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專題七化學反應速率和化學平衡 高考化學 課標 專用 A組統(tǒng)一命題 課標卷題組考點一化學反應速率1 2014課標 9 6分 0 359 已知分解1molH2O2放出熱量98kJ 在含少量I 的溶液中 H2O2分解的機理為 H2O2 I H2O IO 慢H2O2 IO H2O O2 I 快下列有關該反應的說法正確的是 A 反應速率與I 濃度有關B IO 也是該反應的催化劑C 反應活化能等于98kJ mol 1D v H2O2 v H2O v O2 五年高考 答案A由于反應速率由慢反應決定 故I 濃度越大 反應速率越快 A正確 IO 為中間產(chǎn)物 不是催化劑 B錯誤 活化能不是反應熱 反應熱是正 逆反應活化能的差值 C錯誤 D錯誤 解題關鍵熟悉催化劑對化學反應速率的影響 反應的活化能等概念 認真分析反應機理是解答本題的關鍵 易錯警示B項的IO 是一種中間物質(zhì) C項的活化能不是反應熱 D項 由于水是純液體 故不能用來表示化學反應速率 2 2018課標 28 15分 三氯氫硅 SiHCl3 是制備硅烷 多晶硅的重要原料 回答下列問題 1 SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體 遇潮氣時發(fā)煙生成 HSiO 2O等 寫出該反應的化學方程式 2 SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應 2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g H1 48kJ mol 13SiH2Cl2 g SiH4 g 2SiHCl3 g H2 30kJ mol 1則反應4SiHCl3 g SiH4 g 3SiCl4 g 的 H為kJ mol 1 3 對于反應2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g 采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑 在323K和343K時SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的結(jié)果如圖所示 343K時反應的平衡轉(zhuǎn)化率 平衡常數(shù)K343K 保留2位小數(shù) 在343K下 要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率 可采取的措施是 要縮短反應達到平衡的時間 可采取的措施有 比較a b處反應速率大小 vavb 填 大于 小于 或 等于 反應速率v v正 v逆 k正 k逆 k正 k逆分別為正 逆向反應速率常數(shù) x為物質(zhì)的量分數(shù) 計算a處的 保留1位小數(shù) 答案 1 2SiHCl3 3H2O HSiO 2O 6HCl 2 114 3 220 02 及時移去產(chǎn)物改進催化劑提高反應物壓強 濃度 大于1 3 解析本題考查化學方程式的書寫 蓋斯定律的應用 化學平衡的移動及相關計算 1 依據(jù)題意知 SiHCl3遇潮氣時發(fā)煙的化學方程式為2SiHCl3 3H2O HSiO 2O 6HCl 2 由蓋斯定律可知 H 3 H1 H2 3 48kJ mol 1 30kJ mol 1 114kJ mol 1 3 反應2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g H1 48kJ mol 1 由于 H1 0 升高溫度 化學平衡正向移動 SiHCl3的轉(zhuǎn)化率增大 故曲線a表示343K 觀察圖像知 343K時反應的平衡轉(zhuǎn)化率為22 設起始時SiHCl3的物質(zhì)的量濃度為c 列出 三段式 2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g 起始c00變化0 22c0 11c0 11c平衡0 78c0 11c0 11c故K343K 0 02 已知2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g H1 48kJ mol 1 該反應的正反應是氣體體積不變的吸熱反應 故要在溫度不變的情況下提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率可采取的措施是及時移去產(chǎn)物 要縮短反應達到平衡的時間 可采取的措施有提高反應物壓強 濃度 和改進催化劑等 a b處SiHCl3的轉(zhuǎn)化率相等 但a處溫度比b處高 故va大于vb 依據(jù)題意知v正 k正 v逆 k逆 由平衡時v正 v逆知 0 02 對于a處 列出 三段式 計算知 0 8 0 1 0 1 故a處 1 3 疑難點撥 3 根據(jù)已知表達式表示出v正和v逆 利用達到化學平衡時v正 v逆計算出 然后結(jié)合 三段式 即可求出 考點二化學平衡1 2017課標 27 14分 丁烯是一種重要的化工原料 可由丁烷催化脫氫制備 回答下列問題 1 正丁烷 C4H10 脫氫制1 丁烯 C4H8 的熱化學方程式如下 C4H10 g C4H8 g H2 g H1已知 C4H10 g O2 g C4H8 g H2O g H2 119kJ mol 1 H2 g O2 g H2O g H3 242kJ mol 1反應 的 H1為kJ mol 1 圖 a 是反應 平衡轉(zhuǎn)化率與反應溫度及壓強的關系圖 x0 1 填 大于 或 小于 欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高 應采取的措施是 填標號 A 升高溫度B 降低溫度C 增大壓強D 降低壓強 2 丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應器 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)率與進料氣中n 氫氣 n 丁烷 的關系 圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢 其降低的原因是 3 圖 c 為反應產(chǎn)率和反應溫度的關系曲線 副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物 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 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 氫氣是產(chǎn)物之一 隨著n 氫氣 n 丁烷 增大 逆反應速率增大 3 升高溫度有利于反應向吸熱方向進行溫度升高反應速率加快丁烯高溫裂解生成短鏈烴類 解析本題考查反應熱的計算及影響化學平衡的因素 1 運用蓋斯定律 由 可得 故 H1 H2 H3 123kJ mol 1 由圖 a 可知 溫度一定時 壓強由0 1MPa變成xMPa 