（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考化學(xué) 專題七 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡課件.ppt

《（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考化學(xué) 專題七 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（新課標(biāo)Ⅲ）2019版高考化學(xué) 專題七 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡課件.ppt（150頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

專題七化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 高考化學(xué) 課標(biāo) 專用 A組統(tǒng)一命題 課標(biāo)卷題組考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率1 2014課標(biāo) 9 6分 0 359 已知分解1molH2O2放出熱量98kJ 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98kJ mol 1D v H2O2 v H2O v O2 五年高考 答案A由于反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定 故I 濃度越大 反應(yīng)速率越快 A正確 IO 為中間產(chǎn)物 不是催化劑 B錯(cuò)誤 活化能不是反應(yīng)熱 反應(yīng)熱是正 逆反應(yīng)活化能的差值 C錯(cuò)誤 D錯(cuò)誤 解題關(guān)鍵熟悉催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 反應(yīng)的活化能等概念 認(rèn)真分析反應(yīng)機(jī)理是解答本題的關(guān)鍵 易錯(cuò)警示B項(xiàng)的IO 是一種中間物質(zhì) C項(xiàng)的活化能不是反應(yīng)熱 D項(xiàng) 由于水是純液體 故不能用來表示化學(xué)反應(yīng)速率 2 2018課標(biāo) 28 15分 三氯氫硅 SiHCl3 是制備硅烷 多晶硅的重要原料 回答下列問題 1 SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體 遇潮氣時(shí)發(fā)煙生成 HSiO 2O等 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 SiHCl3在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng) 2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g H1 48kJ mol 13SiH2Cl2 g SiH4 g 2SiHCl3 g H2 30kJ mol 1則反應(yīng)4SiHCl3 g SiH4 g 3SiCl4 g 的 H為kJ mol 1 3 對(duì)于反應(yīng)2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g 采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑 在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示 343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率 平衡常數(shù)K343K 保留2位小數(shù) 在343K下 要提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率 可采取的措施是 要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間 可采取的措施有 比較a b處反應(yīng)速率大小 vavb 填 大于 小于 或 等于 反應(yīng)速率v v正 v逆 k正 k逆 k正 k逆分別為正 逆向反應(yīng)速率常數(shù) x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) 計(jì)算a處的 保留1位小數(shù) 答案 1 2SiHCl3 3H2O HSiO 2O 6HCl 2 114 3 220 02 及時(shí)移去產(chǎn)物改進(jìn)催化劑提高反應(yīng)物壓強(qiáng) 濃度 大于1 3 解析本題考查化學(xué)方程式的書寫 蓋斯定律的應(yīng)用 化學(xué)平衡的移動(dòng)及相關(guān)計(jì)算 1 依據(jù)題意知 SiHCl3遇潮氣時(shí)發(fā)煙的化學(xué)方程式為2SiHCl3 3H2O HSiO 2O 6HCl 2 由蓋斯定律可知 H 3 H1 H2 3 48kJ mol 1 30kJ mol 1 114kJ mol 1 3 反應(yīng)2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g H1 48kJ mol 1 由于 H1 0 升高溫度 化學(xué)平衡正向移動(dòng) SiHCl3的轉(zhuǎn)化率增大 故曲線a表示343K 觀察圖像知 343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率為22 設(shè)起始時(shí)SiHCl3的物質(zhì)的量濃度為c 列出 三段式 2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g 起始c00變化0 22c0 11c0 11c平衡0 78c0 11c0 11c故K343K 0 02 已知2SiHCl3 g SiH2Cl2 g SiCl4 g H1 48kJ mol 1 該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積不變的吸熱反應(yīng) 故要在溫度不變的情況下提高SiHCl3轉(zhuǎn)化率可采取的措施是及時(shí)移去產(chǎn)物 要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間 可采取的措施有提高反應(yīng)物壓強(qiáng) 濃度 和改進(jìn)催化劑等 a b處SiHCl3的轉(zhuǎn)化率相等 但a處溫度比b處高 故va大于vb 依據(jù)題意知v正 k正 v逆 k逆 由平衡時(shí)v正 v逆知 0 02 對(duì)于a處 列出 三段式 計(jì)算知 0 8 0 1 0 1 故a處 1 3 疑難點(diǎn)撥 3 根據(jù)已知表達(dá)式表示出v正和v逆 利用達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)v正 v逆計(jì)算出 然后結(jié)合 三段式 即可求出 考點(diǎn)二化學(xué)平衡1 2017課標(biāo) 27 14分 丁烯是一種重要的化工原料 可由丁烷催化脫氫制備 回答下列問題 1 正丁烷 C4H10 脫氫制1 丁烯 C4H8 的熱化學(xué)方程式如下 C4H10 g C4H8 g H2 g H1已知 C4H10 g O2 g C4H8 g H2O g H2 119kJ mol 1 H2 g O2 g H2O g H3 242kJ mol 1反應(yīng) 的 H1為kJ mol 1 圖 a 是反應(yīng) 平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)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(hào) A 升高溫度B 降低溫度C 增大壓強(qiáng)D 降低壓強(qiáng) 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 氫氣的作用是活化催化劑 出口氣中含有丁烯 丁烷 氫氣等 圖 b 為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n 氫氣 n 丁烷 的關(guān)系 圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢(shì) 其降低的原因是 3 圖 c 為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(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 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 解析本題考查反應(yīng)熱的計(jì)算及影響化學(xué)平衡的因素 1 運(yùn)用蓋斯定律 由 可得 故 H1 H2 H3 123kJ mol 1 由圖 a 可知 溫度一定時(shí) 壓強(qiáng)由0 1MPa變成xMPa 反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率增大 對(duì)反應(yīng) 而言 減小壓強(qiáng) 平衡正向移動(dòng) 反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率增大 故x小于0 1 H1 0 升高溫度或減小壓強(qiáng)可使反應(yīng) 的平衡正向移動(dòng) 丁烯的平衡產(chǎn)率提高 故選擇A D 2 H2是反應(yīng) 的產(chǎn)物之一 若混合氣體中H2比例過大 會(huì)抑制反應(yīng)正向進(jìn)行 從而使丁烯產(chǎn)率降低 3 590 之前 升高溫度 有利于反應(yīng)正向進(jìn)行 同時(shí)反應(yīng)速率加快 反應(yīng)速率加快 氣流通過反應(yīng)器時(shí)反應(yīng)物的利用率就會(huì)提高 丁烯的產(chǎn)率增大 590 之后丁烯高溫裂解生成的短鏈烴類化合物增多 丁烯產(chǎn)率降低 審題方法 3 結(jié)合題給信息挖掘圖 c 中隱含條件對(duì)問題進(jìn)行解答 2 2015課標(biāo) 28 15分 0 257 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(shí) 溶液中為 已知Ksp AgCl 1 8 10 10 Ksp AgI 8 5 10 17 3 已知反應(yīng)2HI g H2 g I2 g 的 H 11kJ mol 1 1molH2 g 1molI2 g 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ 151kJ的能量 則1molHI g 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)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716K時(shí) 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(shí)間t的關(guān)系如下表 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為 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 0027min 1 在t 40min時(shí) v正 min 1 由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)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(shí) 反應(yīng)重新達(dá)到平衡 相應(yīng)的點(diǎn)分別為 填字母 答案 1 MnSO4 或Mn2 1分 2 4 7 10 7 2分 3 299 2分 4 2分 k正 K1 95 10 3 每空2分 共4分 A E 4分 解析 1 MnO2在酸性條件下可把I 氧化為I2 自身被還原為Mn2 即還原產(chǎn)物為MnSO4 2 當(dāng)AgCl開始沉淀時(shí) AgI已經(jīng)沉淀完全 此時(shí)溶液中 4 7 10 7 3 設(shè)1molHI g 分子中化學(xué)鍵斷裂吸收的能量為xkJ 由反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系可知 2x 436 151 11 解得x 299 故1molHI g 分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為299kJ 4 觀察表中數(shù)據(jù)知 120min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡 此時(shí)x HI 0 784 x H2 x I2 1 0 784 0 108 故反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為 由于v正 k正x2 HI v逆 k逆x H2 x I2 K 當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí) v正 v逆 即k逆 在t 40min時(shí) x HI 0 85 v正 k正 x2 HI 0 0027min 1 0 852 1 95 10 3min 1 反應(yīng)2HI g H2 g I2 g 是吸熱反應(yīng) 升高溫度 反應(yīng)速率加快 平衡正向移動(dòng) x HI 減小 x H2 增大 觀察圖像知 對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A和E 易錯(cuò)警示第 4 小題 中計(jì)算式會(huì)被誤以為是表達(dá)式 解題關(guān)鍵熟練掌握氧化還原反應(yīng) 沉淀溶解平衡 化學(xué)反應(yīng)速率及化學(xué)平衡知識(shí)是解題的關(guān)鍵 3 2014課標(biāo) 26 13分 0 513 在容積為1 00L的容器中 通入一定量的N2O4 發(fā)生反應(yīng)N2O4 g 2NO2 g 隨溫度升高 混合氣體的顏色變深 回答下列問題 1 反應(yīng)的 H0 填 大于 或 小于 100 時(shí) 體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示 在0 60s時(shí)段 反應(yīng)速率v N2O4 為mol L 1 s 1 反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為 2 100 時(shí)達(dá)平衡后 改變反應(yīng)溫度為T c N2O4 以0 0020mol L 1 s 1的平均速率降低 經(jīng)10s又達(dá)到平衡 T100 填 大于 或 小于 判斷理由是 列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2 3 溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后 將反應(yīng)容器的容積減少一半 平衡向 填 正反應(yīng) 或 逆反應(yīng) 方向移動(dòng) 判斷理由是 答案 1 大于0 00100 36mol L 1 1分 2分 2分 共5分 2 大于 1分 反應(yīng)正方向吸熱 反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行 故溫度升高 2分 平衡時(shí) c NO2 0 120mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 2 0 16mol L 1c N2O4 0 040mol L 1 0 0020mol L 1 s 1 10s 0 020mol L 1K2 1 3mol L 1 3分 3 逆反應(yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng) 增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 每空1分 共2分 解析 1 隨溫度升高 混合氣體的顏色變深 說明升溫平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) H 0 在0 60s時(shí)段 v N2O4 0 0010mol L 1 s 1 平衡常數(shù)K1 0 36mol L 1 2 當(dāng)溫度由100 變?yōu)門時(shí) N2O4的濃度降低 三段式 如下 N2O4 g 2NO2 g 100 平衡時(shí)0 040mol