2020高考化學(xué)二輪對對練：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Word版含解析

1、題型九化學(xué)反應(yīng)中能量變化、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合題高考命題規(guī)律2015 年 2016 年2017 年2018 年2019 年2020 年高考必備 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷 卷命題角度 反應(yīng)熱、平衡 (或速率 )的小綜合2727 2727281命題角度 反應(yīng)熱、速率、平衡的綜合2728 282命題反應(yīng)熱、速率、平衡與其他知識282728282728角度的大綜合3命題角度 1 反應(yīng)熱、平衡 (或速率 ) 的小綜合高考真題體驗 對方向1.(2018 全國 ,28)采用 N 2O5 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。回答下列問題 :(

2、1)1840 年 Devil 用干燥的氯氣通過干燥的硝酸銀,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 等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 時 N 2O5(g) 分解反應(yīng) :2N 2O5(g)4NO 2(g)+O 2(g)2N 2O4(g)其中 NO2 二聚為 N2O4 的反應(yīng)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 :t/min 0408016011260300700p/kPa35.840.342.545.949.2 61.262.3 63.1已知 :2N 2O5(g)2N2 O4(g)+O 2

3、(g)H 1=-4.4 kJ mol-12NO 2(g)N2O4(g)H2=-55.3 kJ mol-1則反應(yīng) N 2O5(g)2NO 2(g)+ O2(g) 的 H=kJ mol -1 。-3-1研究表明 ,N 2O5(g) 分解的反應(yīng)速率 v=210 (kPa min ),t=62 min 時 ,測得體系中=2.9kPa,則此時的=kPa,v=kPamin -1。若提高反應(yīng)溫度至35 ,則 N 2O5(g) 完全分解后體系壓強p(35 )63.1 kPa(填 “大于 ”“等于 ”或“小于 ”),原因是。 25 時 N 2O4 (g)2NO 2(g) 反應(yīng)的平衡常數(shù) K p=kPa(K p

4、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(yīng) 2N2O5(g)4NO 2(g)+O 2(g),R.A.Ogg 提出如下反應(yīng)歷程 :第一步 N 2O5NO 2+NO 3快速平衡第二步 NO2+NO 3NO+NO 2+O 2慢反應(yīng)第三步 NO+NO 32NO2快反應(yīng)其中可近似認為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標(biāo)號 )。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NO 3C.第二步中NO2 與 NO 3 的碰撞僅部分有效D. 第三步反應(yīng)活化能較高答案 (1)O 2(2) 53.1 30.06.0 10-2大于溫度提高 ,體積不變

5、 ,總壓強提高 ;NO 2 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,總壓強提高 13.4(3)AC解析 (1) 干燥的氯氣與干燥的AgNO 3 之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時 ,氯氣作氧化劑 ,而 AgNO 3 中Ag 、 N 元素都處于最高價,所以被氧化的只能為氧元素,則得到的氣體為氧氣。(2) 由蓋斯定律可知,(第一個已知反應(yīng) 2)-( 第二個已知反應(yīng) ) 可得反應(yīng) :N 2O5 (g)2NO2 (g)+O2(g), 則該反應(yīng)的H=-4.4 kJ mol-1 2-(-55.3 kJ mol -1)=+53.1kJ mol -1 。 依據(jù)反應(yīng) :N 2O5(g)2NO 2(g)+

6、 O2(g)及氣體的物質(zhì)的量與其形成的壓強成正比,生成的 O2 的壓強 p(O2)=2.9 kPa,則剩余 N 2O5 形成的壓強 p(N 2O5)=35.8 kPa-2.9 kPa 2=30.0 kPa 。則 N2O5 的分解速率 v=210-3-1-2-1。 若提高反應(yīng)溫度至 35 ,30.0 kPa min=6.0 10kPa min由于體積不變 ,但溫度提高 ,總壓強增大 ,且 2NO 2(g)N 2O4(g)H 2=-55.3 kJ mol-1 為放熱反應(yīng) ,溫度升高 ,平衡左移 ,氣體的物質(zhì)的量增大,總壓強提高 ,所以 N2O5 完全分解后體系壓強 p大于63.1 kPa。當(dāng) t=

