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    2024届高考化学复习专题《化学反应原理在物质制备中的调控作用》课件

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    2024届高考化学复习专题《化学反应原理在物质制备中的调控作用》课件

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    这是一份2024届高考化学复习专题《化学反应原理在物质制备中的调控作用》课件,共60页。PPT课件主要包含了混乱度,自发进行,催化剂,NH3g+,25×10-5,CaO吸收CO2,OH和,vAvB等内容,欢迎下载使用。
    方向比努力更重要研究考纲·辨明考向
    化学反应原理在物质制备中的调控作用
    1. (2022年北京卷)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4 “固定”,实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3,如图所示:己知:2NO2(g) N2O4(g) △H<0下列说法不正确的是A. 气体温度升高后,不利于N2O4的固定B. N2O4被固定后,平衡正移,有利于NO2的去除C. 制备HNO3的原理为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3D. 每制备0.4molHNO3,转移电子数约为6.02×1022

    解析:A.二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,四氧化二氮的浓度减小,所以气体温度升高后,不利于四氧化二氮的固定,故A正确;B.四氧化二氮被固定后,四氧化二氮的浓度减小,二氧化氮转化为四氧化二氮的平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度减小,所以四氧化二氮被固定后,有利于二氧化氮的去除,故B正确;C.由题意可知,被固定后的四氧化二氮与氧气和水反应生成硝酸,反应的化学方程式为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3,故C正确;D.四氧化二氮转化为硝酸时,生成1mol硝酸,反应转移1mol电子,则每制备0.4mol硝酸,转移电子数约为0.4mol×6.02×1023=2.408×1023,故D错误;

    2. (2022年湖南卷)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入2molX和1molY发生反应:2X(g)+Y(g) Z(g) △H,其中甲为绝热过程,乙为恒温过程,两反应体系的压强随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
    A. △H>0 B. 气体的总物质的量:na<ncC. a点平衡常数:K>12 D. 反应速率:va正<vb正
    解析:A.甲容器在绝热条件下,随着反应的进行,压强先增大后减小,根据理想气体状态方程PV=nRT可知,刚开始压强增大的原因是因为容器温度升高,则说明上述反应过程放热,即△H<0,故A错误;B.根据A项分析可知,上述密闭溶液中的反应为放热反应,图中a点和c点的压强相等,因甲容器为绝热过程,乙容器为恒温过程,若两者气体物质的量相等,则甲容器压强大于乙容器压强,则说明甲容器中气体的总物质的量此时相比乙容器在减小即气体总物质的量:na<nc,故B正确;
    D.根据图像可知,甲容器达到平衡的时间短,温度高,所以达到平衡的速率相对乙容器的快,即Va正>Vb正,故D错误。
    3. (2022年江苏卷)乙醇-水催化重整可获得H2。其主要反应为①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) △H=173.3kJ∙mol-1,②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ∙mol-1,在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)=1∶3时,若仅考虑上述反应,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。

    解析:根据已知反应①C2H5OH(g)+3H2O(g)=2CO2(g)+6H2(g) △H=173.3kJ∙mol-1,反应②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H=41.2kJ∙mol-1,且反应①的热效应更大,故温度升高的时候对反应①影响更大一些,即CO2选择性增大,同时CO的选择性减小,根据CO的选择性的定义可知③代表CO2的选择性,①代表CO的选择性,②代表H2的产率,以此解题。A.由分析可知②代表H2的产率,A错误;B.由分析可知升高温度,平衡时CO的选择性减小,B错误;C.两种物质参加反应增大一种物质的浓度,会降低该物质的平衡转化率,C错误;D.加入CaO(s)与水反应放热,对反应①影响较大,可以增大H2产率,或者选用对反应①影响较大的高效催化剂,也可以增大H2产率,D正确;

