第七章 化学反应速率与化学平衡 真题演练-【5星学霸·高考白题】2026年高考化学一轮复习
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内容正文:
解析:(1)已知H2的燃烧热△H1=-285.8k」·mo1,则①H2(g)+
20,(g)H,0(1)4H=-285.81·mr:②H,0(1)
=H20(g)△H2=+44.0kJ·mo1:③H2(g)+C12(g)
2HC(g)△H3=-184.6k·mal1,由盖斯定律可知,①-③+②可得
2HC(g)+号0,(g)一C42(g)+H,0(g)4H=4H,-aH,
+4H2=-285.8kJ·mo1-(-184.6kJ·mol1)+44.0kJ·mol1=
-57.2·ma'。(2)2HC(g)+20(g)C,(g)+H,0(g)是
气体体积减小的放热反应,△H<0,△S<0,当△H-TAS<0时,反应能
够自发进行,则该反应在温度较低时容易自发进行,升高温度时平
衡逆向移动,反应物的转化率降低即温度越高,H的转化率越低
且较低流速下转化率可近似为平衡转化率,则图中T1为440℃,T,
为400℃,T3为360℃。(3)较低流速下转化率可近似为平衡转化
率,a、b,c三点中C点气体流速最低,最可能达到平衡状态。(4)M
点气体流速较高,反应未达到平衡,对比图1、2可知,其他条件相
同时,增大n(HC):n(O2),HC1的平衡转化率减小,A不选;降低
温度,反应速率减慢,单位时间内HC的转化量减小,HC的转化率
减小,B不选:由图可知,增大HC的流速,HC的转化率降低,C不
选:使用更高效的催化剂,反应速率加快,单位时间内HC的转化量
增大,HC1的转化率增大,D选。(5)在温度为T,初始压强为
160kPa的恒容密闭容器中,按图2中的投料比进行反应,到达平
衡时与N点的转化率相同,列出三段式:
2HC(g)+
20(g)=C2(g)+H20(g)
起始(mol)
4
4
0
1
转化(mol)
28
2
1
平衡(mol)
4-2x
42
H0的转化率为兰
08,=16,平衡总压为8×(08+3.2+
1.6+1.6)mal=144kPa,该温度下反应的化学平衡常数,=
(16x144P
2
7.2
=0.5。
V7X144 kPax
3.2
/0.8
144kPa
7.2
7.(1)CH,0*40H"+3H'=CH0”+0H”+2H'(点CH0'+H*
地0)。20(a+26-e)2014285%反应
釜要求压强恒定,面反应【为气体分子数减小的反应
解析:(1)由图甲可知,C02和H2制备CH,OH的反应是反应物总能
量大于生成物总能量的放热反应,反应历程中活化能最小步骤的反
应为CH20·+0H·+3H·CH0°+0H+2H(或CH20·+H”
一CH,0·);结合图中信息可知该反应的反应物总能量高于生成
物总能量,为放热反应,则△H<0:反应后气体分子数诚小,△S<0:
△G=△H-T△S随温度升高,△G逐渐增大,故曲线c符合。
(2)①C0(g)、H2(g)、CH,0H(g)的摩尔燃烧焙分别为
ak」·mo、bkJ·mol1、ekJ·mol'.据此可得热化学方程式:
①c0(g+0,(g)一C0,(g)4Hn=a1·mlr,②H,(g)+
20,(g)一H,0(g)4=6u·mmlr;3CH,0H(g)+
20,(g)00,(g)+2H,0(g)As=e·mr。根据盖断
律可知反应1=①+2x②-③,则△H2=(a+2b-c)kJ·mol1:②由一
氧化碳的转化率可知,0~5min内,一氧化碳的反应速率为
2mol×70%
2L
5 min
-=0.14mol·(L·min)-1:设平衡时甲醚的物质的量为
