第43讲 化学平衡移动原理与应用(学案)-2025年新高考化学一轮复习考点逐点突破经典学案(新高考专用)
2024-11-20
|
2份
|
20页
|
939人阅读
|
13人下载
精品
内容正文:
第43讲 化学平衡移动原理与应用 问题的态度:问则少;辩则明
2025届高三化学第一轮复习
第1讲 化学平衡移动原理与应用
没有加倍的勤奋,就既没有才能,也没有天才。——门捷列夫
复习目标
1.能依据化学反应速率判断化学平衡方向。
2.能分析有关平衡图像问题。
3.理解勒夏特列原理并能应用该原理解决有关问题。
反应速率与化学平衡对比
反 应 速 率
化 学 平 衡
对象
反应________——生产周期(时间等)
反应程度——_________
范围
可逆反应和不可逆反应
可逆反应
影响因素
内因——性质(起决定作用)
外因——条件(浓度、压强、温度和催化剂)
外因——条件(浓度、压强、温度)
联系
①反应速率大小与建立平衡状态时间的关系:反应速率快,达平衡时间____
②化学反应速率与平衡移动的关系
υ(正)>υ(逆):平衡向______移动
υ(正)<υ(逆):平衡向_____移动
υ(正)=υ(逆):平衡_______移动
③平衡时,正、逆反应仍在进行
υ(正)=υ(逆)≠0,动态平衡
对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言,在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析:
1.在温度、体积不变的容器中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题:
对于aA(g)bB(g)+cC(g)或bB(g)+cC(g)aA(g),当T、V不变时,充入A、B、C气体,相当于给体系增大压强,但平衡移动的最终结果是由浓度决定。
2.在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题:
对于aA(g)bB(g)+cC(g)或bB(g)+cC(g)aA(g),①当T、p不变时,充入A气体,平衡移动的最终结果与原平衡等效,相当于平衡不移动;②当T、V不变时,充入A气体,相当于加压,再判断平衡移动方向。
浓度、温度、压强、催化剂对平衡移动影响的v-t图像
因素
图像
速率特点
说明
浓度
改变浓度后,速率曲线既有断点又有连续点,如增大反应物浓度,v正突然增大(断点),v逆慢慢增大(连续点)
①突变与渐变:只在改变浓度时出现
②根据图像判断平衡移动方向
如v正(或v逆)在上,则平衡正(或逆)向移动
温度
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
升温,v正、v逆都突然增大(断点),降温,v正、v逆都突然减小(断点)
压强
正反应为气体分子数增大的反应
正反应为气体分子数减小的反应
加压,v正、v逆都突然增大(断点),减压,v正、v逆都突然减小(断点)
催化剂
催化剂能同等程度地改变化学反应速率
催化剂能改变反应的速率,但不影响平衡移动
化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快,又不能太慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本
从实际生产能力分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析
注意催化剂的活性受温度的限制
2.控制反应条件的基本措施
控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率
提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率
【问题解决1】
外界条件发生改变,化学平衡一定会改变吗?
化学平衡的移动
1.是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程(见表中图示)。
①
须是可逆反应(讨论平衡移动的前提)
②
移动是个过程,与时间有关,要有始态、终态(旧、新平衡)
③
一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。
④
平衡移动结果:是_____发生改变
2.化学平衡的移动原因和结果
原因
外界条件的改变
温馨
提醒
①反应速率、平衡浓度改变了,平衡__________发生移动
②百分含量改变了,化学平衡_______发生移动
结果
_________________发生改变
请思考:以下说法是否正确?
①正逆反应速率发生变化,化学平衡一定发生移动。
②正反应速率增大,化学平衡一定向正反应方向移动。
③增加反应物的量化学平衡一定会向右移动。
【问题解决2】
外界条件对化学平衡的影响是通过改变正逆反应速率实现的,其移动方向取决于改变条件时的瞬间v(正)和v(逆)的相对大小。请以合成氨反应:N2+3H22NH3为例,请填写下表:
改变的条件
(假设其他条件不变)
改变条件时的瞬间
v(正)、v(逆)速率变化
平衡
移动方向
说明
浓度
①增大反应物浓度
关于压强:
①对象:气体
②本质:各气体的浓度同时增加或减少相同的倍数
③操作:容器的体积扩大、缩小或通入组成和物质的量相同的气体
④p=p(反应物)+p(生成物)
p(总)=p(反应物)+p(生成物)+p(惰)
恒温恒容和恒温恒压下,通入不参加反应的气体对化学平衡的影响
①恒温恒容:向平衡体系中,通入与反应无关的气体,平衡________。
②恒温恒压:向平衡体系中,通入与反应无关的气体,平衡____________
________________。
温馨提醒
①正、逆反应速率只改变一个的,一般是浓度改变而引起的。如反应物和生成物的浓度同时发生改变的话,也可能正、逆反应速率同时发生改变!
②温度与压强改变时,正、逆反应速率同时变大或减小。
③正、逆反应速率同倍数增大,除了使用催化剂,也可能是气体体积不改变的反应,改变的压强秘致。
④反应也可能从逆反应开始!
