(廣東版)新高考化學(xué)三輪沖刺強化練習(xí) 第19題 化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(解析版)_第1頁
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文檔簡介

押廣東卷第19題化學(xué)反應(yīng)原理綜合題核心考點考情統(tǒng)計考向預(yù)測備考策略氣相中的化學(xué)平衡2021·廣東卷,19考查氣相中的化學(xué)反應(yīng)原理,難點在于KP的考查;考查液相中的化學(xué)反應(yīng)原理,難點在于水溶液圖像的解讀和三大守恒的應(yīng)用。無論是哪種情況,熱化學(xué)、氧化還原、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)性質(zhì)等都屬于基礎(chǔ)得分點。1.重視熱化學(xué)、氧化還原、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)性質(zhì)等于基礎(chǔ)得分點,確?;A(chǔ)分。2.關(guān)注KP、KC、三大守恒、圖像分析等,實現(xiàn)難點突破。液相中的化學(xué)平衡2023·廣東卷,192022·廣東卷,191.(2023廣東卷,19)配合物廣泛存在于自然界,且在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。(1)某有機物能與形成橙紅色的配離子,該配離子可被氧化成淡藍色的配離子。①基態(tài)的電子軌道表示式為。②完成反應(yīng)的離子方程式:(2)某研究小組對(1)中②的反應(yīng)進行了研究。用濃度分別為的溶液進行了三組實驗,得到隨時間t的變化曲線如圖。

①時,在內(nèi),的平均消耗速率=。②下列有關(guān)說法中,正確的有。A.平衡后加水稀釋,增大B.平衡轉(zhuǎn)化率:C.三組實驗中,反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進程一直減小D.體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{色所需時間:(3)R的衍生物L(fēng)可用于分離稀土。溶液中某稀土離子(用M表示)與L存在平衡:

研究組配制了L起始濃度與L起始濃度比不同的系列溶液,反應(yīng)平衡后測定其核磁共振氫譜。配體L上的某個特征H在三個物種中的化學(xué)位移不同,該特征H對應(yīng)吸收峰的相對峰面積S(體系中所有特征H的總峰面積計為1)如下表。01.0000ax0.64b0.400.60【注】核磁共振氫譜中相對峰面積S之比等于吸收峰對應(yīng)H的原子數(shù)目之比;“”表示未檢測到。①時,。②時,平衡濃度比。(4)研究組用吸收光譜法研究了(3)中M與L反應(yīng)體系。當(dāng)時,測得平衡時各物種隨的變化曲線如圖。時,計算M的平衡轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

【答案】(1)

HNO2(2)A、B(3)0.363:4或0.75(4)98%【解析】(1)①基態(tài)的電子軌道表示式為

;②根據(jù)原子守恒可知離子方程式中需要增加HNO2。(2)①濃度分別為的溶液,反應(yīng)物濃度增加,反應(yīng)速率增大,據(jù)此可知三者對應(yīng)的曲線分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;時,在內(nèi),觀察圖像可知的平均消耗速率為;②A.對于反應(yīng)HNO2,加水稀釋,平衡往粒子數(shù)增加的方向移動,含量增加,含量減小,增大,A正確;B.濃度增加,轉(zhuǎn)化率增加,故,B正確;C.觀察圖像可知,三組實驗反應(yīng)速率都是前期速率增加,后期速率減小,C錯誤;D.硝酸濃度越高,反應(yīng)速率越快,體系由橙紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榈{色所需時間越短,故,D錯誤;故選AB。(3)①時,,且=0.64,得x=0.36;②相比于含有兩個配體,則與的濃度比應(yīng)為相對峰面積S的一半與的相對峰面積S之比,即。(4);,由L守恒可知,則;則M的轉(zhuǎn)化率為。2.(2022廣東卷,19)鉻及其化合物在催化、金屬防腐等方面具有重要應(yīng)用。(1)催化劑可由加熱分解制備,反應(yīng)同時生成無污染氣體。①完成化學(xué)方程式:______________。②催化丙烷脫氫過程中,部分反應(yīng)歷程如圖,過程的焓變?yōu)開______(列式表示)。③可用于的催化氧化。設(shè)計從出發(fā)經(jīng)過3步反應(yīng)制備的路線_______(用“→”表示含氮物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化);其中一個有顏色變化的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。(2)溶液中存在多個平衡。本題條件下僅需考慮如下平衡:(ⅰ)

(ⅱ)

①下列有關(guān)溶液的說法正確的有_______。A.加入少量硫酸,溶液的pH不變B.加入少量水稀釋,溶液中離子總數(shù)增加C.加入少量溶液,反應(yīng)(ⅰ)的平衡逆向移動D.加入少量固體,平衡時與的比值保持不變②25℃時,溶液中隨pH的變化關(guān)系如圖。當(dāng)時,設(shè)、與的平衡濃度分別為x、y、,則x、y、z之間的關(guān)系式為_______;計算溶液中的平衡濃度_____(寫出計算過程,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。③在稀溶液中,一種物質(zhì)對光的吸收程度(A)與其所吸收光的波長()有關(guān);在一定波長范圍內(nèi),最大A對應(yīng)的波長()取決于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征;濃度越高,A越大。混合溶液在某一波長的A是各組分吸收程度之和。為研究對反應(yīng)(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影響,配制濃度相同、不同的稀溶液,測得其A隨的變化曲線如圖,波長、和中,與的最接近的是_______;溶液從a變到b的過程中,的值_______(填“增大”“減小”或“不變”)?!敬鸢浮浚?)

N2↑

4H2O

(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)

2NO+O2=2NO2(2)

BD

當(dāng)溶液pH=9時,,因此可忽略溶液中即=0.20反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2===3.3×10-7聯(lián)立兩個方程可得=6.0×10-4mol/L

λ3

增大【解析】(1)①分解過程中,生成Cr2O3和無污染氣體,根據(jù)元素守恒可知,其余生成物為N2、H2O,根據(jù)原子守恒可知反應(yīng)方程式為。②設(shè)反應(yīng)過程中第一步的產(chǎn)物為M,第二步的產(chǎn)物為N,則X→M

