1、题型九 化学反应原理综合,五年高考命题统计与预测,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,反应热计算与盖斯定律的应用 1.(高考题组编)(1)(2015全国,27节选)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:,已知反应中相关的化学键键能数据如下:,由此计算H1= kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3= kJmol-1。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(2)(2015新课标卷,28节选)已知反应2HI(g)=H2(g)+I2(g)的H=+11 kJmol-
2、1,1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436 kJ、151 kJ的能量,则1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(4)(2018全国卷,28节选)SiHCl3在催化剂作用下发生反应: 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) H1=48 kJmol-1 3SiH2Cl2(g)=SiH4(g)+2SiHCl3(g) H2=-30 kJmol-1 则反应4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g)的H为 kJmol-1。,题点一,题点二,题点三,
3、真题诊断,必备知识,对点演练,(5)(2017全国卷,28节选)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。,通过计算,可知系统()和系统()制氢的热化学方程式分别为 、 , 制得等量H2所需能量较少的是 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(6)(2018全国卷,27节选)CH4-CO2催化重整反应,该催化重整反应的H= kJmol-1,有利于提高CH4平衡转化率的条件是 (填标号)。 A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,解析:(1)根据反应热=断开旧键吸收的总能量-形
4、成新键释放的总能量,可得H1=(1 076+4362) kJmol-1-(4133+343+465) kJmol-1=-99 kJmol-1。式-式可得式,故H2-H3=H1,H3=-58 kJmol-1-(-99 kJmol-1)=+41 kJmol-1。 (2)由键能求反应热的公式为H=反应物的键能总和-生成物的键能总和,则H=2EHI-436 kJmol-1-151 kJmol-1=11 kJmol-1,则EHI=299 kJmol-1,即1 mol HI(g)分子中化学键断裂需要吸收的能量为299 kJ。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(3)按题中反应方程式先后
5、顺序,编序号为,根据盖斯定律,将反应+-即可得目标反应,故H=H1+H2-H3。,根据盖斯定律:3+即可得4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g) H=114 kJmol-1。 (5)热化学方程式的书写应注意标明各物质的聚集状态和H的单位。将题中热化学方程式依次编号为,依据盖斯定律,+可得:,+可得:H2S(g)=H2(g)+S(s)H=20 kJmol-1 由两个热化学方程式比较可知,制得等量H2系统()所需热量较少。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(6)将已知热化学方程式依次编号为,根据盖斯定律,2-,得到CH4-CO2催化重整反应的H=+247 k
6、Jmol-1。由于该反应是正反应气体体积增大的吸热反应,所以有利于提高CH4平衡转化率的条件是高温低压,A项正确。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,方法点拨求焓变的方法之一热化学方程式叠加法 (1)若目标热化学方程式中的某种反应物在某个已知热化学方程式中作生成物(或目标热化学方程式中的某种生成物在某个已知热化学方程式中作反应物),可把该热化学方程式的反应物和生成物颠倒,相应的H改变符号。 (2)将每个已知热化学方程式两边同乘以某个合适的数,使已知热化学方程式中某种反应物或生成物的化学计量数与目标热化学方程式中的该反应物或生成物的化学计量数一致,热化学方程式中的H也要进行相
7、应的换算。 (3)将已知热化学方程式进行叠加,相应的热化学方程式中的H也进行叠加即得目标热化学方程式。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,生反应,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为 ,该反应的平衡常数Kp= Pa。达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有 (填标号)。 A.通入惰性气体 B.提高温度 C.增加环戊烯浓度 D.增加碘浓度,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是 (填标号)。,A
8、.T1T2 B.a点的反应速率小于c点的反应速率 C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率 D.b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:(1)89.3 (2)40% 3.56104 BD (3)CD,解析:(1)根据盖斯定律,将反应和叠加可得反应,故H3=H1+H2=100.3 kJmol-1+(-11.0 kJmol-1)=89.3 kJmol-1。 (2)温度、体积一定,压强与物质的量成正比,则起始状态碘和环戊烯的分压分别为5104 Pa,设环戊烯的转化率为x,根据反应:,起始/Pa 5104 5104 0 0 转化/Pa 5
