全国卷第二道大题化学平衡试题分类Word格式.docx
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(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用3将废液中的2O72−还原成3+,反应的离子方程式为。
(2016全国新课标Ⅱ卷)27.(14分)
丙烯腈(2=)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产。
主要副产物有丙烯醛(2=)和乙腈(3)等。
回答下列问题:
(1) 以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯晴(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:
①C3H6(g)+3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=−515 ·
−1
②C3H6(g)+O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=−353 ·
两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是 ;
有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ;
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是 。
(2) 图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。
低于460℃时,丙烯腈的产率 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡转化率,判断理由是 ;
高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是 (双选,填标号)。
A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.副反应增多D.反应活化能增大
(3) 丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)(丙烯)的关系如图(b)所示。
由图可知,最佳n(氨)(丙烯)约为 ,理由是 。
进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为 。
(2016全国新课标3卷)27.(15分)
煤燃烧排放的烟气含有2和,形成酸雨、污染大气,采用2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
(1)2的化学名称为。
(2)在鼓泡反应器中通入含有2和的烟气,反应温度为323K,2溶液浓度为5×
10−3·
反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
42−
32−
3−
2−
−
(·
L−1)
8.35×
10−4
6.87×
10−6
1.5×
1.2×
10−5
3.4×
10−3
①写出2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式。
增加压强,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2和在烟气中的初始浓度不同,还可能是。
(3)在不同温度下,2溶液脱硫、脱硝的反应中,2和的平衡分压如图所示。
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2−+232−242−−的平衡常数K表达式为。
(4)如果采用、()2替代2,也能得到较好的烟气脱硫效果。
①从化学平衡原理分析,()2相比具有的优点是。
②已知下列反应:
2(g)+2−()32−()2O(l)ΔH1
−()32−()42−()−()ΔH2
4(s)2+()42−()ΔH3
则反应2(g)+2+()+−()+2−()4(s)2O(l)−()的Δ。
(2015年全国高考新课标I卷)28.(15分)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛图。
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加2和H24,即可得到I2,该反应的还原产物为。
(2)上述浓缩液中含有、等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加3溶液,当开始沉淀时,溶液中为:
,已知()=1.8×
10-10,()=8.5×
10-17。
(3)已知反应2(g)2(g)+I2(g)的△11·
1,12(g)、12(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436、151的能量,则1(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为。
(4)研究了下列反应:
2(g)H2(g)2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x()与反应时间t的关系如下表:
根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:
。
上述反应中,正反应速率为v正正x2(),逆反应速率为v逆逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为(以K和k正表示)。
若k正=0.00271,在40时,v正1
由上述实验数据计算得到v正()和v逆(H2)的关系可用下图表示。
当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为(填字母)
(2015全国新课标Ⅱ卷)27.(14分)甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。
利用合成气(主要成分为、2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①(g)+2H2(g)3(g)△H1
②2(g)+3H2(g)3(g)2O(g)△H2
③2(g)2(g)(g)2O(g)△H3
化学键
CO
(1)
436
343
1076
465
413
(1)已知反应①中的相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1=1,已知△H2581,则△H3=1
(2)反应①的化学平衡常数K的表达式为;
图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是。
(3)合成气的组成n(H2)
(2)=2.60时体系中的平衡转化率(a)与温度和压强的关系如图2所示。
a()值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是。
图2中的压强由大到小为,其判断理由是。
【答案】
(1)—99;
+41
(2);
a;
反应①为放热反应,平衡常数应随温度升高变
小;
(3)减小;
升高温度时,反应①为放热反应,平衡向向左移动,使得体系中的量增大;
反应③为吸热反应,平衡向右移动,又产生的量增大;
总结果,随温度升高,使的转化率降低;
P3>P2>P1;
相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升的转化率;
而反应③为气体分子数不变的反应,产生的量不受压强影响,故增大压强时,有利于的转化率升高
的量不受压强影响,故增大压强时,有利于的转化率升高,所以图2中的压强由大到小为P3>P2>P1。
考点:
考查反应热计算、盖斯定律应用以及外界条件对平衡状态的影响
(2014全国新课标1卷)28.(15分)
乙酸是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。
(1)间接水合法是指现将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H53H),再水解生成乙醇,写出相应反应的化学方程式。
(2)已知:
甲醇脱水反应23(g)33(g)+H2O(g)=23.9﹒1
甲醇制烯烃反应23(g)C2H4(g)+2H2O(g)=29.1﹒1
乙醇异构化反应C2H5(g)33(g)50.7﹒1
则乙烯气相直接水合反应C2H4(g)2O(g)2H5(g)的﹒1。
与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是。
(3)下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中=1:
1)
①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×
物质的量分数)。
②图中压强(、、、)的大小顺序为,理由是。
③气相直接水合法常采用的工艺条件为:
磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度290℃,压强6.9,=0.6:
1,乙烯的转化率为5%,若要进一步提高转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有、。
(1)2=2+H24C2H53H;
C2H53H+H232+H24
(2)—45.5;
减少污染;
减少对设备的腐蚀。
(3)①0.071
②P4>P3>P2>P1;
反应分子数减少,相同温度下,压强升高乙烯转化率升高。
③增大n(H2O)︰n(C2H4)的比值,及时把生成的乙醇液化分离
【解析】
(1)乙烯与硫酸发生加成反应生成硫酸氢乙酯,硫酸氢乙酯再通过取代反应得到乙醇。
2=2+H24C2H53H
(2)通过盖斯定律,—△H2+△H1-△H3=—45.5·
1
比较两种流程,可看出气相直接水合法减少反应步骤,增大产物的产率,同时减少污染物的排放;
不用硫酸作反应物,减少对设备的腐蚀。
(3)①A点乙烯的平衡转化率是20%。
根据反应:
2=2+H2OC2H5
起始110
转化:
0.20.20.2
平衡0.80.80.2
则平衡时乙烯的分压:
P(C2H4)=7.85×
0.81.8=3.4889
水蒸气的分压:
P(H2O)=7.85×
乙醇的分压:
P(C2H5)=7.85×
0.21.8=0.8722
则平衡常数=P(C2H5)/P(C2H4)×
P(H2O)=0.87223.4889×
3.4889=0.071
②通过反应可以看出压强越大,乙烯的转化率越高,通过在300℃时转化率可得出:
P4>P3>P2>P1。
③可以增大H2O的浓度,及时分离出生成的乙醇。
(2014全国新课标Ⅱ卷)26.(13分)在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)22(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
(1)反应的△H0(填“大于”“小于”);
100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。
在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为·1·1反应的平衡常数K1为。
(2)100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020·1·1的平均速率降低,经10s又达到平衡。
①T100℃(填“大于”“小于”),判断理由是。
②列式计算温度T是反应的平衡常数K2
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。
(2013全国新课标1卷)28.(15分)
二甲醚(33)是无色气体,可作为一种新型能源。
由合成气(组成为H2、和少量的2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)(g)+2H2(g)3(g)△H1=-90.1·
-1
()2(g)+3H2(g)3(g)2O(g)△H=-49.0·
水煤气变换反应:
()(g)2O(g)2(g)2(g)△H=-41.1·
二甲醚合成反应:
()23(g)33(g)2O(g)△H=-24.5·
回答下列问题:
(1)2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。
工业上从铅土矿制备较高纯度2O3的主要工艺流程是(以化学方程式表示)。
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