大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(逐空突破)(原卷版)_第1頁
大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(逐空突破)(原卷版)_第2頁
大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(逐空突破)(原卷版)_第3頁
大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(逐空突破)(原卷版)_第4頁
大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題(逐空突破)(原卷版)_第5頁
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文檔簡介

大題03化學(xué)反應(yīng)原理綜合題化學(xué)反應(yīng)原理主要考查熱化學(xué)、電化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡等主干理論知識,主要命題點(diǎn)有蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的分析、化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式書寫與計(jì)算、反應(yīng)條件的分析選擇、生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用等,試題常以填空、讀圖、作圖、計(jì)算等形式呈現(xiàn)。試題一般以與生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的物質(zhì)為背景材料命制組合題,各小題之間又有一定的獨(dú)立性。主要考查學(xué)生的信息處理能力、學(xué)科內(nèi)綜合分析能力,應(yīng)用反應(yīng)原理解決生產(chǎn)實(shí)際中的具體問題,體現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”的核心素養(yǎng)。預(yù)測2025年高考主要以“多因素影響”出現(xiàn),考查考生的綜合分析判斷能力。以實(shí)際情景(場景)為背景,更能體現(xiàn)核心素養(yǎng)的要求。而在實(shí)際生產(chǎn)過程中,影響因素是多元化、多方位和多層次的。題型1熱化學(xué)方程式書寫及有關(guān)ΔH的計(jì)算1.(2024·全國甲卷·高考真題)甲烷轉(zhuǎn)化為多碳化合物具有重要意義。一種將甲烷溴化再偶聯(lián)為丙烯()的研究所獲得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下。回答下列問題:(1)已知如下熱化學(xué)方程式:

計(jì)算反應(yīng)的。2.(2024·山東·高考真題)水煤氣是的主要來源,研究對體系制的影響,涉及主要反應(yīng)如下:回答下列問題:(1)的焓變(用代數(shù)式表示)。1.熱化學(xué)方程式的書寫步驟:2..根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算(1)計(jì)算步驟(2)ΔH與書寫方式的關(guān)系①正逆反應(yīng)的△H、K的關(guān)系:△H正+△H逆=0,K正·K逆=1②化學(xué)計(jì)量數(shù)變成n倍,△H變?yōu)閚倍,K變?yōu)閚次方倍③反應(yīng)③=反應(yīng)①+反應(yīng)②,則:△H3=△H1+△H2,K3=K1·K2④反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,則:△H3=△H1-△H2,K3=⑤反應(yīng)③=a×反應(yīng)①-×反應(yīng)②,則:△H3=a△H1-△H2,K3=3.常用關(guān)系式熱化學(xué)方程式焓變之間的關(guān)系aA=BΔH1A=eq\f(1,a)BΔH2ΔH2=eq\f(1,a)ΔH1或ΔH1=aΔH2aA=BΔH1B=aAΔH2ΔH1=-ΔH2ΔH=ΔH1+ΔH24.ΔH的三種計(jì)算式(1)ΔH=生成物總能量-反應(yīng)物總能量=H(生成物)-H(反應(yīng)物)(2)ΔH=反應(yīng)物總鍵能之和-生成物總鍵能之和①常見分子:根據(jù)成鍵原則畫出結(jié)構(gòu)式即可判斷分子式Cl2O2N2H2OH2O2CO2結(jié)構(gòu)式Cl-ClO=ON≡NH-O-HHOOHO=C=O分子式HCNNH3CH4C2H4C2H6N2H4結(jié)構(gòu)式H-C≡N②信息分子:根據(jù)分子結(jié)構(gòu)示意圖數(shù)共價(jià)鍵個數(shù)物質(zhì)硫化磷雄黃(As4S4)P4O10S8單質(zhì)N4分子P4O6結(jié)構(gòu)鍵數(shù)12個PS鍵2個P=S鍵2個AsAs鍵8個SAs鍵4個P=O鍵12個P-O鍵8個S-S鍵6個N-N鍵12個P-O鍵③特殊物質(zhì):選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容物質(zhì)/mol白磷金剛石晶體硅SiO2石墨結(jié)構(gòu)鍵數(shù)/mol62241.5(3)ΔH=E1-E2,E1為正反應(yīng)的活化能,E2為逆反應(yīng)的活化能1.(2025·山西·一模)硫化氫的消除與資源化利用是天然氣開采、煤化工等諸多行業(yè)中的關(guān)鍵研究課題。回答下列問題:(1)在催化下,與反應(yīng)可以制備糧食熏蒸劑羰基硫。①通常狀態(tài)下,由最穩(wěn)定單質(zhì)生成某純物質(zhì)的熱效應(yīng)稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為0。部分物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓如下表所示:物質(zhì)則。2.(2025·福建·一模)工業(yè)上以合成氣CO和,少量和稀有氣體)為原料制二甲醚(DME),主要發(fā)生下列反應(yīng):ⅰ:ⅱ:ⅲ:ⅳ:……(1)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol純物質(zhì)的焓變稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。幾種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓如下表:物質(zhì)由表中數(shù)據(jù)推測,。3.(2025·廣西·一模)為實(shí)現(xiàn)“碳中和”和“碳達(dá)峰”,碳的循環(huán)利用是重要措施。Ⅰ.甲烷干重整反應(yīng)(DRM)可以將兩種溫室氣體(和)直接轉(zhuǎn)化為合成氣(主要成分為CO和),反應(yīng)方程式為。(1)幾種物質(zhì)的燃燒熱如下表:物質(zhì)燃燒熱()893283285.8請計(jì)算甲烷干重整反應(yīng)的。4.(2025·上海閔行·一模)脫除沼氣中的是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題,脫除有多種方法。方法一:高溫?zé)岱纸夥ㄒ阎铝蟹磻?yīng)的熱化學(xué)方程式:①②③計(jì)算熱分解反應(yīng)的。5.(2024·遼寧沈陽·三模)回答下列問題。(2)已知25℃時(shí)中和熱的,反應(yīng),寫出固體的溶解平衡的熱化學(xué)方程式:。一定條件下,由穩(wěn)定單質(zhì)反應(yīng)生成1mol化合物的反應(yīng)熱叫該化合物的生成熱()。下圖為ⅥA族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數(shù)據(jù)示意圖:(3)硫化氫發(fā)生分解反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為。題型2有關(guān)反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、速率常數(shù)的計(jì)算1.(2024·浙江·高考真題)通過電化學(xué)、熱化學(xué)等方法,將轉(zhuǎn)化為等化學(xué)品,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。請回答:(1)某研究小組采用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為,裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是。(2)該研究小組改用熱化學(xué)方法,相關(guān)熱化學(xué)方程式如下::Ⅱ:Ⅲ:①。②反應(yīng)Ⅲ在恒溫、恒容的密閉容器中進(jìn)行,和的投料濃度均為,平衡常數(shù),則的平衡轉(zhuǎn)化率為。2.(2024·甘肅·高考真題)是制備半導(dǎo)體材料硅的重要原料,可由不同途徑制備。(2)在催化劑作用下由粗硅制備:。,密閉容器中,經(jīng)不同方式處理的粗硅和催化劑混合物與和氣體反應(yīng),轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化如下圖所示:①,經(jīng)方式處理后的反應(yīng)速率最快;在此期間,經(jīng)方式丙處理后的平均反應(yīng)速率。②當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),的濃度為,平衡常數(shù)K的計(jì)算式為。3.(2024·貴州·高考真題)在無氧環(huán)境下,CH4經(jīng)催化脫氫芳構(gòu)化可以直接轉(zhuǎn)化為高附加值的芳烴產(chǎn)品。一定溫度下,CH4芳構(gòu)化時(shí)同時(shí)存在如下反應(yīng):ⅰ.ⅱ.回答下列問題:(5)下,在某密閉容器中按充入氣體,發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)與的分壓比為4:1,則的平衡轉(zhuǎn)化率為,平衡常數(shù)Kp=(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),列出計(jì)算式即可)。(6)引入丙烷可促進(jìn)甲烷芳構(gòu)化制備苯和二甲苯,反應(yīng)如下:(兩個反應(yīng)可視為同級數(shù)的平行反應(yīng))對于同級數(shù)的平行反應(yīng)有,其中v、k分別為反應(yīng)速率和反應(yīng)速率常數(shù),Ea為反應(yīng)活化能,A1、A2為定值,R為常數(shù),T為溫度,同一溫度下是定值。已知,若要提高苯的產(chǎn)率,可采取的措施有。1.有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算公式的理解對于反應(yīng)mA(g)+nB(g)=cC(g)+dD(g)(1)計(jì)算公式:v(A)=(2)同一反應(yīng)用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率時(shí),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,存在如下關(guān)系:v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶c∶d(3)注意事項(xiàng)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(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是瞬時(shí)速率,且計(jì)算時(shí)取正值2.化學(xué)平衡計(jì)算中常用公式對于可逆反應(yīng):對以下反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),令A(yù)、B起始物質(zhì)的量(mol)分別為a、b,達(dá)到平衡后,A的消耗量為mxmol,容器容積為VLmA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始/molab00變化/molmx