L 10 120mol L 1溫度T時(shí)變化0 020mol L 10 040mol L 1溫度T平衡時(shí)0 020mol L 10 160mol L 1由于溫度變?yōu)門時(shí)平衡向N2O4濃度減小的方向移動(dòng) 即向吸熱方向移動(dòng) 故溫度升高 所以T 100 當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí) 平衡常數(shù)K2 1 3mol L 1 3 溫度不變 將反應(yīng)容器的容積減少一半 壓強(qiáng)增大 平衡向氣體分子數(shù)減小的方向 即逆反應(yīng)方向 移動(dòng) 解題關(guān)鍵熟悉化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡常數(shù)的概念及其相關(guān)計(jì)算公式 掌握外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律是解題的關(guān)鍵 考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算1 2018課標(biāo) 28 15分 采用N2O5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 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(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25 時(shí)N2O5 g 分解反應(yīng) 2N2O5 g 4NO2 g O2 g 2N2O4 g 其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡 體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示 t 時(shí) N2O5 g 完全分解 已知 2N2O5 g 2N2O4 g O2 g H1 4 4kJ mol 12NO2 g N2O4 g H2 55 3kJ mol 1則反應(yīng)N2O5 g 2NO2 g O2 g 的 H kJ mol 1 研究表明 N2O5 g 分解的反應(yīng)速率v 2 10 3 kPa min 1 t 62min時(shí) 測(cè)得體系中 2 9kPa 則此時(shí)的 kPa v kPa min 1 若提高反應(yīng)溫度至35 則N2O5 g 完全分解后體系壓強(qiáng)p 35 63 1kPa 填 大于 等于 或 小于 原因是 25 時(shí)N2O4 g 2NO2 g 反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp kPa Kp為以分壓表示的平衡常數(shù) 計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù) 3 對(duì)于反應(yīng)2N2O5 g 4NO2 g O2 g R A Ogg提出如下反應(yīng)歷程 第一步N2O5NO2 NO3快速平衡第二步NO2 NO3NO NO2 O2慢反應(yīng) 第三步NO NO32NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)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(hào) 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NO3C 第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D 第三步反應(yīng)活化能較高 答案 1 O2 2 53 1 30 06 0 10 2 大于溫度提高 體積不變 總壓強(qiáng)提高 NO2二聚為放熱反應(yīng) 溫度提高 平衡左移 體系物質(zhì)的量增加 總壓強(qiáng)提高 13 4 3 AC 解析本題考查氧化還原反應(yīng) 反應(yīng)熱的計(jì)算 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡及化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算 1 氯氣具有強(qiáng)氧化性 氮元素化合價(jià)不變 Ag應(yīng)以AgCl形式存在 則被氧化的是氧元素 對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物為O2 反應(yīng)的化學(xué)方程式為4AgNO3 2Cl24AgCl 2N2O5 O2 2 2N2O5 g 2N2O4 g O2 g H1 4 4kJ mol 1a2NO2 g N2O4 g H2 55 3kJ mol 1b根據(jù)蓋斯定律 由 b可得 N2O5 g 2NO2 g O2 g H 53 1kJ mol 1 由2N2O5 g O2 g 可知 2 9kPa時(shí)N2O5分壓減小5 8kPa 此時(shí) 35 8 5 8 kPa 30 00kPa v 2 10 3 kPa min 1 2 10 3 30 kPa min 1 6 0 10 2kPa min 1 t 時(shí) N2O5完全分解 2N2O52N2O4 O222135 8kPa 35 8kPa 17 9kPa 設(shè)達(dá)平衡時(shí) N2O4分壓減小了xkPa N2O42NO2開始分壓 kPa 35 80變化分壓 kPa x2x平衡分壓 kPa 35 8 x2x 35 8 x kPa 2xkPa 17 9kPa 63 1kPa 解得x 9 4 則平衡時(shí) 26 4kPa 18 8kPa K kPa 13 4kPa 3 第一步反應(yīng)為快反應(yīng) 其逆反應(yīng)的速率也比第二步反應(yīng)的速率快 A正確 從反應(yīng)方程式看 中間產(chǎn)物有NO3 NO B錯(cuò)誤 由于第二步反應(yīng)是慢反應(yīng) 說明NO2與NO3的碰撞僅部分有效 C正確 第三步是快反應(yīng) 故其活化能應(yīng)較低 D錯(cuò)誤 2 2017課標(biāo) 28 14分 砷 As 是第四周期 A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 H2 g 2O2 g H3AsO4 s H1H2 g O2 g H2O l H22As s O2 g As2O5 s H3則反應(yīng)As2O5 s 3H2O l 2H3AsO4 s 的 H 4 298K時(shí) 將20mL3xmol L 1Na3AsO3 20mL3xmol L 1I2和20mLNaOH溶液混合 發(fā)生反應(yīng) As aq I2 aq 2OH aq As aq 2I aq H2O l 溶液中c As 與反應(yīng)時(shí)間 t 的關(guān)系如圖所示 下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是 填標(biāo)號(hào) a 溶液的pH不再變化b v I 2v As c c As c As 不再變化d c I ymol L 1 tm時(shí) v正v逆 填 大于 小于 或 等于 tm時(shí)v逆tn時(shí)v逆 填 大于 小于 或 等于 理由是 若平衡時(shí)溶液的pH 14 則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 答案 1 2 2As2S3 5O2 6H2O4H3AsO4 6S增加反應(yīng)物O2的濃度 提高As2S3的轉(zhuǎn)化速率 3 2 H1 3 H2 H3 4 a c 大于 小于tm時(shí)生成物濃度較低 mol L 1 1 解析 1 As位于第四周期第 A族 其原子序數(shù)為33 則其原子結(jié)構(gòu)示意圖為 2 根據(jù)得失電子守恒及原子守恒可以配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2As2S3 5O2 6H2O4H3AsO4 6S 該反應(yīng)是有氣體物質(zhì)參與的反應(yīng) 加壓可以加快反應(yīng)速率 3 由蓋斯定律可知 H 2 H1 3 H2 H3 4 溶液pH不變時(shí) c OH 保持不變 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) b項(xiàng) 