【文章內(nèi)容簡介】 吸附態(tài)的能量小于過渡態(tài)，所以物質(zhì)吸附在催化劑表面，形成過渡態(tài)的過程會吸收熱量；活化能最小的過程是CO、OH、H+3H2(g)生成CO+3H2(g)+H2O，反應方程式是OH+H==H2O(g)?！军c睛】本題考查平衡標志判斷、平衡圖象分析、化學平衡的計算，把握平衡三段式法計算為解答的關(guān)鍵，明確等效平衡原理利用，側(cè)重分析與計算能力的考查。7．制造一次性醫(yī)用口罩的原料之一丙烯是三大合成材料的基本原料，丙烷脫氫作為一條增產(chǎn)丙烯的非化石燃料路線具有極其重要的現(xiàn)實意義。丙烷脫氫技術(shù)主要分為直接脫氫和氧化脫氫兩種。(1)根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù)，計算丙烷直接脫氫制丙烯的反應C3H8(g)C3H6(g) +H2(g)的?H=___。共價鍵CCC=CCHHH鍵能/(kJ?mol1)348615413436(2)下圖為丙烷直接脫氫制丙烯反應中丙烷和丙烯的平衡體積分數(shù)與溫度、壓強的關(guān)系（圖中壓強分別為1104Pa和1105Pa）①在恒容密閉容器中，下列情況能說明該反應達到平衡狀態(tài)的是__（填字母）。A．?H保持不變B．混合氣體的密度保持不變C．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變D．單位時間內(nèi)生成1molHH鍵，同時生成1molC=C鍵②欲使丙烯的平衡產(chǎn)率提高，下列措施可行的是____（填字母）A．增大壓強 B．升高溫度 C．保持容積不變充入氬氣工業(yè)生產(chǎn)中為提高丙烯的產(chǎn)率，還常在恒壓時向原料氣中摻入水蒸氣，其目的是_____。③1104Pa時，圖中表示丙烷和丙烯體積分數(shù)的曲線分別是___、____（填標號）④1104Pa、500℃時，該反應的平衡常數(shù)Kp=____Pa（用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓=總壓物質(zhì)的量分數(shù)，計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）(3)利用CO2的弱氧化性，科學家開發(fā)了丙烷氧化脫氫制丙烯的新工藝，該工藝可采用鉻的氧化物作催化劑，已知C3H8+CO2(g)C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)，該工藝可以有效消除催化劑表面的積炭，維持催化劑的活性，其原因是____，相對于丙烷直接裂解脫氫制丙烯的缺點是_____。【答案】+123 kJ?mol1 C B 該反應是氣體分子數(shù)增多的反應，恒壓條件下充入水蒸氣容器體積增大，平衡右移 ⅳ ⅰ 103 C與CO2反應生成CO，脫離催化劑表面 生成有毒氣體CO(或其他合理說法) 【解析】【分析】(1)比較丙烷與丙烯的結(jié)構(gòu)，可確定斷裂2個CH鍵和1個CC鍵，形成1個C=C鍵和1個HH鍵，利用表中鍵能可計算C3H8(g)C3H6(g) +H2(g)的?H。(2)①A．對于一個化學反應，方程式確定后，?H確定，與反應進行的程度無關(guān)；B．混合氣體的質(zhì)量和體積都不變，密度始終不變；C．混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量增大，平均摩爾質(zhì)量不斷減??；D．反應發(fā)生后，總是存在單位時間內(nèi)生成1molHH鍵，同時生成1molC=C鍵。②A．增大壓強，平衡逆向移動；B．升高溫度，平衡正向移動；C．保持容積不變充入氬氣，平衡不受影響。工業(yè)生產(chǎn)中為提高丙烯的產(chǎn)率，還常在恒壓時向原料氣中摻入水蒸氣，可增大混合氣的體積，減小與反應有關(guān)氣體的濃度。③1104Pa與1105Pa進行對比，從平衡移動的方向確定圖中表示丙烷和丙烯體積分數(shù)的曲線。④1104Pa、500℃時，丙烷、丙烯、%，由此可計算該反應的平衡常數(shù)Kp。(3) CO2具有氧化性，能與催化劑表面的積炭發(fā)生反應生成一氧化碳氣體，由此可確定原因及缺點。【詳解】(1)比較丙烷與丙烯的結(jié)構(gòu)，可確定斷裂2個CH鍵和1個CC鍵，形成1個C=C鍵和1個HH鍵，利用表中鍵能可計算C3H8(g)C3H6(g) +H2(g)的?H=(2413+348) kJ?mol1(615+436) kJ?mol1=+123 kJ?mol1。