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文檔簡介
查補(bǔ)易混易錯(cuò)15化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理主要考查熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡、電解質(zhì)溶液等主干理論知識(shí),主要命題點(diǎn)有蓋斯定律的應(yīng)用,反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析,化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫與計(jì)算,反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用等,試題常以填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式呈現(xiàn)。高考一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的物質(zhì)為背景材料命制組合題,各小題之間又有一定的獨(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)際中的具體問題,體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。易錯(cuò)01反應(yīng)熱的計(jì)算1.反應(yīng)熱計(jì)算的方法:(1)根據(jù)“兩個(gè)”公式計(jì)算反應(yīng)熱:ΔH=E(生成物的總能量)-E(反應(yīng)物的總能量);ΔH=E(反應(yīng)物的鍵能之和)-E(生成物的鍵能之和),利用鍵能計(jì)算反應(yīng)熱,需算清物質(zhì)中化學(xué)鍵的數(shù)目。常見物質(zhì)中所含共價(jià)鍵的數(shù)目:1mol金剛石中含有2molC—C鍵,1mol硅中含有2molSi—Si鍵,1molSiO2晶體中含有4molSi—O鍵;1molP4中含有6molP—P鍵,1molP4O10(即五氧化二磷)中含有12molP—O鍵、4molP=O鍵,1molCH3CH3中含有6molC—H鍵和1molC—C鍵。(2)根據(jù)熱化學(xué)方程式計(jì)算反應(yīng)熱:焓變與反應(yīng)物的物質(zhì)的量成正比。(3)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱:若一個(gè)熱化學(xué)方程式可由另外幾個(gè)熱化學(xué)方程式相加減而得到,則該反應(yīng)的焓變可通過這幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)焓變的加減而得到。表示方法:,ΔH=ΔH1+ΔH2。2.熱化學(xué)方程式的書寫:(1)熱化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)。(2)物質(zhì)的聚集狀態(tài):氣體用“g”,液體用“l(fā)”,固體用“s”,溶液用“aq”。熱化學(xué)方程式中不用“↑”和“↓”。(3)注意ΔH的單位、數(shù)值與符號(hào)。ΔH的單位為kJ·mol-1,如果化學(xué)計(jì)量數(shù)加倍,則ΔH也要加倍,逆反應(yīng)的反應(yīng)熱與正反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值相等,但符號(hào)相反。(4)對(duì)于具有同素異形體的物質(zhì),除了要注明聚集狀態(tài)之外,還要注明物質(zhì)的名稱。如①S(s,單斜)+O2(g)=SO2(g)ΔH1=-297.16kJ·mol-1;②S(s,正交)+O2(g)=SO2(g)ΔH2=-296.83kJ·mol-1;③S(s,單斜)=S(s,正交)ΔH3=-0.33kJ·mol-1。3.根據(jù)蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱的方法:(1)觀察已知的熱化學(xué)方程式與目標(biāo)熱化學(xué)方程式的差異,若目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的某種反應(yīng)物在某個(gè)已知熱化學(xué)方程式中作生成物,可把該熱化學(xué)方程式的反應(yīng)物和生成物顛倒,相應(yīng)的ΔH改變符號(hào)。(2)將每個(gè)已知熱化學(xué)方程式兩邊同乘以某個(gè)合適的數(shù),使已知熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)與目標(biāo)熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)一致,ΔH也同倍數(shù)變化。(3)將已知熱化學(xué)方程式相加或相減,熱化學(xué)方程式中的ΔH同時(shí)相加或相減,得到目標(biāo)方程式及反應(yīng)熱。易錯(cuò)02化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1.化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算:v(B)=eq\f(Δc(B),Δt)=eq\f(Δn(B),V·Δt)(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì),不適用于固體和純液體。