1、題型九化學(xué)反應(yīng)中能量變化、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合題,-2-,高考命題規(guī)律,-3-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,反應(yīng)熱、平衡(或速率)的小綜合 1.(2018全國(guó),28)采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)1840年Devil用干燥的氯氣通過(guò)干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為。 (2)F.Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):,其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示t=時(shí),N2O5(g)完全分解:,-4-

2、,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,若提高反應(yīng)溫度至35 ,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p(35 )63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是。 25 時(shí)N2O4(g) 2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp= kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。,-5-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標(biāo)號(hào))。 A.v(第一步的逆反應(yīng))v(第二步反應(yīng)) B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3 C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效 D.第三步反應(yīng)活化能較高,-6-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)O2 (2)53.

3、130.06.010-2大于溫度提高,體積不變,總壓強(qiáng)提高;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高13.4 (3)AC 解析:(1)干燥的氯氣與干燥的AgNO3之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),氯氣作氧化劑,而AgNO3中Ag、N元素都處于最高價(jià),所以被氧化的只能為氧元素,則得到的氣體為氧氣。,-7-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-8-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-9-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,2.(2017全國(guó),27)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉?wèn)題:,反應(yīng)的H1為 kJmol-1。圖(a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x0

4、.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是(填標(biāo)號(hào))。 A.升高溫度B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng)D.降低壓強(qiáng),-10-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線(xiàn)呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì),其降低的原因是。,-11-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線(xiàn),副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類(lèi)化合物。丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是、;590 之后,

5、丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是。 答案:(1)+123小于AD (2)原料中過(guò)量H2會(huì)使反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),所以丁烯轉(zhuǎn)化率下降 (3)590 前升高溫度,反應(yīng)平衡正向移動(dòng)升高溫度時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間產(chǎn)生丁烯更多更高溫度導(dǎo)致C4H10裂解生成更多的短碳鏈烴,故丁烯產(chǎn)率快速降低,-12-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,解析:(1)根據(jù)蓋斯定律,式-式可得式,因此H1=H2-H3=-119 kJmol-1+242 kJmol-1=+123 kJmol-1。由圖(a)可以看出,溫度相同時(shí),由0.1 MPa 變化到x MPa,丁烷的轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動(dòng),由于反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),壓強(qiáng)越

6、小平衡轉(zhuǎn)化率越大,所以x的壓強(qiáng)更小,x0.1。由于反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以溫度升高時(shí),平衡正向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率增大,因此A正確,B錯(cuò)誤。由于反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率減小,因此C錯(cuò)誤,D正確。 (3)590 之前,隨溫度升高,反應(yīng)速率增大,反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),生成的丁烯會(huì)更多。溫度超過(guò)590 ,更多的丁烷裂解生成短鏈烴類(lèi),導(dǎo)致丁烯產(chǎn)率快速降低。,-13-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,3.(2016全國(guó),27)丙烯腈(CH2=CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH

7、3CN)等?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下: 兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是 ; 提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是。,-14-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線(xiàn),最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460 。低于460 時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是; 高于460 時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是(雙選,填標(biāo)號(hào))。 A.催化劑活性降低B.平衡常數(shù)變大 C.副反應(yīng)增多D.反應(yīng)活化能增大,圖

8、(a),圖(b),-15-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為,理由是。進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為。 答案:(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑 (2)不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低AC (3)1.0該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低17.51,解析:(1)從反應(yīng)的焓變可看出這兩個(gè)反應(yīng)都為放熱反應(yīng),且“1 mol反應(yīng)”放出的熱量大,故兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上的趨勢(shì)很大。由于生成丙烯腈的反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng),故要提高丙烯腈的產(chǎn)率可采取

9、的措施為降溫、降壓。提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是使用合適的催化劑。,-16-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)圖(a)中,低于460 時(shí)的曲線(xiàn)不表示丙烯腈的產(chǎn)率,因?yàn)楹铣杀╇娴姆磻?yīng)為放熱反應(yīng),溫度降低時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率應(yīng)增大,而非減小。高于460 時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的原因分析:催化劑活性降低,合成丙烯腈的反應(yīng)速率減小,而副反應(yīng)可能更多地發(fā)生,A項(xiàng)符合題意;平衡常數(shù)增大,丙烯腈的產(chǎn)率增大,B項(xiàng)不符合題意;副反應(yīng)增多,可能導(dǎo)致丙烯腈產(chǎn)率降低,C項(xiàng)符合題意;反應(yīng)活化能增大,并不影響平衡的移動(dòng),不會(huì)導(dǎo)致丙烯腈的產(chǎn)率變化,D項(xiàng)不符合題意。 (3)由圖(b)可知,當(dāng)n(氨)/n(丙烯)在1.0左右時(shí)

