2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡_第1頁
2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡_第2頁
2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡_第3頁
2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡_第4頁
2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡_第5頁
已閱讀5頁,還剩40頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

第1頁(共1頁)2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡一.填空題(共10小題)1.(2024?廣西模擬)氨是重要的化工原料,我國目前氨的生產(chǎn)能力居世界首位?;卮鹣铝袉栴}:(1)如圖為在某催化劑表面合成氨反應(yīng)機理。NH3的VSEPR模型為,反應(yīng)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的ΔH=kJ?mol﹣1。(2)近年來,電化學(xué)催化氮氣還原合成氨的催化劑研究取得了較大發(fā)展。①圖1所示過程中,總反應(yīng)方程式為。②TiO2通過氮摻雜反應(yīng)生成TiO2﹣aNb,如圖所示,圖中1TiO2﹣aNb晶體中a:b=。(3)在不同壓強下,以兩種不同組成進料,反應(yīng)達平衡時氨的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的計算結(jié)果如圖所示。進料組成Ⅰ:xH2=0.75、xN2=0.25;進料組成Ⅱ:xH2=0.60、xN2=0.20、xAr=0.20(物質(zhì)i的物質(zhì)的量分數(shù):xi=)①P116MPa(填“>”、“=”或“<”)。②進料組成中不含惰性氣體Ar的圖是。(圖3或圖4)③圖3中,當P2=16MPa、XNH3=0.25時,氮氣的轉(zhuǎn)化率a=。該溫度時,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常數(shù)Kp=(MPa)﹣2。2.(2023?重慶模擬)低碳烯烴(乙烯、丙烯等)作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機化工原料,在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷(CH3I)熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有:反應(yīng)Ⅰ2CH3I(g)?C2H4(g)+2HI(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ3C2H4(g)?2C3H6(g)ΔH2反應(yīng)Ⅲ2C2H4(g)?C4H8(g)ΔH3(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。298K下,ΔH1=kJ?mol﹣1。(2)針對反應(yīng)Ⅰ,利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有。A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑(3)利用計算機模擬反應(yīng)過程。一定壓強條件下,測定反應(yīng)溫度對碘甲烷熱裂解制低碳烯烴平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2,回答下列問題:①下列有關(guān)說法正確的是。A.因為反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā),且為熵減小反應(yīng),所以ΔH2<0、ΔH3<0B.若ΔH隨溫度的上升而增大,則ΔH>0C.隨溫度升高,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)平衡先正向移動后逆向移動D.當溫度范圍:T≤715K時,相同條件下的反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)小于反應(yīng)Ⅲ②從圖2中可看出,當體系溫度高于600K時,乙烯的摩爾分數(shù)隨溫度升高而顯著增加,可能的原因是:。(4)維持溫度為810K,壓強為0.1MPa,起始投料1molCH3I,測得平衡體系中n(C2H4)=n(C3H6)=0.14mol,n(C4H8)=0.065mol。①平衡時CH3I的轉(zhuǎn)化率為。②已知810K條件下,存在等式═A(常數(shù))MPa﹣1(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強p(B)可代替物質(zhì)的量濃度c(B),如p(B)=p?x(B),P為平衡總壓強,x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分數(shù))。保持其它條件不變,請在圖3中畫出x(HI)與壓強(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線示意圖。3.(2023?天津一模)CO2是溫室氣體,但也是重要的工業(yè)原料,CO2的綜合利用有利于碳達峰、碳中和目標的最終實現(xiàn)。(1)CO2和乙烷反應(yīng)制備乙烯。298K時,相關(guān)物質(zhì)的相對能量如圖,CO2與乙烷反應(yīng)生成乙烯、CO和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為。(2)在Ru/TiO2催化下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)。假定無副反應(yīng),350℃時向1L恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2,初始總壓強為5aMPa,反應(yīng)進行到5min時,CO2與CH4分壓(分壓=總壓×組分物質(zhì)的量分數(shù))相等,再過5min后反應(yīng)達到平衡,CO2和CH4的平衡分壓分別為0.25aMPa和0.75aMPa。①該可逆反應(yīng)達到平衡的標志為(填標號)。A.四種物質(zhì)分壓之比等于計量系數(shù)之比B.單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D.CO2和CH4的物質(zhì)的量之和不變②0~5min內(nèi),v(H2O)=,平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為。該溫度下充入1molCO2和3molH2,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。③10min達平衡后,該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2,再次達到平衡后H2的體積分數(shù)將。(填“變大”“變小”或“不變”)(3)CO2與環(huán)氧丙烷()在催化劑作用下生成(的反應(yīng)原理如圖:該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,催化劑為。4.(2023?淮北一模)化石燃料燃燒排放的氮氧化物(NOx)需要加以處理,以氨氣為還原劑的NH3—SCR(選擇性催化還原)技術(shù)主要是通過向煙道內(nèi)噴入還原劑NH3,然后在催化劑的作用下將煙氣中的NOx,還原成清潔的N2和H2O?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH1=﹣1626kJ?mol﹣1(標準SCR反應(yīng))②6NO2(g)+8NH3(g)?7N2(g)+12H2O(g)ΔH2=﹣2736kJ?mol﹣1(慢速SCR反應(yīng))③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g)ΔH3(快速SCR反應(yīng))④4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH4=﹣1266kJ?mol﹣1(副反應(yīng))計算反應(yīng)③的ΔH3=kJ?mol﹣1。(2)下列關(guān)于反應(yīng)②和反應(yīng)③反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是。(3)若煙氣中水含量過高會對反應(yīng)產(chǎn)生影響:ⅰ.從平衡角度分析水含量高的影響:;ⅱ.相同時間內(nèi)水對反應(yīng)①和反應(yīng)③的影響如圖所示。水的存在(選填“加快”“減慢”)了SCR反應(yīng),可能的原因是:。(4)在溫度T1、壓強120kPa條件下的恒容容器中模擬實驗,原料氣NO、NO2、NH3比例為1:1:2,主要發(fā)生反應(yīng)③,平衡時壓強為144kPa,脫氮率為,平衡常數(shù)Kp=kPa(保留三位有效數(shù)字)。(脫氮率=×100%)5.(2023?大慶模擬)氮元素在地球上含量豐富,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要作用,氮氧化物也是主要的大氣污染物。回答下列問題:(1)已知在催化劑的作用下,NH3與NOx反應(yīng)生成無污染氣體:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)ΔH2③8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l)ΔH3則④4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)ΔH4=(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。實驗室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制備少量NH3:2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(g)ΔH>0,該反應(yīng)在(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。