ΔH1=(E1-E2),M→N

ΔH2=ΔH,N→Y

ΔH3=(E3-E4)1,根據(jù)蓋斯定律可知,X(g)→Y(g)的焓變?yōu)棣1+ΔH2+ΔH3=(E1-E2)+ΔH+(E3-E4)。③NH3在Cr2O3作催化劑條件下,能與O2反應(yīng)生成NO,NO與O2反應(yīng)生成紅棕色氣體NO2,NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO,若同時通入O2,可將氮元素全部氧化為HNO3,因此從NH3出發(fā)經(jīng)過3步反應(yīng)制備HNO3的路線為;其中NO反應(yīng)生成NO2過程中,氣體顏色發(fā)生變化,其反應(yīng)方程式為2NO+O2=2NO2。(2)①K2Cr2O7溶液中存在平衡:(i)、(ii)。A.向溶液中加入少量硫酸,溶液中c(H+)增大,(ii)平衡逆向移動,根據(jù)勒夏特列原理可知,平衡移動只是減弱改變量,平衡后,溶液中c(H+)依然增大,因此溶液的pH將減小,故A錯誤;B.加水稀釋過程中,根據(jù)“越稀越水解”、“越稀越電離”可知,(i)和(ii)的平衡都正向移動,兩個平衡正向都是離子數(shù)增大的反應(yīng),因此稀釋后,溶液中離子總數(shù)將增大,故B正確;C.加入少量NaOH溶液,(ii)正向移動,溶液中將減小,(i)將正向移動,故C錯誤;D.平衡(i)的平衡常數(shù)K1=,平衡常數(shù)只與溫度和反應(yīng)本身有關(guān),因此加入少量K2Cr2O7溶液,不變,故D正確;綜上所述,答案為:BD。②0.10mol/LK2Cr2O7溶液中,Cr原子的總濃度為0.20mol/L,當(dāng)溶液pH=9.00時,溶液中Cr原子總濃度為=0.20mol/L,、與的平衡濃度分別為x、y、zmol/L,因此=0.10;由圖8可知,當(dāng)溶液pH=9時,,因此可忽略溶液中,即=0.20,反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2===3.3×10-7,聯(lián)立兩個方程可得=6.0×10-4mol/L。③根據(jù)反應(yīng)(i)、(ii)是離子濃度增大的平衡可知,溶液pH越大,溶液中越大,混合溶液在某一波長的A越大,溶液的pH越大,溶液中越大,因此與的λmax最接近的是λ3;反應(yīng)(i)的平衡常數(shù)K1=,反應(yīng)(ii)的平衡常數(shù)K2=,==,因此=,由上述分析逆推可知,b>a,即溶液pH從a變到b的過程中,溶液中c(H+)減小,所以的值將增大。3.(2021廣東卷,19)我國力爭于2030年前做到碳達峰,2060年前實現(xiàn)碳中和。CH4與CO2重整是CO2利用的研究熱點之一。該重整反應(yīng)體系主要涉及以下反應(yīng):a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)?H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)?H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)?H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)?H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)?H5(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)a的?H1=_______(寫出一個代數(shù)式即可)。(2)上述反應(yīng)體系在一定條件下建立平衡后,下列說法正確的有_______。A.增大CO2與CH4的濃度,反應(yīng)a、b、c的正反應(yīng)速率都增加B.移去部分C(s),反應(yīng)c、d、e的平衡均向右移動C.加入反應(yīng)a的催化劑,可提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率D.降低反應(yīng)溫度,反應(yīng)a~e的正、逆反應(yīng)速率都減?。?)一定條件下,CH4分解形成碳的反應(yīng)歷程如圖所示。該歷程分_______步進行,其中,第_______步的正反應(yīng)活化能最大。(4)設(shè)K為相對壓力平衡常數(shù),其表達式寫法:在濃度平衡常數(shù)表達式中,用相對分壓代替濃度。氣體的相對分壓等于其分壓(單位為kPa)除以p0(p0=100kPa)。反應(yīng)a、c、e的lnK隨(溫度的倒數(shù))的變化如圖所示。①反應(yīng)a、c、e中,屬于吸熱反應(yīng)的有_______(填字母)。②反應(yīng)c的相對壓力平衡常數(shù)表達式為K=_______。③在圖中A點對應(yīng)溫度下、原料組成為n(CO2):n(CH4)=1:1、初始總壓為100kPa的恒容密閉容器中進行反應(yīng),體系達到平衡時H2的分壓為40kPa。計算CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,寫出計算過程_______。(5)CO2用途廣泛,寫出基于其物理性質(zhì)的一種用途:_______?!敬鸢浮?H2+?H3-?H5或?H3-?H4AD44ac68%做冷凍劑【分析】根據(jù)蓋斯定律計算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱;根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的因素判斷反應(yīng)速率的變化及轉(zhuǎn)化率的變化;根據(jù)圖像及曲線高低判斷反應(yīng)進程和活化能的相對大?。桓鶕?jù)平衡時反應(yīng)物的分壓計算平衡轉(zhuǎn)化率;根據(jù)CO2的物理性質(zhì)推測CO2的用途。【解析】(1)根據(jù)題目所給出的反應(yīng)方程式關(guān)系可知,a=b+c-e=c-d,根據(jù)蓋斯定律則有?H1=?H2+?H3-?H5=?H3-?H4;(2)A.增大CO2和CH4的濃度,對于反應(yīng)a、b、c來說,均增大了反應(yīng)物的濃度,反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大,A正確;B.移去部分C(s),沒有改變反應(yīng)體系中的壓強,反應(yīng)的正逆反應(yīng)速率均不變,平衡不移動,B錯誤;C.催化劑可以同等條件下增大正逆反應(yīng)速率,只能加快反應(yīng)進程,不改變反應(yīng)的平衡狀態(tài),平衡轉(zhuǎn)化率不變,C錯誤;D.降低溫度,體系的總能量降低,正、逆反應(yīng)速率均減小,D正確;故答案選AD;(3)由圖可知,反應(yīng)過程中能量變化出現(xiàn)了4個峰,即吸收了4次活化能,經(jīng)歷了4步反應(yīng);且從左往右看4次活化能吸收中,第4次對應(yīng)的峰最高,即正反應(yīng)方向第4步吸收的能量最多,對應(yīng)的正反應(yīng)活化能最大。(4)①隨著溫度的升高,反應(yīng)a和c的lnK增大,說明K的數(shù)值增大,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行,反應(yīng)a和c為吸熱反應(yīng),同理反應(yīng)e的lnK減小,說明K的減小,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,反應(yīng)e為放熱反應(yīng),故答案為ac;②用相對分壓代替濃度,則反應(yīng)c的平衡常數(shù)表達式K=;③由圖可知,A處對應(yīng)反應(yīng)c的lnK=0,即K==1,解方程的p2(H2)=p(CH4),已知反應(yīng)平衡時p(H2)=40kPa,則有p(CH4)=16kPa,且初始狀態(tài)時p(CH4)=×100kPa=50kPa,故CH4的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=68%;(5)固態(tài)CO2即為干冰,干冰用于制冷或人工降雨均是利用其物理性質(zhì)。命題熱點1化學(xué)平衡狀態(tài)及移動方向的判斷1.兩步法判斷化學(xué)平衡狀態(tài)第一步析特點第二步作判斷根據(jù)參加反應(yīng)的體系的特點,通過推理作出判斷,如v正=v逆,則處于平衡狀態(tài),否則反應(yīng)未達到平衡狀態(tài)。2.化學(xué)平衡移動的判斷依據(jù)勒夏特列原理判斷如果改變影響平衡的一個條件(如溫度、濃度、壓強等),平衡就向能使這種改變減弱的方向移動依據(jù)圖像中正、逆反應(yīng)速率相對大小判斷若v正>v逆,則平衡向正反應(yīng)方向移動;反之向逆反應(yīng)方向移動依據(jù)變化過程中速率變化的性質(zhì)判斷若平衡移動的過程中,正反應(yīng)速率增大(減小),則平衡向逆(正)反應(yīng)方向移動依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷若某溫度下Q<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行;Q>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行命題熱點2速率、轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)的計算1.速率、轉(zhuǎn)化率及平衡常數(shù)的計算方法——三段式法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量/(mol/L) a b 0 0變化量/(mol/L) mx nx px qx平衡量/(mol/L) a-mx b-nx px qx(1)平衡轉(zhuǎn)化率=某反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的量某反應(yīng)物起始的量×100%,如α(A)平=mx(2)平衡常數(shù):K=(px(3)百分含量:(A)=a-mx(4)平衡前后的壓強之比(物質(zhì)的量之比):p平p始(5)平均摩爾質(zhì)量:M=a·(6)某氣體組分的體積分數(shù)=某氣體組分的物質(zhì)的量混合氣體總的物質(zhì)的量(7)生成物的產(chǎn)率:產(chǎn)率=實際產(chǎn)量理論產(chǎn)量2.分壓常數(shù)(Kp)與速率常數(shù)(k正、k逆)(1)Kp的兩種計算模板。①平衡總壓為p0。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)n(平) a b cp(分壓) aa+b+cp0 baKp=(c②剛性容器起始壓強為p0,平衡轉(zhuǎn)化率為α。2NO2(g)N2O4(g)p(始) p0 0Δp p0α 12p0p(平) p0-p0α 12p0Kp=12(2)Kp與k正、k逆的關(guān)系。以2NO2(g)N2O4(g)為例:v正=k正·p2(NO2)v逆=k逆·p(N23.平衡常數(shù)與速率常數(shù)之間的關(guān)系對于基元反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),平衡常數(shù)K=cc(C)·cd(D)ca(A)·cb命題熱點3速率、平衡圖像題的綜合分析1.新高考試題中速率、平衡圖像題的特點(1)圖像的形式。①直接呈現(xiàn)平衡體系中變量的變化:物質(zhì)的量濃度-時間、組分百分含量-溫度、壓強-溫度。②平衡體系變量延伸出的變量的變化:分壓(物質(zhì)的量)-時間、轉(zhuǎn)化率-原料物質(zhì)的量分數(shù)、平衡常數(shù)K(lnK)-溫度倒數(shù)(1T(2)考查方式。①分析出縱、橫坐標之間的關(guān)系,判斷出適宜的反應(yīng)條件(溫度、壓強、濃度、反應(yīng)物的配比等)。②需要根據(jù)分析出的數(shù)據(jù)信息進行轉(zhuǎn)化、計算得出結(jié)果。2.化學(xué)反應(yīng)速率、平衡圖像的分析方法(1)整體掃描圖像,明確面、線、點的物理、化學(xué)意義。①看面:弄清縱、橫坐標的物理含義,注意把坐標的變化轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)量的變化。②看線:弄清線的斜率、變化趨勢及線的陡與平所代表的化學(xué)意義。③看點:弄清曲線上點的含義,特別是一些特殊點,如與坐標軸的交點、曲線的交點、拐點、最高點與最低點等。④作線:多條件變化時,是否需要確定一個條件為衡量的線,如等溫線、等壓線。(2)找準切入口,明確圖像的意義。①從“斷點”著手。當(dāng)可逆反應(yīng)達到一種平衡后,若某一時刻外界條件發(fā)生改變,可能使速率-時間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點”。根據(jù)“斷點”前后的速率大小,即可確定變化的是何種條件。②從“拐點”入手。同一可逆反應(yīng),若反應(yīng)條件不同,達到平衡所用的時間也可能不同,反映到圖像出現(xiàn)“拐點”的時間也就有差異。根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,即可判斷出溫度的高低、壓強或濃度的大小及是否使用催化劑。③從曲線的變化趨勢著手。a.對于速率-溫度(或壓強)圖像,由于隨著溫度逐漸升高或壓強逐漸增大,反應(yīng)速率會逐漸增大,因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線。b.溫度或壓強的改變對正、逆反應(yīng)速率的影響是一致的,在圖像上,就是v(正)、v(逆)兩條曲線的走勢大致相同。c.分析外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響時,只能分析達到平衡之后化學(xué)反應(yīng)速率的變化情況??键c一氣相中的化學(xué)平衡1.(2024屆廣東省大灣區(qū)一模)某課題組研究CO2加氫制甲醇。涉及的主要反應(yīng)有:反應(yīng)I:

反應(yīng)Ⅱ:

反應(yīng)Ⅲ:

反應(yīng)Ⅳ:

