2020年高考化學(xué)提升突破12數(shù)形結(jié)合破解速率、平衡圖像(教師版)

1、精品資源備戰(zhàn)高考提升突破戰(zhàn)勝高考專題12數(shù)形結(jié)合破解速率、平衡圖像建立變化觀念與模型認(rèn)知速率、平衡圖像題”屬于化學(xué)坐標(biāo)圖形題，目的在于考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具的能力、對(duì)數(shù)據(jù)和圖形分析識(shí)別的能力及靈活運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)、化學(xué)規(guī)律解決問題的能力，主要考查學(xué)生對(duì)題目所給信息進(jìn)行有效獲 取、分析與處理數(shù)據(jù)的能力。，學(xué)會(huì)分析這種素養(yǎng)能力立意的綜合試題要求我們：認(rèn)識(shí)化學(xué)變化是有條件、有多樣性和復(fù)雜性的觀念化學(xué)反應(yīng)速率的主要影響因素，能根據(jù)反應(yīng)速率理論和化學(xué)平衡原理，從圖像中挖掘出對(duì)解題有用的信息，抓住圖像中的特殊點(diǎn)可以準(zhǔn)確有效地解讀圖像，找出規(guī)律。，發(fā)展認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)我們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中，需要通過開展概括關(guān)聯(lián)、比較說(shuō)

2、明、推論預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)論證等活動(dòng) 的基本角度，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)理論模型建構(gòu)的過程。促使學(xué)生形成從限度、速率、能耗等多角度綜合調(diào)控化學(xué) 反應(yīng)的基本思路，發(fā)展學(xué)生綠色化學(xué)”的觀念和辯證思維的能力。1.12019漸課標(biāo)n環(huán)戊二烯體驗(yàn)素養(yǎng)是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)。環(huán)戊二烯容易發(fā)生聚合生成二聚體，該反應(yīng)為可逆反應(yīng)。不同溫度下，溶液中環(huán)戊二烯濃度與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示，下列說(shuō)法正確的是 （填標(biāo)號(hào)）。A. Ti>T2B. a點(diǎn)的反應(yīng)速率小于c點(diǎn)的反應(yīng)速率C. a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn)的逆反應(yīng)速率D. b點(diǎn)時(shí)二聚體的濃度為 0.45 mol L-1【答案】CD【解析】A .溫度越高

3、化學(xué)反應(yīng)速率越快 ，單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度減少越多 ，則Ti<T2,故A錯(cuò)誤；B.溫 度越高化學(xué)反應(yīng)速率越快，因此a點(diǎn)反應(yīng)速率大于c點(diǎn)反應(yīng)速率，故B錯(cuò)誤；C. a點(diǎn)、b點(diǎn)反應(yīng)一直在正 向進(jìn)行，故v (正)>v(逆),a點(diǎn)反應(yīng)物濃度大于 b點(diǎn)，故a點(diǎn)正反應(yīng)速率大于 b點(diǎn)，故C正確；D . b點(diǎn)時(shí) 環(huán)戊二烯濃度由 1.5mol/L減小到0.6mol/L,減少了 0.9mol/L,因此生成二聚體 0.45mol/L,故D正確。【素養(yǎng)解讀】本題通過不熟悉共軻二烯的二聚反應(yīng)這一陌生情境，考查溫度對(duì)可逆反應(yīng)速率的影響規(guī)律、化學(xué)平衡的建立、平均反應(yīng)速率的計(jì)算等，這是新課程倡導(dǎo)的基于真實(shí)情境、實(shí)際問

4、題、學(xué)科主干知識(shí)指向?qū)W科核心素養(yǎng)的典型命題模式，有利于考查學(xué)生發(fā)展變化觀念和模型認(rèn)知素養(yǎng)的水平。2.12019?新課標(biāo)出】 近年來(lái)，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長(zhǎng)。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)。(1) Deacon發(fā)明的直接氧化法為：4HCl(g)+O 2(g)=2Cl 2(g)+2H 2O(g)。下圖為剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(O2)分別等于1 ： 1、4 ： 1、7 ： 1時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:口之興英二君icH可知反應(yīng)平衡常數(shù) K ( 300C) K (400C)(填 大于"或 小于&quo