am0l.则由题意可知,甲醇的物质的量为2amd,由方程式可知,反
应Ⅱ中生成水、消耗甲醇的物质的量分别为amol、2amol,则反应I
一学霸高考·白是
中生成甲醇的物质的量为4和mol、消耗氢气的物质的量为8am:由
一氧化碳的转化率可知,平衡时一氧化碳的物质的量为2m©
2mo×70%=0.6m0l,由碳原子数守恒可知,平衡时二氧化碳的物质
的量为(2-0.6-2a-2a)mol=(1.4-4a)mol,则由方程式可知,反应Ⅲ
中消耗水蒸气、生成氢气的物质的量都为(1.4-4a)mol,由平衡时氢
气的物质的量可得:4-8a+(1,4-4a)=1.8,解得a=0.3,则平衡时甲
醚、甲醇、一氧化碳、二氧化碳、氢气、水蒸气的物质的量分别为
0.3mol、0.6mol、0.6mol、0.2mol、1.8mol、0.3mol-0.2mol=0.1mol:
由压强比等于气体物质的量之比可知,平衡时压强为
3.6 molxpo Pa
6 mol
=0.p0Pa,则反应1的平衡常数K=
0.6x0.6poPa
3.6
100
Pa2:③设时间为1min,
0.6x0.6pPa×3.6
3.6
(1.8x0.6poPa
9p6
则进气量为0.03ml、出气量为0.02mal,反应1为气体分子数诚小
的反应,反应Ⅱ、Ⅲ为气体分子数不变的反应,则减少0.01m©l气体
是由反应I引起的,由反应1的方程式可知,参加反应I的一氧化
碳的物质的量为0.01mlx之=0.005ml,由一氧化碳的转化率可
知,反应消耗一氧化碳的物质的量为0.01mol×60%=0.006mol,则反
应Ⅲ消耗一氧化碳的物质的量为0.001ml,由方程式可知,反应Ⅲ
生成二氧化碳的物质的量为0.001m0,则流出气体中二氧化碳的
百分含量为0001mm×100%=5%:反应釜要求压强恒定,而反应1
0.02 mol
为气体分子数诚小的反应,会导致压强减小,所以工业生产中,需控
制出气流量小于进气流量。
第七章真题演练
1.C解析:反应物气体总物质的量为5ml,生成物气体总物质的量为
3m,威小压强会使平衡向气体体积增大的方向(逆反应)移动,A
不符合题意:该反应为放热反应,升高温度会使平衡向吸热的逆反
应方向移动,B不符合题意:增大日2浓度会提高反应物浓度,根据
夏特列原理,平衡向正反应方向移动以消耗增加的H2,C符合题意:恒容
下充人惰性气体,不改变各物质浓度,对平衡无影响D不符合题意。
2.C解析:①A(g)M(g)K=
,②A(g)一N(g)K=
k-1
②-O得到M(6)一N(g,则K“三华A正确:由图
,平病k1女2
k
可知,0-1时间段,生成M和N的物质的量相同,由此可知,成M
和N的平均反应速率相等,B正确:若加人化剂,k,增大,更有利
于生成M,则x变大,但催化剂不影响平衡移动,M,不变,C错
误:若A(g)一→M(g)和A(g)一→N(g)均为放热反应,升高温度,两个
反应均逆向移动,A的物质的量分数变大,即,¥衡变大,D正确。
3.(1)-412(2)be(3)反应①的活化能低,反应②的活化能高,反
应②进行的速率慢催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对
反应②更有利(4)b(5)增大0.675p
解析:(1)由盖斯定律,②-①可以得到目标反应,则△H■△H2-
△H1=-14.9kJ·mol1-26.3kJ·md=-41.2kJ·mol1。(2)气体
质量是定值,休积是固定的,密度始终不变,气休密度不变不能说明
反应达到平衡状态;两个反应均为气体体积增大的反应,则随着反
应进行,压强变大,压强不变是平衡状态:气体浓度不变是平衡状态