未標(biāo)明v I 和v 的方向 反應(yīng)不一定處于平衡狀態(tài) 由于提供的Na3AsO3的量一定 所以c As c As 不再變化時(shí) c As 與c As 也保持不變 反應(yīng)處于平衡狀態(tài) 平衡時(shí)c I 2c 2 ymol L 1 2ymol L 1 即c I ymol L 1時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài) 反應(yīng)從正反應(yīng)開始進(jìn)行 tm時(shí)反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行 v正 v逆 tm時(shí)As濃度比tn時(shí)小 所以逆反應(yīng)速率 tm tn 三種溶液混合后 反應(yīng)前Na3AsO3濃度為xmol L 1 同理I2濃度為xmol L 1 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) c As 為ymol L 1 則c I 2ymol L 1 消耗As I2濃度均為ymol L 1 平衡時(shí)c As 為 x y mol L 1 c I2 為 x y mol L 1 溶液中c OH 1mol L 1 K mol L 1 1 mol L 1 1 3 2016課標(biāo) 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 回答下列問題 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 C3H6 g NH3 g O2 g C3H3N g 3H2O g H 515kJ mol 1 C3H6 g O2 g C3H4O g H2O g H 353kJ mol 1兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)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(duì)應(yīng)的溫度為460 低于460 時(shí) 丙烯腈的產(chǎn)率 填 是 或 不是 對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率 判斷理由是 高于460 時(shí) 丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是 雙選 填標(biāo)號(hào) 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 14分 1 兩個(gè)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 解析 1 判斷反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的趨勢(shì)可從熵變和焓變兩方面考慮 反應(yīng) 和 的熵變不大 但焓變均較大 這是導(dǎo)致兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大的主要原因 根據(jù)影響平衡移動(dòng)的因素可知 提高丙烯腈平衡產(chǎn)率 即使反應(yīng) 的平衡右移 的條件可以是降低溫度 降低壓強(qiáng) 在影響反應(yīng)速率的外界因素中 催化劑的影響最大 且不同的反應(yīng)一般使用的催化劑也不同 因此催化劑是提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素 2 溫度升高 反應(yīng) 的平衡常數(shù)變小 反應(yīng)的活化能不變 高于460 時(shí) 丙烯腈產(chǎn)率降低的原因可能是催化劑的活性降低 副反應(yīng)增多 A C正確 3 由反應(yīng) 可知n NH3 n O2 n C3H6 1 1 5 1 由于O2在空氣中所占體積分?jǐn)?shù)約為 所以理論上進(jìn)料氣氨 空氣 丙烯的體積比V NH3 V 空氣 V C3H6 1 1 5 5 1 1 7 5 1 審題技巧看懂圖像的含義 看圖像時(shí) 一看面 縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義 二看線 線的走向和變化趨勢(shì) 三看點(diǎn) 起點(diǎn) 拐點(diǎn) 終點(diǎn)等 考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率1 2018北京理綜 7 6分 我國(guó)科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程 該歷程示意圖如下 下列說法不正確的是 A 生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100 B CH4 CH3COOH過程中 有C H鍵發(fā)生斷裂C 放出能量并形成了C C鍵 D 該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 B組自主命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案D本題考查能量變化 催化劑催化機(jī)理等知識(shí) 催化劑只影響化學(xué)反應(yīng)速率 不會(huì)使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng) 故不會(huì)提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率 D不正確 方法技巧認(rèn)真觀察示意圖 分清反應(yīng)物 中間產(chǎn)物和生成物 該題就不難作答 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抗氧化劑是防止食品氧化變質(zhì)的添加劑 使用目的是延緩食品的變質(zhì) 3 2017江蘇單科 10 2分 H2O2分解速率受多種因素影響 實(shí)驗(yàn)測(cè)得70 時(shí)不同條件下H2O2濃度隨時(shí)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(shí) H2O2濃度越小 其分解速率越快B 圖乙表明 其他條件相同時(shí) 溶液pH越小 H2O2分解速率越快C 圖丙表明 少量Mn2 存在時(shí) 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(duì)H2O2分解速率的影響大 答案D本題考查依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素識(shí)圖的能力 A項(xiàng) 從圖甲看出 相同時(shí)間內(nèi) 起始c H2O2 越大 H2O2的濃度變化量越大 即分解速率越快 錯(cuò)誤 B項(xiàng) 從圖乙看出 NaOH溶液濃度越大 即pH越大 H2O2分解速率越快 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 從圖丙看出 0 1mol L 1NaOH與1 0mol L 1NaOH所示曲線相比 0 1mol L 1NaOH對(duì)應(yīng)曲線表示的H2O2分解速率快 錯(cuò)誤 D項(xiàng)正確 審題方法三審清一審題干 審清關(guān)鍵詞 二審題圖 審清圖中標(biāo)注的數(shù)據(jù) 三審選項(xiàng) 審清選項(xiàng)中所表明的具體結(jié)論 4 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(shí)速率 v 如下表 下列判斷不正確的是 A a 6 00B 同時(shí)改變反應(yīng)溫度和蔗糖的濃度 v可能不變C b 318 2D 不同溫度時(shí) 蔗糖濃度減少一半所需的時(shí)間相同 答案D根據(jù)題表信息可知 相同溫度時(shí) 隨著濃度以等差數(shù)列遞減 其瞬時(shí)速率也以等差數(shù)列遞減 故a 6 00 同時(shí)改變反應(yīng)溫度和反應(yīng)物濃度 瞬時(shí)速率有可能不變 相同濃度時(shí) 溫度越高 反應(yīng)速率越快 故b 318 2 溫度升高 瞬時(shí)速率加快 故蔗糖濃度減少一半時(shí) 所用時(shí)間并不相等 D項(xiàng)錯(cuò)誤 考點(diǎn)二化學(xué)平衡1 2018天津理綜 