(2)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是即時(shí)速率,且計(jì)算時(shí)取正值。(3)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí),數(shù)值可能不同,但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(4)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí),若給出的是物質(zhì)的量的變化值,要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值(計(jì)算時(shí)一定要除以體積),再進(jìn)行計(jì)算。2.外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響:外界條件對(duì)可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的,但影響程度不一定相同。(1)當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時(shí),v正增大,v逆瞬間不變,隨后也增大;(2)增大壓強(qiáng),氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大;(3)對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),改變壓強(qiáng)可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率;(4)升高溫度,v正和v逆都增大,但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大;(5)使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。3.平衡移動(dòng)方向的判斷:(1)依勒夏特列原理判斷。(2)根據(jù)圖像中正逆反應(yīng)速率相對(duì)大小判斷:若v正>v逆,則平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);反之向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)依變化過程中速率變化的性質(zhì)判斷:若平衡移動(dòng)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(dòng)。(4)依濃度熵(Qc)規(guī)則判斷:若某溫度下Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。4.化學(xué)平衡的計(jì)算:(1)化學(xué)平衡常數(shù):對(duì)于可逆化學(xué)反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定溫度下達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),K=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))。另可用壓強(qiáng)平衡常數(shù)表示:Kp=eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))[p(C)為平衡時(shí)氣體C的分壓]。反應(yīng)體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度不寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式,但非水溶液中,若有水參加或生成,則此時(shí)水的濃度不可視為常數(shù),應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中;同一化學(xué)反應(yīng),化學(xué)反應(yīng)方程式寫法不同,其平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值亦不同。書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時(shí),要與化學(xué)反應(yīng)方程式相對(duì)應(yīng),否則就沒有意義。(2))依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算平衡常數(shù):同一可逆反應(yīng)中,K正·K逆=1;同一方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小n倍,則新平衡常數(shù)K′與原平衡常K間的關(guān)系是:K′=Kn或K′=eq\r(n,K);幾個(gè)可逆反應(yīng)方程式相加,得總方程式,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。