2025版高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)題型九化學(xué)反應(yīng)中能量變化反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合題對(duì)對(duì)練含解析

PAGE21-化學(xué)反應(yīng)中能量變更、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的綜合題高考命題規(guī)律2024年高考必備2015年2024年2024年2024年2024年Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ卷命題角度1反應(yīng)熱、平衡(或速率)的小綜合2727272728命題角度2反應(yīng)熱、速率、平衡的綜合272828命題角度3反應(yīng)熱、速率、平衡與其他學(xué)問(wèn)的大綜合282728282728命題角度1反應(yīng)熱、平衡(或速率)的小綜合高考真題體驗(yàn)·對(duì)方向1.(2024全國(guó)Ⅰ,28)采納N2O5為硝化劑是一種新型的綠色硝化技術(shù),在含能材料、醫(yī)藥等工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)1840年Devil用干燥的氯氣通過(guò)干燥的硝酸銀,得到N2O5。該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是一種氣體,其分子式為。

(2)F.Daniels等曾利用測(cè)壓法在剛性反應(yīng)器中探討了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2N2O4(g)其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以快速達(dá)到平衡。體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變更如下表所示[t=∞時(shí),N2O5(g)完全分解]:t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342.545.949.261.262.363.1①已知:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g)ΔH1=-4.4kJ·mol-12NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1則反應(yīng)N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)的ΔH=kJ·mol-1。

②探討表明,N2O5(g)分解的反應(yīng)速率v=2×10-3×pN2O5(kPa·min-1),t=62min時(shí),測(cè)得體系中pO2=2.9kPa,則此時(shí)的pN2O③若提高反應(yīng)溫度至35℃,則N2O5(g)完全分解后體系壓強(qiáng)p∞(35℃)63.1kPa(填“大于”“等于”或“小于”),緣由是。

④25℃時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))。

(3)對(duì)于反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R.A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程:第一步N2O5NO2+NO3快速平衡其次步NO2+NO3NO+NO2+O2 慢反應(yīng)第三步NO+NO32NO2 快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為其次步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(其次步反應(yīng))B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.其次步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高答案(1)O2(2)①53.1②30.06.0×10-2③大于溫度提高,體積不變,總壓強(qiáng)提高;NO2二聚為放熱反應(yīng),溫度提高,平衡左移,體系物質(zhì)的量增加,總壓強(qiáng)提高④13.4(3)AC解析(1)干燥的氯氣與干燥的AgNO3之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),氯氣作氧化劑,而AgNO3中Ag、N元素都處于最高價(jià),所以被氧化的只能為氧元素,則得到的氣體為氧氣。(2)①由蓋斯定律可知,(第一個(gè)已知反應(yīng)÷2)-(其次個(gè)已知反應(yīng))可得反應(yīng):N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g),則該反應(yīng)的ΔH=-4.4kJ·mol-1÷2-(-55.3kJ·mol-1)=+53.1kJ·mol-1。②依據(jù)反應(yīng):N2O5(g)2NO2(g)+12O2(g)及氣體的物質(zhì)的量與其形成的壓強(qiáng)成正比,生成的O2的壓強(qiáng)p(O2)=2.9kPa,則剩余N2O5形成的壓強(qiáng)p(N2O5)=35.8kPa-2.9kPa×2=30.0kPa。則N2O5的分解速率v=2×10-3×30.0kPa·min-1=6.0×10-2kPa·min-1。③若提高反應(yīng)溫度至35℃,由于體積不變,但溫度提高,總壓強(qiáng)增大,且2NO2(g)N2O4(g)ΔH2=-55.3kJ·mol-1為放熱反應(yīng),溫度上升,平衡左移,氣體的物質(zhì)的量增大,總壓強(qiáng)提高,所以N2O5完全分解后體系壓強(qiáng)p∞大于63.1kPa。④當(dāng)t=∞時(shí),體系的總壓強(qiáng)為63.1kPa為平衡時(shí)的總壓強(qiáng),此時(shí)N2O5完全分解,生成的氧氣的壓強(qiáng)為:p(O2)=35.8kPa2=17.9kPa。若NO2不生成N2O2NO2N2O4壓強(qiáng)差21 126.4kPa26.4kPa則平衡時(shí)NO2的分壓為63.1kPa-p(O2)-p(N2O4)=18.8kPa由此可求反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)為(18.(3)依據(jù)第一步能“快速平衡”及其次步“慢反應(yīng)”可推斷A項(xiàng)正確;反應(yīng)的中間產(chǎn)物有NO3及NO,B項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)其次步反應(yīng):NO2+NO3NO+NO2+O2可知,部分NO2沒(méi)有參與反應(yīng),C項(xiàng)正確;第三步為“快反應(yīng)”,則該步反應(yīng)的活化能較低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2024全國(guó)Ⅱ,27)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:①C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)ΔH1已知:②C4H10(g)+12O2(g)C4H8(g)+H2O(g)ΔH2=-119kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1反應(yīng)①的ΔH1為kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系圖,x0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)實(shí)行的措施是(填標(biāo)號(hào))。

