2024屆高考二輪復(fù)習(xí)攻克典型題型之綜合題(3)化學(xué)反應(yīng)原理綜合 作業(yè)_第1頁
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文檔簡介

(3)化學(xué)反應(yīng)原理綜合—2024屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)攻克典型題型之綜合題一、反應(yīng)熱的比較與計(jì)算1.反應(yīng)熱的比較(1)分清是ΔH還是熱量的比較。熱量無正負(fù),只比較數(shù)值;ΔH有正負(fù),比較大小注意帶符號比較。(2)直接比較法①吸熱反應(yīng)的ΔH肯定比放熱反應(yīng)的大(前者大于0,后者小于0)。②等量的可燃物完全燃燒所放出的熱量比不完全燃燒所放出的熱量多。③產(chǎn)物相同時(shí),同種氣態(tài)物質(zhì)燃燒放出的熱量比等量的固態(tài)物質(zhì)燃燒放出的熱量多。如:A(s)+B(g)C(g)ΔH1,A(g)+B(g)C(g)ΔH2,則ΔH1>ΔH2。反應(yīng)物相同時(shí),生成同種液態(tài)物質(zhì)放出的熱量比生成等量的氣態(tài)物質(zhì)放出的熱量多。如:A(g)+B(g)C(g)ΔH1,A(g)+B(g)C(l)ΔH2,則ΔH1>ΔH2。④對于可逆反應(yīng),因反應(yīng)不能進(jìn)行完全,實(shí)際反應(yīng)過程中放出或吸收的熱量要小于相應(yīng)熱化學(xué)方程式中的反應(yīng)熱數(shù)值。(3)蓋斯定律法比較如比較ΔH1與ΔH2的大小的方法。因ΔH1<0,ΔH2<0,ΔH3<0(均為放熱反應(yīng)),依據(jù)蓋斯定律得ΔH1=ΔH2+ΔH3,即|ΔH1|>|ΔH2|,所以ΔH1<ΔH2。(4)圖示比較法依據(jù)反應(yīng)物的總能量與生成物的總能量的高低關(guān)系比較ΔH的大小。對于反應(yīng)2A+B2C的能量變化如圖所示:2.反應(yīng)熱的三種計(jì)算方式(1)利用鍵能計(jì)算:ΔH=∑E(反應(yīng)物)-∑E(生成物),即ΔH等于反應(yīng)物的鍵能總和與生成物的鍵能總和之差。(2)由ΔH含義計(jì)算:ΔH=H(生成物)-H(反應(yīng)物),這類計(jì)算通常會通過圖像的方式給出計(jì)算所需的數(shù)據(jù)。(3)蓋斯定律的應(yīng)用:蓋斯定律既可以計(jì)算出目標(biāo)反應(yīng)的ΔH,也可以得出目標(biāo)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式。①調(diào)方向:根據(jù)目標(biāo)方程式反應(yīng)物、生成物的位置,調(diào)整已知方程式的反應(yīng)方向。滿足目標(biāo)方程式各物質(zhì)的位置要求,注意方程式方向改變,ΔH符號隨之改變,但數(shù)值不變。②調(diào)化學(xué)計(jì)量數(shù):把目標(biāo)方程式中不存在的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)調(diào)整為相等,ΔH隨之進(jìn)行調(diào)整,與化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例。③相加:把調(diào)整好的方程式相加就得到目標(biāo)方程式,必要時(shí)可約簡化學(xué)計(jì)量數(shù),同時(shí)也得到相應(yīng)方程式的反應(yīng)熱ΔH。二、化學(xué)平衡狀態(tài)及移動方向的判斷1.化學(xué)平衡狀態(tài)的判定(1)直接判定:v正=v逆(實(shí)質(zhì))①一定是用同一物質(zhì)表達(dá)的正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等(即該物質(zhì)的生成速率與消耗速率相等)。②對于用不同物質(zhì)表達(dá)的速率,可通過化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì),但必須是不同方向的速率。(2)間接判定關(guān)鍵是看欲判定的條件因素是否與可逆化學(xué)反應(yīng)具備相關(guān)性,也就是當(dāng)化學(xué)反應(yīng)向某一方向進(jìn)行時(shí),該因素是否隨之發(fā)生變化:①若條件隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,說明兩者具備相關(guān)性,當(dāng)該條件不變時(shí),建立平衡。②若條件不隨反應(yīng)進(jìn)行發(fā)生變化,說明兩者不具備相關(guān)性,條件不變時(shí),不一定建立平衡。2.化學(xué)平衡移動的判斷(1)判斷轉(zhuǎn)化率的變化時(shí),不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來,要視具體情況而定。(2)壓強(qiáng)影響的實(shí)質(zhì)是濃度的影響,所以只有當(dāng)這些“改變”造成濃度改變時(shí),平衡才有可能移動。(3)化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變,而不是“抵消”外界條件的改變。也就是說,新平衡建立后該物理量介于改變前后的值之間。①反應(yīng)物A的濃度由1mol·L-1增大為2mol·L-1,平衡右移,平衡后A的濃度:1mol·L-1<c(A)<2mol·L-1。②將體系溫度從50℃升高到80℃,則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,達(dá)到新平衡狀態(tài)時(shí),體系溫度:50℃<T<80℃。③對反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加壓(壓縮容器體積),從30MPa加壓到60MPa,化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動,達(dá)到新平衡時(shí),體系壓強(qiáng):30MPa<p<60MPa。(4)在分析化學(xué)平衡移動前后,體系顏色、壓強(qiáng)、濃度等的變化時(shí),我們可以把整個(gè)過程分為兩個(gè)階段:第一階段只考慮物理過程(如減小容器體積),然后確定顏色、壓強(qiáng)、濃度等的變化;第二階段再考慮平衡的移動,在上面判斷的基礎(chǔ)上考慮相關(guān)因素的變化。結(jié)合上面(3)的結(jié)論確定相關(guān)條件的變化。(5)虛擬過程法判斷平衡移動:在判斷平衡移動時(shí),如果不好直接得出結(jié)論,可用構(gòu)造虛擬過程的方法,比如在一定溫度下,2molSO2和1molO2在容器甲中建立的平衡體系中,再加入2molSO2和1molO2的混合氣體,可假定在另一個(gè)相同體積的容器乙中先建立平衡,此時(shí)這兩個(gè)平衡體系完全一致,然后把乙中氣體壓入容器甲,甲中各物質(zhì)的量增倍,則平衡右移。3.等效平衡(1)等效平衡的概念在一定條件(恒溫、恒容或恒溫、恒壓)下,同一可逆反應(yīng)體系,不管是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,在達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),任何相同組分的百分含量(體積分?jǐn)?shù)、物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)等)均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱等效平衡。①相同的外界條件:通常可以是恒溫、恒容或恒溫、恒壓。