(2)在催化劑作用下,CO也能將NOx轉(zhuǎn)化為無毒清潔物質(zhì),恒溫條件下,將一定量的CO與NO2氣體通入恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)+4CO(g)?N2(g)+4CO2(g)。下列可判斷反應(yīng)達到平衡的是(填標號)。A.混合氣體的密度保持不變B.c(CO2):c(N2)=4:1C.容器內(nèi)總壓強不再改變D.v消耗(NO2)=2v消耗(CO2)(3)汽車尾氣中含有較多的CO和NO,在催化劑作用下,發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)。實驗測得:v正=k正?c2(CO)?c2(NO),v逆=k逆?c(N2)?c2(CO2)(k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。某溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中充入1.6molCO和1molNO,當反應(yīng)達到平衡時,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,則:①k正:k逆=。②平衡時體系壓強為pkPa,Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)),則平衡常數(shù)Kp=(用含p的式子表示)kPa﹣1。6.(2023?昌江縣二模)2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:時間(s)01234n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.007(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=。已知K300℃>K350℃,則該反應(yīng)是熱反應(yīng)。(2)用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=。(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是。A.v(NO2)=2v(O2)B.容器內(nèi)壓強保持不變C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器內(nèi)密度保持不變(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是。7.(2022?橋西區(qū)校級模擬)含氮化合物的制備、應(yīng)用及污染治理是科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點問題。試回答下列問題。(1)反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)ΔH=﹣620.9kJ?mol﹣1??捎行Ы档推囄矚馕廴疚锏呐欧?。①對于該反應(yīng),下列說法正確的是(填序號)。A.該反應(yīng)在高溫條件下可自發(fā)進行B.容積固定的絕熱容器中,溫度保持不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C.投料比[即]越大,NO轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率均越大D.在恒溫恒壓的容器中達平衡時,同時通入等物質(zhì)的量的C?和CO2平衡不移動②圖中曲線表示在其他條件一定時反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,x為C?的轉(zhuǎn)化率,其中最佳反應(yīng)溫度曲線為不同轉(zhuǎn)化率下最大反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,則x最小的是下,理由是。(2)我國科學(xué)家結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果,得到在銅催化作用下將一個N,N﹣二甲基甲酞胺[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]的合成路線。反應(yīng)歷程如圖所示。則反應(yīng)(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)═N(CH3)s(g)+H2O(g)的ΔH=kJ?mol﹣1(1eV=1.6×10﹣22kJ,NA的數(shù)值為6.02×1023,結(jié)果保留2位有效數(shù)字),①、②、③中反應(yīng)速率最快的一步的化學(xué)方程式為。(3)T℃時,存在如下平衡:2NO2(g)?N2O(g)。該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率與NO2、N2O4的濃度關(guān)系為v正=h正c2(NO2),v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆是速率常數(shù)),且lgv正~lgc(NO2)與lgv逆~lgc(N2O4)的關(guān)系如圖所示。①圖中表示lgv逆~lgc(N2O4)的線是(填“I”或“II”)。②T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=L/mol。③T℃時,向2L恒容密閉容器中充入1.6molNO2,某時刻v正=4×100.5mol/(L?min),則此時NO2的轉(zhuǎn)化率為。8.(2022?定遠縣校級模擬)二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,在未來可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能.工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)進行下列反應(yīng):①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ?mol﹣1②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ?mol﹣1③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ?mol﹣1(1)若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率,在其它條件不變的情況下可以采取的措施為.A.加入某物質(zhì)作催化劑B.加入一定量COC.反應(yīng)溫度降低D.增大容器體積(2)在某溫度下,若反應(yīng)①的起始濃度分別為:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為;若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=amol/L;達到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=mol/L.(3)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=;830℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K1.0(填“>”、“<”或“=”).(4)二甲醚燃燒熱為1455kJ?mol﹣1,則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為.(5)“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源,其工作原理如圖所示.寫出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式.9.(2022?浙江模擬)CO在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用.(1)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH1=﹣90.7kJ?mol﹣12CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=﹣23.5kJ?mol﹣1①已知ΔG=ΔH﹣TΔS,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的ΔG隨溫度的變化是圖1中的(填“L1”或“L2”).②工業(yè)以CH3OH為原料合成CH3OCH3是在一定溫度和壓強下,以Si/Al混合物作為催化劑,向反應(yīng)爐中勻速通入CH3OH,不同硅鋁比(I、II)與生成CH3OCH3的速率關(guān)系如圖2所示.下列說法正確的是.A.溫度越低越有利于工業(yè)合成CH3OCH3B.合適的硅鋁比為0.15C.在原料氣CH3OH中混入適量的惰性氣體對CH3OCH3的生成速率無影響D.CH3OCH3內(nèi),CH3OCH3的產(chǎn)量I>II(2)已知在催化劑M作用下,NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)ΔH<0.①一定溫度下,假設(shè)正逆反應(yīng)速率與濃度關(guān)系為v正=k1c(NO2)?c(CO),v逆=k2c(CO2)?c(NO),k1,k2只與溫度相關(guān),則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含k1、k2的式子表示).②催化劑M活性隨溫度變化情況如圖3所示,相同時間測得NO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度變化情況如圖29﹣4所示,寫出NO2的轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)上述變化的可能原因(寫出兩點):.③在圖4中畫出,其他條件不變,增大壓強(催化劑不失活)情況下,NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化圖.(3)已知CH3CHO═CH4+CO,用I2催化該反應(yīng),若CH3CHO首先在I2催化下生成CH3I和CO及另一種無機化合物,用兩個化學(xué)方程式表示該催化反應(yīng)歷程(反應(yīng)機理):步驟i:;步驟ⅱ:.10.(2022?