A.上升溫度 B.降低溫度C.增大壓強(qiáng) D.降低壓強(qiáng)圖(a)圖(b)圖(c)(2)丁烷和氫氣的混合氣體以肯定流速通過(guò)填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進(jìn)料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先上升后降低的變更趨勢(shì),其降低的緣由是

。

(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度上升而增大的緣由可能是、;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要緣由可能是

。

答案(1)+123小于AD(2)原料中過(guò)量H2會(huì)使反應(yīng)①平衡逆向移動(dòng),所以丁烯轉(zhuǎn)化率下降(3)590℃前上升溫度,反應(yīng)①平衡正向移動(dòng)上升溫度時(shí),反應(yīng)速率加快,單位時(shí)間產(chǎn)生丁烯更多更高溫度導(dǎo)致C4H10裂解生成更多的短碳鏈烴,故丁烯產(chǎn)率快速降低解析(1)依據(jù)蓋斯定律,②式-③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119kJ·mol-1+242kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。由圖(a)可以看出,溫度相同時(shí),由0.1MPa變更到xMPa,丁烷的轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動(dòng),由于反應(yīng)①是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),壓強(qiáng)越小平衡轉(zhuǎn)化率越大,所以x的壓強(qiáng)更小,x<0.1。由于反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),所以溫度上升時(shí),平衡正向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率增大,因此A正確,B錯(cuò)誤。由于反應(yīng)①是氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng),丁烯的平衡產(chǎn)率減小,因此C錯(cuò)誤,D正確。(2)H2是反應(yīng)①的產(chǎn)物,增大n(氫氣)(3)590℃之前,隨溫度上升,反應(yīng)速率增大,反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),上升溫度平衡正向移動(dòng),生成的丁烯會(huì)更多。溫度超過(guò)590℃,更多的丁烷裂解生成短鏈烴類,導(dǎo)致丁烯產(chǎn)率快速降低。3.(2024全國(guó)Ⅱ,27)丙烯腈(CH2CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列問(wèn)題:(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下:①C3H6(g)+NH3(g)+32O2(g)C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ·mol-1②C3H6(g)+O2(g)C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ·mol-1兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其緣由是;有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是;

提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是。

(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460℃。低于460℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,推斷理由是

;

高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能緣由是(雙選,填標(biāo)號(hào))。

A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大C.副反應(yīng)增多 D.反應(yīng)活化能增大圖(a)圖(b)(3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關(guān)系如圖(b)所示。由圖可知,最佳n(氨)/n(丙烯)約為,理由是。進(jìn)料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為。

答案(1)兩個(gè)反應(yīng)均為放熱量大的反應(yīng)降低溫度、降低壓強(qiáng)催化劑(2)不是該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度上升而降低AC(3)1.0該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高,而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低1∶7.5∶1解析(1)從反應(yīng)的焓變可看出這兩個(gè)反應(yīng)都為放熱反應(yīng),且“1mol反應(yīng)”放出的熱量大,故兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上的趨勢(shì)很大。由于生成丙烯腈的反應(yīng)為氣體體積增大的放熱反應(yīng),故要提高丙烯腈的產(chǎn)率可實(shí)行的措施為降溫、降壓。提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是運(yùn)用合適的催化劑。(2)圖(a)中,低于460℃時(shí)的曲線不表示丙烯腈的產(chǎn)率,因?yàn)楹铣杀╇娴姆磻?yīng)為放熱反應(yīng),溫度降低時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率應(yīng)增大,而非減小。高于460℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的緣由分析:催化劑活性降低,合成丙烯腈的反應(yīng)速率減小,而副反應(yīng)可能更多地發(fā)生,A項(xiàng)符合題意;平衡常數(shù)增大,丙烯腈的產(chǎn)率增大,B項(xiàng)不符合題意;副反應(yīng)增多,可能導(dǎo)致丙烯腈產(chǎn)率降低,C項(xiàng)符合題意;反應(yīng)活化能增大,并不影響平衡的移動(dòng),不會(huì)導(dǎo)致丙烯腈的產(chǎn)率變更,D項(xiàng)不符合題意。(3)由圖(b)可知,當(dāng)n(氨)/n(丙烯)在1.0左右時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率達(dá)最大值,而副產(chǎn)物丙烯醛的產(chǎn)率達(dá)最小值。由反應(yīng)①知,V(NH3)∶V(O2)∶V(C3H6)=2∶3∶2,而V(O2)∶V(空氣)≈1∶5,則進(jìn)料氣的理論體積比約為V(NH3)∶V(空氣)∶V(C3H6)=2∶15∶2,即1∶7.5∶1。4.(2024全國(guó)Ⅲ,27)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采納NaClO2溶液作為汲取劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)NaClO2的化學(xué)名稱為。

