《2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講練結(jié)合學(xué)案.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡講練結(jié)合學(xué)案.doc(33頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡
考綱解讀
考點
考綱內(nèi)容
高考示例
預(yù)測熱度
化學(xué)反應(yīng)速率
1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法
2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律
2015福建理綜,12,6分
2014課標(biāo)Ⅰ,9,6分
★★★
化學(xué)平衡
化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
1.了解化學(xué)平衡的建立
2.理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對化學(xué)平衡的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律
2017課標(biāo)Ⅱ,27,14分
2016課標(biāo)Ⅱ,27,14分
★★★
化學(xué)平衡的
相關(guān)計算
了解化學(xué)平衡常數(shù)(K)的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)進(jìn)行相關(guān)計算
2017課標(biāo)Ⅲ,28,14分
2016四川理綜,6,6分
★★
分析解讀 本專題考點是歷年課標(biāo)卷的命題熱點,主要結(jié)合實際生產(chǎn),以定性、定量相結(jié)合的方式綜合考查化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡,包括化學(xué)反應(yīng)速率的計算、影響化學(xué)平衡的因素及規(guī)律、平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)和轉(zhuǎn)化率的計算,同時滲透對計算能力、數(shù)形結(jié)合能力、語言組織能力等的考查。試題類型分三種:一、定量計算與定性推斷的文字?jǐn)⑹鲂?二、表格數(shù)據(jù)型;三、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像型。考查題型有填空題和選擇題。
命題分析
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(yīng)速率增大
(3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 溫度升高反應(yīng)速率加快 丁烯高溫裂解生成短鏈烴類
核心考點
1.蓋斯定律的應(yīng)用
2.影響化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡的因素
審題關(guān)鍵
正確識圖并結(jié)合題中表述的信息,將信息整合后正確組織語言解答(2)、(3)兩小題。
解題思路
(1)結(jié)合已知信息運用蓋斯定律,由②-③可得①,故 ΔH1=[-119-(-242)] kJmol-1=123 kJmol-1;由圖(a)可知溫度一定時壓強(qiáng)由0.1 MPa變成x MPa,平衡轉(zhuǎn)化率增大,對反應(yīng)①而言,減小壓強(qiáng)平衡正向移動,平衡轉(zhuǎn)化率增大,故x小于0.1;升高溫度或減小壓強(qiáng)可使反應(yīng)①的平衡正向移動,丁烯的平衡產(chǎn)率提高,故選擇A、D。
知識儲備
1.升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動;降低溫度,平衡向放熱反應(yīng)方向移動
2.增大生成物濃度(或減小反應(yīng)物濃度),平衡向逆反應(yīng)方向移動;增大反應(yīng)物濃度(或減小生成物濃度),平衡向正反應(yīng)方向移動
3.副反應(yīng)的發(fā)生會使產(chǎn)品產(chǎn)率降低
關(guān)聯(lián)知識
氣體反應(yīng)物以氣流的形式通過反應(yīng)器時,反應(yīng)器中化學(xué)反應(yīng)速率越快,參加反應(yīng)的氣體越多,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)品的產(chǎn)率就會越高。
設(shè)題技巧
本題考查的考點并不多,但ΔH的計算是否正確直接影響平衡移動方向的判斷。同時該題將重要信息隱含在圖像中,考查考生提取、整合信息的能力,對語言表達(dá)能力也有較高要求。
能力要求
1.理解外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,并能運用相關(guān)理論解釋實際問題
2.運用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)焓變的簡單計算
高考真題
考點一 化學(xué)反應(yīng)速率
1.(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(qiáng),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
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(yīng)速率有關(guān)的是( )
A.抗氧化劑 B.調(diào)味劑
C.著色劑 D.增稠劑
答案 A
3.(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=6.00
B.同時改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度,v可能不變
C.b<318.2
D.不同溫度時,蔗糖濃度減少一半所需的時間相同
答案 D
4.(2014課標(biāo)Ⅰ,9,6分)已知分解1 mol H2O2放出熱量98 kJ。在含少量I-的溶液中,H2O2分解的機(jī)理為:
H2O2+I- H2O+IO- 慢
H2O2+IO- H2O+O2+I- 快
下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( )
A.反應(yīng)速率與I-濃度有關(guān)
B.IO-也是該反應(yīng)的催化劑
C.反應(yīng)活化能等于98 kJmol-1
D.v(H2O2)=v(H2O)=v(O2)
答案 A
5.(2014重慶理綜,7,6分)在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g) Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是( )
A.該反應(yīng)進(jìn)行到M點放出的熱量大于進(jìn)行到W點放出的熱量
B.T2下,在0~t1時間內(nèi),v(Y)=a-bt1 molL-1min-1
C.M點的正反應(yīng)速率v正大于N點的逆反應(yīng)速率v逆
D.M點時再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小
答案 C
6.(2014福建理綜,12,6分)在一定條件下,N2O分解的部分實驗數(shù)據(jù)如下:
反應(yīng)時間/min
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
c(N2O)/molL-1
0.100
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
下圖能正確表示該反應(yīng)有關(guān)物理量變化規(guī)律的是( )
(注:圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時所需的相應(yīng)時間,c1、c2均表示N2O初始濃度且c1
v(正)
C.該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1.44
D.其他條件不變,再充入0.2 mol Z,平衡時X的體積分?jǐn)?shù)增大
答案 C
8.(2014北京理綜,12,6分)一定溫度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2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(biāo)準(zhǔn)狀況)如下表。
t/min
0
2
4
6
8
10
V(O2)/mL
0.0
9.9
17.2
22.4
26.5
29.9
下列敘述不正確的是(溶液體積變化忽略不計)( )
A.0~6 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)≈3.310-2 mol/(Lmin)