的标志,则H20(g)的浓度不变是平衡状态;C0和C02物质的量相
等,不能说明其浓度不变,不能判断达到平衡状态。(3)反应①的选
择性接近100%,原因是反应①的活化能低,反应②的活化能高,反
应②进行的速率慢,所以反应①的选择性接近100%:反应①是吸热
反应,升高温度平衡会正向移动,有利于反应①,但反应①选择性下
降,可能原因是催化剂在升温时活性降低或升温时催化剂对反应②
更有利。(4)增加原料中CH4的量,CH4自身转化率降低:增大原料
中C02的量,CH4转化率增大:通人A气,各物质浓度不变,平衡不
移动,CH,转化率不变。(5)由图可知,恒压时,随着r含量上
·化学·041一
升(图像从右到左),反应物的分压减小,相当于减压,平衡正向移
动,压强不影响反应④平衡移动:则随着Ar含量下降,反应③和⑤平
衡逆向移动,但甲烷的转化率下降地更快,而反应①甲烷与二氧化
碳的转化率相同,说明反应⑤逆向移动的程度稍小,但C0减小的
少,则n(C0):n(H2)增大:设初始投料:n(CH)=4mol、n(C02)=
4mol、n(Ar)=2mol,平衡时,甲烷的转化率为20%.二氧化碳的转
化率为30%,则平衡时:n(CH4)=4mdl-4mal×20%=3.2mol:
n(C02)=4mol-4mol×30%=2.8mdl:
根据碳元素守恒:n(C0)=8mo-n(CHa)-n(C02)=8mol-3.2mol-
2.8 mol=2 mol;
根据氧元素守恒:n(H20)=8mal-n(C0)-2n(C02)=8mol-2mol
2×2.8ml=0.4mol:
根据氢元素守恒:n(H2)=8mol-2m(CH,)-n(H20)=8mol-2×
3.2 mol-0.4 mol =1.2 mol:
平衡时,气体总物质的量为3.2mol+2.8mol+2mol+0.4mol+
1.2mol+2mol=11.6mol,Ar的分压为pkPa,则总压为5.8pkPa,
1.2
p(H)=x5.8p kPa=0.6p kPap(CO)=5.8p kPa=p kPa.
32x5.8 kPa=1.p kPa(H.0)=04
p(CH)产i16
16X5.kP=02kP,反
皮5的平衡数K-2-065片
4.(1)<(2)-2a-36+c(或c-2a-36)(3)温度过高,反应平衡常数
较小,导致产率过低(或温度过高,催化剂的催化活性下降,导致产
率过低)(4)①IN②BD③1.98④0.025
解析:(1)根据表格中的数据,温度升高反应的平衡常数减小,说明
反应向逆反应方向移动,又因升高温度向吸热反应方向移动,故逆
反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的△H<0。(2)根据已
知条件可以写出如下热化学方程式:
0①C0(g)+202(g)-C02(g)4H1=-ak·mol
②H,(g+号0,(g)一书,0(8)Ah,=-bWmr
③0G,C,0H(g)+号0,(ge)一200,(g)+3l,o(e)4
=-ekJ·md1,根据盖斯定律,②×3+①x2-③即可得到目标方程
式,故目标方程式的△H=(c-2a-3b)kJ·mo1。(3)根据表格中的
平衡常数,反应温度在500K时,平衡常数术<1.3×103,此时平衡常
数过小,导致乙二醇产率过低:或温度过高,假化剂的催化活性下
降,导致乙二醇产率过低。(4)根据图示的曲线,随着反应温度的升
高曲线I的变化趋势为上升后逐渐平衡,此时说明DMO的转化率
区城恒定,故曲线I为DMO的实际转化率曲线:又已知曲线Ⅱ为乙
二醇的选择性,观察曲线Ⅱ和曲线N可知,随着反应的进行MG逐新
转化为乙二醇,故曲线W为MG的选择性,因此曲线Ⅲ为乙醇的选择