10、丙烯腈的產(chǎn)率達(dá)最大值,而副產(chǎn)物丙烯醛的產(chǎn)率達(dá)最小值。由反應(yīng)知,V(NH3)V(O2)V(C3H6)=232,而V(O2)V(空氣)15,則進(jìn)料氣的理論體積比約為V(NH3)V(空氣)V(C3H6)=2152,即17.51。,-17-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,4.(2016全國(guó),27)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)NaClO2的化學(xué)名稱(chēng)為。 (2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323 K,NaClO2溶液濃度為510-3 molL-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分

11、析結(jié)果如下表。,-18-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率(填“提高”“不變”或“降低”)。 隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸(填“增大”“不變”或“減小”)。 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是。,-19-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。,由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均(填“增大”“不變”或“減小”)。,-20-,高考真

12、題體驗(yàn),典題演練提能,(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。 從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是 。 已知下列反應(yīng):,-21-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-22-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-23-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-24-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,5.(2015全國(guó),27)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:,回答下列問(wèn)題: (1)已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下: 由此計(jì)算H1= kJmol-1;已知H2

13、=-58 kJmol-1,則H3= kJmol-1。,-25-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為 ;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線(xiàn)為 (填曲線(xiàn)標(biāo)記字母),其判斷理由是 。,圖1,-26-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)合成氣組成 =2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示,(CO)值隨溫度升高而(填“增大”或“減小”),其原因是; 圖2中的壓強(qiáng)由大到小為,其判斷理由是。,圖2,-27-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)-99+41 a反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小 (3)減小升高溫度時(shí),反應(yīng)為放熱

14、反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低 p3p2p1相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高,-28-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,解析:(1)由反應(yīng)H1=(反應(yīng)物鍵能)-(產(chǎn)物鍵能) 代入求得H1=(1 076+2436-3413-343-465) kJmol-1=-99 kJmol-1。 由蓋斯定律,H3=H2-H1=-58 kJmol-1+99 kJmol-1=+41 k

15、Jmol-1。 因反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度升高而變小,所以選a。 (3)升高溫度,反應(yīng)平衡向左移動(dòng),使體系中n(CO)增大;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生n(CO)增大;總結(jié)果是隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率降低。 因?yàn)橄嗤瑴囟认?由于反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于增大CO的轉(zhuǎn)化率;反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),壓強(qiáng)改變對(duì)平衡不產(chǎn)生影響。所以壓強(qiáng)增大,CO轉(zhuǎn)化率升高,在圖2中,同一溫度下,CO轉(zhuǎn)化率高的對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)大,則p3p2p1。,-29-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,1.(2019湖北黃岡質(zhì)量檢測(cè))近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題突出,大氣污染更為嚴(yán)重。回答下面問(wèn)題: (1)下列選項(xiàng)中屬于

16、重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)主要污染物的是。 A.CO2B.SO2 C.可吸入顆粒物D.H2S (2)汽車(chē)尾氣常含有CO、NO等有毒氣體,汽車(chē)氣缸中生成NO的化學(xué)方程式是。,-30-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)汽車(chē)排氣管安裝三元催化裝置,可以消除CO、NO的污染,反應(yīng)機(jī)理如下(以Pt催化劑為例):,-31-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度的變化關(guān)系如下圖。,反應(yīng)物濃度(ppm)隨溫度的變化關(guān)系,反應(yīng)物濃度(ppm)隨溫度的變化關(guān)系,EXP:指數(shù)曲線(xiàn),-32-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,回答下面問(wèn)題: 消除汽車(chē)尾氣污染反應(yīng)最適宜的溫度是。 A.250 B.300 C

17、.330 D.400 330 以下的低溫區(qū)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是。 低溫區(qū)N2O選擇性高于N2,由此可推斷出:反應(yīng)的活化能反應(yīng)的活化能(填“”或“=”),理由是。 結(jié)合反應(yīng)機(jī)理和圖像分析,溫度位于330400 時(shí),升高溫度,反應(yīng)的反應(yīng)速率(填“增大”“減小”或“不變”,下同),反應(yīng)的反應(yīng)速率。,-33-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,反應(yīng)的活化能小,化學(xué)反應(yīng)速率大,選擇性高 增大增大,-34-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,解析:(1)屬于重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)主要污染物的有硫的氧化物、氮的氧化物、可吸入顆粒物。 不管是哪一種化學(xué)反應(yīng),升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率均增大。,-35-,高考真題體驗(yàn),典題

18、演練提能,2.(2019湖北四地七校聯(lián)盟2月聯(lián)考)氫氣作為清潔能源有著廣泛的應(yīng)用前景,利用含硫天然氣制備氫氣的流程如下: 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: .轉(zhuǎn)化脫硫:將天然氣壓入吸收塔,30 時(shí),在T.F菌作用下,酸性環(huán)境中脫硫過(guò)程示意圖如下。,-36-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(1)過(guò)程的離子反應(yīng)方程式為。 (2)已知:Fe3+在pH=1.9時(shí)開(kāi)始沉淀,pH=3.2時(shí)沉淀完全。 30 時(shí),在T.F菌作用下,不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如下表: 在轉(zhuǎn)化脫硫中,最佳pH范圍是pH,這樣選擇的原因是。,-37-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,.蒸氣轉(zhuǎn)化:在催化劑的作用下,水蒸氣將CH4氧化。結(jié)