反應物的平衡轉(zhuǎn)化率增大 對反應 而言 減小壓強 平衡正向移動 反應物平衡轉(zhuǎn)化率增大 故x小于0 1 H1 0 升高溫度或減小壓強可使反應 的平衡正向移動 丁烯的平衡產(chǎn)率提高 故選擇A D 2 H2是反應 的產(chǎn)物之一 若混合氣體中H2比例過大 會抑制反應正向進行 從而使丁烯產(chǎn)率降低 3 590 之前 升高溫度 有利于反應正向進行 同時反應速率加快 反應速率加快 氣流通過反應器時反應物的利用率就會提高 丁烯的產(chǎn)率增大 590 之后丁烯高溫裂解生成的短鏈烴類化合物增多 丁烯產(chǎn)率降低 審題方法 3 結(jié)合題給信息挖掘圖 c 中隱含條件對問題進行解答 2 2015課標 28 15分 0 257 碘及其化合物在合成殺菌劑 藥物等方面具有廣泛用途 回答下列問題 1 大量的碘富集在海藻中 用水浸取后濃縮 再向濃縮液中加MnO2和H2SO4 即可得到I2 該反應的還原產(chǎn)物為 2 上述濃縮液中主要含有I Cl 等離子 取一定量的濃縮液 向其中滴加AgNO3溶液 當AgCl開始沉淀時 溶液中為 已知Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp AgI 8 5 10 17 3 已知反應2HI g H2 g I2 g 的 H 11kJ mol 1 1molH2 g 1molI2 g 分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ 151kJ的能量 則1molHI g 分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為kJ 4 Bodensteins研究了下列反應 2HI g H2 g I2 g 在716K時 氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分數(shù)x HI 與反應時間t的關系如下表 根據(jù)上述實驗結(jié)果 該反應的平衡常數(shù)K的計算式為 上述反應中 正反應速率為v正 k正x2 HI 逆反應速率為v逆 k逆x H2 x I2 其中k正 k逆為速率常數(shù) 則k逆為 以K和k正表示 若k正 0 0027min 1 在t 40min時 v正 min 1 由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正 x HI 和v逆 x H2 的關系可用下圖表示 當升高到某一溫度時 反應重新達到平衡 相應的點分別為 填字母 答案 1 MnSO4 或Mn2 1分 2 4 7 10 7 2分 3 299 2分 4 2分 k正 K1 95 10 3 每空2分 共4分 A E 4分 解析 1 MnO2在酸性條件下可把I 氧化為I2 自身被還原為Mn2 即還原產(chǎn)物為MnSO4 2 當AgCl開始沉淀時 AgI已經(jīng)沉淀完全 此時溶液中 4 7 10 7 3 設1molHI g 分子中化學鍵斷裂吸收的能量為xkJ 由反應熱與鍵能的關系可知 2x 436 151 11 解得x 299 故1molHI g 分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為299kJ 4 觀察表中數(shù)據(jù)知 120min時反應達到平衡 此時x HI 0 784 x H2 x I2 1 0 784 0 108 故反應的平衡常數(shù)K的計算式為 由于v正 k正x2 HI v逆 k逆x H2 x I2 K 當達到平衡狀態(tài)時 v正 v逆 即k逆 在t 40min時 x HI 0 85 v正 k正 x2 HI 0 0027min 1 0 852 1 95 10 3min 1 反應2HI g H2 g I2 g 是吸熱反應 升高溫度 反應速率加快 平衡正向移動 x HI 減小 x H2 增大 觀察圖像知 對應的點分別為A和E 易錯警示第 4 小題 中計算式會被誤以為是表達式 解題關鍵熟練掌握氧化還原反應 沉淀溶解平衡 化學反應速率及化學平衡知識是解題的關鍵 3 2014課標 26 13分 0 513 在容積為1 00L的容器中 通入一定量的N2O4 發(fā)生反應N2O4 g 2NO2 g 隨溫度升高 混合氣體的顏色變深 回答下列問題 1 反應的 H0 填 大于 或 小于 100 時 體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如上圖所示 在0 60s時段 反應速率v N2O4 為mol L 1 s 1 反應的平衡常數(shù)K1為 2 100 時達平衡后 改變反應溫度為T c N2O4 以0 0020mol L 1 s 1的平均速率降低 經(jīng)10s又達到平衡 T100 填 大于 或 小于 判斷理由是 列式計算溫度T時反應的平衡常數(shù)K2 3 溫度T時反應達平衡后 將反應容器的容積減少一半 平衡向 填 正反應 或 逆反應 方向移動 判斷理由是 答案 1 大于0 00100 36mol L 1 1分 2分 2分 共5分 2 大于 1分 反應正方向吸熱 反應向吸熱方向進行 故溫度升高 2分 平衡時 c NO2 0 120mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 2 0 16mol L 1c N2O4 0 040mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 0 020mol L 1K2 1 3mol L 1 3分 3 逆反應對氣體分子數(shù)增大的反應 增大壓強平衡向逆反應方向移動 每空1分 共2分 解析 1 隨溫度升高 混合氣體的顏色變深 說明升溫平衡向正反應方向移動 H 0 在0 60s時段 v N2O4 0 0010mol L 1 s 1 平衡常數(shù)K1 0 36mol L 1 2 當溫度由100 變?yōu)門時 N2O4的濃度降低 三段式 如下 N2O4 g 2NO2 g 100 平衡時0 040mol L 10 120mol L 1溫度T時變化0 020mol L 10 040mol L 1溫度T平衡時0 020mol L 10 160mol L 1由于溫度變?yōu)門時平衡向N2O4濃度減小的方向移動 即向吸熱方向移動 故溫度升高 所以T 100 當再次達到平衡時 平衡常數(shù)K2 1 3mol L 1 3 溫度不變 將反應容器的容積減少一半 壓強增大 平衡向氣體分子數(shù)減小的方向 即逆反應方向 移動 解題關鍵熟悉化學反應速率 化學平衡常數(shù)的概念及其相關計算公式 掌握外界條件對化學反應速率和化學平衡的影響規(guī)律是解題的關鍵 考點三化學平衡常數(shù)與化學平衡有關的計算1 2018課標 28 15分 采用N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術 在含能材料 醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應用 回答下列問題 1 