性。①根据上述分析,曲线I为DMO的实际转化率:曲线W为MG
的选择性:②根据图示,降低温度,DMO的转化率降低,A不符合题
意;DMO转化为MG为气体体积减小的反应,增大压强,反应正向移
动,DMO的转化率增大,B符合题意:减小初始氢酯比导致体系中氢
含量下降,DMO的转化率降低,C不符合题意:A点时DMO的转化
率为80%,升高温度后转化率持续上升:说明A点时反应未达平衡,
延长原料与催化剂的接触时间可以促进反应的继续进行,增大DMO
的转化率,D符合题意:3483K时,DM0的实际转化率为99%,设起
始投人反应的DM0为100mcl,则出口处茂出的乙醇的物质的量为
100mol×99%x2%=1.98,此时还有1mlDM0未反应从出口处
流出,因此出口处(乙醇)。1.98m
=198:④设初始时H2与DMO
n(DMO)I mol
的投料分别为52.4mal和1mol,A点时DM0的实际转化率为80%
MG和乙二醇的选择性为50%,假设该反应分步进行,第一步发生
DMO转化为MG的反应,可写出如下关系:
DMO(g)+2(g)-MG(g)+CH OH(g)
起始(mol)1
52.4
0
0
反应(mol)0.8
1.6
0.8
0.8
终了(mol)0.2
50.8
0.8
0.8
一学霸高考·白员
第二步反应,MG转化为乙二酵,可写出如下关系:
MG(g)+2H(g)一乙二醇(g)+CH,OH(g)
起始(mal)0.850.8
0
0.8
反应(mal)0.40.8
0.4
0.4
终了(mal)0.450.0
0.4
1.2
这时,体系中DM0的物质的量为0,2mol,MG的物质的量为
0.4mal,H2的物质的量为50.0mol,CH,0H的物质的量为1.2mol,
乙二醉的物质的量为0.4mal,体系中总物质的量为0.2+0.4+S0.0+
1,2+0.4=52.2(ml)。用物质的量分数代替浓度计算反应的浓度熵
0.4 mol 1.2 mol
52.2 mol 52.2 mol
0.4 mol 50.0 mol2
-=0.025。
52.2 mol 52.2 mol
5.(1)-80(2)①be②因△H4<0,升温反应V向逆反应方向进行
SC,的产量反面减小(3)①Hd②,
2
。③1-D(x+y+a
1或1-Df(4)@=>②4x0223a
38
解析:(1)根据盖斯定律可知,△H=△H2+3△H1=-236k」·mol1+
3×(+52kJ·ol1)=-80kJ·mol。(2)①压缩平衡体系体积,相
当于增大压强,重新达到平衡后,对于反应I→+V,除压强对反应I
无影响,对Ⅱ→V的反应都是平衡向正反应方向移动,因此SH2C
和SiHC1,的量增大:②因△H4<0,升温反应V向逆反应方向进
行,SiHCl,的产量反而碱小。(3)在压强为Pa的恒压体系中通入
2molH2和1 mol SiCl4,①根据反应1→W可知,温度升高反应I和
Ⅲ向正反应方向进行,产物含量增加,结合图可知为HC1,m
为SiHC3:②750K时按照反应Ⅲ进行:St()+siCl4(g)+2H,(g)
—2SiH2C2(g),由图可知平衡时SiC4的物质的量分数为x,
SiH2C2的物质的量分数为:,H2的物质的量分数为0,则K。=
(p0)2
22
po·(pw2p%
:③750K时,SiCl4的平衡转化率为/,则转化
的SiCl,为fmol,剩余的SiCl1为(1-)mol,平衡时的物质与物质的
量分数分别为SiC,→x,SiH2CL2→z和SiHCl,-y,设平衡时混合物的
总物质的量为Mm,则可以根据剩余的s0,计算出,片
1m,将计算#(9ta)-y=a(s0,-nym
n(SiH2Cd2)
1f