    4. (2021年北京卷)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定n(D2)/n(HD)可以获知 n(Li)/n(LiH)。已知:①LiH+H2O=LiOH+H2↑ ②2Li(s)+H2 2LiH △H<0下列说法不正确的是A. 可用质谱区分D2和HDB. Li与D2O的反应:2Li+2D2O=2LiOD+D2↑C. 若n(Li)/n(LiH)越大,则n(D2)/n(HD)越小D. 80℃反应所得n(D2)/n(HD)比25℃反应所得n(D2)/n(HD)大
    解析:A.D2和HD的相对分子质量不同,可以用质谱区分,A正确; B.类似于钠和水的反应, Li与D2O反应生成LiOD与D2,化学方程式是2Li+2D2O=2LiOD+D2↑,B正确; C.D2由Li与D2O反应生成,HD 通过反应LiH+D2O=LiOD+HD↑, n(D2)/n(HD)越大,n(Li)/n(LiH)越大,C不正确; D.升温,2LiH 2Li+H2 △H>0平衡右移,Li增多LiH 减少,则结合选项C可知:80℃下的n(D2)/n(HD)大于25℃下的n(D2)/n(HD) ,D正确。
    5. (2021年北京卷)丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8 C3H6+H2。600℃,将一定浓度的 CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的 C3H6、CO和H2浓度随初始 CO2浓度的变化关系如图。
    已知: ①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol

    下列说法不正确的是A. C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g) △H=+124kJ/molB. c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2 CO+H2OC. 其他条件不变,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大D. 若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)
    解析:A.根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220kJ/mol ②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l) △H=-2058kJ/mol ③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-286kJ/mol 可知,可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的△H=△H1-△H2-△H3=+124kJ/mol,A正确; B.仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确; C.投料比增大,相当于增大C3H8浓度,浓度增大,转化率减小, C错误; D.根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正确。

    6. (2021年海南卷)制备水煤气的反应C(s)+H2O H2(g)+CO(g) △H>0,下列说法正确的是A. 该反应△S<0B. 升高温度,反应速率增大C. 恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变D. 恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
    解析:A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以△S>0,A错误;B.升高温度,物质的内能增加,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,因此化学反应速率增大,B正确;C.恒温下,增大总压,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,使H2O(g)的平衡转化率减小,C错误;D.恒温恒压下,加入催化剂,化学平衡不移动,因此化学平衡常数不变,D错误;故合理选项是B。

    7. (2021年1月八省联考江苏卷)氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ/mol。实验室用加热NH4Cl和Ca(OH)2固体混合物的方法制取少量氨气。下列有关合成氨反应的说法正确的是( ) A. 反应的ΔS>0B. 反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E表示键能)C. 反应中每消耗1mol H2转移电子的数目约等于2×6.02×1023D. 反应在高温、高压和催化剂条件下进行可提高H2的平衡转化率
    解析:A.在合成氨反应中,生成物气体分子数小于反应物气体分子数,所以反应的ΔS<0,A不正确;B.反应的ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和=E(N≡N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E表示键能),B不正确;C.由合成氨反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),可建立如下关系式:N2——3H2——6e-,则反应中每消耗1mol H2转移电子数目约等于2mol×6.02×1023mol-1=2×6.02×1023,C正确;D.合成氨反应为放热的可逆反应,高温可加快反应速率,但会使平衡逆向移动,不能提高H2的平衡转化率,使用催化剂只能改变反应速率,但不能改变H2的平衡转化率,也就不能提高H2的平衡转化率,D不正确;故选C。
    8. (2021年1月八省联考江苏卷)在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH= -164.7 kJ/mol反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH= +41.2 kJ/mol反应Ⅲ:2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) ΔH= -247.1 kJ/mol向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2,平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )

    9. (2022年1月浙江选考)工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。请回答:(1)在C和O2的反应体系中:反应1:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-394kJ·mol-1反应2:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH2=-566kJ·mol-1反应3:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH3①设y=ΔH-TΔS,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图1所示。图中对应于反应3的线条是______。
    a
    ②一定压强下,随着温度的升高,气体中CO与CO2的物质的量之比______。A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断(2)水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH=131kJ·mol-1。工业生产水煤气时,通常交替通入合适量的空气和水蒸气与煤炭反应,其理由是________ 。(3)一氧化碳变换反应:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(即组分的物质的量分数×总压):p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、p(CO2)=0.75MPa和p(H2)=0.75MPa,则反应的平衡常数K的数值为________。②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到90%,则原料气中水蒸气和CO的物质的量之比为________。
    B
    水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快化学反应速率
    9.0
    1.8∶1
    ③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中合适的是________。A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解离,能量-反应过程如图2所示。用两个化学方程式表示该催化反应历程(反应机理):步骤Ⅰ:__________________;步骤Ⅱ:_________________。
    BC
    M+H2O=MO+H2
    MO+CO=M+CO2
    解析:(1)①由已知方程式:(2×反应1-反应2)可得反应3,结合盖斯定律得:△H3=2△H1-△H2=[2×(-394)-(-566)]kJ/mol=-222kJ/mol,反应1前后气体分子数不变,升温y不变,对应线条b,升温促进反应2平衡逆向移动,气体分子数增多,熵增,y值增大,对应线条c,升温促进反应3平衡逆向移动,气体分子数减少,熵减, y值减小,对应线条a,故此处填a;②温度升高,三个反应平衡均逆向移动,由于反应2焓变绝对值更大,故温度对其平衡移动影响程度大,故CO2物质的量减小,CO物质的量增大,所以CO与CO2物质的量比值增大,故答案选B;
    (2)由于水蒸气与煤炭反应吸热,会引起体系温度的下降,从而导致反应速率变慢,不利于反应的进行,通入空气,利用煤炭与O2反应放热从而维持体系温度平衡,维持反应速率,故此处填:水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保持较高温度,有利于加快反应速率;
    ③A.反应温度过高,会引起催化剂失活,导致反应速率变慢,A不符合题意;B.适当增大压强,可加快反应速率,B符合题意;C.选择合适的催化剂有利于加快反应速率,C符合题意;D.若为恒容条件,通入氮气对反应速率无影响,若为恒压条件,通入氮气后,容器体积变大,反应物浓度减小,反应速率变慢,D不符合题意;故答案选BC;④水分子首先被催化剂吸附,根据元素守恒推测第一步产生H2,第二步吸附CO产生CO2,对应反应历程依次为:M+H2O=MO+H2、MO+CO=M+CO2。
    8×108 L·mol-1
    投料按体积之比V(H2S)∶V(CH4)=2∶1,并用N2稀释;常压,不同温度下反应相同时间后,测得H2和CS2体积分数如下表:
    请回答:①反应Ⅲ能自发进行的条件是 。②下列说法正确的是_______。A.其他条件不变时,用Ar替代N2作稀释气体,对实验结果几乎无影响B.其他条件不变时,温度越高,H2S的转化率越高C.由实验数据推出H2S中的S-H键强于CH4中的C-H键D.恒温恒压下,增加N2的体积分数,H2的浓度升高
    高温
    AB
    ③若将反应Ⅲ看成由反应Ⅰ和反应Ⅱ两步进行,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______。④在1000℃,常压下,保持通入的H2S体积分数不变,提高投料比[V(H2S)∶V(CH4)],H2S的转化率不变,原因是___________________________ 。⑤在950℃~1150℃范围内(其他条件不变),S2(g)的体积分数随温度升高发生变化,写出该变化规律并分析原因 。
    1000℃时CH4不参与反应,相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同
    先升后降;在低温段,以反应Ⅰ为主,随温度升高,S2(g)的体积分数增大;在高温段,随温度升高;反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率,S2(g)的体积分数减小
    ②A.Ar是稀有气体,与体系中物质不反应,所以其他条件不变时,用Ar替代N2作稀释气体,对实验结果几乎无影响,A正确;B.正反应吸热,升高温度平衡正向进行,温度越高,H2S的转化率越高,B正确;C.根据表中数据无法得出H2S中S-H键和CH4中C-H键的相对强弱,事实上C-H键的键能大于S-H键键能,C错误;D.恒温恒压下,增加N2的体积分数,相当于减压,平衡正向进行,H2的物质的量增加,容器容积增加,H2浓度减小,D错误;③反应I、反应Ⅱ和反应Ⅲ均是吸热反应,则反应过程能量示意图可表示为
    ④根据表中数据可知1000℃时CH4不参与反应,相同分压的H2S经历相同的时间转化率相同,所以在1000℃常压下,保持通入的H2S体积分数不变,提高投料比时H2S的转化率不变;⑤由于在低温段,以反应Ⅰ为主,随温度升高,S2(g)的体积分数增大;在高温段,随温度升高;反应Ⅱ消耗S2的速率大于反应Ⅰ生成S2的速率,S2(g)的体积分数减小,因此变化规律是先升后降。
    11. (2022年辽宁卷节选)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,目前已有三位科学家因其获得诺贝尔奖,其反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ∙mol-1 △S=-200J∙K-1∙mol-1 回答下列问题:(1)合成氨反应在常温下___________(填“能”或“不能”)自发。(2)___________温(填“高”或“低”,下同)有利于提高反应速率,___________温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用400~500℃。针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案。