(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol·L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOSONONOCl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61.5×10-41.2×10-53.4×10-3①寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率(填“提高”“不變”或“降低”)。

②隨著汲取反應(yīng)的進(jìn)行,汲取劑溶液的pH漸漸(填“增大”“不變”或“減小”)。

③由試驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。緣由是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是。

(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。①由圖分析可知,反應(yīng)溫度上升,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均(填“增大”“不變”或“減小”)。

②反應(yīng)ClO2-+2SO32-2SO42-(4)假如采納NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。①?gòu)幕瘜W(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是

。

②已知下列反應(yīng):SO2(g)+2OH-(aq)SO32-(aq)+H2O(l)ΔClO-(aq)+SO32-(aq)SO4ΔH2CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)Δ則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=

。

答案(1)亞氯酸鈉(2)①4NO+3ClO2-+4OH-4NO3-+2H2O+3Cl-提高②(3)①減小②K=c(4)①形成CaSO4沉淀,使平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高②ΔH1+ΔH2-ΔH3解析(2)①NaClO2具有氧化性,可將NO氧化為NO3-,自身被還原為Cl-,故脫硝時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為3ClO2-+4NO+4OH-4NO3-②脫硝反應(yīng)3ClO2-+4NO+4OH-4NO3-+2H2O+3Cl-,脫硫反應(yīng)4OH-+ClO2-+2SO22SO42-+Cl-+2H2O,兩反應(yīng)均消耗OH-,故隨著反應(yīng)進(jìn)行c③由表格中數(shù)據(jù)可知c(SO42-)>c(NO3-),故脫硫速率大于脫硝速率,可能的緣由有SO2(3)①由圖示可知,溫度上升,SO2和NO的平衡分壓增大,說(shuō)明升溫,平衡逆向移動(dòng),因此,上升溫度,反應(yīng)的平衡常數(shù)減小。②依據(jù)反應(yīng)方程式ClO2-+2SO32-2SO42-(4)①采納Ca(ClO)2,在脫硫反應(yīng)中會(huì)生成CaSO4沉淀,使c(SO42-②按題中反應(yīng)方程式先后依次,編序號(hào)為①②③,依據(jù)蓋斯定律,將反應(yīng)①+②-③即可得目標(biāo)反應(yīng),故ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。5.(2015全國(guó)Ⅱ,27)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH2③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH3回答下列問(wèn)題:(1)已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下:化學(xué)鍵H—HC—OC≡O(shè)H—OC—HE/(kJ·mol-1)4363431076465413由此計(jì)算ΔH1=kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,則ΔH3=kJ·mol-1。

(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變更關(guān)系的曲線為(填曲線標(biāo)記字母),其推斷理由是

。

圖1圖2(3)合成氣組成n(H2)n(CO+CO2)

;

圖2中的壓強(qiáng)由大到小為,其推斷理由是

。

答案(1)-99+41(2)K=c(CH3OH)a反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度上升變小(3)減小上升溫度時(shí),反應(yīng)①為放熱反應(yīng),平衡向左移動(dòng),使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果,隨溫度上升,使CO的轉(zhuǎn)化率降低p3>p2>p1相同溫度下,由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率上升解析(1)由反應(yīng)①ΔH1=∑(反應(yīng)物鍵能)-∑(產(chǎn)物鍵能)代入求得ΔH1=(1076+2×436-3×413-343-465)kJ·mol-1=-99kJ·mol-1。由蓋斯定律,ΔH3=ΔH2-ΔH1=-58kJ·mol-1+99kJ·mol-1=+41kJ·mol-1。(2)反應(yīng)①的K表達(dá)式為c(因反應(yīng)①為放熱反應(yīng),所以平衡常數(shù)應(yīng)隨溫度上升而變小,所以選a。(3)上升溫度,反應(yīng)①平衡向左移動(dòng),使體系中n(CO)增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng),平衡向右移動(dòng),又使產(chǎn)生n(CO)增大;總結(jié)果是隨溫度上升,CO的轉(zhuǎn)化率降低。因?yàn)橄嗤瑴囟认?由于反應(yīng)①為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),加壓有利于增大CO的轉(zhuǎn)化率;反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),壓強(qiáng)變更對(duì)平衡不產(chǎn)生影響。所以壓強(qiáng)增大,CO轉(zhuǎn)化率上升,在圖2中,同一溫度下,CO轉(zhuǎn)化率高的對(duì)應(yīng)壓強(qiáng)大,則p3>p2>p1。典題演練提能·刷高分1.(2024湖北黃岡質(zhì)量檢測(cè))近年來(lái)環(huán)境問(wèn)題突出,大氣污染更為嚴(yán)峻?；卮鹣旅鎲?wèn)題:(1)下列選項(xiàng)中屬于重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)主要污染物的是。

