第6板块 大主题整合2 微课时突破1 基础知识一课过(零散知识系统化,为深化学习奠基)(课件)-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅱ
2025-10-10
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66页
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 化学反应原理 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 49.83 MB |
| 发布时间 | 2025-10-10 |
| 更新时间 | 2025-10-10 |
| 作者 | 山东一帆融媒教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 创新方案·高三总复习一轮 |
| 审核时间 | 2025-07-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53156075.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
大主题整合
(二)
化学平衡 化学反应的方向及调控
|课|标|要|求|
1.理解化学反应的可逆性,能利用图像、数据等描述化学平衡的建立过程。
2.理解化学平衡的含义,并能根据反应情况判断可逆反应是否达到平衡。
3.掌握外界条件改变对化学平衡的影响,掌握并会运用勒夏特列原理分析平衡的移动,掌握平衡移动与转化率的关系。
4.知道化学平衡常数的含义及其表示方法,能通过化学平衡常数进行有关计算。
微课时突破 1 基础知识一课过
(零散知识系统化,为深化学习奠基)
一、
二、
逐点清(一) 可逆反应 化学平衡状态
三、
目 录
逐点清(二) 化学平衡常数
逐点清(三) 化学平衡的移动
四、
逐点清(四) 化学反应方向及调控
五、
课时跟踪检测
逐点清(一) 可逆反应 化学平衡状态
1.可逆反应
输入你的标题
系统知识
正反应
逆反应
2.化学平衡状态
(1)化学平衡状态的建立
(2)化学平衡状态的特点
(3)化学平衡状态的判断——“两审”“两标志”
两审 环境条件 恒温恒容或恒温恒压
反应特点 ①全部是气体还是有固体或液体参与的等体积反应还是非等体积反应;
②ΔH>0还是ΔH<0
两标志 动态标志:
逆向相等
v正=v逆≠0 ①用不同物质表示的速率(或物质的量、浓度变化量,且一种正反应方向,一种逆反应方向)之比等于化学计量数之比;
②同物质的生成速率等于其消耗速率时,可逆反应达到平衡
续表
两标志 静态标志:
变量不变
(关键) 反应体系物理量[如某物质的质量、浓度、百分含量,n总(气体)、压强、气体密度、气体平均相对分子质量等]如果是随着反应的进行而改变则称为“变量”,否则为“定量”,当“变量”不再变化时,证明可逆反应达到平衡,但“定量”无法证明
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(人教版教材习题)对反应X(g)+2Y(g) ⥫⥬ 3Z(g),压强不随时间而变,说明反应已达平衡状态 ( )
(2)(鲁科版教材习题)对可逆反应C(s)+H2O(g) ⥫⥬ CO(g)+H2(g),若消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等,说明达到平衡状态 ( )
(3)(2023·湖南卷)恒容密闭容器中发生反应:CH4(g)+H2O(g) ⥫⥬ CO(g)+3H2(g),温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态 ( )
×
×
√
(4)在2 L的密闭容器中,800 ℃时发生反应:2NO(g)+O2(g) ⥫⥬ 2NO2(g),当容器中气体的颜色保持不变时,说明反应已达到平衡状态 ( )
(5)对可逆反应CH4(g)+H2O(g) ⥫⥬ CO(g)+3H2(g),若3v(CH4)= v(H2),说明达到平衡状态 ( )
(6)反应:As(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) ⥫⥬ As(aq)+2I-(aq)+ H2O(l),c(As)/c(As)不再变化时,可判断反应达到平衡 ( )
×
√
√
2.(2025·山东潍坊一模)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+ O2(g) ⥫⥬ 2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.SO2为0.4 mol·L-1,O2为0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO3为0.4 mol·L-1
D.SO2、SO3均为0.15 mol·L-1