5、t;)。設(shè)HCl初始濃度為Co根據(jù) 進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(O2)=1 ： 1的數(shù)據(jù)計(jì)算K (400 C) = (列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl) : c(O2)過低、過高的不利影響分別是(2)在一定溫度的條件下，進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是。(寫出2種)【答案】(1)大于_ 2_ 2(0.42)(0.42)4Z(1 0.84)(1 0.21)CoO2和Cl2分離能耗較高、HCl轉(zhuǎn)化率較低(2)增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)方程式知，HCl平衡轉(zhuǎn)化率越大，平衡常數(shù)K越大,結(jié)合圖像知升高溫度平衡

6、轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，則K(300 C )>K(400 C );由圖像知，400C時(shí)，HCl平衡轉(zhuǎn)化率為84%,用三段式法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得：4HCl(g) O2(g)2cMg) 2H2O(g)起始(濃度)Coco00變化(濃度)0.84C00.21C00.42C00.42co平衡(濃度)(1-0.84)Co(1-0.21)C0 0.42co0.42co22則K= 一(.)4 (.)；根據(jù)題干信息知，進(jìn)料濃度比過低，氧氣大量剩余，導(dǎo)致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的(1 0.84)(1 0.21)Co 能耗較高；進(jìn)料濃度比過高 ,HCl不能充分反應(yīng)，導(dǎo)致HCl轉(zhuǎn)化率較低；(3)

7、若想提高HCl的轉(zhuǎn)化率，應(yīng)該促使平衡正向移動(dòng)，該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng) ，根據(jù)勒夏特列原理，可以 增大壓強(qiáng)，使平衡正向移動(dòng)；也可以及時(shí)除去產(chǎn)物，減小產(chǎn)物濃度，使平衡正向移動(dòng)；【素養(yǎng)解讀】本題以生產(chǎn)中真實(shí)情境為載體，考查化學(xué)平衡圖像的識(shí)別與分析、進(jìn)料比(或反應(yīng)物濃度)和溫度對(duì)反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率的影響、三行數(shù)據(jù)解題模型的運(yùn)用、解釋原因、提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的方法或措 施等實(shí)際問題，弄清變化趨勢(shì)是分析解決問題的關(guān)鍵，找準(zhǔn)哪條曲線代表什么進(jìn)料比且找準(zhǔn)定量點(diǎn)(400c反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率)是進(jìn)行化學(xué)平衡計(jì)算的根據(jù)，解釋不利影響和提高轉(zhuǎn)化率的方法主要根據(jù)信息的接受、吸收和整合能力以及化學(xué)平衡原理。解答速率、平衡

8、圖像題的策略速率、平衡圖像問題是化學(xué)反應(yīng)原理的重要組成部分之一，近年高考均涉及到此類問題 ，分析和解決這類問題需要我們注重對(duì)速率與平衡知識(shí)的深度理解及應(yīng)用，才能更好地把外界條件的變化而引起的物理量的變化清晰地表征在化學(xué)圖像上。一、應(yīng)重視對(duì)理論的深度理解分析速率、平衡圖像題的理論依據(jù)是速率理論和平衡移動(dòng)原理，學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)突破理解上的重難點(diǎn)。外界因素如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑、反應(yīng)物接觸面積、固體顆粒大小等改變，會(huì)引起化學(xué)反應(yīng)速率的變化。但各個(gè)外界因素對(duì)可逆反應(yīng)正、逆方向速率的影響程度不盡相同。例如升高溫度，正逆反應(yīng)速率都升高，只是升高的程度大小不同；增大濃度 ，反應(yīng)速率增大(但當(dāng)往體系中加入某一物質(zhì)

9、時(shí)，若該物質(zhì)為固體和純液體時(shí)，不影響速率）；增大壓強(qiáng)加快反應(yīng)速率，必須引起參與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度變化才可能引起速率的變化；催化劑同等程度的改變正逆反應(yīng)速率但不影響平衡，催化劑的活性受溫度等外界條件的影響等。一些條件改變引起正、逆速率改變程度不同，原平衡被破壞，該影響速率的因素也是影響平衡的因素。一些條件改變雖然引起正、逆速率改變 ，但改變的程度相同，該因素是影響速率的因素卻不是影響平衡的因素。例 如,催化劑同等程度影響正逆反應(yīng)速率，不影響平衡。對(duì)方程式兩邊氣體計(jì)量數(shù)相同的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，速率改變，但正、逆方向速率同時(shí)、同等程度改變，平衡不受影響。在速率平衡圖像中，如果涉及多個(gè)因素，這類問題較復(fù)雜