回答下列有關(guān)問題:(1)反應(yīng)Ⅳ的。(2)下列有關(guān)說法正確的是___________。A.增壓時,的物質(zhì)的量分數(shù)一定增大B.當(dāng)甲醇的分壓不再改變時,體系達到平衡C.在恒容密閉容器中充入,反應(yīng)Ⅲ速率不變D.升溫時,反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)速率加快的程度大于正反應(yīng)速率(3)研究發(fā)現(xiàn):在條件下,當(dāng)起始,平衡時,的轉(zhuǎn)化率、含碳產(chǎn)物的選擇性(轉(zhuǎn)化的中生成、或的百分比,如甲醇的選擇性)與溫度關(guān)系如圖所示,回答下列問題。①隨著溫度升高,甲醇選擇性降低而的轉(zhuǎn)化率卻升高的原因可能是。②在T溫度下,若的選擇性為,計算此溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K=(寫出計算過程)。(4)一種在銅基催化劑上加氫制甲醇的機理如圖所示,其中吸附在銅基催化劑表面上的物種用“*”標注。①基態(tài)銅原子的價電子排布式為。②決速步的反應(yīng)方程式為。(5)寫出甲醇在生產(chǎn)或生活中的一種應(yīng)用?!敬鸢浮浚?)-89.5kJ?mol-1(2)BC(3)生成甲醇的反應(yīng)均為放熱反應(yīng),升溫時平衡逆向移動,甲醇選擇性降低,反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升溫平衡正向移動,且反應(yīng)Ⅱ占主導(dǎo)作用0.198(4)3d104s1CH3O*+OH*+2H*=CH3OH*+H2O*(5)作燃料(或溶劑或制甲醛等)【解析】(1)反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅳ,根據(jù)蓋斯定律可知ΔH4=ΔH1-ΔH2=-48.3kJ?mol-1-(+41.2kJ?mol-1)=-89.5kJ?mol-1,故答案為:-89.5kJ?mol-1;(2)A.反應(yīng)Ⅱ是等體積變化的反應(yīng),反應(yīng)Ⅳ是氣體體積減小的反應(yīng),增壓時反應(yīng)Ⅳ的平衡正向移動,CO的物質(zhì)的量分數(shù)減小,A錯誤;B.反應(yīng)達到平衡時,各物質(zhì)的濃度、含量均不變,則甲醇的分壓不再改變時其濃度不變,體系達到平衡狀態(tài),B正確;C.在恒容密閉容器中充入Ar時反應(yīng)物、生成物的濃度均不變,則反應(yīng)速率不變化,C正確;D.反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升高溫度時平衡正向移動,即升溫時反應(yīng)Ⅱ逆反應(yīng)速率加快的程度小于正反應(yīng)速率,D錯誤;故答案為:BC;(3)①生成甲醇的反應(yīng)Ⅰ、Ⅳ均為放熱反應(yīng),升高溫度時平衡逆向移動;反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升高溫度時平衡正向移動,且升溫對反應(yīng)Ⅱ的影響程度較大,反應(yīng)Ⅱ占主導(dǎo)作用,故答案為:生成甲醇的反應(yīng)均為放熱反應(yīng),升溫時平衡逆向移動,甲醇選擇性降低,反應(yīng)Ⅱ是吸熱反應(yīng),升溫平衡正向移動,且反應(yīng)Ⅱ占主導(dǎo)作用;②設(shè)起始時n(CO2)=1mol、n(H2)=3mol,由圖可知,T溫度平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率為60%、CH3OH的選擇性為60%,CH4的選擇性為10%,則CO的選擇性為1-60%-10%=30%,平衡體系中n(CO2)=0.4mol,n(CH3OH)=1mol×60%×60%=0.36mol,n(CH4)=0.06mol,n(CO)=0.18mol,根據(jù)H、O原子守恒可得:2n(H2)+2n(H2O)+0.36mol×4+0.06mol×4=6mol,n(H2O)+0.8mol+0.36mol+0.18mol=2mol,解得n(H2)=1.5mol,n(H2O)=0.66mol,此溫度下反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)K===0.198,故答案為:0.198;(4)①基態(tài)Cu的原子序數(shù)為29,核外電子排布式為[Ar]3d104s1,其價電子排布式為3d104s1,故答案為:3d104s1;②反應(yīng)的能壘或活化能越高,反應(yīng)速率越慢,該步反應(yīng)的反應(yīng)速率決定整個反應(yīng)的反應(yīng)速率,是決速步,由圖可知,過渡態(tài)5的能壘最高,該步反應(yīng)為CH3O*+OH*+2H*=CH3OH*+H2O*,故答案為:CH3O*+OH*+2H*=CH3OH*+H2O*;(5)甲醇具有可燃性,是良好的有機溶劑,是重要的化工原料等,可用作燃料、溶劑、制備甲醛等,故答案為:作燃料(或溶劑或制甲醛等)。2.(2024屆廣東省茂名一模)工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的重大突破,其反應(yīng)為。合成氨原料中的一般由分餾液態(tài)空氣得到,可來源于水煤氣,相關(guān)反應(yīng)如下:a.b.回答下列問題:(1)的反應(yīng)物總能量_______生成物總能量(填“高于”或“低于”)。(2)在密閉容器中同時發(fā)生反應(yīng),下列說法正確的是_______。A.增大壓強,反應(yīng)平衡不移動 B.使用催化劑提高平衡轉(zhuǎn)化率C.升高溫度,反應(yīng)a的增大,減小 D.反應(yīng)a有非極性鍵的斷裂與形成(3)實驗室模擬合成水煤氣,一定溫度下在的密閉容器中加入與發(fā)生反應(yīng),在達到平衡時,的轉(zhuǎn)化率是的物質(zhì)的量是,反應(yīng)開始到平衡時生成的平均反應(yīng)速率為_______,計算反應(yīng)的平衡常數(shù)_____(寫出計算過程)。(4)合成氨總反應(yīng)在起始反應(yīng)物時,在不同條件下達到平衡,設(shè)體系中的體積分數(shù)為,在下的、下的如圖所示,圖中對應(yīng)等壓過程的曲線是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),當(dāng)時氨氣的分壓______(分壓=氣體的物質(zhì)的量分數(shù)×總壓)。(5)用氨合成尿素的反應(yīng),在高壓條件下連續(xù)進行,反應(yīng)歷程如圖(均大于0):①寫出合成尿素決速步驟的熱化學(xué)方程式:________。②合成尿素過程中會積聚一定濃度的氨基甲酸銨(),為減少氨基甲酸銨的積聚,提高尿素的產(chǎn)率,可控制與的通入比例_______(填“>”“<”或“=”)?!敬鸢浮?9.低于20.D21.①.mol/(L·min)②.22.①.Ⅱ②.1523.①.H2NCOONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H=+Q2kJ/mol②.<【解析】【小問1詳解】由蓋斯定律可知,反應(yīng)a+b可得反應(yīng)C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g),則反應(yīng)△H=(+131.3kJ/mol)+(—41.2kJ/mol)=+90.1kJ/mol,則該反應(yīng)是反應(yīng)物總能量低于生成物總能量的吸熱反應(yīng),故答案為:低于;【小問2詳解】A.反應(yīng)b是氣體體積不變的反應(yīng),但增大壓強,a平衡逆向移動,水蒸氣濃度增大,b化學(xué)平衡正向移動,故錯誤;B.使用催化劑,化學(xué)平衡不移動,一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故錯誤;C.升高溫度,反應(yīng)a的正逆反應(yīng)速率都增大,故錯誤;D.反應(yīng)a中有碳碳非極性鍵的斷裂與氫氫非極性鍵的形成,故正確;故選D;【小問3詳解】設(shè)反應(yīng)a生成的一氧化碳的物質(zhì)的量為a,由題給數(shù)據(jù)可建立如下三段式:由反應(yīng)b消耗一氧化碳和水蒸氣的物質(zhì)的量比為1∶1可得:a—0.4=2.0—a,解得a=1.2,則反應(yīng)開始到平衡時生成二氧化碳的反應(yīng)速率為=mol/(L·min),反應(yīng)的平衡常數(shù)K==,故答案為:mol/(L·min);;【小問4詳解】合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,氨氣的體積分數(shù)減小,則圖中對應(yīng)等壓過程的曲線為Ⅱ;曲線Ⅰ為等溫線,當(dāng)氨氣體積分數(shù)為50%時,氨氣的分壓為30MPa×50%=15MPa,故答案為:Ⅱ;15;【小問5詳解】①反應(yīng)的活化能越大,反應(yīng)速率越慢。慢反應(yīng)是反應(yīng)的決速步驟,由圖可知,活化能最大的反應(yīng)為液態(tài)H2NCOONH4分解生成液態(tài)尿素和液態(tài)水,反應(yīng)生成1mol尿素,吸收Q2kJ的熱量,則合成尿素決速步驟的熱化學(xué)方程式為H2NCOONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H=+Q2kJ/mol,故答案為:H2NCOONH4(l)CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H=+Q2kJ/mol;②由化學(xué)式可知,二氧化碳與氨氣的反應(yīng)機理可能為氨氣與二氧化碳發(fā)生加成反應(yīng)生成H2NCOOH,H2NCOOH與氨分子發(fā)生取代反應(yīng)生成尿素,所以若氨氣過量,會與H2NCOOH反應(yīng)生成H2NCOONH4,所以為防止H2NCOONH4的積聚,提高尿素的產(chǎn)率,可控制氨氣和二氧化碳的通入比例小于2:1,故答案為:<。3.(2024屆廣東省湛江一模)是重要的化工原料,在生產(chǎn)和生活中都發(fā)揮著重要作用。(1)配合物廣泛存在于自然界,其中能與形成深藍色溶液。①基態(tài)的3d電子軌道表示式為。②的配位原子是,氨氣中H—N—H的鍵角小于配合物中H—N—H的鍵角,其原因是。(2)氨是制取硝酸的重要原料。氨的催化氧化過程主要有以下兩個反應(yīng):Ⅰ.Ⅱ.①反應(yīng)