√
解析:SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度变化分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1,则需要消耗SO3的浓度为0.2 mol·L-1,100%转化,A错误;SO2的浓度增大0.05 mol·L-1,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,B正确;SO3的浓度增大,该反应向正反应方向进行建立平衡,若SO2和O2 100% 完全反应,SO3的浓度变化为0.2 mol·L-1,C错误;反应物、生成物的浓度不可能同时减小或增大,D错误。
[归纳总结]
极端假设法确定物质的浓度范围
(1)原理:可逆反应不可能进行完全,反应体系各物质同时共存。
(2)假设:假设反应物全部转化为生成物,可得反应物浓度的最小值和生成物浓度的最大值;假设生成物全部转化为反应物,可得反应物浓度的最大值和生成物浓度的最小值。可逆反应中反应物实际转化率小于100%,故各物质浓度不能等于极值,它们的浓度只能在极值范围内。
3.常温下,将一定量的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(固体体积忽略不计)发生反应:H2NCOONH4(s) ⥫⥬ 2NH3(g)+CO2(g) ΔH,达到平衡时测得c平(CO2)=a mol·L-1。温度不变,达到平衡后压缩容器容积至原来的一半,达到新平衡时测得 c平(NH3)=x mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.上述反应达到新平衡时x=2a
B.达到新平衡时,ΔH为原来的2倍
C.混合气体的平均相对分子质量不再变化时表明达到平衡状态
D.NH3的体积分数不变时表明达到平衡状态
√
解析:当c平(CO2)=a mol·L-1时,c平(NH3)=2a mol·L-1,温度不变时平衡常数不变,该反应的平衡常数K=(NH3)·c平(CO2),压缩容器容积至原来的一半,达到新平衡时各组分浓度与原平衡相同,即x=2a,A正确;ΔH只与反应的始态和终态及化学方程式有关,与平衡移动无关,该反应的ΔH始终不变,B错误;反应物中没有气体,则混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能由此判断反应达到平衡状态,C错误;NH3与CO2的物质的量之比始终为2∶1,NH3的体积分数不变不能表明达到平衡状态,D错误。
4.[双选]一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g) ⥫⥬ 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=1∶3
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等
D.0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1
√
√
解析:X、Y的平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比也为1∶3,故c1∶c2=1∶3,X、Y的转化率相等,A正确,C错误;平衡时v生成(Y) 表示逆反应速率,v生成(Z)表示正反应速率,v生成(Y)∶v生成(Z)=3∶2,B错误;由可逆反应的特点可知0 mol·L-1<c1<0.14 mol·L-1,D正确。
逐点清(二) 化学平衡常数
输入你的标题
系统知识
1.化学平衡常数及表达式
生成物
概
念 一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时, 浓度幂之积与 浓度幂之积的比值是一个常数,用符号K表示
表
达
式 ①对于反应:mA(g)+nB(g) ⥫⥬ pC(g)+qD(g),平衡常数K=。
②固体或纯液体的浓度视为常数,通常不计入平衡常数表达式:
a.C(s)+H2O(g) ⥫⥬ CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式K=。
b.Fe3+(aq)+3H2O(l)⥫⥬ Fe(OH)3(s)+3H+(aq)的平衡常数表达式K=
反应物
2.化学平衡常数的计算
(1)熟悉一个模式——“三段式”
对于反应:mA(g)+nB(g) ⥫⥬ pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量浓度分别为a mol·L-1、b mol·L-1,达到平衡后消耗A的物质的量浓度为mx mol·L-1,
mA(g)+nB(g) ⥫⥬ pC(g)+qD(g)
c始/(mol·L-1) a b 0 0
c转/(mol·L-1) mx nx px qx
c平/(mol·L-1) a-mx b-nx px qx
