2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习章末综合检测: 化学反应速率与化学平衡

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

2021版新高考地区选考化学(人教版)一轮复习章末综合检测: 化学反应速率与化学平衡

章末综合检测 ‎(时间:90分钟 分值:100分)‎ 一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1.在可逆反应中,改变下列条件一定能加快反应速率的是(  )‎ A.增大反应物的量     B.升高温度 C.增大压强 D.分离出生成物 解析:选B。A项,若反应物为固体,则增大反应物的量,反应速率不变;C项,增大压强,若参加反应的气体的浓度不变,则反应速率不变,如在恒容条件下充入惰性气体;D项,分离出生成物,反应速率可能减小,也可能不变。‎ ‎2.下列实验方案和结论都正确且能证明物质性质决定反应速率大小的是(  )‎ 选项 实验方案 实验结论 A 常温下,相同形状、大小的钠粒分别与水、乙醇反应 钠与水反应比钠与乙醇反应快 B 常温下,浓硫酸、稀硫酸分别与铝片反应 浓硫酸与铝片反应较快 C 硫黄分别在空气中、纯氧气中燃烧 硫黄在纯氧气中燃烧生成SO3‎ D 铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧气中能燃烧 纯氧气比空气中O2活泼 解析:选A。水分子中的氢比乙醇分子中羟基上的氢活泼,相同形状、大小的钠粒与水反应速率大于乙醇,说明物质性质决定化学反应速率大小,A项正确;浓硫酸、稀硫酸中溶质相同,但是浓度不同,物质性质不同,常温下浓硫酸与铝片发生钝化现象,铝片表面生成一层致密的氧化膜,氧化膜可阻止浓硫酸与内部铝的接触,B项错误;硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,但S在O2中燃烧也生成SO2,C项错误;空气中O2和纯氧气的化学性质相同,铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧气中能燃烧,是因为O2浓度不同,D项错误。‎ ‎3.(2020·上海黄浦区调研)下图是合成氨反应的正、逆反应速率随反应时间变化的示意图,有关叙述错误的是(  )‎ A.状态Ⅰ和状态Ⅱ时,反应均处于平衡状态 B.状态Ⅰ变化为状态Ⅱ的过程,称为化学平衡移动 C.t1时刻平衡向正反应方向移动,平衡常数增大 D.同一种反应物在状态Ⅰ和状态Ⅱ时,浓度不相等 解析:选C。A项,状态Ⅰ和状态Ⅱ时,正、逆反应速率相等,反应均处于平衡状态,‎ 正确;B项,状态Ⅰ改变条件瞬间正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行到达状态Ⅱ,化学平衡发生移动,正确;C项,t1时刻平衡正向移动,根据图像可知,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,所以改变的条件是增大反应物浓度,温度不变,平衡常数不变,错误;D项,由于平衡发生了移动,所以反应物、生成物的浓度均发生变化,正确。‎ ‎4.(2020·哈尔滨三中调研)下列说法中不正确的是(  )‎ A.SiO2(s)+2C(s)===Si(s)+2CO(g)只能在高温下自发进行,说明该反应的ΔH>0‎ B.3C(s)+CaO(s)===CaC2(s)+CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH>0‎ C.BaSO4(s)+4C(s)===BaS(s)+4CO(g)在常温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0‎ D.2NO(g)+O2(g)===2NO2(g)在常温下能够自发进行,说明该反应的ΔH<0‎ 解析:选C。C项,由ΔG=ΔH-TΔS>0,因为该反应的ΔS>0,所以-TΔS<0,所以ΔH>0。‎ ‎5.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是(  )‎ A.SO2氧化为SO3,往往需要使用催化剂2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)‎ B.500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0‎ C.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深H2(g)+I2(g)2HI(g)‎ D.实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气Cl2+H2OH++Cl-+HClO 解析:选D。加入催化剂有利于加快反应速率,但不会引起平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,A项错误;合成氨的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,500 ℃左右的温度比室温更有利于合成氨反应,是从反应速率不能太低和催化剂的活性两方面考虑,不能用勒夏特列原理解释,B项错误;在H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡中,增大压强,浓度增大,颜色加深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C项错误;氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,使化学平衡逆向移动,可减小氯气的溶解量,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,D项正确。‎ ‎6.