。②不同溫度下氨催化氧化的平衡常數(shù)如下();溫度(℃)3005007009001100反應(yīng)Ⅰ()6.3×10411.1×10262.1×10193.8×10153.4×1011反應(yīng)Ⅱ()7.3×10567.1×10342.6×10251.5×10206.7×1016下列說法正確的是。A.如果對反應(yīng)不加控制,氨和氧氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物主要是B.為使反應(yīng)有利于向生成更多的NO方向進行,不必關(guān)注熱力學(xué)問題(平衡移動問題),需要關(guān)注動力學(xué)問題(反應(yīng)速率問題)C.在實際生產(chǎn)中,需采用高壓氧化,以利于提高NO的產(chǎn)率D.反應(yīng)中需控制氨氧比、選擇性催化劑的形狀、氣固相接觸時間等(3)已知可通過下列方法合成尿素:第一步:第二步:在體積為5L的密閉容器中加入1mol和4mol,在一定條件下反應(yīng)進行到10min時,測得和尿素的物質(zhì)的量均為0.25mol,15min后,測得的物質(zhì)的量為0.1mol,如圖所示。①若用單位時間內(nèi)物質(zhì)的量的變化來表示固體或純液體的反應(yīng)速率,則10min內(nèi)第一步反應(yīng)中生成(氨基甲酸銨)的平均反應(yīng)速率為。②反應(yīng)進行15分鐘后,隨著時間的變化,尿素和氨基甲酸銨的物質(zhì)的量變化比較明顯,但氨氣和二氧化碳的物質(zhì)的量基本不變,其主要原因是,第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)(列出算式即可)?!敬鸢浮浚?)N中存在一個孤電子對,孤電子對對成鍵電子對的排斥力較強(2)AD(3)第一步反應(yīng)速率較快,15min內(nèi)反應(yīng)達到平衡;尿素與氨基甲酸銨均為液體,其物質(zhì)的量的變化不會對第一步反應(yīng)的平衡造成影響【解析】(1)①基態(tài)的3d電子軌道表示式為。②的配位原子是N,中存在一個孤電子對,孤電子對對成鍵電子對斥力較強,所以中H—N—H的鍵角小于配合物中的該鍵角。(2)①根據(jù)蓋斯定律,可知。②A.相同溫度下,反應(yīng)Ⅱ平衡常數(shù)更大,如果對反應(yīng)不加控制,氨和氧氣反應(yīng)的最終產(chǎn)物主要是,A項正確;B.為使反應(yīng)有利于向生成更多的NO方向進行,需要同時關(guān)注熱力學(xué)問題(平衡移動問題)和動力學(xué)問題(反應(yīng)速率問題),B項錯誤;C.該反應(yīng)為氣體分子數(shù)目增加的反應(yīng),增大壓強平衡逆向移動,故在實際生產(chǎn)中,采用高壓氧化,不一定利于提高NO的產(chǎn)率,C項錯誤;D.反應(yīng)中需控制氨氧比、選擇性催化劑的形狀、氣固相接觸時間等,D項正確;故選AD。(3)①用單位時間內(nèi)物質(zhì)的量的變化來表示固體或純液體的反應(yīng)速率,則10min內(nèi)第一步反應(yīng)中生成(氨基甲酸銨)的平均反應(yīng)速率。②第一步反應(yīng)速率較快,15min內(nèi)反應(yīng)達到平衡,隨著時間的變化,氨氣和二氧化碳的變化很小,第二步反應(yīng)速率較慢,15分鐘反應(yīng)還未達到平衡,隨著時間的變化,尿素和氨基甲酸銨的物質(zhì)的量變化比較明顯;根據(jù)“三段式”可知,平衡時的物質(zhì)的量為2.2mol,因為固體或液體純物質(zhì)一般不列入平衡常數(shù),則第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)。4.(2024屆廣東省佛山一模)以為原料在特定條件下可生產(chǎn)醇類、烷烴、碳酸酯等,實現(xiàn)二氧化碳資源化??茖W(xué)家通過如下反應(yīng)合成甲醇:。已知:回答下列問題:(1)計算上述合成甲醇反應(yīng)的焓變。(2)科學(xué)研究中常用產(chǎn)物的時空收率(單位物質(zhì)的量催化劑表面產(chǎn)物分子的平均生成速率)來衡量催化效果.在3MPa,時,不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/催化劑下,測定甲醇時空收率隨溫度的變化曲線如圖所示.甲醇時空收率隨溫度變化先增大后減小的原因是。催化劑的最佳配比和反應(yīng)溫度是。(3)將等量和充入恒溫恒容密閉容器中反應(yīng)合成甲醇,已知該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù),下列事實說明該反應(yīng)已達平衡的是______。A.氣體密度保持不變B.與的生成速率相等C.某時刻容器中,,D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變(4)①合成存在以下副反應(yīng):。5MPa,200℃時在1L容器中投入1mol和3mol,達成平衡時,二氧化碳轉(zhuǎn)化率為0.5,甲醇選擇率為0.8(甲醇選擇率=)。計算合成甲醇反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K(寫出過程,結(jié)果列出計算表達式)。②已知200℃時有60%以上的原料未轉(zhuǎn)化,為了提高轉(zhuǎn)化率,設(shè)計如圖流程分離甲醇和水,循環(huán)利用原料氣。已知甲醇的沸點是64.7℃,根據(jù)信息判斷反應(yīng)室的溫度閃蒸室的溫度(選填“<”、“=”或“>”).在原料氣中通入CO的目的是?!敬鸢浮浚?)-54(2)溫度越高反應(yīng)速率越快,故隨溫度升高,反應(yīng)速率加快,Ni4Ga3、NiGa催化下甲醇時空收率曲線上升,催化劑需要一定的活性催化溫度,溫度過高,催化劑活性下降,甲醇時空收率下降5:3、210℃(3)BD(4)<提高二氧化碳和氫氣的利用率【解析】(1)已知:①②由蓋斯定律可知,3×①-②得反應(yīng):;(2)溫度越高反應(yīng)速率越快,故隨溫度升高,反應(yīng)速率加快,Ni5Ga3、NiGa催化下甲醇時空收率曲線上升,催化劑需要一定的活性催化溫度,溫度過高,催化劑活性下降,甲醇時空收率下降;由圖示可知,反應(yīng)最佳條件為催化劑的最佳配比5:3、使用催化劑在210℃左右下進行反應(yīng),該條件下甲醇時空收率最高;(3)A.容器體積和氣體總質(zhì)量始終不變,則混合氣體的密度始終不變,因此不能說明反應(yīng)已達平衡;B.反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,與的生成速率相等,則說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)平衡;C.某時刻容器中,,,則,沒有平衡;D.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M=m/n,氣體質(zhì)量不變,但是氣體的總物質(zhì)的量隨反應(yīng)進行而改變,所以M會發(fā)生改變,當(dāng)M不變時,反應(yīng)達到平衡;故選BD;(4)①5MPa,200℃時在1L容器中投入1mol和3mol,達成平衡時,二氧化碳轉(zhuǎn)化率為0.5,則反應(yīng)二氧化碳0.5mol,甲醇選擇率為0.8,則生成甲醇0.5mol×0.8=0.4mol;平衡時二氧化碳、氫氣、甲醇、水的物質(zhì)的量濃度分別為0.5mol/L、1.7mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L,則;②已知甲醇的沸點是64.7℃,設(shè)計如圖流程分離甲醇和水,循環(huán)利用原料氣,則反應(yīng)室為降低到甲醇的沸點以下液化水、甲醇,閃蒸室升溫使得甲醇氣化而水不氣化,分離出甲醇氣體,故反應(yīng)室的溫度低于閃蒸室的溫度;在原料氣中通入CO的目的是抑制副反應(yīng)的進行,促使正反應(yīng)正向進行,提高二氧化碳和氫氣的利用率。5.(2024屆廣東省廣州市天河區(qū)二模)研究氮氧化物分解的反應(yīng)機理,對于控制汽車尾氣排放、保護環(huán)境有重要意義。I.直接催化分解法是消除的主要方法,已知部分催化分解過程如下:①②③④(1)反應(yīng)的。(2)T℃,在密閉容器中嘗試利用表面催化工藝分解,用分別表示、、和固體催化劑,則在固體催化劑表面分解的反應(yīng)過程可用下圖表示。已知:在固體催化劑表面吸附過程自發(fā)發(fā)生,且總熵減小。畫出從狀態(tài)A到狀態(tài)D體系能量的變化曲線圖。(3)T℃和恒定壓強時,在密閉容器中模擬廢氣中的催化分解過程,各組分的信息如下表:物質(zhì)N(投料)/19346.52500n(平衡)/5012025xy①x=,y=,該溫度下反應(yīng)②的壓強平衡常數(shù)(分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。②若先除去廢氣中的,再在相同條件下模擬實驗,發(fā)現(xiàn)的平衡轉(zhuǎn)化率明顯降低,其原因是。Ⅱ.用含碳物質(zhì)消除氮氧化物也是防治污染的有效方法。(4)活性炭還原法消除氮氧化物污染的反應(yīng)原理為:。已知該反應(yīng)正、逆反應(yīng)速率方程分別為、,其中、分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),其變化曲線如下圖所示,則該反應(yīng)的反應(yīng)熱0(填“>”或“<”)。(5)將含等物質(zhì)的量的和C0的混合氣體分別充入盛有催化劑①和②的體積相同的剛性容器中,進行反應(yīng),經(jīng)過相同時間測得的轉(zhuǎn)化率如圖所示,圖中cd段轉(zhuǎn)化率下降的可能原因是。(任寫一種)【答案】(1)ΔH=2ΔH1-ΔH3或者ΔH=2ΔH1+2ΔH4-ΔH3或者ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH4-ΔH3(2)(3)22500P0kPa恒壓條件下,除去CO2相當(dāng)于增加其他氣體的分壓,平衡向分壓減小的方向移動,三個反應(yīng)均是逆向移動(4)<(5)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,所以NO的轉(zhuǎn)化率在cd段轉(zhuǎn)化率下降(或者升高溫度,催化劑的活性降低,反應(yīng)速率減慢,轉(zhuǎn)化率下降)【解析】(1)根據(jù)蓋斯定律,①-③,或者②,或者①+②+④-③可得題中2NO2(g)?N2(g)+2O2(g),則ΔH=2ΔH1-ΔH3或者ΔH=2ΔH1+2ΔH4-ΔH3或者ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH4-ΔH3;(2)A→B過程中固體催化劑表面吸附,能量降低,B→C過程NO分子中化學(xué)鍵斷裂是吸熱過程,C→D過程N≡N鍵、O═O鍵形成,釋放能量,其能量變化如圖所示:;(3)①平衡時生成的氧氣為20mol-6.5mol=13.5mol,反應(yīng)①消耗的N2O是27mol,平衡時總消耗N2O是33mol,設(shè)反應(yīng)②和反應(yīng)③分別消耗N2O為xmol和ymol,則x+y=6,0.5x+0.75y=50-19-27=4,解得x=2,y=4,因此最終得到的NO是2mol,NO2是2mol,平衡時總的物質(zhì)的量為50+1+20+25+2+2=100mol,反應(yīng)①中N2O、N2、O2各氣體的物質(zhì)的量分數(shù)分別為、、,由此求出各氣體的分壓為分壓p(N2O)=P0kPa、p(N2)=P0kPa、p(O2)=P0kPa,則平衡常數(shù)Kp==500P0kPa;②恒壓條件下,除去CO2相當(dāng)于增加其他氣體的分壓,平衡向分壓減小的方向移動,三個反應(yīng)均是逆向移動,所以N2O的平衡轉(zhuǎn)化率明顯降低;(4)由圖可知,隨增大,lgk正和lgk逆均減小,即隨T的減小,k正和k逆都減小,且k正的減小幅度小于k逆減小幅度,說明降低溫度,平衡正向移動,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng);(5)該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,所以NO的轉(zhuǎn)化率在cd段轉(zhuǎn)化率下降(或者升高溫度,催化劑的活性降低,反應(yīng)速率減慢,轉(zhuǎn)化率下降)。6.(2024屆廣東省廣州市惠州三模)減少NOx、CO2的排放,實現(xiàn)資源化利用是化學(xué)工作者研究的重要課題。(1)尿素水解生成的NH3催化還原NO是重要的煙氣脫硝技術(shù),且為可逆過程。反應(yīng)過程與能量關(guān)系如圖1,在以Fe2O3為主的催化劑表面可能發(fā)生的反應(yīng)過程如圖2.①NH3催化還原NO為(填“放熱”“吸熱”)反應(yīng)。②基態(tài)Fe3+的價層電子排布式為。③上述脫硝的總反應(yīng)化學(xué)方程式為:。(2)電廠煙氣脫氮的反應(yīng)為:4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,現(xiàn)向某2L密閉容器中分別投入一定量的NH3和2.0×10-4molNO發(fā)生以上反應(yīng)。其他條件相同時,在甲、乙兩種催化劑的作用下,反應(yīng)1min時NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖3.①在催化劑甲的作用下,溫度高于210℃小于300℃時,NO轉(zhuǎn)化率降低的可能原因是。②100—300℃區(qū)間,0~1min內(nèi),使用甲催化劑時NO的最高平均速率為。(3)工業(yè)以NH3和CO2為原料合成尿素。液相中,合成尿素的熱化學(xué)方程式為:2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)ΔH<0,在液相中,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、初始氨碳比(用L表示,L=)、初始水碳比(用W表示,W=)關(guān)系如圖4.①曲線A、B中,(填“A”或“B”)的W較小。②對于液相反應(yīng),常用某組分M達到平衡時的物質(zhì)的量分數(shù)x(M)代替平衡濃度來計算平衡常數(shù)(記作Kx)。195℃時,2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)的Kx的值為?!敬鸢浮浚?)放熱3d54NH3+4NO+O24N2+6H2O(2)催化劑活性降低6.0×10-5mol/(Lmin)(3)A3.25【分析】【小問1詳解】①由圖可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,為放熱反應(yīng);②Fe的價電子排布式為3d64s2,而Fe3+失去3個電子,因此為3d5③由圖可知,反應(yīng)物為氨氣、一氧化氮、氧氣、生成物為氮氣和水,則脫硝的總反應(yīng)為;【小問2詳解】①催化劑的活性受溫度的影響,溫度升高催化劑的活性可能降低,因此轉(zhuǎn)化率減??;②由圖可知100℃-300℃之間,NO的最高轉(zhuǎn)化率為60%,故NO的變化量為2.010-460%=1.210-4mol,由公式可知為;【小問3詳解】①當(dāng)初始氨碳比相同,水碳比越大,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率越小,根據(jù)圖中信息可知,曲線A二氧化碳轉(zhuǎn)化率大于B曲線,則W較小的曲線A。②N點氨碳比為3,初始水碳比為0,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為75%,設(shè)初始氨氣物質(zhì)的量為3amol,平衡時總物質(zhì)的量為3.25amol,則7.(2024屆廣東省江門一模)二氧化碳加氫是對溫室氣體的有效轉(zhuǎn)化,也是合成再生能源與化工原料的重要途徑。(1)已知在25℃和101kPa時,和的燃燒熱分別為和。由加氫反應(yīng)制備的反應(yīng)為:,該反應(yīng)的反應(yīng)熱。(2)①催化加氫可以制低碳烯烴:,該反應(yīng)在恒壓條件下,反應(yīng)溫度、投料比對平衡轉(zhuǎn)化率的影響如圖所示,該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),、、的相對大小為。②催化加氫制低碳烯烴,反應(yīng)歷程如下圖所示,首先在表面解離成2個,隨后參與到的轉(zhuǎn)化過程。注:“□”表示氧原子空位,“*”表示吸附在催化劑上的微粒。理論上反應(yīng)歷程中消耗的與生成的甲醇的物質(zhì)的量之比為。(3)二氧化碳可催化加氫制甲醇。在一定條件下,向某恒容密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng):。測得在相同時間內(nèi),不同溫度下的轉(zhuǎn)化率如圖所示。①(填“>”“<”或“=”)。②下列說法正確的有。A.b點時達到平衡狀態(tài)B.a(chǎn)點時容器內(nèi)氣體密度大于b點C.平均相對分子質(zhì)量不再改變時,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)D.溫度高于后轉(zhuǎn)化率下降,原因可能是該反應(yīng)(4)一定條件下可與反應(yīng)制備甲酸。T℃時,將1mol與1mol混合氣體充入體積為1L恒容密閉容器發(fā)生反應(yīng):。已知反應(yīng)速率:,,、分別為正、逆反應(yīng)的速率常數(shù);平衡常數(shù):。當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化率為20%時,(寫出計算過程)?!敬鸢浮浚?)-252.9(2)放熱>>6:1(3)<CD(4)6.4【解析】(1)根據(jù)和的燃燒熱分別為和,可得如下熱化學(xué)方程式:①;②;根據(jù)蓋斯定律,可得;=-252.9;(2)①由圖象可知,在投料比一定時,溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng);溫度相同時,投料比越大,CO2的轉(zhuǎn)化率越大,即、、的相對大小為>>;②H2首先在Zn?Ga?O面解離成2個H*,隨后參與到CO2的還原過程,即由得失電子守恒有3H2~CH3OH~6H*,所以產(chǎn)生1molCH3OH消耗6molH*,答案為6:1;(3)①溫度越高化學(xué)反應(yīng)速率越大,圖中c點溫度比a點的溫度高,且c點為平衡狀態(tài),正、逆反應(yīng)速率相等,a點還未達到平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,即使a點溫度下達到平衡狀態(tài),a點的逆反應(yīng)速率也小于c點的逆反應(yīng)速率;②A.b點時沒有達到平衡狀態(tài),故A錯誤;B.該容器為恒容容器,密度始終不變,故B錯誤;C.該反應(yīng)為氣體體積不相等的反應(yīng),平均相對分子質(zhì)量不再改變時,該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C正確;D.溫度高于后反應(yīng)已經(jīng)平衡,轉(zhuǎn)化率下降,說明升高溫度平衡逆向移動,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故D正確;答案為CD;(4)當(dāng)CO2轉(zhuǎn)化率為20%時:此時c(CO2)=c(H2)=0.8mol/L,c(HCOOH)=0.2mol/L,當(dāng)反應(yīng)達到平衡時,v(正)=v(逆),即=,所以=K=2,=6.4。8.(2024屆廣東省梅州一模)利用γ-丁內(nèi)酯(BL)制備1,4-丁二醇(BD),反應(yīng)過程中伴有生成四氫呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反應(yīng),涉及反應(yīng)如下:已知:①反應(yīng)Ⅰ為快速平衡,可認為不受慢反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的影響;②反應(yīng)均在高壓氛圍下進行,故壓強始終近似等于總壓。回答下列問題:(1)以或BD為初始原料,在498K、能量的高壓氛圍下,分別在恒壓容器中進行反應(yīng)。達平衡時,以BL為原料,體系向環(huán)境放熱akJ;以BD為原料,體系從環(huán)境吸熱bkJ。忽略副反應(yīng)熱效應(yīng),在下圖中畫出由BD反應(yīng)原料生成平衡混合物的反應(yīng)過程能量變化圖。反應(yīng)Ⅰ:

