- 4.83 MB
- 2021-08-06 发布
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-
1
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
考点一
化学平衡及其影响因素
1
.(2018
天津理综
,5)
室温下
,
向圆底烧瓶中加入
1 mol C
2
H
5
OH
和含
1 mol HBr
的氢溴酸
,
溶液中发生反应
:C
2
H
5
OH+HBr C
2
H
5
Br+H
2
O,
充分反应后达到平衡。已知常压下
,C
2
H
5
Br
和
C
2
H
5
OH
的沸点分别为
38.4
℃
和
78.5
℃
。下列有关叙述错误的是
(
)
A.
加入
NaOH,
可增大乙醇的物质的量
B.
增大
HBr
浓度
,
有利于生成
C
2
H
5
Br
C.
若反应物均增大至
2 mol,
则两种反应物平衡转化率之比不变
D.
若起始温度提高至
60
℃
,
可缩短反应达到平衡的时间
答案
解析
解析
关闭
加入
NaOH
能与
HBr
反应
,
平衡左移
,
可增大乙醇的物质的量
,A
项正确
;
增大反应物
HBr
的浓度
,
平衡右移
,
有利于生成
C
2
H
5
Br,B
项正确
;
由于两种反应物的起始量相等
,
且反应中两种物质的化学计量数之比为
1
∶
1,
则两种反应物平衡转化率之比不变
,C
项正确
;
由于
C
2
H
5
Br
的沸点为
38.4
℃
,
若起始温度提高至
60
℃
,
则会造成
C
2
H
5
Br
的挥发
,
因此反应达到平衡的时间会延长
,D
项错误。
答案
解析
关闭
D
-
2
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
2
.(2017
课标全国
Ⅰ
,28
节选
)
近期发现
,H
2
S
是继
NO
、
CO
之后的第三个生命体系气体信号分子
,
它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题
:
H
2
S
与
CO
2
在高温下发生反应
:H
2
S(g)+CO
2
(g) COS(g)+H
2
O(g)
。在
610 K
时
,
将
0.10 mol CO
2
与
0.40 mol H
2
S
充入
2.5 L
的空钢瓶中
,
反应平衡后水的物质的量分数为
0.02,
此时
H
2
S
的转化率为
α
1
。
(1)
在
620 K
重复实验
,
平衡后水的物质的量分数为
0.03,H
2
S
的转化率
α
2
α
1
,
该反应的
Δ
H
0(
填
“>”“<”
或
“=”)
。
(2)
向反应器中再分别充入下列气体
,
能使
H
2
S
转化率增大的是
(
填标号
)
。
A.H
2
S B.CO
2
C.COS D.N
2
答案
解析
解析
关闭
(1)
升高温度
,
平衡后水的物质的量分数增大
,
即平衡正向移动
,
则
H
2
S
的转化率增大。升高温度
,
平衡向吸热反应方向移动
,
则正反应为吸热反应
,Δ
H
>0
。
(2)
增大反应物中一种物质的百分含量
,
其自身的转化率降低
,
而另外一种反应物的转化率增大
,
因此选
B
。加入
COS
时
,
平衡逆向移动
,H
2
S
的转化率减小
;
加入
N
2
,
平衡不移动
,H
2
S
的转化率不变。
答案
解析
关闭
(1)>
>
(2)B
-
3
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
3
.(2017
课标全国
Ⅲ
,28
节选
)
砷
(As)
是第四周期
ⅤA
族元素
,
可以形成
As
2
S
3
、
As
2
O
5
、
H
3
AsO
3
、
H
3
AsO
4
等化合物
,
有着广泛的用途。回答下列问题
:
-
4
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
AC
-
5
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
4
.(2016
海南高考改编
,11)
由反应物
X
转化为
Y
和
Z
的能量变化如图所示。
下列说法正确的是
(
)
A.
由
X→Y
反应的
Δ
H
=
E
5
-E
2
B.
由
X→Z
反应的
Δ
H
<0
C.
增大压强有利于提高
Y
的产率
D.