K=。
(2)明确三个量(起始量、变化量、平衡量)的关系
①对于同一反应物,起始量-变化量=平衡量。
②对于同一生成物,起始量+变化量=平衡量。
③各反应物的转化量之比等于其化学计量数之比。
(3)掌握四个公式
①反应物的转化率=×100%=×100%。
②生成物的产率=×100%。一般来讲,转化率越大,原料利用率越高,产率越大。
③组分的百分含量=×100%。
④某组分的体积分数=×100%。
3.化学平衡常数的应用
(1)判断可逆反应进行程度的大小
(2)判断反应的热效应
升高温度 K值增大→正反应为 反应
K值减小→正反应为 反应
降低温度 K值增大→正反应为 反应
K值减小→正反应为 反应
吸热
放热
放热
吸热
(3)判断可逆反应是否平衡及不平衡时的反应方向
Q<K,反应向正反应方向进行;
Q=K,反应处于平衡状态;
Q>K,反应向逆反应方向进行。
(4)利用已知K求转化率或确定平衡移动的方向
根据条件求出已知的K,再根据相同温度下K值不变,求物质的量不同时的转化率或利用不同量时的Q判断反应的方向。
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)C(s)+H2O(g) ⥫⥬ CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K= ( )
(2)平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动 ( )
(3)平衡常数和转化率都能体现可逆反应进行的程度 ( )
(4)其他条件不变,使用不同催化剂,反应的平衡常数不变 ( )
√
√
√
×
(5)对某一可逆反应,升高温度,其化学平衡常数一定变大 ( )
(6)改变条件,使反应物的平衡转化率都增大,该可逆反应的平衡常数一定增大 ( )
(7)反应A(g)+3B(g) ⥫⥬ 2C(g)达平衡后,温度不变,增大压强,平衡正向移动,平衡常数K增大 ( )
×
×
×
2.甲醇既是重要的化工原料,又是电动公交车的清洁能源,利用水煤气在一定条件下合成甲醇,发生的反应为CO(g)+2H2(g) ⥫⥬ CH3OH(g) ΔH<0。下列说法正确的是( )
A.该反应的平衡常数表达式为
B.保持其他条件不变,仅适当升高温度,该反应的平衡常数减小
C.保持其他条件不变,仅充入少量的CO,该反应的逆反应速率减小
D.在反应过程中,可能存在v(CH3OH)=2v(H2)
√
解析:该反应的平衡常数表达式为,A错误;该反应是放热反应,保持其他条件不变,仅适当升高温度,平衡逆向移动,该反应的平衡常数减小,B正确;保持其他条件不变,仅充入少量的CO,逆反应速率增大,C错误;在反应过程中,反应速率之比等于化学计量数之比,如2v正(CH3OH)=v逆(H2),D错误。
3.(2023·江苏卷)金属硫化物(MxSy)催化反应CH4(g)+2H2S(g) === CS2(g)+4H2(g),既可以除去天然气中的H2S,又可以获得H2。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔS<0
B.该反应的平衡常数K=
C.题图所示的反应机理中,步骤Ⅰ可理解为H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间发生作用
D.该反应中每消耗1 mol H2S,转移电子的数目约为2×6.02×1023
√
解析:该反应为气体分子数增大的反应,ΔS>0,A错误;该反应的平衡常数K=,B错误;由题图可知,经过步骤Ⅰ后,H2S中带部分负电荷的S与催化剂中的M之间形成了作用力,C正确;该反应中每消耗1 mol H2S,生成2 mol H2,转移4 mol e-,数目为4×6.02×1023,D错误。
4. [双选](2025·山东临沂一模)以Cu-ZnO-Al2O3作催化剂发生反应:2CH3CHO(g)+H2O(g) ⥫⥬ C2H5OH(g)+CH3COOH(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.该反应的平衡常数K=
B.反应物的键能总和小于生成物的键能总和
C.该反应中每消耗1 mol H2O(g),转移电子数约为2×6.02×1023
D.将C2H5OH移出一段时间后,v正增大
√
√
解析:该反应的平衡常数K=,A错误;ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,该反应的ΔH<0,则该反应中反应物的键能总和小于生成物的键能总和,B正确;CH3CHO转化为CH3COOH相当于增加一个O原子,转移2个电子,该反应中每消耗1 mol H2O(g),转移2 mol电子,转移电子数约为2×6.02×1023,C正确;将C2H5OH移出,生成物浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,一段时间后,反应物浓度减小,则v正减小,D错误。
