2023屆二輪復(fù)習(xí)十五化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡學(xué)案

專(zhuān)題十五化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡

課標(biāo)要求考情分析核心素養(yǎng)

1.知道化學(xué)反應(yīng)是有方向的，知道化學(xué)反應(yīng)的方

向與反應(yīng)的熔變和焙變有關(guān)。認(rèn)識(shí)化學(xué)平衡常

新高考3年考頻100%

數(shù)是表征反應(yīng)限度的物理量，知道化學(xué)平衡常

數(shù)的含義。了解濃度商和化學(xué)平衡常數(shù)的相對(duì)

大小與反應(yīng)方向間的聯(lián)系。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了

解濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響。

試題難度較難

2.知道化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法，了解測(cè)定化變化觀(guān)念與平衡思想

學(xué)反應(yīng)速率的簡(jiǎn)單方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，了解證據(jù)推理與模型認(rèn)知

溫度、濃度、壓強(qiáng)和催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

影響。知道化學(xué)反應(yīng)是有歷程的，認(rèn)識(shí)基元反

應(yīng)活化能對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。選擇

3.認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在考查形式題、主

生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中的重要作用。知道催觀(guān)題

化劑可以改變反應(yīng)歷程，對(duì)調(diào)控化學(xué)反應(yīng)速率

具有重要意義。

高頻考向：

1.化學(xué)反應(yīng)速率與平衡原理應(yīng)用：主要包括化學(xué)反應(yīng)速率與平衡移動(dòng)的影響因素、化學(xué)平衡常數(shù)的

特性及應(yīng)用；

2.化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像問(wèn)題：主要包括判斷平衡態(tài)、轉(zhuǎn)化率大小比較、平衡常數(shù)大小比較、分

析圖像形成因素等；

3.化學(xué)反應(yīng)速率與平衡問(wèn)題的計(jì)算：主要包括根據(jù)圖像進(jìn)行有關(guān)計(jì)算及判斷、。與K(Kp)的計(jì)算

及應(yīng)用、速率方程、速率及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算。

命題趨勢(shì)：

化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡是每年高考的必考內(nèi)容，在新情境下常以圖像、表格等為載體進(jìn)行命題，

具有一定的綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性，是學(xué)科核心素養(yǎng)的很好的載體，考查學(xué)生對(duì)圖表信息的獲取、

分析和加工能力。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡移動(dòng)既有關(guān)聯(lián)又具有獨(dú)立性，在高考中化

學(xué)反應(yīng)速率側(cè)重于相關(guān)的計(jì)算和外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，而化學(xué)平衡則可能傾向于定量比較

。與K的大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向進(jìn)行綜合考查，應(yīng)注意理論聯(lián)系實(shí)際，靈活分析。作為高考中

的必考和難點(diǎn)其考查趨勢(shì)要關(guān)注課標(biāo)中明確指出的“認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合調(diào)控在生產(chǎn)、

生活和科學(xué)研究中的重要作用，，，所以在分析圖像、圖表中聯(lián)系實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)尤為重要，在真實(shí)情境

中去分析化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)平衡的綜合應(yīng)用。在強(qiáng)化訓(xùn)練同時(shí)，注重規(guī)律和方法技能的總結(jié),

提高關(guān)鍵能力。

解題思路：

技巧總結(jié)：

一、化學(xué)反應(yīng)速率圖像的分析

規(guī)律總結(jié)：要先分析圖像的橫、縱坐標(biāo)，然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素進(jìn)行分析、判斷。

