化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-平衡主線型-2020-2024年高考化學(xué)試題分類匯編(解析版)_第1頁
化學(xué)反應(yīng)原理綜合題-平衡主線型-2020-2024年高考化學(xué)試題分類匯編(解析版)_第2頁
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文檔簡介

冷泉25他專攻瘙原理除合象——不衡:鐵型

五年考情-探規(guī)律

考向五年考情(2020-2024)命題趨勢

2024?全國甲卷

2024?新課標(biāo)卷

2024?河北卷

2024?山東卷

2024?黑吉遼卷化學(xué)反應(yīng)原理綜合題主要考查熱化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率

2024湖北卷

2024?安徽卷和化學(xué)平衡等主干理論知識,主要命題點(diǎn)有蓋斯定律

2023?全國乙卷的應(yīng)用、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析、化學(xué)平衡常數(shù)

2023?新課標(biāo)卷

2023?山東卷的表達(dá)式書寫與計算、反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生

2023?福建卷活中的實(shí)際應(yīng)用等,試題常以填空、讀圖、作圖、計

2023?廣東卷

2023?浙江卷算等形式呈現(xiàn)。試題一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的

2023?湖北卷物質(zhì)為背景材料命制組合題,各小題之間又有一定的

平衡主線型化學(xué)反應(yīng)原理2023?湖南卷

2023?遼寧卷獨(dú)立性。主要考查學(xué)生的信息處理能力、學(xué)科內(nèi)綜合

綜合題

2022?全國甲卷分析能力,應(yīng)用反應(yīng)原理解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問

2022?全國乙卷

2022?廣東卷題,體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。在近

2022?湖南卷幾年的相關(guān)考題中,對單一因素影響的考查已經(jīng)越來

2022?山東卷

2022?海南卷越少了,主要以“多因素影響''出現(xiàn),考查學(xué)生的綜合

2022?福建卷分析判斷能力。以實(shí)際情景(場景)為背景,更能體現(xiàn)

2021?山東卷

2021?浙江卷核心素養(yǎng)的要求。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中,影響因素是

2021?全國乙卷多元化、多方位和多層次的。

2021?全國甲卷

2020?新課標(biāo)I

2020?新課標(biāo)III

2020?山東卷

2020?浙江卷

分考點(diǎn)?精準(zhǔn)練

1.(2024.全國甲卷)甲烷轉(zhuǎn)化為多碳化合物具有重要意義。一種將甲烷澳化再偶聯(lián)為丙烯(C3H6)的研究所

獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下?;卮鹣铝袉栴}:

(1)已知如下熱化學(xué)方程式:

CH4(g)+Br2(g)=CH3Br(g)+HBr(g)AHj=-29kJ?mol

1

3CH3Br(g)=C3H6(g)+3HBr(g)AH2=+20kJ.mol

計算反應(yīng)3CH4(g)+3Br?(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的AH=—kJ.mol1。

(2)CH4與Br?反應(yīng)生成CHsBr,部分Cl^Br會進(jìn)一步澳化。將8mmolCH1,和8mmolBr2。通入密閉容器,

平衡時,n(CHj、MCHsBr)與溫度的關(guān)系見下圖(假設(shè)反應(yīng)后的含碳物質(zhì)只有CH,、Cl^Br和CH/r?)。

5.6

-----

5.2——

——

4.8-----

4.4

4.0

13.6

13.2

2.8

2.4

2.0Ji------

——

1.6--一

1.2

溫度FC

⑴圖中Cl^Br的曲線是___(填“a”或"b”)。

(ii)560℃時,CH4的轉(zhuǎn)化a=,n(HBr)=____mmol。

(出)560。(2時,反應(yīng)CH3Br(g)+B12(g尸CHzBMgHHBKg)的平衡常數(shù)K二—。

(3)少量匕可提高生成CH3Br的選擇性。500℃時,分別在有12和無12的條件下,將8mmolCH4和8mmolBr2,

通入密閉容器,溟代甲烷的物質(zhì)的量(n)隨時間⑴的變化關(guān)系見下圖。

6

3.