寶安區(qū)校級模擬)中國科學(xué)家首次實現(xiàn)了二氧化碳到淀粉的從頭合成,相關(guān)成果北京時間9月24日由國際知名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表,因此CO2的捕集、利用與封存成為科學(xué)家研究的重要課題。以CO2、C2H6為原料合成C2H4涉及的主要反應(yīng)如下:Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)?C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)△H=+177kJ?mol﹣1(主反應(yīng))Ⅱ.C2H6(g)?CH4(g)+H2(g)+C(s)△H=+9kJ?mol﹣1(副反應(yīng))(1)反應(yīng)I的反應(yīng)歷程可分為如下兩步:i.C2H6(g)?C2H4(g)+H2(g)△H1(反應(yīng)速率較快)ii.H2(g)+CO2(g)?H2O(g)+CO(g)△H2=+41kJ?mol﹣1(反應(yīng)速率較慢)①△H1=kJ?mol﹣1②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)對反應(yīng)I速率影響更大,原因是。(2)向恒壓密閉容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,發(fā)生主反應(yīng),溫度對催化劑K﹣Fe﹣Mn/Si﹣2性能的影響如圖所示,工業(yè)生產(chǎn)綜合各方面的因素,反應(yīng)選擇800℃的原因是。(3)在800℃時,n(CO2):n(C2H6)=1:3,充入一定體積的密閉容器中,在有催化劑存在的條件下,只發(fā)生反應(yīng)主反應(yīng),初始壓強為P0,一段時間達到平衡,產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和與剩余反應(yīng)物的物質(zhì)的量之和相等,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。(4)工業(yè)上也可用甲烷催化法制取乙烯,只發(fā)生反應(yīng)如下:2CH4(g)?C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0。①在恒容絕熱的容器中進行上述反應(yīng),下列不能用來判斷達到平衡狀態(tài)的是。A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變B.容器中壓強不再改變C.混合氣體的密度不再改變D.v(CH4)=v(H2)②溫度T時,向2L的恒容反應(yīng)器中充入2molCH4,僅發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中CH4的物質(zhì)的量隨時間變化如圖所示:實驗測得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)?c2(H2),k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān),T溫度時則=(用含有x的代數(shù)式表示);當溫度升高時,k正增大m倍,k逆增大n倍,則mn(填“>”、“<”或“=”)。

2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡參考答案與試題解析一.填空題(共10小題)1.(2024?廣西模擬)氨是重要的化工原料,我國目前氨的生產(chǎn)能力居世界首位?;卮鹣铝袉栴}:(1)如圖為在某催化劑表面合成氨反應(yīng)機理。NH3的VSEPR模型為四面體形,反應(yīng)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的ΔH=+92kJ?mol﹣1。(2)近年來,電化學(xué)催化氮氣還原合成氨的催化劑研究取得了較大發(fā)展。①圖1所示過程中,總反應(yīng)方程式為N2+6H++6e﹣=2NH3。②TiO2通過氮摻雜反應(yīng)生成TiO2﹣aNb,如圖所示,圖中1TiO2﹣aNb晶體中a:b=7:2。(3)在不同壓強下,以兩種不同組成進料,反應(yīng)達平衡時氨的物質(zhì)的量分數(shù)與溫度的計算結(jié)果如圖所示。進料組成Ⅰ:xH2=0.75、xN2=0.25;進料組成Ⅱ:xH2=0.60、xN2=0.20、xAr=0.20(物質(zhì)i的物質(zhì)的量分數(shù):xi=)①P1<16MPa(填“>”、“=”或“<”)。②進料組成中不含惰性氣體Ar的圖是圖3。(圖3或圖4)③圖3中,當P2=16MPa、XNH3=0.25時,氮氣的轉(zhuǎn)化率a=50%。該溫度時,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)的平衡常數(shù)Kp=(MPa)﹣2?!敬鸢浮浚?)四面體形;+92;(2)①N2+6H++6e﹣=2NH3;②7:2;(3)①<;②圖3;③50%;?!痉治觥浚?)NH3的價層電子對為3+1=4;由圖可知,N2(g)+H2(g)?NH3(g)ΔH=生成物總能量﹣反應(yīng)物總能量;(2)①由圖可知,該反應(yīng)是氮氣得到電子結(jié)合氫離子生成氨氣;②TiO2晶胞中Ti的個數(shù)為×8+1+×4=4,O的個數(shù)為=8,TiO2﹣aNb晶胞中Ti的個數(shù)為8,O的個數(shù)為×7+1+7×=,N的個數(shù)為1×=,則4(2﹣a)=,4b=,解出a、b的值;(3)①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),相同條件下,增大壓強,平衡正向移動,平衡時氨的物質(zhì)的量分數(shù)越大;②進料組成中有惰性氣體Ar,相當于減小壓強,平衡逆向移動,平衡時氨的物質(zhì)的量分數(shù)減??;③設(shè)起始氫氣物質(zhì)的量為0.6mol,氮氣物質(zhì)的量為0.2mol,Ar物質(zhì)的量為0.2mol,列化學(xué)平衡三段式,結(jié)合轉(zhuǎn)化率、Kp=計算。【解答】解:(1)NH3的價層電子對為3+1=4,所以NH3的VSEPR模型為四面體形;由圖可知,N2(g)+H2(g)?NH3(g)ΔH=生成物總能量﹣反應(yīng)物總能量=﹣46kJ/mol,所以反應(yīng)2NH3(g)=N2(g)+3H2(g)的ΔH=+92kJ/mol,故答案為:四面體形;+92;(2)①由圖可知,該反應(yīng)是氮氣得到電子結(jié)合氫離子生成氨氣,方程式為N2+6H++6e﹣=2NH3,故答案為:N2+6H++6e﹣=2NH3;②TiO2晶胞中Ti的個數(shù)為×8+1+×4=4,O的個數(shù)為=8,TiO2﹣aNb晶胞中Ti的個數(shù)為8,O的個數(shù)為×7+1+7×=,N的個數(shù)為1×=,4(2﹣a)=,解得a=,4b=,解得b=,a:b=:=7:2,故答案為:7:2;(3)①N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),相同條件下,增大壓強,平衡正向移動,平衡時氨的物質(zhì)的量分數(shù)越大,所以P1<16MPa,故答案為:<;②進料組成中有惰性氣體Ar,相當于減小壓強,平衡逆向移動,平衡時氨的物質(zhì)的量分數(shù)減小,圖4表中p3、1000℃時氨氣的物質(zhì)的量分數(shù)更小,說明進料組成中含惰性氣體Ar的,圖3表示進料組成中不含惰性氣體Ar的圖,故答案為:圖3;③設(shè)起始氫氣物質(zhì)的量為0.6mol,氮氣物質(zhì)的量為0.2mol,Ar物質(zhì)的量為0.2mol,列化學(xué)平衡三段式,N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)起始(mol)0.20.60轉(zhuǎn)化(mol)x3x2x平衡(mol)0.2﹣x0.6﹣3x2xXNH3=0.25=解得x=0.1,氮氣的轉(zhuǎn)化率a=×100%=50%;混合氣體總物質(zhì)的量為(1﹣2×0.1)mol=0.8mol;Kp===(MPa)﹣2,故答案為:50;?!军c評】本題綜合考查化學(xué)知識,題目涉及反應(yīng)熱的計算、化學(xué)平衡的移動以及化學(xué)平衡的計算,側(cè)重考查學(xué)生分析能力和計算能力,掌握蓋勒夏特列原理、化學(xué)平衡三段式是解題關(guān)鍵,此題難度中等。2.(2023?重慶模擬)低碳烯烴(乙烯、丙烯等)作為化學(xué)工業(yè)重要基本有機化工原料,在現(xiàn)代石油和化學(xué)工業(yè)中起著舉足輕重的作用。碘甲烷(CH3I)熱裂解制低碳烯烴的主要反應(yīng)有:反應(yīng)Ⅰ2CH3I(g)?C2H4(g)+2HI(g)ΔH1反應(yīng)Ⅱ3C2H4(g)?2C3H6(g)ΔH2反應(yīng)Ⅲ2C2H4(g)?C4H8(g)ΔH3(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。298K下,ΔH1=+80.24kJ?mol﹣1。(2)針對反應(yīng)Ⅰ,利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率的條件有BC。A.低溫B.高溫C.低壓D.高壓E.催化劑(3)利用計算機模擬反應(yīng)過程。一定壓強條件下,測定反應(yīng)溫度對碘甲烷熱裂解制低碳烯烴平衡體系中乙烯、丙烯和丁烯組成的影響如圖2所示。結(jié)合圖1、圖2,回答下列問題:①下列有關(guān)說法正確的是AC。A.因為反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā),且為熵減小反應(yīng),所以ΔH2<0、ΔH3<0B.若ΔH隨溫度的上升而增大,則ΔH>0C.隨溫度升高,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的化學(xué)平衡先正向移動后逆向移動D.當溫度范圍:T≤715K時,相同條件下的反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)小于反應(yīng)Ⅲ②從圖2中可看出,當體系溫度高于600K時,乙烯的摩爾分數(shù)隨溫度升高而顯著增加,可能的原因是:反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動,三者均使C2H4的平衡體積分數(shù)增加,且隨溫度變化明顯。(4)維持溫度為810K,壓強為0.1MPa,起始投料1molCH3I,測得平衡體系中n(C2H4)=n(C3H6)=0.14mol,n(C4H8)=0.065mol。①平衡時CH3I的轉(zhuǎn)化率為96%。