5 6分 室溫下 向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸 溶液中發(fā)生反應(yīng) C2H5OH HBrC2H5Br H2O 充分反應(yīng)后達(dá)到平衡 已知常壓下 C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38 4 和78 5 下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 A 加入NaOH 可增大乙醇的物質(zhì)的量B 增大HBr濃度 有利于生成C2H5BrC 若反應(yīng)物均增大至2mol 則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D 若起始溫度提高至60 可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間 答案D本題考查化學(xué)平衡的影響因素 加入NaOH會(huì)中和HBr 平衡逆向移動(dòng) 乙醇的物質(zhì)的量增大 A正確 增大HBr濃度 平衡正向移動(dòng) 有利于生成C2H5Br B正確 只要投料比符合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比 兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比始終是1 1 C正確 若起始溫度提高至60 則反應(yīng)生成的C2H5Br會(huì)被及時(shí)蒸出 反應(yīng)很難建立平衡 D錯(cuò)誤 解題關(guān)鍵注意C2H5Br的沸點(diǎn)為38 4 60 時(shí)C2H5Br為氣體 2 2018江蘇單科 13 4分 根據(jù)下列圖示所得出的結(jié)論不正確的是 答案C本題考查化學(xué)反應(yīng)原理圖像的應(yīng)用 由圖甲可知 溫度升高 lgK減小 即K值減小 平衡逆向移動(dòng) 故正反應(yīng)放熱 H1 故HX為弱酸 C錯(cuò)誤 由圖丁可知c S 與c Ba2 成反比 即c S 越大c Ba2 越小 D正確 審題方法解答圖像題時(shí)要看清橫坐標(biāo) 縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)的物理量及二者的關(guān)系 如圖甲 隨著溫度升高 lgK逐漸減小 即K值逐漸減小 說明平衡逆向移動(dòng) 3 2018江蘇單科 15 4分 一定溫度下 在三個(gè)容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應(yīng)物 發(fā)生反應(yīng)2SO2 g O2 g 2SO3 g 正反應(yīng)放熱 測(cè)得反應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下 下列說法正確的是 A v1K3 p2 2p3 C v1 3 SO2 D c2 2c3 2 SO3 3 SO2 1 答案CD本題考查影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素 容器1和容器2反應(yīng)溫度相同 容器2達(dá)到的平衡相當(dāng)于在容器1達(dá)到的平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng) 平衡后 v12c1 容器1和容器3起始量相同 容器3的反應(yīng)溫度高于容器1 v1K3 1 SO2 3 SO2 容器2和容器3比較 加入4molSO3相當(dāng)于加入4molSO2和2molO2 容器2的 起始量 為容器3的2倍 容器3的反應(yīng)溫度高于容器2 溫度升高 平衡逆向移動(dòng) 容器3內(nèi)分子數(shù)增多 所以p22c3 假設(shè)容器3的起始量為4molSO2 2molO2 極值轉(zhuǎn)化后與容器2的起始量相同 且假設(shè)容器3中的反應(yīng)溫度也為700K 則有 2 SO3 3 SO2 1 現(xiàn)將容器3的物質(zhì)的量減半 溫度升高至800K 化學(xué)平衡逆向移動(dòng) 3 SO2 減小 所以 2 SO3 3 SO2 1 綜上所述 A B項(xiàng)錯(cuò)誤 C D項(xiàng)正確 方法歸納若同一可逆反應(yīng)在不同的溫度下進(jìn)行 且投入的反應(yīng)物起始量不同時(shí) 要學(xué)會(huì)利用等效平衡思想 建模 找相同的平衡狀態(tài) 在相同基礎(chǔ)上 改變起始量 改變溫度 得出相應(yīng)的結(jié)論 4 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(shí) 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 2 10 5 已知 Ni CO 4的沸點(diǎn)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(dòng) 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(shí) v生成 Ni CO 4 4v生成 CO 答案B本題考查化學(xué)平衡的相關(guān)知識(shí) 增加c CO 平衡正向移動(dòng) 但由于反應(yīng)溫度不變 故平衡常數(shù)不變 A錯(cuò) 第一階段的目的是得到氣態(tài)Ni CO 4 因?yàn)镹i CO 4的沸點(diǎn)為42 2 故反應(yīng)溫度選擇50 B正確 根據(jù)題給平衡常數(shù)知230 時(shí)反應(yīng)Ni CO 4 g Ni s 4CO g 的平衡常數(shù)為5 104 故第二階段Ni CO 4分解率較高 C錯(cuò) 反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí) 4v生成 Ni CO 4 v生成 CO D錯(cuò) 易混易錯(cuò)平衡發(fā)生移動(dòng)時(shí) 平衡常數(shù)不一定發(fā)生變化 只有溫度改變才能引起平衡常數(shù)的變化 5 2016江蘇單科 15 4分 一定溫度下 在3個(gè)體積均為1 0L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 A 該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B 達(dá)到平衡時(shí) 容器 中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器 中的大C 達(dá)到平衡時(shí) 容器 中c H2 大于容器 中c H2 的兩倍D 達(dá)到平衡時(shí) 容器 中的正反應(yīng)速率比容器 中的大 答案AD將容器 中c CH3OH 0 10mol L 1等效轉(zhuǎn)移至左邊的反應(yīng)物 相當(dāng)于c H2 0 20mol L 1 c CO 0 10mol L 1 A項(xiàng) 容器 中相對(duì)于容器 中 溫度升高 平衡左移 則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng) 正反應(yīng)放熱 正確 B項(xiàng) 容器 中相對(duì)于容器 中 壓強(qiáng)增大 平衡右移 則容器 中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率大 錯(cuò)誤 C項(xiàng) 容器 相對(duì)于容器 溫度升高 壓強(qiáng)減小 平衡左移 達(dá)平衡時(shí) 容器 中c H2 小于容器 中c H2 的兩倍 錯(cuò)誤 D項(xiàng) 容器 中比容器 中溫度高 反應(yīng)速率快 正確 6 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(shí) 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(shí) 若充入惰性氣體 v正 v逆均減小 平衡不移動(dòng)B 650 時(shí) 反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25 0 C T 時(shí) 若充入等體積的CO2和CO 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D 