9、104x 5104x 5104x 1105x 平衡/Pa 5104(1-x) 5104(1-x) 5104x 1105x,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,根据平衡时总压增加了20%,则5104(1-x) Pa+5104(1-x) Pa+5104x Pa+1105x Pa=1.2105 Pa,解得x=0.4,即环戊烯的转化率为40%。平衡时各物质的分压为p(环戊烯)=3104 Pa,p(I2)=3104 Pa,p(环戊二烯)=2104 Pa,p(HI)=4104 Pa,则该反应的平衡常数,通入惰性气体,不会引起各物质的浓度的变化,反应速率不变,平衡不移动,环戊烯的平衡转化率
10、不变,A项不符合题意;由于该反应为吸热反应,故升高温度使平衡向右移动,环戊烯的平衡转化率增大,B项符合题意;增加一种物质的量,自身的转化率减少,而另一种反应物的转化率增大,增加环戊烯浓度,环戊烯的平衡转化率减小,增加碘浓度,环戊烯的平衡转化率增大,C项不符合题意,D项符合题意。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(3)根据曲线的变化趋势可知,T2温度下反应速率大,因此T2大于T1,A项错误;a点、c点对应的反应物的浓度、温度都不同,无法比较a、c两点的反应速率的大小,B项错误;a点的正反应速率大于b点的正反应速率,而b点还没有达到平衡,因此b点的正反应速率大于其逆反应速率,
11、则a点的正反应速率大于b点的逆反应速率,C项正确;根据曲线可知,环戊二烯的初始浓度为1.5 molL-1,b点环戊二烯的浓度为0.6 molL-1,环戊二烯的浓度变化量为0.9 molL-1,因此b点时二聚体的浓度为0.45 molL-1,D项正确。 审题关键影响化学反应速率的因素有多种,比较化学反应速率的大小时要考虑多个因素的相互影响。例如本题(3)中的C项等。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,3.(2019课标卷,28节选)近年来,随着聚酯工业的快速发展,氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题: (1
12、)Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl)c(O2)分别等于11、41、71时HCl平衡转化率随温度变化的关系:,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,可知反应平衡常数K(300 ) K(400 )(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为c0,根据进料浓度比c(HCl)c(O2)=11的数据计算K(400 )= (列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl)c(O2)过低、过高的不利影响分别是 。 (2)Deacon直接氧化法可
13、按下列催化过程进行:,则4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)的H= kJmol-1。,(3)在一定温度的条件下,进一步提高HCl的转化率的方法是 (写出2种)。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:(1)大于 过低时产品中混有O2,分离O2和Cl2能耗较高;过高时HCl转化率较低 (2)-116 (3)增加反应体系压强、及时除去产物,解析:(1)分析任意一条平衡曲线可知,在进料浓度比固定的条件下,随着温度的升高,HCl的平衡转化率降低,说明正反应为放热反应,由于K只与温度有关,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,即K(300 )大于K(400
14、)。 根据进料浓度比及HCl的平衡转化率间的关系可知,c(HCl)c(O2)=11的曲线为最上面的那条曲线,由该曲线可知:温度为400 时HCl的平衡转化率为84%。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,根据条件可列三段式如下:,进料浓度比c(HCl)c(O2)过低,导致产品Cl2中混有大量O2,分离两气体时能耗较高;而进料浓度比c(HCl)c(O2)过高,则导致HCl的转化率过低,浪费原料。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(2)由盖斯定律可知,将题给催化过程的三个反应直接相加可,H=(83-20-121)kJmol-1=-58 kJmol-1,则H=
15、2H=-116 kJmol-1 (3)在温度一定时,要增大HCl的平衡转化率,可采取的措施有:及时移走部分产物、增大体系压强等。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,求反应热的几种方法,1.从宏观角度分析计算 H=H1(生成物的总能量)-H2(反应物的总能量) 2.从微观角度分析计算 H=E1(反应物的键能总和)-E2(生成物的键能总和) 3.从活化能角度分析计算 H=E1(正反应的活化能)-E2(逆反应的活化能),题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,4.根据盖斯定律计算 (1)计算步骤,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(2)计算方法,
16、题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(模拟题节选组合)(1)(2019河南郑州三模)运用化学反应原理研究碳、氮、硫的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。,由以上数据可求得NO的键能为 kJmol-1。 写出两条有利于提高NO平衡转化率的措施 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(2)(2019河北张家口辛集、沧州一模)目前,对碳、氮及化合物的研究备受关注。已知:,回答下列问题: N2的电子式为 。 表示碳的燃烧热的热化学方程式为 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,(3)(2019广东肇庆第二次统一检测)CO2