②减少反应物浓度
③增大生成物浓度
④减少生成物浓度
压强
①增大压强
②降低压强
温度
①升高温度
②降低温度
催化剂
使用催化剂
勒夏特列原理
勒夏特列原理
内容
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够_________这种改变的方向移动
三
要
素
影响平衡的因素
浓度、压强、温度三种
原理的适用范围
只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂
平衡移动的结果
只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化
温馨提醒
①“减弱”的双重含义
定性角度:平衡移动的方向为_____________________方向
定量角度:移动的结果只是______了外界条件的变化,而不能完全______外界条件的变化量
②分清“三个变化量”
⑴条件改变时的量变 ⑵平衡移动过程中的量变 ⑶原平衡与新平衡的量变
③适应其他体系
电离平衡 水解平衡 溶解平衡
④不能用勒夏特列原理解释三点知识
⑴____________的使用
⑵____________的可逆反应
⑶外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致(如合成氨______选用)
1.(2023·响水中学)一定温度下,在恒容的密闭容器内,将2 mol SO2和1 mol O2混合发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。回答下列问题:
(1)升高温度,混合气体的密度_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若反应达到平衡后,再充入O2,平衡将_________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,SO2的转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图表示合成SO3反应在某段时间t0~t6中反应速率与时间的曲线图,t1、t3、t4时刻改变的外界条件依次为_______________、__________、___________;SO3的体积分数最小的平衡时间段是_________。
(4)若反应达到平衡后,将c(SO2)、c(O2)、c(SO3)同时增大1倍,平衡将_________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
2.(2021·辽宁1月适应性测试))某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡状态:①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0;②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0。下列叙述错误的是
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入Y,N的浓度增大
3.(2024·扬州期初模拟))通过反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可以实现CO2捕获并资源化利用。密闭容器中,反应物起始物质的量比=3时,在不同条件下(分别在温度为250 ℃下压强变化和在压强为5×105Pa下温度变化)达到平衡时CH3OH物质的量分数变化如图所示。主要反应有:
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+42.5 kJ·mol-1
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的ΔH=-133.2 kJ·mol-1
B.曲线①表示CH3OH的物质的量分数随温度的变化
C.一定温度下,增大的比值,可提高CO2平衡转化率
D.在5×105 Pa、250 ℃、起始=3条件下,使用高效催化剂,能使CH3OH物质的量分数从X点达到Y点
【问题解决3】
1.(2023·景德镇乐平中学期中)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
2.(2023·南昌莲塘一中期中)某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)M(g) ΔH<0。下列有关该工业生产的说法正确的是
A.工业生产中常采用催化剂,因为生产中使用催化剂可提高A、B的转化率
B.若物质B廉价易得,工业上一般采用加入过量的B以提高A的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高
D.工业上合成M时,一定采用高压条件,因为高压有利于M的生成
化学平衡移动原理的应用
一是物质的制备、分离与提纯,二是对有关反应现象的解释。
①用排饱和食盐水的方法收集氯气;②饱和食盐水加浓盐酸析出沉淀;③皂化反应用碱而不用酸作催化剂;④向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体;⑤制取乙酸乙酯时,要用过量的乙醇。
1.(2023·南京高三检测)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数减小
B.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃
D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
2.(2023·江苏省苏北四市第一次调研)CO2-H2催化重整可获得CH3OH。其主要反应为
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
若仅考虑上述反应,在5.0 MPa、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶3时,原料按一定流速通过反应器,CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度变化如图所示。CH3OH的选择性=×100%
下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大
B.其他条件不变,T>236℃时,曲线下降的可能原因是反应1正反应程度减弱
C.一定温度下,增大n始(CO2)∶n始(H2)可提高CO2平衡转化率
D.研发高温高效催化剂可提高平衡时CH3OH的选择性
【问题解决4】