→n(SH,C,)=LD:ml,根据硅原子守恒,消耗硅的物质的量=平
衡物质中硅的总物质的量-起始时的1 mol SiCl,n(Si)=
[1-0apy,-码-1=[n+]ml政者消耗
硅的物质的量=平衡物质中SH2C2和SHC1,物质的量之和-消耗
的f mol SiCl4,n(Si)=
[(1-(1:-=
[但Dml。(4)①使用不同催化剂时,反应V的△H:
Cu0催化剂与CuCl催化剂相比较,由于反应热只和反应物的始态与
生成物的终态有关,与催化剂无关,所以△H:Cu0催化剂=CuCI催
化剂:根据表中数据,在相同单位时间内,Cu作催化剂时SiC,的转
化率为73%、CuC作催化剂时SiCl,的转化率为22.3%,由此可以得
出CuC1作催化剂时活化能更低,效率更高,则反应V的活化能:Ca
限化剂>CuC催化剂:②根据反应V:Si(s)+3SiC1.(g)+2H,(g)
4SiHC,(g),初始投料mol SiC],该段时间内得到Bmol SiHCI,
列式
Si(s)+3SiCl(g)2H2(g)4SiHCl(g)
3 mol
4 mol
B mol
·化学·042一
得出生成s0,所清耗的s@,的物质的量a-
mal,根据表的转
化率可知所消耗的SCL,的总物质的量为am0l×22.3%=
0.223amal,最后根据公式SiHC,的选择性=
38
生成SiCL,所消耗的SiCL4的物质的量
所消耗的SiC1,的总物质的量
100%-0.23ama×100%=
38
4x0.223a*100%.
第八章水溶液中的离子反应与平衡
第1节弱电解质的电离平衡
1.D解析:根据表中数据判断,pH>6.10时,碳酸氢根离子浓度大于
碳酸浓度,则pH=7的血液中c(H,C0,)<c(HC0),A正确:发生酸
中毒时,应该用碱性物质缓解,例如NHC0,溶液,碳酸氢根离子浓
度增大,使题干中平衡左移,氢离子浓度降低,可避免酸中毒,B正
确:水的离子积常数只与温度有关,与溶液的酸贼性无关,C正确:碳
酸氢钠溶液因水解程度大于电离程度呈碱性,c(HCO;):
c(H2C0,)=1时,pH=6.10,溶液呈酸性,说明碳酸的电离程度大于
碳酸氢根高子的水解程度,D错误。
2.A解析:HF在水中的电离方程式为HF(ag)一H(q)+F(q),
加水稀释,溶液中e(H)减小,电离平衡常数K=c()cF)不
e(HF)
变,则(职不断诚小,A正确:通人H0气体,溶液中c()增
c(F-)
大,HF的电离平衡向左移动,达到新的平衡后,c(H)相比通人HC
气体前仍然增大,则pH降低,B错误:HF在水中的电离方程式
为HF(aq)一H(胸)+F(aq)△H=-10.4k·mol1,为放热反
应,稍微加热,平衡逆向移动,电离平衡常数K减小,则K=
c(H):c()<6.3x10,C错误:HF为弱酸,电离过程中放热,总
e(HF)
放热更多,用氢氟酸替代盐酸测得中和反应的△H偏小,D错误。
技巧点拔
分析弱电解质溶液中两种粒子波度比值的变化时,常利用电离平
衡常数进行解答。如0.1ml·L1的HY溶液加水稀释,c(H)》
和c(m)均交小,无法直接判新,而利用人=c(Y)
c《即可解决。
e(HY)
3.C解析:4-氨基苯甲酸中氨基的存在会促进羧基电离,导致其羧基
的电离程度在相同温度下、相同溶剂中较装甲酸更大,故pK,:苯甲
酸>4-氨基苯甲酸,A错误:4-氨基苯甲酸具有两性,H较小时氨基
0
与氢离子作用,生成铵盐*H,N气○C0H,带正电,迁移速
率大,即在M点之前:是中性时,形成分子内盐或净电荷为0,不带
电,迁移速率为0:p较大时形成羧酸盐H,N一○0
,带
负电,迁移速率大,即在M点之后,B误;设H,○0H
为A,*H,NC-0H为A、H,NQC-0为A,