10、，學(xué)生不僅需要具備有關(guān)速率和平衡理論的基礎(chǔ) 知識(shí)，還需要全面考察、分析問題，透過紛繁的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題的本質(zhì)，才能獲得問題的正確答案。二、學(xué)會(huì)剖析單因素作用于速率或平衡外界因素改變，速率和平衡都可能發(fā)生改變，但不能將速率和平衡混為一談，要辯證分析速率理論和平衡 理論的本質(zhì)區(qū)別，從實(shí)際出發(fā)將速率或平衡問題獨(dú)立分析判斷。例如，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率或者產(chǎn)率隨溫度發(fā)生變化的圖像，到底是用速率理論還是平衡理論去分析，需要我們思考、辨別、領(lǐng)悟，形成基本的思維模式： 速率理論適用于反應(yīng)的整個(gè)過程，而平衡理論只適用于反應(yīng)達(dá)到平衡以后。只有經(jīng)過獨(dú)立思考、反思,不難獲得反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率或者產(chǎn)率隨溫度發(fā)生變化的圖像的分析思路：達(dá)

11、到平衡以前，應(yīng)用速率理論，溫度越高，速率越快，轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率越高；達(dá)到平衡以后，應(yīng)用平衡理論，溫度升高，平衡向吸熱方向移動(dòng)，若正反應(yīng)吸熱，轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率增大； 若正反應(yīng)放熱，轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率下降。學(xué)會(huì)分析題意，弄清楚起點(diǎn)和終點(diǎn)是定性點(diǎn)，還是定量點(diǎn)，弄清變化趨勢(shì)。弄清反應(yīng)的類別是指單一反應(yīng)、 平行反應(yīng)或連續(xù)反應(yīng)；弄清外界條件的改變是對(duì)速率和平衡的單一影響還是同時(shí)影響，所作曲線是平衡曲線還是非平衡狀態(tài)至建立平衡的曲線等。三、透徹理解圖像背后隱藏的本質(zhì)從外界條件（溫度、壓強(qiáng)、濃度、催化劑）的改變對(duì)速率和平衡的影響出發(fā)，著力掃清學(xué)生在理解這些知識(shí)點(diǎn)中易錯(cuò)、易混淆的部分。遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的呈現(xiàn)原則，由單一溫度改

12、變?nèi)胧?，再討論單一壓?qiáng)改變，但在壓強(qiáng)一處進(jìn)行了變式，即產(chǎn)物的狀態(tài)改變后，平衡出現(xiàn)了特殊變化。在討論濃度因素時(shí)，從改變單一物質(zhì)的 濃度到改變多個(gè)物質(zhì)的濃度 ，同時(shí)引入了定量的計(jì)算。 當(dāng)討論催化劑問題時(shí)，由單一催化劑的影響，轉(zhuǎn)變?yōu)槎啻?化劑影響，由溫度改變不僅影響催化劑的活性，同時(shí)還引起反應(yīng)速率和平衡的移動(dòng)，問題設(shè)置更趨復(fù)雜?！镜淅?】【2019?1蘇】CO2的資源化利用能有效減少 CO2排放充分利用碳資源。（3） CO2催化加氫合成二甲醛是一種 CO2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng) I : CO2（g）+H 2（g）= CO（g）+H 2O（g）AH =41.2 kJ mol-1反應(yīng)

13、n : 2CO2（g）+6H2（g）=CH3OCH3（g）+3H2O（g）AH =-122.5 kJ mol-1在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下，CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí) CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖。其中：Kl)6n4lJ2O2002402 加320360溫度Ft2 CH3OCH3的物質(zhì)的量CH30cH3的選擇性=反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量刈00%溫度高于300 C ,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是。220 C時(shí)，在催化劑作用下 CO2與H2反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)彳HCH3OCH3的選擇性為48% （圖中A點(diǎn)）。不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度，一定能提高CH3OCH 3選擇性的措施

14、有?！敬鸢浮浚?）反應(yīng)I的 用0,反應(yīng)H的AHV0,溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO的平衡轉(zhuǎn)化率上升，使CO2轉(zhuǎn) 化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降，且上升幅度超過下降幅度增大壓強(qiáng)，使用對(duì)反應(yīng)n催化活性更高的催化劑【解析】本題注重理論聯(lián)系實(shí)際，引導(dǎo)考生認(rèn)識(shí)并體會(huì)化學(xué)科學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的作用，試題以減少CO2排放，充分利用碳資源為背景，考查化學(xué)反應(yīng)原理模塊中方程式的計(jì)算、電化學(xué)、外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué) 平衡的影響等基本知識(shí)；（3）根據(jù)反應(yīng)方程式，反應(yīng)I為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，CO2的轉(zhuǎn)化率增大，反應(yīng)II為放 熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，根據(jù)圖像，上