nxpxqx平衡/mola-mx

b-nxpxqx平衡常數(shù):K=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)=eq\f(\f(px,V)p·\f(qx,V)q,\f(a-mx,V)m·\f(b-nx,V)n)(固體和純液體的濃度為常數(shù),不計(jì)入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中)反應(yīng)物(A)的轉(zhuǎn)化率:α(A)=eq\f(n(轉(zhuǎn)化),n(起始))×100%=eq\f(c(轉(zhuǎn)化),c(起始))×100%=eq\f(mx,a)×100%3.化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)及應(yīng)用(1)速率常數(shù)含義:反應(yīng)速率常數(shù)(k)是指在給定溫度下,反應(yīng)物濃度皆為1mol·L-1時(shí)的反應(yīng)速率。在相同的濃度條件下,可用反應(yīng)速率常數(shù)大小來比較化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率(2)速率常數(shù)的影響因素:與濃度無關(guān),但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響,但溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是顯著的,速率常數(shù)是溫度的函數(shù),同一反應(yīng),溫度不同,速率常數(shù)將有不同的值,一般溫度越高,反應(yīng)速率常數(shù)越大。通常反應(yīng)速率常數(shù)越大,反應(yīng)進(jìn)行得越快。不同反應(yīng)有不同的速率常數(shù)(3)速率方程①定義:一定溫度下,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度以其計(jì)量數(shù)為指數(shù)的冪的乘積成正比②表達(dá)式:對于反應(yīng):aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g),則v正=k正·ca(A)·cb(B)(其中k正為正反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)),v逆=k逆·cg(G)·ch(H)(其中k逆為逆反應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù))如:反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g),v正=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2)。(4)速率常數(shù)與化學(xué)平衡常數(shù)之間的關(guān)系①K與k正、k逆的關(guān)系對于反應(yīng):aA(g)+bB(g)pC(g)+qD(g),則:v正=k正·ca(A)·cb(B)(k正為正反應(yīng)速率常數(shù))v逆=k逆·cp(C)·cq(D)(k逆為逆反應(yīng)速率常數(shù))反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正=v逆,此時(shí):k正·ca(A)·cb(B)=k逆·cp(C)·cq(D),即:②Kp與k正、k逆的關(guān)系以2NO2N2O4為例,v正=k正·p2(NO2),v逆=k逆·p(N2O4)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正=v逆,此時(shí):k正·p2(NO2)=k逆·p(N2O4)eq\f(k正,k逆)=eq\f(pN2O4,p2NO2)=Kp,即:Kp=eq\f(k正,k逆)1.(2024·四川·模擬預(yù)測)、常用于制造農(nóng)藥等,磷在氯氣中燃燒生成這兩種鹵化磷。回答下列問題:(4)溫度為T時(shí),向2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間后達(dá)到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表:t/s050150250350/mol1.00.840.820.800.80

①反應(yīng)在前150s的平均反應(yīng)速率。②相同溫度下,起始時(shí)向該2.0L恒容密閉容器中充入1.0mol、0.40mol和0.40mol,反應(yīng)達(dá)到平衡前((填“>”或“<”),判斷依據(jù)是。2.(2024·浙江臺州·一模)利用生物質(zhì)乙醇制備乙烯具有很大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和戰(zhàn)略意義,發(fā)生的反應(yīng)為:反應(yīng)Ⅰ:反應(yīng)Ⅱ:請回答:(3)恒壓()和恒溫(300℃)下,投入原料為乙醇和水,分別在NKC03A、Syndol、等3種催化劑下進(jìn)行反應(yīng),測定相同時(shí)間間隔,乙醇轉(zhuǎn)化率與原料含水量的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是_______。A.a(chǎn)點(diǎn)可能為平衡狀態(tài)B.催化劑下,隨原料含水量增加平衡左移,乙醇轉(zhuǎn)化率下降C.題給條件下,NKC03A催化效果較好D.原料含水量為40%、催化劑下,若將恒壓改為恒容,其它條件不變,乙醇轉(zhuǎn)化率可能增大3.(2024·全國·模擬預(yù)測)乙醇是一種綠色能源,一種用CO和合成乙醇的反應(yīng)原理如下:主反應(yīng)ⅰ.

副反應(yīng)ⅱ.

副反應(yīng)ⅲ.

回答下列問題:(4)一定溫度下,在某特定催化劑表面上只發(fā)生副反應(yīng)ⅱ.已知:和分別表示正、逆反應(yīng)速率常數(shù),且正反應(yīng)速率。若,則逆反應(yīng)速率,升高溫度后和的變化量(填“>”“=”或“<”)。(5)向密閉容器中加入0.2mol和0.4mol發(fā)生反應(yīng)ⅰ、ⅱ.CO的平衡轉(zhuǎn)化率分別隨溫度、壓強(qiáng)變化關(guān)系如圖,已知圖中L、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。①X代表的物理量是(填“溫度”或“壓強(qiáng)”),原因?yàn)椤"谝阎贏點(diǎn)條件下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的物質(zhì)的量為0.02mol,則的平衡轉(zhuǎn)化率;副反應(yīng)ⅱ的平衡常數(shù)。4.(2024·全國·模擬預(yù)測)在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為兩種重要的化工原料甲烷和乙烯,相關(guān)反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:

反應(yīng)Ⅱ:

回答下列問題:(4)若在一個恒溫恒壓容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ并達(dá)到平衡,且的平衡轉(zhuǎn)化率為,則下列說法正確的是___________(填字母)。A.若起始投料比,則的平衡轉(zhuǎn)化率也為B.壓縮容器容積,平衡正向移動,導(dǎo)致增大,但單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)目不變C.升高溫度,可以降低反應(yīng)的活化能,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率,會增大D.其他條件相同時(shí),若在一個恒溫恒容容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,會減小題型3有關(guān)分壓平衡常數(shù)(Kp)計(jì)算1.(2024·新課標(biāo)卷·高考真題)(四羰合鎳,沸點(diǎn)43℃)可用于制備高純鎳,也是有機(jī)化合物羰基化反應(yīng)的催化劑。回答下列問題:(3)在總壓分別為0.10、0.50、1.0、2.0MPa下,Ni(s)和CO(g)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),體積分?jǐn)?shù)x與溫度的關(guān)系如圖乙所示。反應(yīng)的ΔH0(填“大于”或“小于”)。從熱力學(xué)角度考慮,有利于的生成(寫出兩點(diǎn))。、100℃時(shí)CO的平衡轉(zhuǎn)化率α=,該溫度下平衡常數(shù)。2.(2024·河北·高考真題)氯氣是一種重要的基礎(chǔ)化工原料,廣泛應(yīng)用于含氯化工產(chǎn)品的生產(chǎn)。硫酰氯及1,4二(氯甲基)苯等可通過氯化反應(yīng)制備。(1)硫酰氯常用作氯化劑和氯磺化劑,工業(yè)上制備原理如下:。②恒容密閉容器中按不同進(jìn)料比充入和其,測定溫度下體系達(dá)平衡時(shí)的(為體系初始壓強(qiáng),,P為體系平衡壓強(qiáng)),結(jié)果如圖。上圖中溫度由高到低的順序?yàn)椋袛嘁罁?jù)為。M點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為,溫度下用分壓表示的平衡常數(shù)。1.分壓平衡常數(shù)(Kp)(1)氣體的分壓p(B):相同溫度下,當(dāng)某組分氣體B單獨(dú)存在且具有與混合氣體總體積相同的體積時(shí),該氣體B所具有的壓強(qiáng),稱為氣體B的分壓強(qiáng),簡稱氣體B的分壓。符號為p(B),單位為Pa或kPa或MPa(2)分壓定律①分壓定律:混合氣體的總壓等于相同溫度下各組分氣體的分壓之和p(A)+p(B)+p(C)+p(D)+…=p②氣體的分壓之比等于其物質(zhì)的量之比:eq\f(p(B),p(D))=eq\f(n(B),n(D))③某氣體的分壓p(B)與總壓之比等于其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù):eq\f(p(B),p)=eq\f(n(B),n)=x(B)則:氣體的分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù)=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(3)分壓平衡常數(shù)Kp(只受溫度影響)一定溫度下,氣相反應(yīng):mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)達(dá)平衡時(shí),氣態(tài)生成物分壓冪之積與氣態(tài)反應(yīng)物分壓冪之積的比值為一個常數(shù),稱為該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù),用符號Kp表示,Kp的表達(dá)式如下:,其中p(A)、p(B)、p(C)、p(D)分別為A、B、C、D各氣體的分壓2.Kp計(jì)算的兩種類型類型1.根據(jù)“某氣體的分壓=氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分?jǐn)?shù)(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))”計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)第一步:根據(jù)“三段式”法計(jì)算平衡體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度第二步:計(jì)算各氣體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。第三步:根據(jù)分壓計(jì)算公式求出各氣體物質(zhì)的分壓,某氣體的分壓=氣體總壓強(qiáng)×該氣體的體積分(或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))第四步:根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算公式代入計(jì)算。例如,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),壓強(qiáng)平衡常數(shù)表達(dá)式為Kp=eq\f(p2(NH3),p(N2)·p3(H2))類型2.直接根據(jù)分壓強(qiáng)計(jì)算壓強(qiáng)平衡常數(shù)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)p(始):p03p00Δp:p3p2pp(平):p0-p3p0-3p2pKp=1.(2024·重慶·一模)氮氧化物是造成大氣污染的主要物質(zhì),研究它們的轉(zhuǎn)化機(jī)理,對于消除環(huán)境污染具有重要意義。(3)通過加熱分解可以得到:Ⅰ.;Ⅱ.。在一定溫度下將充入1L恒容密閉容器中,反應(yīng)至?xí)r達(dá)到平衡狀態(tài),和的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。①平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率為%。②若初始壓強(qiáng)為p,反應(yīng)Ⅱ的壓強(qiáng)平衡常數(shù)(用含p的式子表示)。2.(2025·重慶·一模)重慶正著力打造“西部氫谷”,推動建設(shè)“成渝氫走廊”。利用甲酸(HCOOH)來制氫和儲氫是氫能研究的一個方向。(2)一定條件下,可轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等。已知與在固載金屬催化劑上可發(fā)生以下反應(yīng):反應(yīng)ⅰ.反應(yīng)ⅱ.在一定壓強(qiáng)下,按投料,發(fā)生反應(yīng)ⅰ和反應(yīng)ⅱ,反應(yīng)相同時(shí)間,的轉(zhuǎn)化率及HCOOH選擇性()隨溫度變化曲線如圖2所示。①—定溫度下,同時(shí)提高的平衡轉(zhuǎn)化率和甲酸選擇性可采取的措施有(任寫一條)。②若M點(diǎn)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài),體系中的分壓為aMPa,則673K時(shí)反應(yīng)ⅰ的分壓平衡常數(shù)計(jì)算式。3.(2024·浙江·一模)近年來,氨作為一種無碳能源吸引了越來越多的關(guān)注。(2)某新型催化劑作用下,向密閉容器中充入和,在溫和條件下合成,在催化劑活性范圍內(nèi),相同時(shí)間內(nèi)測得體系中的物質(zhì)的量與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示。①(填“>”、“<”或“=”)。②對于氣相反應(yīng),用某組分B的平衡壓強(qiáng)代替物質(zhì)的量濃度也可表示平衡常數(shù),記作,如,為平衡總壓,為平衡系統(tǒng)中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。溫度為時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)(列出計(jì)算式,不需計(jì)算結(jié)果)。4.(2024·浙江溫州·一模)將硫化氫分解使其轉(zhuǎn)化成氫氣和硫具有非常重要的工業(yè)意義。分解反應(yīng):