A.CO2 B.SO2C.可吸入顆粒物 D.H2S(2)汽車尾氣常含有CO、NO等有毒氣體,汽車氣缸中生成NO的化學(xué)方程式是。

(3)汽車排氣管安裝三元催扮裝置,可以消退CO、NO的污染,反應(yīng)機(jī)理如下(以Pt催化劑為例):Ⅰ:NO+Pt(s)NO(s)(Pt(s)表示催化劑,NO(s)表示吸附態(tài)NO,下同)Ⅱ:CO+Pt(s)CO(s)Ⅲ:NO(s)N(s)+O(s)Ⅳ:CO(s)+O(s)CO2+2Pt(s)Ⅴ:N(s)+N(s)N2+2Pt(s)Ⅵ:NO(s)+N(s)N2O+2Pt(s)尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度的變更關(guān)系如下圖。反應(yīng)物濃度(ppm)隨溫度的變更關(guān)系生成物濃度(ppm)隨溫度的變更關(guān)系[EXP]:指數(shù)曲線回答下面問(wèn)題:①消退汽車尾氣污染反應(yīng)最相宜的溫度是。

A.250℃ B.300℃C.330℃ D.400℃②330℃以下的低溫區(qū)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

③低溫區(qū)N2O選擇性高于N2,由此可推斷出:Ⅴ反應(yīng)的活化能Ⅵ反應(yīng)的活化能(填“<”“>”或“=”),理由是

。

④結(jié)合反應(yīng)機(jī)理和圖像分析,溫度位于330~400℃時(shí),上升溫度,反應(yīng)Ⅴ的反應(yīng)速率(填“增大”“減小”或“不變”,下同),反應(yīng)Ⅳ的反應(yīng)速率。

答案(1)BC(2)N2+O22NO(3)①D②CO+2NOCO2+N2O③>反應(yīng)的活化能小,化學(xué)反應(yīng)速率大,選擇性高④增大增大解析(1)屬于重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)主要污染物的有硫的氧化物、氮的氧化物、可吸入顆粒物。(2)在汽車氣缸中高溫高壓條件下,空氣中的氧氣與氮?dú)夥磻?yīng)生成NO,反應(yīng)的化學(xué)方程式是N2+O22NO。(3)①依據(jù)圖中曲線變更可知,消退汽車尾氣污染反應(yīng)最相宜的溫度是400℃。②330℃以下的低溫區(qū)CO2、N2O含量較高,故發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO+2NOCO2+N2O;③低溫區(qū)N2O選擇性高于N2,由此可推斷出:Ⅴ反應(yīng)的活化能>Ⅵ反應(yīng)的活化能,理由是反應(yīng)的活化能越小,化學(xué)反應(yīng)速率越大,選擇性越高。④不管是哪一種化學(xué)反應(yīng),上升溫度化學(xué)反應(yīng)速率均增大。2.(2024湖北四地七校聯(lián)盟2月聯(lián)考)氫氣作為清潔能源有著廣泛的應(yīng)用前景,利用含硫自然氣制備氫氣的流程如下:自然氣→轉(zhuǎn)化脫硫請(qǐng)回答下列問(wèn)題:Ⅰ.轉(zhuǎn)化脫硫:將自然氣壓入汲取塔,30℃時(shí),在T.F菌作用下,酸性環(huán)境中脫硫過(guò)程示意圖如下。(1)過(guò)程ⅰ的離子反應(yīng)方程式為。

(2)已知:①Fe3+在pH=1.9時(shí)起先沉淀,pH=3.2時(shí)沉淀完全。②30℃時(shí),在T.F菌作用下,不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如下表:pH0.71.11.51.92.32.7F4.55.36.26.87.06.6在轉(zhuǎn)化脫硫中,最佳pH范圍是<pH<,這樣選擇的緣由是。