15、升幅度超過下降幅度，因此溫度超過 300 c時(shí),CO2轉(zhuǎn)化率上升。圖中A點(diǎn)CH3OCH3的選擇性沒有達(dá)到此溫度下平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性，依據(jù)CH3OCH3選擇性公式，提高CH3OCH3選擇性，不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度時(shí)，根據(jù)反應(yīng)II,可以增大壓強(qiáng)，或者使用對(duì)反應(yīng)II催化活性更高的 催化劑?！舅仞B(yǎng)解讀】本題以碳排放、碳捕捉為真實(shí)情境，考查溫度對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)所達(dá)平衡的影響、化學(xué)平衡圖像中信息的吸收與整合能力、利用化學(xué)平衡原理分析和解決實(shí)際問題的能力。第一問依據(jù)的是溫度對(duì)兩個(gè)不同熱效應(yīng)的可逆反應(yīng)所達(dá)平衡的影響規(guī)律，能看懂正反應(yīng)是什么熱反應(yīng)、知道升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)即可解釋；第二問解答主要有

16、兩個(gè)依據(jù)，一般都能利用化學(xué)平衡原理從壓強(qiáng)改變角度進(jìn)行分析，另一個(gè)依據(jù)就在已知圖像所給的信息(平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性)中。1 .【山東省淄博市2019屆高三三?！?回收利用硫和氮的氧化物是保護(hù)環(huán)境的重要舉措。I. (1)在模擬回收硫的實(shí)驗(yàn)中，向某恒容密閉容器中通入 2.8molCO和1molSO2氣體 反應(yīng)在不同條件下進(jìn)行 反應(yīng)體系總壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖所示。與實(shí)驗(yàn)a相比，實(shí)驗(yàn)c改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是 請(qǐng)利用體積分?jǐn)?shù)計(jì)算該條件下實(shí)驗(yàn)b的平衡常數(shù)K=。(列出計(jì)算式即可)(注：某物質(zhì)的體積分 數(shù)=該物質(zhì)的物質(zhì)的量/氣體的總物質(zhì)的量)II .用 NH3 消除 NO 污染的反應(yīng)原理為：4NH3(g)

17、+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) AH= -1807.98kJ/mol 。不同溫度條件下，NH3與NO的物質(zhì)的量之比分別為4:1、3:1、1:3，得到NO脫除率曲線如圖所示。硒 10002(K) 17T(1)曲線a中NH3的起始濃度為4X10-5mol/L,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過1秒,該時(shí)間段內(nèi)NO的脫除速率為mg/(L s)o-(2)不論以何種比例混合，溫度超過900C,NO脫除率驟然下降，除了在高溫條件下氮?dú)馀c氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO,可能的原因還有(一條即可) 。2.【福州市2019屆高三畢業(yè)班第三次質(zhì)量檢測(cè)】甲醇是一種可再生能源，具有廣闊的開發(fā)和應(yīng)用前景，可用Pt/Al2O3、Pd/

18、C、 Rh/SiO2等作催化劑，采用如下反應(yīng)來(lái)合成甲醇：2H2 (g)+CO(g) ? CH3OH(g)。(2)某科研小組用Pd/C作催化劑，在450c時(shí),研究了 n(H):n(CO)分別為2:1、3:1時(shí)CO轉(zhuǎn)化率的變化情況(如圖)，則圖中表示n(H2) ： n(CO)=3:1的變化曲線為 (填曲線a"或曲線b”)ioo -Allft，判斷理由是(3)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)合成甲醇的反應(yīng)，在2L的恒容密閉容器內(nèi)充入 1 mol CO和2molH 2,加入合適催化劑后在某溫度下開始反應(yīng)，并用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下：反應(yīng)日間/min0510152025壓強(qiáng)/MPa12.6