(1)看起點(diǎn)和終點(diǎn)：分清反應(yīng)物和生成物。

(2)看變化趨勢(shì)：分清正反應(yīng)和逆反應(yīng)；分清“突變”和“漸變”、“大變”和“小變”。

(3)當(dāng)有多因素對(duì)速率產(chǎn)生影響，要根據(jù)圖像分析不同時(shí)段影響的主要因素。

二、化學(xué)平衡圖像的分析

規(guī)律總結(jié)：先分析反應(yīng)特點(diǎn)，再分析化學(xué)平衡圖像，并聯(lián)想規(guī)律，得出結(jié)論。

(1)“先拐先平、數(shù)值大”：先出現(xiàn)拐點(diǎn)，先達(dá)到平衡，說(shuō)明該曲線(xiàn)的反應(yīng)速率快。

(2)“定一議二”：當(dāng)圖像中有三個(gè)變量時(shí)，先確定一個(gè)量不變，再討論另外兩個(gè)量的關(guān)系。

(3)“三步分析法”：①判斷反應(yīng)速率是增大還是減??；②確定v正、v逆的相對(duì)大?。虎叟袛嗷瘜W(xué)平衡

移動(dòng)的方向。

三、化學(xué)平衡常數(shù)K(Kp)的計(jì)算

(1)利用“三段式”計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)/分壓平衡常數(shù)

對(duì)于一般的可逆反應(yīng)7??A(g)+??B(g)=^pC(g)+qD(g)平衡常數(shù)的表達(dá)式：

?CD)

K=<',1或Kp=

注：1、固體和純液體物質(zhì)不寫(xiě)入濃度平衡表達(dá)式中

2、分壓平衡常數(shù)關(guān)于分壓計(jì)算要注意反應(yīng)容器，判斷總壓是否有變化

四、化學(xué)平衡移動(dòng)方向的判斷方法

(1)依據(jù)勒夏特列原理判斷

通過(guò)比較平衡破壞瞬時(shí)的正、逆反應(yīng)速率的相對(duì)大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向。

①若丫正〉v逆，則化學(xué)平衡正向(或向右)移動(dòng)；

②若丫正Vu逆，則化學(xué)平衡逆向(或向左)移動(dòng)；

③若丫正=丫逆，則化學(xué)平衡不移動(dòng)。

(2)依據(jù)濃度商(。)規(guī)則判斷

通過(guò)比較濃度商(0)與平衡常數(shù)(用的大小來(lái)判斷平衡移動(dòng)的方向。

①若Q>K,則化學(xué)平衡逆向(或向左)移動(dòng)；

②若QVK,則化學(xué)平衡正向(或向右)移動(dòng)；

③若Q=K,則化學(xué)平衡不移動(dòng)。

真題溯源

1.[2022.廣東卷]在相同條件下研究催化劑I、II對(duì)反應(yīng)Xf2丫的影響，各物質(zhì)濃度c隨反應(yīng)時(shí)間/的部分變化曲

線(xiàn)如圖，則()

催化劑I

(

-

T

4.

OZ催化劑11

S

0

°24t/min

A.無(wú)催化劑時(shí)，反應(yīng)不能進(jìn)行

B.與催化劑I相比，n使反應(yīng)活化能更低

C.a曲線(xiàn)表示使用催化劑II時(shí)X的濃度隨t的變化

D.使用催化劑I時(shí)，0?2min內(nèi)，v(X)=1.0molL【min」

【答案】D

【解析】A.由圖可知，無(wú)催化劑時(shí);隨反應(yīng)進(jìn)行，生成物濃度也在增加，說(shuō)明反應(yīng)也在進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；

B.由圖可知，催化劑I比催化劑II催化效果好，說(shuō)明催化劑I使反應(yīng)活化能更低，反應(yīng)更快，故B錯(cuò)誤；

C.由圖可知，使用催化劑II時(shí),在0~2min內(nèi)丫的濃度變化了2.0molLi,而a曲線(xiàn)表示的X的濃度變化了2.0mol-L',

二者變化量之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以a曲線(xiàn)不表示使用催化劑H時(shí)X濃度隨時(shí)間/的變化，故C錯(cuò)誤；

D.使用催化劑I時(shí),在0?2min內(nèi),丫的濃度變化了4.0mol-L",則u(Y)="的=紀(jì)四%一=2.0mol-L【minT,

At2min

v(X)=1v(Y)=1x2.0mol-L-1-min-l=1.0mol-L-l-min-1,故D正確；

答案選D。

2.[2022?廣東卷]恒容密閉容器中，BaSC)4(s)+4H2(g)QBaS(s)+4H2O(g)在不同溫度下達(dá)平衡B寸，各組分的物質(zhì)的量

(〃)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()

-g,8處組成：4nx>lllj

E2ImolBaSO?

