1、+,整理可得系统(I)的热化学方程式H2O(l)=H2(g)+O2(g) H=+286 kJ/mol;+,整理可得系统(II)的热化学方程式H2S (g)=H2(g)+S(s) H=+20 kJ/mol。根据系统I、系统II的热化学方程式可知:每反应产生1mol氢气,后者吸收的热量比前者少,所以制取等量的H2所需能量较少的是系统II。由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数;根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变为0.03,所以H2S的转化率增大。21;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应
2、方向移动,根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故H0;A增大H2S的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以H2S转化率降低,A错误;B增大CO2的浓度,平衡正向移动,使更多的H2S反应,所以H2S转化率增大,B正确;CCOS是生成物,增大生成物的浓度,平衡逆向移动,H2S转化率降低,C错误;DN2是与反应体系无关的气体,充入N2,不能使化学平衡发生移动,所以对H2S转化率无影响,D错误。答案选B。【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查,易错点是压强对平衡状态的影响,尤其是惰性气体的影响,“惰性气体”对化学平衡的影响:恒温
3、、恒容条件:原平衡体系体系总压强增大体系中各组分的浓度不变平衡不移动。恒温、恒压条件:容器容积增大,各反应气体的分压减小体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压),平衡向气体体积增大的方向移动。2【2017新课标2卷】丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1-丁烯(C4H8)的热化学方程式如下:C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知:C4H10(g)+O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol1H2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJ反应的H1为_kJmol1。图(a)是反应平衡转化率与反
4、应温度及压强的关系图,x_0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂),出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_;590之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。(1)+123 小
5、于 AD (2)氢气是产物之一,随着n(氢气)/n(丁烷)增大,逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类 (1)根据盖斯定律,用式式可得式,因此H1=H2H3=119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/mol。由图(a)可以看出,温度相同时,由0.1 MPa变化到x MPa,丁烷的转化率增大,即平衡正向移动,根据反应前后气体系数之和增大,减小压强,平衡向正反应方向移动,即x 7.1时带负电荷,pH越高,表面所带负电荷越多;pH 随温度升高,CO含量增大,说明生成CO的反应是吸热反应7【2016新课标1卷】元素铬(C
6、r)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4(绿色)、Cr2O72(橙红色)、CrO42(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:(2)CrO42和Cr2O72在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72)随c(H+)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知,溶液酸性增大,CrO42的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度,溶液中CrO42的平衡转化率减小,则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)
7、2CrO42-+2HCr2O72-+H2O; 增大;1.01014 ;小于;8【2016新课标2卷】丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等,回答下列问题:(1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下:C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H=-515kJ/molC3H6(g)+ O2(g)=C3H4O(g)+H2O(g) H=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大,其
8、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_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460。低于460时,丙烯腈的产率_(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,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(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为,理由是_。进料氨、空气、丙烯的理论体积约为_。(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度降低压强催化剂(2)不是该反应为放热
9、反应,平衡产率应随温度升高而降低 AC(3)1 该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1(3)根据图像可知,当n(氨)/n(丙烯)约为1时,该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低;根据化学反应C3H6(g)+NH3(g)+ 3/2O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g),氨气、氧气、丙烯按1:1.5:1的体积比加入反应达到最佳状态,而空气中氧气约占20%,所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1:1。【考点定位】考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。该题是对化学
10、平衡的集中考查,涉及的知识点不多,解题的关键点是看懂图像的含义,看图像时:一看面:纵坐标与横坐标的意义;二看线:线的走向和变化趋势;三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。9【2016新课标3卷】煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。(1) NaClO2的化学名称为_。(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5103molL1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。离子SO42SO32NO3NO2C
11、lc/(molL1)8.351046.871061.51.21053.4103写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式_。增加压强,NO的转化率_(填“提高”、“不变”或“降低”)。随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐_ (填“增大”“不变”或“减小”)。由实验结果可知,脱硫反应速率_脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是_。(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压pe如图所示。由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均_(填“增大”、“不变”或“减小”)。反应ClO2+2SO
12、32=2SO42+Cl的平衡常数K表达式为_。(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_。(1)亚氯酸钠;(2)4OH-3ClO24NO4NO33Cl2H2O;提高减小;大于;NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高(3)减小; (4)形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高由图分析可知,反应温度升高,SO2和NO的平衡分压负对数减小,这说明反应向逆反应方向进行,因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。根据反应的方程式ClO2+2SO32=2SO42+Cl可知平衡常数K表达式
13、为。(4)形成CaSO4沉淀,反应平衡向产物方向移动,SO2转化率提高,所以Ca(ClO)2效果好。【考点定位】考查氧化还原反应、盖斯定律、外界条件对反应速率和平衡状态的影响等【名师点睛】本题考查物质的名称、氧化还原反应方程式的书写、勒夏特列原理、图表数据和图像、盖斯定律等化学理论知识,体现了知识的运用能力。平时的学习中注意对选修4学习。依据题目中所给数据,再根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒书写离子反应方程式;化学平衡原理适用于任何化学平衡,如果改变影响平衡的一个条件,化学平衡会向能够减弱这种改变的方向移动。化学平衡常数:一定条件下达到化学平衡,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,只
14、受温度的影响;盖斯定律是对于一个化学反应,无论是一步完成还是分几步完成,其反应热效应是相同的。本题是综合性试题,难度适中。10【2016浙江卷】催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)H1=-53.7kJmol-1ICO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)H2II某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据:【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒
15、;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJmol-1和-285.8kJH2O(l)H2O(g)H3=44.0kJ请回答(不考虑温度对H的影响):(1)反应I的平衡常数表达式K=_;(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。A使用催化剂Cat.1 B使用催化剂Cat.2 C降低反应温度D投料比不变,增加反应物的浓度 E增大CO2和H2的初始投料比(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是。(4)在图中分别画出反应I在无催化剂、有Cat.1和有Cat.2三种情况
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