19、合下圖回答問(wèn)題:,-38-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)該過(guò)程的熱化學(xué)方程式是。 比較壓強(qiáng)p1和p2的大小關(guān)系:p1p2(選填“”“”或“=”)。 在一定溫度和一定壓強(qiáng)下的體積可變的密閉容器中充入1 mol CH4和1 mol的水蒸氣,充分反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得起始時(shí)混合氣的密度是平衡時(shí)混合氣密度的1.4倍,若此時(shí)容器的體積為2 L,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。 .CO變換:500 時(shí),CO進(jìn)一步與水反應(yīng)生成CO2和H2。 .H2提純:將CO2和H2分離得到H2的過(guò)程如下圖所示。 (4)吸收池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。,-39-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-40-,高考真

20、題體驗(yàn),典題演練提能,解析:(1)由圖可知,過(guò)程中H2S與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)生成FeSO4和S,根據(jù)電子得失守恒,過(guò)程的離子反應(yīng)方程式為H2S+2Fe3+ = 2Fe2+S+2H+。 (2)由已知可知,Fe3+在pH=1.9時(shí)開(kāi)始沉淀,故pH應(yīng)小于1.9;由已知可知,pH在1.5的時(shí)候的氧化速率較大,故pH的取值范圍是1.5pH1.9。,-41-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-42-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,3.(2019福建三明期末檢測(cè)).二甲醚(CH3OCH3)被稱(chēng)為21世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)二甲醚。已知:,-43-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)某溫

21、度下,將4.0 mol H2和4.0 mol CO充入容積為1 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g),5 min時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度為0.5 molL-1,10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%。 5 min時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率=; 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=; 下列措施能提高CH3OCH3平衡產(chǎn)率的有(填標(biāo)號(hào))。 A.分離出CH3OCH3 B.升高溫度 C.增大壓強(qiáng) D.改用高效催化劑,-44-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,.液氨是一種良好的儲(chǔ)氫物質(zhì) H=+92.4 kJmol-1 其他條件相同時(shí),反應(yīng)在不同金屬催化劑作用

22、下進(jìn)行相同時(shí)間后,氨的轉(zhuǎn)化率(NH3)隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖所示。 (1)用作催化劑時(shí),氨氣分解反應(yīng)的活化能最大。 (2)a點(diǎn)所代表的狀態(tài)(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài)。 (3)c點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率高于b點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率,原因是 。,-45-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)-222 kJmol-1 (2)37.5%1AC .(1)Fe(2)是(3)b、c點(diǎn)反應(yīng)均未達(dá)到平衡,c點(diǎn)溫度較高,反應(yīng)速率較大,氨的轉(zhuǎn)化率較高 (2)根據(jù)反應(yīng)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,反應(yīng)產(chǎn)生CO2濃度為0.5 molL-1,則反應(yīng)消耗的CO的濃度為1.5 molL-1,由于反應(yīng)開(kāi)始時(shí)CO的濃度為4.0 mo

23、lL-1,所以5 min時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率,-46-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-47-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,分離出CH3OCH3,即減少了生成物濃度,平衡正向移動(dòng),可提高二甲醚的產(chǎn)率,A項(xiàng)正確;將2+,整理可得反應(yīng)3CO(g)+3H2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g),H=-263 kJmol-1,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CH3OCH3產(chǎn)率降低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)化學(xué)方程式可知:該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動(dòng),可提高CH3OCH3的產(chǎn)率,C項(xiàng)正確;改用高效催化劑,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),對(duì)物質(zhì)的產(chǎn)率無(wú)影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤

24、。 .(1)反應(yīng)的活化能越高,則反應(yīng)中活化分子數(shù)越少,反應(yīng)速率越小,則一定溫度時(shí)氨氣分解速率最小的反應(yīng)活化能最大,即Fe作催化劑時(shí)反應(yīng)的活化能最大。 (2)850以后氨氣的轉(zhuǎn)化率不再變化,說(shuō)明a點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。,-48-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,4.(2019福建莆田第二次質(zhì)量檢測(cè))環(huán)戊烯是生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體,其制備涉及的反應(yīng)如下:,-49-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,回答下列問(wèn)題: (2)一定條件下,將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑進(jìn)行氫化反應(yīng)(不考慮二聚反應(yīng)),反應(yīng)過(guò)程中保持氫氣壓力不變,測(cè)得環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的產(chǎn)率(以環(huán)戊二烯為原料計(jì))隨時(shí)間變化如圖所示: 04 h氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)

