2023高考化學(xué)物質(zhì)制備調(diào)控

考?理解核心反應(yīng)規(guī)律、重要理論和典型例題

化學(xué)反應(yīng)是可以調(diào)控的

■從反應(yīng)原理角度解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題

力

在溫度ti和t2下，X2（g）和Hz反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如下表:

化學(xué)方程式F2+H2=2HFCb+H尸2HC1Br2+H2U2HBrI2+H2U2HI

K(ti)1.8x10369.7x10125.6x10742

1.9x1032

K(t2)4.2xl0ii9.3x10634

僅依據(jù)K的變化，可以推斷出：隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加

（選填字

在相同條件下，平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率逐漸降低

a.X2錯(cuò)誤率很高，

b.X?與反應(yīng)的劇烈程度逐漸減弱看看你能否做對(duì)？

c.HX的還原性逐漸

d.HX的穩(wěn)定性逐漸減弱

■重=*=?占八、、內(nèi)容回顧-------------------------------

［評(píng)價(jià)化學(xué)反應(yīng)的三個(gè)角度

辨析兩種轉(zhuǎn)化率

辨析轉(zhuǎn)化率和選擇性

評(píng)價(jià)化學(xué)反應(yīng)的三個(gè)角度

A+B=C+D

化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的限度

△G<0本質(zhì)：活化能平衡轉(zhuǎn)化率

化學(xué)平衡移動(dòng)方向

Qc與K宏觀：劇烈程度K

在溫度ti和t2下，X2（g）和Hz反應(yīng)生成HX的平衡常數(shù)如下表:

化學(xué)方程式F2+H2=2HFCb+H尸2HC1Br2+H2U2HBrI2+H2U2HI

K(ti)1.8x10369.7x10125.6x10742

1.9x1032

K(t2)4.2xl0ii9.3x10634

僅依據(jù)K的變化卜毛以＜斷出：隨著鹵素原子核電荷數(shù)的增加ad

（選填字母）反金能力、反應(yīng)限度

\____________________________________________________________________________/

a.在相同條件下平衡時(shí)X2的固碎逐漸降低反應(yīng)限度

b.X2與H2反應(yīng)的倒烈程度］逐漸減弱反應(yīng)速率易混淆非金屬性強(qiáng)弱的

c.HX的還原性逐漸物質(zhì)的性質(zhì)指標(biāo)：理與鹵素單質(zhì)化

合的難易程度

d.HX的穩(wěn)定性逐漸減弱K與1/K作比較

辨析兩種轉(zhuǎn)化率

平衡轉(zhuǎn)化率催化劑有可能改催化劑有可能改變

未達(dá)平衡轉(zhuǎn)化率變轉(zhuǎn)化率嗎？平衡轉(zhuǎn)化率嗎？

在沒(méi)有達(dá)到平衡

沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài)

狀態(tài)之前可以改不能

也是有轉(zhuǎn)化率的變單位之間內(nèi)的

轉(zhuǎn)化率

在工業(yè)生產(chǎn)中,更關(guān)注

1天轉(zhuǎn)化率20項(xiàng)

哪種轉(zhuǎn)化率？

1年平衡轉(zhuǎn)化率99%

辨析轉(zhuǎn)化率和選擇性

體系中存在兩個(gè)消耗A的反應(yīng)n（A的轉(zhuǎn)化量）

A的轉(zhuǎn)化率：----------------

目標(biāo)反應(yīng)：A+B—C（目標(biāo)產(chǎn)物）n（A的投入量）

副反應(yīng)：A+D—E（副產(chǎn)物）[

n（生成C所用的反應(yīng)物A）

c的選擇性:

n（A的轉(zhuǎn)化量）

充入100molA,目標(biāo)反應(yīng)消耗60mol

n（實(shí)際C的產(chǎn)值）

A,副反應(yīng)消耗20moiA,[JC的產(chǎn)率：一

I衡量催化劑n（理論C的產(chǎn)值）

A的轉(zhuǎn)化率？C的選擇性？C的產(chǎn)率？

80%75%60%

解釋題

判斷化學(xué)反I:原來(lái)有沒(méi)有發(fā)生？如果原來(lái)沒(méi)發(fā)生，現(xiàn)在發(fā)生了，那就是

應(yīng)角度方向/能力問(wèn)題

一些建議

II:判斷數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)是否為平衡狀態(tài)？

III:若是平衡狀態(tài)，可以討論：平衡移動(dòng)、副反應(yīng)