答案為：+123 kJ?mol1；(2)①A．對于一個化學反應，方程式確定后，?H確定，與反應進行的程度無關(guān)，A不合題意；B．混合氣體的質(zhì)量和體積都不變，密度始終不變，所以密度不變時不一定達平衡狀態(tài)，B不合題意；C．混合氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量增大，平均摩爾質(zhì)量不斷減小，當平均摩爾質(zhì)量不變時，反應達平衡狀態(tài)，C符合題意；D．反應發(fā)生后，總是存在單位時間內(nèi)生成1molHH鍵，同時生成1molC=C鍵，反應不一定達平衡狀態(tài)，D不合題意；故選C。答案為：C；②A．增大壓強，平衡逆向移動，丙烯的平衡產(chǎn)率減小，A不合題意；B．升高溫度，平衡正向移動，丙烯的平衡產(chǎn)率增大，B符合題意；C．保持容積不變充入氬氣，平衡不受影響，C不合題意；故選B。答案為：B；工業(yè)生產(chǎn)中為提高丙烯的產(chǎn)率，還常在恒壓時向原料氣中摻入水蒸氣，可增大混合氣的體積，減小與反應有關(guān)氣體的濃度，其目的是該反應為氣體分子數(shù)增多的反應，恒壓條件下充入水蒸氣容器體積增大，平衡右移。答案為：該反應是氣體分子數(shù)增多的反應，恒壓條件下充入水蒸氣容器體積增大，平衡右移；③升高溫度，平衡正向移動，丙烷的體積分數(shù)減小，丙烯的體積分數(shù)增大，則ⅰ、ⅲ為丙烷的曲線，ⅱ、ⅳ為丙烯的曲線，1104Pa與1105Pa相比，壓強減小，平衡正向移動，從而得出表示丙烷體積分數(shù)的曲線為ⅳ，表示丙烯體積分數(shù)的曲線為ⅰ。答案為：ⅳ；ⅰ；④1104Pa、500℃時，丙烷、丙烯、%，由此可計算該反應的平衡常數(shù)Kp==103。答案：103；(3) CO2具有氧化性，能與催化劑表面的積炭發(fā)生反應生成一氧化碳氣體，其原因是C與CO2反應生成CO，脫離催化劑表面；相對于丙烷直接裂解脫氫制丙烯的缺點是生成有毒氣體CO(或其他合理說法)。答案為：C與CO2反應生成CO，脫離催化劑表面；生成有毒氣體CO(或其他合理說法)?！军c睛】利用鍵能計算反應熱時，比較反應物與生成物的結(jié)構(gòu)式，確定鍵的斷裂與形成是解題的關(guān)鍵。丙烷的結(jié)構(gòu)式為，丙烯的結(jié)構(gòu)式為，H2的結(jié)構(gòu)式為HH，由此可確定斷鍵與成鍵的種類及數(shù)目。8．某溫度時，在2L容器中X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量（n）隨著時間（t）變化的曲線如圖所示。由圖中數(shù)據(jù)分析：（1）該反應的化學方程式為_________________。（2）反應開始至2min，用Z表示的平均反應速率為_____________。（3）下列敘述能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_____________（填序號）。A．X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為3∶1∶2B．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化C．單位時間內(nèi)每消耗3molX，同時生成2molZD．混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化E．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變【答案】3X+Y≒2Z L1min1 BE 【解析】【分析】【詳解】(1) 從圖像可知，、做反應物，根據(jù)反應中物質(zhì)的量之比=系數(shù)之比，推斷出方程式為：3X + Y2Z，故答案為：3X + Y2Z；(2)2min時，v(Z)=，故答案為：L1min1；(3)A．物質(zhì)的量成正比關(guān)系不能說明達到平衡狀態(tài)，故A錯誤；B．反應前后氣體體積數(shù)不同，故壓強不變時說明達到平衡狀態(tài)，B正確；C．消耗X正反應方向，生成Z也是正反應方向，不能說明達到平衡狀態(tài)，C錯誤；D．化學反應遵循質(zhì)量守恒定律，故D錯誤；E．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化，說明正反應速率=逆反應速率，故達到平衡狀態(tài)，E正確；故答案為：BE。