题型(三)　化学反应原理综合题.DOCX

题型(三)化学反应原理综合题

命题视角一化学平衡图像

化学平衡图像的认知模型

[典例1]探究温度、压强(2MPa、5MPa)对反应2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)ΔH＝－620.9kJ/mol的影响，如图1所示，表示压强为2MPa的曲线________(填标号)。

(2)一定温度下，向容积为1L的恒容密闭容器中加入4molNH3和6molNO发生反应：4NH3(g)＋6NO(g)5N2(g)＋6H2O(l)ΔH＜0，若在相同时间内测得NH3的转化率随温度的变化关系如图2所示，400～900℃之间NH3的转化率下降幅度由缓到急的原因是_______________________________________________。

答案(1)a(2)400～700℃之间，随温度的升高，平衡逆向移动，氨气的转化率逐渐减小；700～900℃，催化剂失活，反应速率急剧下降，导致氨气的转化率迅速减小

解析(1)该反应的正反应为气体分子数减小的放热反应，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，NO的平衡转化率减小，则曲线c、d不符合；温度相同时，增大压强，平衡正向移动，NO的平衡转化率增大，则曲线a表示压强为2MPa。

(2)图解过程：

解答化学平衡图像题的思维模型

1．(2022·湖南六校联考)甲烷转化为合成气主要是在催化剂的作用下发生如下反应：

CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＞0反应Ⅰ

CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0反应Ⅱ

在起始投料比一定的刚性容器中，温度对CH4平衡转化率、CO选择性、CO2选择性的影响如图1所示，其中表示CO2选择性的曲线是________(填“a”“b”或“c”)。若其他条件一定，向原料气中加稀有气体并保持总压强不变，测得CO的平衡百分含量增大(如图2)，原因是____________________________________________

_____________________________________________________________。

答案c反应Ⅰ气体体积增加，反应Ⅱ气体体积不变，其他条件一定，恒压充惰性气体相当于减压，反应Ⅰ平衡右移，CO的平衡百分含量增大(答案合理即可)

解析随着温度升高，反应Ⅱ平衡逆向移动，二氧化碳的选择性降低，故c为表示CO2选择性的曲线。

2．总浓度为cmol/L的CO2与H2的混合气体，按eq\f(n（CO2）,n（H2）)＝eq\f(1,3)投料，催化作用下发生反应：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH＜0。恒容条件下，各物质的平衡浓度随温度的变化关系如图所示。

(1)曲线b代表________(填化学式)。

(2)A点时，H2O的产率为________(用c、c0表示，化为最简整数比)。

答案(1)CO2(2)eq\f(2c0,c)×100%

解析(1)题图是各物质的平衡浓度随温度的变化关系图像，随着温度升高，平衡逆向移动，即CO2和H2的平衡浓度逐渐增大，C2H4和H2O的平衡浓度逐渐减小，根据反应中各物质的化学计量数关系可知，曲线a、b、c、d分别表示H2、CO2、H2O、C2H4的浓度变化。(2)A点时，c(CO2)＝c(H2O)＝c0mol/L，总浓度为cmol/L的CO2与H2的混合气体，按eq\f(n（CO2）,n（H2）)＝eq\f(1,3)投料，则起始时c(CO2)＝0.25cmol/L，理论上生成H2O的浓度为2×0.25cmol/L＝0.5cmol/L，则H2O的产率为eq\f(c0,0.5c)×100%＝eq\f(2c0,c)×100%。

命题视角二原因解释类简答题的规范答题

(一)温度、压强对平衡影响类简答题

[解题模板]

[典例2]在密闭容器中充入一定量H2S，发生反应2H2S(g)2H2(g)＋S2(g)ΔH＝＋169.8kJ·mol－1。下图为H2S气体的平衡转化率与温度、压强的关系。

(1)图中压强(p1、p2、p3)的大小顺序为________，理由是__________________________________________________________________

________________________________________________________________。

(2)该反应平衡常数大小：K(T1)________(填“＞”“＜”或“＝”)K(T2)，理由是_______________________________________________