25、大的可能 原因是。 最佳的反應(yīng)時(shí)間為 h。若需迅 速減小甚至停止反應(yīng),可采取的措施有 (寫(xiě)一條即可)。 一段時(shí)間后,環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的原因可能是。,-50-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)解聚反應(yīng)在剛性容器中進(jìn)行(不考慮氫化反應(yīng)和副反應(yīng))。 其他條件不變,有利于提高雙環(huán)戊二烯平衡轉(zhuǎn)化率的是(填標(biāo)號(hào))。 A.增大雙環(huán)戊二烯的用量 B.使用催化劑 C.及時(shí)分離產(chǎn)物 D.適當(dāng)提高溫度 實(shí)際生產(chǎn)中常通入水蒸氣以降低雙環(huán)戊二烯的溫度(水蒸氣不參與反應(yīng))。某溫度下,通入總壓為300 kPa的雙環(huán)戊二烯和水蒸氣,達(dá)到平衡后總壓為500 kPa,雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為80%,則p(H2O)= kPa,平衡

26、常數(shù)Kp=kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。,-51-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)-209.9 (2)氫化反應(yīng)的活化能小或反應(yīng)物的濃度大 4排出氫氣或急劇降溫副反應(yīng)增加 (3)CD503 200 (2)04 h氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)大的可能原因是氫化反應(yīng)的活化能小或反應(yīng)物的濃度大。 根據(jù)圖像可知,在4 h時(shí)環(huán)戊烯產(chǎn)率最大、環(huán)戊烷產(chǎn)率較小,說(shuō)明最佳的反應(yīng)時(shí)間為4 h;若需迅速減小甚至停止反應(yīng),可采取的措施有急劇降低反應(yīng)物H2的濃度或利用溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,急劇降溫。 一段時(shí)間后,環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的原因可能是發(fā)生了副反應(yīng),導(dǎo)致環(huán)戊烯的產(chǎn)率降低。,-52-,高考真題體驗(yàn),典題

27、演練提能,(3)增大雙環(huán)戊二烯的用量,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),由反應(yīng)方程式可以看出,增大壓強(qiáng)會(huì)使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;使用催化劑化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),平衡轉(zhuǎn)化率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;及時(shí)分離產(chǎn)物,平衡正向移動(dòng),使更多的雙環(huán)戊二烯發(fā)生反應(yīng),雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大,C項(xiàng)正確;由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),適當(dāng)提高溫度,化學(xué)平衡正向移動(dòng),雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大,D項(xiàng)正確。 假設(shè)反應(yīng)前雙環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為a,水蒸氣的物質(zhì)的量為b, n(開(kāi)始)/mola0 n(轉(zhuǎn)化)/mol0.8a 1.6a n(平衡)/mol0.2a 1.6a,-53-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-54-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,5

28、.(2019湖北黃岡中學(xué)高三適應(yīng)性考試)1799年由英國(guó)化學(xué)家漢弗萊戴維發(fā)現(xiàn)一氧化二氮(N2O)氣體具有輕微的麻醉作用,而且對(duì)心臟、肺等器官無(wú)傷害,后被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)手術(shù)中。 (1)一氧化二氮早期被用于牙科手術(shù)的麻醉,它可由硝酸銨在催化劑下分解制得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 (2)已知反應(yīng)2N2O(g) = 2N2(g)+O2(g)H=-163 kJmol-1,1 mol N2(g)、1 mol O2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收945 kJ、498 kJ的能量,則1 mol N2O(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量為 kJ。,-55-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,在020 min時(shí)段

29、,反應(yīng)速率v(N2O)為 mol(Lmin)-1。 若N2O起始濃度c0為0.150 molL-1,則反應(yīng)至30 min時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率=。,不同溫度(T)下,N2O分解半衰期隨起始?jí)簭?qiáng)的變化關(guān)系如圖所示(圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間),則T1(填“”“=”或“”)T2。當(dāng)溫度為T(mén)1、起始,壓強(qiáng)為p0時(shí),反應(yīng)至t1 min時(shí),體系壓強(qiáng)p=(用p0表示)。,-56-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)1 112.5 (3)1.010-320.0%1.25p0 (4)AC,-57-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-58-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(4)溫度升高,化學(xué)反應(yīng)速率

30、增大,因v=kc(N2O)c(I2)0.5,則溫度升高,k值增大,故A正確;化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)最慢的反應(yīng)決定,則第二步對(duì)總反應(yīng)速率起決定作用,故B錯(cuò)誤;第二步反應(yīng)為慢反應(yīng),第三步反應(yīng)為快反應(yīng),所以第二步活化能比第三步大,故C正確;含碘時(shí)NO分解速率方程v=kc(N2O)c(I2)0.5,所以N2O分解速率與I2的濃度有關(guān),故D錯(cuò)誤。,-59-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,6.(2019重慶巴蜀中學(xué)高三三診考試)乙二醛(OHCCHO)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品。 (1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法 在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該法具有原料易得、

31、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn),但也存在比較明顯的缺點(diǎn)是。,乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHCCHO(g)+2H2O(g)的H= kJ mol-1。相同溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=(用含K1、K2的代數(shù)式表示)。,-60-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,氫氣與氧氣反應(yīng)生成水在熱力學(xué)上趨勢(shì)很大,其原因是 。 當(dāng)原料氣中氧醇比為1.35時(shí),乙二醛和副產(chǎn)物CO2的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)溫度在450495 之間和超過(guò)495 時(shí),乙二醛產(chǎn)率降低的主要原因分別是、 。,在恒溫恒容下,如果從反應(yīng)物出發(fā)建立平衡,能說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填選項(xiàng)字母)。 A.體系