3Z.2

Z8

4

OZ

E

E0

/L

M

6

L

2

0.8

0.4

2468101214161820

t/s

V(有12)

(i)在1179s之間,有12和無12時CH3Br的生成速率之比4—^二

v(無“)

(ii)從圖中找出k提高了C^Br選擇性的證據(jù):—。

(iii)研究表明,匕參與反應(yīng)的可能機(jī)理如下:

①匕(g尸」(§)+-Kg)

②■I(g)+CH2Br2(g)=IBr(g)+CH2Br(g)

③CH2Br(g)+HBr(g)=CH3Br(g)+.Br(g)

④-Br(g)+CH4(g)=HBr(g)+CH3(g)

⑤?凡(g)+IBr(g)=CH3Br(g)+.1(g)

@-I(g)+-I(g)=I2(g)

根據(jù)上述機(jī)理,分析L提高Cf^Br選擇性的原因:。

[答案工(1)-67

(2)a80%7.810.92

3

(3)不(或3:2)5s以后有卜催化的CEhBn的含量逐漸降低,有L催化的CIhBr的含量陡然上升12

的投入消耗了部分CH2Br2,使得消耗的CfhBn發(fā)生反應(yīng)生成了CH3Br

(祥解》根據(jù)蓋斯定律計算化學(xué)反應(yīng)熱;根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素判斷還行反應(yīng)進(jìn)行的方向從而判斷

曲線歸屬;根據(jù)反應(yīng)前后的變化量計算轉(zhuǎn)化率;根據(jù)平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量計算平衡常數(shù);根據(jù)一段時

間內(nèi)物質(zhì)的含量變化計算速率并計算速率比;根據(jù)圖示信息和反應(yīng)機(jī)理判斷合適的原因。

K解析》(1)將第一個熱化學(xué)方程式命名為①,將第二個熱化學(xué)方程式命名為②。根據(jù)蓋斯定律,將方程

式①乘以3再加上方程式②,即①x3+②,故熱化學(xué)方程式3cH4(g)+3Br2(g)=C3H6(g)+6HBr(g)的

A//=-29x3+20=-67kJ-mol-1。

(2)⑴根據(jù)方程式①,升高溫度,反應(yīng)向吸熱反應(yīng)方向移動,升高溫度,平衡逆向移動,CH?g)的含量增

多,CH3Br(g)的含量減少,故CIhBr的曲線為a;

(ii)560℃時反應(yīng)達(dá)平衡,剩余的CH4(g)的物質(zhì)的量為其轉(zhuǎn)化率01=幽粵匚智則xl00%=80%;

8mmol

若只發(fā)生一步反應(yīng),則生成6.4mmolCJfeBr,但此時剩余CIhBr的物質(zhì)的量為5.0mmoL說明還有1.4mmol

CH3Br發(fā)生反應(yīng)生成CH2Br2,則此時生成的HBr的物質(zhì)的量n=6.4+1.4=7.8mmol;

(iii)平衡時,反應(yīng)中各組分的物質(zhì)的量分別為〃(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol>n(CH2Br2)=1.4mmol>

1.47.8

、一,一,c(CHBr)c(HBr)

n(HBr)=7.8mmol,故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=一?~?一=~m―不7=10.92。

c(CHBr)c(Br)5.00.2

32----x-----

VV

32Z622_L8

0.0750.05

(3)⑴11~19s時,有b的生成速率一歹一歹mmol-(L-s)-1,無12的生成速率v=VV

V

88

0.075

mmol?(L?s尸。生成速率比號^?二不先"2

V(7C12)U.S2

(ii)從圖中可以看出,大約4.5s以后有12催化的CH2B12的含量逐漸降低,有12催化的CH3Br的含量陡然上

升,因此,可以利用此變化判斷12提高了CEBr的選擇性;

(iii)根據(jù)反應(yīng)機(jī)理,L的投入消耗了部分CH2Br2,同時也消耗了部分HBr,使得消耗的CEfcBrz發(fā)生反應(yīng)生