升高温度有利于提高
Z
的产率
B
解析
:
由
X→Y
反应的
Δ
H
=
E
3
-E
2
,A
错误。依图知
,
由
X→Z
反应中的反应物的总能量大于生成物的总能量
,
反应放热
,Δ
H
<0,B
正确。根据反应
:2X(g) 3Y(g),
增大压强
,
平衡向左移动
,
不利于提高
Y
的产率
,C
错误。由
B
分析知
,X→Z
的反应放热
,
升高温度
,
平衡向左移动
,
不利于提高
Z
的产率
,D
错误。
-
6
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
5
.(2016
课标全国
Ⅲ
,27
节选
)
煤燃烧排放的烟气含有
SO
2
和
NO
x
,
形成酸雨、污染大气
,
采用
NaClO
2
溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题
:
(1)
在鼓泡反应器中通入含有
SO
2
和
NO
的烟气
,
反应温度
323 K,NaClO
2
溶液浓度为
5×10
-3
mol·L
-1
。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
①
增加压强
,NO
的转化率
(
填
“
提高
”“
不变
”
或
“
降低
”)
。
②
由实验结果可知
,
脱硫反应速率
脱硝反应速率
(
填
“
大于
”
或
“
小于
”)
。原因是除了
SO
2
和
NO
在烟气中的初始浓度不同
,
还可能是
。
-
7
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
(2)
在不同温度下
,NaClO
2
溶液脱硫、脱硝的反应中
SO
2
和
NO
的平衡分压
p
c
如图所示。
①
由图分析可知
,
反应温度升高
,
脱硫、脱硝反应的平衡常数均
________(
填
“
增大
”“
不变
”
或
“
减小
”)
。
-
8
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
(3)
如果采用
NaClO
、
Ca(ClO)
2
替代
NaClO
2
,
也能得到较好的烟气脱硫效果。
从化学平衡原理分析
,Ca(ClO)
2
相比
NaClO
具有的优点是
。
答案
:
(1)
①
提高
②
大于
NO
溶解度较低或脱硝反应活化能较高
(2)
①
减小
(3)
形成
CaSO
4
沉淀
,
使平衡向产物方向移动
,SO
2
转化率提高
-
9
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
-
10
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
-
11
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
方法指导
解答化学平衡移动问题的步骤
-
12
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
1
.(2018
河北保定三中模拟
)
在密闭容器中
,
一定条件下进行如下反应
:
Δ
H
=-373.2 kJ·mol
-1
,
达到平衡后
,
为提高该反应的速率和
NO
的转化率
,
采取的正确措施是
(
)
A.
加催化剂同时升高温度
B.
加催化剂同时增大压强
C.
升高温度同时充入
N
2
D.
降低温度同时增大压强
答案
解析
解析
关闭
该反应为放热反应
,
升高温度
,
平衡逆向移动
,NO
的转化率降低
,A
项不符合题意
;
加入催化剂能加快反应速率
,
增大压强平衡右移
,NO
的转化率增大
,B
项符合题意
;
升高温度
,
平衡逆向移动
,NO
转化率降低
;
通入
N
2
平衡逆向移动
,
也使
NO
转化率降低
,C
项不符合题意
;
降低温度
,
反应速率减小
,D
项不符合题意。
答案
解析
关闭
B
-
13
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
14
-
考点一
考点二
真题示例
核心建模
对点演练
考点三
3
.
可逆反应
L(s)+
a
G(g)
b
R(g)
Δ
H
达到平衡时
,
温度和压强对该反应的影响如图所示
:
x
轴表示温度
,
y
轴表示平衡混合气中
G
的体积分数
,
压强
p
1
>p
2
。下列判断正确的是
(
)
A.1+
ab
D.
增加
L
的物质的量
,
可提高
G
的转化率
C
解析
:
由图像曲线的变化特点可知
,
升高温度
,G
的体积分数减小
,
说明升高温度平衡向正反应方向移动
,
则该反应的正方向为吸热反应
;
增大压强
,G
的体积分数减小
,
则平衡向减少
G
的方向移动
,
由于
L
为固体
,
说明
a>b
,
增加
L
的物质的量
,
平衡不移动
,G
的转化率不变。
-
15
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
考点二
化学平衡常数及其转化率
1
.(2018
全国
Ⅰ
,28)
采用
N
2
O
5
为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术
,
在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题
:
(1)1840
年
Devil
用干燥的氯气通过干燥的硝酸银
,
得到
N
2
O
5
。该反应的氧化产物是一种气体
,
其分子式为
。
(2)F.Daniels
等曾利用测压法在刚性反应器中研究了
25
℃
时
N
2
O
5
(g)
分解反应
:
其中
NO
2
二聚为
N
2
O
4
的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强
p
随时间
t
的变化如下表所示
[
t
=∞
时
,N
2
O
5
(g)
完全分解
]:
-
16
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
17
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(3)
对于反应
2N
2
O
5
(g)
→
4NO
2
(g)+O
2
(g),R.A.Ogg
提出如下反应历程
:
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是
(
填标号
)
。
A.
v
(
第一步的逆反应
)>
v
(
第二步反应
)
B.
