一、考綱分析
1. 考綱原文
(1)了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念及反應(yīng)速率的表示方法。理解外界條件(濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等)對反應(yīng)速率的影響。
。2)了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性。理解化學(xué)平衡的含義及其與反應(yīng)速率之間的聯(lián)系。
。3)理解勒夏特列原理的含義。理解濃度、溫度、壓強(qiáng)等條件對化學(xué)平衡移動的影響。
。4)以合成氨工業(yè)生產(chǎn)為例,用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點理解工業(yè)生產(chǎn)的條件。
2. 考情分析
化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡是近年來高考化學(xué)反應(yīng)理論模塊的重點內(nèi)容之一,主要涉及反應(yīng)方向、反應(yīng)速率快慢以及反應(yīng)程度等方面的判斷。分析近年的高考試題,有以下幾方面的特點:選擇題一般會從平衡狀態(tài)和平衡移動、物質(zhì)轉(zhuǎn)化率和濃度變化、平衡體系密度和相對分子質(zhì)量的變化等方面考查,也常結(jié)合圖像考查根據(jù)圖像獲取數(shù)據(jù)分析、解決問題的能力等。而新課標(biāo)中的化學(xué)平衡常數(shù)和化學(xué)反應(yīng)方向的判斷這些內(nèi)容正成為本專題高考命題的新熱點。
3. 復(fù)習(xí)指導(dǎo)
。1)準(zhǔn)確了解、掌握有關(guān)概念,學(xué)會從概念相關(guān)的定義出發(fā)思考、分析問題。如氣體壓強(qiáng)對平衡移動的影響,必須通過濃度的變化來分析、思考,即只有濃度變化時,壓強(qiáng)變化才對平衡移動有效。
(2)要準(zhǔn)確理解圖表所表示的含義,也能通過圖表獲取關(guān)鍵信息,并用于分析與解決問題。同時,要會用文字、圖表等方式進(jìn)行清晰、準(zhǔn)確地表述。
。3)要善于歸納、整理影響物質(zhì)變化的關(guān)鍵變量,并能運用這些變量找出其變化規(guī)律,然后再用圖、表或文字的方式將這些規(guī)律進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)。
。4)學(xué)會一些常規(guī)的方法,對反應(yīng)體系進(jìn)行分析、判斷,如典型的三步計算分析法、等效平衡分析法、平衡常數(shù)計算法等,這些都是解決化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡相關(guān)問題的重要方法。
二、考點例析
【例題1】煤制成天然氣是煤氣化的一種重要方法。其工藝核心是合成過程中的甲烷化,涉及的主要反應(yīng):
CO(g) + 3H2(g) CH4(g) + H2O(g) △H<0 ①
CO2(g) + 4H2(g) CH4(g) + 2H2O(g) △H<0 、
現(xiàn)在300℃,容積為2L的密閉容器中進(jìn)行有關(guān)合成天然氣的實驗,相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下:
下列有關(guān)說法錯誤的是
A. a = 30,b = 1.5 B. c = 25,d = 4.5
C. 前30 min內(nèi),反應(yīng)①的平均反應(yīng)速率v(CH4) = 0.05 mol/(L?min)
D. 后40 min內(nèi),反應(yīng)②的平均反應(yīng)速率v(H2) = 0.025 mol/(L?min)
【解析】根據(jù)表中數(shù)據(jù),在前30 min內(nèi),反應(yīng)①消耗了2 mol CO,同時消耗H2的物質(zhì)的量是消耗CO的3倍,即6 mol,而反應(yīng)②消耗了1 mol CO2,同時消耗H2的物質(zhì)的量是消耗CO2的2倍,即4 mol,共消耗H2 10 mol,則a = 30;到70 min時,H2O為6 mol,反應(yīng)①消耗的CO為3 mol,由反應(yīng)①生成的H2O為3 mol,則由應(yīng)②生成的H2O也為3 mol,同時消耗的CO2為1.5 mol,則不難得出b = 1.5,c = 25,d = 4.5。前30 min內(nèi)由反應(yīng)①生成的CH4為2 mol,濃度該變量為 1 mol/L,對應(yīng)的反應(yīng)速率v(CH4) 約為 0.033 mol/(L?min);后40 min內(nèi)由反應(yīng)②消耗的H2為2 mol,濃度改變量為1 mol/L,對應(yīng)的反應(yīng)速率 v(H2)為0.025 mol/(L?min)。