19、10.89.58.78.48.4則從反應(yīng)開始到 20min時(shí),CO的平均反應(yīng)速率為 ,該溫度下的平衡常數(shù) K為.(4)將CO和H2加入密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+2H 2(g) ? CH30H(g) A H<0平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示(虛線框表示沒有測(cè)定該條件下的數(shù)據(jù))。Ti、T2、T3由大到小的關(guān)系是3.【北京市房山區(qū)2019屆高三下學(xué)期二?！?甲醛(HCHO)在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面有廣泛的應(yīng)用。，結(jié)合下圖回答問題。(1)甲醇脫氫法可制備甲醛(反應(yīng)體系中各物質(zhì)均為氣態(tài))此反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是 。反應(yīng)活化能：過程I 過程II （填“>

20、"續(xù)” “<）過程II溫度一轉(zhuǎn)化率圖如下，下列說(shuō)法合理的是 KK1 的 如 北 II500550 fiOll錚和70075（） 卅）溫gA .甲醇脫氫法制備甲醛過程無(wú)副反應(yīng)發(fā)生B.溫度高于 650 c催化劑燒結(jié)，活性減弱C.及時(shí)分離產(chǎn)品有利于提高甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率4 .【山東省青島市2019屆高三5月第二次?？肌?二氧化碳減排和再利用技術(shù)是促進(jìn)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展和社會(huì) 環(huán)保的重要措施。將工業(yè)廢氣中的二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲醇，其原理是：CO2（g）+3H2（g）= H2O（g）+CH 30H（g）H=-53.7kJ/mol（1） 308K時(shí)，向2L密閉容器中通入 0.04 mol CO2

21、和0.08 mol H 2,測(cè)得其壓強(qiáng)（p）隨時(shí)間變化如圖1中曲線I所示。p/ixtuHic2 3456 1. min斤宙1位應(yīng)U圖2幗1反應(yīng)開始至達(dá)平衡時(shí),U (H尸；該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為 mol-2 L2。若只改變某一條件，其他條件相同時(shí)，曲線變化為II,則改變的條件是 。(2)還可以通過以下途徑實(shí)現(xiàn)CO2向CH30H的轉(zhuǎn)化：反應(yīng) I： CO2(g)+H2(g) H20(g)+C0(g)H<0反應(yīng) n : 2H2(g)+C0(g)CH 30H(g) AH<0反應(yīng)I和反應(yīng)n的平衡常數(shù) K隨溫度T的變化如圖2所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析可知，Ti T2 (填“>'&qu

22、ot;磁"=”；T2時(shí)C02轉(zhuǎn)化為CH30H的平衡常數(shù)K=目前，許多國(guó)家采用C02代替CO (以煤和天然氣為原料)生產(chǎn)CH30H,其優(yōu)點(diǎn)是 。5 .【福建省莆田市2019屆高三第二次質(zhì)量檢測(cè)】環(huán)戊烯是生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體，其制備涉及的反應(yīng)如下：|O(n +任(£)萼 Q 氫化反應(yīng)：環(huán)戊二烯環(huán)度烯Ml =-lOO.5kJm0l包式6整副反應(yīng)：環(huán)戊烷 陽(yáng)109JkJ - mol同儂小。解聚反應(yīng)：-',"回答下列問題：11)反應(yīng) (1) +2H； (g ) as的 AH=kJ/mol。，反應(yīng)過程中保持氫氣壓力不(2) 一定條件下，將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑進(jìn)

23、行氫化反應(yīng)(不考慮二聚反應(yīng))變,測(cè)得環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的產(chǎn)率(以環(huán)戊二烯為原料計(jì))隨時(shí)間變化如圖所示:R dL k_O 246 S ID日寸i司/h04h氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)快的可能原因是 。最佳的反應(yīng)時(shí)間為 ho若需迅速減慢甚至停止反應(yīng)，可采取的措施有 (寫一條即可)。一段時(shí)間后，環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的原因可能是 。(3)解聚反應(yīng)在剛性容器中進(jìn)行(不考慮氫化反應(yīng)和副反應(yīng))。其他條件不變，有利于提高雙環(huán)戊二烯平衡轉(zhuǎn)化率的是 (填標(biāo)號(hào))。A .增大雙環(huán)戊二烯的用量B.使用催化劑C.及時(shí)分離產(chǎn)物D.適當(dāng)提高溫度實(shí)際生產(chǎn)中常通入水蒸氣以降低雙環(huán)戊二烯的溫度(水蒸氣不參與反應(yīng))。某溫度下，通入總壓為300