反应的中间产物只有
NO
3
C.
第二步中
NO
2
与
NO
3
的碰撞仅部分有效
D.
第三步反应活化能较高
-
18
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
答案
:
(1)O
2
(2)
①
53.1
②
30.0
6.0×10
-2
③
大于 温度提高
,
体积不变
,
总压强提高
;NO
2
二聚为放热反应
,
温度提高
,
平衡左移
,
体系物质的量增加
,
总压强提高
④
13.4
(3)AC
解析
:
(1)
干燥的氯气与干燥的
AgNO
3
之间发生氧化还原反应时
,
氯气作氧化剂
,
而
AgNO
3
中
Ag
、
N
元素都处于最高价
,
所以被氧化的只能为氧元素
,
则得到的气体为氧气。
(2)
①
由盖斯定律可知
,(
第一个已知反应
÷2)-(
第二个已知反应
)
可得反应
: ,
则该反应的
Δ
H
=-4.4
kJ
·
mol
-1
÷2-(-55.3
kJ
·
mol
-1
)=+53.1
kJ
·
mol
-1
。
-
19
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
20
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
21
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
2
.(2017
课标全国
Ⅰ
,28
节选
)
近期发现
,H
2
S
是继
NO
、
CO
之后的第三个生命体系气体信号分子
,
它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题
:
H
2
S
与
CO
2
在高温下发生反应
:H
2
S(g)+CO
2
(g) COS(g)+H
2
O(g)
。在
610 K
时
,
将
0.10 mol CO
2
与
0.40 mol H
2
S
充入
2.5 L
的空钢瓶中
,
反应平衡后水的物质的量分数为
0.02
。
H
2
S
的平衡转化率
α
1
=
%,
反应平衡常数
K
=
。
答案
解析
解析
关闭
答案
解析
关闭
-
22
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
23
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
24
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
25
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
答案
:
(1)
增大
1.0×10
14
(2)
小于
-
26
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
27
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
28
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
29
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
30
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
31
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
方法技巧
1
.
化学平衡的计算解题思维路径
-
32
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
2
.“
三段式
”
模式进行化学平衡计算
根据反应进行
(
或平衡移动
)
的方向
,
设某反应物消耗的量
,
然后列式求解。
例
:
m
A(g)
+
n
B(g)
p
C(g)+
q
D(g)
起始量
:
a
b
0
0
变化量
:
mx
nx
px
qx
平衡量
:
a-mx
b-nx
px
qx
注意
:
①
变化量与化学方程式中各物质的化学计量数成比例。
②
这里
a
、
b
可指
:
物质的量、物质的量浓度、气体体积等。
③
弄清起始量、平衡量、平衡转化率三者之间的互换关系。
④
在利用平衡常数时
,
要注意反应物或生成物的状态。
-
33
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
1
.(2018
四川成都七中模拟
)
在
2 L
恒容密闭容器中充入
2 mol X
和
1 mol Y,
发生反应
:2X(g)+Y(g) 3Z(g),
反应过程持续升温
,
测得
X
体积分数与温度关系如图所示。下列推断正确的是
(
)
A.
Q
点时
,Y
的转化率最大
B.
升高温度
,
平衡常数增大
C.
W
点
X
的正反应速率等于
M
点
X
的正反应速率
D.