(2020·通海二中高三月考)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应:A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0。t1时刻达到平衡后,在t2时刻改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.0~t2时间段内,v(正)>v(逆)‎ B.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数Ⅰ>Ⅱ C.t2时刻改变的条件可能是向密闭容器中通入C D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ<Ⅱ 解析:选C。0~t1时间段内,反应正向进行,v(正)>v(逆),t1~t2时间段内,反应达到平衡,v(正)=v(逆),A项错误;t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,B项错误;向容器中通入C(g),逆反应速率瞬间增大,再次建立的平衡与原平衡等效,说明和原平衡相同,符合图像,C项正确;t2时刻改变条件后达到平衡时逆反应速率不变,说明和原平衡等效,且温度不变,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数相等,D项错误。‎ ‎7.(2020·洛阳高三模拟)工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是 ‎①2C(焦炭)+O2(空气)2CO ‎②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2‎ 该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需,其主要原因是(  )‎ A.CO过量 B.CO与铁矿石接触不充分 C.炼铁高炉的高度不够 D.CO与Fe2O3的反应有一定限度 解析:选D。因为高炉炼铁的反应具有一定的限度,通过提高CO的浓度使平衡向生成铁(正反应)的方向移动,所以焦炭的使用量多。‎ ‎8.已知X(g)+Y(g)2W(g)+M(g) ΔH=+a kJ·mol-1(a>0)。一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g)与 1 mol Y(g)。下列说法正确的是(  )‎ A.充分反应后,放出热量为a kJ B.当反应达到平衡状态时,X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2‎ C.当X的物质的量分数不再改变时,表明该反应已达到平衡 D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小 解析:选C。A项,反应X(g)+Y(g)2W(g)+M(g)属于可逆反应,且为吸热反应,则1 mol X(g) 与1 mol Y (g)充分反应后不可能完全转化,吸收的热量小于a kJ,故A错误;B项,当反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变,但X与W的物质的量浓度之比不一定为1∶2,故B错误;C项,当X的物质的量分数不再改变时,说明正反应速率和逆反应速率相等,表明该反应已达到平衡,故C正确;D项,若增大Y的浓度,正、逆反应速率均增大,故D错误。‎ ‎9.(2020·盐城高三模拟)一定温度下,在三个体积均为0.5 L的恒容密闭容器中发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),其中容器Ⅰ中5 min时达到平衡。‎ 容器编号 温度/℃‎ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol CO Cl2‎ COCl2‎ COCl2‎ Ⅰ ‎500‎ ‎1.0‎ ‎1.0‎ ‎0‎ ‎0.8‎ Ⅱ ‎500‎ ‎1.0‎ a ‎0‎ ‎0.5‎ Ⅲ ‎600‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎0.7‎ 下列说法中正确的是(  )‎ A.容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(CO)=0.16 mol·L-1·min-1‎ B.该反应的正反应为吸热反应 C.a=0.55‎ D.若起始时向容器Ⅰ中加入0.8 mol CO、0.8 mol Cl2,达到平衡时CO转化率大于80%‎ 解析:选C。A项,容器Ⅰ中前5 min的平均反应速率v(COCl2)==0.32 mol·L-1·min-1,依据反应速率之比等于化学计量数之比分析,v(CO)=0.32 mol·L-1·min-1,错误;B项,依据表中数据,容器Ⅲ中投料与容器Ⅰ中等效,温度升高,平衡时COCl2的物质的量减小,说明平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,错误;C项,依据Ⅰ中数据求算500 ℃时的平衡常数:‎ CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)‎ 起始浓度/(mol·L-1) 2.0 2.0 0‎ 转化浓度/(mol·L-1) 1.6 1.6 1.6‎ 平衡浓度/(mol·L-1) 0.4 0.4 1.6‎ 该温度下反应的平衡常数K==10,平衡时CO的转化率为×100%=80%,依据Ⅱ中数据,列三段式:‎ CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)‎ 起始浓度/(mol·L-1) 2.0 2a 0‎ 转化浓度/(mol·L-1) 1.0 1.0 1.0‎ 平衡浓度/(mol·L-1) 1.0 2a-1.0 1.0‎ 则有=10,解得a=0.55,正确;D项,正反应为气体体积减小的反应,若起始向容器Ⅰ中加入0.8 mol CO和0.8 mol Cl2,与容器Ⅰ相比相当于减压,平衡逆向移动,CO平衡转化率降低,小于80%,错误。