②平衡狀態(tài)只與始態(tài)有關(guān),而與途徑無關(guān)(無論反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始,還是從逆反應(yīng)方向開始,或是從中間狀態(tài)開始;不管投料是一次還是分成幾次;反應(yīng)容器經(jīng)過擴(kuò)大—縮小或縮小—擴(kuò)大的過程),只要起始濃度相當(dāng),就達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。(2)等效平衡的判定①恒溫、恒容條件a.對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng),對于幾種不同的起始狀態(tài),如果通過方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)換為反應(yīng)同一側(cè)(“一邊倒”換算),與原平衡完全相同,則兩平衡等效。b.對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng),通過方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)換為反應(yīng)同一側(cè),只要各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則兩平衡等效。②恒溫、恒壓條件不管反應(yīng)前后氣體分子數(shù)是否改變,只要通過方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)換為反應(yīng)同一側(cè)的狀態(tài),各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比與原平衡相同,則達(dá)平衡后與原平衡等效。三、速率、轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)的計(jì)算1.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算與比較對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g)(1)速率計(jì)算公式:v(B)=Δc(B)Δ(2)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能不同,但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,存在如下關(guān)系:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶c∶d。(3)化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較(注意把速率的單位換算成相同單位)。①通過反應(yīng)條件比較大小,高溫、高壓、增大濃度、使用催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率都要加快。②用不同物質(zhì)表達(dá)的反應(yīng)速率要通過方程式轉(zhuǎn)化為同一物質(zhì)再作比較。③對于有催化劑存在的多步反應(yīng),活化能小的反應(yīng)的反應(yīng)速率快于活化能大的反應(yīng)的反應(yīng)速率。2.轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)的計(jì)算(1)轉(zhuǎn)化率α=n(轉(zhuǎn)化)n(2)化學(xué)平衡常數(shù):對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),K=cp①固體或純液體的濃度是常數(shù),平衡常數(shù)表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體。②化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。③平衡常數(shù)表達(dá)式與方程式的書寫形式有關(guān)。對于同一個(gè)反應(yīng),當(dāng)方程式的化學(xué)計(jì)量數(shù)不同時(shí),對應(yīng)有不同的平衡常數(shù)(數(shù)值、單位均不同);當(dāng)方程式逆寫時(shí),平衡常數(shù)與原平衡常數(shù)互為倒數(shù)。(3)壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp①Kp僅適用于氣相發(fā)生的反應(yīng)。②在氣相的化學(xué)平衡體系中,用各氣體物質(zhì)的分壓替代濃度計(jì)算得到的平衡常數(shù)就是壓強(qiáng)平衡常數(shù)。③對于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),Kp=pp(C)·④各組分分壓=總壓×各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。3.基元反應(yīng)與化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)(1)基元反應(yīng)①基元反應(yīng)是指在反應(yīng)中,反應(yīng)物微粒(分子、離子、自由基等)一步直接轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的反應(yīng)。②絕大多數(shù)的反應(yīng)不是基元反應(yīng),需要經(jīng)歷若干個(gè)基元反應(yīng)才能完成。(2)化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)①含義:對于基元反應(yīng),其化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的數(shù)值的化學(xué)計(jì)量數(shù)次方的乘積成正比。例如:對于基元反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),正反應(yīng)速率為v正=k正×cm(A)×cn(B),逆反應(yīng)速率為v逆=k逆×cp(C)×cq(D),其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù)。②化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)在數(shù)值上等于各反應(yīng)物濃度為1mol·L-1時(shí)的反應(yīng)速率數(shù)值。(3)速率平衡常數(shù)k正、k逆與化學(xué)平衡常數(shù)K的關(guān)系對于前面的基元反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),當(dāng)反應(yīng)建立平衡后,有v正=v逆,即k正×cm(A)×cn(B)=k逆×cp(C)×cq(D)。k正k逆=cp(C)×cq(D)cm(A)×4.熟練運(yùn)用“三段式”法進(jìn)行平衡的相關(guān)計(jì)算對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),若A、B起始物質(zhì)的量濃度分別為amol·L-1、bmol·L-1,達(dá)到平衡后消耗A的物質(zhì)的量濃度為mxmol·L-1。mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/(mol·L-1) a b 0 0變化/(mol·L-1) mx nx px qx平衡/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率=mxa×100%反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(px5.