②已知810K條件下,存在等式═A(常數(shù))MPa﹣1(對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強p(B)可代替物質(zhì)的量濃度c(B),如p(B)=p?x(B),P為平衡總壓強,x(B)為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分數(shù))。保持其它條件不變,請在圖3中畫出x(HI)與壓強(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線示意圖?!敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)Ⅰ為分解反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為化合反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng);(2)反應(yīng)Ⅰ為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),高溫低壓有利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率,催化劑不能使用平衡移動;(3)①A.因為反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā),則△G=ΔH﹣T△s<0,且為熵減小反應(yīng),△s<0,據(jù)此判斷ΔH;B.結(jié)合圖中ΔH隨溫度變化的兩種曲線分析判斷;C.由圖2可知,隨溫度升高,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ生成物的摩爾分數(shù)先增大后降低;D.當溫度范圍:T≤715K時,相同條件下的反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的摩爾分數(shù)相等;②從圖2中可看出,當體系溫度高于600K時,因反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動;(4)①平衡時的C3H6為0.14mol,根據(jù)反應(yīng)Ⅱ,即有0.21mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C3H6,平衡時的C4H8為0.065mol,根據(jù)反應(yīng)Ⅲ,即有0.13mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C4H8,平衡時C2H4為0.14mol,綜上可知反應(yīng)Ⅰ生成的C2H4為0.21mol+0.13mol+0.14mol=0.48mol,即可計算平衡時CH3I的轉(zhuǎn)化率;②維持溫度為810K,壓強為0.1MPa,起始投料1mol,平衡時氣體總物質(zhì)的量為0.04mol+0.96mol+0.14mol+0.14mol+0.065mol=1.345mol,故平衡總壓為0.1345MPa,x(HI)==71.4%,即可得x(HI)與壓強(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線示意圖?!窘獯稹拷猓海?)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的ΔH隨溫度的變化如圖1所示。反應(yīng)Ⅰ為分解反應(yīng),反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ為化合反應(yīng),大多數(shù)分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),大多數(shù)化合反應(yīng)為放熱反應(yīng),故298K下,ΔH1=+80.24kJ/mol,故答案為:+80.24;(2)反應(yīng)Ⅰ為氣體體積增大的吸熱反應(yīng),高溫低壓有利于提高碘甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率,催化劑不能使用平衡移動,故答案為:BC;(3)①A.因為反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ自發(fā),則△G=ΔH﹣T△s<0,且為熵減小反應(yīng),則△s<0,所以必須ΔH2<0、ΔH3<0,故A正確;B.從圖上可以看出,最上面的一條線,ΔH隨溫度升高而增大,ΔH>0,而圖中最下面一條線,溫度升高,后面ΔH也增大,但ΔH<0,故B錯誤;C.由圖2可知,隨溫度升高,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ生成物的摩爾分數(shù)先增大后降低,故化學(xué)平衡先正向移動后逆向移動,故C正確;D.已知:KⅡ=,KⅢ=,則KⅡ=KⅢ×,由圖可知,T≤715K時,>1,故KⅡ>KⅢ,故D錯誤;故答案為:AC;②從圖2中可看出,當體系溫度高于600K時,因反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動,三者均使C2H4的平衡體積分數(shù)增加,且隨溫度變化明顯,故乙烯的摩爾分數(shù)隨溫度升高而顯著增加,故答案為:反應(yīng)Ⅰ吸熱,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ、放熱,升高溫度,反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動,反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ平衡逆向移動,三者均使C2H4的平衡體積分數(shù)增加,且隨溫度變化明顯;(4)①平衡時的C3H6為0.14mol,根據(jù)反應(yīng)Ⅱ,即有0.21mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C3H6,平衡時的C4H8為0.065mol,根據(jù)反應(yīng)Ⅲ,即有0.13mol的C2H4轉(zhuǎn)化為C4H8,平衡時C2H4為0.14mol,綜上可知反應(yīng)Ⅰ生成的C2H4為0.21mol+0.13mol+0.14mol=0.48mol,即根據(jù)三段式可知:反應(yīng)Ⅰ2CH3I(g)?C2H4(g)+2HI(g)起始濃度(mol)100變化濃度(mol)0.960.480.96平衡濃度(mol)0.040.480.96故平衡時CH3I的轉(zhuǎn)化率為=96%,故答案為:96%;②維持溫度為810K,壓強為0.1MPa,起始投料1mol,平衡時氣體總物質(zhì)的量為0.04mol+0.96mol+0.14mol+0.14mol+0.065mol=1.345mol,故平衡總壓為0.1345MPa,x(HI)=×100%=71.4%,故x(HI)與壓強(0.1~2.0MPa)關(guān)系的曲線示意圖如:,故答案為:。【點評】本題考查了蓋斯定律,化學(xué)平衡計算等重點考點,需要學(xué)生掌握并會應(yīng)用蓋斯定律計算反應(yīng)的反應(yīng)熱,難點是化學(xué)平衡的計算,均為高頻考點,難度中等。3.(2023?天津一模)CO2是溫室氣體,但也是重要的工業(yè)原料,CO2的綜合利用有利于碳達峰、碳中和目標的最終實現(xiàn)。(1)CO2和乙烷反應(yīng)制備乙烯。298K時,相關(guān)物質(zhì)的相對能量如圖,CO2與乙烷反應(yīng)生成乙烯、CO和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ/mol。(2)在Ru/TiO2催化下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)。假定無副反應(yīng),350℃時向1L恒容密閉容器中充入1molCO2和4molH2,初始總壓強為5aMPa,反應(yīng)進行到5min時,CO2與CH4分壓(分壓=總壓×組分物質(zhì)的量分數(shù))相等,再過5min后反應(yīng)達到平衡,CO2和CH4的平衡分壓分別為0.25aMPa和0.75aMPa。①該可逆反應(yīng)達到平衡的標志為BC(填標號)。A.四種物質(zhì)分壓之比等于計量系數(shù)之比B.單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變C.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變D.CO2和CH4的物質(zhì)的量之和不變②0~5min內(nèi),v(H2O)=0.2mol/(L?min),平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下充入1molCO2和3molH2,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=6.75L2?mol﹣2。③10min達平衡后,該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2,再次達到平衡后H2的體積分數(shù)將變小。(填“變大”“變小”或“不變”)(3)CO2與環(huán)氧丙烷()在催化劑作用下生成(的反應(yīng)原理如圖:該反應(yīng)的化學(xué)方程式為+CO2,催化劑為和I﹣或ZnO4和I﹣?!敬鸢浮浚?)C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ/mol;(2)①BC;②0.2mol/(L?min);50%;6.75L2?mol﹣2;③變小;(3)+CO2;和I﹣或ZnO4和I﹣?!痉治觥浚?)二氧化碳與乙烷反應(yīng)生成乙烯、一氧化碳和氣態(tài)水的反應(yīng)為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g),則ΔH=(52﹣110﹣242+84+393)kJ/mol=+177kJ/mol;(2)①A.四種物質(zhì)分壓之比等于計量系數(shù)之比不能說明正逆反應(yīng)速率相等;B.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變說明正逆反應(yīng)速率相等;C.由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變說明正逆反應(yīng)速率相等;D.