9．有利于可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境是全國文明城市評選的測評項目之一。（1）已知反應 2NO（g）+2CO（g）N2（g）+2CO2（g） v 正=k 正c2（NO）c2（CO），v 逆=k 逆c（N2）c2（CO2）（k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)）。一定條件下進行該反應，測得 CO 的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、起始投料比m= 的關(guān)系如圖 1 所示。①達到平衡后，僅升高溫度，k正增大的倍數(shù)________填“”“”或“=”）k逆增大的倍數(shù)。②下列說法正確的是_______。A 投料比：m1m2m3B 汽車排氣管中的催化劑可提高 NO 的平衡轉(zhuǎn)化率 C 當投料比 m＝2 時，NO 轉(zhuǎn)化率比 CO 轉(zhuǎn)化率小D 當體系中 CO2 和 CO 物質(zhì)的量濃度之比保持不變時，反應達到平衡狀態(tài)③若在 1L 的密閉容器中充入 1 molCO 和 1 mol NO，在一定溫度下達到平衡時，CO 的轉(zhuǎn)化率為 40%， 則 k 正︰k 逆=_______（填寫分數(shù)即可，不用化簡）（2）在 2L 密閉容器中充入 2mol CO 和 1mol NO2，發(fā)生反應 4CO（g）+2NO2（g）N2（g）+4CO2（g） ΔH0，如圖 2 為平衡時 CO2 的體積分數(shù)與溫度、 壓強的關(guān)系。①該反應達到平衡后，為在提高反應速率同時提高 NO 的轉(zhuǎn)化率，可采 取的措施有______（填字母序號）a 增加 CO 的濃度 b 縮小容器的體積 c 改用高效催化劑 d 升高溫度②若在 D 點對反應容器降溫的同時縮小體積至體系壓強增大，達到的平衡狀態(tài)可能是圖中 A ~ G 點中的______點。（3）近年來，地下水中的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題。在金屬Pt、Cu和銥（Ir）的催化作用下，密閉容器中的 H2 可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮（NO3），其工作原理如下圖所示。若導電基體上的 Pt 顆粒增多，造成的后果是______?！敬鸢浮? C D ab C 若Pt顆粒增多，NO3更多轉(zhuǎn)化為NH4+存在溶液中，不利于降低溶液中含氮量 【解析】【分析】【詳解】(1)①據(jù)圖1所示，正反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，則k正增大的倍數(shù)＜k逆增大的倍數(shù)；②A. 由圖象可知，溫度一定時，增大NO濃度，CO轉(zhuǎn)化率增大，即起始投料比m越大時，CO轉(zhuǎn)化率越大，所以投料比：m1＞m2＞m3，故A錯誤；B. 催化劑只改變反應速率，不改變平衡轉(zhuǎn)化率，故B錯誤；C. 由反應計量關(guān)系可知，反應中NO、CO的變化量相同，平衡轉(zhuǎn)化率α=100%，所以平衡轉(zhuǎn)化率與起始量成反比，即投料比m=2時CO轉(zhuǎn)化率是NO轉(zhuǎn)化率的2倍，故C正確；D. 反應正向移動時CO2濃度增大，CO濃度減小，即平衡移動過程中二者濃度比值會發(fā)生變化，所以當二者比值不變時說明反應達到平衡，故D正確；故答案為：CD；③若在 1L 的密閉容器中充入 1 mol CO 和 1 mol NO，在一定溫度下達到平衡時，CO 的轉(zhuǎn)化率為 40%，列三段式有： 達到平衡狀態(tài)時正逆反應速率相等，則k 正?c2(NO)?c2(CO)=k 逆?c(N2)?c2(CO2)，則；(2)①a. 增加CO的濃度平衡正向移動，NO轉(zhuǎn)化率提高，故a正確；b. 縮小容器的體積相當于增大壓強平衡正向移動，NO轉(zhuǎn)化率提高，故b正確；c. 改用高效催化劑，只改變化學反應速率不影響平衡移動，所以NO轉(zhuǎn)化率不變，故c錯誤；d. 該反應焓變小于零，正反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，NO轉(zhuǎn)化率降低，