(3)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及分壓的計(jì)算:反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=eq\f(反應(yīng)物的變化量,反應(yīng)物的起始量)×100%;產(chǎn)物的產(chǎn)率=eq\f(生成物的實(shí)際產(chǎn)量,生成物的理論產(chǎn)量)×100%;分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。5.化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡圖像:(1))解題思路:看圖像一看軸(即縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)的意義),二看點(diǎn)(即起點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)、終點(diǎn)),三看線(即線的走向和變化趨勢),四看輔助線(如等溫線、等壓線、平衡線等),五看量的變化(如濃度變化、溫度變化等)想規(guī)律看清圖像后聯(lián)想外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響規(guī)律作判斷通過對(duì)比分析,作出正確判斷(2)分析方法:認(rèn)清坐標(biāo)系,弄清縱、橫坐標(biāo)所代表的意義,并與有關(guān)原理相結(jié)合;看清起點(diǎn),分清反應(yīng)物、生成物,濃度減小的是反應(yīng)物,濃度增大的是生成物,一般生成物多數(shù)以原點(diǎn)為起點(diǎn);看清曲線的變化趨勢,注意漸變和突變,分清正、逆反應(yīng),從而判斷反應(yīng)特點(diǎn);注意終點(diǎn)。例如,在濃度-時(shí)間圖像上,一定要看清終點(diǎn)時(shí)反應(yīng)物的消耗量、生成物的增加量,并結(jié)合有關(guān)原理進(jìn)行推理判斷;先拐先平數(shù)值大。例如,在轉(zhuǎn)化率-時(shí)間圖像上,先出現(xiàn)拐點(diǎn)的曲線先達(dá)到平衡,此時(shí)逆向推理可得該曲線對(duì)應(yīng)的溫度高、濃度大或壓強(qiáng)大;定一議二。當(dāng)圖像中有三個(gè)量時(shí),先確定一個(gè)量不變?cè)儆懻摿硗鈨蓚€(gè)量的關(guān)系。易錯(cuò)03沉淀溶解平衡和Ksp的應(yīng)用一般情況下,升高溫度能促進(jìn)沉淀的溶解,稀釋使平衡向右移動(dòng);稀釋后重新達(dá)到平衡時(shí)各離子濃度保持不變。對(duì)于確定的物質(zhì)來說,Ksp只與溫度有關(guān);溫度相同時(shí),組成形式相同的物質(zhì),Ksp較大者溶解度較大。1.沉淀的生成或溶解的判斷:若體系內(nèi)Qc=Ksp,體系處于溶解平衡狀態(tài);Qc>Ksp,體系內(nèi)會(huì)有沉淀析出;Qc<Ksp,體系仍可溶解相應(yīng)的溶質(zhì)。2.沉淀順序的確定:同一溶液若有多種成分在某種條件下均可形成沉淀,則離子積先滿足Qc>Ksp者先形成沉淀。3.沉淀的轉(zhuǎn)化與Ksp大小間的關(guān)系:組成形式相同的難溶物質(zhì),Ksp較大的沉淀肯定可轉(zhuǎn)化為Ksp較小的沉淀,但當(dāng)二者Ksp相差不大時(shí),反過來也可轉(zhuǎn)化。易錯(cuò)04電化學(xué)的??键c(diǎn)1.電極名稱的判斷:總反應(yīng)方程式中還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)做負(fù)極,與負(fù)極相連的電極為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng);總反應(yīng)方程式中氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)做正極,與正極相連的電極為陽極,陽極發(fā)生氧化反應(yīng)。2.微粒的移動(dòng)方向:原電池中,電子由負(fù)極移向正極,陽離子移向正極陰離子移向負(fù)極;電解池中,電子由電源負(fù)極移向陰極、由陽極移向電源正極,陽離子移向陰極陰離子移向陽極。3.充、放電的電化學(xué)原理:對(duì)于可充電電池,放電時(shí)為原電池,符合原電池工作原理,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng);外電路中電子由負(fù)極流向正極,內(nèi)電路中陽離子向正極移動(dòng),陰離子向負(fù)極移動(dòng)??沙潆婋姵爻潆姇r(shí)為電解池,陽極發(fā)生氧化反應(yīng),陰極發(fā)生還原反應(yīng);充電時(shí)電池的“+”極與外接直流電源的正極相連,電池的“-”極與外接直流電源的負(fù)極相連。4.不同“介質(zhì)”與電極反應(yīng)式的書寫:酸性溶液中,電極反應(yīng)式不可能出現(xiàn)OH—及與H+反應(yīng)的微粒,如酸性溶液中CH3OH在負(fù)極上失去電子生成CO2氣體,正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+2H2O;堿性溶液中,電極反應(yīng)式不可能出現(xiàn)H+及與OH—反應(yīng)的微粒,如堿性溶液中CH3OH在負(fù)極上失去電子生成COeq\o\al(2-,3),正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O4OH-;電解質(zhì)為熔融鹽或固體,電極反應(yīng)式不可能出現(xiàn)OH—及H+。5.