大單元四 第十章 第42講 影響化學(xué)平衡的因素_第1頁
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文檔簡介

化學(xué)

大一輪復(fù)習第十章第42講壹影響化學(xué)平衡的因素復(fù)習目標1.掌握外界條件改變對化學(xué)平衡的影響。2.掌握并會運用勒夏特列原理分析平衡的移動。3.掌握平衡移動與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。內(nèi)容索引叁練真題

明考向肆課時精練壹考點一化學(xué)平衡的移動貳考點二平衡移動與平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系貳化學(xué)平衡的移動1.化學(xué)平衡移動的根本原因(1)平衡移動的過程整合必備知識(2)平衡移動與速率的關(guān)系①v正

v逆,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動;②v正

v逆,化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動;③v正

v逆,化學(xué)平衡不發(fā)生移動。><=2.化學(xué)平衡移動的重要實驗再現(xiàn)(1)探究濃度對化學(xué)平衡的影響實驗一:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3(紅色),加入較濃的FeCl3溶液或KSCN溶液、少量鐵粉、KCl固體,通過觀察溶液紅色的變化,分析平衡移動。提示①加入較濃的FeCl3溶液或KSCN溶液,紅色加深,平衡正向移動。②加入少量Fe粉,紅色變淺,平衡逆向移動。③加入少量KCl固體,紅色幾乎不變,平衡不移動。

提示

①滴加NaOH溶液,溶液由橙色變?yōu)辄S色,平衡正向移動。②滴加H2SO4溶液,溶液橙色加深,平衡逆向移動。(2)探究壓強對化學(xué)平衡的影響實驗三:2NO2(紅棕色)N2O4(無色)通過壓縮體積觀察顏色變化,分析平衡移動。提示氣體的顏色先變深后變淺,最終還是比最初的顏色深。增大壓強,平衡向生成N2O4的方向(氣體體積減小的方向)移動。(3)探究溫度對化學(xué)平衡的影響實驗四:[Co(H2O)6]2+(粉紅色)+4Cl-[CoCl4]2-(藍色)+6H2O

ΔH>0。取一支試管向其中加入少量CoCl2·6H2O晶體,再逐滴加入濃鹽酸至晶體完全溶解,然后滴加水至紫色為止。將所得溶液分裝于3支試管中,分別置于熱水、冰水和室溫條件下,觀察實驗現(xiàn)象。實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論熱水___________________________________________________________________________溶液由紫色變?yōu)樗{色在其他條件不變時,升高溫度,平衡向正反應(yīng)(吸熱)方向移動實驗步驟實驗現(xiàn)象結(jié)論冷水_____________________________________________________________________________溶液由紫色變?yōu)榉奂t色在其他條件不變時,降低溫度,平衡向逆反應(yīng)(放熱)方向移動3.化學(xué)平衡移動原理——勒夏特列原理如果改變影響平衡的一個因素(如濃度、壓強或溫度),平衡就向著能夠______這種改變的方向移動,這就是勒夏特列原理,也稱化學(xué)平衡移動原理。減弱1.N2(g)+3H2(g)2NH3(g),及時從平衡混合物中分離出NH3,能促使化學(xué)平衡正向移動(

)2.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)

ΔH=-116.4kJ·mol-1,升高溫度,該反應(yīng)v逆增大,v正減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(

)3.H2(g)+I2(g)2HI(g),增大壓強,正、逆反應(yīng)速率均不變,化學(xué)平衡不移動(

)4.4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)

ΔH<0,升高溫度,該反應(yīng)的v逆增大,v正減小,平衡逆向移動(

)√×××5.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),其他條件不變,增大壓強,平衡右移,平衡常數(shù)增大(

)6.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)

ΔH<0,升高溫度使反應(yīng)物活化分子數(shù)增多,能提高反應(yīng)速率和CO平衡轉(zhuǎn)化率(

)××提升關(guān)鍵能力一、外因?qū)φ娣磻?yīng)速率與化學(xué)平衡移動的影響1.外界條件對化學(xué)平衡的影響是通過改變正、逆反應(yīng)速率來實現(xiàn)的,其移動方向取決于改變條件的瞬間v正和v逆的相對大小。試完成下表(說明:表中的壓強的變化是指通過改變氣體的體積實現(xiàn)的)。條件的改變(假設(shè)其他條件不變)改變條件的瞬間反應(yīng)速率的變化化學(xué)平衡的移動v正v逆(1)濃度①增大反應(yīng)物濃度

