高考二轮复习知识点：热化学方程式3

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 ．

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

①从开始到平衡，反应1的v(H₂)=mol·L^-1·min^-1。

②反应4中甲醇的转化率为 ， 反应1的平衡常数K_c=。

①燃油汽车尾气仍含有较多 $\text{CO}$ 、 $\text{NO}$ 的可能原因是。

②写出一项有效提升尾气达到排放标准的措施：。

反应Ⅰ： ${\text{CO}}_{\text{2}}{\text{(g)+H}}_{\text{2}}{\text{(g)=CO(g)+H}}_{\text{2}}\text{O(g)}{\text{ΔH}}_{\text{1}}\text{=+4lkJ}\cdot {\text{mol}}^{-\text{1}}$

反应Ⅱ：…………      ${\text{ΔH}}_{\text{2}}$

反应Ⅲ： ${\text{CO}}_{\text{2}}{\text{(g)+4H}}_{\text{2}}{\text{(g)=CH}}_{\text{4}}{\text{(g)+2H}}_{\text{2}}\text{O(g)}{\text{ΔH}}_{\text{3}}\text{=}-\text{165kJ}\cdot {\text{mol}}^{-\text{1}}$

①出反应Ⅱ $\text{CO(g)}$ 和 ${\text{H}}_{\text{2}}\text{(g)}$ 生成 ${\text{CH}}_{\text{4}}\text{(g)}$ 和 ${\text{H}}_{\text{2}}\text{O(g)}$ 的热化学方程式：。

②在不同温度下， $\text{Ni}-{\text{CeO}}_{\text{2}}$ 负载型金属催化作用下，反应Ⅲ进行结果如下图所示，其中 ${\text{CH}}_{\text{4}}$ 选择性= $\frac{{\text{n}}_{\text{生成}}{\text{(CH}}_{\text{4}}\text{)}}{{\text{n}}_{\text{转化}}{\text{(CO}}_{\text{2}}\text{)}}$ 。

i．反应Ⅲ的平衡常数的表达式为。

ii．在测定温度内，该催化剂对 ${\text{CO}}_{\text{2}}$ 甲烷化反应的最适宜温度为 ， 理由：。

iii． $\text{470}℃$ 时，在上述实验条件下向某装有该催化剂的密闭容器中通入 ${\text{5mol CO}}_{\text{2}}$ 和 ${\text{2mol H}}_{\text{2}}$ ，充分反应后生成 ${\text{CH}}_{\text{4}}$ 的物质的量为。

在25℃时，1.00gN₂H₄(l)与足量N₂O₄(1)完全反应生成N₂(g)和H₂O(l)，放出19.14kJ的热量。写出该反应的热化学方程式。

II．NO₂是氮的常见氧化物，能自发发生如下反应：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g) $\text{ΔH}$ =-57.20kJ/mol

a．减小NO₂的浓度   b．降低温度   c．增大压强   d．升高温度

III．Na₂CO₃俗称纯碱，是生活中的常用物质。某化学兴趣小组的同学对Na₂CO₃溶液显碱性的原因进行了探究，设计了如下实验方案进行操作并记录实验现象。

②从形成盐的酸和碱的强弱角度看，Na₂CO₃属于盐。

③为了使Na₂CO₃溶液中 $\frac{{\text{c(Na}}^{\text{+}}\text{)}}{{\text{c(CO}}_{\text{3}}^{\text{2-}}\text{)}}$ 的比值变小，可适量加入(或通入)的物质是。

a．CO₂气体   b．KOH固体   c．HCl气体   d．Na₂CO₃固体

I₂O₅(s)+5CO(g) $\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}$ 5CO₂(g)+I₂(s) △H₂=-1377.2 kJ/mol Ⅱ

则表示CO燃烧热的热化学方程式为。

①该温度下反应的平衡常数K=(可用分数表示)。

②图2是CO的平衡转化率随CO₂的移出率[ ${\text{CO}}_{\text{2}}的移出率\text{=}\frac{\text{n}（{\text{CO}}_{\text{2}}实际移出量）}{\text{n}（理论生成量）}$ ×100%]关系。则图中a= ， b=。

