20xx屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的方向和限度學(xué)案-資料下載頁(yè)
2025-04-03 03:08本頁(yè)面
【正文】 ρ混=m總V和⑤M=m總n總計(jì)算時(shí)要注意m總應(yīng)為氣體的質(zhì)量,V應(yīng)為反應(yīng)容器的體積,n總應(yīng)為氣體的物質(zhì)的量。(3)起始濃度、平衡濃度不一定呈現(xiàn)化學(xué)計(jì)量數(shù)比,但物質(zhì)之間是按化學(xué)計(jì)量數(shù)反應(yīng)和生成的,故各物質(zhì)的濃度變化之比一定等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比,這是計(jì)算的關(guān)鍵?！镜淅形觥俊镜淅炕钚蕴靠商幚泶髿馕廴疚颪O,反應(yīng)原理:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH0。T ℃時(shí),在2 mol mol活性炭(無(wú)雜質(zhì)), mol。下列說(shuō)法不合理的是( ):K=916,NO的轉(zhuǎn)化率是60% min末達(dá)到平衡,則v(NO)= molL1min1【解析】選D。利用三段式分析: C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)起始物質(zhì)的量(mol) 0 0轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol) 平衡物質(zhì)的量(mol) 平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度:c(NO)= molL1,c(N2)= molL1,c(CO2)= molL1。A項(xiàng),該溫度下的平衡常數(shù):K=c(N2)c(CO2)c2(NO)=916,正確。B項(xiàng),達(dá)到平衡時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率:100%=60%,正確。C項(xiàng),3 min末達(dá)到平衡,則v(NO)=ΔnVΔt= molL1min1,正確。D項(xiàng),該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度使反應(yīng)平衡左移,錯(cuò)誤?！拘骂}快遞】,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c0(X)、c0(Y)、c0(Z)(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、 molL molL molL1,則下列判斷正確的是( )(X)∶c0(Y)=3∶1,Y和Z的生成速率之比為2∶Y的轉(zhuǎn)化率不相等(X)的取值范圍為0 molL1c0(X) molL1【解析】選D。列出“三段式”濃度變化: X(g)+3Y(g)2Z(g)起始/molL1 c0(X) c0(Y) c0(Z)轉(zhuǎn)化/molL1 a 3a 2a平衡/molL1 A項(xiàng),c0(X)∶c0(Y)=(a+)∶(3a+)=1∶3,故錯(cuò)誤。B項(xiàng),平衡時(shí),v逆(Y)∶v正(Z)=3∶2,故B錯(cuò)誤。C項(xiàng),X、Y的轉(zhuǎn)化率之比為aa+∶3a3a+=1∶1,故C錯(cuò)誤。2.(2021湖州模擬)以氧化鋁為原料,通過(guò)碳熱還原法可合成氮化鋁(AlN)。通過(guò)電解法可制取鋁。電解鋁時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的CO2可通過(guò)二氧化碳甲烷化再利用。請(qǐng)回答:(1)已知:2Al2O3(s)4Al(g)+3O2(g)ΔH1=3 351 kJmol12C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=221 kJmol12Al(g)+N2(g)2AlN(s) ΔH3=318 kJmol1碳熱還原Al2O3合成AlN的總熱化學(xué)方程式是___________________,該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是____________。(2)在常壓、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合氣體(體積比1∶4,總物質(zhì)的量a mol)進(jìn)行反應(yīng),測(cè)得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比)。反應(yīng)Ⅰ CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH4反應(yīng)Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH5①下列說(shuō)法不正確的是________。 4小于零,將CO2和H2的初始體積比改為1∶3,可提高CO2平衡轉(zhuǎn)化率②350℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為V L,該溫度下反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)為_(kāi)_______(用a、V表示)。③350℃下CH4物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖3所示。畫(huà)出400℃下0～t1時(shí)刻CH4物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線。(3)據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,CO2可以在堿性水溶液中電解生成甲烷,生成甲烷的電極反應(yīng)式是__________________________?！窘馕觥?1)①2Al2O3(s)4Al(g)+3O2(g) ΔH1=3 351 kJmol1,②2C(s)+O2(g)2CO(g) ΔH2=221 kJmol1,③2Al(g)+N2(g)2AlN(s) ΔH3=318 kJmol1,蓋斯定律計(jì)算,(①+②3+③2)12得到,碳熱還原Al2O3合成AlN的總熱化學(xué)方程式:3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)2AlN(s)+3CO(g) ΔH=+1 026 kJmol1,反應(yīng)ΔS0,ΔH0,則滿足ΔHTΔS0,反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件是高溫條件下。(2)①,二氧化碳轉(zhuǎn)化率先增大是反應(yīng)正向進(jìn)行,到一定溫度達(dá)到平衡狀態(tài),升溫平衡逆向進(jìn)行,二氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,平衡說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH4小于零,故A正確。,圖象變化趨勢(shì)隨溫度升高到400℃以上,CH4和CO選擇性受溫度影響甲烷減小,一氧化碳增大,溫度可影響產(chǎn)物的選擇性,故B正確。,達(dá)到平衡狀態(tài),隨溫度升高二氧化碳轉(zhuǎn)化率減小,故C錯(cuò)誤。(體積比1∶4,總物質(zhì)的量a mol)進(jìn)行反應(yīng),將CO2和H2的初始體積比改為1∶3,二氧化碳轉(zhuǎn)化率減小,故D錯(cuò)誤。②在常壓、Ru/TiO2催化下,CO2和H2混合氣體(體積比1∶4,總物質(zhì)的量a mol)進(jìn)行反應(yīng),350℃時(shí),反應(yīng)Ⅰ在t1時(shí)刻達(dá)到平衡,平衡時(shí)容器體積為V L,二氧化碳轉(zhuǎn)化率為80%。 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)起始量(mol) 0 0變化量(mol) 平衡量(mol) 平衡常數(shù)K=[()2]247。[()4]=625V2a2。③反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫平衡逆向進(jìn)行,二氧化碳轉(zhuǎn)化率減小,圖中分析可知400℃%,甲烷物質(zhì)的量減小小于350℃時(shí)甲烷物質(zhì)的量,達(dá)到平衡所需要時(shí)間縮短 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)起始量(mol) 0 0變化量(mol) 平衡量(mol) 畫(huà)出圖象,達(dá)到平衡狀態(tài)甲烷 mol,升溫加快反應(yīng)速率,達(dá)到平衡所需時(shí)間縮短,得到圖象為。(3)CO2可以在堿性水溶液中電解生成甲烷,結(jié)合電荷守恒和原子守恒,用氫氧根離子濃度配平電荷守恒得到電極反應(yīng)為CO2+6H2O+8eCH4+8OH。答案:(1)Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)3CO(g)+2AlN(s) ΔH=+1 026 kJmol1高溫(2)①CD?、?25V2/a2③(3)CO2+6H2O+8eCH4+8OH
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