化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用(1)判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向通過與濃度商的大小比較,判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向。對于可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定溫度下的任意時(shí)刻,濃度商(Qc)的表達(dá)式為Qc=cp(C)×若Qc<K,v(正)>v(逆),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。若Qc=K,v(正)=v(逆),反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。若Qc>K,v(正)<v(逆),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。(2)判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)升高溫度,K增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);K減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。6.催化劑的催化原理與活化能(1)催化劑的催化原理主要是改變反應(yīng)的路徑,生成多種中間產(chǎn)物,催化反應(yīng)往往由多步基元反應(yīng)組成,其中活化能最大的基元反應(yīng),反應(yīng)速率最慢,決定整個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)速率。(2)催化劑的主要作用是提供一個(gè)活性位點(diǎn),與反應(yīng)物分子結(jié)合生成中間吸附產(chǎn)物。整個(gè)催化歷程總體上可分為吸附—反應(yīng)—脫附三個(gè)階段,每個(gè)階段可能包含多步反應(yīng)。首先,反應(yīng)物分子被吸附在催化劑表面,催化劑與反應(yīng)物分子反應(yīng)生成中間產(chǎn)物,然后,這些中間產(chǎn)物繼續(xù)反應(yīng)或脫離催化劑表面生成最終產(chǎn)物。(3)反應(yīng)物分子在催化劑表面的吸附—反應(yīng)—脫附過程的反應(yīng)活化能遠(yuǎn)小于反應(yīng)物分子直接反應(yīng)的活化能,使得反應(yīng)更容易進(jìn)行,反應(yīng)速率大大加快。(4)由于在整個(gè)化學(xué)反應(yīng)中催化劑經(jīng)歷了反應(yīng)又生成的變化,所以催化劑在整個(gè)反應(yīng)前后化學(xué)組成沒有發(fā)生變化,但是催化劑的物理狀態(tài)會發(fā)生變化(塊狀、顆粒變?yōu)榉勰?。四、速率、平衡圖像題的綜合分析1.高考中速率、平衡圖像題的特點(diǎn)(1)近三年高考試題速率、平衡圖像的呈現(xiàn)高考試題化學(xué)反應(yīng)圖像縱、橫坐標(biāo)設(shè)問點(diǎn)涉及知識點(diǎn)2021年全國甲卷CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ·mol-1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH2=-90kJ·mol-1物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(CH3OH)在t=250℃下與壓強(qiáng)p的關(guān)系,在p=5×105Pa下與溫度t的關(guān)系曲線的識別;平衡轉(zhuǎn)化率α的計(jì)算溫度、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響;三段式的應(yīng)用2021年全國乙卷2NO(g)+2ICl(g)2NOCl(g)+I2(g)Kp12NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)Kp2lgKp~1ΔH判定溫度對化學(xué)平衡的影響2020年全國Ⅰ卷SO2(g)+12O2(g)SO3(g)ΔH=-98kJ·mol-1恒壓下平衡轉(zhuǎn)化率α與溫度的關(guān)系平衡轉(zhuǎn)化率α的判斷壓強(qiáng)對平衡的影響2020年全國Ⅲ卷2CO2+6H2C2H4+4H2O各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x與溫度T的關(guān)系曲線的識別;ΔH判定溫度對化學(xué)平衡的影響2019年全國Ⅰ卷CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系計(jì)算反應(yīng)速率;曲線識別化學(xué)反應(yīng)速率的定義;溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響2019年全國Ⅱ卷2環(huán)戊二烯二聚環(huán)戊二烯環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系溫度的比較;反應(yīng)速率的比較溫度、濃度對反應(yīng)速率的影響2019年全國Ⅲ卷4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系平衡常數(shù)的比較溫度對化學(xué)平衡的影響(2)化學(xué)平衡相關(guān)圖像題目的特點(diǎn)①把可逆化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)通過圖像展示給考生,要求考生通過對圖像的解讀獲取反應(yīng)相關(guān)信息來解答相關(guān)問題。②圖像從2019年的速率圖像過渡為近兩年的平衡圖像,涉及的化學(xué)反應(yīng)主要是容器中氣體間的反應(yīng)。③圖像的橫坐標(biāo)基本是溫度、時(shí)間、壓強(qiáng);縱坐標(biāo)多為平衡氣體分壓(各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))、濃度、反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率等。2021年開始變化較大,縱坐標(biāo)引入壓強(qiáng)平衡常數(shù)的對數(shù),橫坐標(biāo)把溫度轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟鹊牡箶?shù)。同時(shí)開始出現(xiàn)多坐標(biāo)軸,實(shí)際是把兩個(gè)圖像呈現(xiàn)在一幅圖中,需要分清曲線對應(yīng)的坐標(biāo)軸。這些創(chuàng)新可能會成為以后平衡圖像試題的一個(gè)方向。④從上面的總結(jié)中可以看出,平衡圖像類題目解答所用的理論依據(jù)基本都是條件對化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡的影響。2.化學(xué)速率、平衡圖像的解答方法(1)圖像信息的獲?、倏摧S:弄清縱、橫坐標(biāo)的物理含義。②看面:分析多條曲線的差異(不同溫度、不同壓強(qiáng))與相互關(guān)系。③看線:弄清線的走向、變化趨勢及線的陡與平所代表的化學(xué)意義;把線的變化趨勢解讀為可逆化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)(ΔH、反應(yīng)前后氣體的變化)。