Ⅱ.蒸氣轉(zhuǎn)化:在催化劑的作用下,水蒸氣將CH4氧化。結(jié)合下圖回答問(wèn)題:(3)①該過(guò)程的熱化學(xué)方程式是。

②比較壓強(qiáng)p1和p2的大小關(guān)系:p1p2(選填“>”“<”或“=”)。

③在肯定溫度和肯定壓強(qiáng)下的體積可變的密閉容器中充入1molCH4和1mol的水蒸氣,充分反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得起始時(shí)混合氣的密度是平衡時(shí)混合氣密度的1.4倍,若此時(shí)容器的體積為2L,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

Ⅲ.CO變換:500℃時(shí),CO進(jìn)一步與水反應(yīng)生成CO2和H2。Ⅳ.H2提純:將CO2和H2分別得到H2的過(guò)程如下圖所示。(4)汲取池中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。

答案(1)H2S+2Fe3+2Fe2++S↓+2H+(2)1.51.9此范圍既保證了Fe2+有較快的氧化速率又防止Fe3+形成沉淀(3)①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+204kJ·mol-1②>③0.48(4)CO32-+CO2+H2O解析(1)由圖可知,過(guò)程中H2S與Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)生成FeSO4和S,依據(jù)電子得失守恒,過(guò)程ⅰ的離子反應(yīng)方程式為H2S+2Fe3+2Fe2++S↓+2H+。(2)由已知①可知,Fe3+在pH=1.9時(shí)起先沉淀,故pH應(yīng)小于1.9;由已知②可知,pH在1.5的時(shí)候的氧化速率較大,故pH的取值范圍是1.5<pH<1.9。(3)①由圖像可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH=2582kJ·mol-1-2378kJ·mol-1=+204kJ·mol-1,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH=+204kJ·mol-1。②由CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)可知,溫度肯定,增大壓強(qiáng)使平衡逆向移動(dòng),CH4的體積分?jǐn)?shù)增大,故p1>p2。③依據(jù)“三段式”計(jì)算模板,設(shè)轉(zhuǎn)化的CH4的物質(zhì)的量為x,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)起始/mol 1 1 0 0變更/mol x x x 3x平衡/mol 1-x 1-x x 3x依據(jù)起始時(shí)混合氣體的密度是平衡時(shí)混合氣體密度的1.4倍,氣體的總質(zhì)量不變,密度與氣體的總物質(zhì)的量成反比,則(2mol+2x)2mol=1.4,解得x=0.4mol,此時(shí)容器的容積為2L,則平衡時(shí),CH4、H2O、CO、H2的濃度分別為:0.3mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1、0.6mol·L(4)由圖示可知,汲取池中發(fā)生K2CO3溶液汲取CO2的反應(yīng),離子方程式是CO32-+CO2+H2O2HC3.(2024福建三明期末檢測(cè))Ⅰ.二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,工業(yè)上以CO和H2為原料生產(chǎn)二甲醚。已知:①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-99kJ·mol-1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-24kJ·mol-1③CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ·mol-1(1)反應(yīng)4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)的ΔH=。

(2)某溫度下,將4.0molH2和4.0molCO充入容積為1L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),5min時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度為0.5mol·L-1,10min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%。①5min時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率=;

②該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)K=;

③下列措施能提高CH3OCH3平衡產(chǎn)率的有(填標(biāo)號(hào))。

A.分別出CH3OCH3B.上升溫度C.增大壓強(qiáng)D.改用高效催化劑Ⅱ.液氨是一種良好的儲(chǔ)氫物質(zhì)已知:2NH3(g)N2(g)+3H2(g)ΔH=+92.4kJ·mol-1其他條件相同時(shí),反應(yīng)在不同金屬催化劑作用下進(jìn)行相同時(shí)間后,氨的轉(zhuǎn)化率[α(NH3)]隨反應(yīng)溫度的變更狀況如圖所示。(1)用作催化劑時(shí),氨氣分解反應(yīng)的活化能最大。

(2)a點(diǎn)所代表的狀態(tài)(填“是”或“不是”)平衡狀態(tài)。

(3)c點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率高于b點(diǎn)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率,緣由是。