②減小反應(yīng)物濃度

③增大生成物濃度

④減小生成物濃度

增大不變正向移動減小不變逆向移動不變增大逆向移動不變減小正向移動條件的改變(假設(shè)其他條件不變)改變條件的瞬間反應(yīng)速率的變化化學(xué)平衡的移動v正v逆(2)壓強①增大壓強

②減小壓強

(3)溫度①升高溫度

②降低溫度

(4)催化劑使用催化劑

增大增大向氣體體積減小的方向移動減小減小向氣體體積增大的方向移動增大增大向吸熱反應(yīng)方向移動減小減小向放熱反應(yīng)方向移動增大增大不移動2.將NO2裝入帶活塞的密閉容器中,當反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后,改變下列一個條件,其中敘述正確的是A.升高溫度,氣體顏色加深,則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向右移動,混合氣體顏色變淺C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強增大,但小于原來的兩倍D.恒溫恒壓時,充入惰性氣體,平衡向左移動,混合氣體的顏色變深√升高溫度,氣體顏色加深,則平衡向左移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯誤;體積減小一半,根據(jù)勒夏特列原理,混合氣體的顏色比原平衡深,壓強小于原平衡的兩倍,B錯誤,C正確;恒溫恒壓,充入惰性氣體,容器體積擴大,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向(即生成NO2的方向)移動,但NO2氣體的濃度最終變小,混合氣體的顏色變淺,D錯誤。惰性氣體對化學(xué)平衡的影響二、通過圖像理解化學(xué)平衡移動3.一定條件下,在密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH=-198kJ·mol-1。(1)若在t0時刻只增大壓強(縮小容器的體積),請在圖1中作出v正、v逆的變化圖像。答案答案返回(2)請在圖2中作出不同溫度下(T2>T1)SO2的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的示意圖。叁平衡移動與平衡轉(zhuǎn)化率的關(guān)系反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)的轉(zhuǎn)化率分析(1)若反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,達到平衡后,它們的轉(zhuǎn)化率相等。(2)若只增加A的量,平衡正向移動,B的轉(zhuǎn)化率增大,A的轉(zhuǎn)化率減小。整合必備知識(3)若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度,等效于壓縮(或擴大)容器體積,氣體反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與化學(xué)計量數(shù)有關(guān)。同倍數(shù)增大c(A)和c(B)a+b=c+d

A、B的轉(zhuǎn)化率不變a+b>c+d

A、B的轉(zhuǎn)化率增大a+b<c+d

A、B的轉(zhuǎn)化率減小1.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)

ΔH=-196.6kJ·mol-1。反應(yīng)在高溫、催化劑條件下進行可提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率(

)2.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1,反應(yīng)在高溫、高壓和催化劑條件下進行可提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率(

)3.2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),增大壓強能加快反應(yīng)速率,提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率(

)4.[Cu(NH3)2]+(aq)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3CO]+(aq)

ΔH<0,低溫高壓有利于CO的吸收(

)××√√提升關(guān)鍵能力一、新舊平衡轉(zhuǎn)化率的比較1.對于以下反應(yīng),從反應(yīng)開始進行到達到平衡后,保持溫度、體積不變,按要求回答下列問題。(1)PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)再充入PCl5(g),平衡向

方向移動,達到平衡后,PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率

,PCl5(g)的百分含量

(2)2HI(g)I2(g)+H2(g)再充入HI(g),平衡向

方向移動,達到平衡后,HI(g)的分解率

,HI(g)的百分含量

。

正反應(yīng)減小增大正反應(yīng)不變不變(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g),平衡向

方向移動,達到平衡后,NO2(g)的轉(zhuǎn)化率

,NO2(g)的百分含量

。

(4)mA(g)+nB(g)pC(g)同等倍數(shù)地加入A(g)和B(g),平衡

移動,達到平衡后,①m+n>p,A、B的轉(zhuǎn)化率都

,體積分數(shù)都

;②m+n=p,A、B的轉(zhuǎn)化率、體積分數(shù)都

③m+n<p,A、B的轉(zhuǎn)化率都

,體積分數(shù)都

。

正反應(yīng)增大減小正向增大減小不變減小增大

二、多重平衡體系3.(2025·蘇州高三上開學(xué)考試)CH4和CO2聯(lián)合重整能減少溫室氣體的排放。重整時發(fā)生如下反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)