逐点清(三) 化学平衡的移动
输入你的标题
系统知识
1.平衡移动的实质
平衡移动就是一个由“平衡状态”→“不平衡状态”→“新平衡状态”的过程。一定条件下的平衡体系,改变某一条件后,平衡可能发生移动,如图所示:
2.外界因素对平衡移动的影响
条件的改变(其他条件不变) 化学平衡的移动
浓度 增大反应物浓度或减小生成物浓度 向 反应方向移动
减小反应物浓度或增大生成物浓度 向 反应方向移动
压强(对有气体参与的反应) 反应前后气体分子数改变 增大压强 向气体体积 的方向移动
减小压强 向气体体积 的方向移动
反应前后气体分子数不变 改变压强 平衡不移动
温度 升高温度 向 热反应方向移动
降低温度 向 热反应方向移动
催化剂 使用催化剂 平衡不移动
正
逆
减小
增大
吸
放
3.充入“惰性”气体对化学平衡的影响
(1)恒容时,通入“惰性”气体,压强增大,平衡不移动;恒压时,通入“惰性”气体,体积增大,平衡向气体体积增大的方向移动。
(2)在恒容容器中,改变其中一种物质的浓度时,必然同时引起压强的改变,但判断平衡移动的方向时,应以浓度的影响进行分析。
(3)对于反应前后气体体积相等的反应[如H2(g)+I2(g) ⥫⥬ 2HI(g)],当向平衡体系中充入“惰性”气体时,无论任何情况下平衡都不发生移动。
4.勒夏特列原理
(1)定义:如果改变影响平衡的条件之一(如温度、浓度、压强等),平衡将向着能够 这种改变的方向移动。
(2)适用范围
①勒夏特列原理仅适用于 的反应体系,不可逆过程或未达到平衡的可逆过程均不能使用该原理。
减弱
已达到平衡
②勒夏特列原理只适用于判断“改变影响平衡的一个条件”时平衡移动的方向。若同时改变影响平衡移动的几个条件,则不能简单地根据勒夏特列原理来判断平衡移动的方向,只有在改变的条件对平衡移动的方向影响一致时,才能根据勒夏特列原理进行判断。
③此外,勒夏特列原理对所有的动态平衡(如溶解平衡、电离平衡和水解平衡等)都适用。
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2023·北京卷)能用平衡移动原理解释密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深 ( )
(2)(鲁科版教材习题)2HI(g) ⥫⥬ H2(g)+I2(g) ΔH>0,升高温度,平衡时混合气体颜色变深 ( )
(3)当改变条件使v正增大,平衡一定向正反应方向移动 ( )
√
√
×
(4)化学平衡发生移动,速率一定改变。速率改变,化学平衡一定发生移动 ( )
(5)化学平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大 ( )
(6)恒容条件下,增加气体反应物的量,平衡正向移动,反应物的转化率一定增大 ( )
(7)向平衡体系FeCl3+3KSCN ⥫⥬ Fe(SCN)3+3KCl中加入KCl固体,平衡将向逆反应方向移动,溶液颜色将变浅 ( )
×
×
×
√
2.已知298 K,101 kPa时,CO2(g)+3H2(g) ⥫⥬ CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH=-49.5 kJ·mol-1。该反应在密闭的刚性容器中分别于T1、T2温度下进行,CO2的初始浓度为0.4 mol·L-1,c(CO2)-t关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.T1>T2
B.T1下反应达到平衡时
c(CH3OH)=0.15 mol·L-1
C.使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大
D.使用催化剂2和催化剂3的反应历程相同
√
解析:平衡时c(CO2):T1>T2,即T1→T2平衡正向移动,而结合题干方程式可知,该反应正反应是一个放热反应,故T1>T2,A正确;T1下反应达到平衡时c(CO2)=0.25 mol·L-1,则Δc(CO2)=0.40 mol·L-1 -0.25 mol·L-1=0.15 mol·L-1,结合浓度变化量之比等于化学计量系数之比可知,T1下反应达到平衡时c(CH3OH)=0.15 mol·L-1,B正确;在温度均为T1时,使用催化剂1达到平衡所需要的时间比催化剂2更长即使用催化剂1时的反应速率比催化剂2更慢,说明使用催化剂1的反应活化能比催化剂2的大,C正确;催化剂2和催化剂3分别在不同温度下达到平衡所需要的时间是相同的,但温度不同,反应速率也不同,说明催化剂2和催化剂3的反应历程不相同,才能保证在不同温度下达到平衡所需要的时间相同,D错误。
3.(2024·重庆卷)醋酸甲酯制乙醇的反应为CH3COOCH3(g)+ 2H2(g) CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)。三个10 L恒容密闭容器中分别加入1 mol醋酸甲酯和9.8 mol氢气,在不同温度下,反应t分钟时醋酸甲酯物质的量n如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.容器甲中平均反应速率