答案:C
【點撥】化學(xué)反應(yīng)速率是表示反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量,它用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加來表示,單位有mol/(L?h)、mol/(L?min)、mol/(L?s)等。計算公式如下:
式中B是物質(zhì)的化學(xué)式,△c(B)表示物質(zhì)B濃度的變化,△n(B)表示物質(zhì)B的物質(zhì)的量的變化,V表示容器或溶液的體積,△t表示反應(yīng)進(jìn)行的時間。用上式進(jìn)行進(jìn)行某物質(zhì)反應(yīng)速率計算時需注意以下幾點:
。1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì),不適用于固體和純液體。
。2)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均速率,而不是即時速率,且計算時取正值。
。3)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時,數(shù)值可能不同,但意義相同。不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比。
【例題2】在某溫度時,將2 mol A和 1 mol B兩種氣體通入容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2 A(g) + B(g) xC(g),2 min 時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),經(jīng)測定B的物質(zhì)的量為 0.4 mol,C的反應(yīng)速率為 0.45 mol/(L?min)。下列各項能表示該反應(yīng)達(dá)到平衡的是
A.vA正: vB逆 = 1 : 2 B.混合氣體的密度不再變化
C.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化 D.A的轉(zhuǎn)化率不再變化
【解析】解答本題的關(guān)鍵是首先根據(jù)題給A、B起始的物質(zhì)的量、平衡B的物質(zhì)的量以及C的反應(yīng)速率求得x=3。
2 A(g) + B(g) xC(g)
起始(mol) 2 1 0
轉(zhuǎn)化(mol) 2a a ax
平衡(mol) 2-2a 1-a ax
1 mol - a = 0.4 mol,a = 0.6 mol,ax = 2 min×2 L×0.45 mol/(L?min),x=3,2 A(g) + B(g) 3C(g),是等氣體分子數(shù)反應(yīng)。再判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡;瘜W(xué)平衡狀態(tài)的根本標(biāo)志是v正=v逆 (同一物質(zhì)),因此需要把A項中原來的vA正和vB逆換算成同一物質(zhì)表示形式,根據(jù)反應(yīng)式vA正: vB逆=1中化學(xué)計量系數(shù)知,若vB逆=2,則vA逆=4,由vA正 : vB逆 =1 : 2,可知,vA正= 1,故vA正 ≠ vA逆,A錯;因為該反應(yīng)中各物質(zhì)都是氣體,其質(zhì)量不變,該容器又是恒容容器,所以混合氣體的密度始終不變,B錯;該反應(yīng)是等氣體分子數(shù)的反應(yīng),故氣體壓強(qiáng)不變;即壓強(qiáng)和密度不能作為本反應(yīng)平衡判斷的標(biāo)志,C也錯;當(dāng)轉(zhuǎn)化率不變時,表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
答案:D
【點撥】關(guān)于平衡狀態(tài)的判斷,可以將各種情況轉(zhuǎn)化成同一物質(zhì)正、逆反應(yīng)速率是否相等,或平衡體系中個物質(zhì)百分含量保持不變(或濃度不變)。判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有:
。1)直接標(biāo)志:①v正=v逆 ,即用速率關(guān)系表示化學(xué)平衡狀態(tài),式中既要有正反應(yīng)速率,又要有逆反應(yīng)速率,且兩者之比等于該反應(yīng)中的化學(xué)計量數(shù)之比。②各組分的質(zhì)量、物質(zhì)的量不變,③各組分的濃度(或百分含量)不變;
。2)間接標(biāo)志:對于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的總體積發(fā)生改變(△n(g) ≠ 0)的反應(yīng),如N2(g) +3H2(g)2NH3(g),①通過總量:n總(或恒溫恒壓下的V總、恒溫恒容下的p總)不變,②通過復(fù)合量:(平均摩爾質(zhì)量、密度)不變,則說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。③對于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的總體積不發(fā)生改變(△n(g) = 0)的反應(yīng),如H2(g)+ I2(g)2HI(g),反應(yīng)過程中任何時刻體系的壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量都不變,故壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均摩爾質(zhì)量不變均不能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。④其它:對于有色氣體存在的反應(yīng)體系,如H2(g)+ I2(g)2HI(g)和 2NO2(g)N2O4(g)等,若體系的顏色不再發(fā)生改變,則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。
。3)微觀標(biāo)志:如N2(g) +3H2(g)2NH3(g),下列各項均可說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài):①斷裂1 mol N≡N鍵的同時生成1 mol N≡N鍵;②斷裂1 mol N≡N鍵的同時生成3 mol H-H鍵;③斷裂1 mol N≡N鍵的同時生成6 mol N-H鍵;④生成1 mol N≡N鍵的同時斷裂6 mol N-H鍵。
【例題3】在密閉容器中,發(fā)生以下反應(yīng):3A(g) + B(g) xC(g)
(1)密閉容器中充有2 mol A和一定量的B,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到4 min時,測得A為0.4 mol。若反應(yīng)進(jìn)行到2 min時,容器中A的物質(zhì)的量為
A.1.2 mol B.小于1.2 mol C.1.6 mol D.大于1.6 mol
。2)現(xiàn)有甲、乙兩個容積相等的恒容密閉容器,向甲中通入6 mol A和2 mol B,向乙中通入1.5 molA、0.5 mol B和3 mol C,控制溫度不變,使上述反應(yīng)達(dá)到平衡,此時測得甲、乙兩容器中C的體積分?jǐn)?shù)都為0.2。
、偃羝胶鈺r,甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量相等,則x = ______;若平衡時甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量不相等,則x = ______;
、谄胶鈺r,甲、乙兩容器中A、B的物質(zhì)的量之比是否相等______(填“相等”或“不相等”),平衡時甲中A的體積分?jǐn)?shù)為______;
、廴羝胶鈺r兩容器中的壓強(qiáng)不相等,則兩容器中的壓強(qiáng)之比為______。
【解析】(1)反應(yīng)進(jìn)行到4 min時,,測得A為0.4 mol,消耗了1.6 mol。如果反應(yīng)是勻速的,在2 min時,A 消耗了0.8 mol,實際上反應(yīng)不是勻速的,開始時反應(yīng)物的濃度大,反應(yīng)速率較快,故消耗A的量大于0.8 mol。