7、時,體系的總壓強為63.1 kPa 為平衡時的總壓強,此時 N 2O5 完全分解 ,生成的氧氣的壓強為 :p(O2)=17.9 kPa。若 NO 2 不生成 N 2O4,則此時的總壓應(yīng)為 35.8 kPa =89.5kPa,而實際壓強為63.1 kPa,壓強差為 :89.5 kPa-63.1 kPa=26.4 kPa2NO2N 2O4壓強差21126.4 kPa26.4 kPa則平衡時 NO2 的分壓為 63.1 kPa-p(O2)-p(N2 O4)=18.8 kPa由此可求反應(yīng)N 2O4(g)2NO 2(g) 的平衡常數(shù)為13.4 kPa。(3)根據(jù)第一步能 “快速平衡 ”及第二步 “慢反應(yīng)

8、 ”可判斷 A 項正確 ;反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO 3 及NO,B 項錯誤 ;根據(jù)第二步反應(yīng) :NO 2+NO 3NO+NO 2+O2 可知 ,部分 NO 2 沒有參加反應(yīng) ,C 項正確 ;第三步為 “快反應(yīng) ”,則該步反應(yīng)的活化能較低 ,D 項錯誤。2.(2017 全國 ,27)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉栴}:(1) 正丁烷 (C4H10)脫氫制 1-丁烯 (C4H8 )的熱化學(xué)方程式如下 : C4H10(g)C4H 8(g)+H 2(g)H 1已知 : C4H10(g)+ O2(g)C4H 8(g)+H 2O(g)H2=-119 kJ mol -1 H 2(g)+

9、 O2(g)H 2O(g)H 3=-242 kJ mol -1反應(yīng)的H 1 為kJmol -1 。圖 (a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強的關(guān)系圖,x0.1(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 )。A. 升高溫度B.降低溫度C.增大壓強D.降低壓強圖 (a)圖 (b)圖 (c)(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(yīng)器出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b) 為丁烯產(chǎn)率與進料氣中中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,其降低的原因是(氫氣的作用是活化催化劑n(氫氣 )/n(丁烷 )的關(guān)系。圖),。(3) 圖(c) 為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫

10、度的關(guān)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)原料中過量 H2 會使反應(yīng)平衡逆向移動,所以丁烯轉(zhuǎn)化率下降(3)590 前升高溫度 ,反應(yīng)平衡正向移動升高溫度時 ,反應(yīng)速率加快 ,單位時間產(chǎn)生丁烯更多更高溫度導(dǎo)致C4H 10 裂解生成更多的短碳鏈烴,故丁烯產(chǎn)率快速降低解析(1) 根據(jù)蓋斯定律,式 - 式可得 式 ,因此 H1=H2- H 3=-119 kJ mol-1+242kJ mol -1 =+123 kJ mol -1。由圖 (a)可以看

11、出 ,溫度相同時 ,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 ,由于反應(yīng) 是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng) ,壓強越小平衡轉(zhuǎn)化率越大 ,所以 x 的壓強更小 ,xc(N- ),故脫硫速率大于脫硝速率 ,可能的原因有 SO2、NO 初始濃度不同 ,SO2、 NO 在水中溶解度不同,NO、 SO2 還原性強弱不同 ,反應(yīng)物的活化能越大 ,反應(yīng)速率越慢 ,故還可能是脫硝反應(yīng)活化能較高等。(3) 由圖示可知 ,溫度升高 ,SO2 和 NO 的平衡分壓增大 ,說明升溫 ,平衡逆向移動 ,因此 ,升高溫度 ,反應(yīng)的平衡常數(shù)減小。根據(jù)反應(yīng)方程式Cl-+2S-2S-+Cl -,可知

12、化學(xué)平衡常數(shù)表達式為-K =-。-(4) 采用 Ca(ClO) 2,在脫硫反應(yīng)中會生成CaSO4 沉淀 ,使 c(S-轉(zhuǎn))減小 ,平衡正向移動 ,SO2化率提高。按題中反應(yīng)方程式先后順序 ,編序號為 ,根據(jù)蓋斯定律 ,將反應(yīng) + - 即可得目標(biāo)反應(yīng) ,故 H = H1+ H 2- H 3。5.(2015 全國 ,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 : CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)H1 CO2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g) H 2 CO2(g)+H 2(g

13、)CO(g)+H 2O(g) H3回答下列問題:(1) 已知反應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵H H COCO H O C HE/(kJ mol-1) 436 3431413465076由此計算 H 1=kJ mol -1;已知 H 2=-58 kJ mol -1,則H3=kJ mol -1 。(2) 反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K 表達式為;圖 1 中能正確反映平衡常數(shù) K隨溫度變化關(guān)系的曲線為(填曲線標(biāo)記字母 ),其判斷理由是。圖 1圖 2(3) 合成氣組成=2.60 時 ,體系中的 CO 平衡轉(zhuǎn)化率 ()與溫度和壓強的關(guān)系如圖2 所示 ,(CO) 值隨溫度升高而(填 “增大 ”或 “減小 ”)

