2018浙江省高考化学《选考总复习》(课件)专项突破练(四)

2018浙江省高考化学《选考总复习》(课件)专项突破练(四)第一页，共33页。专项突破练(四)

加试题中的化学反应

速率和化学平衡专题7化学反应速率和化学平衡第二页，共33页。1.碳酸二甲酯(DMC)是一种近年来受到广泛关注的环保型绿色化工产品。在催化剂作用下，可由甲醇和CO2直接合成DMC：CO2＋2CH3OH――→CO(OCH3)2＋H2O，但甲醇转化率通常不会超过1%是制约该反应走向工业化的主要原因。某研究小组在其他条件不变的情况下，通过研究温度、反应时间、催化剂用量分别对转化数(TON)的影响来评价催化剂的催化效果。计算公式为TON＝转化的甲醇的物质的量/催化剂的物质的量。1234第三页，共33页。1234第四页，共33页。1234第五页，共33页。(1)已知25℃时，甲醇和DMC的标准燃烧热分别为ΔH1和ΔH2，则上述反应在25℃时的焓变ΔH3＝____________。解析答案2ΔH1－ΔH21234第六页，共33页。(2)根据反应温度对TON的影响图(图1)判断该反应的焓变ΔH_____(填“＞”、“＝”或“＜”)0，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析答案解析根据图可知，温度升高,TON降低，催化剂的物质的量不变,故转化的甲醇的物质的量减少,所以平衡向逆反应方向移动，故正向放热,ΔH＜0。＜

经过相同的反应时间，温度较低时，反应未达到平衡；温度较高时，反应已达到平衡，随着温度升高，TON减小，即平衡向左移动，说明该反应放热

1234第七页，共33页。(3)根据反应时间对TON的影响图(图2)，已知溶液总体积10mL，反应起始时甲醇0.25mol，催化剂0.6×10－5mol，计算该温度下，4～7h内DMC的平均反应速率：_____________________；计算10h时，甲醇的转化率：____________。1×10－3mol·L－1·h－18.4×10－2%1234答案解析第八页，共33页。解析4h时TON＝20，7h时TON＝30，ΔTON＝10，故Δ甲醇＝10×0.6×10－5mol＝0.6×10－4mol，甲醇的平均速率为0.6×10－4mol÷0.01L÷3h＝2×10－3mol·L－1·h－1，故DMC平均反应速率＝1×10－3mol·L－1·h－1。10h，转化的甲醇为35×0.6×10－5mol＝2.1×10－4mol，转化率为2.1×10－4mol÷0.25mol＝8.4×10－2%。1234第九页，共33页。(4)根据该研究小组的实验及催化剂用量TON的影响图(图3)，判断下列说法正确的是_____(填字母)。a.由甲醇和CO2直接合成DMC，可以利用价廉易得的

甲醇把影响环境的温室气体CO2转化为资源，在资

源循环利用和环境保护方面都具有重要意义b.在反应体系中添加合适的脱水剂,将提高该反应的TON1234√√解析c.当催化剂用量低于1.2×10－5mol时，随着催化剂用量的增加，甲醇的平衡转

化率显著提高d.当催化剂用量高于1.2×10－5mol时，随着催化剂用量的增加，DMC的产率反

而急剧下降第十页，共33页。解析a项正确，b项减少水，使平衡正向移动，正确；c、d项TON不能代表转化率和产率，错误。1234第十一页，共33页。2.(2016·嘉兴市第一中学高二下学期期末)工业制硫酸，利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。请回答：(1)某温度下，SO2(g)＋O2(g)SO3(g)