(2)維持常壓,將(為稀釋劑)的混合氣體導(dǎo)入石英管反應(yīng)器熱解(一邊進(jìn)料,另一邊出料)。下,的平衡轉(zhuǎn)化率為,忽略副反應(yīng),則MPa.5.(2024·陜西西安·三模)在催化劑作用下可將溫室氣體加氫制甲醇,再通過甲醇制備燃料和化工原料等,是解決能源問題與實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主要技術(shù)之一、Ⅰ.通過以下反應(yīng)可獲得新型能源二甲醚。①

Ⅱ.在下,將和在催化劑作用下僅發(fā)生上述反應(yīng)①和②,平衡時(shí)為選擇性[]及的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。(4)250℃時(shí),平衡體系共有,則的平衡轉(zhuǎn)化率,反應(yīng)②的(為用分壓表示的平衡常數(shù),氣體的分壓總壓該氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),列計(jì)算式)。題型4有關(guān)溫度、壓強(qiáng)影響的平衡圖像分析1.(2024·江蘇·高考真題)氫能是理想清潔能源,氫能產(chǎn)業(yè)鏈由制氫、儲氫和用氫組成。(2)一定條件下,將氮?dú)夂蜌錃獍椿旌蟿蛩偻ㄈ牒铣伤l(fā)生反應(yīng)。海綿狀的作催化劑,多孔作為的“骨架”和氣體吸附劑。②含量與表面積、出口處氨含量關(guān)系如圖所示。含量大于,出口處氨含量下降的原因是。(2)多孔Al2O3可作為氣體吸附劑,含量過多會吸附生成的NH3;Al2O3含量大于2%時(shí),αFe表面積減小,反應(yīng)速率減小,產(chǎn)生NH3減少(2)②氧化鋁含量大于2%,出口處氨含量下降說明多孔氧化鋁含量過多會吸附反應(yīng)生成的氨氣,由圖可知,氧化鋁含量大于2%時(shí),催化劑αFe表面積減小,催化性能降低,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小,使得出口處氨含量下降,故答案為:多孔Al2O3可作為氣體吸附劑,含量過多會吸附生成的NH3;Al2O3含量大于2%時(shí),αFe表面積減小,反應(yīng)速率減小,產(chǎn)生NH3減少;2.(2025·上海松江·一模)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨,在鐵催化劑作用下,500℃時(shí),將和充入某恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。測得體系中相關(guān)組分的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。(1)上圖中表示的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線是。A.

B.

C.(2)b點(diǎn)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為。(3)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在45℃、100kPa的條件下用“球磨法”能夠合成氨,氨的體積分?jǐn)?shù)可高達(dá)82.5%。該法分為兩個步驟(如圖1):第一步,鐵粉在球磨過程中被反復(fù)劇烈碰撞而活化,氮分子被吸附在這些缺陷止,生成;第二步,與氫氣反應(yīng)得到。在多個恒容的相同密閉容器中,分別先通入不同量的,與鐵粉碰撞生成,再通入固定量的合成氨。達(dá)到平衡時(shí),的含量隨的壓強(qiáng)變化趨勢如圖2所示。①說明圖2中兩條曲線的變化趨勢,并解釋其原因。②與工業(yè)合成氨相比,“球磨法”合成氨的主要優(yōu)點(diǎn)有(列舉兩點(diǎn))。1.影響化學(xué)平衡的因素(1)若其他條件不變,改變下列條件對化學(xué)平衡的影響改變的條件(其他條件不變)化學(xué)平衡移動的方向濃度增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度向正反應(yīng)方向移動減小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度向逆反應(yīng)方向移動壓強(qiáng)(對有氣體參加的反應(yīng))反應(yīng)前后氣體體積改變增大壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)減小的方向移動減小壓強(qiáng)向氣體分子總數(shù)增大的方向移動反應(yīng)前后氣體體積不變改變壓強(qiáng)平衡不移動溫度升高溫度向吸熱反應(yīng)方向移動降低溫度向放熱反應(yīng)方向移動催化劑同等程度改變v正、v逆,平衡不移動(2)“惰性氣體”對化學(xué)平衡移動的影響①恒溫、恒容下:加入惰性氣體體系總壓增大,但體積不變,各反應(yīng)物、生成物的濃度均未改變,故反應(yīng)速率不變,V正、V逆也不變,化學(xué)平衡也不發(fā)生移動②恒溫、恒壓下:加入惰性氣體體積增大各反應(yīng)物濃度減少反應(yīng)速率減小,V正、V逆均減小,等效于降壓,故化學(xué)平衡向氣體總體積增大的方向移動2.掌握三類平衡移動圖像:反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0(1)速率—時(shí)間圖——注意斷點(diǎn)t1時(shí)增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,然后逐漸減小,而逆反應(yīng)速率逐漸增大;t2時(shí)升高溫度,對任何反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大,吸熱反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大較快;t3時(shí)減小壓強(qiáng),容器容積增大,濃度變小,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減小;t4時(shí)使用催化劑,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均瞬間增大(2)轉(zhuǎn)化率(或含量)—時(shí)間圖——先拐先平甲表示壓強(qiáng)對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,對于氣體反應(yīng)物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大于氣體生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;乙表示溫度對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,對于吸熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;丙表示催化劑對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(3恒壓(溫)線——定一議二分析時(shí)可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線,即:為等壓線或等溫線,然后分析另一條件變化對該反應(yīng)的影響【答題模板及剖析】恒壓線(恒溫線)答題策略敘特點(diǎn)(反應(yīng)特點(diǎn)或容器特點(diǎn))→變條件→定方向→得結(jié)論(或結(jié)果)答題模板該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小(或增大)的反應(yīng),當(dāng)溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動,因此×××(得結(jié)論)經(jīng)典例題-1,下圖是乙烯氣相水合法制乙醇中乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。圖中壓強(qiáng)(p1、p2、p3、p4)的大小順序?yàn)開_________,理由是______________標(biāo)注答案p1<p2<p3<p4,反應(yīng)正方向是分子數(shù)減少的反應(yīng),相同溫度下,壓強(qiáng)升高乙烯轉(zhuǎn)化率提高1.(2025·云南昆明·一模)甲烷化學(xué)鏈干重整聯(lián)合制氫是基于化學(xué)鏈概念開發(fā)的新型能源轉(zhuǎn)化技術(shù)。甲烷干法重整為