③由M点变为N点耗时5min，则该段时间内的平均反应速率v(CO)=。

${\text{CO(g)+1/2O}}_{\text{2}}{\text{(g)=CO}}_{\text{2}}\text{(g)}{\text{ΔH}}_{\text{2}}\text{=-283}\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{\text{-1}}$

则 ${\text{CH}}_{\text{3}}{\text{OH(g)+3/2O}}_{\text{2}}{\text{(g)=CO}}_{\text{2}}{\text{(g)+2H}}_{\text{2}}\text{O(g)}$ 的 $\text{ΔH=}$ $\text{kJ}\cdot {\text{mol}}^{\text{-1}}$ 。

① $600℃$ 时 $\text{5min}$ 内生成甲醛的平均反应速率是。

②若 $700℃$ 时 $\text{5min}$ 恰好平衡，容器的初始压强为 ${\text{P}}_{\text{0}}$ ，甲醇的转化率为 $60\%$ ，甲醛的选择性为 $\frac{1}{3}$ ，主要反应 ${\text{CH}}_3\text{OH}(\text{g})\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}\text{HCHO}(\text{g})+{\text{H}}_2(\text{g})$ 的压强平衡常数 ${\text{K}}_{\text{p}}$ 为。

③ $600℃$ 以后，甲醛的选择性下降的可能原因为。

②2CH₃OH(g)⇌CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) ∆H₂=-23.5kJ∙mol^-1

用二氧化碳和氢气反应制取二甲醚的热化学方程式为。

①下列有关叙述正确的是(填字母序号)。

a．容器内气体密度不再发生改变，说明反应达化学平衡状态

b．使用合适的催化剂可以提高单位时间内CH₃OCH₃的产率

c．反应达化学平衡后，向容器内通入少量氦气，则平衡向正反应方向移动

d．反应达平衡状态后向容器内再通入1molCO₂和3molH₂ ， 重新达平衡后CH₃OCH₃体积分数增大

②升高温度，二甲醚的平衡产率(填“增大”、“减小”或“不变”)，原因是。

③CO₂与H₂混合气体以一定的比例和一定流速分别通过填充有催化剂I和催化剂II的反应器，CO₂转化率与温度的关系如图。a点的CO₂转化率(填“是”或“不是”)平衡转化率，在催化剂I作用下，温度高于T₁时，CO₂转化率下降的原因可能是

则T₁T₂(填“>”、“<”或“=”，下同)，M点的正反应速率N点的逆反应速率。

①阳极的电极反应式为。

②若以铅蓄电池为电源，A应与铅蓄电池的(填“Pb”或“PbO₂”)相连。

CO₂(g)+H₂(g)$\text{⇌}$CO(g)+H₂O(g)       ΔH=+41kJ/mol

CO(g)+2H₂(g)$\text{⇌}$CH₃OH(g)        ΔH=-90kJ/mol

①写出CO₂(g)合成CH₃OH(g) 总反应的热化学方程式：

②能说明反应CO₂(g)合成CH₃OH(g) 总反应已达平衡状态的是(填字母)。

A．CO₂、H₂、CH₃OH分子数之比为1：3：1的状态

B．在恒温恒容的容器中，混合气体的平均摩尔质量保持不变

C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化

D．在恒温恒压的容器中，气体的密度不再变化

E.单位时间内，每断裂2个C=O键，同时断裂3个O-H键

③在一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中通入1molCO₂和3molH₂ ， 发生CO₂合成CH₃OH的总反应，测得10min达到平衡时氢气的平均速率为0.12mol/(L·min)，则该反应的平衡常数为(保留一位小数)。该反应中v_正=k_正•c(CO₂)•c³(H₂)，v_逆=k_逆•c(CH₃OH)•c(H₂O)，其中k_正、k_逆为速率常数，仅与温度有关，则当反应过程中CO₂的物质的量为0.5mol时，v_正：v_逆=。

2CO₂(g)+6H₂(g)$\underset{}{\overset{}{\rightleftharpoons }}$C₂H₄(g)+4H₂O(g)           ∆H<0。

①写出实验室制备乙烯的化学方程式：

②达到平衡后，欲增加乙烯的产率，并提高反应的速率，可采取的措施(写出其中符合条件的一种)

