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文檔簡(jiǎn)介
1、加試強(qiáng)化練,1,2,3,4,5,6,1.將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積為1 L的恒溫密閉容器中,各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1所示,計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù)K_。反應(yīng)進(jìn)行到20 min時(shí),再向容器內(nèi)充入一定量NO2,10 min后達(dá)到新的平衡,此時(shí)測(cè)得c(NO2)0.9 molL1,1)第一次平衡時(shí)混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w1,達(dá)到新平衡后混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)為w2,則w1_w2(填“”、“”或“”)。 (2)請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出20 min后各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的曲線(曲線上必須標(biāo)出“X”和“Y”,1,2,3,4,5,6,解析答案,1,2,3,4,5,6,再向容器內(nèi)充入一定量
2、NO2 , 10 min后達(dá)到新的平衡,此時(shí)測(cè)得c(NO2)0.9 molL1,平衡常數(shù)不變,則此時(shí)c(N2O4)0.9 molL1,c(N2O4)增加了0.5 molL1,則消耗c(NO2)為1.0 molL1 , 20 min時(shí)c(NO2)1.9 molL1,進(jìn)而畫出圖像,答案0.9(1) (2,1,2,3,4,5,6,2.研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng): 2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1 H10() 2NO(g)Cl2(g) 2ClNO(g)K2H20() (1)4NO2(g)2NaCl(s) 2NaNO3(s)2NO(g)Cl
3、2(g)的平衡常數(shù)K_(用K1、K2表示,1,2,3,4,5,6,解析答案,2)為研究不同條件對(duì)反應(yīng)()的影響,在恒溫條件下,向2 L恒容密閉容器中加入0.2 mol NO和0.1 mol Cl2,10 min 時(shí)反應(yīng)()達(dá)到平衡。測(cè)得10 min內(nèi)v(ClNO)7.5103 molL1min1,則平衡后n(Cl2)_ mol,NO的轉(zhuǎn)化率1_。其他條件保持不變,反應(yīng)()在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率2_1(填“”、“”或“”),平衡常數(shù)K2_(填“增大”、“減小”或“不變”)。若要使K2減小,可采取的措施是_,1,2,3,4,5,6,解析答案,2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)
4、起始物質(zhì)的量/mol 0.2 0.1 0 10 min內(nèi)轉(zhuǎn)化的物 0.15 0.075 0.15 質(zhì)的量/mol 平衡物質(zhì)的量/mol 0.05 0.025 0.15,解析 由題給數(shù)據(jù)可知,n(ClNO)7.5103molL1min110 min2 L0.15 mol,1,2,3,4,5,6,其他條件保持不變,由恒容條件(2 L)改為恒壓條件,因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),為保持恒壓,所以容器體積減小,壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率增大,即21;平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),故由恒容條件改為恒壓條件時(shí)平衡常數(shù)不變;要使平衡常數(shù)減小,平衡應(yīng)逆向移動(dòng),因?yàn)榉磻?yīng)()是放熱反應(yīng),故應(yīng)升高溫度。 答案
5、 2.510275%不變升高溫度,1,2,3,4,5,6,3.2015全國(guó)卷,28(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng): 2HI(g) H2(g)I2(g) 在716 K時(shí),氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表,1,2,3,4,5,6,根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_(kāi),解析 2HI(g)H2 (g)I2 (g)是反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的反應(yīng)。反應(yīng)后x(HI)0.784,則x(H2)x(I2)0.108,1,2,3,4,5,6,解析答案,上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速
6、率常數(shù),則k逆為_(kāi)(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1,在t40 min時(shí),v正_min1,在t40 min時(shí),x(HI)0.85,v正k正x2(HI)0.002 7 min1(0.85)21.95103 min1,解析 到達(dá)平衡時(shí),v正v逆,即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2,k正/K,1.95103,1,2,3,4,5,6,解析答案,由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(kāi)(填字母,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 原平衡時(shí),x(HI)為0.784,x(H2)為0.108,二者圖
7、中縱坐標(biāo)均約為1.6(因?yàn)槠胶鈺r(shí)v正v逆),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均加快,對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)在1.6上面, 升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),x(HI)減小(A點(diǎn)符合),x(H2)增大(E點(diǎn)符合)。 答案A、E,1,2,3,4,5,6,4.2015全國(guó)卷,27(1)(2)(3)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: CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H1 CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H2 CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H3 回答下列問(wèn)題,1,2,3,4,5,6,1)已知反