1840年Devil用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀 得到N2O5 該反應的氧化產(chǎn)物是一種氣體 其分子式為 2 F Daniels等曾利用測壓法在剛性反應器中研究了25 時N2O5 g 分解反應 2N2O5 g 4NO2 g O2 g 2N2O4 g 其中NO2二聚為N2O4的反應可以迅速達到平衡 體系的總壓強p隨時間t的變化如下表所示 t 時 N2O5 g 完全分解 已知 2N2O5 g 2N2O4 g O2 g H1 4 4kJ mol 12NO2 g N2O4 g H2 55 3kJ mol 1則反應N2O5 g 2NO2 g O2 g 的 H kJ mol 1 研究表明 N2O5 g 分解的反應速率v 2 10 3 kPa min 1 t 62min時 測得體系中 2 9kPa 則此時的 kPa v kPa min 1 若提高反應溫度至35 則N2O5 g 完全分解后體系壓強p 35 63 1kPa 填 大于 等于 或 小于 原因是 25 時N2O4 g 2NO2 g 反應的平衡常數(shù)Kp kPa Kp為以分壓表示的平衡常數(shù) 計算結(jié)果保留1位小數(shù) 3 對于反應2N2O5 g 4NO2 g O2 g R A Ogg提出如下反應歷程 第一步N2O5NO2 NO3快速平衡第二步NO2 NO3NO NO2 O2慢反應 第三步NO NO32NO2快反應其中可近似認為第二步反應不影響第一步的平衡 下列表述正確的是 填標號 A v 第一步的逆反應 v 第二步反應 B 反應的中間產(chǎn)物只有NO3C 第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D 第三步反應活化能較高 答案 1 O2 2 53 1 30 06 0 10 2 大于溫度提高 體積不變 總壓強提高 NO2二聚為放熱反應 溫度提高 平衡左移 體系物質(zhì)的量增加 總壓強提高 13 4 3 AC 解析本題考查氧化還原反應 反應熱的計算 化學反應速率 化學平衡及化學平衡常數(shù)的計算 1 氯氣具有強氧化性 氮元素化合價不變 Ag應以AgCl形式存在 則被氧化的是氧元素 對應的氧化產(chǎn)物為O2 反應的化學方程式為4AgNO3 2Cl24AgCl 2N2O5 O2 2 2N2O5 g 2N2O4 g O2 g H1 4 4kJ mol 1a2NO2 g N2O4 g H2 55 3kJ mol 1b根據(jù)蓋斯定律 由 b可得 N2O5 g 2NO2 g O2 g H 53 1kJ mol 1 由2N2O5 g O2 g 可知 2 9kPa時N2O5分壓減小5 8kPa 此時 35 8 5 8 kPa 30 00kPa v 2 10 3 kPa min 1 2 10 3 30 kPa min 1 6 0 10 2kPa min 1 t 時 N2O5完全分解 2N2O52N2O4 O222135 8kPa 35 8kPa 17 9kPa 設達平衡時 N2O4分壓減小了xkPa N2O42NO2開始分壓 kPa 35 80變化分壓 kPa x2x平衡分壓 kPa 35 8 x2x 35 8 x kPa 2xkPa 17 9kPa 63 1kPa 解得x 9 4 則平衡時 26 4kPa 18 8kPa K kPa 13 4kPa 3 第一步反應為快反應 其逆反應的速率也比第二步反應的速率快 A正確 從反應方程式看 中間產(chǎn)物有NO3 NO B錯誤 由于第二步反應是慢反應 說明NO2與NO3的碰撞僅部分有效 C正確 第三步是快反應 故其活化能應較低 D錯誤 2 2017課標 28 14分 砷 As 是第四周期 A族元素 可以形成As2S3 As2O5 H3AsO3 H3AsO4等化合物 有著廣泛的用途 回答下列問題 1 畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖 2 工業(yè)上常將含砷廢渣 主要成分為As2S3 制成漿狀 通入O2氧化 生成H3AsO4和單質(zhì)硫 寫出發(fā)生反應的化學方程式 該反應需要在加壓下進行 原因是 3 已知 As s H2 g 2O2 g H3AsO4 s H1H2 g O2 g H2O l H22As s O2 g As2O5 s H3則反應As2O5 s 3H2O l 2H3AsO4 s 的 H 4 298K時 將20mL3xmol L 1Na3AsO3 20mL3xmol L 1I2和20mLNaOH溶液混合 發(fā)生反應 As aq I2 aq 2OH aq As aq 2I aq H2O l 溶液中c As 與反應時間 t 的關系如圖所示 下列可判斷反應達到平衡的是 填標號 a 溶液的pH不再變化b v I 2v As c c As c As 不再變化d c I ymol L 1 tm時 v正v逆 填 大于 小于 或 等于 tm時v逆tn時v逆 填 大于 小于 或 等于 理由是 若平衡時溶液的pH 14 則該反應的平衡常數(shù)K為 答案 1 2 2As2S3 5O2 6H2O4H3AsO4 6S增加反應物O2的濃度 提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率 3 2 H1 3 H2 H3 4 a c 大于 小于tm時生成物濃度較低 mol L 1 1 解析 1 As位于第四周期第 A族 其原子序數(shù)為33 則其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 2 根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可以配平該反應的化學方程式 2As2S3 5O2 6H2O4H3AsO4 6S 該反應是有氣體物質(zhì)參與的反應 加壓可以加快反應速率 3 由蓋斯定律可知 H 2 H1 3 H2 H3 4 溶液pH不變時 c OH 保持不變 反應處于平衡狀態(tài) b項 未標明v I 和v 的方向 反應不一定處于平衡狀態(tài) 由于提供的Na3AsO3的量一定 所以c As c As 不再變化時 c As 與c As 也保持不變 反應處于平衡狀態(tài) 平衡時c I 2c 2 ymol L 1 2ymol L 1 即c I ymol L 1時反應未達到平衡狀態(tài) 反應從正反應開始進行 tm時反應繼續(xù)正向進行 v正 v逆 tm時As濃度比tn時小 所以逆反應速率 tm tn 三種溶液混合后 反應前Na3AsO3濃度為xmol L 1 同理I2濃度為xmol L 1 反應達到平衡時 c As 為ymol L 1 則c I 2ymol L 1 消耗As I2濃度均為ymol L 1 平衡時c As 為 x y mol L 1 c I2 為 x y mol L 1 溶液中c OH 1mol L 1 K mol L 1 1 mol L 1 1 3 2016課標 27 14分 丙烯腈 CH2CHCN 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 CH2CHCHO 和乙腈 