则有K=A):cH2,=A):c(OH,由于M点微粒不
c(A)
c(A)
带电(或净电荷为零),故c(A)=c(A),故
一学霸高考·白
c(A)·c(H)
c(A)
-巴),所以出=(成+k
c(A)·c(OH)c(OH)
K
c(A)
PK)=3.65,C正确:4-氨基苯甲酸在M点两侧分别形成铵盐和羧
酸盐,溶解度较大:M点处于分子形态(或净电荷为零),极性最小,
在水中溶解度最小,D错误。
4.C解析:由电离常数可知,硫酸在冰酵酸中应分步电离,一级电离
产生氢离子和硫酸氢根离子:H2S0,=H旷+HS0,A错误:从酸碱
质子现论出发,醋酸根离子会结合H从而表现碱性,故醋酸根离子
属于碱,B错误:从酸碱质子理论出发,水能结合质子属于碱,且水结
合质子成为水合氢离子表现碱性,四种酸的酸性在水中差别不大的
原因是水分子的碱性过强,C正确:在冰醋酸中,高氯酸的电离平衡
常数最大,所以高氯酸的酸性最强,D错误。
5.C解析:HC是强酸,CH,CO0H是弱酸,浓度相同时,盐酸溶液中
的c(F)要比醋酸中的大,故曲线应在醋酸之上;由于是相同倍数
稀释,故盐酸中c(H)始终比酷酸中的大:对于酷酸面言,加水稀
释,醋酸的电离程度增大,故曲线下降幅度平缓,若无限稀释,二
者c(H)会趋于相等,故选C。
易错提醒
电解质溶液图像中的“特殊点”及重要解题信息
(1)嫩粒分布分数图像中曲线的交点。这些交点表示两种微粒浓
度相等,如c(X)=c(HX)的点,代入相应电离常数表达式,可得
K(Hx)=():cX).10,进而可求出X的本解平衡常数
e(HX)
(X)严x等。
(2)图像中曲线变化信息。微粒分布分数图像中,随着pH的增大,
浓度只减小的曲线表示多元弱哦的分布分数,浓度先增大后减小
的曲线表示酸式酸根离子的分布分数,浓度只增大的击线表示弱
酸根高子的分布分数。
6.C解析:由图知,稀释相同倍数时,曲线Ⅱ的变化量大于曲线曲线
I,故曲线I表示MOH(一元弱碱),曲线Ⅱ表示NaOH溶液,A错
误:未稀释前,pH相同、体积均为V。,故c(N)=c(M°),但由于
MOH为一元弱碱,部分电离,故c(Na)=e(M)<c(MOH),B错误:
、e两点溶液的pH相同,c(OH)相同,在NOH溶液中,由电荷守
恒得c(OH)=c(Na)+c(H'),在MOH溶液中,由电荷守恒得
c(OH)=c(M)+c(H),故离子总浓度相同,C正确:加水稀释过
程中,c(0H)逐渐酸小,cOH
、逐渐增大,而由于温度不变。
c(MOH)
1
e(M)e(OH-)K
不变,故(MOm逐渐减小,D错误。
c(M')
7.C解析:
面线下:随着溶波OH增大,pH诚小,cNH
逐渐增大,N,H)逐渐减小
-lgx 4.00
3.00
2.00
1.00
、105
15
POH
曲线随者溶液pOH增大,H减小,NH
逐渐减小,NH)逐渐增大
曲线:随着溶液小WOH增大,H减小
c(N.H(OH)
K(NHF
dN.H)
e(N,H
--pOH-Ig(N.HJ
eN.H2
·化学·043一第七章真
☑真题集训探究考向,剖析考点限时:45mim
1.(2025·甘肃,4,3分)C02加氢转化成甲烷是
综合利用C02,实现“碳中和”和“碳达峰”的
重要方式。525℃、101kPa下,C02(g)+
4H2(g)—CH4(g)+2H,0(g)△H=
-185kJ·mo。反应达到平衡时,能使平衡
向正反应方向移动的是
(
A.减小体系压强
B.升高温度
C.增大H,浓度
D.恒容下充人惰性气体
2.(2025·安徽,11,3分)恒温恒压密闭容器
中,1=0时加入A(g),各组分物质的量分数x
随反应时间t变化的曲线如图(反应速率
=kx,k为反应速率常数)
加入A
N(g)