(2023·辽宁高考节选)(1)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:
NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4
2NO+O2=2NO2
①上述过程中NO2的作用为____________。
②为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是____________________________
______________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(2)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9 kJ·mol-1
①为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如图1所示,下列说法正确的是________。
图1 图2
a.温度越高,反应速率越大
b.α=0.88的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
②为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如图2所示,催化性能最佳的是_______(填标号)。
化工生产的生产条件
1.化工生产适宜条件选择的一般原则
影响
因素
有利于加快反应速率的控制
有利于平衡移动条件的控制
综合分析结果
浓度
增大反应物浓度
增大反应物浓度、减小生成物浓度
不断补充反应物、及时分离出生成物
压强
高压
(有气体参加)
ΔV<0
高压
设备条件允许的前提下,尽量采取高压
ΔV>0
低压
兼顾速率和平衡、选取适宜的压强
温度
高温
ΔH<0
低温
兼顾速率和平衡、考虑催化剂的适宜温度
ΔH>0
高温
在设备条件允许的前提下,
尽量采取高温并选取合适催化剂
催化剂
加合适的催化剂
无影响
加合适的催化剂,
考虑催化剂活性与温度关系
2.合成氨工业生产条件
条件
温度
压强
投料比
催化剂
循环操作
具体内容
400~500℃
10~30MPa
=
铁触媒
采用循环操作,
提高原料利用率
N2过量的原因
热力学原因
N2容易获得,适度过量有利于提高H2的转化率
动力学原因
N2在催化剂表面吸附是决速步骤,合理占据活性位点,有利于提高整体反应速率
1.(2023·北京顺义区高二上学期期末)硫酸工业制法中,反应之一为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1。
科学家分析其主要反应机理如下
反应Ⅰ:V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) ΔH1=+24 kJ·mol-1
反应Ⅱ:……
反应中的能量变化如图。下列说法中不正确的是
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s) ΔH2=-123 kJ·mol-1
B.使用V2O5作为反应催化剂,降低了反应的活化能
C.通入过量空气,可提高SO2的平衡转化率
D.温度选择450℃是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果
2.(2024·南通模拟)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。对于工业合成氨的反应,下列说法正确的是
A.使用高效催化剂可减小ΔH
B.适当降温或加压,反应的平衡常数都增大
C.及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动
D.用E表示键能,则:E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92.4 kJ·mol-1
1.(2022·江苏省南京市、盐城市一模)SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。
对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是220180
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应达平衡后再通入O2,SO3的体积分数一定增加
C.反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
D.2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含键能总和比2 mol SO3(g)所含键能小220180
2.(2023·江苏省南通市二模)用CH4消除NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH<0。下列说法正确的是
A.平衡时升高温度,υ(正)增大,υ(逆)减小
B.反应平衡常数K=
C.反应中生成22.4 L N2,转移电子数目为8×6.02×1023
D.实际应用中,适当增加CH4的量有利于消除NO2,减轻空气污染程度
3.(2022·江苏省盐城市上学期期中)对于反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0。下列有关说法不正确的是(
A.CH4既是氧化产物,又是还原产物
B.提高的值可增大H2的转化率
C.升高温度有利于提高CO2的平衡转化率
D.提高CO2转化为CH4的转化率,需研发在低温区高效催化剂
4.(2022·江苏省苏锡常镇调研一)汽车尾气中的CO、NOx、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳氢化合物会引起光化学烟雾、酸雨等污染;汽油抗震添加剂四乙基铅(熔点-136°C,极易挥发)的排放严重危害人体中枢神经系统。汽车尾气净化装置可将污染物中的CO和NO转化为无害气体,发生反应为2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1。对于反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),下列说法正确的是
A.反应的平衡常数可表示为K=
B.使用催化剂可降低反应的活化能,减小反应的焓变
C.增大压强能加快反应速率,提高反应物的平衡转化率
D.用E总表示键能之和,该反应ΔH=E总(生成物)-E总(反应物)
5.(2022·江苏省南通市第一次调研测试)草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的主要反应为
反应I:(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0