ΔH1=+247.1kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.2kJ·mol-1其他條件相同,n(CH4)∶n(CO2)投料比為1∶1.5時,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度變化關(guān)系如圖所示,下列說法不正確的是A.其他條件不變,n(CH4)∶n(CO2)投料比為

1∶1,則平衡時CO2轉(zhuǎn)化率一定高于CH4B.一定條件下,使用高效催化劑可以提高單

位時間內(nèi)氫氣的產(chǎn)量C.n(H2)∶n(CO)始終低于1.0,是因為發(fā)生了

反應(yīng)ⅡD.其他條件不變,550~650℃,升高溫度更有利于反應(yīng)Ⅱ進行√其他條件不變,n(CH4)∶n(CO2)為1∶1時,二氧化碳既和甲烷反應(yīng),也和氫氣反應(yīng),則平衡時CO2轉(zhuǎn)化率一定高于CH4,故A項正確;使用高效催化劑可以提高反應(yīng)速率,則單位時間內(nèi)氫氣的產(chǎn)量增大,故B項正確;由方程式可知,反應(yīng)Ⅰ中氫氣與一氧化碳的物質(zhì)的量比始終為1.0,若氫氣與一氧化碳的物質(zhì)的量比始終低于1.0說明發(fā)生了反應(yīng)Ⅱ,故C項正確;由圖可知,550~650℃,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率大于二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率,說明升溫更有利于反應(yīng)Ⅰ進行,故D項錯誤。4.(2024·鹽城五校期末聯(lián)考)草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氫制HOCH2CH2OH的反應(yīng)體系中,發(fā)生的主要反應(yīng)為反應(yīng)Ⅰ:(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g)

ΔH1<0;反應(yīng)Ⅱ:(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g)

ΔH2<0。

下列說法正確的是A.其他條件不變,190~198℃范圍內(nèi),溫度升

高,(COOCH3)2的平衡轉(zhuǎn)化率增大B.其他條件不變,190~198℃范圍內(nèi),升高溫

度更有利于制備HOCH2CH2OHC.由X、Y點可推斷反應(yīng)中n剩余[(COOCH3)2]∶n生成(HOCH2CH2OH)=3∶97D.Z點對應(yīng)的所有生成物中,CH3OH所占體積分數(shù)最小√反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ均為放熱反應(yīng),其他條件不變時,升高溫度,平衡逆向移動,(COOCH3)2平衡轉(zhuǎn)化率減小,A錯誤,由題圖可知,升高溫度,HOCH2CH2OH的選擇性增大,B正確;

返回LIANZHENTIMINGKAOXIANG肆練真題明考向1.(2020·江蘇,15改編)CH4與CO2重整生成H2和CO的過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)

ΔH=247.1kJ·mol-1H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)

ΔH=41.2kJ·mol-1在恒壓、反應(yīng)物起始物質(zhì)的量之比為n(CH4)∶n(CO2)=1∶1的條件下,CH4和CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A.升高溫度、增大壓強均有利于提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率B.曲線A表示CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化C.相同條件下,改用高效催化劑能使曲線A和曲線B相重疊D.恒壓、800K、n(CH4)∶n(CO2)=1∶1條件下,反應(yīng)至CH4

轉(zhuǎn)化率達到X點的值,改變除溫度外的特定條件繼續(xù)反

應(yīng),CH4轉(zhuǎn)化率可能達到Y(jié)點的值√A項,甲烷參與的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率減小,錯誤;B項,CO2參與兩個反應(yīng),且第一個反應(yīng)中甲烷和二氧化碳的化學(xué)計量數(shù)相等,因此當起始時甲烷和二氧化碳的物質(zhì)的量之比為1∶1時,同溫度下CO2的轉(zhuǎn)化率大于甲烷的轉(zhuǎn)化率,即曲線B表示甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化,錯誤;C項,催化劑不能改變化學(xué)平衡,因此兩條曲線不能重疊,錯誤;D項,溫度不變,增大二氧化碳的量,平衡可向右移動,甲烷的轉(zhuǎn)化率增大,可能達到Y(jié)點的值,正確。2.[2021·江蘇,18(1)]甲烷是重要的資源,通過下列過程可實現(xiàn)由甲烷到氫氣的轉(zhuǎn)化。(1)500℃時,CH4與H2O重整主要發(fā)生下列反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)已知CaO(s)+CO2(g)===CaCO3(s)