隔膜的作用:離子交換膜是一種選擇性透過膜,陽離子交換膜一般只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陽離子通過,離子遷移方向遵循電池中離子遷移方向。6.鹽橋的作用:隔絕負(fù)極與正極電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的效率;通過離子的定向移動(dòng),構(gòu)成原電池的閉合回路,并維持正極池和負(fù)極池中溶液的電性守恒。7.金屬腐蝕快慢三個(gè)規(guī)律:(1)金屬腐蝕類型的差異:電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)腐蝕措施的腐蝕。(2)電解質(zhì)溶液的影響:對(duì)同一金屬來說,腐蝕的快慢(濃度相同):強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液;對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說,電解質(zhì)濃度越大,腐蝕越快。(3)活潑性不同的兩金屬,活潑性差別越大,腐蝕越快。1.(2022·天津·統(tǒng)考高考真題)天津地處環(huán)渤海灣,海水資源豐富??蒲腥藛T把鐵的配合物(L為配體)溶于弱堿性的海水中,制成吸收液,將氣體轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫,改進(jìn)了濕法脫硫工藝。該工藝包含兩個(gè)階段:①的吸收氧化;②的再生。反應(yīng)原理如下:①
②
回答下列問題:(1)該工藝的總反應(yīng)方程式為___________。1mol發(fā)生該反應(yīng)的熱量變化為___________,在總反應(yīng)中的作用是___________。(2)研究不同配體與所形成的配合物(A、B、C)對(duì)吸收轉(zhuǎn)化率的影響。將配合物A、B、C分別溶于海水中,配成相同物質(zhì)的量濃度的吸收液,在相同反應(yīng)條件下,分別向三份吸收液持續(xù)通入,測得單位體積吸收液中吸收轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的曲線如圖1所示。以由100%降至80%所持續(xù)的時(shí)間來評(píng)價(jià)鐵配合物的脫硫效率,結(jié)果最好的是___________(填“A”、“B”或“C”)。(3)的電離方程式為___________。25℃時(shí),溶液中、、在含硫粒子總濃度中所占分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化關(guān)系如圖2,由圖2計(jì)算,的___________,___________。再生反應(yīng)在常溫下進(jìn)行,解離出的易與溶液中的形成沉淀。若溶液中的,,為避免有FeS沉淀生成,應(yīng)控制溶液pH不大于___________(已知25℃時(shí),F(xiàn)eS的為)。2.(2022·福建·統(tǒng)考高考真題)異丙醇可由生物質(zhì)轉(zhuǎn)化得到,催化異丙醇脫水制取高值化學(xué)品丙烯的工業(yè)化技術(shù)已引起人們的關(guān)注,其主要反應(yīng)如下:Ⅰ.Ⅱ.回答下列問題:(1)已知,則燃燒生成和的熱化學(xué)方程式為_______。(2)在下,剛性密閉容器中的反應(yīng)體系內(nèi)水蒸氣濃度與反應(yīng)時(shí)間關(guān)系如下表:反應(yīng)時(shí)間04812t20濃度024403200360040004100①內(nèi),_______;②t_______16(填“>”“<”或“=”)。(3)在恒溫剛性密閉容器中,反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ均達(dá)到平衡的判據(jù)是_______(填標(biāo)號(hào))。a.的分壓不變
b.混合氣體密度不變c.
d.(4)在一定條件下,若反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ的轉(zhuǎn)化率分別為98%和40%,則丙烯的產(chǎn)率為_______。(5)下圖為反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ達(dá)到平衡時(shí)與溫度的關(guān)系曲線。(已知:對(duì)于可逆反應(yīng),任意時(shí)刻,式中)表示物質(zhì)×的分壓)①在恒壓平衡體系中充入少量水蒸氣時(shí),反應(yīng)Ⅰ的的狀態(tài)最有可能對(duì)應(yīng)圖中的_______點(diǎn)(填“甲”“乙”或“丙”),判斷依據(jù)是_______。②時(shí),在密閉容器中加入一定量的,體系達(dá)到平衡后,測得的分壓為,則水蒸氣的分壓為_______(用含x的代數(shù)式表示)。3.(2022·重慶·統(tǒng)考高考真題)反應(yīng)在工業(yè)上有重要應(yīng)用。(1)該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如表所示。溫度/℃7008008301000平衡常數(shù)1.671.111.000.59①反應(yīng)的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。②反應(yīng)常在較高溫度下進(jìn)行,該措施的優(yōu)缺點(diǎn)是_____。