CH3CN 等 回答下列問題 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 的熱化學方程式如下 C3H6 g NH3 g O2 g C3H3N g 3H2O g H 515kJ mol 1 C3H6 g O2 g C3H4O g H2O g H 353kJ mol 1兩個反應在熱力學上趨勢均很大 其原因是 有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應條件是 提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是 2 圖 a 為丙烯腈產(chǎn)率與反應溫度的關系曲線 最高產(chǎn)率對應的溫度為460 低于460 時 丙烯腈的產(chǎn)率 填 是 或 不是 對應溫度下的平衡產(chǎn)率 判斷理由是 高于460 時 丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是 雙選 填標號 A 催化劑活性降低B 平衡常數(shù)變大 C 副反應增多D 反應活化能增大 3 丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n 氨 n 丙烯 的關系如圖 b 所示 由圖可知 最佳n 氨 n 丙烯 約為 理由是 進料氣氨 空氣 丙烯的理論體積比約為 答案 14分 1 兩個反應均為放熱量大的反應降低溫度降低壓強催化劑 2 不是該反應為放熱反應 平衡產(chǎn)率應隨溫度升高而降低AC 3 1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1 7 5 1 解析 1 判斷反應自發(fā)進行的趨勢可從熵變和焓變兩方面考慮 反應 和 的熵變不大 但焓變均較大 這是導致兩個反應在熱力學上趨勢均很大的主要原因 根據(jù)影響平衡移動的因素可知 提高丙烯腈平衡產(chǎn)率 即使反應 的平衡右移 的條件可以是降低溫度 降低壓強 在影響反應速率的外界因素中 催化劑的影響最大 且不同的反應一般使用的催化劑也不同 因此催化劑是提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素 2 溫度升高 反應 的平衡常數(shù)變小 反應的活化能不變 高于460 時 丙烯腈產(chǎn)率降低的原因可能是催化劑的活性降低 副反應增多 A C正確 3 由反應 可知n NH3 n O2 n C3H6 1 1 5 1 由于O2在空氣中所占體積分數(shù)約為 所以理論上進料氣氨 空氣 丙烯的體積比V NH3 V 空氣 V C3H6 1 1 5 5 1 1 7 5 1 審題技巧看懂圖像的含義 看圖像時 一看面 縱坐標與橫坐標的意義 二看線 線的走向和變化趨勢 三看點 起點 拐點 終點等 考點一化學反應速率1 2018北京理綜 7 6分 我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應歷程 該歷程示意圖如下 下列說法不正確的是 A 生成CH3COOH總反應的原子利用率為100 B CH4 CH3COOH過程中 有C H鍵發(fā)生斷裂C 放出能量并形成了C C鍵 D 該催化劑可有效提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率 B組自主命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案D本題考查能量變化 催化劑催化機理等知識 催化劑只影響化學反應速率 不會使化學平衡發(fā)生移動 故不會提高反應物的平衡轉(zhuǎn)化率 D不正確 方法技巧認真觀察示意圖 分清反應物 中間產(chǎn)物和生成物 該題就不難作答 2 2016北京理綜 8 6分 下列食品添加劑中 其使用目的與反應速率有關的是 A 抗氧化劑B 調(diào)味劑C 著色劑D 增稠劑 答案A抗氧化劑是防止食品氧化變質(zhì)的添加劑 使用目的是延緩食品的變質(zhì) 3 2017江蘇單科 10 2分 H2O2分解速率受多種因素影響 實驗測得70 時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示 下列說法正確的是 A 圖甲表明 其他條件相同時 H2O2濃度越小 其分解速率越快B 圖乙表明 其他條件相同時 溶液pH越小 H2O2分解速率越快C 圖丙表明 少量Mn2 存在時 溶液堿性越強 H2O2分解速率越快D 圖丙和圖丁表明 堿性溶液中 Mn2 對H2O2分解速率的影響大 答案D本題考查依據(jù)影響化學反應速率的因素識圖的能力 A項 從圖甲看出 相同時間內(nèi) 起始c H2O2 越大 H2O2的濃度變化量越大 即分解速率越快 錯誤 B項 從圖乙看出 NaOH溶液濃度越大 即pH越大 H2O2分解速率越快 錯誤 C項 從圖丙看出 0 1mol L 1NaOH與1 0mol L 1NaOH所示曲線相比 0 1mol L 1NaOH對應曲線表示的H2O2分解速率快 錯誤 D項正確 審題方法三審清一審題干 審清關鍵詞 二審題圖 審清圖中標注的數(shù)據(jù) 三審選項 審清選項中所表明的具體結(jié)論 4 2015福建理綜 12 6分 在不同濃度 c 溫度 T 條件下 蔗糖水解的瞬時速率 v 如下表 下列判斷不正確的是 A a 6 00B 同時改變反應溫度和蔗糖的濃度 v可能不變C b 318 2D 不同溫度時 蔗糖濃度減少一半所需的時間相同 答案D根據(jù)題表信息可知 相同溫度時 隨著濃度以等差數(shù)列遞減 其瞬時速率也以等差數(shù)列遞減 故a 6 00 同時改變反應溫度和反應物濃度 瞬時速率有可能不變 相同濃度時 溫度越高 反應速率越快 故b 318 2 溫度升高 瞬時速率加快 故蔗糖濃度減少一半時 所用時間并不相等 D項錯誤 考點二化學平衡1 2018天津理綜 5 6分 室溫下 向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸 溶液中發(fā)生反應 C2H5OH HBrC2H5Br H2O 充分反應后達到平衡 已知常壓下 C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38 4 和78 5 下列有關敘述錯誤的是 A 加入NaOH 可增大乙醇的物質(zhì)的量B 增大HBr濃度 有利于生成C2H5BrC 若反應物均增大至2mol 則兩種反應物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D 若起始溫度提高至60 可縮短反應達到平衡的時間 答案D本題考查化學平衡的影響因素 加入NaOH會中和HBr 平衡逆向移動 乙醇的物質(zhì)的量增大 A正確 增大HBr濃度 平衡正向移動 有利于生成C2H5Br B正確 只要投料比符合化學計量數(shù)之比 兩種反應物平衡轉(zhuǎn)化率之比始終是1 1 C正確 若起始溫度提高至60 則反應生成的C2H5Br會被及時蒸出 反應很難建立平衡 D錯誤 解題關鍵注意C2H5Br的沸點為38 