答案(1)-222kJ·mol-1(2)①37.5%②1③ACⅡ.(1)Fe(2)是(3)b、c點(diǎn)反應(yīng)均未達(dá)到平衡,c點(diǎn)溫度較高,反應(yīng)速率較大,氨的轉(zhuǎn)化率較高解析Ⅰ.(1)依據(jù)蓋斯定律①×2+②可得:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=-222kJ·mol-1。(2)①依據(jù)反應(yīng)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,反應(yīng)產(chǎn)生CO2濃度為0.5mol·L-1,則反應(yīng)消耗的CO的濃度為1.5mol·L-1,由于反應(yīng)起先時(shí)CO的濃度為4.0mol·L-1,所以5min時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率=1.②假設(shè)平衡時(shí)產(chǎn)生二甲醚物質(zhì)的量濃度為x,依據(jù)反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)c(始)mol·Lc(變)mol·L-1 3xc(平)mol·L-1 4.0-3x 4.0-平衡時(shí)各物質(zhì)的總濃度c(總)=(4.0mol·L-1-3x)+(4.0mol·L-1-3x)+x+x=8.0mol·L-1-4x,依據(jù)二甲醚的體積分?jǐn)?shù)為25%,即x8.0mol·L-1-4③分別出CH3OCH3,即削減了生成物濃度,平衡正向移動(dòng),可提高二甲醚的產(chǎn)率,A項(xiàng)正確;將①×2+②+③,整理可得反應(yīng)3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),ΔH=-263kJ·mol-1,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),上升溫度化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CH3OCH3產(chǎn)率降低,B項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)化學(xué)方程式可知:該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡正向移動(dòng),可提高CH3OCH3的產(chǎn)率,C項(xiàng)正確;改用高效催化劑,不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng),對(duì)物質(zhì)的產(chǎn)率無(wú)影響,D項(xiàng)錯(cuò)誤。Ⅱ.(1)反應(yīng)的活化能越高,則反應(yīng)中活化分子數(shù)越少,反應(yīng)速率越小,則肯定溫度時(shí)氨氣分解速率最小的反應(yīng)活化能最大,即Fe作催化劑時(shí)反應(yīng)的活化能最大。(2)850°以后氨氣的轉(zhuǎn)化率不再變更,說(shuō)明a點(diǎn)處于平衡狀態(tài)。4.(2024福建莆田其次次質(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:氫化反應(yīng):+H2(g)ΔH=-100.5kJ·mol-1副反應(yīng):(l)+H2(g)ΔH=-109.4kJ·mol-1解聚反應(yīng):2(g)ΔH>0回答下列問(wèn)題:(1)反應(yīng)(l)+2H2(g)(l)的ΔH=kJ·mol-1。

(2)肯定條件下,將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑進(jìn)行氫化反應(yīng)(不考慮二聚反應(yīng)),反應(yīng)過(guò)程中保持氫氣壓力不變,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)間變更如圖所示:①0~4h氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)大的可能緣由是。

②最佳的反應(yīng)時(shí)間為h。若需快速減小甚至停止反應(yīng),可實(shí)行的措施有(寫(xiě)一條即可)。

③一段時(shí)間后,環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的緣由可能是。

(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))。①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.運(yùn)用催化劑C.剛好分別產(chǎn)物D.適當(dāng)提高溫度②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300kPa的雙環(huán)戊二烯和水蒸氣,達(dá)到平衡后總壓為500kPa,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))。

答案(1)-209.9(2)①氫化反應(yīng)的活化能小或反應(yīng)物的濃度大②4排出氫氣或急劇降溫③副反應(yīng)增加(3)①CD②503200解析(1)結(jié)合蓋斯定律,氫化反應(yīng)與副反應(yīng)相加得到反應(yīng)(l)+2H2(g)(l)ΔH=-209.9kJ·mol-1。(2)①0~4h氫化反應(yīng)速率比副反應(yīng)大的可能緣由是氫化反應(yīng)的活化能小或反應(yīng)物的濃度大。②依據(jù)圖像可知,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;若需快速減小甚至停止反應(yīng),可實(shí)行的措施有急劇降低反應(yīng)物H2的濃度或利用溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,急劇降溫。③一段時(shí)間后,環(huán)戊烯產(chǎn)率快速下降的緣由可能是發(fā)生了副反應(yīng),導(dǎo)致環(huán)戊烯的產(chǎn)率降低。(3)增大雙環(huán)戊二烯的用量,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),由反應(yīng)方程式可以看出,增大壓強(qiáng)會(huì)使反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率降低,A項(xiàng)錯(cuò)誤;運(yùn)用催化劑化學(xué)平衡不發(fā)生移動(dòng),平衡轉(zhuǎn)化率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;剛好分別產(chǎn)物,平衡正向移動(dòng),使更多的雙環(huán)戊二烯發(fā)生反應(yīng),雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大,C項(xiàng)正確;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),雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率增大,D項(xiàng)正確。②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):n(起先)/mola0n(轉(zhuǎn)化)/mol 0.8a 1.6an(平衡)/mol 0.2a 1.6a同溫同體積條件下,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300kPa,反應(yīng)達(dá)到平衡后總壓為500kPa,500kPa300kPa=0.2a+1.6a+ba+b,解得ab=55.(2024湖北黃岡中學(xué)高三適應(yīng)性考試)1799年由英國(guó)化學(xué)家漢弗萊·戴維發(fā)覺(jué)一氧化二氮(N2O)氣體具有稍微的麻醉作用,而且對(duì)心臟、肺等器官無(wú)損害,后被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)手術(shù)中。(1)一氧化二氮早期被用于牙科手術(shù)的麻醉,它可由硝酸銨在催化劑下分解制得,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)已知反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)ΔH=-163kJ·mol-1,1molN2(g)、1molO2(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別須要汲取945kJ、498kJ的能量,則1molN2O(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)須要汲取的能量為kJ。