v(H2)= mol·L-1·min-1
C.容器乙中当前状态下反应速率
v(正)<v(逆)
D.容器丙中乙醇的体积分数为8%
√
解析:T2→T3升高温度,反应逆向进行,则该反应正反应为放热反应,ΔH<0,A项错误;容器甲中平均反应速率v(H2)= 2v(CH3COOCH3)=2× = mol·L-1·min-1,B项错误;不能确定容器乙内反应是否达到平衡状态,则容器乙中当前状态下反应速率v(正)≥v(逆),C项错误;容器丙中反应一定达到平衡状态,
CH3COOCH3(g)+2H2(g) CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)
起始/(mol·L-1) 0.1 0.98 0 0
转化/(mol·L-1) 0.08 0.16 0.08 0.08
平衡/(mol·L-1) 0.02 0.82 0.08 0.08
故容器丙中乙醇的体积分数为×100%=8%,D项正确。
4.(2024·江西卷)温度T下,向1 L真空刚性容器中加入1 mol (CH3)2CHOH,反应达到平衡时,c(Y)=0.4 mol·L-1。下列说法正确的是 ( )
(CH3)2CHOH(g) ⥫⥬ (CH3)2CO(g)+H2(g)
X Y Z
A.再充入1 mol X和1 mol Y,此时v正<v逆
B.再充入1 mol X,平衡时,c(Y)=0.8 mol·L-1
C.再充入1 mol N2,平衡向右移动
D.若温度升高,X的转化率增加,则上述反应ΔH<0
√
解析:反应达到平衡时,c(X)=0.6 mol·L-1,c(Y)=c(Z)=0.4 mol·L-1,反应的平衡常数K=≈0.27,再充入1 mol X和1 mol Y,此时浓度熵Q==0.35>K,反应逆向进行,v正<v逆,A项正确;再充入1 mol X,相当于将两个该容器叠加后体积压缩一半,若平衡不移动,则c(Y)=0.8 mol·L-1,而加压时平衡逆向移动,则c(Y)<0.8 mol·L-1,B项错误;再充入1 mol N2,平衡体系中各物质浓度不变,平衡不移动,C项错误;若温度升高,X的转化率增加,说明平衡正向移动,根据升温时平衡向吸热反应方向移动,可知正反应为吸热反应,ΔH>0,D项错误。
逐点清(四) 化学反应方向及调控
输入你的标题
系统知识
1.化学反应的方向
(1)自发过程:在一定条件下,不需要借助光、电等外力作用就能自动进行的过程。
(2)熵和熵变
①熵是度量体系 程度的物理量,符号为S。
②相同条件下,不同物质熵不同。同一物质:S(g) S(l) S(s)。
③熵变ΔS=生成物的总熵-反应物的总熵。
混乱
>
>
(3)化学反应方向的判断
①根据自由能(ΔG)判断
ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0的反应可自发进行,ΔG=0,反应处于平衡状态,ΔG>0,反应不能自发进行。
②反应方向综合判断的模型
[注意] ①焓变ΔH<0,有自发进行的倾向,但有些ΔH>0,ΔS>0的反应高温下也可自发进行,根据焓变判断反应进行的方向不全面。②熵变ΔS>0,有自发进行的倾向,但有些ΔS<0,ΔH<0的反应低温下也可自发进行,根据熵变判断反应进行的方向不全面。
2.化学反应的调控
(1)控制反应条件的目的
①促进有利的化学反应。
②抑制有害的化学反应。
(2)控制反应条件的基本措施
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、改变可逆反应的限度,从而提高转化率。
(3)合成氨反应的适宜条件
综合考虑氨的产量、生产效率和经济效益、速率与平衡方面,得出合成氨的适宜条件。
浓度 一般采用N2和H2的体积比1∶3,同时增大浓度——这是因为合成氨生产的原料气要循环使用
温度 400~500 ℃左右为宜——合成氨反应是放热反应,降低温度虽有利于平衡向正反应方向移动,但温度过低,反应速率过慢,此温度也是催化剂活性温度范围
压强 10~30 MPa——合成氨反应是气体体积缩小的可逆反应,压强增大,有利于氨的合成,但对设备要求很高,所需动力也大,应选择适当压强
催化剂 选用铁触媒,能加快反应速率,缩短达到平衡所需时间
输入你的标题
基点查清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)(2024·湖北卷)O2转化为O8是熵减反应 ( )
(2)(2023·湖北卷)工业制备高纯硅的主要过程如下:石英砂
粗硅 SiHCl3 高纯硅,生成SiHCl3的反应为熵减过程 ( )
(3)工业合成氨反应N2(g)+3H2(g) ⥫⥬ 2NH3(g)在低温时自发进行 ( )
√
√
√
(4)Na与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行 ( )