反应II:(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0
压强一定的条件下,将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化
B.190~198°C范围内,温度升高,(COOCH3)2的平衡转化率增大
C.190~198°C范围内,温度升高,逐渐减小
D.192°C时,其他条件一定,加快气体的流速可以提高(COOCH3)2转化率
2
细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点”
2
请每天用5分钟预习下一讲的复习内容!
学科网(北京)股份有限公司
$$第43讲 化学平衡移动原理与应用 问题的态度:问则少;辩则明
2025届高三化学第一轮复习
第43讲 化学平衡移动原理与应用
没有加倍的勤奋,就既没有才能,也没有天才。——门捷列夫
复习目标
1.能依据化学反应速率判断化学平衡方向。
2.能分析有关平衡图像问题。
3.理解勒夏特列原理并能应用该原理解决有关问题。
教学重点难点
1.化学平衡移动原理及应用。
2.能根据图象结合有关原理,判断各种有关量有改变。
教学方法
讨论、归纳
教学过程
反应速率与化学平衡对比
反 应 速 率
化 学 平 衡
对象
反应________快慢——生产周期(时间等)
反应程度——-_________产率
范围
可逆反应和不可逆反应
可逆反应
影响因素
内因——性质(起决定作用)
外因——条件(浓度、压强、温度和催化剂)
外因——条件(浓度、压强、温度)
联系
①反应速率大小与建立平衡状态时间的关系:反应速率快,达平衡时间____
②化学反应速率与平衡移动的关系
υ(正)>υ(逆):平衡向______移动
υ(正)<υ(逆):平衡向_____移动
υ(正)=υ(逆):平衡_______移动
③平衡时,正、逆反应仍在进行
υ(正)=υ(逆)≠0,动态平衡
对于反应物或生成物只有一种的可逆反应而言,在改变物质浓度而引起化学平衡移动时应遵循或应用下列方法进行分析:
1.在温度、体积不变的容器中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题:
对于aA(g)bB(g)+cC(g)或bB(g)+cC(g)aA(g),当T、V不变时,充入A、B、C气体,相当于给体系增大压强,但平衡移动的最终结果是由浓度决定。
2.在温度、压强不变的体系中加入某种气体反应物(或生成物)的平衡移动问题:
对于aA(g)bB(g)+cC(g)或bB(g)+cC(g)aA(g),①当T、p不变时,充入A气体,平衡移动的最终结果与原平衡等效,相当于平衡不移动;②当T、V不变时,充入A气体,相当于加压,再判断平衡移动方向。
浓度、温度、压强、催化剂对平衡移动影响的v-t图像
因素
图像
速率特点
说明
浓度
改变浓度后,速率曲线既有断点又有连续点,如增大反应物浓度,v正突然增大(断点),v逆慢慢增大(连续点)
①突变与渐变:只在改变浓度时出现
②根据图像判断平衡移动方向
如v正(或v逆)在上,则平衡正(或逆)向移动
温度
正反应为放热反应
正反应为吸热反应
升温,v正、v逆都突然增大(断点),降温,v正、v逆都突然减小(断点)
压强
正反应为气体分子数增大的反应
正反应为气体分子数减小的反应
加压,v正、v逆都突然增大(断点),减压,v正、v逆都突然减小(断点)
催化剂
催化剂能同等程度地改变化学反应速率
催化剂能改变反应的速率,但不影响平衡移动
化工生产适宜条件选择的一般原则
条件
原则
从化学反应速率分析
既不能过快,又不能太慢
从化学平衡移动分析
既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性,又要注意对二者影响的矛盾性
从原料的利用率分析
增加易得廉价原料,提高难得高价原料的利用率,从而降低生产成本
从实际生产能力分析
如设备承受高温、高压能力等
从催化剂的使用活性分析
注意催化剂的活性受温度的限制
2.控制反应条件的基本措施
控制化学反应速率的措施
通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率
提高转化率的措施
通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率
【问题解决1】
外界条件发生改变,化学平衡一定会改变吗?
(不,例如定容下,加入与反应无关的气体就不会影响平衡。)
分析:
化学平衡的移动
1.是一个“平衡状态→不平衡状态→新的平衡状态”的过程(见表中图示)。
①
须是可逆反应(讨论平衡移动的前提)
②
移动是个过程,与时间有关,要有始态、终态(旧、新平衡)
③
一定条件下的平衡体系,条件改变后,可能发生平衡移动。
④
平衡移动结果:是_____浓度发生改变
2.化学平衡的移动原因和结果
原因
外界条件的改变
温馨
提醒
①反应速率、平衡浓度改变了,平衡__________发生移动不一定
②百分含量改变了,化学平衡_______发生移动一定
结果
_________________浓度或各组分含量发生改变
请思考:以下说法是否正确?
①正逆反应速率发生变化,化学平衡一定发生移动。(不一定)
②正反应速率增大,化学平衡一定向正反应方向移动。(只有υ(正)>υ(逆),才使平衡向正反应方向移动。)
③增加反应物的量化学平衡一定会向右移动。
(不,因为当反应混合物中存在与其他物质不相混溶的固体或液体物质时,由于其“浓度”是恒定的,不随其量的增减而变化,故改变这些固体或液体的量,以平衡没有影响。)
【问题解决2】
外界条件对化学平衡的影响是通过改变正逆反应速率实现的,其移动方向取决于改变条件时的瞬间v(正)和v(逆)的相对大小。请以合成氨反应:N2+3H22NH3为例,请填写下表:
改变的条件
(假设其他条件不变)
改变条件时的瞬间
v(正)、v(逆)速率变化
平衡
移动方向
说明
浓度
①增大反应物浓度
右移
关于压强:
①对象:气体
②本质:各气体的浓度同时增加或减少相同的倍数
③操作:容器的体积扩大、缩小或通入组成和物质的量相同的气体
④p=p(反应物)+p(生成物)
p(总)=p(反应物)+p(生成物)+p(惰)
恒温恒容和恒温恒压下,通入不参加反应的气体对化学平衡的影响
①恒温恒容:向平衡体系中,通入与反应无关的气体,平衡________。
②恒温恒压:向平衡体系中,通入与反应无关的气体,平衡____________
________________。
温馨提醒
①正、逆反应速率只改变一个的,一般是浓度改变而引起的。如反应物和生成物的浓度同时发生改变的话,也可能正、逆反应速率同时发生改变!
②温度与压强改变时,正、逆反应速率同时变大或减小。
③正、逆反应速率同倍数增大,除了使用催化剂,也可能是气体体积不改变的反应,改变的压强秘致。
④反应也可能从逆反应开始!