32、壓強(qiáng)不再變化 B.氧醇比保持不變 C.混合氣體的密度保持不變 D.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,-61-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-62-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-63-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,和發(fā)生變化的反應(yīng),因此體系壓強(qiáng)不再變化,能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以正確;B選項(xiàng),根據(jù)乙二醇的氣相氧化反應(yīng),當(dāng)起始時(shí)氧醇比為11時(shí),反應(yīng)過(guò)程中氧醇比始終保持不變,不能說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以錯(cuò)誤;C選項(xiàng),該反應(yīng)的氣體質(zhì)量和體積均不變,混合氣體的密度始終保持不變,不能說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以錯(cuò)誤;D選項(xiàng),該反應(yīng)屬于氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)和發(fā)生變化的反應(yīng),氣體平均相

33、對(duì)分子質(zhì)量保持不變,說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變,因此能夠說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以正確。,-64-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,7.(2019陜西二模)催化劑作用下甲醇直接脫氫可以得到無(wú)水甲醛,同時(shí)生成氫氣。 (1)已知下列三個(gè)熱化學(xué)方程式: 則可逆反應(yīng)甲醇蒸氣脫氫制取甲醛的熱化學(xué)方程式為。 (2)關(guān)于上述甲醇脫氫反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是。 A.HCHO和H2的體積分?jǐn)?shù)相等能說(shuō)明該可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡 B.增大甲醇濃度可提高活化分子百分?jǐn)?shù),增大反應(yīng)速率 C.高溫高壓更有利于提高甲醛的產(chǎn)率 D.該反應(yīng)在較高溫度下更易自發(fā)進(jìn)行,-65-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)在t 時(shí),向2

34、 L恒容密閉容器中充入3.0 mol CH3OH,平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)是25%,則此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)是;升溫到t2 ,K是t1 的8倍,平衡后HCHO的體積分?jǐn)?shù)是;若在此容器中,t2 條件下加入三種氣體,某時(shí)刻測(cè)得CH3OH、HCHO、H2的物質(zhì)的量分別是1 mol、1 mol、2 mol,此時(shí)是否處于平衡態(tài)(填“是”或“否”),正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是。,-66-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(4)由下面圖示分析,溫度高于550 甲醛的產(chǎn)率反而下降的原因是,化學(xué)方程式為。,反應(yīng)溫度與甲醇轉(zhuǎn)化率 和甲醛選擇性的關(guān)系,反應(yīng)溫度與甲醇脫氫 副產(chǎn)物的分布關(guān)系,-67-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,

35、H=+86.80 kJmol-1 (2)D (3)0.2540%否v正v逆 (4)生成甲醛的反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),且甲醛的選擇性變大,甲醛產(chǎn)率升高;溫度高于550 ,甲醛產(chǎn)率下降是因?yàn)榉纸?-68-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-69-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)起始時(shí)生成物物質(zhì)的量為0,反應(yīng)過(guò)程中和平衡狀態(tài)下HCHO和H2的體積分?jǐn)?shù)均相等,A項(xiàng)不能說(shuō)明該可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;增大反應(yīng)物濃度,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增加,但活化分子百分?jǐn)?shù)不變,升高溫度或加入催化劑能提高活化分子百分?jǐn)?shù),B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的吸熱反應(yīng),高溫低壓有利于平衡正向移動(dòng),C

36、項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H0,S0,根據(jù)H-TS0時(shí)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,可知該反應(yīng)在較高溫度下更易自發(fā)進(jìn)行,D項(xiàng)正確。,-70-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)在t 時(shí),向2 L恒容密閉容器中充入3.0 mol CH3OH,平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)是25%,設(shè)消耗甲醇物質(zhì)的量為x,-71-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-72-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-73-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,反應(yīng)熱、速率、平衡的綜合 1.(2019全國(guó),28)水煤氣變換CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)是重要的化工過(guò)程,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)Shiba

37、ta曾做過(guò)下列實(shí)驗(yàn):使純H2緩慢地通過(guò)處于721 下的過(guò)量氧化鈷CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.025 0。 在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.019 2。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是COH2(填“大于”或“小于”)。,-74-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)721 時(shí),在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng),則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為(填標(biāo)號(hào))。 A.0.50,-75-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)我國(guó)學(xué)者結(jié)合

38、實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。,可知水煤氣變換的H0(填“大于”“等于”或“小于”),該歷程中最大能壘(活化能)E正=eV,寫(xiě)出該步驟的化學(xué)方程式。,-76-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(4)Shoichi研究了467 、489 時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如下圖所示),催化劑為氧化鐵,實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的,-77-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,解析:(1)因平衡后氣體CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)小于氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),因此CO還原CoO(s)為Co(s)的能力強(qiáng)于氫氣還原CoO(s)為Co(s)的能力