B.6~10 min的平均反應(yīng)速率:v(H2O2)<3.310-2 mol/(Lmin)
C.反應(yīng)至6 min時,c(H2O2)=0.30 mol/L
D.反應(yīng)至6 min時,H2O2分解了50%
答案 C
9.(2013福建理綜,12,6分)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化,當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出,依據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020 molL-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合,記錄10~55 ℃間溶液變藍(lán)時間,55 ℃時未觀察到溶液變藍(lán),實驗結(jié)果如圖。據(jù)圖分析,下列判斷不正確的是( )
A.40 ℃之前與40 ℃之后溶液變藍(lán)的時間隨溫度的變化趨勢相反
B.圖中b、c兩點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等
C.圖中a點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.010-5 molL-1s-1
D.溫度高于40 ℃時,淀粉不宜用作該實驗的指示劑
答案 B
10.(2013廣東理綜,31,16分)大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化。將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究。
(1)O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成:
①I-(aq)+O3(g) IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq) HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq) I2(aq)+H2O(l) ΔH3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,其反應(yīng)熱ΔH= 。
(2)在溶液中存在化學(xué)平衡:I2(aq)+I-(aq) I3-(aq),其平衡常數(shù)表達(dá)式為 。
(3)為探究Fe2+對O3氧化I-反應(yīng)的影響(反應(yīng)體系如圖甲),某研究小組測定兩組實驗中I3-濃度和體系pH,結(jié)果見圖乙和下表。
甲
乙
編號
反應(yīng)物
反應(yīng)前pH
反應(yīng)后pH
第1組
O3+I-
5.2
11.0
第2組
O3+I-+Fe2+
5.2
4.1
①第1組實驗中,導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是 。
②圖甲中的A為 。由Fe3+生成A的過程能顯著提高I-的轉(zhuǎn)化率,原因是 。
③第2組實驗進(jìn)行18 s后,I3-濃度下降。導(dǎo)致下降的直接原因有(雙選) 。
A.c(H+)減小 B.c(I-)減小
C.I2(g)不斷生成 D.c(Fe3+)增加
(4)據(jù)圖乙,計算3~18 s內(nèi)第2組實驗中生成I3-的平均反應(yīng)速率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
答案 (1)2I-+O3+2H+ I2+H2O+O2 ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)K=c(I3-)c(I-)c(I2)
(3)①O3氧化I-生成I2的反應(yīng)消耗H+,使H+濃度減小
②Fe(OH)3 由于Fe3+的水解,體系中H+濃度增加,使O3氧化I-的兩個分步反應(yīng)②和③的平衡向右移動,I-的轉(zhuǎn)化率提高
③BC
(4)v(I3-)=ΔcΔt=11.810-3molL-1-3.510-3molL-118 s-3 s=
5.510-4 molL-1s-1
考點二 化學(xué)平衡 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
1.(2016江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在3個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g) CH3OH(g)達(dá)到平衡。下列說法正確的是(雙選)( )
容器
溫度/K
物質(zhì)的起始濃度/
molL-1
物質(zhì)的平衡濃
度/molL-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱
B.達(dá)到平衡時,容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大
C.達(dá)到平衡時,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍
D.達(dá)到平衡時,容器Ⅲ中的正反應(yīng)速率比容器Ⅰ中的大
答案 AD
2.(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(yīng):C(s)+CO2(g) 2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示:
已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?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(yīng)達(dá)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(yīng)方向移動
D.925 ℃時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p總
答案 B
3.(2015安徽理綜,11,6分)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)2NO(g)。一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),如圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是( )
A.溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4(c0-c1)2c12
B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小
C.曲線b對應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑
D.若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的ΔH<0
答案 A
4.(2014四川理綜,7,6分)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g) M(g)+N(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗編號
溫度/℃
起始時物質(zhì)的量/mol
平衡時物質(zhì)的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列說法正確的是( )
A.實驗①中,若5 min時測得n(M)=0.050 mol,則0至5 min時間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)=1.010-2 mol/(Lmin)
B.實驗②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0
C.實驗③中,達(dá)到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為60%
D.實驗④中,達(dá)到平衡時,b>0.060
答案 C
5.(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(yīng)為:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是 ( )
A
B
升高溫度,平衡常數(shù)減小
0~3 s內(nèi),反應(yīng)速率為:v(NO2)=0.2 molL-1
C
D
t1時僅加入催化劑,平衡正向移動
達(dá)平衡時,僅改變x,則x為c(O2)
答案 A
6.(2013北京理綜,11,6分)下列實驗事實不能用平衡移動原理解釋的是( )
A.
t/℃
25
50
100
KW/10-14
1.01
5.47
55.0
B.
C.
c(氨水)/(molL-1)