(2)①若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量相等,且C的體積分?jǐn)?shù)都為0.2。說明將乙中的C完全轉(zhuǎn)化為A和B,再分別加上A和B的原始量,得A的物質(zhì)的量等于6 mol,B的物質(zhì)的量等于2 mol,這樣可得x = 2;若平衡時,甲、乙兩容器中A的物質(zhì)的量不相等,C的體積分?jǐn)?shù)也是為0.2,說明該反應(yīng)一定是個等體積反應(yīng),所以x = 4;②因為甲、乙中A、B的起始的物質(zhì)的量之比為3 : 1,等于反應(yīng)計量系數(shù)之比,所以不論反應(yīng)程度如何,其比值均為3 : 1。根據(jù)n(A) : n(B) =3 : 1,假設(shè)甲中A的體積分?jǐn)?shù)為3y,B的體積分?jǐn)?shù)為y,即3y + y + 0.2 = 1,y=0.2,A的體積分?jǐn)?shù)為0.6。③平衡時壓強(qiáng)不等,即平衡時氣體的物質(zhì)的量不等,但是要求達(dá)到平衡時C的體積分?jǐn)?shù)都為0.2,根據(jù)①的分析結(jié)果x = 4,即反應(yīng)就是一個等體積反應(yīng),故壓強(qiáng)比實際上就是氣體起始的物質(zhì)的量之比。
答案:(1)B。2)①2 4 ② 相等 0.6 、 8 : 5
【點撥】學(xué)會利用“建模”思想建立“等效平衡”,來解決平衡移動問題。方法如下:
。1)構(gòu)建等溫、等容平衡思想模式(見圖示):新的平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成,相當(dāng)于增大壓強(qiáng)。
。2) 構(gòu)建等溫、等壓平衡思想模式(見圖示):新的平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加而成,壓強(qiáng)不變,平衡不移動。
【例題4】已知二甲醚是一種重要的清潔燃料,可以通過CH3OH分子間脫水制得:2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g) △H = 23.5kJ?mol-1。在T1℃,恒容密閉容器中建立上述平衡,體系中各組分濃度隨時間變化如圖所示。請回答下列問題:
。1)該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=______。在T1℃時,反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。
。2)相同條件下,若改變起始濃度,某時刻各組分濃度依次為c(CH3OH)=0.4mol?L-1、c(H2O)=0.6 mol?L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol?L-1,此時正、逆反應(yīng)速率的大小:v (正)_____ v (逆)(填“>”、“<”或“=”)。
【解析】(1)由圖像可知,反應(yīng)在t1時達(dá)到平衡,平衡時各物質(zhì)的濃度分別為c(CH3OCH3)=1mol?L-1,c(H2O)=0.8 mol?L-1,c(CH3OH)=0.4 mol?L-1;根據(jù)反應(yīng)
2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)可知,其平衡常數(shù)的表達(dá)式為
K= ,在該溫度下,K= = 5。(2)根據(jù)題目所提供的數(shù)據(jù)可知,
QC= = 4.5<K,所以反應(yīng)正向進(jìn)行,則v (正) > v (逆)。
答案:(1) 5 (2)>
【點撥】(1)化學(xué)平衡常數(shù)的意義:①它能夠表示出可逆反應(yīng)進(jìn)行的完全程度。一個可逆反應(yīng)的K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率也越大?梢哉f,化學(xué)平衡常數(shù)是一定溫度下一個可逆反應(yīng)本身固有的內(nèi)在性質(zhì)的定量體現(xiàn)。當(dāng)K>105時,可以認(rèn)為該反應(yīng)進(jìn)行完全。雖然轉(zhuǎn)化
率也能表示反應(yīng)進(jìn)行的程度,但轉(zhuǎn)化率不僅與溫度有關(guān),而且還與起始條件有關(guān)。②K的大小只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的起始濃度的大小無關(guān)。
。2)可以利用平衡常數(shù)的值作標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。如對于可逆反應(yīng):