②减少反应物浓度
左移
③增大生成物浓度
左称
④减少生成物浓度
右移
压强
①增大压强
右移
②降低压强
左移
温度
①升高温度
左移
②降低温度
右移
催化剂
使用催化剂
不移动
勒夏特列原理
勒夏特列原理
内容
如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强和温度等),平衡就向着能够_________减弱这种改变的方向移动
三
要
素
影响平衡的因素
浓度、压强、温度三种
原理的适用范围
只适用于一项条件发生变化的情况(即温度或压强或一种物质的浓度),当多项条件同时发生变化时,情况比较复杂
平衡移动的结果
只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化
温馨提醒
①“减弱”的双重含义
定性角度:平衡移动的方向为_____________________减弱外界改变的方向
定量角度:移动的结果只是______减弱了外界条件的变化,而不能完全______抵消外界条件的变化量
②分清“三个变化量”
⑴条件改变时的量变 ⑵平衡移动过程中的量变 ⑶原平衡与新平衡的量变
③适应其他体系
电离平衡 水解平衡 溶解平衡
④不能用勒夏特列原理解释三点知识
⑴____________催化剂的使用
⑵____________ΔV(g)=0的可逆反应
⑶外界条件的改变对平衡的影响与生产要求不完全一致(如合成氨______温度选用)
1.(2023·响水中学)一定温度下,在恒容的密闭容器内,将2 mol SO2和1 mol O2混合发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。回答下列问题:
(1)升高温度,混合气体的密度_________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若反应达到平衡后,再充入O2,平衡将_________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,SO2的转化率_________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)如图表示合成SO3反应在某段时间t0~t6中反应速率与时间的曲线图,t1、t3、t4时刻改变的外界条件依次为_______________、__________、___________;SO3的体积分数最小的平衡时间段是_________。
(4)若反应达到平衡后,将c(SO2)、c(O2)、c(SO3)同时增大1倍,平衡将_________(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
【答案】(1)不变 (2)正向 增大 (3)升高温度 使用催化剂 减小压强 t5~t6 (4)正向
【解析】(1)容器容积固定,气体总质量守恒,混合气体密度始终不变;(2)反应达到平衡后,再充入O2,平衡正向移动,SO2转化率增大;(3)t1时刻,正、逆反应速率同时增大,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡左移,改变的条件为升高温度;t3时刻,正、逆反应速率同等幅度增大,改变的条件为使用催化剂;t4时刻,正、逆反应速率同时减小,且逆反应速率大于正反应速率,说明平衡左移,改变的条件为减小压强。t1~t2时刻,升高温度,平衡左移,SO3体积分数减小直至t2时达到平衡;t3~t4时刻,平衡不移动,SO3体积分数不变;t4~t5时刻,减小压强,平衡再次左移,故SO3体积分数最小的平衡时间段为t5~t6;(4)若反应达到平衡后,将c(SO2)、c(O2)、c(SO3)同时增大1倍,可视为容器容积缩小一半,相当于增大压强,平衡正向移动。
2.(2021·辽宁1月适应性测试))某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡状态:①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0;②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0。下列叙述错误的是
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入Y,N的浓度增大
【答案】B
【解析】A项,Z是固体,加入适量Z对平衡移动无影响,正确;B项,恒容通入Ar,平衡不移动,错误;C项,①是放热反应,②是吸热反应,降低温度,两个反应的移动方向不同,两个反应中反应物的起始浓度未知,则无法判断Q的浓度增减,正确;D项,恒温通入Y,①正向移动,Q的浓度增大,导致②逆向移动,则N的浓度增大,正确。
3.(2024·扬州期初模拟))通过反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可以实现CO2捕获并资源化利用。密闭容器中,反应物起始物质的量比=3时,在不同条件下(分别在温度为250 ℃下压强变化和在压强为5×105Pa下温度变化)达到平衡时CH3OH物质的量分数变化如图所示。主要反应有:
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+42.5 kJ·mol-1
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1
下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的ΔH=-133.2 kJ·mol-1
B.曲线①表示CH3OH的物质的量分数随温度的变化
C.一定温度下,增大的比值,可提高CO2平衡转化率
D.在5×105 Pa、250 ℃、起始=3条件下,使用高效催化剂,能使CH3OH物质的量分数从X点达到Y点
【答案】C
【解析】A项,根据盖斯定律分析,由反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=+42.5 kJ·mol-1,反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.7 kJ·mol-1,Ⅱ+Ⅲ得反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=+42.5 kJ·mol-1-90.7 kJ·mol-1=-48.2 kJ·mol-1,错误;B项,该反应为放热反应,故升温平衡逆向移动,甲醇的物质的量分数应该减小,故②为甲醇的物质的量分数随温度的变化曲线,错误;C项,一定温度下,增大的比值,可提高CO2平衡转化率,正确;D项,催化剂能改变反应速率,不影响平衡,错误。