ΔH=-178.8kJ·mol-1。向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO,其優(yōu)點是

。吸收CO2,提高H2的產(chǎn)率,提供熱量已知CaO(s)+CO2(g)===CaCO3(s)

ΔH=-178.8kJ·mol-1,因此向重整反應(yīng)體系中加入適量多孔CaO的優(yōu)點是吸收CO2,使平衡正向移動,提高H2的產(chǎn)率,同時提供熱量。返回KESHIJINGLIAN伍課時精練題號12345678答案BDBCCCBD題號910

11答案DD

D答案1234567891011121314對一對答案123456789101112131412.(1)-269.2(2)Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率,從而節(jié)約能源(3)①0.3

②d(4)p1>p2>p3答案1234567891011121314(1)隨著溫度升高,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ速率加快,消耗的CO2增多。反應(yīng)Ⅰ的ΔH<0,反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0,隨著溫度升高,反應(yīng)Ⅰ正向進行程度小,反應(yīng)Ⅱ正向進行程度大,CO2轉(zhuǎn)化率升高,但CH3OH選擇性降低(2)η(In2O3)∶η(Mg/In2O3)∶η(Mn/In2O3)=(12%×15%)∶(10%×20%)∶(5%×30%)=18∶20∶1513.答案123456789101112131414.(1)+261

BD(2)T1>T2>T3恒壓條件下,H2S的摩爾分數(shù)增大,平衡正向移動,最終H2S的轉(zhuǎn)化率降低(3)<在1000K,反應(yīng)①ΔG>0,反應(yīng)趨勢小,反應(yīng)③ΔG<0,反應(yīng)趨勢大,占主導(dǎo)(4)1.28×1041.下列不能用勒夏特列原理解釋的事實是A.紅棕色的NO2加壓后顏色先變深后變淺B.氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深C.黃綠色的氯水光照后顏色變淺D.向含有[Fe(SCN)]2+的紅色溶液中加鐵粉,振蕩,溶液紅色變淺或褪去√1234567891011121314答案1234567891011121314答案A項,涉及二氧化氮與四氧化二氮的平衡轉(zhuǎn)化,故可以用勒夏特列原理解釋;C項,光照后,次氯酸見光分解,使氯氣與水反應(yīng)的平衡向右移動,故可以用勒夏特列原理解釋;D項,在該溶液中存在平衡:Fe3++SCN-[Fe(SCN)]2+,向溶液中加入鐵粉,F(xiàn)e3+會和Fe發(fā)生反應(yīng)生成Fe2+,導(dǎo)致Fe3+濃度降低,平衡向逆反應(yīng)方向移動,使[Fe(SCN)]2+(紅色)的濃度降低,故可以用勒夏特列原理解釋。

√1234567891011121314答案1234567891011121314答案

3.反應(yīng)NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在某溫度下達到平衡,下列各種情況不會使平衡發(fā)生移動的是A.溫度、容積不變時,通入SO2氣體B.移走一部分NH4HS固體C.容器體積不變,充入HCl氣體D.保持壓強不變,充入氮氣1234567891011121314答案√1234567891011121314答案A項,2H2S+SO2===3S+2H2O,通入SO2氣體使平衡正向移動;C項,NH3(g)+HCl(g)===NH4Cl(s),充入HCl氣體使平衡正向移動;D項,保持壓強不變,充入氮氣,平衡向正反應(yīng)方向移動。

√1234567891011121314答案1234567891011121314答案

5.T

℃下,在恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng):S2Cl2(l,淺黃色)+Cl2(g)2SCl2

(l,紅棕色)

ΔH<0。已知S2Cl2分子中各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),下列說法正確的是A.當單位時間內(nèi)斷裂nmolS—S,同時有nmolCl2被還原時,說明反應(yīng)

達到平衡狀態(tài)B.平衡后,升高溫度,容器體積減小C.平衡后,壓縮容器體積,容器中黃綠色先變深后變淺,最終氣體顏色

和原來一樣D.平衡后,增加S2Cl2(l)的物質(zhì)的量,平衡向正反應(yīng)方向移動√1234567891011121314答案1234567891011121314答案