③CO₂催化加氢合成乙烯往往伴随着副反应，生成低碳烃，在一定的温度和压强下，为提高乙烯选择性，应当

④如图所示，关闭活塞，向甲乙两个密闭容器分别充入1molCO₂和3molH₂ ， 发生反应CO₂催化加氢生成乙烯，起始温度体积相同(T₁℃、4L密闭容器)，达到平衡时，乙的容器容积为2.8L，则平衡时甲容器中CO₂的物质的量0.2mol(填“大于、小于、等于、无法确定”)

从平衡角度考虑，工业合成氨应该选择常温条件，但实际工业生产却选择500℃左右的高温，解释其原因。

已知：第一步：*H⁺+e^- =*H(快)(吸附在催化剂表面的物质用*表示)；

第二步：N₂+2*H =中间体(吸附在催化剂表面)(慢)；

第三步：(快)(写出第三步的方程式)。

其中，第二步为决速步，原因是(从反应物分子结构角度)。

根据图示，b点v_正v_逆(填“＞”、“＜ ”或“＝”)，温度高于T₄后曲线重合为ac的合理解释是；c点时，正、逆反应瞬时速率方程：v_正(H₂)= k₁·c³(H₂)·c(N₂)和v_逆(NH₃)= k₂·c²(NH₃)，此条件下反应的平衡常数K= (用含k₁、k₂的代数式表示)。

若q=10时，M点的N₂的分压=MPa。此时该反应的压强平衡常数K_p=(MPa)^-2(保留三位有效数字，K_p为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)

②若反应II逆反应活化能E_a(逆)为120$\text{k}\text{J}\cdot \text{m}\text{o}{\text{l}}^{-1}$ ， 则该反应的E_a(正)活化能为$\text{k}\text{J}\cdot \text{m}\text{o}{\text{l}}^{-1}$。

下列说法正确的是。

A．在反应过程中有极性键的断裂

B．本历程共分为5步反应进行

C．本历程的决速步骤的反应为：$\text{H}\text{C}\text{O}\mathrm{*}+\text{H}\mathrm{*}\underset{}{\overset{}{\to }}{\text{H}}_2\text{C}\text{O}\mathrm{*}$

D．加入催化剂M可以提高甲醇的平衡产率

②在催化剂M表面进行反应I，当起始量$\frac{\text{n}\text{(}{\text{H}}_{\text{2}}\text{)}}{\text{n}\text{(}\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\text{)}}\text{=}\text{3}$时，在不同条件下达到平衡，体系中CO₂的转化率为α(CO₂)，在T=400℃下α(CO₂)随压强变化关系和在p=60MPa下α(CO₂)随温度变化关系如下图所示。其中代表在T=400℃下α(CO₂)随压强变化关系的是(填“a线”或“b线”)；a、b两线的交点E对应的平衡常数(填“相同”或“不同”)。当α(CO₂)为80%时，反应条件可能是。

(已知：CH₃OH选择性=$\frac{\text{n}\text{(}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{)}}{\text{n}\text{(}\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{)}\text{+}\text{n}\text{(}\text{C}\text{O}\text{)}}$)

请计算反应开始至40min的平均反应速率v(CH₃OH)=MPa/min；此时CH₃OH的选择性为80%，则反应I的压强平衡常数K_p=$\text{M}\text{P}{\text{a}}^{-2}$(只列计算式，压强平衡常数：用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压$\times$气体物质的量分数)。

$\boxed{\text{钛}\text{精}\text{矿}}$$\underset{\text{沸}\text{腾}\text{炉}}{\overset{\text{氯}\text{化}\text{过}\text{程}}{\to }}$$\boxed{\text{粗}\text{T}\text{i}\text{C}{\text{l}}_{\text{4}}}$$\underset{\text{蒸}\text{馏}\text{塔}}{\overset{\text{精}\text{制}\text{过}\text{程}}{\to }}$$\boxed{\text{纯}\text{T}\text{i}\text{C}{\text{l}}_{\text{4}}}$