8、應(yīng)中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下,由此計(jì)算H1_kJmol1;已知H258 kJmol1,則H3_kJmol1,99,41,1,2,3,4,5,6,答案,2)反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為_(kāi);圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_(kāi)(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是_,圖1,圖2,1,2,3,4,5,6,解析答案,反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,故曲線a符合要求,a反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小,1,2,3,4,5,6,3)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而_(
9、填“增大”或“減小”),其原因是_ _; 圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_(kāi),其判斷理由是_ _,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 由圖2可知,壓強(qiáng)一定時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小,其原因是反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng), 反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大,而總結(jié)果是隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率減小。 反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,而反應(yīng)為氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)的影響,因此增大壓強(qiáng)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率提高,故壓強(qiáng)p1、p2、p3的關(guān)系為p1p2p3,1,2,3,4,5,6,
10、答案 減小升高溫度時(shí),反應(yīng)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)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,隨溫度升高,使CO的轉(zhuǎn)化率降低 p3p2p1相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分?jǐn)?shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)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)化率升高,1,2,3,4,5,6,5.(2015浙江理綜,28)乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng),1)已知,計(jì)算上述反應(yīng)的H_ kJmol1,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 設(shè)“ ”部分的化學(xué)鍵鍵能為a kJmol1,則H(a3484125) kJmol1(a612
11、4123436) kJmol1124 kJmol1,124,2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(用等符號(hào)表示,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 根據(jù)反應(yīng),起始物質(zhì)的量n 0 0 改變物質(zhì)的量n n n 平衡物質(zhì)的量(1)n n n 平衡時(shí)總體積為(1)V,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,3)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為19),控制反應(yīng)溫度600 ,并保持體系總壓為常壓的條件下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催
12、化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下,1,2,3,4,5,6,摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說(shuō)明該事實(shí)_ _。 解析 正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,摻入水蒸氣作稀釋劑,相當(dāng)于降低反應(yīng)體系的分壓,平衡正向移動(dòng),可以提高平衡轉(zhuǎn)化率; 控制反應(yīng)溫度為600 的理由是_ _ _。 解析 由圖可知,溫度為600 時(shí),乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率較大,苯乙烯的選擇性較高,正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣稀釋,相當(dāng)于起減壓的效果,600 ,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過(guò)低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過(guò)高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能耗大,1,2
13、,3,4,5,6,解析答案,4)某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開(kāi)發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2H2=COH2O,CO2C=2CO。新工藝的特點(diǎn)有_(填編號(hào))。 CO2與H2反應(yīng),使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移 不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗 有利于減少積炭 有利于CO2資源利用,1,2,3,4,5,6,解析答案,解析 CO2與H2反應(yīng),H2濃度減小,使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移,正確; 不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗,正確; CO2能與碳反應(yīng),生成CO,減少積炭
14、,正確; 充分利用CO2資源,正確。 答案,1,2,3,4,5,6,6.已知甲烷隔絕空氣在不同溫度下有可能發(fā)生如下兩個(gè)裂解反應(yīng): CH4(g) C(s)2H2(g),2CH4(g) C2H2(g)3H2(g)。某同學(xué)為了得到用天然氣制取炭黑的允許溫度范圍和最佳溫度,在圖書(shū)館查到如下熱力學(xué)數(shù)據(jù): 的H(298 K)74.848 kJmol1,S(298 K)80.674 Jmol1K1; 的H(298 K)376.426 kJmol1,S(298 K)220.211 Jmol1K1。 已知焓變和熵變隨溫度變化很小。 請(qǐng)幫助這位同學(xué)考慮如下問(wèn)題,1,2,3,4,5,6,1)該反應(yīng)屬于_(填“高溫”或“低溫”)自發(fā)反應(yīng)。 (2)判斷此反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行是由_ (填“焓變”或“熵變”)決定的。 (3
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