√1234567891011121314答案1234567891011121314答案

√1234567891011121314答案A項,充入B氣體相當于增大壓強,B的體積分數(shù)增大,故a>b;B項,使用催化劑,平衡不移動,a=b;C項,升高溫度,平衡正向移動,a>b;D項,相當于擴大容器容積,減小壓強,平衡逆向移動,a<b。1234567891011121314答案

√1234567891011121314答案1234567891011121314答案由蓋斯定律可知,2×反應(yīng)Ⅰ+反應(yīng)Ⅱ可得ΔH=[2×24+(-246)]kJ·mol-1=-198kJ·mol-1,故A正確;通入過量空氣,氧氣濃度增大,使總反應(yīng)平衡正向移動,可提高二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率,故C正確;由圖可知反應(yīng)Ⅰ的活化能小于反應(yīng)Ⅱ的,反應(yīng)Ⅱ速率小于反應(yīng)Ⅰ,反應(yīng)的速率是由慢的一步?jīng)Q定的,故由反應(yīng)Ⅱ決定,故D錯誤。

1234567891011121314答案

√1234567891011121314答案根據(jù)蓋斯定律,由Ⅱ+Ⅲ×2得4HCl(g)+O2(g)===2Cl2(g)+2H2O(g),ΔH=+125.6kJ·mol-1+(-120.0kJ·mol-1)×2=-114.4kJ·mol-1,A錯誤;反應(yīng)Ⅰ為氣體體積減小的放熱反應(yīng),升高溫

1234567891011121314答案10.(2024·廣州模擬)一定條件下,NH3在恒容密閉容器中發(fā)生分解反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g)

ΔH>0,v(NH3)隨時間的變化如圖所示。已知t1時反應(yīng)達到平衡,t2時改變某單一條件(濃度、溫度或催化劑等),下列說法不正確的是A.由O到t1,H2的濃度不斷增大B.由t1到t2,2v正(H2)=3v逆(NH3)C.t2時,可能向容器中通入了N2D.平衡常數(shù)KⅠ可能小于KⅡ1234567891011121314答案√1234567891011121314答案由圖可知,O到t1的過程為氨氣分解建立平衡的過程,反應(yīng)中氫氣的濃度不斷增大,故A正確;由圖可知,t1時反應(yīng)達到平衡,正、逆反應(yīng)速率相等,則t1到t2的過程中,2v正(H2)=3v逆(NH3),故B正確;由圖可知,t2時條件改變的瞬間,逆反應(yīng)速率增大,可能是通入氮氣,增大了生成物的濃度,故C正確;1234567891011121314答案由圖可知,t2時條件改變的瞬間,逆反應(yīng)速率增大,隨后減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),若改變條件為升高溫度,平衡正向移動,與圖示不符合,所以改變條件不可能是升高溫度,溫度不變,平衡常數(shù)不變,則反應(yīng)的平衡常數(shù)KⅠ等于KⅡ,故D錯誤。11.(2024·揚州高三模擬)二甲醚(CH3OCH3)是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ挠袡C化工產(chǎn)品和潔凈燃料。CO2加氫制二甲醚的反應(yīng)體系中,主要發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.2kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)

CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH=-49.5kJ·mol-1反應(yīng)Ⅲ:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)

ΔH=-23.5kJ·mol-11234567891011121314答案

√1234567891011121314答案1234567891011121314答案反應(yīng)Ⅰ為吸熱反應(yīng),升高溫度,CO的平衡體積分數(shù)增大;反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均為放熱反應(yīng),升高溫度,CH3OH、CH3OCH3的平衡體積分數(shù)均減小,根據(jù)圖例,X表示CH3OCH3、Y表示CO,故A錯誤;根據(jù)蓋斯定律,Ⅱ-Ⅰ得反應(yīng)CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)的焓變ΔH=-90.7kJ·mol-1,故B錯誤;1234567891011121314答案溫度從553K上升至573K時,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ平衡逆向移動,可知反應(yīng)Ⅰ消耗的CO2大于反應(yīng)Ⅱ生成的CO2,故C錯誤;其他條件不變,將壓強增大到3MPa,反應(yīng)Ⅱ平衡正向移動,甲醇濃度增大,所以反應(yīng)Ⅲ平衡正向移動,能提高平衡時CH3OCH3的體積分數(shù),故D正確。12.(2024·江蘇模擬預(yù)測)CO、SO2等煙道氣對環(huán)境有污染,需經(jīng)處理后才能排放,處理含CO、SO2煙道氣的一種方法是將其在催化劑作用下轉(zhuǎn)化為單質(zhì)S(l):2CO(g)+SO2(g)===S(l)+2CO2(g)