mA(g) + nB(g) pC(g) + qD(g),在一定溫度的任意時刻,反應(yīng)物與生成物的濃度有如下關(guān)系:Qc = ,Qc叫該反應(yīng)的濃度熵。若Qc>K,反應(yīng)向逆向進(jìn)行;若Qc=K,反應(yīng)處于平衡狀態(tài);若Qc<K,反應(yīng)向正向進(jìn)行。(3)利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng):若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(4)在使用化學(xué)平衡常數(shù)時應(yīng)注意:①不要把反應(yīng)體系中的純固體、純液體及稀水溶液中水的濃度寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式,但在非水溶液中,若有水參加或生成,則此時水的濃度不可視為常數(shù),應(yīng)寫進(jìn)平衡常數(shù)表達(dá)式中。②同一化學(xué)反應(yīng),化學(xué)方程式寫法不同,其平衡常數(shù)的表達(dá)式及數(shù)值亦不同,因此書寫平衡常數(shù)表達(dá)式及數(shù)值時,要與化學(xué)方程式相對應(yīng),否則就沒有意義。
三、新題預(yù)測
新題1已知反應(yīng)2X(g) +Y(g) 2Z(g) 在一定條件下已達(dá)平衡,當(dāng)減小壓強(qiáng)時:
A.逆反應(yīng)速率增大,正反應(yīng)速率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動
B.逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動
C.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動
D.正、逆反應(yīng)速率都減小,平衡向正反應(yīng)方向移動
解析:減小壓強(qiáng)平衡向體積增大的方向移動,即平衡向逆反應(yīng)的方向移動,減小壓強(qiáng)正、逆反應(yīng)的速率都減小,只是減小的程度不同,v正的減小程度大于v逆的減小程度,則有v逆>v正,C選項正確。
答案:C
點撥:外界條件對化學(xué)平衡影響的本質(zhì):化學(xué)平衡移動的方向就是化學(xué)反應(yīng)速率較大的方向:(1)增大反應(yīng)物的濃度,瞬間正反應(yīng)的速率增大,逆反應(yīng)速率不變,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡向正反應(yīng)方向移動;減小生成物濃度,瞬間,逆反應(yīng)速率減小,正反應(yīng)速率不變,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡正移。(2)改變壓強(qiáng),對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的根本原因是引起濃度的改變,對于有氣體參加的反應(yīng)體系,有以下幾種情況:①恒溫時:增大壓強(qiáng)引起體系體積縮小,導(dǎo)致濃度增大引起反應(yīng)速率增大。②恒容時:當(dāng)充入氣體反應(yīng)物引起反應(yīng)物濃度增大,導(dǎo)致總壓增大引起反應(yīng)速率增大;當(dāng)充入“稀有氣體”引起總壓增大,但各物質(zhì)的濃度不變,因而反應(yīng)速率不變。③恒壓時:當(dāng)充入“稀有氣體”引起體積增大,因而各物質(zhì)濃度減小,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。(3)升溫,吸熱和放熱反應(yīng)的速率都增大,吸熱反應(yīng)速率增大的程度較大;降溫,吸熱反應(yīng)的速率減小的程度較大。(4)使用催化劑時,同倍數(shù)、同時增大正、逆反應(yīng)速率,正逆反應(yīng)速率始終相等。
新題2在一固定容積的密閉容器中充入氣體A和B,發(fā)生如下可逆反應(yīng):A(g) + B(g)xC(g);△H = Q。在不同的溫度和壓強(qiáng)下,C在反應(yīng)混合物中的含量隨反應(yīng)時間的變化如圖所示。
下列判斷正確的是
A. P1>P2,x=1 B. P1<P2,x≠1
C. T1<T2,Q>0 D. T1>T2,Q<0
解析:由曲線Ⅰ和Ⅱ知: T1>T2,溫度越高,C在平衡體系中的百分含量越低,說明該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),Q<0;由曲線Ⅱ和Ⅲ可知:P1<P2,壓強(qiáng)越高,C在平衡體系中的百分含量越高,說明x=1。故D項正確。
答案:D
點撥:遇到圖像曲線的題目,首先要看懂和理解坐標(biāo)的含義,然后觀察曲線的形狀和走向,明確曲線所代表的是哪些量的關(guān)系,明確曲線的起點、終點、交點、拐點及零點的含義,再結(jié)合題中給定的化學(xué)反應(yīng)和數(shù)據(jù),進(jìn)行正確的推理和判斷。