【问题解决3】
1.(2023·景德镇乐平中学期中)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.夏天,打开啤酒瓶时会从瓶口逸出气体
B.浓氨水中加入氢氧化钠固体时产生较多的刺激性气味的气体
C.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
【答案】D
【解析】A项,夏天,打开啤酒瓶时,压强减小,平衡向生成气体的方向移动,会从瓶口逸出气体,能用勒夏特列原理解释,正确;B项,浓氨水中加入氢氧化钠固体时,溶液中氢氧根离子浓度变大,氨水电离平衡逆向移动,产生较多的刺激性气味的气体,能用勒夏特列原理解释,正确;C项,饱和食盐水中氯离子浓度较大,抑制了氯气在水中的溶解,实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,正确;D项,使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率,催化剂改变反应速率,不改变平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,错误。
2.(2023·南昌莲塘一中期中)某工业生产中发生反应:2A(g)+B(g)M(g) ΔH<0。下列有关该工业生产的说法正确的是
A.工业生产中常采用催化剂,因为生产中使用催化剂可提高A、B的转化率
B.若物质B廉价易得,工业上一般采用加入过量的B以提高A的转化率
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度越高,反应物的转化率越高
D.工业上合成M时,一定采用高压条件,因为高压有利于M的生成
【答案】B
【解析】A项,催化剂只能影响化学反应速率,不能使平衡发生移动,工业生产中常采用催化剂,不是因为生产中使用催化剂可提高A、B的转化率,而是加快反应速率以提高M的日产量,错误;B项,加入B,平衡正向移动,A的转化率增大,但B的转化率减小,若物质B廉价易得,工业上一般采用加入过量的B以提高A的转化率,正确;C项,正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率减小,错误;D项,如常压下转化率较大,则不采用高压,且考虑对设备的承压要求,则不一定采用高压,错误。
化学平衡移动原理的应用
一是物质的制备、分离与提纯,二是对有关反应现象的解释。
①用排饱和食盐水的方法收集氯气;②饱和食盐水加浓盐酸析出沉淀;③皂化反应用碱而不用酸作催化剂;④向沸水中滴加饱和FeCl3溶液制取Fe(OH)3胶体;⑤制取乙酸乙酯时,要用过量的乙醇。
1.(2023·南京高三检测)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230 ℃制得高纯镍。
下列判断正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数减小
B.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
C.第一阶段,在30 ℃和50 ℃两者之间选择反应温度应选30 ℃
D.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
【答案】A
【解析】A项,反应Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)正反应是一个熵减的自发反应,故可判断该反应是放热反应,所以升高温度,该反应的平衡常数减小,正确;B项,该反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),错误;C项,Ni(CO)4的沸点为42.2 ℃,将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4,反应温度应选50 ℃,错误;D项,Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)的平衡常数K==2×10-5,第二阶段反应为Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g),平衡常数K===5×104,故Ni(CO)4分解率较高,错误。
2.(2023·江苏省苏北四市第一次调研)CO2-H2催化重整可获得CH3OH。其主要反应为
反应I:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1
反应II:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41 kJ·mol-1
若仅考虑上述反应,在5.0 MPa、n始(CO2)∶n始(H2)=1∶3时,原料按一定流速通过反应器,CO2的转化率和CH3OH的选择性随温度变化如图所示。CH3OH的选择性=×100%
下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,CO2的平衡转化率增大
B.其他条件不变,T>236℃时,曲线下降的可能原因是反应1正反应程度减弱
C.一定温度下,增大n始(CO2)∶n始(H2)可提高CO2平衡转化率
D.研发高温高效催化剂可提高平衡时CH3OH的选择性
【答案】B
【解析】A项,从图中可知,升高温度,CO2的平衡转化率下降,错误;B项,温度升高,反应Ⅰ化学平衡逆向移动,反应Ⅱ化学平衡正向移动,反应Ⅰ减小的程度大于反应Ⅱ进行的程度,导致CO2的转化率也有所下降,正确;C项,增大n始(CO2)∶n始(H2),CO2浓度增大,H2浓度减小,则CO2的平衡转化率减小,错误;D项,研发高效的催化剂可提高反应速率和CH3OH的选择性,且由图知,温度越高甲醇的选择性越低,错误。
【问题解决4】
(2023·辽宁高考节选)(1)铅室法使用了大容积铅室制备硫酸(76%以下),副产物为亚硝基硫酸,主要反应如下:
NO2+SO2+H2O=NO+H2SO4
2NO+O2=2NO2
①上述过程中NO2的作用为____________。
②为了适应化工生产的需求,铅室法最终被接触法所代替,其主要原因是____________________________
______________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(2)接触法制硫酸的关键反应为SO2的催化氧化:SO2(g)+O2(g)SO3(g) ΔH=-98.9 kJ·mol-1
①为寻求固定投料比下不同反应阶段的最佳生产温度,绘制相应转化率(α)下反应速率(数值已略去)与温度的关系如下图所示,下列说法正确的是________。