。回答下列問題:(4)反應(yīng)過程中,下列三個反應(yīng)均會使體系中產(chǎn)生積碳,影響催化劑的催化效果。反應(yīng)Ⅰ:

反應(yīng)Ⅱ:

反應(yīng)Ⅲ:

①較高溫下,導(dǎo)致積碳的主要原因是發(fā)生反應(yīng)(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。②壓強(qiáng)為,,或投料時(shí),發(fā)生甲烷干法重整反應(yīng)、積碳反應(yīng),的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。圖中代表的是曲線(填“1”或“2”);時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因可能是。2.(2024·河南·三模)氨是重要化工原料,其工業(yè)合成原理為

。回答下列問題:(4)向剛性密閉容器中充入和合成氨,經(jīng)歷相同時(shí)間測得轉(zhuǎn)化率與溫度及時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。①溫度:(填“>”或“<”)。②溫度下,合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)為(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。(5)一定溫度下,向體積可變的密閉容器中充入和,合成,測得體積分?jǐn)?shù)與壓強(qiáng)關(guān)系如圖2所示。①ab段體積分?jǐn)?shù)增大的原因是;②cd段體積分?jǐn)?shù)急減的主要原因可能是。3.(2024·上海·三模)Ⅰ.的資源化應(yīng)用已成為化學(xué)研究的重要課題。催化加氫制甲醇涉及以下反應(yīng):①

Ⅱ.一定條件下,在恒容密閉容器中充入和,在三種不同催化劑Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的作用下僅發(fā)生反應(yīng)①,相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示。(4)加入催化劑后活化能最小的是。A.Ⅰ

B.Ⅱ

C.Ⅲ(5)b點(diǎn)存在的關(guān)系:Q(濃度商)K(平衡常數(shù))。A.>

B.<

C.=(6)在溫度不變的情況下,提升a點(diǎn)轉(zhuǎn)化率的方法有:(任寫一種)。(7)c點(diǎn)時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=(保留3位小數(shù))。Ⅲ.在恒容密閉容露中,維持和投料不變,相同時(shí)間后,轉(zhuǎn)化率和選擇性隨溫度變化關(guān)系如圖所示。已知:250℃,該反應(yīng)擇性體系達(dá)平衡時(shí),轉(zhuǎn)化率為25.0%。(8)解釋造成236℃后的曲線變化趨勢的原因:。4.(2024·四川內(nèi)江·一模)采用高效催化劑將二氧化碳加氫制備甲醇是我國科學(xué)家研發(fā)的重要課題。回答下列問題。(2)在一定條件下,將和充入密閉容器中在高效催化劑作用下反應(yīng)(只考慮主反應(yīng)),當(dāng)改變某一外界條件(溫度或壓強(qiáng))時(shí),平衡時(shí)體積分?jǐn)?shù)()變化趨勢如圖所示:①圖中Y軸表示(填“溫度”或“壓強(qiáng)”);X軸上a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)(填“大”或“小”)。②平衡時(shí),M點(diǎn)的體積分?jǐn)?shù)為,容器的體積為,則的轉(zhuǎn)化率為,平衡常數(shù)(精確到小數(shù)點(diǎn)后二位)。(3)將和按物質(zhì)的量比混合,以固定流速通過盛放高效催化劑的反應(yīng)器,在相同時(shí)間內(nèi),不同溫度下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。①催化劑活性最好的溫度為(填字母標(biāo)號)。A.

B.

C.

D.②溫度由升到,的平衡轉(zhuǎn)化率和的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率均降低,解釋原因:。5.(2024·貴州遵義·一模)我國提出2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。將轉(zhuǎn)化為甲醇、乙烯、甲酸等有機(jī)物對實(shí)現(xiàn)碳中和有重要的意義。回答下列問題:Ⅰ.氫化制備涉及的反應(yīng)如下:①;②;③;(2)當(dāng)與的物質(zhì)的量之比為3∶1時(shí),在不同條件下發(fā)生氫化反應(yīng),甲醇選擇性[]隨溫度、壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示,則代表甲醇選擇性隨壓強(qiáng)變化的曲線為(選填“a”或“b”),原因是;為了提高甲醇的選擇性,除了通過改變溫度和壓強(qiáng)外還可以采取的措施是。題型5有關(guān)選擇最佳反應(yīng)條件的平衡圖像1.(2024·福建·高考真題)是制造多晶硅的原料,可由和耦合加氫得到,相關(guān)反應(yīng)如下:Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.(4)下、其他條件相同時(shí),用和分別催化上述反應(yīng),一段時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)化率如下表所示。(產(chǎn)物選擇性均高于98.5%)催化劑的轉(zhuǎn)化率/%7.314.322.3①使用不同催化劑時(shí),反應(yīng)Ⅳ的催化劑催化劑(填“>”“<”或“=”);反應(yīng)Ⅳ的活化能:催化劑催化劑(填“>”“<”或“=”)。②使用催化劑,初始投料該段時(shí)間內(nèi)得到,則的選擇性。(列出計(jì)算式)2.(2425高三上·福建廈門·期中)二甲醚是重要的化工原料,采用二氧化碳的有效轉(zhuǎn)化,既是生成二甲醚的簡便方法,又是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要途徑。Ⅰ.催化加氫合成二甲醚是一種轉(zhuǎn)化方法,其過程中發(fā)生副反應(yīng):①

kJ·mol1已知反應(yīng):②

kJ·mol1(2)在恒壓、和的起始量一定的條件下,的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時(shí)的選擇性隨溫度變化如左圖。其中,的選擇性。當(dāng)溫度高于300℃,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是。若起始投料比為,不考慮其他副反應(yīng),則288℃時(shí),反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)()。1.選擇原則:反應(yīng)速率快,產(chǎn)品含量高(1)溫度①所選溫度兼顧反應(yīng)速率快,產(chǎn)品含量高②盡可能選擇催化劑的最大溫度(2)壓強(qiáng)①所選壓強(qiáng)對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響變化幅度大②壓強(qiáng)不能無限大,防止增大設(shè)備成本和動力成本(3)催化劑①選用催化效率高的催化劑②催化劑對反應(yīng)有選擇性,同一反應(yīng)物選用不同的催化劑,產(chǎn)物可能不同A+BCA+BD③某些物質(zhì)能夠使催化劑中毒,失去活性(4)濃度:原料盡可能循環(huán)利用①適當(dāng)增大廉價(jià)物質(zhì)的濃度,提高難獲得原料的轉(zhuǎn)化率。②必要時(shí)可以采用循環(huán)反應(yīng),以增大原料利用率。(5)反應(yīng)熱的綜合利用:一般采用熱交換器(6)反應(yīng)容器的選擇:恒壓容器有利于提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率2.工業(yè)合成氨生產(chǎn)條件的選擇(1)合成氨生產(chǎn)的要求。①反應(yīng)要有較快的反應(yīng)速率。②要最大限度地提高平衡混合物中NH3的含量。(2)合成氨生產(chǎn)條件的選擇依據(jù)。①化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡原理的有關(guān)知識。②合成氨生產(chǎn)中的動力、材料、設(shè)備、生產(chǎn)成本等因素。(3)選擇合成氨生產(chǎn)條件的理論分析。外界因素理論分析壓強(qiáng)壓強(qiáng)越大越有利于合成氨,但在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)根據(jù)反應(yīng)設(shè)備可使用的鋼材質(zhì)量及綜合指標(biāo)來選擇壓強(qiáng),大致分為低壓、中壓和高壓三種類型,一般采用高壓溫度溫度越高,反應(yīng)速率越大,但不利于氨的合成,在實(shí)際生產(chǎn)中一般控制反應(yīng)溫度在700K左右(且在此溫度時(shí)催化劑的活性最大)催化劑使用催化劑可以大幅度提高反應(yīng)速率,合成氨生產(chǎn)一般選擇鐵作催化劑濃度合成氨生產(chǎn)通常采用N2和H2物質(zhì)的量之比為1∶2.8的投料比,并且及時(shí)將氨氣從反應(yīng)混合物中分離出去其他為提高平衡轉(zhuǎn)化率,工業(yè)合成采用的原料循環(huán)利用1.(2024·重慶·一模)光催化技術(shù)是一種綠色高效的高級氧化技術(shù),聚苯胺納米復(fù)合材料是一種增強(qiáng)光催化活性的催化劑,一種制備復(fù)合材料的技術(shù)路線如下。(5)分別對復(fù)合10%、20%、40%的復(fù)合材料進(jìn)行光催化分解RhB(一種強(qiáng)熒光材料)的性能測試,結(jié)果如下圖所示,橫坐標(biāo)為時(shí)間,縱坐標(biāo)為降解殘留率,催化材料效果最佳的條件是、min。2.(2024·浙江寧波·一模)以為碳源催化加氫合成甲醇,有利于降低碳的排放,實(shí)現(xiàn)“碳中和”。已知:I:Ⅱ:請回答:(2)將和按物質(zhì)的量之比充入恒壓容器中,在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)I和Ⅱ,測得的平衡轉(zhuǎn)化率及的選擇性隨溫度的變化如圖所示。(4)下列說法正確的是。a.若溫度不變,縮小容器體積,達(dá)到新平衡后濃度增大b.升高溫度,反應(yīng)速率和的平衡產(chǎn)率一定都增大c.使用合適的催化劑,可以提高單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)量d.當(dāng)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡②后,的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是。③時(shí),反應(yīng)Ⅱ的平衡常數(shù)(保留3位小數(shù))。④其他條件相同,若將反應(yīng)物充入恒壓容器中發(fā)生反應(yīng),的選擇性隨溫度的變化與時(shí)變化相似,請?jiān)趫D中畫出之間的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線(只作定性描述)。3.(2024·四川成都·模擬預(yù)測)氫能是一種重要的綠色能源,工業(yè)上用乙醇與水催化重整制氫氣,發(fā)生以下反應(yīng):反應(yīng)I:

反應(yīng)Ⅱ:

反應(yīng)Ⅲ:

回答下列問題:(3)維持壓強(qiáng)在100kPa不變情況下,和發(fā)生上述反應(yīng),平衡時(shí)乙醇的轉(zhuǎn)化率、的選擇性、CO的選擇性隨溫度升高的變化曲線如圖所示。[已知:]①圖中表示選擇性的曲線是(填標(biāo)號)。②573K時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,則平衡時(shí)乙醇的物質(zhì)的量為mol。③573K時(shí),反應(yīng)Ⅱ的(列出計(jì)算式即可,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。4.(2024·廣西·模擬預(yù)測)先進(jìn)的甲醇低壓羰基合成乙酸工藝的普及推廣,導(dǎo)致我國乙酸產(chǎn)能過剩。使用特定催化劑進(jìn)行乙酸直接加氯制備乙醇,反應(yīng)原理如下:主反應(yīng):

;副反應(yīng):

。回答下列問題:(3)S表示選擇性。在時(shí),2MPa下,平衡時(shí)S(乙醇)和S(乙酸乙酯)隨溫度的變化;250℃下,平衡時(shí)S(乙醇)和S(乙酸乙酯)隨壓強(qiáng)的變化如右圖所示:已知:。①250℃下,乙醇選擇性隨壓強(qiáng)變化的曲線是。②曲線b變化的原因是。③150℃時(shí),在催化劑作用下和反應(yīng)一段時(shí)間后,乙醇的選擇性位于m點(diǎn),不改變反應(yīng)時(shí)間和溫度,—定能提高乙醇選擇性的措施(填一條)。5.(2024·浙江·模擬預(yù)測)乙烯是重要的化工原料,科學(xué)家在研發(fā)制備乙烯的新方法。(2)CO2催化加氫合成乙烯:涉及的反應(yīng)如下:主反應(yīng):副反應(yīng):(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)

ΔH2>0恒定壓強(qiáng)為pMPa,n(CO2):n(H2)=1:3,在不同的催化劑(M、N)下發(fā)生上述反應(yīng),測得的轉(zhuǎn)化率、的選擇性(乙烯中含C的物質(zhì)的量/參加反應(yīng)的的物質(zhì)的量×100%)在相同時(shí)間隨溫度的變化如圖2所示:①圖2中800K時(shí)X點(diǎn)已達(dá)到平衡,請寫出主反應(yīng)在800K時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)。的計(jì)算式。②請?jiān)趫D3中畫出(800→T1)之間,相同時(shí)間內(nèi),以M為催化劑為CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化(已知在催化劑M作用下,900K時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,T1K之前以主反應(yīng)為主。題型6有關(guān)轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率變化分析的平衡圖像1.(2024·吉林·高考真題)為實(shí)現(xiàn)氯資源循環(huán)利用,工業(yè)上采用催化氧化法處理廢氣:。將和分別以不同起始流速通入反應(yīng)器中,在和下反應(yīng),通過檢測流出氣成分繪制轉(zhuǎn)化率()曲線,如下圖所示(較低流速下轉(zhuǎn)化率可近似為平衡轉(zhuǎn)化率)。回答下列問題:(3)下列措施可提高M(jìn)點(diǎn)轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號)A.增大的流速 B.將溫度升高C.增大 D.使用更高效的催化劑(4)圖中較高流速時(shí),小于和,原因是。(5)設(shè)N點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率為平衡轉(zhuǎn)化率,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)(用平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度計(jì)算)2.(2024·江西·高考真題)石油開采的天然氣含有H2S。綜合利用天然氣制氫是實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要途徑。CH4和H2S重整制氫的主要反應(yīng)如下:反應(yīng)Ⅰ:CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)

ΔH1=+260kJ/mol反應(yīng)Ⅱ:CH4(g)?C(s)+2H2(g)

ΔH2=+90kJ/mol反應(yīng)Ⅲ:2H2S(g)?S2(g)+2H2(g)

ΔH3=+181kJ/mol回答下列問題:(3)保持反應(yīng)器進(jìn)料口總壓為100kPa.分別以8kPaCH4、24kPaH2S(He作輔氣)與25kPaCH4、75kPaH2S進(jìn)料。CH4平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1,含有He的曲線為,理由是。(4)假設(shè)在10L的恒溫剛性容器中,通入0.3molCH4和0.15molH2S發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,起始總壓為P0.CH4和H2S的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間的關(guān)系如圖2,0~5min內(nèi)H2的化學(xué)反應(yīng)速率為mol/(L?min);5min時(shí),容器內(nèi)總壓為。轉(zhuǎn)化率問題首先看是否是平衡轉(zhuǎn)化率,若為非平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化率,則側(cè)重分析溫度、壓強(qiáng)、濃度對反應(yīng)快慢、催化劑對反應(yīng)快慢及選擇性(主副反應(yīng))的影響;若為平衡轉(zhuǎn)化率,則側(cè)重分析溫度、壓強(qiáng)、濃度對化學(xué)平衡的影響,有時(shí)也涉及溫度對催化活性的影響如果平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率一定會增大嗎?不一定。這要看平衡向正反應(yīng)方向移動是由什么條件引起的。如果是通過改變溫度、壓強(qiáng)或減小生成物濃度引起的平衡右移,則反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大。如果是向體系中增加某種反應(yīng)物的量,造成平衡向正反應(yīng)方向移動,則轉(zhuǎn)化率的變化要具體分析:1.(2024·全國·模擬預(yù)測)CO、NO是常見的大氣污染物,將二者轉(zhuǎn)化為無毒、無害的氣體是研究的熱點(diǎn)課題。在催化劑作用下會發(fā)生如下反應(yīng):反應(yīng)1:反應(yīng)2:(3)220℃時(shí),在可見光下或黑暗中,CO與NO按投料比1:1在催化劑NiCo2O4作用下反應(yīng),NO轉(zhuǎn)化率和N2選擇性隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。CO與NO適宜的反應(yīng)條件是(填“黑暗”或“可見光”);若要提高N2的選擇性可采取的措施是。在可見光條件下反應(yīng)進(jìn)行到時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率不再變化時(shí)可近似為平衡轉(zhuǎn)化率,已知該條件下的副反應(yīng)為。該溫度下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為,主反應(yīng)的平衡常數(shù)(只列表達(dá)式,用平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)代替平衡濃度計(jì)算)。2.(2425高三上·山東·階段練習(xí))乙烯是一種用途廣泛的有機(jī)化工原料。由乙烷制乙烯的研究備受關(guān)注。方法一:直接脫氫法Ⅰ.