平衡时
,
再充入
Y,
达到平衡时
Z
的体积分数一定增大
答案
解析
解析
关闭
从反应开始到
Q
点是正向建立平衡的过程
,Y
的转化率逐渐增大
,
从
Q
点到
M
点
,
升高温度平衡左移
,X
的转化率降低
,
故
Q
点
Y
的转化率最大
,A
正确
;
分析图像
,X
的体积分数先减小到最低
,
这是化学平衡的建立过程
,
后增大
,
这是平衡的移动过程
,
升高温度
,
Q
点后
X
的体积分数增大
,
说明升温平衡左移
,
平衡常数减小
,B
错误
;
M
点对应的温度高
,
故反应速率大
,C
错误
;
平衡时再充入
Y,
平衡右移
,
n
(Z)
增大
,
但
n
(Y)
也增大
,
故
Z
的体积分数不一定增大
,D
错误。
答案
解析
关闭
A
-
34
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
B
-
35
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
-
36
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
该反应的正反应是气体体积增大的放热反应
,
因此根据平衡移动原理
,
欲提高平衡体系中
Y
的含量
,
可降低体系温度或减少
Z
的量
,C
错误。其他条件不变
,
再充入
0.1 mol
气体
X,
由于压强增大的影响大于浓度增大的影响
,
增大压强
,
平衡向气体体积减小的逆反应方向移动
,X
的转化率降低
,D
错误。
-
37
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
-
38
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
(3)
①
由总压强
p
和起始压强
p
0
表示反应体系的总物质的量
n
总
和反应物
A
的物质的量
n
(A),
n
总
=
mol,
n
(A)=
mol
。
②
下表为反应物
A
浓度与反应时间的数据
,
计算
:
a
=
。
分析该反应中反应物的浓度
c
(A)
变化与时间间隔
(Δ
t
)
的规律
,
得出的结论是
,
由此规律推出反应在
12 h
时反应物的浓度
c
(A)
为
mol·L
-1
。
-
39
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
-
40
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
-
41
-
考点一
考点二
考点三
真题示例
核心建模
对点演练
-
42
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
考点三
有关化学反应速率和化学平衡的图像分析
1
.(2018
全国
Ⅱ
,27)CH
4
-CO
2
催化重整不仅可以得到合成气
(CO
和
H
2
),
还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题
:
(1)CH
4
-CO
2
催化重整反应为
:CH
4
(g)+CO
2
(g) 2CO(g)+2H
2
(g)
。
已知
:
该催化重整反应的
Δ
H
=
kJ·mol
-1
,
有利于提高
CH
4
平衡转化率的条件是
(
填字母
)
。
A.
高温低压
B.
低温高压
C.
高温高压
D.
低温低压
-
43
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
某温度下
,
在体积为
2 L
的容器中加入
2 mol CH
4
、
1 mol CO
2
以及催化剂进行重整反应
,
达到平衡时
CO
2
的转化率是
50%,
其平衡常数为
mol
2
·L
-2
。
(2)
反应中催化剂活性会因积碳反应而降低
,
同时存在的消碳反应则使积碳量减少
,
相关数据如下表
:
-
44
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
①
由上表判断
,
催化剂
X
Y(
填
“
优于
”
或
“
劣于
”),
理由是
。
在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下
,
某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示
,
升高温度时
,
下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数
(
K
)
和速率
(
v
)
的叙述正确的是
(
填标号
)
。
A.
K
积
、
K
消
均增加
B.
v
积
减小、
v
消
增加
C.
K
积
减小、
K
消
增加
D.