成了CH3Br,提高了CH3Br的選擇性。

2.(2024?新課標(biāo)卷)Ni(CO)/四叛合銀,沸點(diǎn)43℃)可用于制備高純銀,也是有機(jī)化合物跋基化反應(yīng)的催

化劑。回答下列問題:

(1)Ni基態(tài)原子價電子的軌道表示式為o鎮(zhèn)的晶胞結(jié)構(gòu)類型與銅的相同,晶胞體積為“3,保原子半

徑為o

(2)Ni(CO)4結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中含有◎鍵的數(shù)目為,Ni(COZ晶體的類型為。

(3)在總壓分別為0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時,Ni(C。),體積分?jǐn)?shù)x與溫度

的關(guān)系如圖乙所示。反應(yīng)Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(g)的AH0(填“大于”或“小于”)。從熱力學(xué)角度考

慮,有利于Ni(COZ的生成(寫出兩點(diǎn))。。3、10?!恪rCO的平衡轉(zhuǎn)化率a=,該溫度下平衡常

1618161816

(4)對于同位素交換反應(yīng)Ni(CO)4+COfNi(CO)3CO+CO,20℃時反應(yīng)物濃度隨時間的變化關(guān)系

為。B060”=%儼(”0)4卜/?為反應(yīng)速率常數(shù)),則Ni(CP)4反應(yīng)一半所需時間]=(用k

表示)。

K答案』⑴向川市3d|t口|而4s7a

(2)8分子晶體

(3)小于降低溫度、增大壓強(qiáng)97.3%9000

(4)—

k

(解析》(1)Ni為28號元素,其基態(tài)原子的核外電子排布式為[A門3ds4s②,則其價電子軌道表示式為

,3d,4s

NlNlt”t|川EJ,保的晶胞結(jié)構(gòu)類型與銅的相同,則銀原子

半徑為晶胞面對角線長度的;,因?yàn)榫Оw積為蘇,所以晶胞棱長為a,面對角線長度為&°,則銀原子半

徑為變a。

4

(2)單鍵均為a鍵,雙鍵含有1個◎鍵和1個兀鍵,三鍵含有1個◎鍵2個兀鍵,由Ni(CO)4的結(jié)構(gòu)可知,

4個配體CO與中心原子Ni形成的4個配位鍵均為o鍵,而每個配體CO中含有1個◎鍵2個兀鍵,因此1

個Ni(CO)4分子中含有8個。鍵。Ni(CO)4的沸點(diǎn)很低,結(jié)合其結(jié)構(gòu)可知該物質(zhì)由分子構(gòu)成,因此其晶體

類型為分子晶體。

(3)隨著溫度升高,平衡時Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)減小,說明溫度升高平衡逆移,因此該反應(yīng)的AH<0;該

反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體總分子數(shù)減小的放熱反應(yīng),因此降低溫度和增大壓強(qiáng)均有利于Ni(CO)4的生成;由上

述分析知,溫度相同時,增大壓強(qiáng)平衡正向移動,對應(yīng)的平衡體系中Ni(CO)4的體積分?jǐn)?shù)增大,則壓強(qiáng):

p4>p3>p2>P1>即P3對應(yīng)的壓強(qiáng)是l.OMPa,由題圖乙可知,。3、1。0℃條件下達(dá)到平衡時,CO和Ni(CO)4

的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分別為0」、0.9,設(shè)初始投入的CO為4mol,反應(yīng)生成的Ni(CO)4為xmol,可得三段式:

Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)

起始(mol)40

轉(zhuǎn)化(mol)4xX

平衡(mol)4-4xX

,反應(yīng)后總物質(zhì)的量為:(4-3x)mol,根據(jù)阿伏加德羅定律,其他條件相同時,氣體的體積分?jǐn)?shù)即為其物質(zhì)