1.....---------------------------—

ol「，，=

200400600800

A.該反應(yīng)的AHVO

B.a為"(EhO)隨溫度的變化曲線(xiàn)

C.向平衡體系中充入惰性氣體，平衡不移動(dòng)

D.向平衡體系中加入BaSCU,H2的平衡轉(zhuǎn)化率增大

【答案】C

【解析】A.從圖示可以看出，平衡時(shí)升高溫度，氫氣的物質(zhì)的量減少，則平衡正向移動(dòng)，說(shuō)明該反應(yīng)的正反應(yīng)是

吸熱反應(yīng)，即△”>(),故A錯(cuò)誤；

B.因?yàn)樗南禂?shù)比BaS的大，即水的增加量應(yīng)該比BaS增加的快，故最上面的一條線(xiàn)是〃(比0)的變化，a為“(BaS)

隨溫度的變化曲線(xiàn)，故B錯(cuò)誤；

C.容器體積固定，向容器中充入惰性氣體，沒(méi)有改變各物質(zhì)的濃度，平衡不移動(dòng)，故C正確；

D.BaSCM是固體，向平衡體系中加入BaSC>4,不能改變其濃度，因此平衡不移動(dòng)，氫氣的轉(zhuǎn)化率不變，故D錯(cuò)誤；

故選C。

3.[2022?浙江6月選考H亙溫恒容的密閉容器中，在某催化劑表面上發(fā)生氨的分解反應(yīng)：2NH3(g)N2(g)+

3H2(g),測(cè)得不同起始濃度和催化劑表面積下氨濃度隨時(shí)間的變化，如下表所示，下列說(shuō)法不正確的是()

時(shí)間/min

c(NH3)/(10-3mol?L")\^

編⑶020406080

—~~~~

a2.402.001.601.200.80

②a1.200.800.40X

③2a2.401.600.800.400.40

A.實(shí)驗(yàn)①，0~20min,v(N2)=1.0010'5mobL'-min-1

B.實(shí)驗(yàn)②，60min時(shí)處于平衡狀態(tài)，存0.40

C.相同條件下，增加氨氣的濃度，反應(yīng)速率增大

D.相同條件下，增加催化劑的表面積，反應(yīng)速率增大

【答案】C

【解析】A.實(shí)驗(yàn)①中，0~20min,氨氣濃度變化量為2.40xl(y3moi/L200xl0-3mol/L=4.00xl0-4mo]/L,V(NH3)=

4.00xl0mol/L=200xj0-5moi/(L.mjn),反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，I，(N2)=，v(NH3)=1.00x10$moi/(L.min),

20min2

故A正確；

B.催化劑表面積大小只影響反應(yīng)速率，不影響平衡，實(shí)驗(yàn)③中氨氣初始濃度與實(shí)驗(yàn)①中一樣，實(shí)驗(yàn)③達(dá)到平衡時(shí)

氨氣濃度為4.00xl(Hmol/L,則實(shí)驗(yàn)①達(dá)平衡時(shí)氨氣濃度也為4.00xl(y4mol/L,而恒溫恒容條件下，實(shí)驗(yàn)②相對(duì)于實(shí)

驗(yàn)①為減小壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，因此實(shí)驗(yàn)②60min時(shí)處于平衡狀態(tài)，x<0.4,即。0.4,故B正確；

C.實(shí)驗(yàn)①、實(shí)驗(yàn)②中0?20min、20min?40min氨氣濃度變化量都是4.00xl(Hmoi/L,實(shí)驗(yàn)②中60min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平

衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)②催化劑表面積相同，實(shí)驗(yàn)①中氨氣初始濃度是實(shí)驗(yàn)②中氨氣初始濃度的兩倍，實(shí)驗(yàn)①60min

時(shí)反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，相同條件下，增加氨氣濃度，反應(yīng)速率并沒(méi)有增大，故C錯(cuò)誤；

D.對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和實(shí)驗(yàn)③，氨氣濃度相同，實(shí)驗(yàn)③中催化劑表面積是實(shí)驗(yàn)①中催化劑表面積的2倍，實(shí)驗(yàn)③先達(dá)到

平衡狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)③的反應(yīng)速率大，說(shuō)明相同條件下，增加催化劑的表面積，反應(yīng)速率增大，故D正確；

答案選C。

4.[2021?河北卷]室溫下，某溶液初始時(shí)僅溶有M和N且濃度相等，同時(shí)發(fā)生以下兩個(gè)反應(yīng)：①M(fèi)+N=X+Y；②

M+N=X+Z,反應(yīng)①的速率可表示為w/RM),反應(yīng)②的速率可表示為也="2/(M)(M、依為速率常數(shù))。反應(yīng)體系

中組分M、Z的濃度隨時(shí)間變化情況如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.0?30min時(shí)間段內(nèi)，丫的平均反應(yīng)速率為6.67x10*molL【min」

B.反應(yīng)開(kāi)始后，體系中丫和Z的濃度之比保持不變

C.如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z

D.反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大

【答案】A

【解析】A.由圖中數(shù)據(jù)可知，30min時(shí),M、Z的濃度分別為0.300moLL“和0.125mol-LL則M的濃度變化量為

0.500molL-i-0.300moi.L-i=0.200mol.L-i,其中轉(zhuǎn)化為Y的變化量為0.200mol-L」-0.125moi.L」=0.075mol.LL因此,0~

30min時(shí)間段內(nèi)，丫的平均反應(yīng)速率為四到叱C=0.0025molU1-min-'，故A錯(cuò)誤；

30min

B.由題中信息可知，反應(yīng)①和反應(yīng)②的速率之比為3,丫和Z分別為反應(yīng)①和反應(yīng)②的產(chǎn)物，且兩者與M的化

學(xué)計(jì)量數(shù)相同(化學(xué)計(jì)量數(shù)均為1),因此反應(yīng)開(kāi)始后，體系中丫和Z的濃度之比等于由于k|、k2為速率常數(shù)，

故該比值保持不變，故B正確；

k

C.結(jié)合A、B的分析可知，反應(yīng)開(kāi)始后，在相同的時(shí)間內(nèi)體系中丫和z的濃度之比等于皆=竺㈣蜉因此，

h0.125molLT5

如果反應(yīng)能進(jìn)行到底，反應(yīng)結(jié)束時(shí)有J的M轉(zhuǎn)化為Z,即62.5%的M轉(zhuǎn)化為Z,故C正確；

D.由以上分析可知，在相同的時(shí)間內(nèi)生成Z較多、生成丫較少，因此，反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)速率較小，在同一體系

中，活化能較小的化學(xué)反應(yīng)速率較快，故反應(yīng)①的活化能比反應(yīng)②的活化能大，故D正確；

綜上所述，本題選A。

5.[2022?湖南卷](多選)向體積均為1L的兩恒容容器中分別充入2molX和ImolY發(fā)生反應(yīng)：2X(g)+Y(g)—Z(g)

△從其中甲為絕熱過(guò)程，乙為恒溫過(guò)程，兩反應(yīng)體系的壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()

A.△”>()B.氣體的總物質(zhì)的量：na<n,：

C.a點(diǎn)平衡常數(shù)：K>\2D.反應(yīng)速率：VaiE<VbiE

【答案】BC

【解析】A.甲容器在絕熱條件下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，壓強(qiáng)先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=〃RT可知，