二氧化碳和甲烷的物質(zhì)的量之和不變不能說明正逆反應(yīng)速率相等;②設(shè)5min時消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為xmol,由題意可建立如下三段式:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)開始(mol)1??????????4??????0?????????0變化(mol)x???????????4x????x?????????2x平衡(mol)1﹣x??????????4﹣4x???x?????????2x由二氧化碳和甲烷的分壓相等可得:=,解得x=0.5mol,由容器的體積為1L可知,0﹣5min內(nèi)水的反應(yīng)速率為ν=,設(shè)5min時消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為ymol,由題意可建立如下三段式:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)開始(mol)1??????????4???????0?????????0變化(mol)y????????????4y???????y???????????2y5min(mol)1﹣y?????????4﹣4y???????y??????????2y由二氧化碳和甲烷的平衡分壓之比為0.25MPa:0.75MPa=1:3可得:=,解得y=0.75,由容器的體積為1L可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=,據(jù)此計算;③10min達平衡后,該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2,平衡正向移動;(3)由圖可知,在和碘離子做催化劑作用下,環(huán)氧丙烷與二氧化碳反應(yīng)生成?!窘獯稹拷猓海?)二氧化碳與乙烷反應(yīng)生成乙烯、一氧化碳和氣態(tài)水的反應(yīng)為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g),則ΔH=(52﹣110﹣242+84+393)kJ/mol=+177kJ/mol,則熱化學(xué)方程式為C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ/mol,故答案為:C2H6(g)+CO2(g)=C2H4(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH=+177kJ/mol;(2)①A.四種物質(zhì)分壓之比等于計量系數(shù)之比不能說明正逆反應(yīng)速率相等,無法判斷反應(yīng)是否達到平衡,故A錯誤;B.該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),單位體積內(nèi)分子總數(shù)不變說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達到平衡,故B正確;C.由質(zhì)量守恒定律可知,反應(yīng)前后混合氣體的質(zhì)量不變,該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大,則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)已達到平衡,故C正確;D.二氧化碳和甲烷的物質(zhì)的量之和不變不能說明正逆反應(yīng)速率相等,無法判斷反應(yīng)是否達到平衡,故D錯誤;故答案為:BC;②設(shè)5min時消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為xmol,由題意可建立如下三段式:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)開始(mol)1??????????4??????0?????????0變化(mol)x???????????4x????x?????????2x平衡(mol)1﹣x??????????4﹣4x???x?????????2x由二氧化碳和甲烷的分壓相等可得:=,解得x=0.5mol,由容器的體積為1L可知,0﹣5min內(nèi)水的反應(yīng)速率為ν===0.2mol/(L?min);CO的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%,設(shè)5min時消耗二氧化碳的物質(zhì)的量為ymol,由題意可建立如下三段式:CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)開始(mol)1??????????4???????0?????????0變化(mol)y????????????4y???????y???????????2y5min(mol)1﹣y?????????4﹣4y???????y??????????2y由二氧化碳和甲烷的平衡分壓之比為0.25MPa:0.75MPa=1:3可得:=,解得y=0.75,由容器的體積為1L可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)為K==L2?mol﹣2=6.75L2?mol﹣2,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,則該溫度下充入1mol二氧化碳和3mol氫氣的反應(yīng)平衡常數(shù)也為6.75L2?mol﹣2,故答案為:0.2mol/(L?min);50%;6.75L2?mol﹣2;②③10min達平衡后,該溫度下繼續(xù)充入1molCO2和4molH2,平衡正向移動,再次達到平衡后H2的體積分數(shù)將變小,故答案為:變小;(3)由圖可知,在和碘離子做催化劑作用下,環(huán)氧丙烷與二氧化碳反應(yīng)生成,反應(yīng)的化學(xué)方程式為+CO2,故答案為:+CO2;和I﹣或ZnO4和I﹣?!军c評】本題考查化學(xué)平衡及其影響因素、反應(yīng)熱的計算、平衡圖象分析與判斷等知識,側(cè)重考查學(xué)生分析能力和靈活運用能力,準確提取題中的關(guān)鍵信息和關(guān)鍵數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的處理是解答本題的關(guān)鍵,把握活化能概念及活化能與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系、化學(xué)平衡的影響因素即可解答,要求考生細心、有耐心和扎實的基本功,注意選擇性膜技術(shù)的理解,題目難度較大。4.(2023?淮北一模)化石燃料燃燒排放的氮氧化物(NOx)需要加以處理,以氨氣為還原劑的NH3—SCR(選擇性催化還原)技術(shù)主要是通過向煙道內(nèi)噴入還原劑NH3,然后在催化劑的作用下將煙氣中的NOx,還原成清潔的N2和H2O?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)ΔH1=﹣1626kJ?mol﹣1(標準SCR反應(yīng))②6NO2(g)+8NH3(g)?7N2(g)+12H2O(g)ΔH2=﹣2736kJ?mol﹣1(慢速SCR反應(yīng))③NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g)ΔH3(快速SCR反應(yīng))④4NH3(g)+3O2(g)?2N2(g)+6H2O(g)ΔH4=﹣1266kJ?mol﹣1(副反應(yīng))計算反應(yīng)③的ΔH3=﹣757kJ?mol﹣1。(2)下列關(guān)于反應(yīng)②和反應(yīng)③反應(yīng)過程能量變化示意圖正確的是B。(3)若煙氣中水含量過高會對反應(yīng)產(chǎn)生影響:?。畯钠胶饨嵌确治鏊扛叩挠绊懀核扛卟焕谄胶庹蜻M行;ⅱ.相同時間內(nèi)水對反應(yīng)①和反應(yīng)③的影響如圖所示。水的存在減慢(選填“加快”“減慢”)了SCR反應(yīng),可能的原因是:水含量高使催化劑活性降低,增大了反應(yīng)的活化能。(4)在溫度T1、壓強120kPa條件下的恒容容器中模擬實驗,原料氣NO、NO2、NH3比例為1:1:2,主要發(fā)生反應(yīng)③,平衡時壓強為144kPa,脫氮率為80%,平衡常數(shù)Kp=1.66×105kPa(保留三位有效數(shù)字)。(脫氮率=×100%)【答案】(1)﹣757;(2)B;(3)水含量高不利于平衡正向進行;減慢;水含量高使催化劑活性降低,增大了反應(yīng)的活化能;(4)80%;1.66×105?!痉治觥浚?)根據(jù)蓋斯定律ΔH3=(3ΔH1+2ΔH2﹣ΔH4);(2)反應(yīng)②和反應(yīng)③均是放熱反應(yīng)且反應(yīng)③比反應(yīng)②放出的熱量多;(3)反應(yīng)均是可逆反應(yīng),水是生成物;由圖可知相同時間內(nèi)水的存在會降低氮的氧化物的還原率,水含量高使催化劑活性降低,增大了反應(yīng)的活化能;(4)氣體的壓強和物質(zhì)的量成正比;反應(yīng)前,體系的總壓強為120kPa,原料氣NO、NO2、NH3比例為1:1:2,這些組分的分壓依次為30kPa、30kPa、60kPa;設(shè)反應(yīng)中,NO減小的壓強為xkPa,根據(jù)壓強的變化列出三段式:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g)起始量/mol:30306000變化量/mol:xx2x2x3x平衡量/mol:30﹣x30﹣x60﹣2x2x3x則30﹣x+30﹣x+60﹣2x+2x+3x=144,解得x=24,即平衡時,NO、NO、NH3、N2和H2O的壓強分別為6kPa、6kPa、12kPa、48kPa、72kPa?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)蓋斯定律ΔH3=(3ΔH1+2ΔH2﹣ΔH4)=﹣757kJ?mol﹣1,故答案為:﹣757;(2)反應(yīng)②和反應(yīng)③均是放熱反應(yīng)且反應(yīng)③比反應(yīng)②放出的熱量多,故答案為:B;(3)反應(yīng)均是可逆反應(yīng),水是生成物,水含量高不利于平衡正向進行;由圖可知相同時間內(nèi)水的存在會降低氮的氧化物的還原率,所以水的存在減慢了SCR反應(yīng),可能的原因是:水含量高使催化劑活性降低,增大了反應(yīng)的活化能,故答案為:水含量高不利于平衡正向進行;減慢;水含量高使催化劑活性降低,增大了反應(yīng)的活化能;(4)氣體的壓強和物質(zhì)的量成正比;反應(yīng)前,體系的總壓強為120kPa,原料氣NO、NO2、NH3比例為1:1:2,這些組分的分壓依次為30kPa、30kPa、60kPa;設(shè)反應(yīng)中,NO減小的壓強為xkPa,根據(jù)壓強的變化列出三段式:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)?2N2(g)+3H2O(g)起始量/mol:30306000變化量/mol:xx2x2x3x平衡量/mol:30﹣x30﹣x60﹣2x2x3x則30﹣x+30﹣x+60﹣2x+2x+3x=144,解得x=24,即平衡時,NO、NO、NH3、N2和H2O的壓強分別為6kPa、6kPa、12kPa、48kPa、72kPa,則脫氮率為,KP=,故答案為:80%;1.66×105。