0.1
0.01
pH
11.1
10.6
D.
答案 C
7.(2016課標(biāo)Ⅱ,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?;卮鹣铝袉栴}:
(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:
①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g) C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515 kJmol-1
②C3H6(g)+O2(g) C3H4O(g)+H2O(g)
ΔH=-353 kJmol-1
兩個反應(yīng)在熱力學(xué)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(yīng)條件是 ;提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是 。
(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對應(yīng)的溫度為460 ℃。低于460 ℃時,丙烯腈的產(chǎn)率 (填“是”或“不是”)對應(yīng)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(biāo)號)。
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
(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 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
8.(2016課標(biāo)Ⅲ,27,15分)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對煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?;卮鹣铝袉栴}:
(1)NaClO2的化學(xué)名稱為 。
(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)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
離子
SO42-
SO32-
NO3-
NO2-
Cl-
c/(molL-1)
8.3510-4
6.8710-6
1.510-4
1.210-5
3.410-3
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(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”)。
②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”)。
③由實驗結(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 。
(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。
①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”)。
②反應(yīng)ClO2-+2SO32- 2SO42-+Cl-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為 。
(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。
①從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是 。
②已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH-(aq) SO32-(aq)+H2O(l) ΔH1
ClO-(aq)+SO32-(aq) SO42-(aq)+Cl-(aq) ΔH2
CaSO4(s) Ca2+(aq)+SO42-(aq) ΔH3
則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq) CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH= 。
答案 (1)亞氯酸鈉(2分)
(2)①4NO+3ClO2-+4OH- 4NO3-+2H2O+3Cl-(2分) 提高(1分)?、跍p小(1分)
③大于(1分) NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(1分)
(3)①減小(1分)
②c2(SO42-)c(Cl-)c2(SO32-)c(ClO2-)(2分)
(4)①形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動,SO2轉(zhuǎn)化率提高(2分)
②ΔH1+ΔH2-ΔH3(2分)
9.(2015課標(biāo)Ⅰ,28,15分)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(yīng)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(dāng)AgCl開始沉淀時,溶液中c(I-)c(Cl-)為 。已知Ksp(AgCl)=1.810-10,Ksp(AgI)=8.510-17。
(3)已知反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I2(g)的ΔH=+11 kJmol-1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時分別需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,則1 mol HI(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時需吸收的能量為 kJ。
(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng):
2HI(g) H2(g)+I2(g)
在716 K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表:
t/min
0
20
40
60
80
120
x(HI)
1
0.91
0.85
0.815
0.795
0.784
x(HI)
0
0.60
0.73
0.773
0.780
0.784
①根據(jù)上述實驗結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為 。
②上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI),逆反應(yīng)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=0.002 7 min-1,在t=40 min時,v正= min-1。
③由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點分別為 (填字母)。
答案 (15分)(1)MnSO4(或Mn2+)(1分)
(2)4.710-7(2分)
(3)299(2分)
(4)①0.1080.1080.7842(2分)?、趉正/K 1.9510-3(每空2分,共4分) ③A、E(4分)
10.(2014天津理綜,3,6分)運用相關(guān)化學(xué)知識進(jìn)行判斷,下列結(jié)論錯誤的是( )
A.某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)
B.NH4F水溶液中含有HF,因此NH4F溶液不能存放于玻璃試劑瓶中
C.可燃冰主要是甲烷與水在低溫高壓下形成的水合物晶體,因此可存在于海底
D.增大反應(yīng)物濃度可加快反應(yīng)速率,因此用濃硫酸與鐵反應(yīng)能增大生成H2的速率
答案 D
11.(2013重慶理綜,7,6分)將E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(g)+F(s) 2G(g)。忽略固體體積,平衡時G的體積分?jǐn)?shù)(%)隨溫度和壓強(qiáng)的變化如下表所示:
壓強(qiáng)/MPa 體積分?jǐn)?shù)/%溫度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1 000
e
f
83.0
①b0
④K(1 000 ℃)>K(810 ℃)
上述①~④中正確的有( )
A.4個 B.3個 C.2個 D.1個
答案 A
12.(2013安徽理綜,11,6分)一定條件下,通過下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料MgO:
MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0