(3)肯定溫度下的恒容容器中,反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:反應(yīng)時(shí)間/min0102030405060708090100c0.100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00①在0~20min時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O)為mol·(L·min)-1。

②若N2O起始濃度c0為0.150mol·L-1,則反應(yīng)至30min時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率α=。

③不同溫度(T)下,N2O分解半衰期隨起始?jí)簭?qiáng)的變更關(guān)系如圖所示(圖中半衰期指任一濃度N2O消耗一半時(shí)所需的相應(yīng)時(shí)間),則T1(填“>”“=”或“<”)T2。當(dāng)溫度為T1、起始?jí)簭?qiáng)為p0時(shí),反應(yīng)至t1min時(shí),體系壓強(qiáng)p=(用p0表示)。

(4)碘蒸氣存在能大幅度提高N2O的分解速率,反應(yīng)歷程為:第一步I2(g)2I(g)(快反應(yīng))其次步I(g)+N2O(g)N2(g)+IO(g)(慢反應(yīng))第三步IO(g)+N2O(g)N2(g)+O2(g)+I(g)(快反應(yīng))試驗(yàn)表明,含碘時(shí)N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k為速率常數(shù))。下列表述正確的是(填標(biāo)號(hào))。

A.溫度上升,k值增大B.第一步對(duì)總反應(yīng)速率起確定作用C.其次步活化能比第三步大D.I2的濃度與N2O分解速率無(wú)關(guān)答案(1)NH4NO3N2O↑+2H2O(2)1112.5(3)①1.0×10-3②20.0%③>1.25p0(4)AC解析(1)硝酸銨在催化劑存在時(shí)分解生成一氧化二氮和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH4NO3N2O↑+2H2O。(2)對(duì)反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g)ΔH=-163kJ·mol-1,設(shè)1molN2O(g)分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)須要汲取的能量為x,依據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和可得2x-2×945kJ-498kJ=-163kJ,解得x=1112.5kJ。(3)①依據(jù)表格數(shù)據(jù),在0~20min時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O)=ΔcΔt=(0.10-0.08)mol·L-120min=1.0×10-3mol·(L·min)-1。②由表可知,每隔10min,c(N2O)的變更量相等,故單位時(shí)間內(nèi)c(N2O)的變更與N2O的起始濃度無(wú)關(guān),每10min均減小0.01mol·L-1,若N2O起始濃度c0為0.150mol·L-1,則反應(yīng)至30min時(shí)轉(zhuǎn)化的N2O的濃度為0.01mol·L-1×3=0.03mol·L-1,則N2O的轉(zhuǎn)化率α=0.03mol·L-12N2O(g)2N2(g)+O2(g)起始量/mol 1 0 0t1min時(shí)/mol 0.5 0.5 0.25t1min時(shí)總物質(zhì)的量為(0.5+0.5+0.25)mol=1.25mol,依據(jù)等溫等容條件下,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,體系壓強(qiáng)p=1.251p0=1.25(4)溫度上升,化學(xué)反應(yīng)速率增大,因v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,則溫度上升,k值增大,故A正確;化學(xué)反應(yīng)速率由反應(yīng)最慢的反應(yīng)確定,則其次步對(duì)總反應(yīng)速率起確定作用,故B錯(cuò)誤;其次步反應(yīng)為慢反應(yīng),第三步反應(yīng)為快反應(yīng),所以其次步活化能比第三步大,故C正確;含碘時(shí)NO分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5,所以N2O分解速率與I2的濃度有關(guān),故D錯(cuò)誤。6.(2024重慶巴蜀中學(xué)高三三診考試)乙二醛(OHC—CHO)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品。(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,反應(yīng)的化學(xué)方程式為

,

該法具有原料易得、反應(yīng)條件溫柔等優(yōu)點(diǎn),但也存在比較明顯的缺點(diǎn)是。

(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)氣相氧化法①已知:OHC—CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)ΔH=-78kJ·mol-1K12H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1K2乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=kJ·mol-1。相同溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=(用含K1、K2的代數(shù)式表示)。