a.温度越高,反应速率越大
b.α=0.88的曲线代表平衡转化率
c.α越大,反应速率最大值对应温度越低
d.可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度
②为提高钒催化剂的综合性能,我国科学家对其进行了改良。不同催化剂下,温度和转化率关系如下图所示,催化性能最佳的是_______(填标号)。
【答案】(1)催化剂 铅室法制得的产品中存在亚硝基硫酸杂质、铅室法制备硫酸过程中需使用有毒物质氮氧化物 (2)cd d
【解析】(1)①由已知两个反应可以看出,NO2先参与反应,后又生成,故该过程中NO2作催化剂。②可结合题干信息和反应物性质分析原因;(2)①由题图可知,温度高于一定值时,温度升高,反应速率减小,a错误;相同温度下,存在转化率大于0.88的情况,则α=0.88的曲线不能代表平衡转化率,b错误;由图可知,α越大,反应速率最大值对应温度越低,c正确;可根据不同α下的最大速率,选择最佳生产温度,d正确。②根据图示所知,在相同温度下d催化剂对应的SO2转化率最高,催化性能最佳。
化工生产的生产条件
1.化工生产适宜条件选择的一般原则
影响
因素
有利于加快反应速率的控制
有利于平衡移动条件的控制
综合分析结果
浓度
增大反应物浓度
增大反应物浓度、减小生成物浓度
不断补充反应物、及时分离出生成物
压强
高压
(有气体参加)
ΔV<0
高压
设备条件允许的前提下,尽量采取高压
ΔV>0
低压
兼顾速率和平衡、选取适宜的压强
温度
高温
ΔH<0
低温
兼顾速率和平衡、考虑催化剂的适宜温度
ΔH>0
高温
在设备条件允许的前提下,
尽量采取高温并选取合适催化剂
催化剂
加合适的催化剂
无影响
加合适的催化剂,
考虑催化剂活性与温度关系
2.合成氨工业生产条件
条件
温度
压强
投料比
催化剂
循环操作
具体内容
400~500℃
10~30MPa
=
铁触媒
采用循环操作,
提高原料利用率
N2过量的原因
热力学原因
N2容易获得,适度过量有利于提高H2的转化率
动力学原因
N2在催化剂表面吸附是决速步骤,合理占据活性位点,有利于提高整体反应速率
1.(2023·北京顺义区高二上学期期末)硫酸工业制法中,反应之一为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-198 kJ·mol-1。
科学家分析其主要反应机理如下
反应Ⅰ:V2O5(s)+SO2(g)=V2O4(s)+SO3(g) ΔH1=+24 kJ·mol-1
反应Ⅱ:……
反应中的能量变化如图。下列说法中不正确的是
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s) ΔH2=-123 kJ·mol-1
B.使用V2O5作为反应催化剂,降低了反应的活化能
C.通入过量空气,可提高SO2的平衡转化率
D.温度选择450℃是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果
【答案】A
【解析】A项,根据盖斯定律,由总反应减去(反应Ⅰ乘×2)得反应Ⅱ,2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s) ΔH2=-198 kJ·mol-1-24 kJ·mol-1×2=-246 kJ·mol-1,不正确;B项,使用V2O5作为反应催化剂,降低了反应的活化能,改变了反应的历程,正确;C项,通入过量空气,可促进SO2的转化,平衡正向移动,可提高SO2的平衡转化率,正确;D项,反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,不利于SO2的转化,但反应速率较快且该温度下催化剂的活性大,故温度选择450℃是综合考虑化学反应速率、化学平衡及催化剂等因素的结果,正确。
2.(2024·南通模拟)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。对于工业合成氨的反应,下列说法正确的是
A.使用高效催化剂可减小ΔH
B.适当降温或加压,反应的平衡常数都增大
C.及时将体系中的NH3液化分离有利于平衡正向移动
D.用E表示键能,则:E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=92.4 kJ·mol-1
【答案】C
【解析】A项,催化剂可以改变反应速率,不能改变焓变,错误;B项,温度变化,平衡常数发生变化,降低温度平衡右移,平衡常数变大,改变压强不会改变平衡常数,错误;C项,及时将体系中的NH3液化分离,减小生成物的浓度,有利于平衡正向移动,正确;D项,用E表示键能,则:E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H)=-92.4 kJ·mol-1,错误。
一、解平衡移动结果题的思维模型
二、规避平衡移动的2个易错点
(1)压强的影响实质是浓度的影响,所以只有当这些“改变”造成浓度改变时,平衡才有可能移动。
(2)化学平衡移动的目的是“减弱”外界条件的改变,而不是“消灭”外界条件的改变,改变是不可逆转的。新平衡时此物理量更靠近于改变的方向。
如①增大反应物A的浓度,平衡右移,A的浓度在增大的基础上减小,但达到新平衡时,A的浓度一定比原平衡大。②若将体系温度从50 ℃升高到80 ℃,则化学平衡向吸热反应方向移动,达到新的平衡状态时50 ℃<T<80 ℃;③若对体系N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加压,例如从30 MPa加压到60 MPa,化学平衡向气体分子数减小的方向移动,达到新的平衡时30 MPa<p<60 MPa。
三、在分析化学平衡移动对颜色、压强、浓度等变化时
有时我们可以给自己建一个平台,“假设平衡不移动”,然后在此平台的基础上进行分析、比较就容易得到正确答案。
1.(2022·江苏省南京市、盐城市一模)SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。
对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列说法正确的是220180
A.该反应在任何条件下都能自发进行
B.反应达平衡后再通入O2,SO3的体积分数一定增加
C.反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO2的平衡转化率
D.2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所含键能总和比2 mol SO3(g)所含键能小220180
【答案】D
