高考化学一轮复习 专题7 化学反应速率和化学平衡 第二单元 化学反应的方向和限度加试强化练课件 苏教版.ppt_第1页
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文档简介

,加试强化练,1,2,3,4,5,6,1.将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为1L的恒温密闭容器中,各物质浓度随时间变化的关系如图1所示。,计算该反应的平衡常数K_。反应进行到20min时,再向容器内充入一定量NO2,10min后达到新的平衡,此时测得c(NO2)0.9molL1。,(1)第一次平衡时混合气体中NO2的体积分数为w1,达到新平衡后混合气体中NO2的体积分数为w2,则w1_w2(填“”、“”或“(2),1,2,3,4,5,6,2.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1H1不变升高温度,1,2,3,4,5,6,3.2015全国卷,28(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:,1,2,3,4,5,6,根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为_。,解析2HI(g)H2(g)I2(g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x(HI)0.784,则x(H2)x(I2)0.108,,1,2,3,4,5,6,解析答案,上述反应中,正反应速率为v正k正x2(HI),逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.0027min1,在t40min时,v正_min1。,在t40min时,x(HI)0.85,v正k正x2(HI)0.0027min1(0.85)21.95103min1。,解析到达平衡时,v正v逆,即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2),,k正/K,1.95103,1,2,3,4,5,6,解析答案,由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为_(填字母)。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析原平衡时,x(HI)为0.784,x(H2)为0.108,二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时v正v逆),升高温度,正、逆反应速率均加快,对应两点在1.6上面,升高温度,平衡向正反应方向移动,x(HI)减小(A点符合),x(H2)增大(E点符合)。答案A、E,1,2,3,4,5,6,4.2015全国卷,27(1)(2)(3)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3回答下列问题:,1,2,3,4,5,6,(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下:,由此计算H1_kJmol1;已知H258kJmol1,则H3_kJmol1。,99,41,1,2,3,4,5,6,答案,(2)反应的化学平衡常数K表达式为_;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母),其判断理由是_。,图1,图2,1,2,3,4,5,6,解析答案,反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数K减小,故曲线a符合要求。,a反应为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小,1,2,3,4,5,6,(3)合成气组成n(H2)/n(COCO2)2.60时,体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(CO)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”),其原因是_;图2中的压强由大到小为_,其判断理由是_。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析由图2可知,压强一定时,CO的平衡转化率随温度的升高而减小,其原因是反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,反应为吸热反应,温度升高,平衡正向移动,又使产生CO的量增大,而总结果是随温度升高,CO的转化率减小。反应的正反应为气体总分子数减小的反应,温度一定时,增大压强,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,而反应为气体总分子数不变的反应,产生CO的量不受压强的影响,因此增大压强时,CO的转化率提高,故压强p1、p2、p3的关系为p1p1相同温度下,由于反应为气体分数减小的反应,加压有利于提高CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高,1,2,3,4,5,6,5.(2015浙江理综,28)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:,(1)已知:,计算上述反应的H_kJmol1。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析设“”部分的化学键键能为akJmol1,则H(a3484125)kJmol1(a6124123436)kJmol1124kJmol1。,124,(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为,则在该温度下反应的平衡常数K_(用等符号表示)。,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析根据反应:,起始物质的量n00改变物质的量nnn平衡物质的量(1)nnn平衡时总体积为(1)V,,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19),控制反应温度600,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:,1,2,3,4,5,6,掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实_。解析正反应方向气体分子数增加,掺入水蒸气作稀释剂,相当于降低反应体系的分压,平衡正向移动,可以提高平衡转化率;控制反应温度为600的理由是_。解析由图可知,温度为600时,乙苯的平衡转化率较大,苯乙烯的选择性较高。,正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果,600,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大,1,2,3,4,5,6,解析答案,(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺乙苯-二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2H2=COH2O,CO2C=2CO。新工艺的特点有_(填编号)。CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移不用高温水蒸气,可降低能量消耗有利于减少积炭有利于CO2资源利用,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析CO2与H2反应,H2浓度减小,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移,正确;不用高温水蒸气,可降低能量消耗,正确;CO2能与碳反应,生成CO,减少积炭,正确;充分利用CO2资源,正确。答案,1,2,3,4,5,6,6.已知甲烷隔绝空气在不同温度下有可能发生如下两个裂解反应:CH4(g)C(s)2H2(g),2CH4(g)C2H2(g)3H2(g)。某同学为了得到用天然气制取炭黑的允许温度范围和最佳温度,在图书馆查到如下热力学数据:的H(298K)74.848kJmol1,S(298K)80.674Jmol1K1;的H(298K)376.426kJmol1,S(298K)220.211Jmol1K1。已知焓变和熵变随温度变化很小。请帮助这位同学考虑如下问题:,1,2,3,4,5,6,(1)该反应属于_(填“高温”或“低温”)自发反应。(2)判断此反应自发进行是由_(填“焓变”或“熵变”)决定的。(3)通过计算判断此反应在常温下能否自发进行。答案常温下:HTS74.848

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