。(2)下圖甲表示在總壓為的恒壓條件下且起始時與γ-丁內(nèi)酯的物質(zhì)的量之比為2時,反應(yīng)1達到平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)(y)與溫度的變化關(guān)系圖。圖中表示的物質(zhì)的量分數(shù)曲線是;P點時,γ-丁內(nèi)酯的轉(zhuǎn)化率約為。(3)表示某物種i的物質(zhì)的量與除外其他各物種總物質(zhì)的量之比。498K、下,以BL為原料時,和隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。則時刻,反應(yīng)Ⅰ平衡常數(shù)(用分壓代替濃度,分壓等于總壓×該物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù),列出計算式即可)。(4)利用電解合成法也能在有機質(zhì)子溶劑中實現(xiàn)BL→BD的轉(zhuǎn)化,該轉(zhuǎn)化發(fā)生在極,電極反應(yīng)式為?!敬鸢浮浚?)(2)a66.7%(3)0.09%(4)陰BL+4e-+4H+=BD【解析】(1)依題意,結(jié)合已知信息,可推定在同溫同壓下,以同物質(zhì)的量的BL或BD為初始原料,達到平衡時的狀態(tài)相同,兩個平衡完全等效。則以為原料,達到平衡時放出akJ熱量與同物質(zhì)的量的BD為原料達到平衡時吸收bkJ熱量的能量二者能量差值為(a+b)kJ,則1molBL轉(zhuǎn)化為1molBD時放出能量,