39、。,-78-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-79-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,當(dāng)x=0.5 mol時(shí),氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.25,當(dāng)完全反應(yīng)時(shí),氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.5,因此平衡時(shí)氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)應(yīng)介于0.25和0.5之間,所以C項(xiàng)正確。 (3)由圖示可知,最終生成物的相對(duì)能量低于反應(yīng)物的相對(duì)能量,所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H0。由圖示可知,該歷程中最大相對(duì)能量差為2.02 eV,即最大能壘為2.02 eV。由圖示給出參加反應(yīng)的微粒和生成的微?？芍?該步驟的化學(xué)方程式為,-80-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-81-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,2.(2018全國(guó),27)CH4-CO2催

40、化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義?；卮鹣铝袉?wèn)題:,該催化重整反應(yīng)的H= kJmol-1,有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是(填標(biāo)號(hào))。 A.高溫低壓B.低溫高壓 C.高溫高壓D.低溫低壓 某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為 mol2L-2。,-82-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)反應(yīng)中催化劑活性會(huì)因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少,相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:,-83-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,由上表判斷,催化劑XY(填“優(yōu)于”或“劣

41、于”),理由是。在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如下圖所示,升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是(填標(biāo)號(hào))。 A.K積、K消均增加 B.v積減小、v消增加 C.K積減小、K消增加 D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,-84-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,在一定溫度下,測(cè)得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=kp(CH4)p(CO2)-0.5(k為速率常數(shù)),在p(CH4)一定時(shí),不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)如下圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)椤?-

42、85-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)247A (2)劣于相對(duì)于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小;而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)較小,消碳反應(yīng)速率大AD pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) 解析:(1)將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為,根據(jù)蓋斯定律,2-,得到CH4-CO2催化重整反應(yīng)的H=+247 kJmol-1。由于該反應(yīng)是正反應(yīng)氣體體積增大的吸熱反應(yīng),所以有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓,A項(xiàng)正確。某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4,1 mol CO2,達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,則平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為c(CH

43、4)=0.75 molL-1、c(CO2)=0.25 molL-1、c(CO)=0.5 molL-1、c(H2)=0.5 molL-1,根據(jù),-86-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)根據(jù)表格中活化能數(shù)據(jù)分析,催化劑X劣于催化劑Y。因?yàn)橄鄬?duì)于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小,而消碳反應(yīng)活化能相對(duì)較小,消碳反應(yīng)速率大。由于積碳反應(yīng)和消碳反應(yīng)均為吸熱反應(yīng),所以升高溫度平衡正向移動(dòng),K積、K消均增加;溫度高于600 時(shí),積碳量隨溫度的升高而下降,說(shuō)明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,A、D兩項(xiàng)正確。 根據(jù)v=kp(CH4)p(CO2)-0.5,當(dāng)p(CH4)一定時(shí),積碳量隨p

44、(CO2)的增大而減小,故pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。,-87-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,3.(2018全國(guó),28)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料?；卮鹣铝袉?wèn)題: (1)SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無(wú)色透明液體,遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。,-88-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹(shù)脂催化劑,在323 K和343 K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。,343 K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率=%。 平衡常數(shù)K343

45、K=(保留2位小數(shù))。 在343 K下:要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是;要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有、。,-89-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-90-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-91-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-92-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,1.(2019河北石家莊教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))甲烷是一種重要的化工原料和清潔能源,研究其再生及合理利用有重要意義。 請(qǐng)回答: 將一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10 L密閉容器中,分別在催化劑M、N的作用下發(fā)生上述反應(yīng),CH4(g)的產(chǎn)量(n)與光照時(shí)間(t)和溫度(T)變化的關(guān)系如圖1所示。,-93-,高考真題體驗(yàn),典

46、題演練提能,若甲烷的燃燒熱(H)為-890 kJ mol-1,則水的汽化熱H=(汽化熱指1 mol液體轉(zhuǎn)化為氣體時(shí)吸收的熱量)。 T1 、催化劑M作用下,020 h內(nèi)該反應(yīng)速率v(H2O)=。 根據(jù)圖1判斷,T1T2(填“”“”或“=”),理由為。催化劑的催化效果:MN(填“優(yōu)于”或“劣于”)。,-94-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)甲烷可用于制備合成氣:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)H。將CH4(g)和H2O(g)以物質(zhì)的量之比為13充入盛有催化劑的剛性容器中發(fā)生該反應(yīng)。相同時(shí)間段內(nèi)測(cè)得CO的體積分?jǐn)?shù)()與溫度(T)的關(guān)系如圖2所示。 T0 時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)最大

47、的原因?yàn)?。 若T0 時(shí),容器內(nèi)起始?jí)簭?qiáng)為p0,CO的平衡體積分?jǐn)?shù)為10%,則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。,-95-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)+44 kJmol-1 0.006 molL-1h-1 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,CH4的產(chǎn)量增大劣于 (2)低于T0 時(shí),相同時(shí)間段內(nèi)溫度越高反應(yīng)速率越大,CO的體積分?jǐn)?shù)越大;高于T0 時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡;由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡后隨溫度升高平衡逆向移動(dòng),CO的體積分?jǐn)?shù)減小,-96-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡右移,CH4的產(chǎn)量增大,根據(jù)圖像可知,溫度為