④看點(diǎn):弄清曲線上點(diǎn)的含義,特別是一些特殊點(diǎn),如與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)、曲線的交點(diǎn)、折點(diǎn)、最高點(diǎn)與最低點(diǎn)等;尤其這些特殊點(diǎn)的數(shù)值是相關(guān)計(jì)算的依據(jù)。(2)圖像信息的應(yīng)用①在準(zhǔn)確解讀圖像信息的基礎(chǔ)上,對試題信息進(jìn)行加工處理②找準(zhǔn)切入口,用好圖像信息a.從曲線的變化趨勢著手通過溫度、壓強(qiáng)對可逆反應(yīng)平衡的影響特點(diǎn),確定化學(xué)反應(yīng)的ΔH以及反應(yīng)前后分子數(shù)的變化。b.從點(diǎn)入手尤其是給出坐標(biāo)數(shù)值的點(diǎn)(包括坐標(biāo)軸上的起點(diǎn)),這些都是進(jìn)行平衡相關(guān)計(jì)算(轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率等)的數(shù)據(jù)信息來源。c.分清直線(水平段居多)、曲線變化(上升、下降、平緩、轉(zhuǎn)折等)代表的化學(xué)含義,同時(shí)對走勢有轉(zhuǎn)折變化的曲線,要分段分析,找出各段曲線的變化趨勢及其含義,每一段可能發(fā)生了不同的反應(yīng)?!踞槍τ?xùn)練】1.在“碳達(dá)峰”“碳中和”的發(fā)展背景下,催化加氫合成甲醇是重要的碳捕獲利用與封存技術(shù),該過程主要發(fā)生下列反應(yīng):反應(yīng)①反應(yīng)②回答下列問題:(1)CO繼續(xù)加氫生成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為_______。(2)①現(xiàn)向2L恒容密閉容器中加入,在恒溫下發(fā)生上述反應(yīng)。10s后反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)容器內(nèi)的濃度為,CO為。則前10s內(nèi)的平均反應(yīng)速率_______;反應(yīng)②的平衡常數(shù)為_______。②若恒溫恒容條件下只發(fā)生反應(yīng)①,起始投料比,下列敘述能說明反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______。a.單位時(shí)間內(nèi)消耗的同時(shí)生成b.1mol生成的同時(shí)有3molH—H鍵斷裂c.和的濃度保持不變d.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變e.和的物質(zhì)的量之比保持不變(3)催化加氫制甲醇反應(yīng)歷程中某一步基元反應(yīng)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1所示,已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為(其中為活化能,為速率常數(shù),和為常數(shù))。該反應(yīng)的活化能_____。(4)0.5MPa下,將的混合氣體以一定流速通過裝有催化劑的反應(yīng)器,測得的轉(zhuǎn)化率、或CO的選擇性[]以及的產(chǎn)率(的轉(zhuǎn)化率×的選擇性)隨溫度的變化如圖2所示。曲線a表示________(填“”或“CO”)的選擇性隨溫度的變化,270℃時(shí),對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為________;在210~250℃之間,的產(chǎn)率增大的原因是________。2.乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國家石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志,近幾年各國都加大了乙烯制備的研發(fā)力度?;卮鹣铝袉栴}:(1)乙烷分解法已知CO的燃燒熱為。以和為原料可以協(xié)同制取和CO,發(fā)生的反應(yīng)如下:反應(yīng)1:反應(yīng)2:①的_______。②恒溫條件下,下列能夠提高反應(yīng)中乙烯產(chǎn)率的措施有________(填標(biāo)號)。A.保持體積不變,通入氮?dú)釨.保持壓強(qiáng)不變,通入乙烷C.保持體積不變,通入乙烷D.及時(shí)分離出氫氣③恒溫恒壓(100kPa)下,在密閉容器中通入乙烷和稀有氣體,平衡時(shí)各組分的體積分?jǐn)?shù)分別為:乙烷5%、氫氣20%、乙烯20%。該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)______kPa(用物質(zhì)的平衡分壓代替平衡濃度,平衡分壓=總壓強(qiáng)×體積分?jǐn)?shù))。(2)二氧化碳轉(zhuǎn)化法反應(yīng)原理為。在體積固定的密閉容器中,加入一定量的、和催化劑,一段時(shí)間內(nèi)測得二氧化碳的濃度變化如圖1所示。在相同時(shí)間段內(nèi),測得乙烯的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化如圖2所示。①由圖1可知,0~8min用乙烯表示的平均反應(yīng)速率為_____。②圖2中,a、b、c三點(diǎn)表示的化學(xué)平衡常數(shù)由大到小的順序?yàn)開____;b點(diǎn)的反應(yīng)速率_______(填“<”“>”或“=”)。③b點(diǎn)后乙烯的體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高逐漸減小的原因可能是_____、_____(任寫兩條)。④實(shí)驗(yàn)測定,反應(yīng)中,(、為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)),精確實(shí)驗(yàn)表明,達(dá)到平衡時(shí)的值為的2倍,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)_______。3.利用逆水煤氣變換與丙烷直接脫氫進(jìn)行耦合可有效提升丙烯的產(chǎn)率,具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)如下:丙烷直接脫氫反應(yīng):逆水煤氣變換反應(yīng):請回答下列問題:(1)耦合后總反應(yīng):________。(2)不同溫度下,三個(gè)反應(yīng)的吉布斯自由能變化如圖甲所示。1073K時(shí),可自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)為___。(3)不同氣配比[為1:4、1:3、1:2、1:1]對轉(zhuǎn)化率的影響如圖乙所示:①800K、時(shí),的平衡轉(zhuǎn)化率為________。②充入能影響轉(zhuǎn)化率的原因是________、________。(4)在恒壓為的恒溫容器中加入1mol和3mol發(fā)生上述反應(yīng),平衡時(shí),的轉(zhuǎn)化率為,的體積分?jǐn)?shù)為。①平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為________。②丙烷直接脫氫反應(yīng)的=________(用含的代數(shù)式表示)。4.