。(2)正反應(yīng)放熱,升高溫度平衡逆向進行,反應(yīng)物的含量增加,所以a表示氫氣,b表示γ-丁內(nèi)酯,c表示1,4-丁二醇。圖2中P點時氫氣和1,4-丁二醇的含量相等,設(shè)反應(yīng)前氫氣是2mol、γ-丁內(nèi)酯是1mol,消耗γ-丁內(nèi)酯是xmol,氫氣是2xmol,生成1,4-丁二醇是xmol,則x=2-2x,解得x=,所以的轉(zhuǎn)化率約為66.7%,(3)整個過程發(fā)生三個反應(yīng):反應(yīng)I:BL(g)+2H2(g)BD(g),反應(yīng)II:BD(g)→THF(g)+H2O(g),反應(yīng)III:BD(g)+H2(g)→BuOH(g)+H2O(g),因H2壓強近似等于總壓且遠高于其他氣體,所以H2壓強可視為定值,其變化量可以忽略,由上述三個反應(yīng)可以發(fā)現(xiàn),體系總物質(zhì)的量的增加量正好是BD參與反應(yīng)II、III的量,也正好是H2O(g)的物質(zhì)的量,設(shè)以為原料,在t1時BL轉(zhuǎn)化了amol,BD轉(zhuǎn)化了bmol,體系總物質(zhì)的量是(+b)mol,結(jié)合題圖甲數(shù)據(jù)付xBL:、xBD:,聯(lián)立解得b=,則t1時刻=0.09%,該平衡狀態(tài)下,BL+BD+THF+BuOH+H2O的總壓為p總kPa,則BL的分壓是0.48×p總kPa,BD的分壓是0.36×p總kPa,H2的壓強近似等于總壓,故反應(yīng)I的平衡常數(shù)Kp=。(4)BL→BD的轉(zhuǎn)化的過程中H原子數(shù)目增大,為還原反應(yīng),該轉(zhuǎn)化發(fā)生在陰極,電極反應(yīng)式為BL+4e-+4H+=BD。9.(2024屆廣東省韶關(guān)一模)油氣開采、石油化工、煤化工等行業(yè)廢氣普遍含有硫化氫,需要回收處理并加以利用?;卮鹣铝袉栴}:(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式;①②③則kJ/mol,反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是。(2)下列敘述能說明反應(yīng)③達到平衡狀態(tài)的是(填字母序號)。A.2v正(H2S)=v逆(CS2) B.恒溫恒容條件下,體系壓強不再變化C.氣體的總質(zhì)量不再變化 D.混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化(3)反應(yīng)壓強為100kPa,投料比n(CH4)/n(H2S)分別為a、b、c的條件下,反應(yīng)③中H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖1所示,則a、b、c由大到小的順序為;H2S的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是。(4)在1275K、100kPa反應(yīng)條件下,將物質(zhì)的量之比為3:3:2的H2S、CH4、N2混合氣進行反應(yīng)③(N2不參與反應(yīng)),平衡時混合氣中CS2的分壓與H2S的分壓相同,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為(保留小數(shù)點后一位),平衡常數(shù)Kp=kPa2(以分壓表示,分壓總壓物質(zhì)的量分數(shù))。(5)我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)對天然氣中CO2和H2S的高效去除,過程如圖2所示,則陽極區(qū)發(fā)生的總反應(yīng)為。【答案】(1)+261高溫(2)BD(3)a>b>c反應(yīng)③是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動(4)66.7%1.28×104(5)H2S-2e-=S+2H+【解析】(1)由蓋斯定律可知,①+②得反應(yīng)③,則180+81=+261kJ?mol;反應(yīng)為熵增的吸熱反應(yīng),則反應(yīng)③能夠自發(fā)的條件是高溫;(2)A.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比,為正反應(yīng)速率之比,有v正(H2S)=2v逆(CS2),說明v正(CS2)=v逆(CS2),滿足平衡狀態(tài)的特征,故A錯誤;B.該反應(yīng)是氣體分子數(shù)可變的反應(yīng),恒容條件下壓強不變說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B正確;C.該反應(yīng)物和生成物都是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氣體的總質(zhì)量不變,不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故C錯誤;D.混合氣體平均摩爾質(zhì)量,氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變化,總質(zhì)量不變,則混合氣體平均摩爾質(zhì)量不再變化時,能作為平衡的標志,故D正確;故選BD;(3)相同條件下,增加甲烷的投料,平衡正向移動,會促進硫化氫的轉(zhuǎn)化,故a、b、c由大到小的順序為a>b>c;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),溫度越高,平衡正向移動,導(dǎo)致反應(yīng)③H2S平衡轉(zhuǎn)化率增大;(4)將n(H2S)∶n(CH4)∶n(N2)=3∶3∶2的混合氣進行反應(yīng),設(shè)n(H2S)=3mol,設(shè)轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量為xmol,n(CH4)=3mol,n(N2)=2mol,結(jié)合三段式列式得到,,在1000℃、100kPa反應(yīng)條件下,CS2分壓與H2S的分壓相同3-2x=x,x=1,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為;平衡后氣體的總物質(zhì)的量為2mol+1mol+1mol+4mol+2mol=10mol,p(CH4)=×100kPa=20kPa,p(H2S)=p(CS2)=×100kPa=10kPa,p(H2)=×100kPa=40kPa,則反應(yīng)③的Kp==1.28×104(kPa)2;(5)根據(jù)圖示陽極區(qū)為H2S轉(zhuǎn)化為S,失去電子,則陽極區(qū)的電極反應(yīng)式為:H2S-2e-=S+2H+。10.(2024屆廣東省汕頭二模)金屬鈦(Ti)重量輕、強度高、抗腐蝕能力,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()轉(zhuǎn)化為,再進一步還原得到鈦。(1)基態(tài)Ti原子的價電子軌道表示式:。(2)轉(zhuǎn)化為有直接氯化法(Ⅰ)和碳氯化法(Ⅱ)。Ⅰ.

Ⅱ.