资料：TiCl₄及所含杂质氯化物的性质

TiO₂与Cl₂难以直接反应，加碳生成CO和CO₂可使反应得以进行。

已知：TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(g)+O₂(g) △H₁=+175.4kJ·mol^-1

2C(s)+O₂(g)=2CO(g) △H₂=-220.9kJ·mol^-1

①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl₄(g)和CO(g)的热化学方程式。

②氯化过程中CO和CO₂可以相互转化，根据如图Ⅲ判断：CO₂生成CO反应的△H0(填“＞”“＜”或“=”)，判断依据。

①设备②中发生主要反应的热化学方程式：。

②设备②中生成的$\text{N}\text{O}$难与${\text{O}}_2$大量转化为$\text{N}{\text{O}}_2$的原因是。

已知：${\text{N}}_2$的选择性$=$(生成${\text{N}}_2$消耗的$\text{N}{\text{H}}_3$的物质的量$÷$消耗$\text{N}{\text{H}}_3$的总物质的量)

①分析上述实验结果，下列说法正确的是。

A．$\text{R}\text{u}{\text{O}}_x$的加入，降低了催化剂的活化温度

B．$\text{R}\text{u}{\text{O}}_x$含量越大，催化剂的活性越好

C．运用该技术消除废气中$\text{N}{\text{H}}_3$的最佳条件为：$1\mathrm{.}5\mathrm{\%}\text{R}\text{u}-\text{F}\text{e}$、$200°\text{C}\mathrm{~}250°\text{C}$

D．一定温度范围，$\text{R}\text{u}{\text{O}}_x$的加入使得生成副产物反应活化能降低更为显著

②某实验条件下，维持反应系统压强为$\text{p}\text{k}\text{P}\text{a}$ ， 原料气中$\text{N}{\text{H}}_3$、O₂、载气的物质的量分别为$25\text{m}\text{m}\text{o}\text{l}\text{、}50\text{m}\text{m}\text{o}\text{l}$、$25\text{m}\text{m}\text{o}\text{l}$；测得$\text{N}{\text{H}}_3$的转化率和${\text{N}}_2$的选择性均为80%，$\text{N}{\text{H}}_3$氧化的副产物仅为$\text{N}\text{O}$。反应$4\text{N}{\text{H}}_3\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+3{\text{O}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}\text{⇌}2{\text{N}}_2\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}+6{\text{H}}_2\text{O}\mathrm{(}\text{g}\mathrm{)}$用气体分压表示的平衡常数为 (代入数据，不要求计算结果；组分分压$=$总压$\times$组分物质的量分数) 

I．CO₂(g)+H₂(g)→CO(g)+H₂O(g) ΔH=+41.3kJ·mol^-1

II.2CO(g)+4H₂(g)→C₂H₄(g)+2H₂O(g) ΔH=+210.5kJ·mol^-1

CO₂加氢合成乙烯的热化学方程式为。

I．CO₂(g)+3H₂(g)→CH₃OH(g)+H₂O(g) ΔH=-48.5kJ·mol^-1

II.2CO₂(g)+5H₂(g)→C₂H₂(g)+4H₂O(g) ΔH=+37.1kJ·mol^-1

在压强为P，CO₂、H₂的起始投料为1：3的条件下，发生反应I、II。实验测得CO₂的平衡转化率和平衡时CH₃OH的选择性随温度的变化如图所示。

已知：CH₃OH的选择性=$\frac{\text{C}{\text{H}}_{\text{3}}\text{O}\text{H}\text{物}\text{质}\text{的}\text{量}}{\text{反}\text{应}\text{的}\text{C}{\text{O}}_{\text{2}}\text{物}\text{质}\text{的}\text{量}}\times 100\text{\%}$

①有利于提高CH₃OH的选择性的措施有(填序号)。

A．适当降温

B．适当升温

C．选择合适的催化剂

②温度高于350℃时，体系中发生的反应以 (填“I”或“II”)为主，并说明理由。

③其中表示平衡时CH₃OH的选择性的曲线是 (填“a”或“b”)。

④400℃时，在该压强及投料比的条件下，利用图示所给数据计算H₂的转化率为 (保留三位有效数字)。

①阴极反应为。

②阳极产生的气体是(写化学式)。

写出电极B的电极反应式：。