ΔH。回答下列問題:(1)已知CO的燃燒熱為283.0kJ·mol-1,S(l)+O2(g)===SO2(g)

ΔH=-296.8kJ·mol-1。則上述反應(yīng)的ΔH=

kJ·mol-1。

1234567891011121314答案-269.21234567891011121314答案

(2)其他條件相同、催化劑不同時發(fā)生上述反應(yīng)。SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖1所示。Fe2O3和NiO作催化劑均能使SO2的轉(zhuǎn)化率達到最高,不考慮催化劑價格因素,選擇Fe2O3的主要優(yōu)點是______________________________________________________________________。1234567891011121314答案Fe2O3作催化劑時,在相對較低溫度可獲得較高的SO2轉(zhuǎn)化率,從而節(jié)約能源(3)在容積為2L的密閉容器中,充入2molCO和1molSO2,在一定條件下發(fā)生上述反應(yīng),體系混合氣體中CO2的物質(zhì)的量分數(shù)隨時間的變化如圖2所示:1234567891011121314答案①0~2min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO)=

mol·L-1·min-1。

0.31234567891011121314答案

②2min后改變下列條件能使上述反應(yīng)的速率增大,且平衡正向移動的是

(填字母)。

a.選用更高效的催化劑 b.升高溫度c.及時分離出CO2 d.增加CO的濃度d催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能使平衡移動,a錯誤;升高溫度能加快反應(yīng)速率,但該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,b錯誤;及時分離出CO2平衡正向移動,但反應(yīng)速率減小,c錯誤;增加CO的濃度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動,d正確。1234567891011121314答案(4)在密閉容器中,充入2molCO和1molSO2,發(fā)生上述反應(yīng),SO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強的變化如圖3所示。壓強p1、p2、p3由大到小的關(guān)系是

p1>p2>p3圖像顯示,同溫(T2)變壓(p3→p2→p1)時,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,而加壓平衡正向移動,SO2的平衡轉(zhuǎn)化率增大,所以壓強由大到小的關(guān)系是p1>p2>p3。1234567891011121314答案13.(2024·南京、鹽城高三上期末)“碳中和”目標如期實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一是CO2的資源化再利用。在催化劑作用下,以CO2和H2為原料合成CH3OH,主要反應(yīng)為:反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

ΔH1=-49kJ·mol-1反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH2=+41kJ·mol-11234567891011121314答案

1234567891011121314答案(1)隨著溫度的升高,CO2轉(zhuǎn)化率增大、但甲醇選擇性降低的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1234567891011121314答案

隨著溫度升高,反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ速率加快,消耗的CO2增多。反應(yīng)Ⅰ的ΔH<0,反應(yīng)Ⅱ的ΔH>0,隨著溫度升高,反應(yīng)Ⅰ正向進行程度小,反應(yīng)Ⅱ正向進行程度大,CO2轉(zhuǎn)化率升高,但CH3OH選擇性降低

1234567891011121314答案η(In2O3)∶η(Mg/In2O3)∶η(Mn/In2O3)=(12%×15%)∶(10%×20%)∶(5%×30%)=18∶20∶151234567891011121314答案由圖可知,在340℃時,三種催化劑In2O3、Mg/In2O3、Mn/In2O3對應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率分別為12%、10%、5%,甲醇的選擇性分別為15%、20%、30%,故三種催化劑催化效率之比為η(In2O3)∶η(Mg/In2O3)∶η(Mn/In2O3)=(12%×15%)∶(10%×20%)∶(5%×30%)=18∶20∶15。14.油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有硫化氫,需要回收處理并加以利用。(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①2H2S(g)S2(g)+2H2(g)

ΔH1=+180kJ·mol-1②CS2(g)+2H2(g)CH4(g)+S2(g)

ΔH2=-81kJ·mol-1則反應(yīng)③CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)的ΔH3=

kJ·mol-1;下列敘述能說明反應(yīng)③達到平衡狀態(tài)的是

(填字母)

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