(2)該反應(yīng)常在Pd膜反應(yīng)器中進(jìn)行,其工作原理如圖所示。①利用平衡移動(dòng)原理解釋反應(yīng)器存在Pd膜時(shí)具有更高轉(zhuǎn)化率的原因是_____。②某溫度下,H2在Pd膜表面上的解離過程存在如下平衡:,其正反應(yīng)的活化能遠(yuǎn)小于逆反應(yīng)的活化能。下列說法錯(cuò)誤的是_____。A.Pd膜對(duì)氣體分子的透過具有選擇性B.過程2的△H>0C.加快Pd膜內(nèi)H原子遷移有利于H2的解離D.H原子在Pd膜表面上結(jié)合為H2的過程為放熱反應(yīng)③同溫同壓下,等物質(zhì)的量的CO和H2O通入無Pd膜反應(yīng)器,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為75%;若換成Pd膜反應(yīng)器,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為90%,則相同時(shí)間內(nèi)出口a和出口b中H2的質(zhì)量比為_____。(3)該反應(yīng)也可采用電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn),反應(yīng)裝置如圖所示。①固體電解質(zhì)采用______(填“氧離子導(dǎo)體”或“質(zhì)子導(dǎo)體”)。②陰極的電極反應(yīng)式為______。③同溫同壓下,相同時(shí)間內(nèi),若進(jìn)口Ⅰ處n(CO):n(H2O)=a:b,出口Ⅰ處氣體體積為進(jìn)口Ⅰ處的y倍,則CO的轉(zhuǎn)化率為_____(用a,b,y表示)。4.(2023·浙江·高考真題)“碳達(dá)峰·碳中和”是我國社會(huì)發(fā)展重大戰(zhàn)略之一,還原是實(shí)現(xiàn)“雙碳”經(jīng)濟(jì)的有效途徑之一,相關(guān)的主要反應(yīng)有:Ⅰ:Ⅱ:請(qǐng)回答:(1)有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率的條件是___________。A.低溫低壓 B.低溫高壓 C.高溫低壓 D.高溫高壓(2)反應(yīng)的___________,___________(用表示)。(3)恒壓、時(shí),和按物質(zhì)的量之比投料,反應(yīng)經(jīng)如下流程(主要產(chǎn)物已標(biāo)出)可實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化。①下列說法正確的是___________。A.可循環(huán)利用,不可循環(huán)利用B.過程ⅱ,吸收可促使氧化的平衡正移C.過程ⅱ產(chǎn)生的最終未被吸收,在過程ⅲ被排出D.相比于反應(yīng)Ⅰ,該流程的總反應(yīng)還原需吸收的能量更多②過程ⅱ平衡后通入,測得一段時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量上升,根據(jù)過程ⅲ,結(jié)合平衡移動(dòng)原理,解釋物質(zhì)的量上升的原因___________。(4)還原能力可衡量轉(zhuǎn)化效率,(同一時(shí)段內(nèi)與的物質(zhì)的量變化量之比)。①常壓下和按物質(zhì)的量之比投料,某一時(shí)段內(nèi)和的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖1,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫出間R的變化趨勢,并標(biāo)明時(shí)R值___________。②催化劑X可提高R值,另一時(shí)段內(nèi)轉(zhuǎn)化率、R值隨溫度變化如下表:溫度/℃480500520550轉(zhuǎn)化率/%7.911.520.234.8R2.62.42.11.8下列說法不正確的是___________A.R值提高是由于催化劑X選擇性地提高反應(yīng)Ⅱ的速率B.溫度越低,含氫產(chǎn)物中占比越高C.溫度升高,轉(zhuǎn)化率增加,轉(zhuǎn)化率降低,R值減小D.改變催化劑提高轉(zhuǎn)化率,R值不一定增大5.(2022·遼寧·統(tǒng)考高考真題)工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破,目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎(jiǎng),其反應(yīng)為:。回答下列問題:(1)合成氨反應(yīng)在常溫下_______(填“能”或“不能”)自發(fā)。(2)_______溫(填“高”或“低”,下同)有利于提高反應(yīng)速率,_______溫有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率,綜合考慮催化劑(鐵觸媒)活性等因素,工業(yè)常采用。針對(duì)反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾,我國科學(xué)家提出了兩種解決方案。(3)方案一:雙溫-雙控-雙催化劑。使用雙催化劑,通過光輻射產(chǎn)生溫差(如體系溫度為時(shí),的溫度為,而的溫度為)。下列說法正確的是_______。a.氨氣在“冷Ti”表面生成,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率b.在“熱Fe”表面斷裂,有利于提高合成氨反應(yīng)速率c.