新題3在恒溫時,一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng):2NO2 (g) N2O4(g),達(dá)平衡時,再向容器內(nèi)通入一定量的NO2 (g),重新達(dá)到平衡后,與第一次平衡相比,NO2的體積分?jǐn)?shù)
A.不變 B.增大 C.減小 D.無法判斷
解析:恒溫、恒容時,向容器內(nèi)通入一定量的NO2氣體,相當(dāng)于增大體系的壓強(qiáng),平衡向分子數(shù)減小的方向即正向移動(也可模擬一個等效平衡作過渡狀態(tài)來分析),則NO2的體積分?jǐn)?shù)減小,千萬不要簡單認(rèn)為(根據(jù)勒夏特列原理)增加的NO2的量只能減少,不能抵消,錯誤地認(rèn)為NO2的絕對量增多,體積分?jǐn)?shù)增大,而錯誤地選B。
答案:C
點撥:比較平衡體系中某量的變化,一般要構(gòu)建模型,將一個模型轉(zhuǎn)化為另一個模型,只有建立聯(lián)系,方可比較相對大小。如A(g) + B(g) C(g),可以建立模型如下:
I平衡體系有兩種途徑轉(zhuǎn)化成Ⅲ平衡體系,要判斷改變條件對原平衡的影響,必須建立平衡體系Ⅱ,Ⅱ與Ⅲ等效。充入A、B,相當(dāng)于原容器加壓縮小體積,I平衡體系向C方向移動。
新題4在甲乙兩密閉容器中,分別充入HI、NO2,發(fā)生反應(yīng):(甲)2HI(g) H2(g) + I2(g);△H>0,(乙)2NO2 (g)N2O4(g);△H<0,采用下列措施能使兩個容器中混合氣體顏色加深,且平衡發(fā)生移動的是
A.增加反越位濃度 B.增大壓強(qiáng)(縮小體積) C.降溫 D.加催化劑
解析:只有增大碘蒸氣、二氧化氮濃度,混合氣體的顏色才能加深。A選項中,增大反應(yīng)物的濃度,兩平衡分別向生成碘蒸氣和四氧化二氮的方向移動,甲反應(yīng),碘蒸氣濃度增大,混合氣體顏色加深,對于乙反應(yīng),平衡移動只減弱增大的反應(yīng)物的濃度,混合氣體的顏色加深,A正確;平衡甲是等氣體分子數(shù)的反應(yīng)增大壓強(qiáng)平衡不移動,但是受到體積因素的影響,I2單質(zhì)的濃度增大;增大壓強(qiáng)平衡乙向生成四氧化二氮的方向移動, 時,二氧化氮濃度小于原平衡的二氧化氮濃度,B錯;降溫,甲、乙平衡都向生成無色氣體方向移動,C錯。
答案:A
點撥:本題易錯選B,忽視題目限制,平衡發(fā)生移動,甲可是等氣體分子數(shù)反應(yīng),它在縮小體積的條件下不發(fā)生移動。化學(xué)平衡中隱含的信息大致分為三類:(1)可逆反應(yīng)方程式,包括物質(zhì)狀態(tài)、氣體分子數(shù)、反應(yīng)熱等;(2)題干條件,如等溫等容、等溫等壓;密閉容器與恒容容器、絕熱容器等;(3)可逆反應(yīng),一些反應(yīng)體系中隱含的可能反應(yīng),如碘化銨的分解存在HI分解的可逆反應(yīng)。
新題5某化工廠生產(chǎn)Z的反應(yīng)為X (g) + 2Y(g) 2Z(g);△H<0,溫度、壓強(qiáng)對Y的轉(zhuǎn)化率的影響如下表所示:
工業(yè)合成Z的適宜條件是
A.高溫、高壓 B.低溫、高壓
C.常溫、常壓 D.常壓較高溫度
解析:該可逆反應(yīng)的特點是:正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),且正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。理論上采用低溫高壓有利于生成Z。結(jié)合數(shù)據(jù)信息分析可知,該反應(yīng)在常壓下Y的轉(zhuǎn)化率就較高,從節(jié)約能源、降低成本考慮,應(yīng)采用常壓;如果采用低溫,反應(yīng)速率較小,所以,從生產(chǎn)效率看,應(yīng)采用適宜溫度。綜合分析,D項正確。
答案:D
點撥:本題易錯選A或B,脫離無機(jī)化工生產(chǎn)實際,機(jī)械運用化學(xué)平衡原理。無機(jī)化工生產(chǎn)要求:(1)快,因此要提高化學(xué)反應(yīng)速率;(2)多,提高原料轉(zhuǎn)化率;(3)低,要求設(shè)備成本低,消耗能量少,對材料的要求低等;瘜W(xué)平衡原理在無機(jī)化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,即要考慮正確運用化學(xué)平衡理論,又要綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益。
來源:新東方
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