②氫氣與氧氣反應(yīng)生成水在熱力學(xué)上趨勢(shì)很大,其緣由是。

③當(dāng)原料氣中氧醇比為1.35時(shí),乙二醛和副產(chǎn)物CO2的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如下圖所示。反應(yīng)溫度在450~495℃之間和超過(guò)495℃時(shí),乙二醛產(chǎn)率降低的主要緣由分別是、。

④在恒溫恒容下,假如從反應(yīng)物動(dòng)身建立平衡,能說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(填選項(xiàng)字母)。

A.體系壓強(qiáng)不再變更B.氧醇比保持不變C.混合氣體的密度保持不變D.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變答案(1)3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O尾氣有污染(或“腐蝕設(shè)備”等其他合理答案)(2)①-406K2K1③溫度上升,主反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)溫度大于495℃,乙二醇大量轉(zhuǎn)化為CO2等副產(chǎn)物④AD解析(1)在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,硝酸被還原為NO,反應(yīng)方程式為3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O,生成的NO對(duì)環(huán)境有污染。(2)①將已知反應(yīng)分別標(biāo)記為Ⅰ.OHC—CHO(g)+2H2(g)HOCH2CH2OH(g)ΔH=-78kJ·mol-1K1;Ⅱ.2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-484kJ·mol-1K2;依據(jù)蓋斯定律,Ⅱ-Ⅰ可得HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g),則ΔH=-484kJ·mol-1-(-78kJ·mol-1)=-406kJ·mol-1,平衡常數(shù)K為反應(yīng)Ⅱ與Ⅰ的平衡常數(shù)的商,即K=K2K1②由①中已知信息可知?dú)錃馀c氧氣反應(yīng)生成水是放出大量熱的反應(yīng),在熱力學(xué)上趨勢(shì)很大。③主反應(yīng)HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g)為放熱反應(yīng),上升溫度平衡逆向移動(dòng);溫度超過(guò)495℃時(shí),乙二醇大量轉(zhuǎn)化為二氧化碳等副產(chǎn)物,使乙二醛產(chǎn)率降低。④乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng):HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g)。A選項(xiàng),該反應(yīng)屬于反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)和發(fā)生變更的反應(yīng),因此體系壓強(qiáng)不再變更,能夠說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以正確;B選項(xiàng),依據(jù)乙二醇的氣相氧化反應(yīng),當(dāng)起始時(shí)氧醇比為1∶1時(shí),反應(yīng)過(guò)程中氧醇比始終保持不變,不能說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以錯(cuò)誤;C選項(xiàng),該反應(yīng)的氣體質(zhì)量和體積均不變,混合氣體的密度始終保持不變,不能說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以錯(cuò)誤;D選項(xiàng),該反應(yīng)屬于氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)和發(fā)生變更的反應(yīng),氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變,說(shuō)明氣體的物質(zhì)的量不變,因此能夠說(shuō)明乙二醇?xì)庀嘌趸磻?yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以正確。7.(2024陜西二模)催化劑作用下甲醇干脆脫氫可以得到無(wú)水甲醛,同時(shí)生成氫氣。(1)已知下列三個(gè)熱化學(xué)方程式:①CH3OH(g)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-725.80kJ·mol-1②HCHO(g)+O2(g)CO2(g)+H2O(g)ΔH=-570.80kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-241.80kJ·mol-1則可逆反應(yīng)甲醇蒸氣脫氫制取甲醛的熱化學(xué)方程式為。

(2)關(guān)于上述甲醇脫氫反應(yīng)的下列說(shuō)法正確的是。

A.HCHO和H2的體積分?jǐn)?shù)相等能說(shuō)明該可逆反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡B.增大甲醇濃度可提高活化分子百分?jǐn)?shù),增大反應(yīng)速率C.高溫高壓更有利于提高甲醛的產(chǎn)率D.該反應(yīng)在較高溫度下更易自發(fā)進(jìn)行(3)在t℃時(shí),向2L恒容密閉容器中充入3.0molCH3OH,平衡后H2的體積分?jǐn)?shù)是25%,則此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)是;升溫到t2℃,K是t1℃的8倍,平衡后HCHO的體積分?jǐn)?shù)是;若在此容器中,t2℃條件下加入三種氣體,某時(shí)刻測(cè)得CH3OH、HCHO、H2的物質(zhì)的量分別是1mol、1mol、2mol,此時(shí)是否處于平衡態(tài)(填“是”或“否”),正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系是。

(4)由下面圖示分析,溫度高于550℃甲醛的產(chǎn)率反而下降的緣由是,化學(xué)方程式為。

反應(yīng)溫度與甲醇轉(zhuǎn)化率和甲醛選擇性的關(guān)系反應(yīng)溫度與甲醇脫氫副產(chǎn)物的分布關(guān)系答案(1)CH3OH(g)HCHO(g)