“熱Fe”高于體系溫度,有利于提高氨的平衡產(chǎn)率d.“冷Ti”低于體系溫度,有利于提高合成氨反應(yīng)速率(4)方案二:復(fù)合催化劑。下列說法正確的是_______。a.時(shí),復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高b.同溫同壓下,復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率c.溫度越高,復(fù)合催化劑活性一定越高(5)某合成氨速率方程為:,根據(jù)表中數(shù)據(jù),_______;實(shí)驗(yàn)1mnpq22mnp2q3mn0.1p10q4m2np2.828q在合成氨過程中,需要不斷分離出氨的原因?yàn)開______。a.有利于平衡正向移動(dòng)
b.防止催化劑中毒
c.提高正反應(yīng)速率(6)某種新型儲(chǔ)氫材料的晶胞如圖,八面體中心為M金屬離子,頂點(diǎn)均為配體;四面體中心為硼原子,頂點(diǎn)均為氫原子。若其摩爾質(zhì)量為,則M元素為_______(填元素符號(hào));在該化合物中,M離子的價(jià)電子排布式為_______。6.(2022·河北·高考真題)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗詺淙剂蠟榇淼娜剂想姵赜辛己玫膽?yīng)用前景。(1)時(shí),燃燒生成)放熱,蒸發(fā)吸熱,表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_______。(2)工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng)。Ⅰ.Ⅱ.①下列操作中,能提高平衡轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號(hào))。A.增加用量
B.恒溫恒壓下通入惰性氣體C.移除
D.加入催化劑②恒溫恒壓條件下,1molCH4(g)和1molH2O(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),的轉(zhuǎn)化率為,的物質(zhì)的量為,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)_______(寫出含有α、b的計(jì)算式;對(duì)于反應(yīng),,x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。其他條件不變,起始量增加到,達(dá)平衡時(shí),,平衡體系中的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_______(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(3)氫氧燃料電池中氫氣在_______(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生反應(yīng)。(4)在允許自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中,放電的電極反應(yīng)式為_______。(5)甲醇燃料電池中,吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到CO,四步可能脫氫產(chǎn)物及其相對(duì)能量如圖,則最可行途徑為a→_______(用等代號(hào)表示)。7.(2023·云南·統(tǒng)考二模)CO2與氫氣在固載金屬催化劑上可發(fā)生以下反應(yīng):反應(yīng)i.CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)ΔH1反應(yīng)ii.CO2(g)+H2(g)H2O(g)+CO(g)ΔH2>0反應(yīng)iii.……可能的反應(yīng)機(jī)理如下(M為催化劑);回答下列問題:(1)反應(yīng)iii的化學(xué)方程式為___________。(2)已知下列幾種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓(在101kPa時(shí),由最穩(wěn)定單質(zhì)合成1mol指定產(chǎn)物時(shí)所放出的熱量):
物質(zhì)CO2(g)H2(g)HCOOH(g)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓/kJ·mol-1-393.510-362.3依據(jù)以上信息,ΔH1=___________。(3)在一定壓強(qiáng)下,按n(H2):n(CO2)=1:1投料,發(fā)生反應(yīng)i和反應(yīng)ii(忽略反應(yīng)iii),反應(yīng)相同時(shí)間,CO2的轉(zhuǎn)化率及HCOOH選擇性(甲酸選擇性=隨溫度變化曲線如下圖所示。①下列措施能提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率的是___________(填標(biāo)號(hào))。A.降低溫度
B.再充入Ar