17、的重整用CO2和H2为原料可得到CH4燃料。 已知:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247 kJmol-1 CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205 kJmol-1 则CO2重整的热化学方程式为 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式为 。 根据上述信息,能否计算出CO的燃烧热?若不能计算,该空不用作答;若能计算,请写出CO的燃烧热H为 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,答案:(1)513.5 降
18、低温度、增大压强(或增大CO与NO的投料比等),H=-393.5 kJ mol-1,-275.6 kJmol-1,题点一,题点二,题点三,真题诊断,必备知识,对点演练,解析:(1)设NO的键能为x,根据H=反应物键能总和-生成物键能总和,(1 076 kJmol-12+2x)-(745 kJmol-122+945 kJmol-1)=-746 kJmol-1,解得:x=513.5 kJmol-1。 该反应为气体体积缩小的放热反应,若提高NO平衡转化率,需要使平衡正向移动,采用的措施有:增大压强、降低温度、增大CO与NO的投料比等。 (2)氮气分子内含共价三键,其电子式为:,题点一,题点二,题点三
19、,真题诊断,必备知识,对点演练,(3)由已知:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) H1=+247 kJmol-1, CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) H2=+205 kJmol-1,根据盖斯定律,-2得CO2重整的热化学方程式为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H=H1-2H2=-163 kJmol-1。 (4)苯乙烯在一定条件下合成聚苯乙烯的化学方程式为n,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,电极反应式的书写与电化学计算 1.(高考题组编)(1)(2019全国,28节选)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上
20、,科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案,主要包括电化学过程和化学过程,如下图所示:,负极区发生的反应有 (写反应方程式)。电路中转移1 mol电子,需消耗氧气 L(标准状况)。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,(2)(2019全国,27节选)环戊二烯可用于制备二茂铁Fe(C5H5)2,结构简式为 ,后者广泛应用于航天、化工等领域中。二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,该电解池的阳极为 ,总反应为 。电解制备需要在无水条件下进行
21、,原因为 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,(3)(2018全国,27节选)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为 。电解后, 室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,解析:(1)根据图示可知,负极区(指电解池的阴极区)发生的电极反应(还原反应)为Fe3+e-=Fe2+,随之发生的化学过程为4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。根据电子守恒可知,电路中每转移1 mol电子消耗0.25 mol
22、 O2,在标准状况下的体积为5.6 L。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,(2)根据Fe的化合价升高为+2价可知,Fe发生氧化反应,故Fe作阳极;根据二茂铁的分子式可知,两分子环戊二烯去掉2个H原子,Fe+2C5H6=Fe(C5H5)2+H2。有水存在的条件下,Na+不能得到电子生成Na,而是H2O得电子生成H2和OH-,OH-会与Fe2+反应生成Fe(OH)2。 (3)根据电解目的得到更多的NaHSO3,因此阳极是水电离出的OH-放电,留下的氢离子通过阳离子交换膜进入a室,使a室中的NaHSO3浓度增大。,特别提醒发生氧化反应的电极为阳极,连接电源的正极;发生还原反应的
23、为阴极,连接电源的负极。注意电解质的性质对书写电极反应式的影响。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,2.(2018全国,27)KIO3是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题: (1)KIO3的化学名称是 。 (2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示:,“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是 。“滤液”中的溶质主要是 。“调pH”中发生反应的化学方程式为 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,(3)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。,写出电解时阴极的电极反应式 。
24、 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为 ,其迁移方向是 。 与“电解法”相比,“KClO3氧化法”的主要不足之处有 (写出一点)。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,答案:(1)碘酸钾 (2)加热 KCl KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O(或HIO3+KOH=KIO3+H2O) (3)2H2O+2e-=2OH-+H2 K+ 由a到b 产生的Cl2易污染环境 解析:(2)温度升高气体溶解度减小;Cl2被逐出;KH(IO3)2结晶析出,“滤液”中溶质主要是KCl;“调pH”目的是生成KIO3,所以选用KOH溶液,发生反应的化学方程式为KH(IO3)2+KOH=2K