‎ ‎10.乙烯气相直接水合反应制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下[起始时,n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器体积为1 L]。‎ 下列分析不正确的是(  )‎ A.乙烯气相直接水合反应的ΔH<0‎ B.图中压强的大小关系为p1>p2>p3‎ C.图中a点对应的平衡常数K= D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b 解析:选B。依据图像分析,在同一压强下,随着温度的升高,乙烯的平衡转化率降低,说明该反应正方向为放热反应,即ΔH<0,A项正确;由方程式C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)可知,该反应的正反应是气体体积减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的平衡转化率提高,因此压强的大小关系是p1v(逆)‎ C.容器(2)中反应达平衡时,吸收的热量Q为9.26 kJ D.若条件为“绝热恒容”,容器(1)中反应达平衡时n(NH3)<0.6 mol 解析:选AB。分析容器(1)(2)中的投料量可知,二者可建立等效平衡,所以二者的平衡状态相同,因此平衡时两个容器内压强相等,A项错误;根据容器(1)中 反应达到平衡时体系能量的变化可知,该反应中转化的N2为=0.3 mol,根据三段式分析:‎ N2(g)+3H2(g)2NH3(g)‎ c(始)/(mol·L-1) 2 3 0‎ c(变)/(mol·L-1) 0.3 0.9 0.6‎ c(平)/(mol·L-1) 1.7 2.1 0.6‎ K==≈0.023。容器(2)中反应开始时,浓度商Qc==≈0.069>K,所以反应向逆反应方向进行,v(正)v(逆)‎ D.若注射器绝热(不与外界进行热交换),则压缩达新平衡后平衡常数K减小 解析:选D。A项,b点后的拐点透光率下降,说明气体颜色加深,c(NO2) 增大,若是拉伸注射器,体积增大,则c(NO2)减小,不符合题意,错误;B项,由于图示是拉伸和压缩注射器,所以c点与a点相比,c(NO2)、c(N2O4) 均增大(原理同A分析),错误;C项,c点后的拐点透光率升高,即c(NO2)减小,是拉伸注射器所致,平衡向逆反应方向移动,故d点:v(正)②,错误;C.比较实验Ⅰ、Ⅱ中数据,NO浓度不变,氢气浓度增大一倍,反应速率变为原来的二倍,比较实验Ⅲ、Ⅳ中数据,H2浓度不变,NO浓度增大一倍,反应速率变为原来的四倍,据此得到速率方程:v=kc2(NO)·c(H2),依据实验Ⅰ中数据计算k=5 000,则速率表达式为v=5 000c2(NO)·c(H2),错误;D.反应2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g)中,每生成7 g N2,放出166 kJ的热量,则生成28 g N2放热664 kJ,热化学方程式为2NO(g)+2H2(g)===N2(g)+2H2O(g) ΔH=-664 kJ·mol-1,正确。‎ ‎14.使用SNCR脱硝技术的原理是4NO(g)+4NH3(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g),如图是在密闭体系中研究反应条件对烟气脱硝效率的实验结果。下列说法正确的是(  )‎ A.其他条件一定,升高温度,脱硝效率先逐渐增大,后逐渐减小 B.减小氨的浓度有助于提高NO的转化率 C.从图1判断,脱硝的最佳温度约为925 ℃‎ D.从图2判断,综合考虑脱硝效率和运行成本最佳氨氮摩尔比应为2.5‎ 解析:选AC。由图1,升高温度,脱硝效率先逐渐增大,后逐渐减小,A对;减小氨的浓度,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,B错;由图1,温度约为925 ℃时,NH3‎ 浓度较低且脱硝效率最高,C对;氨氮摩尔比为2.5时,虽然脱硝效率最高,但NH3浓度太大,成本过高,D错。‎ ‎15.在1.0 L恒容密闭容器中充入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.该反应的正反应为吸热反应 B.压强大小关系为p1”“=”或“<”)。‎ ‎(2)反应方程式中的x=________,30 min时改变的反应条件是_________________。‎ ‎(3)20~30 min时反应的平衡常数________30~40 min时反应的平衡常数(填“>”“=”或“<”)。‎ ‎(4)该反应的正反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。‎ ‎(5)反应过程中B的转化率最大的时间段是_______________min。‎ 解析:(1)0~20 min, A从2.00 mol·L-1减小到1.00 mol·L-1,故其反应速率为=0.05 mol·L-1·min-1;8 min时反应未达到平衡,反应向正反应方向进行,v(正)>v(逆)。‎ ‎(2)30 min时条件改变的瞬间,A、C浓度均减小,正、逆反应速率均减小且相等,平衡不移动,则改变的条件是扩大体积,减小压强,该反应前后气体的体积不变,故x=1。‎ ‎(3)20~30 min和30~40 min两时间段内温度不变,平衡常数不变。‎ ‎(4)40 min时改变条件后,C的浓度减小,A的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动。从题图2可知,条件改变后正、逆反应速率都增大,增大生成物的浓度、增大压强、加催化剂都不符合题意,则改变的条件只有升高温度。升高温度,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应。