該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后,若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值,重新達(dá)到平衡后,縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢合理的是( )
選項
x
y
A
溫度
容器內(nèi)混合氣體的密度
B
CO的物質(zhì)的量
CO2與CO的物質(zhì)的量之比
C
SO2的濃度
平衡常數(shù)K
D
MgSO4的質(zhì)量(忽略體積)
CO的轉(zhuǎn)化率
答案 A
13.(2013江蘇單科,15,4分)一定條件下存在反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),其正反應(yīng)放熱?,F(xiàn)有三個相同的2 L恒容絕熱 (與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1 mol CO和1 mol H2O,在Ⅱ中充入1 mol CO2和1 mol H2,在Ⅲ中充入2 mol CO和2 mol H2O,700 ℃條件下開始反應(yīng)。達(dá)到平衡時,下列說法正確的是(雙選)( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應(yīng)速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
C.容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率與容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1
答案 CD
14.(2013大綱全國,7,6分)反應(yīng)X(g)+Y(g) 2Z(g)
ΔH<0,達(dá)到平衡時,下列說法正確的是( )
A.減小容器體積,平衡向右移動
B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大
C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大
D.降低溫度,Y的轉(zhuǎn)化率增大
答案 D
15.(2015浙江理綜,28,15分)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng):
(1)已知:
化學(xué)鍵
C—H
C—C
C C
H—H
鍵能/kJmol-1
412
348
612
436
計算上述反應(yīng)的ΔH= kJmol-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(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K= (用α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(yīng)溫度600 ℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)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?jǐn)?shù))示意圖如下:
①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實 。
②控制反應(yīng)溫度為600 ℃的理由是 。
(4)某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)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(yīng):CO2+H2 CO+H2O,CO2+C 2CO。新工藝的特點有 (填編號)。
①CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移
②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗
③有利于減少積炭
④有利于CO2資源利用
答案 (1)124 (2)α2(1-α2)p或nα2(1-α2)V
(3)①正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣稀釋,相當(dāng)于起減壓的效果
②600 ℃,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低,反應(yīng)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)①②③④
16.(2015北京理綜,26,12分)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉础R蕴柲転闊嵩?熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示:
(1)反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式是 。
(2)反應(yīng)Ⅰ得到的產(chǎn)物用I2進(jìn)行分離。該產(chǎn)物的溶液在過量I2的存在下會分成兩層——含低濃度I2的H2SO4層和含高濃度I2的HI層。
①根據(jù)上述事實,下列說法正確的是 (選填序號)。
a.兩層溶液的密度存在差異
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨別兩層溶液的方法是 。
③經(jīng)檢測,H2SO4層中c(H+)∶c(SO42-)=2.06∶1。其比值大于2的原因是 。
(3)反應(yīng)Ⅱ:2H2SO4(l) 2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)
ΔH=+550 kJmol-1。
它由兩步反應(yīng)組成:ⅰ.H2SO4(l) SO3(g)+H2O(g) ΔH=+177 kJmol-1;ⅱ.SO3(g)分解。
L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。如圖表示L一定時,ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。
①X代表的物理量是 。
②判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡述理由: 。
答案 (12分)(1)SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI
(2)①a、c
②觀察顏色,顏色深的是HI層,顏色淺的是H2SO4層
③H2SO4層中含有少量HI
(3)①壓強(qiáng)
②L1”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2 (填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小,可采取的措施是 。
(3)實驗室可用NaOH溶液吸收NO2,反應(yīng)為2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液與0.2 mol NO2恰好完全反應(yīng)得1 L溶液A,溶液B為0.1 molL-1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO3-)、c(NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的順序為 。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.110-4 molL-1,CH3COOH的電離常數(shù)Ka=1.710-5 molL-1)
可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。
a.向溶液A中加適量水
b.向溶液A中加適量NaOH
c.向溶液B中加適量水
d.向溶液B中加適量NaOH
答案 (1)K12K2
(2)2.510-2 75% > 不變 升高溫度
(3)c(NO3-)>c(NO2-)>c(CH3COO-) b、c
19.(2014浙江理綜,27,14分)煤炭燃燒過程中會釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)
ΔH1=218.4 kJmol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s)+4CO2(g)
ΔH2=-175.6 kJmol-1(反應(yīng)Ⅱ)
請回答下列問題:
(1)反應(yīng)Ⅰ能夠自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是 。
(2)對于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量的濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp= (用表達(dá)式表示)。