剛開(kāi)始?jí)簭?qiáng)增大的原因是因?yàn)槿萜鳒囟壬?，則說(shuō)明上述反應(yīng)過(guò)程放熱，即△，＜(),故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)A項(xiàng)分析可知，上述密閉容器中的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，圖中a點(diǎn)和c點(diǎn)的壓強(qiáng)相等，因甲容器為絕熱過(guò)程，

乙容器為恒溫過(guò)程，若兩者氣體物質(zhì)的量相等，則甲容器壓強(qiáng)大于乙容器壓強(qiáng)，則說(shuō)明甲容器中氣體的總物質(zhì)的量

此時(shí)相比乙容器在減小即氣體總物質(zhì)的量：故B正確；

C.a點(diǎn)為平衡點(diǎn)，此時(shí)容器的總壓為p,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程尸仁“RT可知，在恒容條件下進(jìn)行，氣體的物質(zhì)的

量之比等于工整體之比，根據(jù)A項(xiàng)分析可知，絕熱條件下，反應(yīng)到平衡狀態(tài)放熱，所以Ta＞T始，壓強(qiáng)：Pa=：P始,

T2

則可設(shè)丫轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量濃度為xm。卜LT,則列出三段式如下：

2X(g)+Y(g)=Z(g)

co210

Ac2xxx

c+2-2x\-xx,則有［(2辦)+(1-工)+80101＜；*30101,計(jì)算得到犬＞0.75,那么化學(xué)平衡常數(shù)長(zhǎng)=5(：：［(丫)＞

0.75

=12,故C正確;

OS義0.25

D.根據(jù)圖像可知，甲容器達(dá)到平衡的時(shí)間短，溫度高，所以達(dá)到平衡的速率相對(duì)乙容器的快，即力正＞地正，故D

錯(cuò)誤；

綜上所述，答案為BC。

6.［2022?廣東模考］25℃時(shí)，向恒容容器中加入A發(fā)生反應(yīng)：①2A(g)=4B(g)+C(g),②2B(g)-D(g)。反應(yīng)體系中

A、B、C的分壓隨時(shí)間t的變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()(對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分B的平衡分壓PB

代替物質(zhì)的量濃度CB也可表示平衡常數(shù)勺。PB=P/B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，p總為平衡體系總壓強(qiáng))

A.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，表明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)

B.ti時(shí)刻A物質(zhì)反應(yīng)完全

C.25℃時(shí)，反應(yīng)②的分壓平衡常數(shù)Kp=：kPa-i

O

D.當(dāng)C、D的分壓相等時(shí)，反應(yīng)②中B的轉(zhuǎn)化率為20%

【答案】D

【解析】由題中反應(yīng)式可知，反應(yīng)①不是可逆反應(yīng)，能夠進(jìn)行完全，假如向容器中加入2molA相當(dāng)于加入4molB

和ImolC,4molB再發(fā)生反應(yīng)②生成D,反應(yīng)②為可逆反應(yīng)，根據(jù)圖中ti時(shí)刻B、C壓強(qiáng)不再改變，說(shuō)明達(dá)到平衡

狀態(tài)，據(jù)此列出三段式計(jì)算解答。

A.反應(yīng)②為可逆反應(yīng)，反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變，容器中的壓強(qiáng)是變量，若容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變，表明反應(yīng)

達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；

B.由圖像可知，L時(shí)刻A物質(zhì)分壓為0,說(shuō)明A反應(yīng)完全，故B正確；

C.設(shè)起始加入2moiA,發(fā)生反應(yīng)①生成4molB和ImolC,再設(shè)4molB發(fā)生反應(yīng)②生成D的物質(zhì)的量為x,列出

三段式：

2B(g)w=D(g)

起始(mol)40

轉(zhuǎn)化(mol)2xx

平衡(mol)4-2xX

平衡時(shí)，容器中含有氣體的總物質(zhì)的量為：(4-2x)+x+l=(5-x),根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，平衡時(shí)容器中氣體