ΔH＝－98kJ·mol－1。开始时在100L的密闭容器中加入4.0molSO2(g)和10.0molO2(g)，当反应达到平衡时共放出热量196kJ，该温度下平衡常数K＝________。答案解析1234第十二页，共33页。解析反应达到平衡时共放出196kJ的热量，根据热化学方程式可知反应了2.0molSO2和1.0molO2，则起始浓度(mol·L－1)0.040.10转化浓度(mol·L－1)0.020.010.02平衡浓度(mol·L－1)0.020.090.021234第十三页，共33页。(2)一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，达到平衡后改变下述条件，SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大的是________(填字母)。A.保持温度和容器体积不变，充入2molSO3B.保持温度和容器体积不变，充入2molN2C.保持温度和容器体积不变，充入0.5molSO2和0.25molO2D.保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3E.升高温度F.移动活塞压缩气体解析√√√1234第十四页，共33页。解析A项，保持温度和容器体积不变，充入2molSO3，平衡向逆反应方向移动，则SO2、O2、SO3气体平衡浓度都比原来增大，正确；B项，保持温度和容器体积不变，充入2molN2，对平衡移动没有影响，各物质的浓度不变，错误；C项，保持温度和容器体积不变，充入0.5molSO2和0.25molO2，平衡向正反应方向进行，再次平衡后各物质的浓度均增大，正确；D项，保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3，处于等效平衡状态，浓度不变，错误；E项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO3的浓度减小，错误；F项，移动活塞压缩气体，浓度均增大，正确。1234第十五页，共33页。(3)下列关于2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)反应的图像中，一定正确的是______(填字母)。解析√√√1234第十六页，共33页。解析A项，温度升高，平衡逆向移动，逆反应速率增加的倍数大，正确；B项，图像的前半段为反应建立平衡的过程，SO3%逐渐增大，T1之后的阶段为化学反应随温度的升高平衡移动的过程，升高温度，平衡逆向移动，SO3逐渐减小，图像正确；C项，600℃高于500℃，平衡逆向移动，SO3%逐渐减小，图像错误；D项，增大压强，平衡正向移动，SO3%增大，图像正确。1234第十七页，共33页。(4)①某温度下，SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图所示。当平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)____(填“＞”、“＜”或“＝”)K(B)。解析平衡常数只与温度有关系，温度不变，平衡常数不变，即K(A)＝K(B)。＝解析答案1234第十八页，共33页。②将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度为0.25mol·L－1)。请在下图画出此变化过程中SO3(g)浓度的变化曲线。解析答案1234第十九页，共33页。解析将一定量的SO2(g)和O2(g)放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c(SO3)的变化如下图所示。若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，压强增大，物质的浓度瞬间变为原来的2倍，平衡向正反应方向进行，在第8分钟达到新的平衡(此时SO3的浓度为0.25mol·L－1)，则此变化过程中SO3(g)浓度的变化曲线可表示为解析答案1234第二十页，共33页。答案1234第二十一页，共33页。3.目前工业合成氨的原理是N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－93.0kJ·mol－1(1)已知一定条件下：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)

ΔH＝1530.0kJ·mol－1。则氢气标准燃烧热的热化学方程式为____________________________________________。解析已知反应：①N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

ΔH＝－93.0kJ·mol－1；②2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)

ΔH＝1530.0kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知(①×2－②)÷6即得到氢气标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋O2(g)===H2O(l)

ΔH＝－286kJ·mol－1。解析答案1234第二十二页，共33页。(2)如图，在恒温恒容装置中进行合成氨反应。①表示N2浓度变化的曲线是____。C答案解析1234第二十三页，共33页。解析根据图像可知反应进行到25min时曲线A减少了6.0mol·L－1－3.0mol·L－1＝3.0mol·L－1，C减少了2.0mol·L－1－1.0mol·L－1＝1.0mol·L－1，因此根据方程式可知表示N2浓度变化的曲线是C。1234第二十四页，共33页。②前25min内，用H2浓度变化表示的化学反应速率是________________。解析前25min内，氢气浓度减少了3.0mol·L－1，则用H2浓度变化表示的化学反应速率是3.0mol·L－1÷25min＝0.12mol·L－1·min－1。0.12mol·L－1·min－1解析答案1234第二十五页，共33页。③在25min末刚好平衡，则平衡常数K＝___。解析答案1234第二十六页，共33页。(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应，下列说法正确的是_____。A.气体体积不再变化，则已平衡B.气体密度不再变化，尚未平衡C.平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，平衡不移动D.平衡后，压缩容器，生成更多NH3解析√√1234第二十七页，共33页。解析A项，正反应是体积减少的可逆反应，因此在恒温恒压下气体体积不再变化时已平衡，正确；B项，密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量始终不变，但容器容积是变化的，所以密度是变化的，因此气体密度不再变化时反应已达到平衡，错误；C项，平衡后，往装置中通入一定量Ar，压强不变，容器容积增加，浓度降低，平衡向逆反应方向移动，错误；D项，平衡后，压缩容器，压强增大，平衡向正反应方向进行，因此生成更多NH3，正确。1234第二十八页，共33页。4.(2016·杭州市七校高二下学期期中)氮化铝(AlN)是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料

，可在温度高于1500℃时，通过碳热还原法制得。实验研究认为，该碳热还原反应分两步进行：①Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X(X中Al与O的质量比为6.75∶2)；②在碳存在下，X与N2反应生成AlN。请回答：(1)X的化学式为____。解析Al2O3在碳的还原作用下生成铝的气态低价氧化物X(X中Al与O的质量比为6.75∶2)，设这个氧化物的化学式为AlxOy，根据X中Al与O的质量比为6.75∶2可得，27x∶16y＝6.75∶2，x∶y＝2∶1，X的化学式为Al2O。Al2O解析答案1234第二十九页，共33页。(2)碳热还原法制备氮化铝的总化学方程式为Al2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)2AlN(s)＋3CO(g)解析答案解析反应Al2O3(s)＋3C(s)＋N2(g)2AlN(s)＋3CO(s)的ΔS>0，反应在高温下自发进行说明ΔH