48、T1條件下,平衡時(shí)甲烷的物質(zhì)的量較大,則T1T2;已知溫度T1T2,若不使用催化劑,應(yīng)該在溫度T1條件下優(yōu)先達(dá)到平衡狀態(tài),根據(jù)圖像可知,使用催化劑N的曲線(xiàn)優(yōu)先達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明催化劑的催化效果:M劣于N。 (2)在溫度低于T0 時(shí),反應(yīng)未達(dá)平衡,隨溫度升高反應(yīng)速率增大,導(dǎo)致CO的體積分?jǐn)?shù)增大;在溫度為T(mén)0 時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高使平衡逆向移動(dòng),故CO的體積分?jǐn)?shù)減小。,-97-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,CH4(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量之比為13,設(shè)CH4物質(zhì)的量為1 mol,H2O為3 mol,平衡時(shí)生成的CO物質(zhì)的量為y mol,CO的平衡體積分?jǐn)?shù)為10%,-

49、98-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,2.(2019華中師大第一附中高三期中)工業(yè)上可通過(guò)煤的液化合成甲醇,主反應(yīng)為CO(g)+2H2(g) = CH3OH(l)H=x。 (1)已知常溫下CH3OH、H2和CO的燃燒熱H分別為-726.5 kJmol-1、-285.5 kJmol-1、-283.0 kJmol-1,則x=。為提高合成甲醇反應(yīng)的選擇性,關(guān)鍵因素是。 (2)T K下,在容積為1.00 L的某密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng)(CH3OH為氣體),相關(guān)數(shù)據(jù)如圖。,-99-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,該反應(yīng)010 min的平均速率v(H2)=,M和N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率較大的是(填“v逆(M)”“v逆(

50、N)”或“不能確定”)。 10 min時(shí)容器內(nèi)CO的體積分?jǐn)?shù)為。相同條件下,若起始投料加倍,達(dá)平衡時(shí),CO的體積分?jǐn)?shù)將(填“增大”“減小”或“不變”)。,-100-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,對(duì)于氣相反應(yīng),常用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB)代替物質(zhì)的量濃度(cB)表示平衡常數(shù)(以Kp表示),其中,pB=p總B的體積分?jǐn)?shù)。若在T K下平衡氣體總壓強(qiáng)為x atm,則該反應(yīng)的Kp=(計(jì)算表達(dá)式)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下的lnK(化學(xué)平衡常數(shù)K的自然對(duì)數(shù))如圖,請(qǐng)分析lnK隨T呈現(xiàn)上述變化趨勢(shì)的原因是。,-101-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-102-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-103-,高考真題

51、體驗(yàn),典題演練提能,H0(填“”或“”“”或“=”)。,-104-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-105-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,答案:(1)(2) 解析:(1)容器甲和丙中NO的初始量相同,丙優(yōu)先達(dá)到平衡,說(shuō)明丙的溫度較高;達(dá)到平衡時(shí)丙中NO的物質(zhì)的量大于甲,說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即H0。,-106-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-107-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,4.(2019云南昆明模擬)開(kāi)發(fā)新能源是解決環(huán)境污染的重要舉措,工業(yè)上常用CH4與CO2反應(yīng)制備H2和CO,再用H2和CO合成甲醇。,-108-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,則:該反應(yīng)的H

52、0(填“”)。 壓強(qiáng)p1、p2、p3、p4由大到小的關(guān)系為,壓強(qiáng)為p4時(shí),在b點(diǎn):v(正)v(逆)(填“”)。,-109-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)(記作Kp),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的表達(dá)式Kp=;如果p4=0.36 MPa,求1 100 時(shí)的平衡常數(shù)Kp=(保留3位有效數(shù)字,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。,-110-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,為探究速率與濃度的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),粗略繪制出了2條速率-濃度關(guān)系曲線(xiàn):v正c(CH4)和v逆c(CO)。 則:a.與曲線(xiàn)

53、v正c(CH4)相對(duì)應(yīng)的是上圖中曲線(xiàn)(填“甲”或“乙”)。 b.當(dāng)降低到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的平衡點(diǎn)分別為(填字母)。,-111-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)根據(jù)圖示,壓強(qiáng)不變時(shí),升高溫度,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),H0。 正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),溫度不變時(shí),降低壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故p4p3p2p1。壓強(qiáng)為p4時(shí),b點(diǎn)時(shí)反應(yīng)尚未達(dá)到平衡,反應(yīng)正向進(jìn)行,故v(正)v(逆)。,-112-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,a.CH4的濃度由1.0 molL-1逐漸減小,而CO的濃度由0逐漸增加,故與v(正)c(CH4)相對(duì)