    (3)方案二:M-LiH复合催化剂。 下列说法正确的是___________。a.300℃时。复合催化剂比单一催化剂效率更高b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
    a
    (4)某合成氨速率方程为:v=kcα(N2)cβ(H2)∙cγ(NH3),根据表中数据,γ=___________;
    在合成氨过程中,需要不断分离出氨的原因为___________。a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒 c.提高正反应速率
    -1
    a
    分析:(1)氨的分离对反应速率的影响;从反应速率方程可以推知,当c(NH3)降低时,v增大。注意由于反应速率方程通常由实验测定,其中v应指净反应速率,即v正-v逆,因此在其他条件一定时,分离氨气是通过降低逆反应速率,从而提高净反应速率。(2)Fe(NH3)6∙(BH4)2中,氢元素化合价的判断:由于电负性N>H>B,因此NH3中H显+1价,BH中H元素的化合价为-1价;(3)中根据图像进行判断,利用控制变量法进行分析;(4)利用实验对比,注意选择对比实验室,选择控制变量,找变量;(5)利用晶胞密度计算公式计算元素的相对原子质量,根据元素相对原子质量进行判断元素;
    详解:(1)对于合成氨反应,常温下,△G=△H-T△S=-92.4kJ∙mol-1-298K×(-0.2KJ∙K-1∙mol-1)=-32.8 KJ∙mol-1<0,故合成氨反应在常温下能自发进行;(2)其他条件一定时,升高温度,可以提供更高的能量,使活化分子百分数增大,反应速率加快;合成氨反应是放热反应,要提高平衡转化率,即使反应平衡正向移动,应降低温度;故答案为:高、低;(3)由题图可知,300℃时,复合催化剂催化时合成氨反应的反应速率比单-催化剂催化时大很多,说明300℃时复合催化剂比单一催化剂效率更高,a正确;同温同压下,复合催化剂能提高反应速率,但不能使平衡发生移动,故不能提高氨的平衡产率,b错误;温度过高,复合催化剂可能会失去活性,催化效率反而降低,c错误;故选a;
    (4)将实验1、3中数据分别代入合成氨的速率方程可得:①q=k∙mα∙nβ∙pγ,③10q=k∙mα∙nβ∙(0.1p)γ,可得γ=-1。合成氨过程中,不断分离出氨,即降低体系中c(NH3),生成物浓度下降,平衡向正反应方向移动,但不会提高正反应速率,a正确,c错误;反应主产物即氨不能使催化剂中毒,b错误。
    1.化学反应方向的判定(1)自发反应在一定条件下无需外界帮助就能自发进行的反应称为自发反应。(2)熵和熵变的含义①熵的含义熵是衡量一个体系_______的物理量。用符号___表示。同一条件下,不同物质有不同的熵值,同一物质在不同状态下熵值也不同,一般规律是S(g)___S(l)___S(s)。
    混乱度
    S
    >
    >
    ②熵变的含义熵变是反应前后体系熵的变化,用 表示,化学反应的ΔS越大,越有利于反应 。(3)判断化学反应方向的判据ΔG=ΔH-TΔSΔG0时,反应 自发进行。
    ΔS
    自发进行