(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是 。
(4)通過監(jiān)測反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時發(fā)生,理由是 。
(5)圖1為實驗測得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有 。
A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石
B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)
D.提高反應(yīng)體系的溫度
(6)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時發(fā)生,且v1>v2,請在圖2中畫出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時間t變化的總趨勢圖。
答案 (1)高溫 (2)p4(CO2)p4(CO) (3)C
(4)如果氣相中SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時間發(fā)生變化,則表明兩個反應(yīng)同時發(fā)生
(5)A、B、C
(6)
考點三 化學(xué)平衡的相關(guān)計算
1.(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(yīng)的平衡常數(shù)K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2 ℃,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。
第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;
第二階段:將第一階段反應(yīng)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(yīng)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(yīng)溫度,選50 ℃
C.第二階段,Ni(CO)4分解率較低
D.該反應(yīng)達(dá)到平衡時,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
答案 B
2.(2016四川理綜,6,6分)一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。設(shè)起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒壓下,平衡時CH4的體積分?jǐn)?shù)φ(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)的焓變ΔH>0
B.圖中Z的大小為a>3>b
C.圖中X點對應(yīng)的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3
D.溫度不變時,圖中X點對應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小
答案 A
3.(2015天津理綜,6,6分)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng):
X(g)+mY(g) 3Z(g)
平衡時,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是( )
A.m=2
B.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∶1
D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4 molL-1
答案 D
4.(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(dá)到下列平衡:
CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1
反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10 mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol。下列說法正確的是( )
A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.通入CO后,正反應(yīng)速率逐漸增大
C.反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 mol
D.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%
答案 C
5.(2017課標(biāo)Ⅲ,28,14分)砷(As)是第四周期ⅤA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(yīng)的化學(xué)方程式 。該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是 。
(3)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g) H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+12O2(g) H2O(l) ΔH2
2As(s)+52O2(g) As2O5(s) ΔH3
則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l) 2H3AsO4(s)的ΔH= 。
(4)298 K時,將20 mL 3x molL-1 Na3AsO3、20 mL 3x molL-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。
①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是 (填標(biāo)號)。
a.溶液的pH不再變化
b.v(I-)=2v(AsO33-)
c.c(AsO43-)/c(AsO33-)不再變化
d.c(I-)=y molL-1
②tm時,v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm時v逆 tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。
④若平衡時溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 。
答案 (1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S
增加反應(yīng)物O2的濃度,提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率
(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
(4)①a、c?、诖笥凇、坌∮凇m時生成物濃度較低
④4y3(x-y)2(molL-1)-1
6.(2013山東理綜,29,15分)化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng):
TaS2(s)+2I2(g) TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)
反應(yīng)(Ⅰ)的平衡常數(shù)表達(dá)式K= ,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為 。
(2)如圖所示,反應(yīng)(Ⅰ)在石英真空管中進(jìn)行,先在溫度為T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),一段時間后,在溫度為T1的一端得到了純凈TaS2晶體,則溫度T1 T2(填“>”“<”或“=”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是 。
(3)利用I2的氧化性可測定鋼鐵中硫的含量。做法是將鋼樣中的硫轉(zhuǎn)化成H2SO3,然后用一定濃度的I2溶液進(jìn)行滴定,所用指示劑為 ,滴定反應(yīng)的離子方程式為 。
(4)25 ℃時,H2SO3 HSO3-+H+的電離常數(shù)Ka=110-2molL-1,則該溫度下NaHSO3水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kb= molL-1,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,則溶液中c(H2SO3)c(HSO3-)將 (填“增大”“減小”或“不變”)。