【點評】本題考查反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡,側(cè)重考查學(xué)生蓋斯定律、平衡移動和平衡常數(shù)計算的掌握情況,試題難度中等。5.(2023?大慶模擬)氮元素在地球上含量豐富,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有著重要作用,氮氧化物也是主要的大氣污染物?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知在催化劑的作用下,NH3與NOx反應(yīng)生成無污染氣體:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH1②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)ΔH2③8NH3(g)+6NO2(g)=7N2(g)+12H2O(l)ΔH3則④4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)ΔH4=3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。實驗室可用氯化銨與消石灰反應(yīng)制備少量NH3:2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(g)ΔH>0,該反應(yīng)在高溫(填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。(2)在催化劑作用下,CO也能將NOx轉(zhuǎn)化為無毒清潔物質(zhì),恒溫條件下,將一定量的CO與NO2氣體通入恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)2NO2(g)+4CO(g)?N2(g)+4CO2(g)。下列可判斷反應(yīng)達到平衡的是C(填標號)。A.混合氣體的密度保持不變B.c(CO2):c(N2)=4:1C.容器內(nèi)總壓強不再改變D.v消耗(NO2)=2v消耗(CO2)(3)汽車尾氣中含有較多的CO和NO,在催化劑作用下,發(fā)生反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)。實驗測得:v正=k正?c2(CO)?c2(NO),v逆=k逆?c(N2)?c2(CO2)(k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。某溫度下,在體積為2L的恒容密閉容器中充入1.6molCO和1molNO,當反應(yīng)達到平衡時,NO的轉(zhuǎn)化率為80%,則:①k正:k逆=20。②平衡時體系壓強為pkPa,Kp為用分壓表示的平衡常數(shù)(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)),則平衡常數(shù)Kp=(用含p的式子表示)kPa﹣1。【答案】(1)3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2;高溫;(2)C;(3)20;?!痉治觥浚?)根據(jù)蓋斯定律,3①+③﹣②得4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l);ΔG=ΔH﹣TΔS,ΔG<0反應(yīng)自發(fā)進行;(2)A.各物質(zhì)均為氣體,恒容條件下,密度為恒值;B.由于方程式N2與CO2前系數(shù)為1:4關(guān)系,故生成濃度滿足c(CO2):c(N2)=4:1;C.由于方程式兩邊氣體分子前系數(shù)不等;D.NO2消耗速率屬于正反應(yīng)速率,CO2消耗速率是逆反應(yīng)速率,當正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比;(3)當反應(yīng)達到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,V正=V逆;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù)。【解答】解:(1)根據(jù)蓋斯定律,3①+③﹣②得4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l),ΔH4=3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2;ΔG=ΔH﹣TΔS,ΔG<0反應(yīng)自發(fā)進行,該反應(yīng)中ΔH>0,ΔS>0,因此高溫下反應(yīng)自發(fā)進行,故答案為:3ΔH1+ΔH3﹣ΔH2;高溫;(2)A.各物質(zhì)均為氣體,恒容條件下,密度為恒值,密度不變,不能判斷平衡狀態(tài),故A錯誤;B.由于方程式N2與CO2前系數(shù)為1:4關(guān)系,故生成濃度滿足c(CO2):c(N2)=4:1與是否平衡無關(guān),不能判斷,故B錯誤;C.由于方程式兩邊氣體分子前系數(shù)不等,當壓強為一定值時,可判斷達到平衡,故C正確;D.NO2消耗速率屬于正反應(yīng)速率,CO2消耗速率是逆反應(yīng)速率,當正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比,即,不能判斷,故D錯誤;故答案為:C;(3)利用三段式計算法可知:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)起始/mol:11.600變化/mol:0.80.80.40.8平衡/mol:0.20.80.40.8當反應(yīng)達到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,V正=V逆,則;分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù),平衡時物質(zhì)的量為(0.8+0.4+0.8+0.2)mol=2.2mol,,故答案為:20;。【點評】本題考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化和化學(xué)平衡,側(cè)重考查學(xué)生蓋斯定律、平衡常數(shù)計算和平衡移動的掌握情況,試題難度中等。6.(2023?昌江縣二模)2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:時間(s)01234n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.007(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=。已知K300℃>K350℃,則該反應(yīng)是放熱熱反應(yīng)。(2)用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=0.0015mol/(L?s)。(3)能說明該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)的是BC。A.v(NO2)=2v(O2)B.容器內(nèi)壓強保持不變C.v逆(NO)=2v正(O2)D.容器內(nèi)密度保持不變(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是增大壓強或增大反應(yīng)物濃度?!敬鸢浮浚?);放熱;(2)0.0015mol/(L?s);(3)BC;(4)增大壓強或增大反應(yīng)物濃度?!痉治觥浚?)平衡常數(shù)K=,根據(jù)平衡移動原理進行判斷;(2)根據(jù)反應(yīng)速率v=進行判斷;(3)化學(xué)反應(yīng)達到平衡后各物質(zhì)的濃度及正逆反應(yīng)速率相等;(4)該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng),所以增大壓強可以加快反應(yīng)速率,同時使平衡正反應(yīng)方向移動,增大反應(yīng)物濃度也可以加快反應(yīng)速率,同時使平衡正反應(yīng)方向移動?!窘獯稹拷猓海?)根據(jù)平衡常數(shù)的定義可知其平衡常數(shù)K=,K300℃>K350℃,即溫度越高平衡常數(shù)越小,說明升高溫度平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:;放熱;(2)0~2s內(nèi)Δn(NO)=0.020mol﹣0.008mol=0.012mol,根據(jù)方程式可知相同時段內(nèi)Δn(O2)=0.006mol,容器體積為2L,所以v(O2)==0.0015mol/(L?s),故答案為:0.0015mol/(L?s);(3)A.平衡時正逆反應(yīng)速率相等,但選項未指明是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,故A錯誤;B.該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和不相等,容器恒容,所以未平衡時壓強會變,當壓強不變時說明反應(yīng)平衡,故B正確;C.v逆(NO)=2v正(O2)說明v逆(NO)=v正(NO),反應(yīng)達到平衡,故C正確;D.容器恒容則氣體總體積不變,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知氣體總質(zhì)量不變,所以無論是否平衡密度都不變,故D錯誤;故選:BC;(4)該反應(yīng)為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng),所以增大壓強可以加快反應(yīng)速率,同時使平衡正反應(yīng)方向移動,增大反應(yīng)物濃度也可以加快反應(yīng)速率,同時使平衡正反應(yīng)方向移動,故答案為:增大壓強或增大反應(yīng)物濃度?!