方法二:二氧化碳氧化法Ⅱ.Ⅲ.回答下列問題:(1)相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下:物質(zhì)燃燒應(yīng)Ⅰ的。(2)在恒壓下,分別按照反應(yīng)氣組成為、、投料,發(fā)生反應(yīng),乙烷的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化關(guān)系如圖。圖中點(diǎn)正反應(yīng)速率和點(diǎn)逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系為(填“>”“=”或“<”)。在,按投料時(shí),若達(dá)到平衡所需要的時(shí)間為,則平均反應(yīng)速率。3.(2425高三上·安徽六安·階段練習(xí))氯化亞銅()是常用的催化劑。以低品位銅礦(主要成分為、和鐵的氧化物等)為原料制備步驟如下:(3)“還原”。溶液、溶液和溶液反應(yīng)生成沉淀。已知:易被氧化,易與形成可溶的。①反應(yīng)生成的離子方程式為。②如下圖所示,和其他條件相同時(shí),產(chǎn)率隨增大先升高后降低的原因是。③如下圖所示,其他條件相同時(shí),產(chǎn)率隨反應(yīng)時(shí)間延長而降低的原因是。4.(2425高三上·北京·開學(xué)考試)以為有效成分的漂白液應(yīng)用廣泛。某實(shí)驗(yàn)小組以為氧化劑,在實(shí)驗(yàn)室模擬氨氮廢水的處理過程。(6)測定相同時(shí)間不同值時(shí)次氯酸鈉氧化去除氨氮的去除率如下圖所示。①去除率效果較好的范圍為。②較低或較高去除率均下降的原因是。題型7電解質(zhì)溶液中有關(guān)電離(水解)平衡常數(shù)的計(jì)算1.(2324高三上·廣東江門·階段練習(xí))NaHSO3是常見的亞硫酸鹽,在潮濕的空氣中易被氧化,在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室都有著廣泛的應(yīng)用。為探究NaHSO3溶液的性質(zhì),甲同學(xué)配制了溶液。做了如下實(shí)驗(yàn):(1)配制溶液需用到的玻璃儀器有玻璃棒、量筒、燒杯、、。(2)常溫下,用pH計(jì)測量新配制的溶液的pH,測得pH約為4.1。①若在實(shí)驗(yàn)室用pH試紙測量溶液的pH,其簡單操作為。②溶液呈酸性,說明H2SO3的第二步電離常數(shù)Ka2(填“>”、“<”或“=”)的第二步水解常數(shù)。2.(2324高三下·重慶·階段練習(xí))回答下列問題(1)工業(yè)以煤為燃料時(shí),會產(chǎn)生大量的羰基硫,能引起催化劑中毒、化學(xué)產(chǎn)品質(zhì)量下降、環(huán)境污染等不利影響。羰基硫的氫解和水解反應(yīng)是兩種常用的脫硫方法,其反應(yīng)式分別為:i氫解反應(yīng):ii水解反應(yīng):請回答下列問題:①的電子式為,分子中碳元素的化合價(jià)為。②已知:寫出表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式:。(2)①常溫下,水解常數(shù),若與溶液等體積混合后溶液呈中性(假設(shè)溶液體積具有加和性)。則。②已知,小王網(wǎng)購了一盆杜鵑花,客服告訴小王要定期施用肥料。由此可知,杜鵑花適宜種植在土壤中(填“酸性”、“中性”或“堿性”)。通過計(jì)算說明判斷的依據(jù)是。1.電離常數(shù)與水解常數(shù)的關(guān)系(1)電離常數(shù)表達(dá)式=1\*GB3①一元弱酸(HA):HAH++A-=2\*GB3②二元弱酸(H2A):H2AH++HA-HA—H++A2-=3\*GB3③一元弱堿(BOH):BOHB++OH-(2)電離常數(shù)(K電離)與電離度(α)的關(guān)系——以一元弱酸HA為例25℃,cmol·L-1的弱酸HA,設(shè)電離度為αHAH++A-起始濃度/mol·L-1c00變化濃度/mol·L-1c酸·αc酸·αc酸·α平衡濃度/mol·L-1c酸-c酸·αc酸·αc酸·α電離平衡常數(shù)Ka=eq\f(c酸·α2,c酸·1-α)=eq\f(c酸·α2,1-α),由于α很小,可認(rèn)為1-α≈1則Ka=c酸·α2,α=eq\r(\f(Ka,c酸))(越稀越電離),則:c(H+)=c酸·α=(3)電離常數(shù)與水解常數(shù)的關(guān)系=1\*GB3①對于一元弱酸HA,Ka與Kh的關(guān)系:Kh=eq\f(KW,Ka)如:CH3COONa:CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-=2\*GB3②對于二元弱酸H2B,Kal(H2B)、Ka2(H2B)與Kh(HB-)、Kh(B2-)的關(guān)系:;B2-+H2OHB-+OH-,Kh1(B2-)=eq\f(cOH-·cHB-,cB2-)=eq\f(cH+·cOH-·cHB-,cH+·cB2-)=eq\f(Kw,Ka2)HB-+H2OH2B+OH-,Kh2(HB-)=eq\f(cOH-·cH2B,cHB-)=eq\f(cH+·cOH-·cH2B,cH+·cHB-)=eq\f(Kw,Kal)=3\*GB3③強(qiáng)酸弱堿鹽:Kh=eq\f(KW,Kb)如:NH4Cl:NH4++H2ONH3·H2O+H+(3)水解常數(shù)(Kh)與溶度積常數(shù)(Ksp)的關(guān)系——強(qiáng)酸多元弱堿鹽:Kh=如:AlCl3:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+2.計(jì)算電離常數(shù)的常見類型(1)中和滴定中直線圖像常溫下,向二元弱酸H2Y溶液中滴加NaOH溶液,所得混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示:1)滴定原理:H2Y+OH-H2O+HY-、HY-+OH-H2O+Y2-2)滴定過程:隨著NaOH的加入,c(H+)逐漸減小①lg=lg=lg逐漸增大②lg=lg=lg逐漸減小3)電離常數(shù):找濃度相等點(diǎn)①a點(diǎn):lg=0,c(H2Y)=c(HY-),Ka1==c(H+)=10-1.3②e點(diǎn):lg=0,c(HY-)=c(Y2-),Ka2==c(H+)=10-4.34)交點(diǎn)c的特殊性:lg=lg,c(H2Y)=c(Y2-)5)酸式鹽NaHY的酸堿性:比較Ka2和Kh2的相對大小①若Ka2>Kh2,說明HY-的電離程度大于HY-的水解程度,溶液呈酸性②若Ka2<Kh2,說明HY-的電離程度小于HY-的水解程度,溶液呈堿性③Kh2===10-12.7<Ka2=10-4.3,說明NaHY呈酸性(2)中和滴定曲線圖像1)起點(diǎn):巧用三段式例1.HR是一元酸。室溫時(shí),用0.250mol·L-1NaOH溶液滴定25.0mLHR溶液時(shí),溶液的pH變化情況如圖所示。其中,b點(diǎn)表示兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng)。計(jì)算的電離常數(shù)Ka=5×10-6方法探究:此題根據(jù)縱坐標(biāo)所給的數(shù)據(jù),起點(diǎn)時(shí)刻pH=3,HR中和一半時(shí)的pH=4.7,可以優(yōu)先考慮起點(diǎn)時(shí)刻計(jì)算電離常數(shù),常用方法:三段式解析:根據(jù)題意,b點(diǎn)時(shí)酸堿恰好完全反應(yīng),則c(HR)=0.250mol·L-1×0.02L÷0.025L=0.2mol·L-1,即0.2mol·L-1的HR溶液的pH=3HRH++R—起始:0.200轉(zhuǎn)化:10-310-310-3平衡:0.210-310-310-3HR的電離常數(shù)Ka==eq\f(10-3×10-3,0.2-10-3)=5×10-62)中性點(diǎn):電荷守恒、物料守恒綜合應(yīng)用例2.