研究氮氧化物反應(yīng)的特征及機(jī)理,對處理該類化合物的污染問題具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:(1)氮的氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):Ⅰ.Ⅱ.①反應(yīng):只有在低溫時(shí)自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的活化能:(正)_______(逆)(填“>”或“<”),。的數(shù)值范圍是______(填序號)。A.<-1B.-1~0C.0~1D.>1②為研究上述反應(yīng)體系的平衡關(guān)系,恒溫條件下,向盛有足量NaCl(s)的恒容密閉容器中加入0.2mol、0.2molNO和0.1mol,初始壓強(qiáng)為,只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,達(dá)到平衡時(shí)測得體系的壓強(qiáng)減少20%,的平衡轉(zhuǎn)化率為20%,則平衡反應(yīng)時(shí)_______mol,Ⅱ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)____(為以分壓表示的平衡常數(shù),氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù))。(2)CO還原氮氧化物的反應(yīng)如下:。①該反應(yīng)分別在不同溫度、不同催化劑下,保持其他初始條件不變,重復(fù)實(shí)驗(yàn),在相同時(shí)間內(nèi)測得NO轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖甲所示。在催化劑作用下,圖中點(diǎn)________(填“達(dá)到了”或“未達(dá)到”)平衡狀態(tài)。溫度高于400℃,NO轉(zhuǎn)化率降低的原因可能是________。②實(shí)驗(yàn)測得(是速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。如圖乙所示①②③④四條斜線中,能表示隨溫度變化的是_______(填序號)升高溫度,_____(填“增大”“減小”或“不變”)圖中點(diǎn)的縱坐標(biāo)分別為,則溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)_____.③同溫同壓下,再向該容器中注人稀有氣體氦氣,該反應(yīng)的化學(xué)平衡將______(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)。5.二甲醚(DME)作為一種新興的基本有機(jī)化工原料,在制藥、燃料、農(nóng)藥等化學(xué)工業(yè)中有許多用途,還是未來制取低碳烯烴的主要原料之一?;卮鹣铝袉栴}。(1)已知:的燃燒熱,CO(g)的燃燒熱,二甲醚的燃燒熱,。則_____。(2)恒溫恒容條件下,能說明達(dá)到平衡的標(biāo)志是______(填序號)。A.的反應(yīng)速率之比為4:2:1:1B.的物質(zhì)的量之比為4:2:1:1C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變D.容器中氣體的密度保持不變(3)在時(shí),向容積為1L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的和CO且,發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)對應(yīng)圖甲中點(diǎn)。當(dāng)起始時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)后,的體積分?jǐn)?shù)可能對應(yīng)圖甲中的____(填“”“”或“”)點(diǎn)。(4)某溫度下,將2.0molCO(g)和4.0mol(g)充入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),改變壓強(qiáng)和溫度,平衡體系中(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖乙所示,關(guān)于溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是_______(填序號)。A.B.C.D.(5)在恒溫恒壓條件下,密閉容器中充入2.0molCO(g)和4.0mol(g)發(fā)生應(yīng),平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為50%。達(dá)到平衡時(shí),______;平衡常數(shù)______(以分壓表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。6.將玉米秸稈進(jìn)行熱化學(xué)裂解可制備出以為主要成分的生物質(zhì)原料氣,對原料氣進(jìn)行預(yù)處理后,可用于生產(chǎn)甲醇、乙醇等燃料。(1)已知:幾種常見共價(jià)鍵的鍵能如表所示。共價(jià)鍵鍵能/()413358839436437由此可估算反應(yīng)。的焓變=______。(2)若在恒容絕熱的密閉容器中進(jìn)行上述反應(yīng),下列說法正確的是_____(填序號)。A.體系溫度不再發(fā)生變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)B.平衡體系中,和的物質(zhì)的量之比為2:1C.加入催化劑,可以提高的平衡產(chǎn)率D.其他條件不變,增大CO的濃度,能提高的平衡轉(zhuǎn)化率(3)和合成乙醇的反應(yīng)為。將等物質(zhì)的量的和充入一剛性容器中,測得平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)隨溫度和壓強(qiáng)的變化關(guān)系如圖甲所示。①壓強(qiáng):______(填“>”“<”或“=”,下同),判斷依據(jù)是___。②兩點(diǎn)的平衡常數(shù):_____。③已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為(為活化能,為速率常數(shù),和為常數(shù)),為探究m、n兩種催化劑的催化效率,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得圖乙所示曲線。在m催化劑作用下,該反應(yīng)的活化能___。從圖中信息獲知催化效率較高的催化劑是___(填“m”或“n”)。7.磷石膏是濕法生產(chǎn)磷酸的固體廢棄物,主要成分是。用磷石膏生產(chǎn)硫酸或硫,既可減少對環(huán)境的污染又可使資源循環(huán)利用?;卮鹣铝袉栴}:(1)用硫黃還原磷石膏。已知下列反應(yīng):①②則反應(yīng)的____(用和△表示)。(2)以高硫煤為還原劑焙燒2.5小時(shí),溫度對轉(zhuǎn)化率的影響如圖甲所示,的作用是______;當(dāng)溫度高于1200℃時(shí),無論有無,的轉(zhuǎn)化率都趨于相同,可能的原因是______。(3)用CO作還原劑與磷石膏反應(yīng),不同反應(yīng)溫度下可得到不同的產(chǎn)物。①溫度低于800℃時(shí),主要的還原產(chǎn)物是一種硫的最低價(jià)鹽,該物質(zhì)的化學(xué)式是____。②1150℃下,向盛有足量的真空恒容密閉容器中充入一定量CO,反應(yīng)體系起始壓強(qiáng)為,主要發(fā)生反應(yīng):。該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則初始時(shí)_____,該反應(yīng)的分壓平衡常數(shù)___MPa(用含的代數(shù)式表示,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),忽略副反應(yīng))。