‎ ‎(5)20~30 min、30~40 min两个阶段虽然条件不同,但平衡并未发生移动,40~54 min阶段平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,故20~40 min时间段内B的转化率最大。‎ 答案:(1)0.05 mol·L-1·min-1 >‎ ‎(2)1 扩大容器体积,减小压强 ‎(3)= (4)放热 (5)20~40‎ ‎18.(12分)(2020·石家庄高三模拟)汽车尾气中含有NO、CO和碳颗粒等有害物质,已成为某些大城市空气的主要污染源。‎ ‎(1)汽车燃料中一般不含氮元素,汽缸中生成NO的原因为__________________;(用化学方程式表示,为可逆反应);汽车启动后,汽缸内温度越高,单位时间内NO排放量越大,试分析其原因:____________________________________________。‎ ‎(2)治理汽车尾气中NO和CO污染的一种方法是将其转化为无害的CO2和N2,反应原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH<0。某研究小组在三个容积均为5 L的恒容密闭容器中,分别充入0.4 mol NO和0.4 mol CO,在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示。‎ ‎①实验Ⅱ从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)=____________________。‎ ‎②图中三组实验从开始至达到平衡时的反应速率v(NO)由大到小的顺序为________(填实验序号)。‎ ‎③与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ和实验Ⅲ分别仅改变一种反应条件,‎ 所改变的条件和判断的理由分别为 实验Ⅰ__________________________________________________________________;‎ 实验Ⅲ__________________________________________________________________。‎ ‎④三组实验中CO的平衡转化率αⅠ(CO)、αⅡ(CO)和αⅢ(CO)的大小关系为______。‎ ‎⑤实验Ⅲ的平衡常数K=________。‎ 解析:(1)氮气与氧气在高温下反应生成NO,反应方程式为N2+O22NO;温度升高,反应速率加快,单位时间内NO排放量增大。‎ ‎(2)①设参加反应的NO为x mol,则:‎ ‎2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)‎ 开始/mol 0.4 0.4 0 0‎ 转化/mol x x x 0.5x 平衡/mol 0.4-x 0.4-x x 0.5x 恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,则(0.4+0.4) mol∶(0.4-x+0.4-x+x+0.5x) mol=320∶250,解得x=0.35,故v(NO)==1.75×10-3mol·L-1·min-1。②反应速率越快,达到平衡的时间越短,由图可知反应速率:Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ。③对比实验Ⅱ、Ⅰ可知,实验Ⅰ起始压强增大且达到平衡的时间缩短,应是升高温度;对比实验Ⅱ、Ⅲ可知,起始和平衡时压强均不变,实验Ⅲ达到平衡的时间缩短,应是使用催化剂。④根据③中分析可知,实验Ⅱ、Ⅲ相比,平衡不移动,故CO转化率不变,即αⅡ(CO)=αⅢ(CO)。实验Ⅰ与实验Ⅱ相比,实验Ⅰ中温度较高,正反应为放热反应,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小,即αⅠ(CO)<αⅡ(CO),故转化率αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO)。⑤实验Ⅱ、Ⅲ温度相同,平衡常数相同,结合①中计算可知平衡时NO的浓度为0.01 mol·L-1,CO的浓度为0.01 mol·L-1,CO2的浓度为0.07 mol·L-1,N2的浓度为0.035 mol·L-1,平衡常数K===17 150。‎ 答案:(1)N2+O22NO 温度升高,反应速率加快 ‎ ‎(2)①1.75×10-3 mol· L-1·min-1‎ ‎②Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ ‎③升高温度;起始压强比实验Ⅱ大,达到平衡的时间比实验Ⅱ短 加催化剂;达到平衡的时间比实验Ⅱ短,且平衡没有移动 ‎④αⅡ(CO)=αⅢ(CO)>αⅠ(CO) ‎ ‎⑤17 150‎ ‎19.(14分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨,污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:‎ ‎(1)NaClO2的化学名称为________________。‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol·L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 离子 SO SO NO NO Cl-‎ c/(mol·L-1)‎ ‎8.35×10-4‎ ‎6.87×10-6‎ ‎1.5×10-4‎ ‎1.2×10-5‎ ‎3.4×10-3‎ ‎①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式:_______________。‎ 增加压强,NO的转化率________(填“提高”“不变”或“降低”)。