v
消
增加的倍数比
v
积
增加的倍数大
-
45
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
②
在一定温度下
,
测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为
v=k
·
p
(CH
4
)·[
p
(CO
2
)]
-0.5
(
k
为速率常数
),
在
p
(CH
4
)
一定时
,
不同
p
(CO
2
)
下积碳量随时间的变化趋势如下图所示
,
则
p
a
(CO
2
)
、
p
b
(CO
2
)
、
p
c
(CO
2
)
从大到小的顺序为
。
-
46
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
答案
:
(1)247
A
(2)
①
劣于 相对于催化剂
X,
催化剂
Y
积碳反应的活化能大
,
积碳反应的速率小
;
而消碳反应活化能相对较小
,
消碳反应速率大
AD
②
p
c
(CO
2
)
、
p
b
(CO
2
)
、
p
a
(CO
2
)
解析
:
(1)
将已知热化学方程式依次编号为
①②③
,
根据盖斯定律
,
③
×2-
①
-
②
,
得到
CH
4
-
CO
2
催化重整反应的
Δ
H
=+247
kJ
·
mol
-1
。由于该反应是正反应气体体积增大的吸热反应
,
所以有利于提高
CH
4
平衡转化率的条件是高温低压
,A
项正确。某温度下
,
在体积为
2
L
的容器中加入
2
mol
CH
4
、
1
mol
CO
2
,
达到平衡时
CO
2
的转化率是
50%,
则平衡时各物质的物质的量浓度分别为
c
(CH
4
)=0.75
mol
·
L
-1
、
c
(CO
2
)=0.25
mol
·
L
-1
、
c
(CO)=0.5
mol
·
L
-1
、
c
(H
2
)=0.5
mol
·
L
-1
,
根据
-
47
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(2)
①
根据表格中活化能数据分析
,
催化剂
X
劣于催化剂
Y
。因为相对于催化剂
X,
催化剂
Y
积碳反应的活化能大
,
积碳反应的速率小
,
而消碳反应活化能相对较小
,
消碳反应速率大。由于积碳反应和消碳反应均为吸热反应
,
所以升高温度平衡正向移动
,
K
积
、
K
消
均增加
;
温度高于
600
℃
时
,
积碳量随温度的升高而下降
,
说明
v
消
增加的倍数比
v
积
增加的倍数大
,A
、
D
两项正确。
②
根据
v
=
k·p
(CH
4
)
·
[
p
(CO
2
)]
-0.5
,
当
p
(CH
4
)
一定时
,
积碳量随
p
(CO
2
)
的增大而减小
,
故
p
c
(CO
2
)>
p
b
(CO
2
)>
p
a
(CO
2
)
。
-
48
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
2
.(2017
课标全国
Ⅱ
,27
节选
)
丁烯是一种重要的化工原料
,
可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题
:
(1)
正丁烷
(C
4
H
10
)
脱氢制
1-
丁烯
(C
4
H
8
)
的热化学方程式如下
:
图
(a)
是反应
①
平衡转化率与反应温度及压强的关系图
,
x
0.1(
填
“
大于
”
或
“
小于
”);
欲使丁烯的平衡产率提高
,
应采取的措施是
(
填标号
)
。
A.
升高温度
B.
降低温度
C.
增大压强
D.
降低压强
-
49
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(2)
丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器
(
氢气的作用是活化催化剂
),
出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图
(b)
为丁烯产率与进料气中
n
(
氢气
)/
n
(
丁烷
)
的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势
,
其降低的原因是
。
(3)
图
(c)
为反应产率和反应温度的关系曲线
,
副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在
590
℃
之前随温度升高而增大的原因可能是
、
;590
℃
之后
,
丁烯产率快速降低的主要原因可能是
。
-
50
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
答案
:
(1)
小于
AD
(2)
原料中过量
H
2
会使反应
①
平衡逆向移动
,
所以丁烯转化率下降
(3)590
℃
前升高温度
,
反应
①
平衡正向移动 升高温度时
,
反应速率加快
,
单位时间产生丁烯更多 更高温度导致
C
4
H
10
裂解生成更多的短碳链烃
,
故丁烯产率快速降低
-
51
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
解析
:
(1)
由图
(a)
可以看出
,
温度相同时
,
由
0.1
MPa
变化到
x
MPa,
丁烷的转化率增大
,
即平衡正向移动
,
由于反应
①
是气体物质的量增大的反应
,
压强越小平衡转化率越大
,
所以
x
的压强更小
,
x
<0.1
。由于反应
①
为吸热反应
,
所以温度升高时
,
平衡正向移动
,
丁烯的平衡产率增大
,
因此
A
正确
,B
错误。由于反应
①
是气体物质的量增大的反应
,
加压时平衡逆向移动
,
丁烯的平衡产率减小
,
因此
C
错误
,D
正确。
(2)H
2
是反应
①
的产物
,
增大
会促使平衡逆向移动
,
从而降低丁烯的产率。
(3)590
℃
之前
,
随温度升高
,
反应速率增大
,
反应
①
是吸热反应
,
升高温度平衡正向移动
,
生成的丁烯会更多。温度超过
590
℃
,
更多的丁烷裂解生成短链烃类
,
导致丁烯产率快速降低。
-
52
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
两个反应在热力学上趋势均很大
,
其原因是
;
有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是
;
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是
。
-
53
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(2)
图
(a)
为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线
,
最高产率对应的温度为
460
℃
。低于
460
℃
时
,
丙烯腈的产率
(
填
“
是
”
或
“
不是
”)
对应温度下的平衡产率
,
判断理由是
;
高于
460
℃
时
,
丙烯腈产率降低的可能原因是
(
双选
,
填标号
)
。
A.