25、IO3+H2O(或HIO3+KOH=KIO3+H2O)。 (3)阴极区电解质是KOH,被电解的是H2O:2H2O+2e-=2OH-+H2; 电解时,阳离子向阴极区移动,故K+由a向b迁移; “KClO3氧化法”中产生有毒气体Cl2,易污染环境。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,1.电极反应式的书写 (1)原电池电极反应式的书写,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,(2)电解池电极反应式的书写,特别提醒一般情况下,电解质溶液为酸性溶液时,电极反应式中不出现OH-;电解质溶液为碱性溶液时,电极反应式中不出现H+;只要是水溶液,电极反应式中不能出现O2-。,题
26、点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,2.电化学综合计算的三种常用方法,如以通过4 mol e-为桥梁可构建如下关系式:,(式中M为金属,n为其离子的化合价数值) 该关系式具有总揽电化学计算的作用。熟记电极反应式,灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,(模拟组合题节选)(1)(2019河南郑州三模)用间接电化学法去除烟气中NO的原理如图所示。已知阴极室溶液呈酸性,则阴极的电极反应式为 。 反应过程中通过质子交换膜(ab)的H+为2 mol时,吸收柱中生成的气体在标准状况下的体积为 L。,题点一,题点二,题点三,真题
27、诊断,方法技巧,对点演练,(2)(2019湖南怀化二模)工业上常用电解法制备、精炼金属Ga。 用惰性电极电解NaGaO2溶液即可制得金属镓,阴极电极反应式为 。 电解法精炼金属镓(粗镓含Zn、Fe、Cu等杂质),已知氧化性:Zn2+Ga3+Fe2+Cu2+。下列有关电解精炼金属镓的说法正确的是 (填字母序号)。 A.电解精炼镓时粗镓与电源的正极相连 B.电解精炼过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C.电解后,Cu和Fe沉积在电解槽底部形成阳极泥 D.若用甲烷燃料电池电解精炼金属镓,当阴极有56.0 g镓析出时,电池负极最多消耗标准状况下的CH4 6.72 L,题点一,题点二,题点三,真
28、题诊断,方法技巧,对点演练,(3)(2019广东肇庆第二次统一检测)间接电化学法除NO,其原理如图所示:写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性) ; 吸收池中除去NO的离子方程式为 。,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,8Ga 3CH4 870 g 322.4 L 56 g V 解得V=6.72 L,题点一,题点二,题点三,真题诊断,方法技巧,对点演练,由于电解精炼镓时能量的利用率达不到100%,故实际消耗标准状况下CH4体积大于6.72 L。,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,化学反应速率与化学平衡
29、 1.(2018全国卷,27节选)CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题: 反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少,相关数据如下表:,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(1)由上表判断,催化剂X Y(填“优于”或“劣于”),理由是 。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如右图所示,升高温度时,下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是 (填标号)。,A.K积、K消均增加 B.v积减小、v消增加 C.K积减小、K消增加 D.v消增加的
30、倍数比v积增加的倍数大,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(2)在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=kp(CH4)p(CO2)-0.5(k为速率常数),在p(CH4)一定时,不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如下图所示,则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为 。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,答案:(1)劣于 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大 AD (2)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2) 解析:(1
31、)根据表格中活化能数据分析,催化剂X劣于催化剂Y。因为相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对较小,消碳反应速率大。由于积碳反应和消碳反应均为吸热反应,所以升高温度平衡正向移动,K积、K消均增加;温度高于600 时,积碳量随温度的升高而下降,说明v消增加的倍数比v积增加的倍数大,A、D两项正确。 (2)根据v=kp(CH4)p(CO2)-0.5,当p(CH4)一定时,积碳量随p(CO2)的增大而减小,故pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,方法点拨积碳与消碳是CH4-CO2催化重整