24、kPa的雙環(huán)戊二烯和水蒸氣，達(dá)到平衡后總壓為 500 kPa,雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為80%,則P(H2O)=kPa,平衡常數(shù)Kp=kPa (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù) )。6 .【廣東省揭陽(yáng)市 2019屆高三第二次模擬考試】亞硝酸氯(ClNO)是有機(jī)合成中的重要試劑。亞硝酸氯可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到，化學(xué)方程式為2NO(g)+Cl 2(g) -2ClNO(g)。(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酸氯，涉及如下反應(yīng)：4NO2(g)+2NaCl(s) =2NaNO3(s)+2NO(g ) +Cl2(g)Ki 2NO2(g)+NaCl(s) =NaNO3(s)+Cl

25、NO(g)K22NO(g)+Cl 2(g)=2ClNO(g)K3則Ki、K2、K 3之間的關(guān)系為 K3=。(2) TC時(shí),2NO(g)+Cl 2(g)=2ClNO(g)的正反應(yīng)速率表達(dá)式為i=kcn(ClNO),測(cè)得速率和濃度的關(guān)系如下表:序號(hào)c(ClNO)/mol L 1,-1T -1u /mol L s0.303.6 >10 80.601.44 M0 70.903.24 M0 7n=; k= (注明單位)。(2)在2 L的恒容密閉容器中充入4 mol NO(g)和2molCl2(g),在不同溫度下測(cè)得 c(ClNO)與時(shí)間的關(guān)系如圖I。溫度為Ti時(shí)，能作為該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志的有 。

26、a.氣體體積保持不變b.容器壓強(qiáng)保持不變c.平衡常數(shù)K保持不變d.氣體顏色保持不變e.。(ClNO)=。(NO)f. NO與ClNO的物質(zhì)的量比值保持不變反應(yīng)開始到10min時(shí),C12的平均反應(yīng)速率 u (Cl)=。溫度為T2時(shí),10 min時(shí)反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡，該反應(yīng)的平衡常數(shù) K=。(4) 一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù) 巾隨n(NO)ln(NO)=3河口9的變化如圖II,則A、B、C三個(gè)狀態(tài)中，NO的轉(zhuǎn)化率最小的是 點(diǎn)，當(dāng)"CD時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)?？赡苁荄、E、F三點(diǎn)中的 點(diǎn)。解答速率平衡坐標(biāo)圖形

27、題的流程通常為觀察坐標(biāo)系、明確點(diǎn)的含義、分析坐標(biāo)走勢(shì)和控制自變量。首先，需要結(jié)合所學(xué)的化學(xué)平衡與化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)明確橫、縱坐標(biāo)的含義；其次耍明確終點(diǎn)、交點(diǎn)、拐點(diǎn)和起點(diǎn)的含義，特別是終點(diǎn)與起點(diǎn)，往往和化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)與初始狀態(tài) 相聯(lián)系，對(duì)后續(xù)的分析十分重要；再次，注意比較橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，弄清圖形中坐標(biāo)整體形狀和每段坐標(biāo)的變化趨勢(shì)，此外為了判斷化學(xué)平衡移動(dòng)的程度、方向與化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)，還要注意結(jié)合化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率的知識(shí)；最后耍以化學(xué)平衡和化學(xué)反應(yīng)速率知識(shí)為基礎(chǔ)學(xué)會(huì)控制自變量，結(jié)合圖中的坐標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析。在多變量條件下，讓我們合理控制變量，并與各類化學(xué)知識(shí)連貫起來(lái)，深入分析圖形坐標(biāo)。參考答案

28、與解析1.【答案】 1(1)升溫 1.9 1.9 2.85/ (0.9 0.9 0.05)II . (1) 6X10-2 (或 0.06)(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【解析】I (1)a、c開始均通入2.8mol CO和1mol SO2,容器的容積相同，而起始時(shí)c的壓強(qiáng)大于a,物質(zhì)的量與體積 一定,壓強(qiáng)與溫度呈正比關(guān)系，故c組改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是：升高溫度。2co (g) +SO2 (g).化2CO2 (g) +S (l),設(shè)消耗二氧化硫物質(zhì)的量 X,起始事(mol)2.810變化量(mol)2xx2x平衡量(mol)2.8-2x1-x2x(2.8+1) /(2