14、,其原因是;圖 2 中的壓強由大到小為,其判斷理由是。答案 (1)-99+41(2)K=或 Kp=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 ,反應(yīng)為放熱反應(yīng) ,平衡向左移動 ,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 ,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p3p 2 p 1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 的量不受壓強影響。故增大壓強時,有利于 CO的轉(zhuǎn)化率升高解析 (1) 由反應(yīng) H 1=(反應(yīng)物鍵能 )- (產(chǎn)物鍵能

15、)代入求得H1=(1 076+2-1=-99 kJ mol-1。436-3 413-343-465) kJ mol由蓋斯定律 , H3= H 2-H 1=-58 kJ mol -1+99 kJ mol-1 =+41 kJ mol -1 。(2)反應(yīng) 的 K 表達式為。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 ,使體系中 n(CO) 增大 ;反應(yīng) 為吸熱反應(yīng) ,平衡向右移動 ,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。因為相同溫度下 ,由于反應(yīng) 為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于增大 CO 的轉(zhuǎn)化率 ;反

16、應(yīng) 為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng) ,壓強改變對平衡不產(chǎn)生影響。所以壓強增大,CO 轉(zhuǎn)化率升高 ,在圖2 中 ,同一溫度下 ,CO 轉(zhuǎn)化率高的對應(yīng)壓強大 ,則 p3p 2p 1。典題演練提能 刷高分1.(2019 湖北黃岡質(zhì)量檢測 )近年來環(huán)境問題突出 ,大氣污染更為嚴重?；卮鹣旅鎲栴}:(1) 下列選項中屬于重點城市空氣質(zhì)量日報主要污染物的是。A.CO 2B.SO2C.可吸入顆粒物D.H 2S(2) 汽車尾氣常含有 CO、NO 等有毒氣體 ,汽車氣缸中生成 NO 的化學(xué)方程式是。(3) 汽車排氣管安裝三元催化裝置 ,可以消除 CO、 NO 的污染 ,反應(yīng)機理如下 ( 以 Pt 催化劑為例 ): :NO

17、+Pt(s)NO(s)(Pt(s)表示催化劑 ,NO(s) 表示吸附態(tài)NO, 下同 ) :CO+Pt(s)CO(s) :NO(s)N(s)+O(s) :CO(s)+O(s)CO2 +2Pt(s) :N(s)+N(s)N2+2Pt(s) :NO(s)+N(s)N 2O+2Pt(s)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)系生成物濃度 (ppm) 隨溫度的變化關(guān)系EXP: 指數(shù)曲線回答下面問題:消除汽車尾氣污染反應(yīng)最適宜的溫度是。A.250B.300C.330D.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

18、,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)機理和圖像分析,溫度位于 330400時 ,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。答案 (1)BC(2)N 2+O22NO(3) D CO+2NOCO2+N 2O 反應(yīng)的活化能小 ,化學(xué)反應(yīng)速率大 ,選擇性高增大 增大解析 (1) 屬于重點城市空氣質(zhì)量日報主要污染物的有硫的氧化物、氮的氧化物、可吸入顆粒物。(2)在汽車氣缸中高溫高壓條件下,空氣中的氧氣與氮氣反應(yīng)生成NO,反應(yīng)的化學(xué)方程式是N 2+O22NO 。(3) 根據(jù)圖中曲線變化可知,消除汽車尾氣污染反應(yīng)

19、最適宜的溫度是400 。330 以下的低溫區(qū)CO2、 N 2O 含量較高 ,故發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+2NOCO2+N 2O;低溫區(qū) N2O 選擇性高于 N 2,由此可推斷出 :反應(yīng)的活化能 反應(yīng)的活化能 ,理由是反應(yīng)的活化能越小 ,化學(xué)反應(yīng)速率越大 ,選擇性越高。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。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:天然氣 轉(zhuǎn)化脫硫蒸氣轉(zhuǎn)化變換提純請回答下列問題 : .轉(zhuǎn)化脫硫 :將天然氣壓入吸收塔,30 時 ,在 T.F 菌作用下 ,酸性環(huán)境中脫硫過程示意圖如下。(1