32、过程中的一对竞争反应,二者发生的难易程度与各自的活化能有关,而其处于“优势”还是“劣势”还与反应的温度、压强有关。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,2.(2018全国卷,28节选)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题: 对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(1)343 K时反应的平衡转化率= %。平衡常数K343 K= (保留2
33、位小数)。 (2)在343 K下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是 ;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有 、 。 (3)比较a、b处反应速率大小:va vb(填“大于”“小于”,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,答案:(1)22 0.02 (2)及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) (3)大于 1.3 解析:(1)由图根据“先拐先平速率大”可知a曲线温度较高(343 K),平衡转化率为22%; 设SiHCl3起始物质的量为1 mol,则有,2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) 起始物质 的量/mol 1 0 0 转
34、化物质 的量/mol 0.22 0.11 0.11 平衡物质 的量/mol 0.78 0.11 0.11,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(3)a处反应相当于在b处反应的基础上升高温度,反应速率va大于vb;,a处SiHCl3转化率为20%,设起始时SiHCl3物质的量为1 mol,则有:,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,起始物质 的量/mol 1 0 0 转化物质 的量/mol 0.2 0.1 0.1 a点物质的 量/mol 0.8 0.1 0.1 此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、
35、0.1,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,特别提醒本题的反应速率公式说明,可逆反应的“瞬时”速率是“瞬时”正反应速率与逆反应速率之差;在温度一定时“瞬时”速率与各自“反应物”浓度有关。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,3.(2018全国,28)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题: (1)1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为 。 (2)F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了25 时N2O5(g)
36、分解反应:,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示t=时,N2O5(g)完全分解:,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,若提高反应温度至35 ,则N2O5(g)完全分解后体系压强p(35 ) 63.1 kPa(填“大于”“等于”或“小于”),原因是 。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 (填标号)。 A.v(第一步的逆反应)v(第二步反应) B.反应的中间产物只有N
37、O3 C.第二步中NO2与NO3的碰撞仅部分有效 D.第三步反应活化能较高,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,答案:(1)O2 (2)53.1 30.0 6.010-2 大于 温度提高,体积不变,总压强提高;NO2二聚为放热反应,温度提高,平衡左移,体系物质的量增加,总压强提高 13.4 (3)AC 解析:(1)干燥的氯气与干燥的AgNO3之间发生氧化还原反应时,氯气作氧化剂,而AgNO3中Ag、N元素都处于最高价,所以被氧化的只能为氧元素,则得到的气体为氧气。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断
38、,题点一,题点二,题点三,2 1 1 26.4 kPa 26.4 kPa 则平衡时NO2的分压为:63.1 kPa-p(O2)-p(N2O4)=18.8 kPa,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,4.(2019全国,28)水煤气变换CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题: (1)Shibata曾做过下列实验:使纯H2缓慢地通过处于721 下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中
39、H2的物质的量分数为0.025 0。 在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。 根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(2)721 时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为 (填标号)。 A.0.50,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图
40、所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。,可知水煤气变换的H 0(填“大于”“等于”或“小于”),该历程中最大能垒(活化能)E正= eV,写出该步骤的化学方程式 。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(4)Shoichi研究了467 、489 时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,答案:(1)大于 (2)C (3)小于 2.02 COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*) (4)0.004 7 b c d