的量分?jǐn)?shù),因此有—-=。9,解得尤=普,因此達(dá)到平衡時馀化(CO)=4x||mol,CO的平衡轉(zhuǎn)化率

4Xm

37°\,1nno/crc。/;氣體的分壓=總壓強(qiáng)X該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則該溫度下的壓強(qiáng)平衡常數(shù)

--------------X1UU/0~/.3/0

4mol

HWCOg=0.9xp=0-9xl.0MPa=9Q()0(Mp-3

Pp4(CO)(0.1義烏)4(0.lxl.OMPa)4°

16)16)

qNi(CO4qNi(CO4

,當(dāng)反應(yīng)一半時g,即e1

(4)由題給關(guān)系式可得e,Ni(Io),二—,

16)16)

CoNi(CO4CoNi(CO42

-幼=ln;,幼=1啖則「牛。

522ak

3.(2024?河北卷)氯氣是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,廣泛應(yīng)用于含氯化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。硫酰氯及1,4-二(氯

甲基)苯等可通過氯化反應(yīng)制備。

(1)硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑,工業(yè)上制備原理如下:

1

SO2(g)+Cl2(g).SO2Cl2(g)AH=-67.59kJmoro

1

①若正反應(yīng)的活化能為E正kJ.mol,則逆反應(yīng)的活化能Ea=kJ.mor'(用含E正正的代數(shù)式表示)。

②恒容密閉容器中按不同進(jìn)料比充入S。式g)和其C1式g),測定I、T2、T3溫度下體系達(dá)平衡時的Ap

(Ap=Po-p,Po為體系初始壓強(qiáng),po=24OkPa,P為體系平衡壓強(qiáng)),結(jié)果如圖。

I1.522533.5

n(SOj):n(CU

上圖中溫度由高到低的順序?yàn)?,判斷依?jù)為。乂點(diǎn)0?的轉(zhuǎn)化率為,工溫度下用分壓表

示的平衡常數(shù)Kp=kPa'o

③下圖曲線中能準(zhǔn)確表示E溫度下Ap隨進(jìn)料比變化的是(填序號)。

(2)1,4-二(氯甲基)苯(D)是有機(jī)合成中的重要中間體,可由對二甲苯(X)的氯化反應(yīng)合成。對二甲苯淺度

氯化時反應(yīng)過程為

XM

以上各反應(yīng)的速率方程均可表示為v=kc(A)c(B),其中c(A)、c(B)分別為各反應(yīng)中對應(yīng)反應(yīng)物的濃度,k為

速率常數(shù)(k「ks分別對應(yīng)反應(yīng)①?⑤)。某溫度下,反應(yīng)器中加入一定量的X,保持體系中氯氣濃度恒定(反

應(yīng)體系體積變化忽略不計),測定不同時刻相關(guān)物質(zhì)的濃度。已知該溫度下,1<禺:&:]<4瑞=100:21:7:4:23。

①30min時,c(X)=6.80mol-L1,且30~60min內(nèi)v(X)=0.042mol-L"?min1,反應(yīng)進(jìn)行到60min時,c(X)=___

mol-L1?

②60min時,c(D)=0.099mol.L」,若0~60min產(chǎn)物T的含量可忽略不計,則此時c(G)=mol-L'^Omin

后,隨T的含量增加,嚶_____(填“增大”“減小”或"不變’)。

c(G)

K答案可(1)E正+67.59T3>T2>T,該反應(yīng)正反應(yīng)放熱,且氣體分子數(shù)減小,反應(yīng)正向進(jìn)行時,

容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,從T,到1平衡時Ap增大,說明反應(yīng)正向進(jìn)行程度逐漸增大,對應(yīng)溫度逐漸降低75%

0.03D

(2)5.540.033增大

R解析』(1)①根據(jù)反應(yīng)熱AH與活化能E正和E逆關(guān)系為期=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能可知,該反應(yīng)

的E逆=EFkJ-mo『-AH=(E正+67.59)kJ-mo「。

②該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),因此反應(yīng)正向進(jìn)行程度越大,平衡時容器內(nèi)壓強(qiáng)越小,Ap即越