‎ ‎②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐________ (填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎③由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是________________________。‎ ‎(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。‎ ‎①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”“不变”或“减小”)。‎ ‎②反应ClO+2SO===2SO+Cl-的平衡常数K表达式为____________________。‎ ‎(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ ‎①从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_________________。‎ ‎②已知下列反应:‎ SO2(g)+2OH- (aq) ===SO (aq)+H2O(l) ΔH1‎ ClO- (aq)+SO(aq)===SO(aq)+Cl-(aq) ΔH2‎ CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH3‎ 则反应SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH- (aq) === CaSO4(s)+H2O(l)+Cl- (aq)的ΔH=____________________________。‎ 解析:(1)NaClO2中氯元素的化合价为+3价,NaClO2的名称是亚氯酸钠。(2)①NaClO2溶液脱硝过程中,NO转化为NO、NO,主要转化为NO,书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒,得到4NO+3ClO+4OH-===4NO+2H2O+3Cl-。上述反应是气体分子数减小的反应,增大压强有利于反应正向进行,使NO的转化率提高。②根据上述反应可知,随着吸收反应的进行,溶液中c(H+)逐渐增大,pH逐渐减小。③由实验结果看出 ‎,溶液中含硫离子的浓度大于含氮离子的浓度,所以脱硫反应速率大于脱硝反应速率。这可能是因为NO溶解度较低、脱硝反应活化能较高等。(3)①纵坐标是平衡分压的负对数,反应温度升高,SO2和NO的平衡分压的负对数减小,即平衡分压增大,说明平衡逆向移动,所以平衡常数减小。②根据平衡常数表达式的定义书写即可。(4)①如果使用Ca(ClO)2,则生成的SO会与Ca2+结合,生成CaSO4沉淀,促使脱硫反应正向进行,提高SO2的转化率。②设三个反应依次是a、b、c,根据盖斯定律,由a+b-c得SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq) ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。‎ 答案:(1)亚氯酸钠 ‎(2)①4NO+3ClO+4OH-===4NO+2H2O+3Cl- 提高 ②减小 ③大于 NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)‎ ‎(3)①减小 ② ‎(4)①形成CaSO4沉淀,平衡向产物方向移动,SO2转化率提高 ②ΔH1+ΔH2-ΔH3‎ ‎20.(14分)(2020·南昌一模)乙酸制氢具有重要意义,发生的反应如下:‎ 热裂解反应:CH3COOH(g)===2CO(g)+2H2(g) ΔH=+213.7 kJ·mol-1‎ 脱羧基反应:CH3COOH(g)===CH4(g)+CO2(g) ΔH=-33.5 kJ·mol-1‎ ‎(1)请写出CO与H2甲烷化的热化学方程式:_________________________________。‎ ‎(2)在密闭容器中,利用乙酸制氢,选择的压强为________(填“高压”或“常压”)。其中温度与气体产率的关系如图:‎ ‎①约650 ℃之前,脱羧基反应活化能低,速率快,故氢气产率低于甲烷;650 ℃之后氢气产率高于甲烷,理由是随着温度升高,热裂解反应速率加快,同时________________。‎ ‎②保持其他条件不变,在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而CO的产率下降,请用化学方程式表示:_____________________________________________________。‎ ‎(3)若利用合适的催化剂控制其他副反应,温度为T ℃时达到平衡,总压强为p kPa,热裂解反应消耗乙酸20%,脱羧基反应消耗乙酸60%,乙酸体积分数为________(计算结果保留一位小数);脱羧基反应的平衡常数Kp为________(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留一位小数)。‎ 解析:(1)将已知热化学方程式依次编号为①②,根据盖斯定律,由②-①‎ 得2CO(g)+2H2(g)===CH4(g)+CO2(g) ΔH=-247.2 kJ·mol-1。‎ ‎(2)CH3COOH(g)===2CO(g)+2H2(g)为气体体积增大的反应,选择的压强为常压。‎ ‎(3)设起始时乙酸的物质的量为n mol CH3COOH(g)===2CO(g)+2H2(g)‎ 消耗/mol 0.2n 0.4n 0.4n CH3COOH(g)===CH4(g)+CO2(g)‎ 消耗/mol 0.6n 0.6n 0.6n 乙酸体积分数为×100%≈9.1%;‎ 脱羧基反应的平衡常数Kp==≈0.8p。‎ 答案:(1)2CO(g)+2H2(g)===CH4(g)+CO2(g) ΔH=-247.2 kJ·mol-1‎ ‎(2)常压 ①热裂解反应正向进行,而脱羧基反应逆向进行 ②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)‎ ‎(3)9.1% 0.8p
查看更多

相关文章

您可能关注的文档