5-r4-2X5-16

總壓強(qiáng)=—^4OkPa,此時(shí)B的分壓=上^x=x40kPa=16kPa,解得x=1.6mol,平衡時(shí)總壓強(qiáng)=±~卬、

25-x22

40kPa=68kPa；B氣體的分壓=16kPa,D氣體的分壓68kPa=32kPa,則平衡常數(shù)仆=翳=潘罌,故C

正確；

D.結(jié)合C選項(xiàng)分析，當(dāng)C、D的分壓相等時(shí)，C、D的物質(zhì)的量相等，均為Imol,則轉(zhuǎn)化的B的物質(zhì)的量為2mol,

B的轉(zhuǎn)化率=誓、100%=50%,故D錯(cuò)誤；

4mol

答案選D。

7.[2022?全國(guó)甲卷]金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領(lǐng)域有著重要用途，目前生產(chǎn)鈦的方法之一是將金紅石

(TiO*轉(zhuǎn)化為T(mén)iCL,再進(jìn)一步還原得到鈦?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)TiCh轉(zhuǎn)化為T(mén)iCL有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃時(shí)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式及其平衡常數(shù)如下：

(i)直接氯化：TiO2(s)+2Ch(g)=TiC14(g)+O2(g)A"i=172kJ?moH,Kpi=1.0xl(y2

12

(ii)碳氯化:TiO2(s)+2Ch(g)+2C(s)=TiCk(g)+2CO(g)AW2=-51kJ?mol',Kp2=1.2xlOPa

①反應(yīng)2c(s)+Ch(g)=2C0(g)的為kJ?moll,&=Pa。

②碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化，其原因是。

③對(duì)于碳氯化反應(yīng)：增大壓強(qiáng)，平衡移動(dòng)(填“向左”“向右”或“不”)；溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率(填“變大”“變小”或“不

變。

(2)在1.0xl05Pa,將TiCh、C、Cb以物質(zhì)的量比1：2.2：2進(jìn)行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))

隨溫度變化的理論計(jì)算結(jié)果如圖所示。

0.7

s

.6

S.45

3

O.

O.2

O.

0.1

0.0

02004006008001000120014001600

溫度/

①反應(yīng)C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)Kp(1400℃)=Pa。

②圖中顯示，在200℃平衡時(shí)TiCh幾乎完全轉(zhuǎn)化為T(mén)iC14,但實(shí)際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠(yuǎn)高于此溫度，其原因是。

(3)TiO2碳氯化是一個(gè)“氣一固一固”反應(yīng)，有利于TiCh-C“固一固”接觸的措施是。

【答案】

(1)0-223；1.2X1014

②碳氯化反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，△”小于0,是嫡增、放熱過(guò)程，嫡判據(jù)與焰判據(jù)均是自發(fā)過(guò)程，而直接氯化的體系

氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過(guò)程，且Kp2遠(yuǎn)大于Kpi

③向左；變小

(2)①7.2x105②為了提高反應(yīng)速率，在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCL產(chǎn)品，提高效益

(3)將兩固體粉碎后混合，同時(shí)鼓入C3使固體粉末“沸騰”

【解析】

(1)①根據(jù)蓋斯定律，將‘反應(yīng)ii-反應(yīng)i”得到反應(yīng)2c(s)+O2(g)=2CO(g),?i]A/7=-51kJ/mol-172kJ/mol--223kJ/mol；

則小=>=I?xl0'2Pa=]2x]0Wpa；

Kpl1.0x10”

②碳氯化的反應(yīng)趨勢(shì)遠(yuǎn)大于直接氯化，其原因是碳氯化反應(yīng)氣體分子數(shù)增加，△“小于0,是燧增、放熱過(guò)程，嫡判

據(jù)與焰判據(jù)均是自發(fā)過(guò)程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是吸熱過(guò)程，且Kp2遠(yuǎn)大于Kpi；