29、.8+1-x)=160/120x=0.95mol,CO、SO2、CO2 的體積分?jǐn)?shù)分別為0.9/2.85、0.05/2.85、1.9/2.85K=1.9 M.9 2.85/ (0.9 0.9 0.05)。II . (1)曲線a中NH 3的起始濃度為4X10-5mol L_1,即NO的起始濃度為：1X10-5mol L-1,從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過 1秒，根據(jù)圖象,NO的脫除率從55%上升到75%,則該段時(shí)間內(nèi) NO的脫除量為 匕=1 X10-5mol/L x(75%-55%) =2X10-6mol/L,時(shí)間間隔為 &=1s,所以該段時(shí)間內(nèi) NO的脫除速率為=2M0-6mol L 1/1s=2

30、10-6mol/(L s) ,NO式 量為 30,即 6X10-2mg/(L s)。(2)不論以何種比例混合，溫度超過900C,NO脫除率驟然下降，除了在高溫條件下氮?dú)馀c氧氣發(fā)生反應(yīng)生成NO,可能的原因還有該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(2) .【答案】(2)曲線a(3) 0.0125mol L-1 min-14(4) T3>T2>Ti壓強(qiáng)越大,CO的體積分?jǐn)?shù)越小，Ti、T2、T3對(duì)應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，該反應(yīng)向左移動(dòng)，則 T3>T2>T1【解析】(2) n(H2)： n(CO)越大,CO的轉(zhuǎn)化率越大，故曲線a表示n(H2)： n(CO)

31、=3 ： 1的變化曲線;(3)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)達(dá)到平衡，在恒溫恒容容器中壓強(qiáng)與氣體的物質(zhì)的量成正比，起始時(shí)總物質(zhì)的量為3mol,壓強(qiáng)為12.6MPa,平衡時(shí)壓強(qiáng)為8.4MPa,則平衡時(shí)總物質(zhì)的量為3mol8.4MPa=2mol,設(shè)反應(yīng)中參加反12.6MPa應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為xmol,貝 U:2H2 (g)+CO(g)? CH30H(g)起始物質(zhì)的量(mol)210變化物質(zhì)的量(mol)2xxx平衡物質(zhì)的量(mol)故(2-2x) + (1-x )2-2x+x=2,解得1-xx=0.5,x則從反應(yīng)開始到20min時(shí),CO的平均反應(yīng)速率為0.5mol2L =0.0125mol L-120m

32、in-1min ;0.5mol該溫度下的平衡常數(shù) K= -2cc CH 30HH2 c CO 1mol 2L2L2 0.5mol =4；2L(4)已知C0(g)+2H 2(g) ? CH30H(g) A H<*衡時(shí)溫度升高平衡逆向移動(dòng),C0的體積分?jǐn)?shù)增大，由圖示可知壓強(qiáng)越大,C0的體積分?jǐn)?shù)越小，、T2、T3對(duì)應(yīng)的CO的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，該反應(yīng)向左移動(dòng)，則T3>T2>Tl；3.【答案】(1)CH30H (g) =HCHO (g) +H2 (g)/H=+84kJ/mol【解析】(1)由圖可知1molCH 30H脫氫生成1molHCHO和1molH2要吸收能量463kJ/mol-3

33、79kJ/mol=84kJ/mol,所以反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是CH30H (g) =HCHO (g) +H2(g)/H=+84kJ/mol。由圖可知反應(yīng)活化能：過程 I>過程II。A.由圖可知，甲醇轉(zhuǎn)化率大于甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率，說(shuō)明有其它反應(yīng)發(fā)生，所以甲醇脫氫法制備甲醛過程有副反應(yīng)發(fā)生，錯(cuò)誤；B.由圖可知，溫度高于650 c甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率降低 ，說(shuō)明催化劑燒結(jié)，活性減弱，正確；C.減小生成物濃度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以及時(shí)分離產(chǎn)品有利于提高甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率，正確。故答案為BC。4.【答案】(1) 0.006mol/(L min)104加入催化劑(2)<8CO以煤和天然氣

34、為原料，投資較高，且生產(chǎn)成本受煤和天然氣價(jià)格影響較大，CO2來(lái)源廣泛，它還是溫室氣體，可以解決環(huán)境污染【解析】(1)開始時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量=(0.04+0.08)mol=0.12mol,恒溫恒容條件下，氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之60 乂 10s比，則平衡時(shí)混合氣體總物質(zhì)的量=9.0 * lO*x0.12mol=0.08mol,根據(jù)方程式知，如果有3mol氫氣完全反應(yīng)，則混合氣體物質(zhì)的量減少 2mol,則混合氣體減少(0.12-0.08)mol=0.04mol,則消耗n(H2)拓%>0.04mol=0.06mol,反 0,06m。，Ac _ 2L應(yīng)開始至達(dá)平衡時(shí),U (H2)= r 5m