在25℃下,amol·L-1的氨水與0.01mol·L-1的鹽酸以體積比3:4混合,此時(shí)溶液中c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-),則溶液顯中性(填“酸”、“堿”或“中”);用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=方法探究:中性時(shí)刻采取電荷守恒和物料守恒,解題時(shí)建議用物質(zhì)的量守恒去寫,因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中體積已經(jīng)發(fā)生了變化解析:根據(jù)電荷守恒得c(H+)+c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)+c(OH-),因?yàn)閏(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-),所以c(H+)=c(OH-),故溶液顯中性。電荷守恒得:n(H+)+n(NHeq\o\al(+,4))=n(Cl-)+n(OH-),則:n(NHeq\o\al(+,4))=n(Cl-)=0.01×4=0.04mol物料守恒得:3a=n(NHeq\o\al(+,4))+n(NH3·H2O),則:n(NH3·H2O)=(3a—0.04)molKb=3)恰好完全反應(yīng)點(diǎn):水解三段式法或利用水解常數(shù)和電離常數(shù)的關(guān)系例3、25℃時(shí),0.1mol·L-1的HCOONa溶液的pH=10,則HCOOH的電離常數(shù)Ka=10-7方法探究:方法=1\*ROMANI、直接列水解三段式求解方法=2\*ROMANII、先求出水解常數(shù),再利用水解常數(shù)和電離常數(shù)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算方法=1\*ROMANI、直接列水解三段式求解HCOO—+H2OHCOOH+OH-起始:0.100轉(zhuǎn)化:10-410-410-4平衡:0.110-410-410-4Ka==方法=2\*ROMANII、先求出水解常數(shù),再利用水解常數(shù)和電離常數(shù)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算利用左邊的三段式,先求出HCOO—的水解常數(shù)Kh==Ka=1.(2024高三·全國·專題練習(xí))按要求回答下列問題。(1)已知室溫下HA的電離平衡常數(shù)Ka=1.0×105,則100mL0.lmol·L1HA溶液中,HA的電離度為。(2)已知次氯酸(HClO)的電離平衡常數(shù)為Ka=4.0×108,向20mL0.1mol?L1的HClO溶液中滴加少量硫酸,再加水稀釋至40mL,此時(shí)測得c(H+)=0.05mol?L1,則溶液中c(ClO)=mol?L1。(3)聯(lián)氨為二元弱堿,在水中的電離方式與氨相似。聯(lián)氨第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)值為(已知:N2H4+H+N2H的;)。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽的化學(xué)式為。(4)已知25℃,NH3·H2O的Kb=1.8×105,H2SO3的Ka1=1.3×102,Ka2=6.2×108.若氨水的濃度為2.0mol·L1,則溶液中的c(OH)=mol·L1.HSO的電離常數(shù)表達(dá)式K=。將SO2通入該氨水中,當(dāng)溶液中c(H+)為1.0×107mol·L1時(shí),溶液中的=。2.(2024高三·全國·專題練習(xí))完成下列問題(1)碳?xì)浠衔锿耆紵蒀O2和H2O。常溫常壓下,空氣中的CO2溶于水,達(dá)到平衡時(shí),溶液的pH=5.60,c(H2CO3)=1.5×105mol·L1。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離,則H2CO3HCO+H+的電離常數(shù)K1=(已知:105.60=2.5×106)。(2)已知室溫時(shí),0.1mol·L1某一元酸HA在水中有0.1%發(fā)生電離,此酸的電離常數(shù)約為。(3)在25℃下,將amol·L1的氨水與0.01mol·L1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH)=c(Cl),則溶液顯(填“酸”、“堿”或“中”)性;用含a的代數(shù)式表示NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=。(4)常溫下,將amol·L1的醋酸與bmol·L1Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO),則該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)Ka=(用含a和b的代數(shù)式表示)。(5)25℃時(shí),向含amolNH4NO3的溶液中滴加bL氨水,溶液呈中性,則所滴加氨水的濃度為mol·L1[已知Kb(NH3·H2O)=2×105]。3.(2324高三下·上海·階段練習(xí))已知時(shí),部分電解質(zhì)的電離常數(shù)如下表所示:電解質(zhì)電離常數(shù)電解質(zhì)電離常數(shù)(1)根據(jù)在時(shí),用蒸餾水稀釋的醋酸溶液至,隨著溶液的稀釋,下列各項(xiàng)中始終保持增大趨勢的是_____。(單選)A. B.C. D.(2)常溫下,同濃度的下列物質(zhì)的水溶液最小的是_____。(單選)A. B. C. D.(3)常溫下,下列操作(忽略過程中溫度變化)可以使亞硫酸稀溶液中的增大的是_____。(單選)A.通入氣體 B.通入氣體 C.加入固體 D.加入固體4.氨是重要的基礎(chǔ)化工原料,可以制備亞硝酸(HNO2)、連二次硝酸(H2N2O2)、尿素[CO(NH2)2]等多種含氮的化工產(chǎn)品。(1)NH3極易溶于水且溶液顯堿性,請用化學(xué)方程式解釋原因:。(2)25℃時(shí),亞硝酸和連二次硝酸的電離常數(shù)如下表所示:化學(xué)式HNO2H2N2O2電離常數(shù)Ka=5.1×104Ka1=6.17×108、Ka2=2.88×1012①物質(zhì)的量濃度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液的pH(NaHN2O2)pH(NaNO2)(填“>”、“<”或“=”)。②25℃時(shí)NaHN2O2溶液中存在水解平衡,其水解常數(shù)Kh=(保留三位有效數(shù)字)。③0.1mol/LNa2N2O2溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)椤?.(2425高三上·四川內(nèi)江·階段練習(xí))汽車尾氣的氮氧化物是大氣污染物的主要來源,研究汽車尾氣處理是環(huán)境保護(hù)重要課題。試回答下列問題:(7)在25℃時(shí),將amol·L1氨水與0.1mol·L1的硝酸等體積混合后溶液顯中性,用含a的代數(shù)式表示的水解常數(shù)。6.(2324高三上·河南三門峽·階段練習(xí))氨是重要的基礎(chǔ)化工原料,可以制備亞硝酸、連二次硝酸、尿素等多種含氮的化工產(chǎn)品.(2)時(shí),亞硝酸和連二次硝酸的電離常數(shù)如下表所示:化學(xué)式電離常數(shù)①物質(zhì)的量濃度相同的和溶液的(填“>”、“<”或“=”).②時(shí)溶液中存在水解平衡,其水解常數(shù)(保留三位有效數(shù)字).題型8溶度積(Ksp)的相關(guān)計(jì)算1.(2425高三上·河北滄州·階段練習(xí))硫代乙酰胺,簡稱,是一種有機(jī)化合物,化學(xué)式為,為白色結(jié)晶性粉末,可代替作為沉淀劑,用于分離溶液中的、。(3)用作沉淀劑時(shí),需向溶液中不斷通入,使其維持飽和狀態(tài)。室溫下,飽和氫硫酸中,氫硫酸水溶液中存在平衡:

。①用含的式子表示溶液中與的關(guān)系為,據(jù)此可知,可通過調(diào)節(jié)來控制溶液中。②某離子在溶液中的濃度降至?xí)r,該離子達(dá)到完全沉淀標(biāo)準(zhǔn)。已知,為使溶液中的完全沉淀,應(yīng)控制(保留一位有效數(shù)字)。③已知,當(dāng)溶液中為時(shí),溶液中的(填“已沉淀完全”或“未沉淀完全”)。2.弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解平衡以及難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡均屬于化學(xué)平衡。(5)已知室溫時(shí),。在的溶液中,逐滴加入溶液、當(dāng)完全沉淀時(shí)、溶液的是。(已知)(6)重金屬離子對河流海洋造成嚴(yán)重污染。某化工廠廢水()中含有、等重金屬離子,其濃度均約為。排放前用沉淀法除去這兩種離子,查找有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:難溶電解質(zhì)①你認(rèn)為往廢水中投入(填字母),沉淀效果最好。A.

B.

C.

D.②常溫下,如果用生石灰處理上述廢水,使溶液的,處理后的廢水中。類型一、由溶度積求飽和溶液溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度——比較溶解度的大小計(jì)算技巧飽和溶液時(shí)的物質(zhì)的量濃度與Ksp的關(guān)系1:1型1:2型或2:1型1:3型或3:1型類型二、已知溶度積、溶液中某離子的濃度,求溶液中的另一種離子的濃度計(jì)算技巧某溫度下AgCl的Ksp=a,在0.1mol·L-1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體,達(dá)到平衡后c(Ag+)==10amol·L-1類型三、判斷沉淀的生成或沉淀是否完全計(jì)算技巧①把離子濃度數(shù)據(jù)代入Ksp表達(dá)式得Qc,若Qc>Ksp,則有沉淀生成;若Qc<Ksp,無沉淀生成②利用Ksp的數(shù)值計(jì)算某一離子濃度,若該離子濃度小于10-5mol·L-1,則該離子沉淀完全類型四、常溫下,計(jì)算氫氧化物沉淀開始和沉淀完全時(shí)的pH計(jì)算技巧①根據(jù)氫氧化物的Ksp,先計(jì)算初始濃度溶液中c(OH-),再求得溶液的pH②金屬陽離子沉淀完全時(shí)的離子濃度為10-5mol·L-1,依據(jù)Ksp可計(jì)算金屬陽離子沉淀完全時(shí)溶液中的c(OH-),進(jìn)而求得pH類型五、計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù),并判斷沉淀轉(zhuǎn)化的程度計(jì)算技巧依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp,計(jì)算該反應(yīng)的平衡常數(shù),K值越大,轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進(jìn)行,轉(zhuǎn)化程度越大(若計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化的平衡常數(shù)K<10-5,則沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)不能進(jìn)行;若10-5<K<105,則沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為可逆反應(yīng),若K>105,則認(rèn)為沉淀完全轉(zhuǎn)化)已知常溫下,ZnS和CuS的Ksp分別為1.6×10-24和6.4×10-36,判斷常溫下反應(yīng):ZnS(s)+Cu2+(aq)=CuS(s)+Zn2+(aq)能否進(jìn)行該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=eq\f(c(Zn2+),c(Cu2+))=eq\f(c(Zn2+)·c(S2-),c(Cu2+)·c(S2-))=eq\f(Ksp(ZnS),Ksp(CuS))=eq\f(1.6×10-24,6.4×10-36)=2.5×1011>105,故反應(yīng)能完全轉(zhuǎn)化類型六、溶度積常數(shù)(Ksp)與水解常數(shù)(Kh)的關(guān)系——強(qiáng)酸多元弱堿鹽:Kh=計(jì)算技巧Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+(aq),平衡常數(shù)類型七、溶度積與溶解度的相互計(jì)算計(jì)算技巧①由飽和溶液的物質(zhì)的量濃度c(mol·L-1)飽和溶液的溶解度S(g)以AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)為例,飽和溶液的物質(zhì)的濃度c=1.34×10-5mol·L-1即:1L溶液中含有1.34×10-5mol的AgCl溶質(zhì),也就是(1.34×10-5×143.5)g=1.92×10-3g即:1L溶液中溶解的AgCl為1.92×10-3g,由于溶液極稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3即:1000g溶液中溶解了1.92×10-3g的AgCl,100g水中溶解了1.92×10-4g的AgCl即:AgCl的溶解度S(AgCl)=1.92×10-4g②飽和溶液的溶解度S(g)由飽和溶液的物質(zhì)的量濃度c(mol/L)KSP20℃時(shí),S(AgCl)=1.5×10-4g,即:100g水中溶解了AgCl的質(zhì)量為1.5×10-4g,由于溶液極稀,其溶液近似等于水的密度,ρ=1g/cm3,也即是:0.1L水中溶解了AgCl的質(zhì)量為1.5×10-4g,也即是:0.1L溶液中溶解了AgCl的質(zhì)量為1.5×10-4g,此時(shí)n(AgCl)=,,c(AgCl)=1.05×10-5mol·L-1,KSP=c(Ag+)·c(Cl-)=1.05×10-5×1.05×10-5=1.1×10-101.(2425高三上·重慶·期中)一種用海底錳結(jié)核(主要成分為,含少量)為原料提純二氧化錳和制備金屬鎂的工藝如下:已知:時(shí)幾種難溶物的溶度積如下表所示(當(dāng)溶液中某種離子濃度時(shí),認(rèn)為其沉淀完全):化學(xué)式完成下列問題:(3)若浸出液中為,則“調(diào)pH”的范圍為。2.錳鋅鐵氧體可表示為,屬于軟磁鐵氧體,可用于制作電感器、變壓器、濾波器的磁芯、磁頭及天線棒。一種以黃鉀鐵礬渣為原料制備錳鋅鐵氧體的工藝流程如圖所示:已知:I.黃鉀鐵礬渣的主要成分為,含雜質(zhì)、、、等的氧化物。II.常溫下,相關(guān)物質(zhì)的數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)的溶度積常數(shù)物質(zhì)III.常溫下,有關(guān)離子沉淀的數(shù)據(jù)如下表:有關(guān)離子沉淀的pH(為金屬離子)開始沉淀2.25.86.24.4完全沉淀3.28.38.26.4回答下列問題:(4)加除銅、鎘,最先沉淀的離子是(填離子符號),若要將溶液中的銅和鎘完全沉淀,溶液中的不低于;但也應(yīng)避免過量,原因是。(5)加除雜時(shí),溶液的不宜太小或太大,生產(chǎn)中保持在5左右的原因是。3.(2425高三上·湖北·階段練習(xí))磷酸錳鐵鋰是一種新型的鋰離子電池正極材料,具有高能量密度、長壽命、安全性好等優(yōu)點(diǎn),但仍面臨電子電導(dǎo)率低和鋰離子擴(kuò)散速率慢的問題。為此,研究者提出一種碳包覆改性的磷酸錳鐵鋰正極材料制備工藝如下:回答下列問題:(4)25℃時(shí),物質(zhì)的溶度積常數(shù)Ksp,則制備前驅(qū)體的過程中易產(chǎn)生(寫化學(xué)式),導(dǎo)致被包覆而使得原料利用率下降,阻礙前驅(qū)體的生成。4.(2024·湖南衡陽·模擬預(yù)測)為解決釩、鉻資源的利用問題,利用釩鉻渣(含有V2O3、Cr2O3、及SiO2、Fe2O3、FeO等)提取釩鉻的工藝流程:已知:25℃時(shí),Cr(OH)3的溶度積常數(shù)為6.4×10?31;lg4=0.6回答下列問題:(6)“沉鉻”過程中,室溫下,當(dāng)溶液的pH為5時(shí),溶液中的Cr3+是否已完全沉淀?(列式計(jì)算)(已知溶液中離子濃度10?5mol/L時(shí)認(rèn)為已完全沉淀)。5.(2324高三上·山西晉城·期末)是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛應(yīng)用于化學(xué)鍍鎳、生產(chǎn)電池、醫(yī)藥工業(yè)、催化行業(yè)以及印染工業(yè)等行業(yè)中,由一種廢料(主要成分是鐵鎳合金,還含有銅、鎂、硅的氧化物)為原料制取的步驟如下圖:已知:鎳能溶于稀酸但溶解不完全,通常表現(xiàn)為+2價(jià)。物質(zhì)電離常數(shù)物質(zhì)溶度積常數(shù)物質(zhì)溶度積常數(shù)CuSNiS(4)理論上,除銅后,溶液中mol/L[計(jì)算時(shí)取0.1mol/L,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字]。(5)除鎂過程中,調(diào)節(jié)溶液pH呈中性的原因是。題型9有關(guān)電極反應(yīng)式的書寫1.(2024·重慶·高考真題)高辛烷值的汽油可提升發(fā)動機(jī)的抗爆震性能,異構(gòu)烷烴具有較高的辛烷值。(3)(四乙基鉛)能提高汽油的辛烷值,可電解合成。電解池的陽極為,陰極為碳鋼,電解液為溶有格氏試劑()的有機(jī)體系。①陽極上生成的電極反應(yīng)式為。②為了實(shí)現(xiàn)陰極產(chǎn)物的循環(huán)利用,電解一段時(shí)間后,需在陰極區(qū)不斷加入適量的,其原理是。③為減少鉛污染,被限制使用。是一種潛在替代品,其電解合成的原理如圖所示(為催化劑)。總反應(yīng)化學(xué)方程式為;外電路轉(zhuǎn)移電子時(shí),理論上可生成的物質(zhì)的量為。2.(2024·北京·高考真題)是一種重要的工業(yè)原料。可采用不同的氮源制備。(3)方法三:研究表明可以用電解法以為氮源直接制備,其原理示意圖如下。①電極a表面生成的電極反應(yīng)式:。②研究發(fā)現(xiàn):轉(zhuǎn)化可能的途徑為。電極a表面還發(fā)生iii.。iii的存在,有利于途徑ii,原因是。一、原電池中電極反應(yīng)式的書寫

1、先確定原電池的正負(fù)極,列出正負(fù)極上的反應(yīng)物質(zhì),并標(biāo)出相同數(shù)目電子的得失。

2、注意負(fù)極反應(yīng)生成的陽離子與電解質(zhì)溶液中的陰離子是否共存。若不共存,則該電解質(zhì)溶液中的陰離子應(yīng)寫入負(fù)極反應(yīng)式:若正極上的反應(yīng)物質(zhì)是O2,且電解質(zhì)溶液為中性或堿性,則水必須寫入正極反應(yīng)式中,且O2生成OH,若電解質(zhì)溶液為酸性,則H+必須寫入正極反應(yīng)式中,O2生成水。

3、正負(fù)極反應(yīng)式相加得到電池反應(yīng)的總反應(yīng)式。若已知電池反應(yīng)的總反應(yīng)式,可先寫出較易書寫的電極反應(yīng)式,然后在電子守恒的基礎(chǔ)上,總反應(yīng)式減去較易寫出的書寫電極反應(yīng)式,即得到較難寫出的書寫電極反應(yīng)式。

二、電解池中電極反應(yīng)式的書寫

1、首先看陽極材料,如果陽極是活潑電極(金屬活動順序表Ag以前),則應(yīng)是陽極失電子,陽極不斷溶解,溶液中的陰離子不能失電子。

2、如果陽極是惰性電極(Pt、Au、石墨),則應(yīng)是電解質(zhì)溶液中的離子放電,應(yīng)根據(jù)離子的放電順序進(jìn)行書寫電極反應(yīng)式。

陽極(惰性電極)發(fā)生氧化反應(yīng),陰離子失去電子被氧化的順序?yàn)椋篠2>SO>I>Br>C1>OH>水電離的OH>含氧酸根離子>F。

陰極發(fā)生還原反應(yīng),陽離子得到電子被還原的順序?yàn)椋篈g+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>(酸電離出的H+)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(水電離出的H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。

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