4 60 時C2H5Br為氣體 2 2018江蘇單科 13 4分 根據(jù)下列圖示所得出的結(jié)論不正確的是 答案C本題考查化學反應原理圖像的應用 由圖甲可知 溫度升高 lgK減小 即K值減小 平衡逆向移動 故正反應放熱 H1 故HX為弱酸 C錯誤 由圖丁可知c S 與c Ba2 成反比 即c S 越大c Ba2 越小 D正確 審題方法解答圖像題時要看清橫坐標 縱坐標對應的物理量及二者的關系 如圖甲 隨著溫度升高 lgK逐漸減小 即K值逐漸減小 說明平衡逆向移動 3 2018江蘇單科 15 4分 一定溫度下 在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物 發(fā)生反應2SO2 g O2 g 2SO3 g 正反應放熱 測得反應的相關數(shù)據(jù)如下 下列說法正確的是 A v1K3 p2 2p3 C v1 3 SO2 D c2 2c3 2 SO3 3 SO2 1 答案CD本題考查影響化學平衡移動的因素 容器1和容器2反應溫度相同 容器2達到的平衡相當于在容器1達到的平衡的基礎上增大壓強 平衡后 v12c1 容器1和容器3起始量相同 容器3的反應溫度高于容器1 v1K3 1 SO2 3 SO2 容器2和容器3比較 加入4molSO3相當于加入4molSO2和2molO2 容器2的 起始量 為容器3的2倍 容器3的反應溫度高于容器2 溫度升高 平衡逆向移動 容器3內(nèi)分子數(shù)增多 所以p22c3 假設容器3的起始量為4molSO2 2molO2 極值轉(zhuǎn)化后與容器2的起始量相同 且假設容器3中的反應溫度也為700K 則有 2 SO3 3 SO2 1 現(xiàn)將容器3的物質(zhì)的量減半 溫度升高至800K 化學平衡逆向移動 3 SO2 減小 所以 2 SO3 3 SO2 1 綜上所述 A B項錯誤 C D項正確 方法歸納若同一可逆反應在不同的溫度下進行 且投入的反應物起始量不同時 要學會利用等效平衡思想 建模 找相同的平衡狀態(tài) 在相同基礎上 改變起始量 改變溫度 得出相應的結(jié)論 4 2017天津理綜 6 6分 常壓下羰基化法精煉鎳的原理為 Ni s 4CO g Ni CO 4 g 230 時 該反應的平衡常數(shù)K 2 10 5 已知 Ni CO 4的沸點為42 2 固體雜質(zhì)不參與反應 第一階段 將粗鎳與CO反應轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni CO 4 第二階段 將第一階段反應后的氣體分離出來 加熱至230 制得高純鎳 下列判斷正確的是 A 增加c CO 平衡向正向移動 反應的平衡常數(shù)增大B 第一階段 在30 和50 兩者之間選擇反應溫度 選50 C 第二階段 Ni CO 4分解率較低D 該反應達到平衡時 v生成 Ni CO 4 4v生成 CO 答案B本題考查化學平衡的相關知識 增加c CO 平衡正向移動 但由于反應溫度不變 故平衡常數(shù)不變 A錯 第一階段的目的是得到氣態(tài)Ni CO 4 因為Ni CO 4的沸點為42 2 故反應溫度選擇50 B正確 根據(jù)題給平衡常數(shù)知230 時反應Ni CO 4 g Ni s 4CO g 的平衡常數(shù)為5 104 故第二階段Ni CO 4分解率較高 C錯 反應達到平衡時 4v生成 Ni CO 4 v生成 CO D錯 易混易錯平衡發(fā)生移動時 平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化 只有溫度改變才能引起平衡常數(shù)的變化 5 2016江蘇單科 15 4分 一定溫度下 在3個體積均為1 0L的恒容密閉容器中反應2H2 g CO g CH3OH g 達到平衡 下列說法正確的是 A 該反應的正反應放熱B 達到平衡時 容器 中反應物轉(zhuǎn)化率比容器 中的大C 達到平衡時 容器 中c H2 大于容器 中c H2 的兩倍D 達到平衡時 容器 中的正反應速率比容器 中的大 答案AD將容器 中c CH3OH 0 10mol L 1等效轉(zhuǎn)移至左邊的反應物 相當于c H2 0 20mol L 1 c CO 0 10mol L 1 A項 容器 中相對于容器 中 溫度升高 平衡左移 則逆反應為吸熱反應 正反應放熱 正確 B項 容器 中相對于容器 中 壓強增大 平衡右移 則容器 中反應物轉(zhuǎn)化率大 錯誤 C項 容器 相對于容器 溫度升高 壓強減小 平衡左移 達平衡時 容器 中c H2 小于容器 中c H2 的兩倍 錯誤 D項 容器 中比容器 中溫度高 反應速率快 正確 6 2015四川理綜 7 6分 一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應 C s CO2 g 2CO g 平衡時 體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關系如下圖所示 已知 氣體分壓 p分 氣體總壓 p總 體積分數(shù) 下列說法正確的是 A 550 時 若充入惰性氣體 v正 v逆均減小 平衡不移動B 650 時 反應達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25 0 C T 時 若充入等體積的CO2和CO 平衡向逆反應方向移動 D 925 時 用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數(shù)Kp 24 0p總 答案BA項 反應容器為恒壓密閉容器 充入惰性氣體 相當于減小壓強 v正 v逆均減小 平衡應向右移動 錯誤 B項 設起始時CO2的物質(zhì)的量為1mol 達到平衡時轉(zhuǎn)化了xmol 利用三段式 C s CO2 g 2CO g n始 mol10n轉(zhuǎn)化 molx2xn平 mol1 x2x則有 100 40 0 解得x 0 25 CO2的轉(zhuǎn)化率為 100 25 0 正確 C項 因為是恒壓體系 T 達平衡時 CO2 CO的體積分數(shù)均為50 故充入等體積的CO2和CO 平衡不移動 錯誤 D項 Kp 23 04p總 錯誤 7 2014天津理綜 10 14分 合成氨是人類科學技術上的一項重大突破 其反應原理為 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4kJ mol 1一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下 1 天然氣中的H2S雜質(zhì)常用氨水吸收 產(chǎn)物為NH4HS 一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣 得到單質(zhì)硫并使吸收液再生 寫出再生反應的化學方程式 2 步驟 中制氫氣原理如下 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 206 4kJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H 