54、應(yīng)的曲線(xiàn)為乙。 b.降低溫度,正、逆反應(yīng)速率均減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則CH4的濃度增大,而CO的濃度減小,故相應(yīng)的平衡點(diǎn)分別為B、F。,-113-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,5.(2019安徽合肥高三上學(xué)期調(diào)研)氨作為重要的化工原料,被大量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。氨在不同催化劑條件下可發(fā)生下列兩個(gè)反應(yīng):,(1)寫(xiě)出NO分解生成N2與O2的熱化學(xué)方程式:。,-114-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)反應(yīng)在容積固定的密閉容器中進(jìn)行,容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:,反應(yīng)從開(kāi)始到第2 min時(shí),v(H2O)=。 在第3 min時(shí),改變的反應(yīng)條件可能是(填選項(xiàng)字母)。 A.使用催化劑B.減小壓

55、強(qiáng) C.升高溫度D.增加O2的濃度,-115-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是(填選項(xiàng)字母)。 A.在恒溫恒容的容器中,混合氣體的密度不再變化 B.單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol NO的同時(shí)消耗n mol NH3 C.百分含量w(NH3)=w(NO) D.反應(yīng)速率v(NH3)v(O2)v(NO)v(H2O)=4546,(3)若在容積為2 L的密閉容器中充入8 mol NH3(g)和6 mol O2(g)發(fā)生反應(yīng)。保持其他條件不變,在相同時(shí)間內(nèi)測(cè)得c(N2)與溫度的關(guān)系如圖所示。則T1 下,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為。 圖中a、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的容器內(nèi)部壓強(qiáng)papc(填“”“”或“=”)。

56、,-116-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,H=-180.8 kJmol-1 (2)0.375 mol(Lmin)-1CB (3)60%,-117-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(2)反應(yīng)從開(kāi)始到第2 min時(shí),v(H2O)= =0.375 mol(Lmin)-1;在第3 min后到4 min,根據(jù)數(shù)據(jù)可知反應(yīng)按比例向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,因?yàn)樵摲磻?yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng),故使用催化劑不能使平衡移動(dòng),選項(xiàng)A不選;減小壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動(dòng),不符合,選項(xiàng)B不選;升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),選項(xiàng)C符合題意;增加O2的濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),不符合題意,選項(xiàng)D不選;恒容條件下,氣體的總

57、質(zhì)量不變,則混合氣體的密度一直不變,密度不變不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;單位時(shí)間內(nèi)消耗n mol NO的同時(shí)消耗n mol NH3,符合正逆反應(yīng)速率相等,可作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,選項(xiàng)B正確;物質(zhì)的百分含量w(NH3)=w(NO)不一定是平衡狀態(tài),所以不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;用NH3、O2、NO、H2O的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為4546的狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài),所以不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,-118-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-119-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,6.(2019廣東肇慶第三次統(tǒng)一檢測(cè))氫能是人們公認(rèn)的清潔能源,作為低

58、碳和零碳能源正在脫穎而出。氫的獲得及以氫為原料的工業(yè)生產(chǎn)工藝成為科技工作者研究的重要課題。 (1)工業(yè)生產(chǎn)中可利用H2還原CO2制備清潔能源甲醇。 已知CO(g)和H2(g)的燃燒熱(H)分別為-283.0 kJmol-1、-285.8 kJmol-1。CO與H2合成甲醇的能量變化如圖甲所示:,甲,乙,-120-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,則用CO2和H2(g)制備甲醇同時(shí)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為。 將一定量的CO2和H2充入到某恒容密閉容器中,測(cè)得在不同催化劑作用下,相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率與溫度的變化如圖乙所示;催化效果最好的是催化劑(選填“”“”或“”);該反應(yīng)在a點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài),a

59、點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比b點(diǎn)的高,其原因是。,-121-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,該反應(yīng)的正反應(yīng)為反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。 900 時(shí),從開(kāi)始到達(dá)到平衡時(shí)的反應(yīng)速率v(H2O)=,達(dá)到平衡時(shí)c(H2)=(保留2位小數(shù))。,-122-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,(3)利用廢棄H2S的熱分解反應(yīng)可生產(chǎn)H2:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)?，F(xiàn)將0.20 mol H2S(g)通入到某恒壓(壓強(qiáng)p=a MPa)密閉容器中,在不同溫度下測(cè)得H2S的平衡轉(zhuǎn)化率如圖所示。已知:對(duì)于氣相反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替物質(zhì)的量濃度c(B)也可表示平衡常數(shù)。溫度為T(mén)4 時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用含a的代數(shù)式表示)。,-123-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,從圖像可知,在相同溫度、相同時(shí)間內(nèi),催化劑作用下的反應(yīng)速率是最高,所以催化劑的催化效果是最好的;該反應(yīng)在a點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài),a點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率比b點(diǎn)的高,是由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng)。,-124-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-125-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,-126-,高考真題體驗(yàn),典題演練提能,反應(yīng)熱、速率、平衡與其他知識(shí)的大綜合