C.分離出HCOOH②673.15K,反應(yīng)后體系中H2的分壓為aMPa,則反應(yīng)i的壓力商計(jì)算式Qp=___________MPa-1。③當(dāng)溫度高于673.15K,隨溫度升高,反應(yīng)i與反應(yīng)ii的反應(yīng)速率相比,增加更顯著的是反應(yīng)___________(填“i”或“ii”),判斷的理由是___________。(4)若在Bi或Bi/CeO2催化劑表面還原CO2生成HCOOH,模擬經(jīng)歷兩種中間體的能量變化如圖所示。HCOOH的合成更傾向于通過生成___________中間體,且___________(填“Bi”或“Bi/CeO2”)的催化活性更優(yōu)異。8.(2023·江西·校聯(lián)考二模)金山銀山不如綠水青山,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是貫徹新發(fā)展理念、構(gòu)建新發(fā)展格局、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求。(1)二甲醚(CH3OCH3)被譽(yù)為“21世紀(jì)的清潔燃料,以CO2、H2為原料制備二甲醚涉及的主要反應(yīng)如下:I.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH1=-122.5kJ/molⅡ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41.1kJ/mol①在壓強(qiáng)、CO2和H2的起始投料一定的條件下,發(fā)生反應(yīng)I、Ⅱ,實(shí)驗(yàn)測得CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化如圖所示。(已知:CH3OCH3的選擇性=)其中表示平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性的曲線是____(填“①”或“②”);溫度高于300°C時(shí),曲線②隨溫度升高而升高的原因是___________________。②對(duì)于反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)速率v=v正-v逆=k正p(CO2)·p(H2)-k逆p(CO)·p(H2O),其中k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù),p為氣體的分壓(分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。a.降低溫度,k正-k逆_____(填“增大”“減小”或”不變”);b.在一定溫度和壓強(qiáng)下的反應(yīng)Ⅱ,按照n(H2):n(CO2)=1:1投料,CO2轉(zhuǎn)化率為50%時(shí)v(正):v(逆)=3:4,用氣體分壓表示的平衡常數(shù)Kp=______________。(2)石化工業(yè),常采用碳酸鈉溶液作為脫硫吸收劑。已知:25°C,H2CO3Ka1=4.5×10-7Ka2=4.7×10-11;H2SKa1=1.1×10-7Ka2=1.3×10-13。請(qǐng)寫出H2S與足量碳酸鈉溶液反應(yīng)的離子方程式:________________。(3)化工廢水中常常含有以二甲胺(CH3)2NH)為代表的含氮有機(jī)物,可以通過電解法將二甲胺轉(zhuǎn)化為無毒無害的氣體排放,裝置如圖所示。反應(yīng)原理是:(i)Cl-在陽極轉(zhuǎn)化為Cl2;(ii)Cl2在堿性溶液中歧化為ClO-;(iii)ClO-將二甲胺氧化為N2,和H2O。①寫出電解池中陰極發(fā)生反應(yīng)的方程式_________________。②電解池中選擇陰離子交換膜而不選擇陽離子交換膜的原因是______________________________。③當(dāng)陰極區(qū)收集到6.72L(標(biāo)況下)H2時(shí),陽極區(qū)收集到N2的體積(標(biāo)況下)是____________________L。9.(2023·浙江·校聯(lián)考一模)減少CO2排放并實(shí)現(xiàn)CO2的有效轉(zhuǎn)化已成為科研工作者的研究熱點(diǎn)。根據(jù)以下兩種常見的CO2利用方法,回答下列問題:(I)在釕配合物催化作用下采用“CO2催化加氫制甲酸”方法將CO2資源化利用。反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)
ΔH(1)已知:298K時(shí),部分物質(zhì)的相對(duì)能量如表所示,ΔH=_______kJ·mol-1,該反應(yīng)在_____(填“高溫”、“低溫”或者“任意溫度”)易自發(fā)進(jìn)行。物質(zhì)CO2(g)H2(g)H2O(g)CO(g)HCOOH(g)相對(duì)能量/kJ·mol-1)-3930-242-110-423.9(II)以氧化銦(In2O3)作催化劑,采用“CO2催化加氫制甲醇”方法將CO2資源化利用。反應(yīng)歷程如下:i.催化劑活化:In2O3(無活性)In2O3-x(有活性)ii.CO2與H2在活化的催化劑表面同時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):反應(yīng)①:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1反應(yīng)②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2(2)某溫度下,在恒容密閉反應(yīng)器發(fā)生以上反應(yīng),下列能說明反應(yīng)①達(dá)到
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