大。從T3到工,Ap增大,說明反應(yīng)正向進(jìn)行程度逐漸增大,已知正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則溫度由T3到4逐漸

降低,即13>工>工。由題圖甲中M點(diǎn)可知,進(jìn)料比為n(SOjn(CL)=2,平衡時Ap=60kPa,已知恒溫恒容

情況下,容器內(nèi)氣體物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比,可據(jù)此列出“三段式”。

SO2(g)+Cl2(g)-SO2Cl2(g)Ap

起始壓強(qiáng)/kPa16080

轉(zhuǎn)化壓強(qiáng)/kPa60606060

平衡壓強(qiáng)/kPa1002060

可計算得或)鬻;K_p(SO2cU)二60kPu_003底屋

5=xl00%=75%,

Pp(SO2)-p(Cl2)lOOkPax20kPa'''''

③由題圖甲中M點(diǎn)可知,進(jìn)料比為2時,Ap=60kPa,結(jié)合“三段式”,以及工時化學(xué)平衡常數(shù)可知,進(jìn)料比

為0.5時,綠也為60kPa,曲線D上存在(0.5,60)。本題也可以快解:根據(jù)“等效平衡”原理,該反應(yīng)中SO?

和C12的化學(xué)計量數(shù)之比為1:1,貝IJSO?和C1Z的進(jìn)料比互為倒數(shù)(如2與0.5)時,綠相等。

(2)①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計算公式時,v(X)=^g9,60min時,

At

11111

c(X)=6.80mol-L-v(X)-At=6.80mol-L-0.042mol-E?minx30min=5.54mol-Eo

△c(D)

②已知必工二9A——v(D)k<c(M)k9c

。已知v(G)Ac(G)Ac(G)又由題給反應(yīng)速率方程推知,近r諄麗=1=3,則

t

1

Ac(G)=§xAc(D)=0.033mol-I?,即60minJnc(G)=0.033mol-Lo60min后,D和G轉(zhuǎn)化為T的速率比為

k-c(D)4-0.099?,c(D).

4八八二,G消耗得更快,則驚增大。

k5-c(G)23?0.033c(G)

4.(2024.山東卷)水煤氣是H?的主要來源,研究CaO對0凡0體系制H?的影響,涉及主要反應(yīng)如下:

C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)(I)AH,>0

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)(II)AH2<0

CaO(s)+CO2(g)=CaCO3(s)(III)AH3<0

回答列問題:

(1)C(s)+CaO(s)+2H2O(g)CaCO3(s)+2H2(g)的焰變AH=(用代數(shù)式表示)。

(2)壓力p下,C-HQ-CaO體系達(dá)平衡后,圖示溫度范圍內(nèi)C(s)已完全反應(yīng),CaCC^s)在工溫度時完全

分解。氣相中CO,CO?和H?摩爾分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示,則a線對應(yīng)物種為(填化學(xué)式)。

當(dāng)溫度高于工時,隨溫度升高c線對應(yīng)物種摩爾分?jǐn)?shù)逐漸降低的原因是。

(3)壓力p下、溫度為T。時,圖示三種氣體的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.50,0.15,0.05,則反應(yīng)

CO(g)+H2O(g),CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)Kp=;此時氣體總物質(zhì)的量為4.0mol,則CaCC^s)的物

質(zhì)的量為mol;若向平衡體系中通入少量CO?(g),重新達(dá)平衡后,分壓p(CO。將(填“增大”“減

小”或“不變”),P(CO)將(填“增大”“減小”或“不變”)。

K答案》(1)AH1+AH2+AH3

(2)H2當(dāng)溫度高于Ti,CaCO3(s)已完全分解,只發(fā)生反應(yīng)II,溫度升高,反應(yīng)H逆向移動,所以CO?