(5)-10 ℃的水结成冰,可用熵变的判据来解释反应的自发性 ( )
(6)某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应 ( )
(7)CaCO3(s) === CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0 ( )
×
√
√
×
2.硫酸是一种重要的化工产品,目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应2SO2+O2 2SO3的说法不正确的是( )
A.实际生产中,SO2和O2再循环使用提高原料利用率
B.实际生产中,为了提高反应速率,压强越高越好
C.实际生产中,通入过量空气的目的是提高SO2的转化率
D.实际生产中,选定400~500 ℃作为操作温度的主要原因是催化剂的活性最高
√
解析:SO2和O2的反应为可逆反应,SO2和O2不能反应完全,因此SO2和O2需再循环使用以提高原料利用率,A正确;压强过大,设备可能无法承受,适当增大压强可提高反应速率和转化率,B错误;通入过量的空气,反应平衡正向移动,SO2的转化率提高,C正确;实际生产中,温度为400~500 ℃时,催化剂的活性最高,因此选定400~500 ℃作为操作温度,D正确。
3.尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。已知:MgAl2O4(s)+4Cl2(g) === MgCl2(s)+2AlCl3(g) +2O2(g) ΔH>0。该反应难以发生,但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3,同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58 ℃,AlCl3在180 ℃升华):MgAl2O4(s) +4C(s)+4Cl2(g) MgCl2(s)+2AlCl3(g)+4CO(g)。下列说法不正确的是( )
A.制备时要保持无水环境
B.输送气态产物的管道温度要保持在180 ℃以上
C.氯化时加炭,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量
D.为避免产生大量 CO2,反应过程中需保持炭过量
√
解析:由于高温条件下,C与H2O反应生成CO和H2,且AlCl3、MgCl2均易水解,生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解,导致所得产物不纯,故制备时要保持无水环境,A正确;为保证AlCl3为气态,且防止其凝华堵塞管道,输送气态产物的管道温度要高于180 ℃,B正确;不加炭的氯化反应很难进行,则氯化时加炭,既增大了反应的趋势,同时C被氧化为CO放出热量,又为氯化提供了能量,C正确;高温时C过量得到的固体中可能混有Si,D错误。
4. [双选](2025·山东泰安一模)向体积均为1 L的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入1 mol O2和4 mol HBr,发生反应:4HBr(g)+ O2(g) ⥫⥬ 2Br2(g)+2H2O(g) ΔH。分别在绝热、恒温条件下进行,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应在较低温度下能自发进行
B.乙为在恒温条件下进行,ΔH<0
C.a点的正反应速率小于c点的正反
应速率
D.甲条件下平衡常数K小于20.25
√
√
解析:该反应为气体分子数减小的反应,ΔS<0,根据pV=nRT,恒温恒容条件下,随着反应进行,体系压强逐渐减小,故乙为在恒温条件下进行,甲为在绝热条件下进行;根据曲线甲,随着反应进行,体系压强先增大,后减小,说明反应为放热反应,ΔH<0,ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行,故该反应在较低温度下能自发进行,A、B正确;平衡时,Ta>Tc,a的反应物浓度大于c的反应物浓度,则a的正反应速率大于c的正反应速率,C错误;设b点时HBr转化了4x mol,
4HBr(g)+O2(g) ⥫⥬ 2Br2(g)+2H2O
起始/mol 4 1 0 0
转化/mol 4x x 2x 2x
b点/mol 4-4x 1-x 2x 2x
平衡时气体总物质的量为(5-x)mol,根据恒温恒容条件下,气体压强之比等于气体总物质的量之比,有(4+1)∶(5-x)=20p∶17p,解得x=0.75,b点浓度商Q==20.25,a、b点气体总压强相等,容器容积相等,a点温度较高,故a点气体总物质的量小于b点,该反应是气体分子数减小的反应,说明a点HBr的转化率大于b点,即a点平衡常数K大于b点Q,D错误。
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