（浙江选考）2019高考化学二轮增分策略 加试30题专练（三）化学平衡原理综合应用课件.ppt

第三编专题十化学反应速率和化学平衡,加试30题专练(三)化学平衡原理综合应用,1.2018温州市高三选考适应性测试(二模)甲醇是一种重要的有机化工原料，CO2与H2在催化剂CZZA(普通铜基催化剂)作用下合成甲醇，相关反应如下：反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.2kJmol1反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2已知：CO和H2的标准燃烧热分别为283.0kJmol1和285.8kJmol1H2O(g)=H2O(l)H344.0kJmol1,答案,请回答：(1)反应的H2kJmol1。,解析,解析CO(g)O2(g)=CO2(g)H283.0kJmol1、H2(g)O2(g)=H2O(l)H285.8kJmol1，H2O(g)=H2O(l)H344.0kJmol1，反应CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H149.2kJmol1，反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2由盖斯定律，得反应的H2285.8kJmol1(283.0kJmol1)(44.0kJmol1)41.2kJmol1。,41.2,答案,(2)研究表明：在其他条件相同的情况下，将催化剂CZZA换成新型催化剂(CZZA/rGO)，可以显著提高甲醇的选择性，试用过渡态理论解释其原因：_。解析在其他条件相同的情况下，将催化剂CZZA换成新型催化剂(CZZA/rGO)，可以显著提高甲醇的选择性，用过渡态理论解释其原因：新型催化剂能将反应活化能降低更多，使反应物更容易生成甲醇。,解析,新型催化剂能将反应活化能降低更多，使反应物更容易生,成甲醇,(3)以CZZA/rGO为催化剂，在一定条件下，将物质的量之比为13(总量为amol)的CO2与H2通入恒容密闭容器中进行反应，CO2的平衡转化率和甲醇的选择率(甲醇的选择率：转化的CO2中生成甲醇的物质的量分数)随温度的变化趋势如图1所示：,答案,解析,在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为mol。,0.0315a,解析CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)始/mol0.25a0.75a变/mol0.25a21%60%0.0315a平/mol0.0315a在553K时，反应体系内甲醇的物质的量为0.25a21%60%0.0315a；,答案,解析,随着温度的升高，CO2的平衡转化率增大但甲醇的选择率降低，请分析其原因：_。解析随着温度的升高，CO2的平衡转化率增大但甲醇的选择率降低，其原因是当温度升高时反应平衡逆向移动，而反应平衡正向移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性却降低。,当温度升高时反应平衡逆向移动，而反应平衡正向,移动且幅度更大，所以CO2的转化率增加，但甲醇的选择性却降低,答案,解析,(4)将CO2与H2按物质的量之比为13通入恒温恒容密闭容器中，控制条件，使其仅仅按反应进行，得到甲醇的体积分数与时间的关系如图2所示。保持其他条件不变，t1时再向容器中加入一定量物质的量之比为13的CO2与H2混合气，t2时再次达到平衡，请在下图中画出t1t3时间内甲醇体积分数随时间的变化曲线。,答案,解析保持其他条件不变，t1时再向容器中加入一定量物质的量之比为13的CO2与H2混合气，t2时再次达到平衡，t1时相当于对原平衡进行加压，平衡正向移动，甲醇的体积分数增大。,2.(2017浙江省金华十校高二第一学期期末调研)二氧化碳加氢合成乙烯的反应如下：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H。已知：C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1akJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2bkJmol1；H2O(l)=H2O(g)H3ckJmol1；请回答：(1)HkJmol1。(用a、b、c表示),答案,解析,3b4ca,解析已知：C2H4(g)3O2(g)=2CO2(g)2H2O(l)H1akJmol1；2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H2bkJmol1；H2O(l)=H2O(g)H3ckJmol1；根据盖斯定律，将34得：2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)H(3b4ca)kJmol1。,(2)在催化剂Fe3(CO)12/ZSM5、空速1200h1条件下，温度、压强、氢碳比n(H2)/n(CO2)x对CO2平衡转化率及温度对催化效率影响如图1所示。,解析,下列有关说法正确的是(填字母)。A.H0B.增大氢碳比，可以提高CO2的平衡转化率C.温度低于300时，随温度升高乙烯的产率增大D.平衡常数：K(M)K(N)E.为提高CO2的平衡转化率，工业生产中应在尽可能低的温度下合成乙烯,答案,解析根据图像，CO2平衡转化率随温度升高而降低，说明升高温度，平衡逆向移动，正反应为放热反应，H0，故A错误；根据方程式2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)，增大氢碳比，可以提高CO2的平衡转化率，故B正确；根据A的分析，H0，温度升高，平衡逆向移动，乙烯的产率降低，故C错误；升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，则平衡常数：K(M)K(N)，故D正确；根据图像，为提高CO2的平衡转化率，工业生产中应在300温度下合成乙烯，但温度太低，催化剂的活性较低，反应速率太慢，故E错误。,M点时，CO2的平衡转化率为，则此时平衡体系中乙烯的体积分数为。,解析,答案,1/9(或11.1%),解析,答案,工业生产中压强一般控制在2.12.6MPa之间，理由是_。解析根据图像，工业生产中压强一般控制在2.12.6MPa之间，是因为压强小于2.1MPa，CO2的平衡转化率较小；压强大于2.6MPa，CO2的平衡转化率提高幅度较小，运行成本增加。,压强小于,2.1MPa，CO2的平衡转化率较小；压强大于2.6MPa，CO2的平衡转化率提高幅度较小，运行成本增加,(3)恒温(300)，在体积为1L的恒容容器中以n(H2)/n(CO2)3的投料比加入反应物，至t1时达到平衡。t2时将容器体积瞬间扩大至2L并保持不变，t3时重新达平衡。在图2中绘制0t4时间段内，容器内混合气体的平均相对分子质量(M)随时间(t)变化的图像。,答案起点12.5，t2低于20(实际为16.7)，t3高于12.5,解析,答案,解析设参与反应的二氧化碳的物质的量为3mol，则氢气为9mol，起始时混合气体的平均相对分子质量(M)12.5；300时，CO2的平衡转化率为，根据反应2CO2(g)6H2(g)C2H4(g)4H2O(g)可知，平衡时n(CO2)1mol，n(H2)3mol，n(C2H4)1mol，n(H2O)4mol，混合气体的平均相对分子质量(M)16.