答案 (1)c(TaI4)c(S2)c2(I2) 66.7%
(2)< I2
(3)淀粉 I2+H2SO3+H2O 4H++2I-+SO42-
(4)110-12 增大
7.(2013課標(biāo)Ⅱ,28,14分)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):
A(g) B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJmol-1
反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表:
時間t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
總壓強(qiáng)p/100 kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列問題:
(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為 。
(2)由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為 ,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為 ,列式并計算反應(yīng)的平衡常數(shù)K 。
(3)①由總壓強(qiáng)p和起始壓強(qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n總= mol,n(A)= mol。
②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù),計算:a= 。
反應(yīng)時間t/h
0
4
8
16
c(A)/(molL-1)
0.10
a
0.026
0.006 5
分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時間間隔(Δt)的規(guī)律,得出的結(jié)論是 ,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時反應(yīng)物的濃度c(A)為 molL-1。
答案 (1)升高溫度、降低壓強(qiáng)(2分)
(2)(pp0-1)100% 94.1%(每空1分,共2分)
A(g) B(g) + C(g)
0.10 0 0
0.10(1-94.1%) 0.1094.1% 0.1094.1%
K=(0.094 1molL-1)20.005 9molL-1=1.5 molL-1(3分)
(3)①0.10pp0 0.10(2-pp0)(每空1分,共2分)
②0.051(2分) 達(dá)到平衡前每間隔4 h,c(A)減少約一半(2分) 0.013(1分)
8.(2014江蘇單科,15,4分)一定溫度下,在三個體積均為1.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):
2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)
容器編號
溫度(℃)
起始物質(zhì)的量(mol)
平衡物質(zhì)的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列說法正確的是(雙選)( )
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.達(dá)到平衡時,容器Ⅰ中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器Ⅱ中的小
C.容器Ⅰ中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時間比容器Ⅲ中的長
D.若起始時向容器Ⅰ中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行
答案 AD
9.(2015山東理綜,30,19分)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。
(1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示,縱軸為平衡時氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。
在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在AB段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g) zMHy(s) ΔH1(Ⅰ);在B點,氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z= (用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時,2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v= mLg-1min-1。反應(yīng)(Ⅰ)的焓變ΔH1 0(填“>”“=”或“< ”)。
(2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T1、T2時,η(T1) η(T2)(填“>”“=”或“< ”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點時,保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的 點(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過 或 的方式釋放氫氣。
(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)。溫度為T時,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
已知溫度為T時:
CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH=+165 kJmol-1
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH=-41 kJmol-1
答案 (1)2y-x 30 <
(2)> c 加熱 減壓
(3)CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g)
ΔH=-206 kJmol-1
10.(2014天津理綜,10,14分)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項重大突破,其反應(yīng)原理為:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJmol-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(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(2)步驟Ⅱ中制氫氣原理如下:
①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
ΔH=+206.4 kJmol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
ΔH=-41.2 kJmol-1
對于反應(yīng)①,一定可以提高平衡體系中H2百分含量,又能加快反應(yīng)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(qiáng)
利用反應(yīng)②,將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化,可提高H2產(chǎn)量。若1 mol CO和H2的混合氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與H2O反應(yīng),得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體,則CO轉(zhuǎn)化率為 。
(3)圖1表示500 ℃、60.0 MPa條件下,原料氣投料比與平衡時NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中a點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分?jǐn)?shù): 。
(4)依據(jù)溫度對合成氨反應(yīng)的影響,在圖2坐標(biāo)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+O2 2NH3H2O+2S↓
(2)a 90%
(3)14.5%
(4)
(5)Ⅳ 對原料氣加壓;分離液氨后,未反應(yīng)的N2、H2循環(huán)使用
11.(201
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