(4)以C作還原劑,向密閉容器中加人相同質(zhì)量的幾組不同C/S值(炭粉與的物質(zhì)的量之比)的混合物,1100℃煅燒至無氣體產(chǎn)生,結(jié)果如圖乙所示。當(dāng)C/S值為0.5時(shí),反應(yīng)產(chǎn)物主要為CaO、和;當(dāng)C/S值大于0.7時(shí),反應(yīng)所得氣體中的體積分?jǐn)?shù)不升反降,可能的原因是_______。8.二氧化碳的資源化利用是實(shí)現(xiàn)碳中和的一種重要途徑,研究表明,二氧化碳在催化劑的作用下可以氧化乙烷脫氫,生成乙烯和CO。請回答:(1)已知CO和的燃燒熱分別為和,。①氧化乙烷脫氫制乙烯的熱化學(xué)方程式為______。②研究認(rèn)為氧化乙烷脫氫制乙烯的反應(yīng)由兩個(gè)連續(xù)的反應(yīng)組成,即反應(yīng)和反應(yīng),則活化能_____(填“>”“=”或“<”)。③畫出二氧化碳和乙烷經(jīng)兩步反應(yīng)生成乙烯的反應(yīng)過程中相對能量的變化示意圖。(2)研究表明在催化劑表面上,乙烷和二氧化碳的反應(yīng)機(jī)理如下:①下列說法正確的是______。A.反應(yīng)過程中碳原子的雜化類型沒有發(fā)生變化B.催化劑上氧缺位越多,催化性能越好C.若反應(yīng)在恒溫恒容的密閉容器中進(jìn)行,體系中CO的分壓不變時(shí),則反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到了平衡D.催化劑改變了二氧化碳氧化乙烷脫氫制乙烯的焓變,使反應(yīng)更容易進(jìn)行②乙烷轉(zhuǎn)化為乙烯的過程中還伴有副反應(yīng):,從而造成氧缺位上積碳,積碳會造成催化劑的活性降低,如圖是其他條件不變的情況下,測得在相同時(shí)間內(nèi)、不同下乙烯產(chǎn)率的變化曲線。從催化劑的角度分析乙烯的產(chǎn)率隨著的增大,先增加后減小的原因可能是______。(3)是二氧化碳氧化乙烷脫氫的催化劑的活性成分,如圖是在不同溫度下,相同時(shí)間內(nèi)測定的催化劑中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對乙烷轉(zhuǎn)化率和乙烯選擇性的影響(乙烯的選擇性=×100%)。①的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對乙烯產(chǎn)率(乙烷的轉(zhuǎn)化率×乙烯的選擇性)的影響是________。②時(shí),向1L恒容密閉容器中充入1mol和1.8mol以及含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的催化劑,在上述測定的時(shí)間內(nèi)主副反應(yīng)達(dá)到平衡,假設(shè)副反應(yīng)只有,則時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。9.甲酸是基本有機(jī)化工原料之一,廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、皮革、染料、醫(yī)藥和橡膠等工業(yè)。在較高溫度或有催化劑存在下,它會分解成CO和或和。反應(yīng)I:反應(yīng)Ⅱ:(1)已知工業(yè)上甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換會涉及以下反應(yīng):則反應(yīng)Ⅱ的_______。(2)一定溫度下,甲酸在某催化劑作用下分解的能量變化過程如圖所示。該反應(yīng)的催化劑為________,該反應(yīng)歷程中速率最慢步驟的反應(yīng)方程式為________________________。(3)恒定壓強(qiáng)為100kPa時(shí),向密閉容器中充入一定量的HCOOH氣體,HCOOH(g)分解成CO和或和。平衡體系中CO或的選擇性和HCOOH的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖所示。①400℃時(shí),反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)_______kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù);結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位)。②圖中隨著溫度升高,HCOOH的轉(zhuǎn)化率增大,請解釋CO的選擇性下降的可能原因:__________。(4)已知:25℃時(shí),的電離平衡常數(shù),,HCOOH的電離平衡常數(shù)。①將的HCOOH溶液加入50mL的碳酸鈉溶液中,寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式:___________。②25℃時(shí),當(dāng)溶液中時(shí),溶液中_______。10.丙烯是重要的石油化工中間體,可由丙烷脫氫制備,請回答下列問題:I.丙烷直接脫氫法制丙烯(1)某溫度下,由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的各種元素指定的單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的1mol某純物質(zhì)的熱效應(yīng)稱為標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱,記為,單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱為。的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熱分別為,則丙烷直接脫氫反應(yīng)________。(2)分別在0.1MPa、0.01MPa條件下測定不同溫度時(shí),的平衡含量如圖所示。代表0.1MPa下,摩爾分?jǐn)?shù)的曲線為___________;原因是_________________________________。Ⅱ.二氧化碳耦合丙烷脫氫在恒壓為p的容器中充入,發(fā)生反應(yīng):反應(yīng)I:反應(yīng)Ⅱ:(3)充入能增大轉(zhuǎn)化率的原因是_________、________。(4)能說明該體系達(dá)到平衡狀態(tài)的條件是________(填字母)。A.的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變 B.氣體密度保持不變C.保持不變 D.(5)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),測得的轉(zhuǎn)化率為的體積分?jǐn)?shù)為φ:①的轉(zhuǎn)化率為________。②反應(yīng)I的________。