军c評】本題考查化學(xué)平衡計算、反應(yīng)速率計算及讀圖表能力,為高頻考點,側(cè)重考查學(xué)生分析解決問題能力,難度不大,注意把握圖象的分析以及相關(guān)數(shù)據(jù)的計算。7.(2022?橋西區(qū)校級模擬)含氮化合物的制備、應(yīng)用及污染治理是科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點問題。試回答下列問題。(1)反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g)ΔH=﹣620.9kJ?mol﹣1。可有效降低汽車尾氣污染物的排放。①對于該反應(yīng),下列說法正確的是B(填序號)。A.該反應(yīng)在高溫條件下可自發(fā)進行B.容積固定的絕熱容器中,溫度保持不變時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C.投料比[即]越大,NO轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率均越大D.在恒溫恒壓的容器中達平衡時,同時通入等物質(zhì)的量的C?和CO2平衡不移動②圖中曲線表示在其他條件一定時反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,x為C?的轉(zhuǎn)化率,其中最佳反應(yīng)溫度曲線為不同轉(zhuǎn)化率下最大反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,則x最小的是下x3,理由是在其他條件一定時,轉(zhuǎn)化率越小,反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快。(2)我國科學(xué)家結(jié)合實驗與計算機模擬結(jié)果,得到在銅催化作用下將一個N,N﹣二甲基甲酞胺[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]的合成路線。反應(yīng)歷程如圖所示。則反應(yīng)(CH3)2NCHO(g)+2H2(g)═N(CH3)s(g)+H2O(g)的ΔH=﹣98kJ?mol﹣1(1eV=1.6×10﹣22kJ,NA的數(shù)值為6.02×1023,結(jié)果保留2位有效數(shù)字),①、②、③中反應(yīng)速率最快的一步的化學(xué)方程式為(CH3)2NCH2OH*+H*=N(CH3)3+OH*或(CH3)2NCH2OH*+2H*=N(CH3)3+OH*+H*。(3)T℃時,存在如下平衡:2NO2(g)?N2O(g)。該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率與NO2、N2O4的濃度關(guān)系為v正=h正c2(NO2),v逆=k逆c(N2O4)(k正、k逆是速率常數(shù)),且lgv正~lgc(NO2)與lgv逆~lgc(N2O4)的關(guān)系如圖所示。①圖中表示lgv逆~lgc(N2O4)的線是Ⅱ(填“I”或“II”)。②T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=100L/mol。③T℃時,向2L恒容密閉容器中充入1.6molNO2,某時刻v正=4×100.5mol/(L?min),則此時NO2的轉(zhuǎn)化率為75%?!敬鸢浮浚?)①B;②x3;在其他條件一定時,轉(zhuǎn)化率越小,反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快;(2)?98;(CH3)2NCH2OH*+H*=N(CH3)3+OH*或(CH3)2NCH2OH*+2H*=N(CH3)3+OH*+H*;(3)①Ⅱ;②100;③75%?!痉治觥浚?)①A.根據(jù)吉布斯自由能,ΔG=ΔH?T×ΔS,該反應(yīng)ΔH<0,ΔS<0,所以在低溫下可滿足ΔG<0;B.容器為絕熱,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高;C.投料比大,濃度不一定大;D.通入等物質(zhì)的量的CO和CO2,容積增大,v正=c2(CO)c2(NO),v逆=c2(CO2)c(N2),CO和CO2對速率的影響相同;②在其他條件一定時,溫度和反應(yīng)物的濃度影響反應(yīng)速率,相同溫度下,轉(zhuǎn)化率??;(2)由圖可知,一個N,N?二甲基甲酞胺[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]的ΔH=?1.02eV,則1mol(CH3)2NCHO轉(zhuǎn)化時的能量變化(1.02×6.02×1023×1.6×10﹣22)kJ=98kJ;(3)①由方程式可知,四氧化二氮的化學(xué)計量數(shù)小于二氧化氮;②由速率公式可得lgv正=lgk正+lgc(NO2)、lgv逆=lgk逆+lgc(N2O4),由圖可知,T℃時,lgc(NO2)和lgc(N2O4)為0時,lgv正=lgk正=2.5,lgv逆=lgk逆=0.5,則k正=102.5、k逆=100.5;當反應(yīng)達到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,v正=v逆,則化學(xué)平衡常數(shù)K==;③由v正=k正c2(NO2),v正=4×100.5mol/(L?min),k正=102.5,得c2(NO2)==4×10﹣2(mol/L)2?!窘獯稹拷猓海?)①A.根據(jù)吉布斯自由能,ΔG=ΔH?T×ΔS,該反應(yīng)ΔH<0,ΔS<0,所以在低溫下可滿足ΔG<0,故A錯誤;B.容器為絕熱,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,當溫度不再改變,說明反應(yīng)達到平衡,故B正確;C.投料比大,濃度不一定大,所以反應(yīng)速率不一定快,故C錯誤;D.通入等物質(zhì)的量的CO和CO2,容積增大,v正=c2(CO)c2(NO),v逆=c2(CO2)c(N2),CO和CO2對速率的影響相同,但NO和N2下降不同濃度,前者對速率的影響大,故v正<v逆平衡逆移,故D錯誤;故答案為:B;②在其他條件一定時,溫度和反應(yīng)物的濃度影響反應(yīng)速率,相同溫度下,轉(zhuǎn)化率小,反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越快,故x3最小,故答案為:x3;在其他條件一定時,轉(zhuǎn)化率越小,反應(yīng)物濃度越大,反應(yīng)速率越快;(2)由圖可知,一個N,N?二甲基甲酞胺[(CH3)2NCHO]轉(zhuǎn)化為三甲胺[N(CH3)3]的ΔH=?1.02eV,則1mol(CH3)2NCHO轉(zhuǎn)化時的能量變化(1.02×6.02×1023×1.6×10﹣22)kJ=98kJ,故ΔH=?98kJ?mol?1;由圖可知,②的活化能最小,反應(yīng)速率最快,其反應(yīng)為(CH3)2NCH2OH*+H*=N(CH3)3+OH*或(CH3)2NCH2OH*+2H*=N(CH3)3+OH*+H*,故答案為:﹣98;(CH3)2NCH2OH*+H*=N(CH3)3+OH*或(CH3)2NCH2OH*+2H*=N(CH3)3+OH*+H*;(3)①由方程式可知,四氧化二氮的化學(xué)計量數(shù)小于二氧化氮,則圖中曲線Ⅱ表示lgv逆~lgc(N2O4),故答案為:Ⅱ;②由速率公式可得lgv正=lgk正+lgc(NO2)、lgv逆=lgk逆+lgc(N2O4),由圖可知,T℃時,lgc(NO2)和lgc(N2O4)為0時,lgv正=lgk正=2.5,lgv逆=lgk逆=0.5,則k正=102.5、k逆=100.5;當反應(yīng)達到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,v正=v逆,則化學(xué)平衡常數(shù)K===L/mol=100L/mol,故答案為:100L/mol;③由v正=k正c2(NO2),v正=4×100.5mol/(L?min),k正=102.5,得c2(NO2)==4×10﹣2(mol/L)2,c(NO2)=0.2mol/L,n(NO2)=0.4mol,故NO2的轉(zhuǎn)化率=75%,故答案為:75%?!军c評】本題主要考查平衡移動、平衡常數(shù),題量大,且不簡單,涉及知識點、方法、技巧多,唯有對中學(xué)化學(xué)有系統(tǒng)的認識、基礎(chǔ)較為牢固,才可順利按時按量完成本道題,難度中等。8.(2022?定遠縣校級模擬)二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料,在未來可能替代汽油、液化氣、煤氣等并具有優(yōu)良的環(huán)保性能.工業(yè)制備二甲醚在催化反應(yīng)室中(壓力2.0~10.0Mpa,溫度230~280℃)進行下列反應(yīng):①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1=﹣90.7kJ?mol﹣1②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H2=﹣23.5kJ?mol﹣1③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H3=﹣41.2kJ?mol﹣1(1)若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率,在其它條件不變的情況下可以采取的措施為BC.A.加入某物質(zhì)作催化劑B.加入一定量COC.反應(yīng)溫度降低D.增大容器體積(2)在某溫度下,若反應(yīng)①的起始濃度分別為:c(CO)=1mol/L,c(H2)=2.4mol/L,5min后達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則5min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L?min);若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=amol/L;達到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,a=5.4mol/L.(3)催化反應(yīng)室中總反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=﹣246.1kJ/mol;830℃時反應(yīng)③的K=1.0,則在催化反應(yīng)室中反應(yīng)③的K>1.0(填“>”、“<”或“=”).