41 2kJ mol 1 對于反應 一定可以提高平衡體系中H2百分含量 又能加快反應速率的措施是 a 升高溫度b 增大水蒸氣濃度c 加入催化劑d 降低壓強利用反應 將CO進一步轉(zhuǎn)化 可提高H2產(chǎn)量 若1molCO和H2的混合氣體 CO的體積分數(shù)為20 與H2O反應 得到1 18molCO CO2和H2的混合氣體 則CO轉(zhuǎn)化率為 3 圖1表示500 60 0MPa條件下 原料氣投料比與平衡時NH3體積分數(shù)的關系 根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù) 4 依據(jù)溫度對合成氨反應的影響 在圖2坐標系中 畫出一定條件下的密閉容器內(nèi) 從通入原料氣開始 隨溫度不斷升高 NH3物質(zhì)的量變化的曲線示意圖 5 上述流程圖中 使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步驟是 填序號 簡述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法 答案 1 2NH4HS O22NH3 H2O 2S 2 a90 3 14 5 4 5 對原料氣加壓 分離液氨后 未反應的N2 H2循環(huán)使用 解析 1 由題給反應信息不難寫出再生反應的化學方程式為2NH4HS O22S 2NH3 H2O 2 增大水蒸氣濃度 平衡右移 但H2百分含量不一定提高 加入催化劑 對平衡無影響 不能提高H2百分含量 降低壓強 反應速率減慢 設達到平衡時CO轉(zhuǎn)化了xmol CO g H2O g CO2 g H2 g n起始0 2mol0mol0 8moln平衡 0 2 x molxmol 0 8 x mol 0 2 x x 0 8 x 1 18 x 0 18 CO 100 90 3 方法1 設達到平衡時N2轉(zhuǎn)化了xmol N2 g 3H2 g 2NH3 g n起始nmol3nmol0n平衡 n x mol 3n 3x mol2xmol 100 42 x 0 592n故N2體積分數(shù) 100 100 14 5 方法2 由N2 H2按1 3投料 N2與H2又按照1 3發(fā)生反應 故從反應開始到反應平衡 N2和H2之比始終為1 3 N2體積分數(shù) 1 42 14 5 4 反應初期 NH3從無到有 在未達到平衡前 NH3物質(zhì)的量是增大的 達到平衡后 溫度升高 平衡逆向移動 NH3物質(zhì)的量逐漸減小 曲線見答案 5 通過熱交換器 步驟 加熱進入合成塔的原料氣 同時冷卻從合成塔出來的平衡混合氣 提高原料總轉(zhuǎn)化率的方法有 對N2 H2加壓 將產(chǎn)物NH3液化分離 減小生成物濃度 將未反應的N2 H2循環(huán)使用 考點三化學平衡常數(shù)與化學平衡有關的計算1 2016四川理綜 6 6分 一定條件下 CH4與H2O g 發(fā)生反應 CH4 g H2O g CO g 3H2 g 設起始 Z 在恒壓下 平衡時CH4的體積分數(shù) CH4 與Z和T 溫度 的關系如圖所示 下列說法正確的是 A 該反應的焓變 H 0B 圖中Z的大小為a 3 bC 圖中X點對應的平衡混合物中 3D 溫度不變時 圖中X點對應的平衡在加壓后 CH4 減小 答案AA項 根據(jù)圖像可知 溫度升高 CH4 減小 說明平衡右移 則正反應是吸熱反應 該反應的焓變 H 0 故正確 B項 溫度一定時 Z增大 平衡右移 CH4 減小 則a3 故錯誤 D項 加壓后X點對應的平衡左移 CH4 增大 故錯誤 規(guī)律方法解平衡圖像題時 一定要兼顧文字和圖像信息 以勒夏特列原理為核心進行判斷 2 2015天津理綜 6 6分 某溫度下 在2L的密閉容器中 加入1molX g 和2molY g 發(fā)生反應 X g mY g 3Z g 平衡時 X Y Z的體積分數(shù)分別為30 60 10 在此平衡體系中加入1molZ g 再次達到平衡后 X Y Z的體積分數(shù)不變 下列敘述不正確的是 A m 2B 兩次平衡的平衡常數(shù)相同C X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1 1D 第二次平衡時 Z的濃度為0 4mol L 1 答案D在2L的密閉容器中 反應達平衡時 各物質(zhì)的體積分數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比 即平衡時 n X n Y n Z 30 60 10 3 6 1 設第一次平衡時X消耗的物質(zhì)的量為x 則X g mY g 3Z g 初始1mol2mol0轉(zhuǎn)化xmx3x平衡1mol x2mol mx3x則 1mol x 2mol mx 3x 3 6 1 解得x 0 1mol m 2 由此可得 A項 C項正確 同理可得第二次平衡時 Z的濃度為0 2mol L 1 D項錯誤 平衡常數(shù)只與溫度有關 兩次平衡反應溫度相同 故平衡常數(shù)相同 B項正確 3 2015重慶理綜 7 6分 羰基硫 COS 可作為一種糧食熏蒸劑 能防止某些昆蟲 線蟲和真菌的危害 在恒容密閉容器中 將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡 CO g H2S g COS g H2 g K 0 1反應前CO物質(zhì)的量為10mol 平衡后CO物質(zhì)的量為8mol 下列說法正確的是 A 升高溫度 H2S濃度增加 表明該反應是吸熱反應B 通入CO后 正反應速率逐漸增大C 反應前H2S物質(zhì)的量為7molD CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80 答案C由題中信息可列三段式 CO g H2S g COS g H2 g 起始 10molxmol00轉(zhuǎn)化 2mol2mol2mol2mol平衡 8mol x 2 mol2mol2mol設容器體積為VL 由K 0 1可得K 0 1 解得x 7 C項正確 4 2016四川理綜 11 16分 資源的高效利用對保護環(huán)境 促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用 磷尾礦主要含Ca5 PO4 3F和CaCO3 MgCO3 某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案 制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3 Mg OH 2 P4和H2 其簡化流程如下 已知 Ca5 PO4 3F在950 不分解 4Ca5 PO4 3F 18SiO2 30C2CaF2 30CO 18CaSiO3 3P4請回答下列問題 1 950 煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是 2 實驗室過濾所需的玻璃儀器是 3 NH4NO3溶液能從磷礦 中浸取出Ca2 的原因是 