925 時(shí) 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BA項(xiàng) 反應(yīng)容器為恒壓密閉容器 充入惰性氣體 相當(dāng)于減小壓強(qiáng) v正 v逆均減小 平衡應(yīng)向右移動(dòng) 錯(cuò)誤 B項(xiàng) 設(shè)起始時(shí)CO2的物質(zhì)的量為1mol 達(dá)到平衡時(shí)轉(zhuǎn)化了xmol 利用三段式 C s CO2 g 2CO g n始 mol10n轉(zhuǎn)化 molx2xn平 mol1 x2x則有 100 40 0 解得x 0 25 CO2的轉(zhuǎn)化率為 100 25 0 正確 C項(xiàng) 因?yàn)槭呛銐后w系 T 達(dá)平衡時(shí) CO2 CO的體積分?jǐn)?shù)均為50 故充入等體積的CO2和CO 平衡不移動(dòng) 錯(cuò)誤 D項(xiàng) Kp 23 04p總 錯(cuò)誤 7 2014天津理綜 10 14分 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 H 92 4kJ mol 1一種工業(yè)合成氨的簡(jiǎn)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 中制氫氣原理如下 CH4 g H2O g CO g 3H2 g H 206 4kJ mol 1 CO g H2O g CO2 g H2 g H 41 2kJ mol 1 對(duì)于反應(yīng) 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) 將CO進(jìn)一步轉(zhuǎn)化 可提高H2產(chǎn)量 若1molCO和H2的混合氣體 CO的體積分?jǐn)?shù)為20 與H2O反應(yīng) 得到1 18molCO CO2和H2的混合氣體 則CO轉(zhuǎn)化率為 3 圖1表示500 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a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù) 4 依據(jù)溫度對(duì)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(hào) 簡(jiǎn)述本流程中提高合成氨原料總轉(zhuǎn)化率的方法 答案 1 2NH4HS O22NH3 H2O 2S 2 a90 3 14 5 4 5 對(duì)原料氣加壓 分離液氨后 未反應(yīng)的N2 H2循環(huán)使用 解析 1 由題給反應(yīng)信息不難寫出再生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4HS O22S 2NH3 H2O 2 增大水蒸氣濃度 平衡右移 但H2百分含量不一定提高 加入催化劑 對(duì)平衡無影響 不能提高H2百分含量 降低壓強(qiáng) 反應(yīng)速率減慢 設(shè)達(dá)到平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了xmol CO g H2O g CO2 g H2 g n起始0 2mol0mol0 8moln平衡 0 2 x molxmol 0 8 x mol 0 2 x x 0 8 x 1 18 x 0 18 CO 100 90 3 方法1 設(shè)達(dá)到平衡時(shí)N2轉(zhuǎn)化了xmol N2 g 3H2 g 2NH3 g n起始nmol3nmol0n平衡 n x mol 3n 3x mol2xmol 100 42 x 0 592n故N2體積分?jǐn)?shù) 100 100 14 5 方法2 由N2 H2按1 3投料 N2與H2又按照1 3發(fā)生反應(yīng) 故從反應(yīng)開始到反應(yīng)平衡 N2和H2之比始終為1 3 N2體積分?jǐn)?shù) 1 42 14 5 4 反應(yīng)初期 NH3從無到有 在未達(dá)到平衡前 NH3物質(zhì)的量是增大的 達(dá)到平衡后 溫度升高 平衡逆向移動(dòng) NH3物質(zhì)的量逐漸減小 曲線見答案 5 通過熱交換器 步驟 加熱進(jìn)入合成塔的原料氣 同時(shí)冷卻從合成塔出來的平衡混合氣 提高原料總轉(zhuǎn)化率的方法有 對(duì)N2 H2加壓 將產(chǎn)物NH3液化分離 減小生成物濃度 將未反應(yīng)的N2 H2循環(huán)使用 考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)與化學(xué)平衡有關(guān)的計(jì)算1 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 Z 在恒壓下 平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù) 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 H 0B 圖中Z的大小為a 3 bC 圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中 3D 溫度不變時(shí) 圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后 CH4 減小 答案AA項(xiàng) 根據(jù)圖像可知 溫度升高 CH4 減小 說明平衡右移 則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) 該反應(yīng)的焓變 H 0 故正確 B項(xiàng) 溫度一定時(shí) Z增大 平衡右移 CH4 減小 則a3 故錯(cuò)誤 D項(xiàng) 加壓后X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡左移 CH4 增大 故錯(cuò)誤 規(guī)律方法解平衡圖像題時(shí) 一定要兼顧文字和圖像信息 以勒夏特列原理為核心進(jìn)行判斷 2 2015天津理綜 6 6分 某溫度下 在2L的密閉容器中 加入1molX g 和2molY g 發(fā)生反應(yīng) X g mY g 3Z g 平衡時(shí) X Y Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30 60 10 在此平衡體系中加入1molZ 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 2B 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 1D 第二次平衡時(shí) Z的濃度為0 4mol L 1 答案D在2L的密閉容器中 反應(yīng)達(dá)平衡時(shí) 各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比 即平衡時(shí) n X n Y n Z 30 60 10 3 6 1 設(shè)第一次平衡時(shí)X消耗的物質(zhì)的量為x 則X g mY g 3Z g 初始1mol2mol0轉(zhuǎn)化xmx3x平衡1mol x2mol mx3x則 1mol x 2mol mx 3x 3 6 1 解得x 0 1mol m 2 由此可得 A項(xiàng) C項(xiàng)正確 同理可得第二次平衡時(shí) Z的濃度為0 2mol L 1 D項(xiàng)錯(cuò)誤 平衡常數(shù)只與溫度有關(guān) 兩次平衡反應(yīng)溫度相同 故平衡常數(shù)相同 B項(xiàng)正確 3 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10mol 平衡后CO物質(zhì)的量為8mol 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7molD CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80 答案C由題中信息可列三段式 CO g H2S g COS g H2 g 起始 10molxmol00轉(zhuǎn)化 2mol2mol2mol2mol平衡 8mol x 2 mol2mol2mol設(shè)容器體積為VL 由K 0 1可得K 0 1 解得x 7 