平街
H
xm平衔
平荷
反应时间)
下列说法错误的是
A该条件下平南_k而
xM,平街k,k2
B.0~t时间段,生成M和N的平均反应速率
相等
C.若加人催化剂,k,增大,k2不变,则x1和
xM,平均变大
D.若A(g)→M(g)和A(g)→N(g)均为放热
反应,升高温度则x平衡变大
3.(2025·安微,17,节选)I.通过甲酸分解可
第七章化学反应速率与化学平衡学霸高春
题演练
获得超高纯度的C0。甲酸有两种可能的分
解反应:
DHCOOH(g)=CO(g)+H20(g)
△H1=+26.3kJ·mol
2HCOOH(g)=CO2(g)+H,(g)
△H2=-14.9kJ·mol1
(1)反应C0(g)+H,0(g)—C0,(g)+H,(g)
的△H=
kJ·mole
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中通入一定
量的HCOOH(g),发生上述两个分解反应。
下列说法中能表明反应达到平衡状态的是
(填字母)。
a.气体密度不变
b.气体总压强不变
c.H,0(g)的浓度不变
d.C0和C02的物质的量相等
(3)一定温度下,使用某催化剂时反应历程如
下图,反应①的选择性接近100%,原因是
:升高温
度,反应历程不变,反应①的选择性下降,可
能的原因是
过波态2
HCOO*+H*
CO(g+ILO(g)
HCOOH(g)
过渡态lc0OH
反应D
+H安
反立②
HCOOH*
CO.(g)+TL(g)
反应历程
Ⅱ.甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(C0
和H2)的重要方法,主要反应有:
③CH,(g)+C0,(g)==2C0(g)+2H2(g)
④C02(g)+H2(g)=C0(g)+H20(g)
学霸高春白题化学
⑤CH,(g)+H20(g)C0(g)+3H,(g)
(4)恒温恒容条件下,可提高CH4转化率的
措施有
(填字母)。
a.增加原料中CH,的量
b.增加原料中CO2的量
c.通人Ar气
(5)恒温恒压密闭容器中,投入不同物质的量
之比的CH,/CO,/Ar混合气,投料组成与CH
和C0,的平衡转化率之间的关系如下图」
100
80
60
40
CO.
20
10/1080
1/198
30/3040
20/2060
5050M0
404020
CH/CO/
I.投料组成中Ar含量下降,平衡体系中
n(C0):n(H2)的值将
(填“增大”
“减小”或“不变”)。
Ⅱ.若平衡时Ar的分压为pkPa,根据a、b两
点计算反应⑤的平衡常数K。=
(kPa)2(用含p的代数式表示,K。是用分压代
替浓度计算的平衡常数,分压=总压×物质的
量分数)。
4.(2025·黑吉辽蒙,18.14分)乙二醇是一种
重要化工原料,以合成气(C0、H,)为原料合
成乙二醇具有重要意义
【.直接合成法:2C0(g)+3H,(g)催化剂
HOCH,CH,OH(g),不同温度下平衡常数如下
表所示。
温度
298K
355K
400K
平衡常数
6.5×10
1.0
1.3×10-3
(1)该反应的△H
0(填“>”或“<”)。
(2)已知CO(g)、H,(g)、HOCH,CH,OH(g)的燃烧
热(△H)分别为-akJ·mo、-bk·moΓ
-ckJ·mol,则上述合成反应的△H=
kJ·mol(用a、b和c表示)
(3)实验表明,在500K时,即使压强(34MPa)
很高乙二醇产率(7%)也很低,可能的原因是
(答出1条即可)。
Ⅱ.间接合成法:用合成气和O,制备的DMO
合成乙二醇,发生如下3个均放热的连续反
应,其中MG生成乙二醇的反应为可逆反应。