4 在浸取液 中通入NH3 發(fā)生反應的化學方程式是 5 工業(yè)上常用磷精礦 Ca5 PO4 3F 和硫酸反應制備磷酸 已知25 101kPa時 CaO s H2SO4 l CaSO4 s H2O l H 271kJ mol5CaO s 3H3PO4 l HF g Ca5 PO4 3F s 5H2O l H 937kJ mol則Ca5 PO4 3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式是 6 在一定條件下CO g H2O g CO2 g H2 g 當CO與H2O g 的起始物質(zhì)的量之比為1 5 達平衡時 CO轉(zhuǎn)化了 若akg含Ca5 PO4 3F 相對分子質(zhì)量為504 的質(zhì)量分數(shù)為10 的磷尾礦 在上述過程中有b 的Ca5 PO4 3F轉(zhuǎn)化為P4 將產(chǎn)生的CO與H2O g 按起始物質(zhì)的量之比1 3混合 則在相同條件下達平衡時能產(chǎn)生H2kg 答案 16分 1 CO2 2 漏斗 燒杯 玻璃棒 3 N水解使溶液呈酸性 與CaO Ca OH 2反應生成Ca2 4 MgSO4 2NH3 2H2OMg OH 2 NH4 2SO4 5 Ca5 PO4 3F s 5H2SO4 l 5CaSO4 s 3H3PO4 l HF g H 418kJ mol 6 解析 1 由于Ca5 PO4 3F在950 不分解 所以950 煅燒磷尾礦時 只有CaCO3 MgCO3分解生成了CO2 2 實驗室過濾所用的玻璃儀器是漏斗 燒杯 玻璃棒 3 CaO和Ca OH 2可溶于酸性溶液 故用NH4NO3溶液浸取主要利用了N水解使溶液呈酸性的性質(zhì) 4 在浸取液 中通入NH3使溶液呈堿性 可使Mg2 轉(zhuǎn)化為難溶的Mg OH 2 5 將已知熱化學方程式依次編號為 根據(jù)蓋斯定律 5 可推出Ca5 PO4 3F和硫酸反應生成磷酸的熱化學方程式 6 依據(jù) 三段式 可求得該條件下CO g H2O g CO2 g H2 g 的平衡常數(shù)為1 由得失電子守恒可得 產(chǎn)生的CO的物質(zhì)的量是mol 設平衡后可產(chǎn)生xkgH2 則 平衡時物質(zhì)的量 mol 500 x 500 x500 x500 x由于K 1 所以 500 x 2 解得x CO g H2O g CO2 g H2 g 起始物質(zhì)的量 mol00轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量 mol500 x500 x500 x500 x 考點一化學反應速率1 2014安徽理綜 10 6分 臭氧是理想的煙氣脫硝試劑 其脫硝反應為 2NO2 g O3 g N2O5 g O2 g 若反應在恒容密閉容器中進行 下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是 C組教師專用題組 答案AA項 由圖像可知 該可逆反應的正反應為放熱反應 升高溫度 平衡向逆反應方向移動 平衡常數(shù)減小 正確 v NO2 0 2mol L 1 s 1 B項錯誤 使用催化劑可加快反應速率 但不能使平衡發(fā)生移動 C項錯誤 D項 若x為c O2 則O2濃度增大 NO2的轉(zhuǎn)化率減小 與圖像不符 D項錯誤 2 2014四川理綜 7 6分 在10L恒容密閉容器中充入X g 和Y g 發(fā)生反應X g Y g M g N g 所得實驗數(shù)據(jù)如下表 下列說法正確的是 A 實驗 中 若5min時測得n M 0 050mol 則0至5min時間內(nèi) 用N表示的平均反應速率v N 1 0 10 2mol L min B 實驗 中 該反應的平衡常數(shù)K 2 0C 實驗 中 達到平衡時 X的轉(zhuǎn)化率為60 D 實驗 中 達到平衡時 b 0 060 答案CA項 0至5min內(nèi) v M 1 10 3mol L min v N v M 1 10 3mol L min A項錯誤 B項 根據(jù) 三段式 X g Y g M g N g 初始 mol L 0 0100 04000轉(zhuǎn)化 mol L 0 0080 0080 0080 008平衡 mol L 0 0020 0320 0080 008K 1 B項錯誤 實驗 根據(jù) 三段式 得 X g Y g M g N g 初始 mol L 0 0200 03000轉(zhuǎn)化 mol L xxxx平衡 mol L 0 020 x0 030 xxx根據(jù)溫度不變 K不變可得 1 x 0 012X的轉(zhuǎn)化率 100 60 C項正確 由實驗 中數(shù)據(jù)可知該反應為放熱反應 900 時的平衡常數(shù)應小于800 時的平衡常數(shù) 假設實驗 中K 1 則 1 b 0 06 綜上所述 900 達到平衡時b 0 06 D項錯誤 3 2014北京理綜 12 6分 一定溫度下 10mL0 40mol LH2O2溶液發(fā)生催化分解 不同時刻測得生成O2的體積 已折算為標準狀況 如下表 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計 A 0 6min的平均反應速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min B 6 10min的平均反應速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min C 反應至6min時 c H2O2 0 30mol LD 反應至6min時 H2O2分解了50 答案CA項 0 6min內(nèi) 產(chǎn)生n O2 1 10 3mol 消耗n H2O2 2 10 3mol 則v H2O2 3 3 10 2mol L min 故A正確 B項 依照A項解題步驟 可知B項正確 C項 反應至6min時 消耗n H2O2 為2 10 3mol 剩余c H2O2 0 2mol L 故C項不正確 D項 反應至6min時 消耗n H2O2 為2 10 3mol 占起始物質(zhì)的量的50 故D項正確 4 2012課標 27 15分 光氣 COCl2 在塑料 制革 制藥等工業(yè)中有許多用途 工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成 1 實驗室中常用來制備氯氣的化學方程式為 2 工業(yè)上利用天然氣 主要成分為CH4 與CO2進行高溫重整制備CO 已知CH4 H2和CO的燃燒熱 H 分別為 890 3kJ mol 1 285 8kJ mol 1和 283 0kJ mol 1 則生成1m3 標準狀況 CO所需熱量為 3 實驗室中可用氯仿 CHCl3 與雙氧水直接反應制備光氣 其反應的化學方程式為 4 COCl2的分解反應為COCl2 g Cl2 g CO g H 108kJ mol 1 反應體系達到平衡后 各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示 