C項(xiàng)正確 4 2016四川理綜 11 16分 資源的高效利用對(duì)保護(hù)環(huán)境 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用 磷尾礦主要含Ca5 PO4 3F和CaCO3 MgCO3 某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案 制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3 Mg OH 2 P4和H2 其簡(jiǎn)化流程如下 已知 Ca5 PO4 3F在950 不分解 4Ca5 PO4 3F 18SiO2 30C2CaF2 30CO 18CaSiO3 3P4請(qǐng)回答下列問題 1 950 煅燒磷尾礦生成氣體的主要成分是 2 實(shí)驗(yàn)室過濾所需的玻璃儀器是 3 NH4NO3溶液能從磷礦 中浸取出Ca2 的原因是 4 在浸取液 中通入NH3 發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 5 工業(yè)上常用磷精礦 Ca5 PO4 3F 和硫酸反應(yīng)制備磷酸 已知25 101kPa時(shí) CaO s H2SO4 l CaSO4 s H2O l H 271kJ mol5CaO s 3H3PO4 l HF g Ca5 PO4 3F s 5H2O l H 937kJ mol則Ca5 PO4 3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式是 6 在一定條件下CO g H2O g CO2 g H2 g 當(dāng)CO與H2O g 的起始物質(zhì)的量之比為1 5 達(dá)平衡時(shí) CO轉(zhuǎn)化了 若akg含Ca5 PO4 3F 相對(duì)分子質(zhì)量為504 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 的磷尾礦 在上述過程中有b 的Ca5 PO4 3F轉(zhuǎn)化為P4 將產(chǎn)生的CO與H2O g 按起始物質(zhì)的量之比1 3混合 則在相同條件下達(dá)平衡時(shí)能產(chǎn)生H2kg 答案 16分 1 CO2 2 漏斗 燒杯 玻璃棒 3 N水解使溶液呈酸性 與CaO Ca OH 2反應(yīng)生成Ca2 4 MgSO4 2NH3 2H2OMg OH 2 NH4 2SO4 5 Ca5 PO4 3F s 5H2SO4 l 5CaSO4 s 3H3PO4 l HF g H 418kJ mol 6 解析 1 由于Ca5 PO4 3F在950 不分解 所以950 煅燒磷尾礦時(shí) 只有CaCO3 MgCO3分解生成了CO2 2 實(shí)驗(yàn)室過濾所用的玻璃儀器是漏斗 燒杯 玻璃棒 3 CaO和Ca OH 2可溶于酸性溶液 故用NH4NO3溶液浸取主要利用了N水解使溶液呈酸性的性質(zhì) 4 在浸取液 中通入NH3使溶液呈堿性 可使Mg2 轉(zhuǎn)化為難溶的Mg OH 2 5 將已知熱化學(xué)方程式依次編號(hào)為 根據(jù)蓋斯定律 5 可推出Ca5 PO4 3F和硫酸反應(yīng)生成磷酸的熱化學(xué)方程式 6 依據(jù) 三段式 可求得該條件下CO g H2O g CO2 g H2 g 的平衡常數(shù)為1 由得失電子守恒可得 產(chǎn)生的CO的物質(zhì)的量是mol 設(shè)平衡后可產(chǎn)生xkgH2 則 平衡時(shí)物質(zhì)的量 mol 500 x 500 x500 x500 x由于K 1 所以 500 x 2 解得x CO g H2O g CO2 g H2 g 起始物質(zhì)的量 mol00轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量 mol500 x500 x500 x500 x 考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率1 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 C組教師專用題組 答案AA項(xiàng) 由圖像可知 該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng) 升高溫度 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 平衡常數(shù)減小 正確 v NO2 0 2mol L 1 s 1 B項(xiàng)錯(cuò)誤 使用催化劑可加快反應(yīng)速率 但不能使平衡發(fā)生移動(dòng) C項(xiàng)錯(cuò)誤 D項(xiàng) 若x為c O2 則O2濃度增大 NO2的轉(zhuǎn)化率減小 與圖像不符 D項(xiàng)錯(cuò)誤 2 2014四川理綜 7 6分 在10L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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表 下列說法正確的是 A 實(shí)驗(yàn) 中 若5min時(shí)測(cè)得n M 0 050mol 則0至5min時(shí)間內(nèi) 用N表示的平均反應(yīng)速率v N 1 0 10 2mol L min B 實(shí)驗(yàn) 中 該反應(yīng)的平衡常數(shù)K 2 0C 實(shí)驗(yàn) 中 達(dá)到平衡時(shí) X的轉(zhuǎn)化率為60 D 實(shí)驗(yàn) 中 達(dá)到平衡時(shí) b 0 060 答案CA項(xiàng) 0至5min內(nèi) v M 1 10 3mol L min v N v M 1 10 3mol L min A項(xiàng)錯(cuò)誤 B項(xiàng) 根據(jù) 三段式 X g Y g M g N g 初始 mol L 0 0100 04000轉(zhuǎn)化 mol L 0 0080 0080 0080 008平衡 mol L 0 0020 0320 0080 008K 1 B項(xiàng)錯(cuò)誤 實(shí)驗(yàn) 根據(jù) 三段式 得 X g Y g M g N g 初始 mol L 0 0200 03000轉(zhuǎn)化 mol L xxxx平衡 mol L 0 020 x0 030 xxx根據(jù)溫度不變 K不變可得 1 x 0 012X的轉(zhuǎn)化率 100 60 C項(xiàng)正確 由實(shí)驗(yàn) 中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng) 900 時(shí)的平衡常數(shù)應(yīng)小于800 時(shí)的平衡常數(shù) 假設(shè)實(shí)驗(yàn) 中K 1 則 1 b 0 06 綜上所述 900 達(dá)到平衡時(shí)b 0 06 D項(xiàng)錯(cuò)誤 3 2014北京理綜 12 6分 一定溫度下 10mL0 40mol LH2O2溶液發(fā)生催化分解 不同時(shí)刻測(cè)得生成O2的體積 已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況 如下表 下列敘述不正確的是 溶液體積變化忽略不計(jì) A 0 6min的平均反應(yīng)速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min B 6 10min的平均反應(yīng)速率 v H2O2 3 3 10 2mol L min C 反應(yīng)至6min時(shí) c H2O2 0 30mol LD 反應(yīng)至6min時(shí) H2O2分解了50 答案CA項(xiàng) 0 6min內(nèi) 產(chǎn)生n O2 1 10 3mol 消耗n H2O2 2 10 3mol 則v H2O2 3 3 10 2mol L min 故A正確 B項(xiàng) 依照A項(xiàng)解題步驟 可知B項(xiàng)正確 C項(xiàng) 反應(yīng)至6min時(shí) 消耗n H2O2 為2 10 3mol 剩余c H2O2 0 2mol L 故C項(xiàng)不正確 D項(xiàng) 反應(yīng)至6min時(shí) 消耗n H2O2 為2 10 3mol 占起始物質(zhì)的量的50 故D項(xiàng)正確 4 2012課標(biāo) 27 15分 