COOCI +2H,CILOII +2H,CILOIT +H,Cl
COOCH,-CH,OH COOCH,-CH,OH CH.,OH -HO CH.OH
DMO)
MG()
乙二醉g
乙醇(g)
(4)在2MPa、Cu/SiO,催化、固定流速条件
n(H2)
下,发生上述反应,初始氢酯比
n(DMO)
52.4,出口处检测到DM0的实际转化率及
MG、乙二醇、乙醇的选择性随温度的变化曲
线如图所示某物质的选择性=
n生成(该物质)
n游花(DMO)
×100%
(483.9
100
80
60
1450.50)
40
20
(4832)
0
443
463
483
503
523
沿足K
①已知曲线Ⅱ表示乙二醇的选择性,则曲线
(填图中标号,下同)表示DMO的转
化率,曲线
表示MG的选择性。
②有利于提高A点DM0转化率的措施有
(填字母)。
A.降低温度
B.增大压强
C.减小初始氢酯比
D.延长原料与催化剂的接触时间
③483K时,出口处(乙醇)
的值为
n(DMO)】
(精确至0.01)。
④A点反应MG(g)+2H2(g)=
HOCH,CH,OH(g)+CH,OH(g)的浓度商Q.=
(用物质的量分数代替浓度计算,精
确至0.001)。
5.(2024·福建.14节选)SiHCI3是制造多晶硅
的原料,可由Si和SiCl,耦合加氢得到,相关
反应如下:
I .SiCl(g)+H,(g)=SiHCI(g)+HCI(g)
△H=+52kJ·mol
Ⅱ.Si(s)+3HCI(g)—SiHCI(g)+H2(g)
△H2=-236kJ·mo
Ⅲ.Si(s)+SiCl,(g)+2H,(g)—2SiH,Cl,(g)
△H3=+16kJ·mo
(1)生成SiHCL,的总反应:
IV.Si (s)3SiCl (g)2H2 (g)
4 SiHCI,,(g)△H4=
kJ·mole
(2)体系达到平衡状态且其他条件不变时:
①压缩平衡体系体积,重新达到平衡后物质
的量分数增大的组分为
(填字母)。
a.SiCl
b.SiHCl,
c.SiH,Cl
d.HCI
②反应温度升高不利于提高平衡时产物
SiHCI,选择性的原因是
(3)在压强为P。的恒压体系中通入
第七章化学反应速率与化学平衡学霸高春
2.0molH2和1.0 mol SiCl.4,达到平衡时,气体
组分的物质的量分数随温度变化如图所
示(忽略气体组分在硅表面的吸附量)。已
知:K,为用气体分压表示的平衡常数,分压=
物质的量分数×总压。
0.8
(750.w1
II
(750,)
SiCl
0
(750,
m
(750,z
SiH.Cl,
1
n
700
750
800
湿度K
①图中n代表的组分为
(填化
学式)。
②750K时,反应Ⅲ的平衡常数K。=
。(列出计算式)》
③750K时,SiCL4的平衡转化率为f,消耗硅
的物质的量为
mol。(列出计算式)
(4)673K下,其他条件相同时,用Cu、Cu0和
CCl分别催化上述反应,一段时间内siCl,的
转化率如下表所示。(产物SiHCI,选择性均
高于98.5%)
催化剂
Cu
CuO
CuCl
SiCl,的转
7.3
14.3
22.3
化率/%
①使用不同催化剂时,反应V的△H:CuO催
化剂
CCl催化剂(填“>”“<”或
“=”,下同):反应W的活化能:Cu催化剂
CuCl催化剂。
②使用CuCl催化剂,初始投料a mol SiCl,该
段时间内得到B mol SiHCl,则SiHCI,的选择
性=
生成SiHCI,所消耗的SiCl,的物质的量
所消耗的SCl,的总物质的量
100%=
×100%。(列出计算式)
0
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