第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出 計算反應在第8min時的平衡常數(shù)K 比較第2min反應溫度T 2 與第8min反應溫度T 8 的高低 T 2 T 8 填 或 若12min時反應于溫度T 8 下重新達到平衡 則此時c COCl2 mol L 1 比較產(chǎn)物CO在2 3min 5 6min和12 13min時平均反應速率 平均反應速率分別以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 比較反應物COCl2在5 6min和15 16min時平均反應速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 答案 1 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 2 5 52 103kJ 3 CHCl3 H2O2HCl H2O COCl2 4 0 234mol L 1 v 2 3 v 12 13 在相同溫度時 該反應的反應物濃度越高 反應速率越大 解析 1 實驗室常用MnO2與濃鹽酸反應制備Cl2 2 依題意有 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol 1 CO g O2 g CO2 g H 283 0kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H 285 8kJ mol 1 式 式 2 式 2得 CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g H 247 3kJ mol 1 故生成1m3 標準狀況 CO所需的熱量為 kJ 5 52 103kJ 3 依據(jù)題給信息不難寫出反應的化學方程式為CHCl3 H2O2COCl2 H2O HCl 4 K 0 234mol L 1 觀察圖像知第4min時改變的條件是升高溫度 平衡正向移動 第8min時達到新的平衡 故T 2 v 2 3 v 12 13 觀察圖中5 6min時與15 16min時曲線可知15 16min時COCl2濃度低 反應速率小 即v 5 6 v 15 16 考點二化學平衡1 2014江蘇單科 15 4分 一定溫度下 在三個體積均為1 0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g 下列說法正確的是 A 該反應的正反應為放熱反應B 達到平衡時 容器 中的CH3OH體積分數(shù)比容器 中的小C 容器 中反應到達平衡所需時間比容器 中的長D 若起始時向容器 中充入CH3OH0 15mol CH3OCH30 15mol和H2O0 10mol 則反應將向正反應方向進行 答案AD由 數(shù)據(jù)分析可知 降溫 CH3OH的轉(zhuǎn)化率增大 平衡向正反應方向移動 正反應為放熱反應 A項正確 B項 和 對比 CH3OH g 的起始濃度增大一倍 容器體積不變 相當于增大壓強 而此反應為反應前后氣體分子數(shù)不變的反應 增大壓強平衡不移動 CH3OH體積分數(shù)不變 B項錯誤 比 溫度低 反應更慢 到達平衡所需時間更長 C項錯誤 D項 容器 溫度為387 平衡常數(shù)K 4 而此時Qc 4 反應向正反應方向進行 D項正確 2 2015浙江理綜 28 15分 乙苯催化脫氫制苯乙烯反應 1 已知 計算上述反應的 H kJ mol 1 2 維持體系總壓p恒定 在溫度T時 物質(zhì)的量為n 體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應 已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為 則在該溫度下反應的平衡常數(shù)K 用 等符號表示 3 工業(yè)上 通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣 原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1 9 控制反應溫度600 并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應 在不同反應溫度下 乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性 指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分數(shù) 示意圖如下 摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率 解釋說明該事實 控制反應溫度為600 的理由是 4 某研究機構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝 乙苯 二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯 保持常壓和原料氣比例不變 與摻水蒸氣工藝相比 在相同的生產(chǎn)效率下 可降低操作溫度 該工藝中還能夠發(fā)生反應 CO2 H2CO H2O CO2 C2CO 新工藝的特點有 填編號 CO2與H2反應 使乙苯脫氫反應的化學平衡右移 不用高溫水蒸氣 可降低能量消耗 有利于減少積炭 有利于CO2資源利用 答案 1 124 2 p或 3 正反應方向氣體分子數(shù)增加 加入水蒸氣稀釋 相當于起減壓的效果 600 乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高 溫度過低 反應速率慢 轉(zhuǎn)化率低 溫度過高 選擇性下降 高溫還可能使催化劑失活 且能耗大 4 解析 1 H 舊鍵斷裂吸收的總能量 新鍵形成放出的總能量 H 348 412 2 kJ mol 1 612 436 kJ mol 1 124kJ mol 1 2 H2 g 始n00轉(zhuǎn)n n n 平n n n n 因反應處于恒壓體系 由阿伏加德羅定律的推論可知 所以V V V 1 V 則Kc 或Kp p 3 正反應方向的氣體分子數(shù)增加 加入水蒸氣相當于減壓 減壓有利于平衡正向移動 控制溫度為600 既要考慮轉(zhuǎn)化率 又要考慮催化劑的活性和苯乙烯的選擇性 同時還要考慮反應速率問題 4 CO2與H2反應使得平衡體系中H2濃度減小 平衡右移 正確 新工藝中不用高溫水蒸氣 降低 了能量消耗 正確 CO2 C2CO CO2可消耗積炭 正確 該工藝中需消耗CO2 正確 3 2011課標 27 14分 科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇 并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池 已知H2 g CO g 和CH3OH l 的燃燒熱 H分別為 285 8kJ mol 1 283 0kJ mol 1和 726 5kJ mol 1 請回答下列問