答案以及解析1.答案:(1)(2)①;0.107;②bcd(3)30.0(4)CO;21%;溫度升高,生成的反應(yīng)速率增大解析:(1)第一步:寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。。第二步:對比。目標(biāo)方程式反應(yīng)①反應(yīng)②第三步:疊加。目標(biāo)方程式與已知方程式的相同物質(zhì)在兩側(cè),則相減,目標(biāo)方程式中不含和,已知反應(yīng)①和②中含,由反應(yīng)①-反應(yīng)②可得目標(biāo)方程式:。(2)①根據(jù)題意列三段式如下:則平衡時(shí),,則。將上述數(shù)據(jù)代入平衡常數(shù)表達(dá)式,可得反應(yīng)②的平衡常數(shù)。②單位時(shí)間內(nèi)消耗的同時(shí)生成,都代表逆反應(yīng),不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),a不符合題意;生成1mol的同時(shí)會形成3molH—H鍵,還有3molH—H鍵斷裂,則的濃度不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),b符合題意;若和的濃度保持不變,說明它們的生成速率與消耗速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c符合題意;該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變的反應(yīng),反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,若容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變,則氣體的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d符合題意;加入和的物質(zhì)的量之比等于反應(yīng)過程中消耗的物質(zhì)的量之比,因此和的物質(zhì)的量之比始終保持不變,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),e不符合題意。(3)根據(jù)圖象并結(jié)合Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式有:①,②,聯(lián)立兩式解得。(4)反應(yīng)①為放熱反應(yīng),升高溫度,未達(dá)到平衡之前,相同時(shí)間內(nèi)甲醇的產(chǎn)率增加,達(dá)到平衡后隨溫度的升高,反應(yīng)①平衡逆向移動,甲醇的產(chǎn)率和選擇性降低;反應(yīng)②為吸熱反應(yīng),隨著溫度的升高,CO的產(chǎn)率和選擇性升高,故曲線a代表CO的選擇性隨溫度的變化。270℃時(shí),CO的選擇性為70%,則甲醇的選擇性為30%,6.3%甲醇的產(chǎn)率為6.3%,故對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為。在210~250℃之間,反應(yīng)①未達(dá)到平衡,的產(chǎn)率增大的原因是溫度升高,生成的反應(yīng)速率增大。2.答案:(1)①+136;②D;③80(2)①0.025;②a>b>c;>;③溫度升高,催化劑的活性降低,反應(yīng)速率降低;溫度升高,發(fā)生其他副反應(yīng);④0.5解析:(1)①根據(jù)蓋斯定律,。②A項(xiàng)保持體積不變,通入氮?dú)?,對平衡無影響;B項(xiàng)保持壓強(qiáng)不變,通入乙烷,各組分體積分?jǐn)?shù)不變,產(chǎn)率不變;C項(xiàng)保持體積不變,通入乙烷,相當(dāng)于加壓,平衡逆向移動,乙烯產(chǎn)率減?。籇項(xiàng)及時(shí)分離出氫氣,平衡正向移動,乙烯產(chǎn)率增大。③根據(jù)題意,,,,。(2)①根據(jù)圖1,0~8min,,,故用乙烯表示的平均反應(yīng)速率為。②根據(jù)圖2中,平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)曲線,可知溫度升高乙烯的體積分?jǐn)?shù)減小,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,化學(xué)平衡常數(shù)減??;b點(diǎn)乙烯體積分?jǐn)?shù)小于乙烯在該溫度下的平衡體積分?jǐn)?shù),故反應(yīng)正向進(jìn)行,。③b點(diǎn)后乙烯的體積分?jǐn)?shù)隨溫度升高逐漸減小的原因可能為溫度升高,催化劑的活性降低,反應(yīng)速率降低;有機(jī)反應(yīng)復(fù)雜,溫度升高,有其他副反應(yīng)發(fā)生。④達(dá)到平衡時(shí),,故,。3.答案:(1)(2)丙烷直接脫氫反應(yīng)、耦合后總反應(yīng)(3)①40%;②會消耗丙烷直接脫氫反應(yīng)產(chǎn)生的,促進(jìn)丙烷直接脫氫反應(yīng)平衡正向移動可以降低分壓,促進(jìn)丙烷直接脫氫反應(yīng)平衡正向移動(4)①;②解析:(1)根據(jù)蓋斯定律可知,兩已知反應(yīng)相加可得。(2)吉布斯自由能小于0時(shí),反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)圖甲判斷,1073K時(shí),吉布斯自由能小于0的反應(yīng)為丙烷直接脫氫反應(yīng)及耦合后總反應(yīng)。(3)①越大,的轉(zhuǎn)化率越低,即圖乙四條曲線從上到下分別代表、1:3、1:2、1:1,則根據(jù)圖乙可知,800K、時(shí),的平衡轉(zhuǎn)化率為40%。(4)①丙烷直接脫氫反應(yīng)中,每消耗1mol,氣體的物質(zhì)的量增加1mol,而逆水煤氣變換反應(yīng)中,反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變。反應(yīng)過程中,的轉(zhuǎn)化量為1mol×,則平衡時(shí),氣體的總物質(zhì)的量為1mol+3mol+1mol×=(4+)mol。②根據(jù)題中數(shù)據(jù)可列出丙烷直接脫氫反應(yīng)的三段式:的體積分?jǐn)?shù)為,的體積分?jǐn)?shù)為,則直接脫氫反應(yīng)的平衡時(shí)。4.答案:(1)①<;D;②0.18;(2)①未達(dá)到;溫度升高催化劑活性降低;②④;減?。?.1;③逆向移動解析:(1)①根據(jù)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知該反應(yīng),反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進(jìn)行,根據(jù),推知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故該反應(yīng)正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能。根據(jù)蓋斯定律,該反應(yīng)的,推得,均為負(fù)值,故,D正確。②結(jié)合題意,設(shè)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗,列三段式:根據(jù)題意,平衡時(shí)體系的壓強(qiáng)減少20%,恒溫恒容條件下氣體的壓強(qiáng)之比等于其物質(zhì)的量之比,可知平衡后體系中氣體總物質(zhì)的量為0.5mol×(1-20%)=0.4mol,可列式:,解得,則平衡時(shí)。由以上計(jì)算知,反應(yīng)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí),氣體總壓為,,則反應(yīng)Ⅱ的。(2)①在催化劑的作用下,點(diǎn)對應(yīng)的NO轉(zhuǎn)化率小于相同溫度下使用另一催化劑時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率,催化劑的使用不影響平衡移動,故點(diǎn)不是平衡狀態(tài);溫度高于400℃后轉(zhuǎn)化率降低可能是因?yàn)闇囟壬呤勾呋瘎┑幕钚越档?。