【解析】A项,该反应的熵减小,故不一定在任何条件均能自发,错误;B项,当通入无穷大的O2时,参与反应的O2少,生成的SO3略有增多,但是由于没有反应的O2的量更多,则SO3的体积分数反而减少,错误;C项,催化剂不可以改变SO2的平衡转化率,错误;D项,反应的ΔH=∑[2 mol SO2(g)+1 mol O2(g)]-∑[2 mol SO3(g)]=-196.6 kJ·mol-1<0,则有∑[[2 mol SO2(g)+1 mol O2(g)]<∑[2 mol SO3(g)],正确。
2.(2023·江苏省南通市二模)用CH4消除NO2的反应为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) ΔH<0。下列说法正确的是
A.平衡时升高温度,υ(正)增大,υ(逆)减小
B.反应平衡常数K=
C.反应中生成22.4 L N2,转移电子数目为8×6.02×1023
D.实际应用中,适当增加CH4的量有利于消除NO2,减轻空气污染程度
【答案】D
【解析】A项,升高温度,正逆反应速率均增大,错误;B项,该反应水为气态,平衡常数K=,错误;C项,气体所处状况不确定,不能根据体积计算其物质的量,故C错误;D项,适当增加CH4的量有利于平衡正向移动,从而提高NO2的转化率,有利于NO2的消除,正确。
3.(2022·江苏省盐城市上学期期中)对于反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0。下列有关说法不正确的是(
A.CH4既是氧化产物,又是还原产物
B.提高的值可增大H2的转化率
C.升高温度有利于提高CO2的平衡转化率
D.提高CO2转化为CH4的转化率,需研发在低温区高效催化剂
【答案】C
【解析】A项,由CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0可知,CO2中碳元素呈现+4价,CH4中碳元素呈现-4价,即C元素由+4价得电子变为-4价,被还原,发生还原反应,CH4是还原产物,又H2中氢元素是0价,CH4中氢元素呈现+1价,即H元素由0价失电子变为+1价,被氧化,发生氧化反应,CH4是氧化产物,正确;B项,由CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0可知,提高的值,即增大CO2的量,平衡正向移动,H2的转化率增大,正确;C项,由CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0可知,该反应是一个放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO2的平衡转化率减小,错误;D项,由CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH<0可知,该反应是一个放热反应,降低温度,平衡正向移动,所以为了提高CO2转化为CH4的转化率,需研发在低温区高效催化剂,正确。
4.(2022·江苏省苏锡常镇下学期调研一)汽车尾气中的CO、NOx、硫氧化物、乙烯、丙烯等碳氢化合物会引起光化学烟雾、酸雨等污染;汽油抗震添加剂四乙基铅(熔点-136°C,极易挥发)的排放严重危害人体中枢神经系统。汽车尾气净化装置可将污染物中的CO和NO转化为无害气体,发生反应为2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.5 kJ·mol-1。对于反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),下列说法正确的是
A.反应的平衡常数可表示为K=
B.使用催化剂可降低反应的活化能,减小反应的焓变
C.增大压强能加快反应速率,提高反应物的平衡转化率
D.用E总表示键能之和,该反应ΔH=E总(生成物)-E总(反应物)
【答案】C
【解析】A项,反应的平衡常数应表示为K=) ,错误;B项,催化剂能改变反应的活化能,但不改变反应的焓变,错误;C项,增大压强能加快反应速率,反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,反应物的平衡转化率升高,正确;D项,反应的焓变为反应物键能之和减去生成物键能之和,用E总表示键能之和,该反应ΔH=E总(反应物)-E总(生成物),错误。
5.(2022·江苏省南通市第一次调研测试)草酸二甲酯[(COOCH3)2]催化加氢制乙二醇的反应体系中,发生的主要反应为
反应I:(COOCH3)2(g)+2H2(g)CH3OOCCH2OH(g)+CH3OH(g) ΔH1<0
反应II:(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0
压强一定的条件下,将(COOCH3)2、H2按一定比例、流速通过装有催化剂的反应管,测得(COOCH3)2的转化率及CH3OOCCH2OH、HOCH2CH2OH的选择性[×100%]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.曲线B表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化
B.190~198°C范围内,温度升高,(COOCH3)2的平衡转化率增大
C.190~198°C范围内,温度升高,逐渐减小
D.192°C时,其他条件一定,加快气体的流速可以提高(COOCH3)2转化率
【答案】C
【解析】A项,由曲线A上CH3OOCCH2OH选择性为50%时,曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性恰好为50%,则曲线C表示HOCH2CH2OH的选择性随温度变化,错误;B项,两反应均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,190~198°C范围内,温度升高,(COOCH3)2的平衡转化率减小,错误;C项,190~198°C范围内,反应II[(COOCH3)2(g)+4H2(g)HOCH2CH2OH(g)+2CH3OH(g) ΔH2<0]为放热反应,升高温度,平衡逆向移动 ,每减少2 mol CH3OH,只减少1 mol HOCH2CH2OH,HOCH2CH2OH减小的幅度小于CH3OH,故逐渐减小,正确;D项,192°C时,其他条件一定,加快气体的流速,有的(COOCH3)2来不有反应,反应物(COOCH3)2转化率降低,错误。
2
细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点”
2
请每天用5分钟预习下一讲的复习内容!
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。