内容正文:
专题十三 图像的分析应用及速率常数、平衡常数的计算
复习目标
1. 掌握综合题中图像的分析应用。
2. 掌握速率常数、平衡常数的计算。
02
考点二 速率常数、平衡常数的综合计算
03
专题集训
01
考点一 综合题中图像的分析应用
内容索引
考点一 综合题中图像的分析应用
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01
细研真题
明考向
(2023·湖南卷,16)聚苯乙烯是一类重要的高分子材料,可通过苯乙烯聚合制得。
苯乙烯的制备
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①C6H5C2H5(g)+ O2(g)===8CO2(g)+5H2O(g) ΔH1=-4 386.9 kJ·mol-1
②C6H5CH===CH2(g)+10O2(g)===8CO2(g)+4H2O(g) ΔH2=-4 263.1 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)===H2O(g) ΔH3=-241.8 kJ·mol-1
计算反应④C6H5C2H5(g) C6H5CHCH2(g)+H2(g)的ΔH4=_________
kJ·mol-1;
+118
根据盖斯定律,由①-②-③,可得④C6H5C2H5(g) C6H5CH==CH2
(g)+H2(g) ΔH4=-4 386.9 kJ· mol-1 -(-4 263.1 kJ·mol-1)-(- 241.8 kJ·mol-1)=+118 kJ·mol-1。
(2)在某温度、100 kPa下,向反应器中充入1 mol气态乙苯发生反应④,其平衡转化率为50%,欲将平衡转化率提高至75%,需要向反应器中充入____mol水蒸气作为稀释气(计算时忽略副反应);
5
当乙苯的平衡转化率为50%时,由题中信息可得:
C6H5C2H5(g) C6 H5CH=== CH2(g)+H2(g)
起始量/mol 1 0 0
转化量/mol 0.5 0.5 0.5
平衡量/mol 0.5 0.5 0.5
(3)在913 K、100 kPa下,以水蒸气作稀释气、Fe2O3作催化剂,乙苯除脱氢生成苯乙烯外,还会发生如下两个副反应:
⑤C6H5C2H5(g) C6H6(g)+CH2(g)
⑥C6H5C2H5(g)+H2(g) C6H5CH3(g)+CH4(g)
以 上 反 应 体 系 中,芳 香 烃 产 物 苯 乙 烯、苯 和 甲 苯 的 选 择性S(S=
×100% ) 随乙苯转化率的变化曲线如图
所示,其中曲线b代表的产物是______,理由是
_________________________________________
________________________________;
甲苯
主反应生成的氢气能使副反应⑥的平衡正向移
动,甲苯的选择性大于苯的选择性
生成苯乙烯的反应为主反应,则苯乙烯的选择性最高,主反应生成的氢气能使副反应⑥的平衡正向移动,则甲苯的选择性大于苯的选择性,故b代表的产物为甲苯。
(4)关于本反应体系中催化剂Fe2O3的描述错误的是______ (填字母)。
A.X射线衍射技术可测定Fe2O3晶体结构
B.Fe2O3可改变乙苯平衡转化率
C.Fe2O3降低了乙苯脱氢反应的活化能
D.改变Fe2O3颗粒大小不影响反应速率
BD
X射线衍射技术可以测定晶体结构,A项正确;Fe2O3是催化剂,催化剂不能使平衡发生移动,不能改变乙苯平衡转化率,B项错误;Fe2O3作催化剂,可以降低乙苯脱氢反应的活化能,C项正确;改变Fe2O3颗粒大小即改变催化剂的表面积,可以改变反应速率,D项错误。
查漏补缺
固根基
类型一 选择反应最佳条件
1.甲烷还原可消除NO污染。将NO、O2、CH4混合物按一定体积比通入恒容容器中,发生如下主要反应:
①CH4(g)+2NO(g)+O2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1<0
②CH4(g)+4NO(g)===2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2<0
③CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g) ΔH3<0
在催化剂A和B的分别作用下,NO的还原率和CH4的转化率分别和温度的关系如图所示。
由图可知,