20、)過程的離子反應(yīng)方程式為。(2)已知 : Fe3+在 pH=1.9 時開始沉淀 ,pH=3.2時沉淀完全。 30 時 ,在 T.F 菌作用下 ,不同 pH 的 FeSO4 溶液中 Fe2+的氧化速率如下表:pH0.71.1 1.5 1.92.3 2.7的氧化速率4.55.3 6.2 6.87.0 6.6在轉(zhuǎn)化脫硫中,最佳 pH 范圍是是 .蒸氣轉(zhuǎn)化 :在催化劑的作用下pH”“ 0.48-(4)C +CO 2+H 2O2HC解析(1) 由圖可知 ,過程中 H 2S 與 Fe2(SO4)3 溶液反應(yīng)生成FeSO4 和 S,根據(jù)電子得失守恒 ,過程 的離子反應(yīng)方程式為H2S+2Fe3+2Fe2+S+

21、2H + 。(2)由已知 可知3+時開始沉淀 ,故 pH 應(yīng)小于 1.9;由已知 可知 ,pH 在 1.5 的時,Fe在 pH=1.9候的氧化速率較大,故 pH 的取值范圍是1.5pHp2。根據(jù) “三段式 ”計算模板 ,設(shè)轉(zhuǎn)化的 CH4 的物質(zhì)的量為x,CH 4(g)+H 2O(g)CO(g)+3H 2(g)起始 /mol1100變化 /molxxx3x平衡 /mol1-x1-xx3x根據(jù)起始時混合氣體的密度是平衡時混合氣體密度的1.4 倍 ,氣體的總質(zhì)量不變 ,密度與氣體的總物質(zhì)的量成反比 ,則=1.4,解得 x=0.4 mol, 此時容器的容積為2 L, 則平衡時 ,CH 4、-1-1-1

22、-1,則該反應(yīng)的平H 2O、 CO、 H2 的濃度分別為 :0.3 mol L 、 0.3 mol L、 0.2 mol L 、 0.6 mol L衡常數(shù)為 K=0.48。(4)由圖示可知 ,吸收池中發(fā)生 K2 CO3 溶液吸收 CO2 的反應(yīng) ,離子方程式是C-+CO 2+H2O2HC-。3.(2019 福建三明期末檢測) .二甲醚 (CH 3OCH 3) 被稱為 21 世紀的新型燃料 ,工業(yè)上以 CO 和 H 2為原料生產(chǎn)二甲醚。已知: CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)H =-99 kJ mol -1 2CH 3OH(g)CH3OCH 3(g)+H 2O(g)H =-24 kJ

23、mol -1 CO(g)+H 2O(g)H 2(g)+CO 2(g)H =-41 kJ mol -1(1) 反應(yīng) 4H2(g)+2CO(g)CH3OCH 3(g)+H 2O(g) 的H=。(2) 某溫度下 ,將 4.0 mol H 2 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)+3H 2(g)CH 3OCH 3(g)+CO 2(g),5 min 時 CO2的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol L-1,10 min 后反應(yīng)達到平衡狀態(tài) ,測得二甲醚的體積分數(shù)為25%。 5 min 時 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 CH 3OC

24、H 3 平衡產(chǎn)率的有A. 分離出 CH3OCH 3B. 升高溫度C.增大壓強D. 改用高效催化劑 .液氨是一種良好的儲氫物質(zhì)已知 :2NH 3(g)N2 (g)+3H 2(g)(填標(biāo)號 )。H =+92.4 kJ mol-1其他條件相同時 ,反應(yīng)在不同金屬催化劑作用下進行相同時間后度的變化情況如圖所示。,氨的轉(zhuǎn)化率 (NH 3) 隨反應(yīng)溫(1) 用作催化劑時 ,氨氣分解反應(yīng)的活化能最大。(2)a 點所代表的狀態(tài)(填 “是 ”或 “不是 ”)平衡狀態(tài)。(3)c 點時 NH 3 的轉(zhuǎn)化率高于b 點時 NH 3 的轉(zhuǎn)化率 ,原因是。答案(1)-222 kJ mol -1(2) 37.5% 1AC.(