35、M =0.006mol/(L min);可逆反應(yīng) CO2(g) + 3H 2(g) = H2O(g)+CH 30H(g)開始（mol）0.040.0800消耗（mol）0.020.060.020.02平衡（mol）0.020.020.020.020,02 0.02-x -22(L020.02 ,X f化學(xué)平衡常數(shù) K=104L2/mol2；改變條件時(shí)只縮短了反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)間，但是平衡時(shí)壓強(qiáng)不變，催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng)，所以改變的條件是加入催化劑；(2)I、II的正反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，化學(xué)平衡常數(shù)減小，根據(jù)圖知，從左向右化學(xué)平衡常數(shù)依次減小說(shuō)明溫度依次升高，所

36、以丁1<丁2；反應(yīng) I : CO2(g)+H 2(g)H2O(g)+CO(g) AH<0反應(yīng) n : 2H2(g)+CO(g)CH 30H(g) AH v 0將方程式 I+II 得 CO2(g)+3H2(g)K H2O(g)+CH 30H(g),化學(xué)平衡常數(shù) K=K i K2=4X2=8;CO需要煤和天然氣制取，投資較高，且生產(chǎn)成本受煤和天然氣價(jià)格影響較大；二氧化碳來(lái)源廣泛，且是溫室氣體，還能解決溫室效應(yīng)，所以用二氧化碳較好；5 .【答案】(1) -209.9(2)氫化反應(yīng)的活化能小或反應(yīng)物的濃度大4排出氫氣或急劇降溫副反應(yīng)增加(3) CD503200【解析】（1）結(jié)合蓋斯定律計(jì)算

37、，氫化反應(yīng)+副反應(yīng)得到反應(yīng)。 +更H=-209.9kJ/mol ;（2）04h氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)快的可能原因是氫化反應(yīng)的活化能小或反應(yīng)物的濃度大；根據(jù)圖象可知，在4h時(shí)環(huán)戊烯產(chǎn)率最大、環(huán)戊烷產(chǎn)率較小，說(shuō)明最佳的反應(yīng)時(shí)間為 4h;若需迅速減慢甚至停止反應(yīng)，可采取的措施有：排出氫氣，或利用溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，將反應(yīng)體系的溫度降低，即急劇降溫也可以降低反應(yīng)速率；一段時(shí)間后，環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的原因可能是副反應(yīng)增加，導(dǎo)致環(huán)戊烯的產(chǎn)率降低；（3） A.增大雙環(huán)戊二烯的用量，平衡正向移動(dòng)，但是加入的雙環(huán)戊二烯使平衡正向移動(dòng)消耗量遠(yuǎn)小于增大雙環(huán)戊二烯的用量使其濃度增大的量，因此增大雙環(huán)戊二烯的用量，

38、雙環(huán)戊二烯的車t化率降低，A錯(cuò)誤；B.使用催化劑化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng)，雙環(huán)戊二烯的平衡轉(zhuǎn)化率不變，B錯(cuò)誤；C.及時(shí)分離產(chǎn)物，由于生成物濃度降低，平衡正向移動(dòng)，使更多的雙環(huán)戊二烯發(fā)生反應(yīng)，因此雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大，C正確；D.由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，適當(dāng)提高溫度，化學(xué)平衡正向移動(dòng)，使更多的雙環(huán)戊二烯發(fā)生反應(yīng)，因此雙 環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大，D正確;故答案是CD；假設(shè)反應(yīng)前雙環(huán)戊二烯的物質(zhì)的量為a,水蒸氣的物質(zhì)的量為b,化學(xué)反應(yīng):雙環(huán)或一端就俄壞戊：慌n（開始）（mol）n（轉(zhuǎn)化）（mol）0.8a1.6a1.6an(平衡)(mol) 0.2a在同溫同體積時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與氣體的物質(zhì)的量呈正比，反應(yīng)前總、壓為300 kPa,反應(yīng)達(dá)到平衡后總壓為500BOOJtPo V2a + 1.6u + b a 5kPa,300內(nèi)七 口+h，解得辦L由于反應(yīng)前氣體的總壓強(qiáng)為300kPa,所以1 P （雙環(huán)戊一烯平雷 0.2。la 5.= =p（H