③對(duì)于碳氯化反應(yīng)，氣體分子數(shù)增大，依據(jù)勒夏特列原理，增大壓強(qiáng)，平衡往氣體分子數(shù)減少的方向移動(dòng)，即平衡

向左移動(dòng)；該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡往吸熱方向移動(dòng)，即向左移動(dòng)，則平衡轉(zhuǎn)化率變??；

(2)①?gòu)膱D中可知，1400C,體系中氣體平衡組成比例CO2是0.05,TiCU是0.35,CO是0.6,反應(yīng)qs)+CCh(g)=2CO(g)

的平衡常數(shù)小(1400℃)=黑?[=(0.6xl.0x]05)2pa=72x1o5Pa；

②實(shí)際生產(chǎn)中需要綜合考慮反應(yīng)的速率、產(chǎn)率等，以達(dá)到最佳效益，實(shí)際反應(yīng)溫度遠(yuǎn)高于200℃,就是為了提高反

應(yīng)速率，在相同時(shí)間內(nèi)得到更多的TiCL產(chǎn)品；

(3)固體顆粒越小，比表面積越大，反應(yīng)接觸面積越大。有利于TiC)2-C“固-固”接觸，可將兩者粉碎后混合，同

時(shí)鼓入C12,使固體粉末"沸騰”，增大接觸面積。

8.[2022?全國(guó)乙卷]油氣開(kāi)采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有的硫化氫，需要回收處理并加以利用?；卮?/p>

下列問(wèn)題：

(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

1

①2H2s(g)+3O2(g)=2SC)2(g)+2H2O(g)A//1=-1036kJ-mol-

1

@4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)A//2=94kJ-mol-

1

③2H2(g)+C)2(g)=2H2O(g)A/73=-484kJ-mol'

計(jì)算H2s熱分解反應(yīng)④2H2s(g尸S2(g)+2Hz(g)的A〃4=_______kJ-mol。

(2)較普遍采用的H2s處理方法是克勞斯工藝。即利用反應(yīng)①和②生成單質(zhì)硫。另一種方法是：利用反應(yīng)④高溫?zé)?/p>

分解H2S。相比克勞斯工藝，高溫?zé)岱纸夥椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是，缺點(diǎn)是。

(3)在1470K、lOOkPa反應(yīng)條件下，將〃(H2S):n(Ar)=1:4的混合氣進(jìn)行H2s熱分解反應(yīng)。平衡時(shí)混合氣中H2s與H2的

分壓相等，H,S平衡轉(zhuǎn)化率為，平衡常數(shù)勺=_______kPa。

(4)在1373K、lOOkPa反應(yīng)條件下，對(duì)于〃(H2S):〃(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的HzS-Ar混合氣,熱分解反

應(yīng)過(guò)程中H2s轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示。

%

、

yz裕

S^

HC

①〃(H2S):〃(Ar)越小，H2s平衡轉(zhuǎn)化率，理由是。

②〃(H2S):〃(Ar)=l:9對(duì)應(yīng)圖中曲線(xiàn),計(jì)算其在0?0.1s之間，H2s分壓的平均變化率為kPa-s-1。

【答案】

(1)+170

(2)副產(chǎn)物氫氣可作燃料；耗能高

(3)50%；4.76

(4)①越高；〃(H2S):〃(Ar)越小，H2s的分壓越小，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，H2s平衡轉(zhuǎn)化率越高；

②d；24.9

【解析】

(1)已知：①2H2s(g)+3O2(g)=2SC)2(g)+2H2O(g)A/7,=-1036kJ/mol

②4H2s(g)+2SCh(g)=3S2(g)+4H2O(g)=94kJ/mol

③2H2(g)+Ch(g)=2H20(g)A為=-484kJ/mol

根據(jù)蓋斯定律(①+②)x：—③即得至I]2H2s(g)=S2(g)+2H2(g)的AH4=(—1036+94)kJ/molx|+484kJ/mol=+