的摩爾分?jǐn)?shù)減小。

(3)10.5不變不變

K解析R(1)已知三個反應(yīng):

I.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)

II.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

Ill.CaO(s)+CO,(g)=CaCC)3(s)

設(shè)目標(biāo)反應(yīng)C(s)+CaO(s)+2H2O(g)-CaCC)3(s)+2H2(g)為IV,根據(jù)蓋斯定律,IV=II+II+IIL所以AH=

△旦+阻+阻。

(2)圖示溫度范圍內(nèi)c(s)已完全反應(yīng),則反應(yīng)I已經(jīng)進(jìn)行完全,反應(yīng)n和III均為放熱反應(yīng),從開始到T1,

溫度不斷升高,反應(yīng)n和ni逆向移動,依據(jù)反應(yīng)n,比量減小,摩爾分?jǐn)?shù)減小,co量升高,摩爾分?jǐn)?shù),

且二者摩爾分?jǐn)?shù)變化斜率相同,所以a曲線代表H?的摩爾分?jǐn)?shù)的變化,則C曲線代表CC)2的摩爾分?jǐn)?shù)隨溫

度的變化,開始到T1,co2的摩爾分?jǐn)?shù)升高,說明在這段溫度范圍內(nèi),反應(yīng)m占主導(dǎo),當(dāng)溫度高于T1,CaCO3(s)

已完全分解,只發(fā)生反應(yīng)n,所以co2的摩爾分?jǐn)?shù)減小。

(3)①壓力P下、溫度為T。時,H2.CO、CO?和摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.50、0.15、0.05,則H2O(g)的摩爾分

數(shù)為:1—0.5—0.15—0.05=0.3,則反應(yīng)CO(g)+H2(Mg).CC)2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K0=

p(CO2)xp(H2)_0.05px0.5p_5

p(CO)xp(H2O)0.15px0.3p9'

②設(shè)起始狀態(tài)ImolC(s),xmolH2O(g),反應(yīng)II進(jìn)行完全。

C(s)+H2Oco+H2

起1X00

轉(zhuǎn)1111

平0x-111

則依據(jù)三段式:

co+H2O=CO2+H2

轉(zhuǎn)aaaa

CaO(s)+CO2二CaCO3(s)

轉(zhuǎn)bb

根據(jù)平衡時H?、CO、CO?和摩爾分?jǐn)?shù)分別為O.5O、O.15、O.O5,則有-1^一=0.5、上j=0.15、上[=0.05,

x+1-bx+1-bx+1-b

3?753?54040

解出%=石,a=—,0=為則〃(總)=%+1—人=石+1一百二五,而由于平衡時n(總)=4moL貝1石丫=4,y=

—,則n(CaCO3)=by=一x"=0.5。

101310

③若向平衡體系中通入少量CO2(g),重新達(dá)平衡后,反應(yīng)CaO(s)+CC)2(g尸CaCX)3(s)的Kp二VF轉(zhuǎn),溫度

不變,Kp不變,則分壓PC。?)不變;體系中增加了CO式g),若反應(yīng)H逆向移動,在CO2分壓不變的前提

下,CO、H2O的分壓增大,H2分壓減小,則反應(yīng)II的Kp將會發(fā)生變化,與事實(shí)不符,所以為了保證II的

Kp也不變,最終所有物質(zhì)的分壓均不變,即p(CO)不變。

5.(2024.黑吉遼卷)為實(shí)現(xiàn)氯資源循環(huán)利用,工業(yè)上采用RuO2催化氧化法處理HC1廢氣:

2HCl(g)+1o2(g).:Cl2(g)+H2O(g)AH尸57.2k>mol」ASKo將HC1和。?分別以不同起始流速通入

反應(yīng)器中,在360℃、400℃和440℃下反應(yīng),通過檢測流出氣成分繪制HC1轉(zhuǎn)化率(。)曲線,如下圖所示(較

低流速下轉(zhuǎn)化率可近似為平衡轉(zhuǎn)化率)。

衡胞反

平晶,

替者低

代二度

數(shù)溫

,3

分示T

量表,

的圖。)時

質(zhì)1

三下同

物用至,

6衡降

0.可確

)0平均下

-一0精

-用

-8,構(gòu)(率

-(

-0

-1結(jié)為化

O.)