已知:的燃燒熱為393.5',的燃燒熱為283.0①。②碳氯化反應(yīng)過程中CO和可以相互轉(zhuǎn)化,如圖1所示,下列關(guān)于碳氯化反應(yīng)說法正確的是。A.生成CO反應(yīng)為放熱反應(yīng)B.升高溫度,平衡轉(zhuǎn)化率減小C.增大壓強,碳氯化反應(yīng)平衡向正反應(yīng)方向移動D.如圖2所示晶胞中位于所構(gòu)成的正八面體的體心,則的配位數(shù)是6③碳氯化法中生成CO比生成更有利于轉(zhuǎn)化為,從熵變角度分析可能的原因是。(3)經(jīng)光譜分析在碳氯化反應(yīng)中有光氣()生成,后繼續(xù)反應(yīng),有理論認為機理如下:一分子含有個σ鍵,決速步驟的反應(yīng)方程式為。(4)在,將、C、以物質(zhì)的量比1∶2.2∶2進行反應(yīng)。體系中氣體平衡組成比例(物質(zhì)的量分數(shù))隨溫度變化的理論計算結(jié)果如圖所示。①反應(yīng)的平衡常數(shù)Pa。②圖中顯示,在200℃平衡時幾乎完全轉(zhuǎn)化為,但實際生產(chǎn)中反應(yīng)溫度卻遠高于此溫度,其原因是?!敬鸢浮浚?)(2)-49BD生成CO反應(yīng)的嫡增變化幅度更大,更有利于反應(yīng)正向進行(3)3(4)提高反應(yīng)速率,在相同時間內(nèi)得到更多的產(chǎn)品【解析】(1)Ti的原子序數(shù)為22,基態(tài)Ti原子的價電子排布式為3d24s2,軌道表示式為:;(2)①I:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)?H1=+172kJ?mol-1,已知:的燃燒熱為393.5',的燃燒熱為283.0,Ⅲ:C(s)+O2(g)=CO2(g)?H3=-393.5kJ?mol-1,Ⅳ:CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H4=-283.0kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律I+2×Ⅲ-2×Ⅳ得=(172-393.5×2+283.0×2)kJ/mol=-49kJ/mol;②A.根據(jù)Ⅲ:C(s)+O2(g)=CO2(g)?H3=-393.5kJ?mol-1,Ⅳ:CO(g)+O2(g)=CO2(g)?H4=-283.0kJ?mol-1,根據(jù)蓋斯定律Ⅲ-2×Ⅳ得CO2(g)+C(s)=2CO(g),?H=-393.5+2×283.0=+172.5kJ?mol-1,生成CO反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A錯誤;B.碳氯化反應(yīng)過程中生成CO發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,則平衡轉(zhuǎn)化率減小,故B正確;C.反應(yīng)Ⅱ的氣體分子數(shù)增大,增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向移動,碳氯化反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動,故C錯誤;D.均攤法可知,TiO2晶胞中黑色球數(shù)目為1+8×=2,白色球數(shù)目為2+4×=4,結(jié)合黑色球與白色球數(shù)目之比為2:4=1:2,故黑色球為Ti、白色球為O,晶胞中體心Ti與周圍有6個O原子,晶胞中位于所構(gòu)成的正八面體的體心,則的配位數(shù)是6,故D正確;故選BD;③焓減和熵增有利于反應(yīng)正向進行,碳氯化法中生成CO比生成更有利于轉(zhuǎn)化為,原因是:生成CO反應(yīng)的嫡增變化幅度更大,更有利于反應(yīng)正向進行;(3)的結(jié)構(gòu)式為,單鍵由1個σ鍵形成,雙鍵由1個σ鍵和1個π鍵形成,則一分子含有3個σ鍵;正反應(yīng)活化能越大反應(yīng)速率越慢,最慢的一步?jīng)Q定整個反應(yīng)的速率,則決速步驟的反應(yīng)方程式為;(4)①反應(yīng)的平衡常數(shù);②考慮實際生產(chǎn)中要盡可能的在單位時間內(nèi)多出產(chǎn)品,故應(yīng)該為加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率。考點二液相中的化學(xué)平衡11.(2024屆廣東省廣州市黃浦區(qū)二模)甲基叔戊基醚(TAME,簡寫為T)常用作汽油添加劑。在催化劑作用下,通過甲醇(簡寫為M)與2-甲基-2-丁烯(簡寫為A)的液相反應(yīng)制得。通過控制條件,體系中主要發(fā)生如下反應(yīng)(為2-甲基-1-丁烯的簡寫,不考慮其他副反應(yīng)):反應(yīng)反應(yīng)ii:反應(yīng)iii:(1)磷鉬酸可作為制備TAME反應(yīng)催化劑的浸漬試劑。已知鉬元素位于第五周期第VIB族,核外電子排布與相似。①基態(tài)鉬原子的價層電子排布式為。②完成化學(xué)方程式:(2)比較(填“>”、“<”或“=”)。(3)我國學(xué)者團隊對制備TAME反應(yīng)的催化劑進行了研究。研究衣明:用不同濃度(13%)的磷鉬酸浸漬催化劑,濃度越大催化劑催化活性越好。用濃度分別為的磷鉬酸浸漬催化劑進行了三組實驗,得到隨時間的變化曲線如圖所示。①用的磷鉬酸浸漬時,在內(nèi),的平均生成速率為。②下列仿關(guān)說法正確的有。A.三組實驗中,反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進程一直增大B.平衡后加入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,減小C.催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,提高甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率D.降低溫度,反應(yīng)和ii的正、逆反應(yīng)速率都減小E.達到平衡后,加入不變(4)研究團隊繼續(xù)研究其他條件不變時,不同醇烯比(甲醇與烯烴的起始物質(zhì)的量濃度之比)對平衡的影響,當(dāng)起始濃度時,測得平衡時和的隨的變化曲線如圖。①曲線呈現(xiàn)如圖所示變化的原因是。②當(dāng)時,計算反應(yīng)I的平衡常數(shù)(寫出計算過程)?!敬鸢浮浚?)4d55s1Na2HPO4(2)>(3)BDE(4)增大相當(dāng)于增大c(M),反應(yīng)i平衡正向移動,c(T)增大,反應(yīng)ii平衡逆向移動,c(B)減小【解析】(1)①鉬是42號元素,基態(tài)鉬原子的價層電子排布式為4d55s1;②由原子守恒完成化學(xué)方程式為:Na2HPO4。(2)由蓋斯定律可知,反應(yīng)iii-反應(yīng)ii可得反應(yīng)i,則,則>。(3)①磷鉬酸濃度越大催化劑催化活性越好,反應(yīng)速率越快,則曲線I代表的磷鉬酸,在內(nèi),的平均生成速率為;②A.三組實驗中,磷鉬酸的濃度逐漸減少,反應(yīng)速率都隨反應(yīng)進程一直減小,故A錯誤;B.平衡后加入惰性溶劑四氫呋喃稀釋,c(A)減小,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=不變,則減小,故B正確;C.催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率,但不能提高甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;D.降低溫度,反應(yīng)和ii的正、逆反應(yīng)速率都減小,故D正確;E.反應(yīng)iii的平衡常數(shù)K=,達到平衡后,加入M,K值不變,不變,故E正確;故選BDE。(4)①增大相當(dāng)于增大c(M),反應(yīng)i平衡正向移動,c(T)增大,反應(yīng)ii平衡逆向移動,c(B)減??;②根據(jù)已知條件列出“三段式”平衡時c(T)=c(B)=0.018mol/L=x-y=z+y,x+z=0.036mol/L,c(M)=0.063mol/L-x+y=0.045mol/L,c(A)=0.1mol/L-x-z=0.064mol/L,則反應(yīng)I的平衡常數(shù)K=。12.(2024屆廣東省深圳一模)用“氧化-萃取法”可從鹵水中提取碘,其方法為向酸化的鹵水中加入溶液,再加入萃取劑(R)進行萃取。該過程涉及以下反應(yīng):(?。?/p>

(ⅱ)

(ⅲ)

(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)

。(2)基態(tài)碘原子價層電子的軌道表示式為。(3)①反應(yīng)條件會影響碘的萃取率。其他條件不變時,不同溫度下達平衡時碘萃取率[]曲線如圖所示:萃取溫度從300K升高至320K,碘萃取率緩慢下降。結(jié)合平衡移動原理,分析其原因(忽略萃取劑的揮發(fā)、的揮發(fā)及分解產(chǎn)生的影響)。當(dāng)萃取溫度超過320K時,的分解導(dǎo)致碘萃取率明顯下降。②下列說法不正確的是(填標號)。A.增大溶液的pH,碘萃取率降低

B.增大萃取劑用量,碘萃取率升高C.萃取體系平衡后加水稀釋,變小

D.增大的濃度,反應(yīng)(?。┑乃俾试龃螅?)未加萃取劑時,固定總碘濃度為,平衡時溶液中的、、分布系數(shù)與溶液中初始關(guān)系如圖所示。[總碘濃度各組分折合為后的濃度之和,,如]①設(shè)平衡時、、分別為、、,則、、之間的關(guān)系式為。②計算反應(yīng)的平衡常數(shù)(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。(5)測定鹵水中的方法:取鹵水于錐形瓶中,加適量氧化劑恰好將全部氧化為;加溶液酸化后,再加入適量溶液,密閉靜置后,用標準溶液滴定至溶液呈微黃色,加入淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至終點;平行測定3次,平均消耗,則鹵水中。(已知:)【答案】(1)—276.4kJ/mol(2)(3)反應(yīng)ⅱ、ⅲ均為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡均向逆反應(yīng)方向移動,碘萃取率下降C(4)a+2b+3c667(5)2.000×10—3【解析】(1)由蓋斯定律可知,反應(yīng)ⅰ+ⅱ得到反應(yīng),則反應(yīng)△H=(—257.5kJ/mol)+(—18.9kJ/mol)=—276.4kJ/mol,故答案為:—276.4kJ/mol;(2)碘元素的原子序數(shù)為53,基態(tài)原子的價電子排布式為5s25p5,軌道表示式為,故答案為:;(3)①反應(yīng)ⅱ、ⅲ均為放熱反應(yīng),萃取溫度從300K升高至320K時,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動,RI有機相的濃度減小,碘萃取率下降,故答案為:反應(yīng)ⅱ、ⅲ均為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡均向逆反應(yīng)方向移動,碘萃取率下降;②A.增大溶液的pH,溶液中氫離子濃度減小,反應(yīng)ⅰ、ⅱ、ⅲ平衡向逆反應(yīng)方向移動,導(dǎo)致平衡碘萃取率降低,故正確;B.增大萃取劑用量,反應(yīng)ⅲ向正反應(yīng)方向移動,碘萃取率升高,故正確;C.由方程式可知,反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)K=,溶液中=,萃取體系平衡后加水稀釋時,碘離子濃度減小、平衡常數(shù)不變,則溶液中和的值增大,故錯誤;D.增大溶液中碘離子的濃度,反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)(ⅰ)的速率增大,故正確;故選C;(4)①由碘原子個數(shù)守恒可知,平衡時溶液中++=0.01mol/L,由此可得a+2b+3c=0.01,故答案為:a+2b+3c;②由圖可知,溶液中碘離子濃度為0.01mol/L×0.45=4.5×10—3mol/L、碘三離子的濃度為0.01mol/L×0.45×=1.5×10—3mol/L、碘濃度為0.01mol/L×(1—0.045—0.045)×=5×10—4mol/L,則由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=≈667,故答案為:667;(5)由題意可得如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:I——IO—3I2—6S2O,滴定消耗20.00mL0.01500mol/L硫代硫酸鈉溶液,則鹵水中碘離子濃度為=2.000×10—3mol/L,故答案為:2.000×10—3。13.(2024屆廣東省肇慶二模)酚類化合物在醫(yī)療、環(huán)保、工業(yè)等方面有著廣泛的用途。(1)苯酚可用于外科器械消毒、皮膚殺菌與止癢,可通過磺化法制備。該工藝具體流程如下:反應(yīng)③的化學(xué)方程式為。(2)石油加工、造紙等企業(yè)易產(chǎn)生含有苯酚的工業(yè)廢水,可通過O3-H2O2氧化法進行處理,其原理為C6H5OH+H2O2+O3→CO2+H2O(非可逆反應(yīng),反應(yīng)未配平)。在T1℃和T2℃時,分別向含有苯酚的水樣中加入等量的30%H2O2溶液,再以相同的流速向水樣中通入O3,測得水樣中苯酚的含量隨時間變化的曲線如圖所示。①在T1℃時,0~10min內(nèi),C6H5OH的平均反應(yīng)速率為。②請判斷T1和T2的大?。篢1(填“>”“<”或“=”)T2,T1℃時對工業(yè)廢水中苯酚的去除率低于T2℃時的原因可能是(寫一種即可)。(3)利用FeCl3溶液與苯酚的顯色反應(yīng),可定性檢測工業(yè)廢水中的苯酚,其反應(yīng)原理為Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-(紫色)+6H+。反應(yīng)到達平衡時,下列說法正確的有___________(填標號)。A.加水稀釋,溶液pH減小B.滴入幾滴濃鹽酸,增大C.加入少量NaOH固體,反應(yīng)平衡常數(shù)增大D.加入少量Cu粉,溶液紫色變淺(4)鄰苯二酚鈉類配體(L)與金屬離子(M)形成的配合物可應(yīng)用于醫(yī)藥、水處理等領(lǐng)域。其溶液中存在平衡:M+LML