41、 a,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,解析:(1)因平衡后气体CO的物质的量分数小于氢气的物质的量分数,因此CO还原CoO(s)为Co(s)的能力强于氢气还原CoO(s)为Co(s)的能力。,均为1 mol,反应转化的CO的物质的量为x,则,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,起始/mol 1 1 0 0 转化/mol x x x x 平衡/mol 1-x 1-x x x,当x=0.5 mol时,氢气的物质的量分数为0.25,当完全反应时,氢气的物质的量分数为0.5,因此平衡时氢气的物质的量分数应介于0.25和0.5之间,所以C项正确
42、。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(3)由图示可知,最终生成物的相对能量低于反应物的相对能量,所以该反应为放热反应,即H0。由图示可知,该历程中最大相对能量差为2.02 eV,即最大能垒为2.02 eV。由图示给出参加反应的微粒和生成的微粒可知,该步骤的化学方程式为COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,1.外界条件对化学反应速率的影响 (1)纯液体和固体浓度视为常数,它们的量的改变不会影响化学反应速率。但固体颗粒的大小导致接触面积的大小发生变化,能影
43、响反应速率。 (2)对于固体、液体物质,由于压强改变对它们的体积影响很小,一般认为压强对无气体参加的化学反应的速率无影响。 (3)升高温度,不论吸热反应还是放热反应,也不论正反应速率还是逆反应速率都增大。 (4)使用催化剂的化学反应,由于催化剂只有在适宜的温度下活性最大,反应速率才能达到最大,故在许多工业生产中温度的选择还需考虑催化剂活性的适宜温度。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,(5)“惰性气体”(不参加反应的气体)对反应速率的影响。,物质浓度不变(活化分子浓度不变),反应速率不变。 恒温恒压:充入“惰性气体”,体积增大导致反应体系中各物质浓度减小(活化分子
44、浓度减小),反应速率减小。,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,2.化学平衡状态的判定标志,(2)间接判断依据,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,3.外界条件对化学平衡移动的影响规律,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,1.化学平衡图像题的突破方法 化学平衡图像中蕴含着丰富的信息,具有简明、直观、形象的特点,命题形式灵活。解题的关键是根据反应特点和反应条件,认真分析图像、充分挖掘图像蕴含的信息,紧扣化学原理
45、,找准切入点解决问题。,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,2.利用“三段式”模板进行相关计算,起始/mol a b 0 0 变化/mol mx nx px qx 平衡/mol a-mx b-nx px qx,(2)反应物:n(平)=n(始)-n(变); 生成物:n(平)=n(始)+n(变)。,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,1.(2019河南郑州三模)(1)用焦炭还原NO的反应为: 2NO(g)+C(s)
46、N2(g)+CO2(g) H,恒温恒容条件下,向体积相同的甲、乙、丙三个容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中NO的物质的量n(NO)随反应时间(t)的变化情况如下表所示:,H 0(填“”或“”“”或“=”)。,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,(2)某温度下,向体积为2 L的恒容真空容器中通入2.00 mol NO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g) H=-57.0 kJmol-1 已知:v正(NO2)=k1c2(NO2),v逆(N2O4)=k2c(N2O4),其中k1、k2为速率常数。测得NO2的体积分数(NO2)与反应时间(t)的关系如
47、下表所示:,已知速率常数k随温度升高而增大,则升高温度后k1增大的值 k2增大的值(填“”“,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,解析:(1)容器甲和丙中NO的初始量相同,丙优先达到平衡,说明丙的温度较高;达到平衡时丙中NO的物质的量大于甲,说明升高温度平衡逆向移动,则该反应的正反应为放热反应,即H0。,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,初始/(molL-1) 1.0 0 转化/(molL-1) x 0.5x 平衡/(molL-1) 1.0-x 0.5x,题点一,题点二,题点三,必备知识,方法技巧,对点演练,真题诊断,2.(2019河北石家庄教学质量检测)甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源,研究其再生及合理利用有重要意义。 请回答: (1)已知一定条件下发生如下反应:CO2(g)+2H2O(g) CH4(g)+2O2(g) H=+802 kJ mol-1。 将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10 L密闭容器中,分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应,CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。 若甲烷的燃烧热(H)为-890 kJ mol-1,则水的
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