不可討論：催化劑

IV：若不是平衡狀態(tài)，“相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)”、或數(shù)據(jù)變化

與平衡移動(dòng)矛盾。如：放熱反應(yīng)，升高溫度，轉(zhuǎn)化率升高,

則該轉(zhuǎn)化率一定不是平衡轉(zhuǎn)化率。

可以討論：速率、催化劑活性、催化劑選擇性等

不可討論：平衡移動(dòng)

習(xí)題-------------------------------------

1.（2022?葫蘆島一模）以丙烯、氨氣和空氣（空氣中。2體積分?jǐn)?shù)約為20%）為原料，在催化劑條

件下生產(chǎn)丙烯月青（CH2CHCN）的過(guò)程中會(huì)同時(shí)生成副產(chǎn)物丙烯醛，發(fā)生的主要反應(yīng)如下:

C3H6（g）+NH3（g）+3/2O2（g）=CH2CHCN（g）+3H2O（g）、

C3H6（g）+O2（g）=CH2CHCHO（g）+H2O（g）j

在恒壓、460。。時(shí)，保持丙烯和氨氣的總進(jìn)料量和空氣的進(jìn)料'

量均不變，丙烯睛和丙烯醛的平衡產(chǎn)率隨進(jìn)料氣中小氨氣）/〃（丙

烯）的比值變化的曲線如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（A）

A.圖中曲線a表示丙烯聘的平衡產(chǎn)率隨H（氨氣）/〃（丙烯）比值的變化

B.增大壓強(qiáng)有利于提高反應(yīng)速率和丙烯晴的平衡產(chǎn)率

C.使用合適的催化劑可以使丙烯睛的平衡產(chǎn)率達(dá)到100%

D.由圖可知，原料氨氣、丙烯和空氣的理論最佳進(jìn)料體積比為2：2：3

習(xí)題

2.CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為

18?)02505

在不同溫60

CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)oCO300^

0

度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該41

350r

反應(yīng)＜(填"/或y")0。實(shí)際生產(chǎn)條

005

件控制在250℃、L3X104kPa左右，選擇04k非

此壓強(qiáng)的理由是

在L3xl04kPa下，CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較高，再增大壓強(qiáng)，CO轉(zhuǎn)化率

提高不大，同時(shí)生產(chǎn)成本增加O

-----------------------------------習(xí)題--------------------

3.利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaSz晶體，發(fā)生如下反應(yīng):

溫度北端溫度外端

TaS2(s)+2I2(g)=Tal4(g)+S2(g)AH>0

TaSz晶體加熱爐TaS?粉末

如圖所示，反應(yīng)在石英真空管中進(jìn)行，先在溫度為，2的一端放入未提純

的TaS?粉末和少量h(g),一段時(shí)間后，在溫度為的一端得到了純凈

TaS2晶體，則溫度儲(chǔ)v(填或“二")，2。上述反應(yīng)體系中

循環(huán)使用的物質(zhì)是12o

習(xí)題

4.合成氨是人類科學(xué)技術(shù)上的一項(xiàng)重大突破，其反應(yīng)原理為N2(g)+

3H2(g)-2NH3(g)AH=-92.4kJmol1,一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)易流程

圖如下：Ininivv

(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)型便吸收液再生，寫(xiě)出再生反應(yīng)的

化學(xué)方程式：2NH4Hs十0?二S至組2NH3?%0+2SI。

習(xí)題

(2)步驟n中制氫氣原理如下：

@CH4(g)+H2O(g)-CO(g)+3H2(g)

A+206.4kJmol1

(2)CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)

A-41.2kJmol1

對(duì)于反應(yīng)①，一定可以提高平衡體系中Hz的百分含量，又能加快反應(yīng)速

率的措施是分(填字母)。

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)

習(xí)題

利用反應(yīng)②，將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，可提高的產(chǎn)量。若1mulCO和的混合

氣體(CO的體積分?jǐn)?shù)為20%)與Hz。反應(yīng)，得至!8moicO、CO2和的混

合氣體，則CO轉(zhuǎn)化率為%%。(3)圖1表示500笛，60.0MPa條件下，原料氣

投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。根據(jù)圖中〃點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算距的平衡體積分?jǐn)?shù):

14.5%o50

42

40

@CO(g)+H2O(g)^CO2(g)+H2(g)

AH=—41.2kJ?molT