催化剂活性降低
B.
平衡常数变大
C.
副反应增多
D.
反应活化能增大
-
54
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(3)
丙烯腈和丙烯醛的产率与
n
(
氨
)
/n
(
丙烯
)
的关系如图
(b)
所示。由图可知
,
最佳
n
(
氨
)/n(
丙烯
)
约为
,
理由是
。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为
。
答案
:
(1)
两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂
(2)
不是 该反应为放热反应
,
平衡产率应随温度升高而降低
AC
(3)1
该比例下丙烯腈产率最高
,
而副产物丙烯醛产率最低
1
∶
7.5
∶
1
-
55
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
解析
:
(1)
从反应的焓变可看出这两个反应都为放热反应
,
且
“1 mol
反应
”
放出的热量大
,
故两个反应在热力学上的趋势很大。由于生成丙烯腈的反应为气体体积增大的放热反应
,
故要提高丙烯腈的产率可采取的措施为降温、降压。提高丙烯腈反应选择性的关键因素是使用合适的催化剂。
(2)
图
(a)
中
,
低于
460
℃
时的曲线不表示丙烯腈的产率
,
因为合成丙烯腈的反应为放热反应
,
温度降低时
,
丙烯腈的产率应增大
,
而非减小。高于
460
℃
时
,
丙烯腈产率降低的原因分析
:
催化剂活性降低
,
合成丙烯腈的反应速率减小
,
而副反应可能更多地发生
,A
项符合题意
;
平衡常数增大
,
丙烯腈的产率增大
,B
项不符合题意
;
副反应增多
,
可能导致丙烯腈产率降低
,C
项符合题意
;
反应活化能增大
,
并不影响平衡的移动
,
不会导致丙烯腈的产率变化
,D
项不符合题意。
-
56
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(3)
由图
(b)
可知
,
当
n
(
氨
)/
n
(
丙烯
)
在
1.0
左右时丙烯腈的产率达最大值
,
而副产物丙烯醛的产率达最小值。由反应
①
知
,
V
(NH
3
)
∶
V
(O
2
)
∶
V
(C
3
H
6
)=2
∶
3
∶
2,
而
V
(O
2
)
∶
V
(
空气
)≈1
∶
5,
则进料气的理论体积比约为
V
(NH
3
)
∶
V
(
空气
)
∶
V
(C
3
H
6
)=2
∶
15
∶
2,
即
1
∶
7.5
∶
1
。
-
57
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
58
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(2)
速率
—
时间图
:
如
Zn
与足量盐酸的反应
,
反应速率随时间的变化出现如图
2
所示的情况
,
解释原因
:
AB
段
(
v
渐增
),
因反应为放热反应
,
随着反应的进行
,
温度渐高
,
导致反应速率增大
;
BC
段
(
v
渐小
),
则主要原因是随反应的进行
,
溶液中
c
(H
+
)
逐渐减小
,
导致反应速率减小。故分析时要抓住各阶段的主要矛盾
,
认真分析。
图
2
-
59
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(3)
含量
—
时间
—
温度
(
压强
)
图
:
常见形式有如下几种。
(C%
指生成物
C
的质量分数
;B%
指反应物
B
的质量分数
)
-
60
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
61
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
-
62
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
(4)
恒压
(
温
)
线
(
如图
3
所示
):
该类图的纵坐标为物质的平衡浓度
(
c
)
或反应物的转化率
(
α
),
横坐标为温度
(
T
)
或压强
(
p
),
常见类型如下所示
:
-
63
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
2
.
特殊图像
如图
4
所示曲线是其他条件不变时
,
某反应物的最大转化率
(
α
)
与温度
(
T
)
的关系曲线
,
图中标出的
1
、
2
、
3
、
4
四个点
,
表示
v
(
正
)>
v
(
逆
)
的点是
3,
表示
v
(
正
)<
v
(
逆
)
的点是
1,
而
2
、
4
点表示
v
(
正
)=
v
(
逆
)
。
-
64
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
解题技巧
化学平衡图像题的解题技巧
1
.