②速率常?shù)只與溫度有關(guān),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率常數(shù)均增大,則減小,由于正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向移動,則增大的倍數(shù)大于增大的倍數(shù),故升高溫度,的值減小,表示隨溫度變化的斜線是④,表示隨溫度變化的斜線是③。,平衡時(shí),則有,,所以溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)。③同溫同壓下,再向該容器中注入氦氣,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動,即平衡向逆反應(yīng)方向移動。5.答案:(1)-204.7(2)C(3)d(4)BD(5);(6)①;②<;該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,時(shí),,則,溫度降低,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,氣體分子數(shù)減小,壓強(qiáng)減小解析:由題意可得出①;②;③;④。根據(jù)蓋斯定律,4×①+2×②-③+④可得目標(biāo)反應(yīng),則。(2)在化學(xué)反應(yīng)中,無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡,各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,A錯(cuò)誤;各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡,B錯(cuò)誤;,反應(yīng)物和生成物都是氣體,保持不變,該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),不變,不變,因此混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,C正確;,反應(yīng)物和生成物都是氣體,保持不變,恒容條件下,保持不變,所以始終不變,則混氣體的密度保持不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,D錯(cuò)誤。(3)恰好等于和CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,此條件下平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到最大,當(dāng)起始時(shí),CO的物質(zhì)的量減小,平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)減小。(4)正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),溫度越低、壓強(qiáng)越大,二甲醚的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)越大。由圖乙可知,在相同溫度下,對應(yīng)的二甲醚的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)依次減小,故;在相同壓強(qiáng)下,對應(yīng)的二甲醚的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)依次增大,故,故B、D正確。(5)根據(jù)題目信息可列三段式:,,,平衡常數(shù)。(6)①,平衡時(shí),則。6.答案:(1)-353(2)AD(3)①<;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度相同時(shí),壓強(qiáng)越大,平衡體系中乙醇的體積分?jǐn)?shù)越大;②>;③;n解析:(1)根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能,可得。(2)該容器為絕熱的密閉容器,若反應(yīng)還在正向或逆向進(jìn)行,則體系的溫度會變化,故當(dāng)體系的溫度不再發(fā)生變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),A正確;平衡時(shí)和的物質(zhì)的量不再改變,但其比值不一定為2:1,其比值與起始投入的量及其化學(xué)計(jì)量數(shù)等有關(guān),B錯(cuò)誤;催化劑能改變反應(yīng)速率,但不影響平衡,故不能提高的平衡產(chǎn)率,C錯(cuò)誤;其他條件不變,增大CO的濃度,平衡正向移動,能提高的平衡轉(zhuǎn)化率,D正確。(3)①該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向右移動,故溫度相同時(shí),壓強(qiáng)越大,平衡體系中乙醇的體積分?jǐn)?shù)越大,故壓強(qiáng):;②由圖知溫度升高,平衡時(shí)乙醇的體積分?jǐn)?shù)減小,說明升溫平衡逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),可知溫度越高,平衡常數(shù)越小,即;③將圖中兩點(diǎn)坐標(biāo)(7.2,56.2)、(7.5,27.4)代入題給公式中,得兩個(gè)關(guān)系式:、,兩式相減解得;從圖中信息知,直線n斜率的絕對值更小,即更小,說明催化效率更高。7.答案:(1)(2)作催化劑兩種情況下反應(yīng)均趨于平衡,催化劑不影響平衡(3)①CaS;②;(4)高溫下,過量的C與反應(yīng)生成CO,使氣體總體積增大(或部分轉(zhuǎn)化為其他含硫物質(zhì),合理即可)解析:(1)根據(jù)蓋斯定律可知,可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式,對應(yīng)反應(yīng)熱。(2)由圖甲可知改變反應(yīng)速率,但不改變最終的轉(zhuǎn)化率,說明在轉(zhuǎn)化過程中起催化作用;當(dāng)溫度高于1200℃時(shí),兩者轉(zhuǎn)化率趨于相同,說明兩種情況下反應(yīng)趨于平衡狀態(tài),催化劑不改變平衡狀態(tài),則無論有無,的轉(zhuǎn)化率趨于相同。(3)①S的最低價(jià)態(tài)為-2價(jià),溫度低于800℃時(shí),主要的還原產(chǎn)物為CaS。②根據(jù)反應(yīng):可知,轉(zhuǎn)化的CO的濃度與生成的相同,所以該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,因此CO的初始濃度;根據(jù)題意列出三段式:平衡時(shí)的總壓強(qiáng)為,則的平衡分壓分別為,所以。(4)因高溫下過量的C與反應(yīng)生成CO,化學(xué)方程式為,從而使氣體總體積增大,導(dǎo)致混合氣體中的體積分?jǐn)?shù)不升反降,也可能是部分轉(zhuǎn)化為其他含硫物質(zhì),從而使的體積分?jǐn)?shù)降低。8.答案:(1)①+134;②<;③(吸熱且第二步反應(yīng)的活化能大于第一步反應(yīng)的)(2)①BC;②適當(dāng)提高二氧化碳的含量,有利于除去氧缺位上的積碳,提高催化劑的活性;二氧化碳濃度過大時(shí),催化劑表面吸附過量二氧化碳,影響后續(xù)乙烷的反應(yīng)(3)①隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,乙烯的產(chǎn)率增大;②0.135解析:(1)①第一步:根據(jù)題意寫出已知熱化學(xué)方程式。Ⅰ.;Ⅱ.;Ⅲ.。第二步:找出目標(biāo)反應(yīng)中的相關(guān)物質(zhì)。反應(yīng)物:;

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