N0(01-=體轉(zhuǎn)

1.h,量

0l晶致

4:o質(zhì)

4劑的導(dǎo)

=m(2。K2子,

)/化數(shù)。

O2速圖℃催1原應(yīng)

(4流0是常區(qū)反

M:1.I4的對

)0o衡和生

1C1)高效?

CHl因平O相發(fā)

Ho號升高的i

(度更T的而

Mm標(biāo)原應(yīng),u

8.溫用,R觸

1.J)反強(qiáng)接

0填將使1則

k(..(下性,面

。度6

=是BD&定6表。

%/<£)唧goH℃溫.

H1穩(wěn)1劑低

l1的和該

6ol,為化率

0.Ao率則

0熱mm于高比催化

J-,性在

3=燒kJ化小度轉(zhuǎn)

:30k率活及

41燃.6.轉(zhuǎn))密的

="44I化化不

)2;的4氫

O0h)+8C工轉(zhuǎn)的

(1.k"2=1-H(催2來化

0<2衡?)>

W:o“H=C℃子

)H3點(diǎn)平Gi0氯

1m或知H戊UT6分

C(/1”A為R3內(nèi)

H〉可AM,V物

(速圖“)率的2間

?,高2)時O應(yīng)

)41流填)時

1.1(息g提速C(速化上u反

6,0C0(流n轉(zhuǎn)?R位

7H信lC可:流O<,

1:)H的)l的i,單

.下g2施C高T)快

/0題(=1等18故

(以O(shè))措CH較點(diǎn)在(.過

8問2g(H()相8,

S合H2列n中N載』5D速

1.列l(wèi)似2低10

0A結(jié)=)C下大大圖設(shè)算負(fù)-B流61

下l+近案率

))())增增))計))))))

答2Og(3..積答4速

12245度62356

髀SOH(((((((((((

%/?7y回HHAC濃體K應(yīng)

(解析1(1)反應(yīng)2HCl(g)+gc)2(g)CL(g)+Hq(g)前后的氣體分子數(shù)目在減小,所以該反應(yīng)AS<0,該

反應(yīng)為放熱反應(yīng),由于在流速較低時的轉(zhuǎn)化率視為平衡轉(zhuǎn)化率,所以在流速低的時候,溫度越高,HC1的轉(zhuǎn)

化率越小,故Ti代表的溫度為440℃,T3為360℃。

(2)表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為④耳(8)+:。2但)=珥。⑴,設(shè)①2HCl(g)+;Oz(g)??CU(g)+H2O(g),

②HQ⑴=凡0他),③H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g),則④=①十③-②,因此氫氣的燃燒熱AH=-57.2kJ/mol—

184.6kJ/mol—44kJ/mol=-258.8kJ/mol

(3)A.增大HC1的流速,由圖像可知,HC1的轉(zhuǎn)化率在減小,不符合題意;

B.M對應(yīng)溫度為360℃,由圖像可知,升高溫度,HC1的轉(zhuǎn)化率增大,符合題意;

C.增大n(HCl):n(O2),HC1的轉(zhuǎn)化率減小,不符合題意;

D.使用高效催化劑,可以增加該溫度下的反應(yīng)速率,使單位時間內(nèi)HC1的轉(zhuǎn)化率增加,符合題意;

故選BD。

(4)圖中在較高流速下,T3溫度下的轉(zhuǎn)化率低于溫度較高的Ti和T2,主要是流速過快,反應(yīng)物分子來不

及在催化劑表面接觸而發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致轉(zhuǎn)化率下降,同時,T3溫度低,反應(yīng)速率低,故單位時間內(nèi)氯化氫

的轉(zhuǎn)化率低。

(5)由圖像可知,N點(diǎn)HC1的平衡轉(zhuǎn)化率為80%,設(shè)起始n(HCl)=n(O2)=4mol,可列出三段式

;。2(

2HCl(g)+g)Cl

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