K1ML+LML2

K2某研究小組配制了M與L起始濃度比不同的系列溶液,其中L的起始濃度c0(L)=0.02mol/L。測得平衡時L、ML、ML2的與的變化關(guān)系如圖所示。①表示與變化關(guān)系的曲線為(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②當(dāng)=0.6時,c平(ML2)=,K1=?!敬鸢浮浚?)C6H5SO3Na+2NaOHC6H5ONa+Na2SO3+H2O(2)5×10-4mol/(L·min)>H2O2受熱分解(3)BD(4)I0.002mol/L500【解析】(1)反應(yīng)③C6H5SO3Na和熔融的NaOH反應(yīng),生成C6H5ONa,化學(xué)方程式為:C6H5SO3Na+2NaOHC6H5ONa+Na2SO3+H2O;(2)①由圖可知,在T1℃時,0~10min內(nèi),C6H5OH的濃度下降了,C6H5OH的平均反應(yīng)速率為;②反應(yīng)初始時,T1℃反應(yīng)速率更快,即T1>T2;由于H2O2受熱易分解,因此反應(yīng)結(jié)束時,T2℃時工業(yè)廢水中苯酚的去除率更高;(3)A.加水稀釋,c(H+)下降,pH增大,故A錯誤;B.滴入幾滴濃鹽酸,c(H+)上升,平衡逆向移動,增大,減小,增大,故B正確;C.溫度不變,反應(yīng)平衡常數(shù)不變,故C錯誤;D.加入少量Cu粉,發(fā)生反應(yīng),,c(Fe3+)下降,平衡逆向移動,溶液紫色變淺,故D正確;故選BD;(4)①由圖可知,隨著的增大,減小,即曲線Ⅱ為,那么即曲線Ⅰ為;②,即,,即,根據(jù)L守恒得:,因此,,根據(jù)M守恒得:,,,。14.(2024屆廣東省省一模)銀作為催化劑,主要用于乙烯氧化制環(huán)氧乙烷、甲醇氧化制甲醛等,通過亞硫酸鈉-甲醛還原法或氨浸-水合肼還原法可回收失效的銀催化劑?;卮鹣铝袉栴}:(1)向銀催化劑中加入稀硝酸溶解的化學(xué)方程式為。(2)用氯化鈉溶液沉淀銀離子可發(fā)生下列反應(yīng):Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.①計算(列出計算式即可)。②根據(jù)上述平衡信息,為了使沉淀完全,應(yīng)注意控制的條件是。(3)亞硫酸鈉-甲醛還原法浸取的主要反應(yīng)為。①該反應(yīng)在敞口容器中進行,其他條件不變時,浸出時間過長會使銀的浸出率降低,原因可能是(用離子方程式表示)。②浸出液中含銀微??倽舛入S含硫微??倽舛燃敖鲆旱年P(guān)系如圖所示:已知浸出液中含銀微粒的存在形式為、和(X為或),則含硫微粒的總濃度+++;時,含銀微粒總濃度隨含硫微??倽舛鹊淖兓淮螅瑫r,含銀微粒總濃度隨含硫微??倽舛鹊淖兓^大,原因是。(4)常溫下用氨浸-水合肼還原法浸取,已知:,,寫出溶于氨水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:,計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)(保留3位有效數(shù)字)。【答案】(1)(2)或控制氯化鈉的用量(3)或較小時,與結(jié)合生成或,盡管含硫微??倽舛仍龃?,但較小(4)【解析】(1)銀和稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(2)①根據(jù)蓋斯定律,可知反應(yīng)Ⅲ反應(yīng)Ⅱ-反應(yīng)Ⅰ,所以。②根據(jù)過程中發(fā)生的反應(yīng),可知加入氯離子過量,反應(yīng)Ⅱ和Ⅲ會正向移動,導(dǎo)致生成的氯化銀沉淀溶解,沉淀不完全,所以為使沉淀完全,應(yīng)注意控制氯化鈉的用量(濃度)或控制的用量(濃度)等;(3)①其他條件不變時,該反應(yīng)在敞口容器中進行,浸出時間過長會使銀的浸出率降低,可能原因是亞硫酸鈉或被空氣中的氧氣氧化,離子方程式為或;②根據(jù)元素質(zhì)量守恒,;時,含銀微粒總濃度隨含硫微??倽舛鹊淖兓c時不同,結(jié)合硫元素的存在形式,可推測原因是較小時,與結(jié)合生成或,盡管含硫微??倽舛仍龃?,但較小,溶解較少;(4)溶于氨水的離子方程式為;,,所以。15.(2024屆廣東省廣州一模)氨能與形成配合物和,該反應(yīng)在生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著重要的作用。(1)基態(tài)原子價層電子的軌道表示式為,中與間形成的化學(xué)鍵為。(2)將置于溶液中,通入,轉(zhuǎn)化為的離子方程式為:。反應(yīng)1小時測得溶液中銀的總濃度為,的溶解速率為。(3)氨與形成配合物有助于溶解。常溫下,向飽和溶液(含足量固體)中滴加氨水,主要存在以下平衡:(i)(ii)(iii)①下列有關(guān)說法中,正確的有(填編號)。A.加少量水稀釋,平衡后溶液中、均減小B.隨增大,反應(yīng)ⅱ平衡正向移動,增大C.隨增大,不變D.溶液中存在②反應(yīng)(用、、表示)。(4)向溶液中通入足量得到澄清溶液(設(shè)溶液體積不變),溶液中、、的物質(zhì)的量分數(shù)隨的變化如圖所示。已知溶液中,。①點溶液中。②計算點溶液中的轉(zhuǎn)化率(寫出計算過程,已知)。【答案】(1)配位鍵(2)2H2O4OH—10—5(3)DK1K2Ksp(4)10—3.5360%【解析】(1)氮元素的原子序數(shù)為7,基態(tài)原子的價電子排布式為2s22p3,軌道表示式為;銀氨絡(luò)離子中具有空軌道的銀離子與具有孤電子對的氨分子形成配位鍵,故答案為:;配位鍵;(2)由題意可知,銀轉(zhuǎn)化為銀氨絡(luò)離子的反應(yīng)為銀與氨水、氧氣反應(yīng)生成銀氨絡(luò)離子和氫氧根離子,反應(yīng)的離子方程式為4Ag+O2+8NH3+2H2O=4[Ag(NH3)2]++4OH—,反應(yīng)1小時測得溶液中銀的總濃度為1.08mg/L,則由方程式可知,銀的溶解速率為=10—5mol/h,故答案為:2H2O;4OH—;10—5;(3)①A.加少量水稀釋時,氯化銀的溶度積不變,則平衡后溶液中銀離子、氯離子的濃度不變,故錯誤;B.平衡常數(shù)是溫度函數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,則溶液中氨分子濃度增大時,反應(yīng)ⅱ平衡向正反應(yīng)方向移動,但平衡常數(shù)K1不變,故錯誤;C.由平衡常數(shù)可知,溶液中=,則溶液中氨分子濃度增大時,平衡常數(shù)K2不變,溶液中和的值減小,故錯誤;D.滴加氨水的氯化銀飽和溶液中存在物料守恒關(guān)系,故正確;故選D;②由方程式可知,反應(yīng)的平衡常數(shù)K===K1K2Ksp,故答案為:K1K2Ksp;(4)①溶液中銀離子與氨水的反應(yīng)存在如下平衡:,反應(yīng)的平衡常數(shù)K===K1K2=106.76,由圖可

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