光氣 COCl2 在塑料 制革 制藥等工業(yè)中有許多用途 工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成 1 實(shí)驗(yàn)室中常用來制備氯氣的化學(xué)方程式為 2 工業(yè)上利用天然氣 主要成分為CH4 與CO2進(jìn)行高溫重整制備CO 已知CH4 H2和CO的燃燒熱 H 分別為 890 3kJ mol 1 285 8kJ mol 1和 283 0kJ mol 1 則生成1m3 標(biāo)準(zhǔn)狀況 CO所需熱量為 3 實(shí)驗(yàn)室中可用氯仿 CHCl3 與雙氧水直接反應(yīng)制備光氣 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4 COCl2的分解反應(yīng)為COCl2 g Cl2 g CO g H 108kJ mol 1 反應(yīng)體系達(dá)到平衡后 各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示 第10min到14min的COCl2濃度變化曲線未示出 計(jì)算反應(yīng)在第8min時(shí)的平衡常數(shù)K 比較第2min反應(yīng)溫度T 2 與第8min反應(yīng)溫度T 8 的高低 T 2 T 8 填 或 若12min時(shí)反應(yīng)于溫度T 8 下重新達(dá)到平衡 則此時(shí)c COCl2 mol L 1 比較產(chǎn)物CO在2 3min 5 6min和12 13min時(shí)平均反應(yīng)速率 平均反應(yīng)速率分別以v 2 3 v 5 6 v 12 13 表示 的大小 比較反應(yīng)物COCl2在5 6min和15 16min時(shí)平均反應(yīng)速率的大小 v 5 6 v 15 16 填 或 原因是 答案 1 MnO2 4HCl 濃 MnCl2 Cl2 2H2O 2 5 52 103kJ 3 CHCl3 H2O2HCl H2O COCl2 4 0 234mol L 1 v 2 3 v 12 13 在相同溫度時(shí) 該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高 反應(yīng)速率越大 解析 1 實(shí)驗(yàn)室常用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2 2 依題意有 CH4 g 2O2 g CO2 g 2H2O l H 890 3kJ mol 1 CO g O2 g CO2 g H 283 0kJ mol 1 H2 g O2 g H2O l H 285 8kJ mol 1 式 式 2 式 2得 CH4 g CO2 g 2CO g 2H2 g H 247 3kJ mol 1 故生成1m3 標(biāo)準(zhǔn)狀況 CO所需的熱量為 kJ 5 52 103kJ 3 依據(jù)題給信息不難寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為CHCl3 H2O2COCl2 H2O HCl 4 K 0 234mol L 1 觀察圖像知第4min時(shí)改變的條件是升高溫度 平衡正向移動(dòng) 第8min時(shí)達(dá)到新的平衡 故T 2 v 2 3 v 12 13 觀察圖中5 6min時(shí)與15 16min時(shí)曲線可知15 16min時(shí)COCl2濃度低 反應(yīng)速率小 即v 5 6 v 15 16 考點(diǎn)二化學(xué)平衡1 2014江蘇單科 15 4分 一定溫度下 在三個(gè)體積均為1 0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng) 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g 下列說法正確的是 A 該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)B 達(dá)到平衡時(shí) 容器 中的CH3OH體積分?jǐn)?shù)比容器 中的小C 容器 中反應(yīng)到達(dá)平衡所需時(shí)間比容器 中的長(zhǎng)D 若起始時(shí)向容器 中充入CH3OH0 15mol CH3OCH30 15mol和H2O0 10mol 則反應(yīng)將向正反應(yīng)方向進(jìn)行 答案AD由 數(shù)據(jù)分析可知 降溫 CH3OH的轉(zhuǎn)化率增大 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 正反應(yīng)為放熱反應(yīng) A項(xiàng)正確 B項(xiàng) 和 對(duì)比 CH3OH g 的起始濃度增大一倍 容器體積不變 相當(dāng)于增大壓強(qiáng) 而此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng) 增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng) CH3OH體積分?jǐn)?shù)不變 B項(xiàng)錯(cuò)誤 比 溫度低 反應(yīng)更慢 到達(dá)平衡所需時(shí)間更長(zhǎng) C項(xiàng)錯(cuò)誤 D項(xiàng) 容器 溫度為387 平衡常數(shù)K 4 而此時(shí)Qc 4 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行 D項(xiàng)正確 2 2015浙江理綜 28 15分 乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng) 1 已知 計(jì)算上述反應(yīng)的 H kJ mol 1 2 維持體系總壓p恒定 在溫度T時(shí) 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 則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K 用 等符號(hào)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 摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率 解釋說明該事實(shí) 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 H2CO H2O CO2 C2CO 新工藝的特點(diǎn)有 填編號(hào) CO2與H2反應(yīng) 使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移 不用高溫水蒸氣 可降低能量消耗 有利于減少積炭 有利于CO2資源利用 答案 1 124 2 p或 3 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 600 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 解析 1 H 舊鍵斷裂吸收的總能量 新鍵形成放出的總能量 H 348 412 2 kJ mol 1 612 436 kJ mol 1 124kJ mol 1 2 H2 g 始n00轉(zhuǎn)n n n 平n n n n 因反應(yīng)處于恒壓體系 由阿伏加德羅定律的推論可知 所以V V V 1 V 則Kc 或Kp p 3 正反應(yīng)方向的氣體分子數(shù)增加 加入水蒸氣相當(dāng)于減壓 減壓有利于平衡正向移動(dòng) 控制溫度為600 既要考慮轉(zhuǎn)化率 又要考慮催化劑的活性和苯乙烯的選擇性 同時(shí)還要考慮反應(yīng)速率問題 4 CO2與H2反應(yīng)使得平衡體系中H2濃度減小 平衡右移 正確 新工藝中不用高溫水蒸氣 降低 了能量消耗 正確 CO2 C2CO CO2可消耗積炭 正確 該工藝中需消耗CO2 正確 3 2011課標(biāo) 27 14分 科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇 并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池 已知H2 g CO g 和CH3OH l 的燃燒熱 H分別為 285 8kJ mol 1 283 0kJ mol 1和 726 5kJ mol 1 請(qǐng)回答下列問