(4)二甲醚燃燒熱為1455kJ?mol﹣1,則二甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol.(5)“二甲醚燃料電池”是一種綠色電源,其工作原理如圖所示.寫出a電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式CH3OCH3+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)已知反應(yīng)①是體積減小的放熱反應(yīng),根據(jù)外界條件對平衡的影響分析;(2)5min后達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,根據(jù)v(CO)=計算v(CO);計算該溫度下的平衡常數(shù),根據(jù)平衡常數(shù)計算平衡時氫氣的濃度,根據(jù)甲醇的平衡濃度計算氫氣濃度的變化量,進而計算a的值;(3)根據(jù)蓋斯定律由已知的熱化學(xué)方程式乘以相應(yīng)的數(shù)值進行加減,來構(gòu)造目標熱化學(xué)方程式,反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的數(shù)值進行加減;(4)依據(jù)燃燒熱概念含義是1mol甲醚完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物二氧化碳和液態(tài)水放出的熱量為燃燒熱,結(jié)合書寫方法寫出熱化學(xué)方程式;(5)依據(jù)圖示分析通入氧氣的一端為正極,通入二甲醚的一端為負極,電解質(zhì)溶液為酸性環(huán)境,二甲醚失電子生成二氧化碳,根據(jù)電子守恒寫出電極反應(yīng).【解答】解:(1)已知反應(yīng)①是體積減小的放熱反應(yīng),若要增大反應(yīng)①中H2的轉(zhuǎn)化率,則需要使平衡正移,所以改變的條件為加入一定量CO或反應(yīng)溫度降低;故答案為:BC;(2)5min后達到平衡,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,則△c(CO)=1mol/L×50%=0.5mol/L,所以v(CO)==0.1mol/(L?min);該溫度到達平衡時,c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=2.4mol/L﹣2×0.5mol/L=1.4mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,所以該溫度下,平衡常數(shù)k==,若反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=4mol/L,c(H2)=amol/L,達到平衡后,c(CH3OH)=2mol/L,則平衡時c′(CO)=4mol/L﹣2mol/L=2mol/L,令平衡時氫氣的濃度為ymol/L,所以=解得y=1.4,故a=2mol/L×2+1.4mol/L=5.4mol/L.故答案為:0.1mol/(L?min);5.4.(3)已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=﹣90.7kJ/mol,②2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=﹣23.5kJ/mol,③CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=﹣41.2kJ/mol,由蓋斯定律可知,①×2+②+③得3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H=﹣246.1kJ/mol,催化反應(yīng)室中溫度低于830℃,反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向進行,平衡常數(shù)增大,K>1.0,故答案為:﹣246.1kJ/mol,>;(4)甲醚的燃燒熱為1455kJ/mol,則燃燒方式的熱化學(xué)方程式為:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;故答案為:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H1=﹣1455kJ/mol;(5)反應(yīng)本質(zhì)是二甲醚的燃燒,原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng),二甲醚在負極放電,正極反應(yīng)還原反應(yīng),氧氣在正極放電.由圖可知,a極為負極,b為正極,二甲醚放電生成二氧化碳與氫離子,a電極的電極反應(yīng)式為CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O═2CO2+12H+;故答案為:CH3OCH3+3H2O﹣12e﹣═2CO2+12H+.【點評】本題考查熱化學(xué)方程式書寫,燃燒熱概念,平衡移動,圖象分析應(yīng)用,原電池電極反應(yīng)的書寫方法,題目難度中等.9.(2022?浙江模擬)CO在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用.(1)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH1=﹣90.7kJ?mol﹣12CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=﹣23.5kJ?mol﹣1①已知ΔG=ΔH﹣TΔS,反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的ΔG隨溫度的變化是圖1中的L1(填“L1”或“L2”).②工業(yè)以CH3OH為原料合成CH3OCH3是在一定溫度和壓強下,以Si/Al混合物作為催化劑,向反應(yīng)爐中勻速通入CH3OH,不同硅鋁比(I、II)與生成CH3OCH3的速率關(guān)系如圖2所示.下列說法正確的是BD.A.溫度越低越有利于工業(yè)合成CH3OCH3B.合適的硅鋁比為0.15C.在原料氣CH3OH中混入適量的惰性氣體對CH3OCH3的生成速率無影響D.CH3OCH3內(nèi),CH3OCH3的產(chǎn)量I>II(2)已知在催化劑M作用下,NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)ΔH<0.①一定溫度下,假設(shè)正逆反應(yīng)速率與濃度關(guān)系為v正=k1c(NO2)?c(CO),v逆=k2c(CO2)?c(NO),k1,k2只與溫度相關(guān),則反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(用含k1、k2的式子表示).②催化劑M活性隨溫度變化情況如圖3所示,相同時間測得NO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度變化情況如圖29﹣4所示,寫出NO2的轉(zhuǎn)化率出現(xiàn)上述變化的可能原因(寫出兩點):第一,T0之前,沒有達到平衡,溫度升高,反應(yīng)速率變快,NO2的轉(zhuǎn)化率增加,T0之后,反應(yīng)已經(jīng)達到平衡,溫度升高平衡逆向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率下降:第二,T0之前,沒有達到平衡,溫度升高,催化劑活性變大,促進反應(yīng)速率變快,NO2的轉(zhuǎn)化率增加,T0之后,溫度升高,催化劑活性減小,反應(yīng)速率變慢,NO2的轉(zhuǎn)化率下降.③在圖4中畫出,其他條件不變,增大壓強(催化劑不失活)情況下,NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化圖.(3)已知CH3CHO═CH4+CO,用I2催化該反應(yīng),若CH3CHO首先在I2催化下生成CH3I和CO及另一種無機化合物,用兩個化學(xué)方程式表示該催化反應(yīng)歷程(反應(yīng)機理):步驟i:CH3CHO+I2=CH3I+CO+HI;步驟ⅱ:CH3I+HI=CH4+I2.【答案】(1)①L1;②BD;(2)①;②第一,T0之前,沒有達到平衡,溫度升高,反應(yīng)速率變快,NO2的轉(zhuǎn)化率增加,T0之后,反應(yīng)已經(jīng)達到平衡,溫度升高平衡逆向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率下降:第二,T0之前,沒有達到平衡,溫度升高,催化劑活性變大,促進反應(yīng)速率變快,NO2的轉(zhuǎn)化率增加,T0之后,溫度升高,催化劑活性減小,反應(yīng)速率變慢,NO2的轉(zhuǎn)化率下降;③;(3)CH3CHO+I2=CH3I+CO+HI;CH3I+HI=CH4+I2?!痉治觥浚?)①反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),則△S<0,而焓變△H<0,則△G=△H﹣T△S中△G隨溫度升高而增大;②A.若溫度太低,反應(yīng)速率太慢;B.由圖示可知,硅鋁比為0.15時二甲醚的生成速率保持在較高水平;C.反應(yīng)是在一定溫度和壓強下進行,增加惰性氣體則甲醇濃度下降;D.由圖示可知,使用催化劑II時,反應(yīng)初始催化活性較好,但是5min后速率開始大幅下降,產(chǎn)量降低;(2)當反應(yīng)達到平衡時,v正=v逆,k1c(NO2)?c(CO)=k2c(CO2)?c(NO),=;②反應(yīng)為放熱反應(yīng),T0之前,反應(yīng)沒有達到平衡,溫度升高,反應(yīng)速率變快,NO2的轉(zhuǎn)化率增加,T0時反應(yīng)達到平衡,T0之后,溫度升高平衡逆向移動,NO2的轉(zhuǎn)化率下降;③此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),其他條件不變,增加壓強,化學(xué)反應(yīng)速率變大,轉(zhuǎn)化率增大,所以相同溫度下縱坐標較之前要大,但平衡不移動,平衡轉(zhuǎn)化率是不變的;(3)由題意可知,步驟i為CH3CHO在I2催化下生成CH3I和CO及另一種無機化合物?!窘獯稹拷猓海?)①反應(yīng)CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),則△S<0,而焓變△H<0,則△G=△H﹣T△S中△G隨溫度升高而增大,所以為圖1中的L1,故答案為

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論