25、1)Fe (2)是(3)b、 c 點反應(yīng)均未達到平衡 ,c 點溫度較高 ,反應(yīng)速率較大 ,氨的轉(zhuǎn)化率較高解析 .(1)根據(jù)蓋斯定律 2+ 可得 :4H 2(g)+2CO(g)CH 3OCH 3(g)+H 2O(g)H =-222kJ mol -1 。-1(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,則反應(yīng)消耗的CO2 濃度為 0.5 mol L-1-1CO 的濃度為 1.5 mol L,由于反應(yīng)開始時 CO 的濃度為4.0 mol L,所以 5 min 時 CO 的轉(zhuǎn)化率-= - 100%=37.5% 。假設(shè)平衡時產(chǎn)生二甲醚物質(zhì)的量濃度為x,依據(jù)反應(yīng)3CO(g)+3H 2(g)CH3OC

26、H 3(g)+CO 2(g)始-變-平-4.04.0003x3xxx4.0- 3x4.0-3xxx平衡時各物質(zhì)的總濃度-1-1-1c(總 )=(4.0 mol L -3x)+(4.0 mol L -3x)+ x+x =8.0 mol L-4x,根據(jù)二甲醚的體積分數(shù)為 25%, 即-1100%=25%, 解得 x=1 mol L ,故該溫度下化學(xué)反應(yīng)的平- -衡常數(shù) K =1;分離出 CH 3OCH 3,即減少了生成物濃度,平衡正向移動 ,可提高二甲醚的產(chǎn)率 ,A 項正確 ;將 2+ + ,整理可得反應(yīng)3CO(g)+3H 2(g)CH3OCH 3(g)+CO 2(g),H =-263 kJ mo

27、l -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,CH 3OCH 3 產(chǎn)率降低 ,B 項錯誤 ;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 ,化學(xué)平衡正向移動 ,可提高CH3OCH 3 的產(chǎn)率 ,C 項正確 ;改用高效催化劑 ,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動,對物質(zhì)的產(chǎn)率無影響 ,D項錯誤。 .(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 ,則一定溫度時氨氣分解速率最小的反應(yīng)活化能最大 ,即 Fe 作催化劑時反應(yīng)的活化能最大。(2)850 以后氨氣的轉(zhuǎn)化率不再變化,說明 a 點處于平衡狀態(tài)。4.(2019 福建莆田第二次質(zhì)量檢測)環(huán)戊

28、烯是生產(chǎn)精細化工產(chǎn)品的重要中間體,其制備涉及的反應(yīng)如下 :氫化反應(yīng) :+H 2(g)H =-100.5 kJ mol-1副反應(yīng) :(l)+H 2(g)H =-109.4 kJ mol-1解聚反應(yīng):2(g)H0回答下列問題:(1) 反應(yīng)(l)+2H2(g)(l) 的H=kJ mol-1。(2) 一定條件下 ,將環(huán)戊二烯溶于有機溶劑進行氫化反應(yīng) (不考慮二聚反應(yīng) ),反應(yīng)過程中保持氫氣壓力不變 ,測得環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的產(chǎn)率 (以環(huán)戊二烯為原料計 )隨時間變化如圖所示 : 04 h 氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)大的可能原因是。最佳的反應(yīng)時間為h。若需迅速減小甚至停止反應(yīng) ,可采取的措施有(寫一條即可 )。一段

29、時間后 ,環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的原因可能是。(3) 解聚反應(yīng)在剛性容器中進行(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 )。A. 增大雙環(huán)戊二烯的用量B. 使用催化劑C.及時分離產(chǎn)物D. 適當(dāng)提高溫度實際生產(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 ,達到平衡后總壓為500 kPa,雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為80%, 則p(H 2O)=kPa,平衡常數(shù) Kp=kPa(K p 為以分壓表示的平衡常數(shù))。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

30、急劇降溫副反應(yīng)增加(3) CD 503 200解析(1) 結(jié)合蓋斯定律,氫化反應(yīng)與副反應(yīng)相加得到反應(yīng)(l)+2H 2(g)(l)H=-209.9kJ mol -1 。(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 時環(huán)戊烯產(chǎn)率最大、環(huán)戊烷產(chǎn)率較小,說明最佳的反應(yīng)時間為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化學(xué)反應(yīng)速率的影響,急劇降溫。一段時間后 ,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。(3)增大雙環(huán)戊二烯的用量,相當(dāng)于增大壓強,由反應(yīng)方程式可以看出,增大壓強會使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,A 項錯誤 ; 使用催化劑化學(xué)平衡不發(fā)生移動,平衡轉(zhuǎn)化率不變,B 項錯誤 ;及時分離產(chǎn)物 ,平衡正向移動 ,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 ,雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大 ,D 項正確。假設(shè)反應(yīng)前雙環(huán)