    平衡
    不能
    2.控制反应条件的目的(1)促进有利的化学反应:通过控制反应条件,可以加快化学反应速率,提高反应物的转化率,从而促进有利的化学反应进行。(2)抑制有害的化学反应:通过控制反应条件,也可以减缓化学反应速率,减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生,从而抑制有害的化学反应继续进行。
    3.控制反应条件的基本措施(1)控制化学反应速率的措施通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。(2)提高转化率的措施通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度,从而提高转化率。如:以工业合成氨为例,理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件①反应原理:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
    ②③从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件
    放热
    减少
    升高
    增大
    催化剂
    增大
    降低
    ④综合考虑——选择适宜的生产条件a.温度:400~500 ℃b.压强:10~30 MPad.以铁触媒作催化剂e.采用循环操作提高原料利用率
    【工业应用】氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位,氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨还作为工业原料,用于生产硝酸、各种含氮的无机盐等,液氨常用作制冷剂。下图是工业合成氨的工艺:
    [问题探究]1.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其热化学方程式如下:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ·mol-1,结合反应的化学方程式分析哪些措施可以提高合成氨的反应速率?哪些措施可以提高氮气和氢气的转化率?提示:升高温度、增大压强、增大反应物的浓度、使用催化剂等,都可以使合成氨的反应速率增大;降低温度、增大压强、增大反应物浓度或减小生成物浓度等有利于提高氮气和氢气的转化率。
    2.已知合成氨温度、压强与氨的含量关系如下
    (1)合成氨时一般采用的压强为10~30 MPa的原因是什么?提示:合成氨时增大压强尽管可以同时提高反应速率和反应物的转化率。但是,压强越大,对材料的强度和设备的要求也越高,增加生产投资将降低综合经济效益。故一般采用的压强为10~30 MPa。(2)合成氨时选择500 ℃而不选200 ℃是考虑的什么因素?选择500 ℃而不选1 000 ℃是考虑的什么因素?提示:选择500 ℃而不选200 ℃是考虑的速率因素,选择500 ℃而不选1 000 ℃是考虑的平衡因素。
    (3)合成氨工业常使用铁触媒作催化剂,催化剂能提高产物中氨的百分含量吗?提示:不能。因为催化剂对化学平衡无影响,不能改变平衡状态。(4)合成氨工业中,为提高反应物的转化率,还采取哪些措施?提示:为提高平衡转化率,工业上采取迅速冷却的方法,使氨气变成液氨并及时分离,分离后的原料气循环使用,并及时补充N2和H2,使反应物保持一定的浓度。
    例1:(2023届湖北宜昌协作体联考) H2S可通过下列方法回收处理,并加以利用:反应①:2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(g) △H1=-1036kJ∙mol-1反应②:4H2S(g)+25O2(g)=3S2(g)+4H2O(g) △H2=+94kJ∙mol-1反应③:2H2S(g)=2H2(g)+S2(g) △H3=+170kJ∙mol-1下列说法正确的是

    例2:(2023届河南省实验中学期中)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生如下反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示。现有两个体积相同的恒容密闭容器甲和乙,向甲中加入1mol CO和2 molH2,向乙中加入2 molCO和4molH2, 测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示。下列说法不正确的是
    A.该反应的的ΔH<0; P1>P2>P3B.反应速率B点大于D点C.A、B、D三点的平衡常数关系为:KA>KB=KDD.由图综合判断:M、L两点中,CH3OH的体积分数相同,且压强关系为p(M)=2p(L)

    解析:A.由图1可知升高温度,CH3OH的体积分数减小,说明正反应是放热反应,所以ΔH<0;增大压强,平衡正向移动,甲醇的体积分数增大,相同温度下,P1、P2、P3对应的甲醇的体积分数依次减小,所以 P1>P2>P3,故A正确;
    B.温度相同时压强越大,反应速率越快,B点对应的压强大于D点,所以反应速率B点大于D点,故B正确;C.平衡常数是温度函数,B、C、D点温度相同,所以平衡常数相等KB=KC=KD;A、C两点压强相同温度不同,C点温度高于A点温度,升高温度,甲醇的体积分数依次减小,平衡逆向移动,平衡常数减小,KA>KC,所以A、B、D三点的平衡常数关系为:KA>KB=KD,故C正确;D.M、L两点一氧化碳的转化率相等,所以M点气体的物质的量是L点的两倍,而M点的温度高于L点的温度,升高温度平衡逆向移动,所以p(M)>2p(L),故D错误;
    例3:据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实:2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g)下列叙述错误的是(  )A.使用Cu­Zn­Fe催化剂可大大提高生产效率B.升高温度,该反应平衡常数K一定增大C.充入大量CO2气体可提高H2的转化率D.从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O,可提高CO2和H2的利用率


    解析:SiCl4(g)与H2(g)反应的正反应是气体分子数增多的反应,则有ΔS>0,A项错误;H2(g)与O2(g)反应的ΔS

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