紧扣特征。弄清可逆反应的正反应是吸热还是放热
,
体积增大、减小还是不变
,
有无固体、纯液体物质参与反应等。
2
.
先拐先平。在含量
(
转化率
)—
时间曲线中
,
先出现拐点的则先达到平衡
,
说明该曲线反应速率快
,
表示温度较高、有催化剂、压强较大等。
3
.
定一议二。当图像中有三个量时
,
先确定一个量不变
,
再讨论另外两个量的关系
,
有时还需要作辅助线。
4
.
三步分析法。一看反应速率是增大还是减小
;
二看
v
(
正
)
、
v
(
逆
)
的相对大小
;
三看化学平衡移动的方向。
-
65
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
1
.(2018
江西进贤二中模拟
)
在一定温度不同压强
(
p
1
<
p
2
)
下
,
可逆反应
2X(g) 2Y(g)+Z(g)
体系中
,
生成物
Z
在反应混合物中的体积分数
(
φ
)
与反应时间
(
t
)
的关系有以下图示
,
正确的是
(
)
答案
解析
解析
关闭
图像
A
中压强为
p
1
时到达平衡用时间短
,
即
p
1
>
p
2
,
与题意不符
,A
项错误
;
图像
B
中压强为
p
2
时到达平衡用时间短
,
故
p
1
<
p
2
;
增大压强
,
平衡逆向移动
,
生成物
Z
的物质的量分数减小
,
与实际相符
,B
项正确
;
图像
C
中压强为
p
1
时到达平衡用时间短
,
故
p
1
>
p
2
,
与题意不符
,C
项错误
;
图像
D
中压强为
p
2
时到达平衡用时间短
,
符合
p
1
<
p
2
;
增大压强
,
平衡时
Z
的物质的量分数增大
,
与实际不相符
,D
项错误。
答案
解析
关闭
B
-
66
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
答案
解析
解析
关闭
改变压强
,X
的平衡转化率不变
,
说明反应前后气体的化学计量数之和相等
,
所以
a
=3;
此反应为放热反应
,
升高温度
,X
的平衡转化率减小
,
故
T
1
>
T
2
,
所以
v
(
B
)
>v
(
A
)
。
答案
解析
关闭
C
2
.
向某密闭容器中充入
1 mol X
与
2 mol Y
发生反应
:X(g)+2Y(g)
a
Z(g)
Δ
H
<0,
达到平衡后
,
改变某一条件
(
温度或容器体积
),X
的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是
(
)
A.
a
=2
B.
T
2
>
T
1
C.
A
点的反应速率
:
v
正
(X)=
v
逆
(Z)
D.
用
Y
表示
A
、
B
两点的反应速率
:
v
(
A
)>
v
(
B
)
-
67
-
真题示例
核心建模
对点演练
考点一
考点二
考点三
3
.
以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为
2CO
2
(g)+6H
2
(g) CH
3
CH
2
OH(g)+3H
2
O(g)
Δ
H
<0
。某压强下的密闭容器中
,
按
CO
2
和
H
2
的物质的量比为
1
∶
3
投料
,
不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数
(
y
%)
随温度变化如图所示。下列说法正确的是
(
)
A.a
点的平衡常数小于
b
点
B.b
点
,
v
正
(CO
2
)=
v
逆
(H
2
O)
C.a
点
,H
2
和
H
2
O
物质的量相等
D.
其他条件恒定
,
充入更多
H
2
,
v
(CO
2
)
不变
答案
解析
解析
关闭
从图像可知
,
温度越高氢气的含量越高
,
说明升高温度平衡向逆反应方向移动
,
温度升高平衡常数减小
,a>b,A
错误。
b
点只能说明该温度下
,CO
2
和
H
2
O
的浓度相等
,
不能说明
v
正
(CO
2
)=
v
逆
(H
2
O),B
错误。从图像可知
,a
点
,H
2
和
H
2
O
的物质的量百分数相等
,
故物质的量相等
,C
正确。其他条件恒定
,
充入更多
H
2
,
反应物浓度增大
,
正反应速率增大
,
v
(CO
2
)
也增大
,D
错误。
答案
解析
关闭
C