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文档简介
押广东卷第19题化学反应原理综合题核心考点考情统计考向预测备考策略气相中的化学平衡2021·广东卷,19考查气相中的化学反应原理,难点在于KP的考查;考查液相中的化学反应原理,难点在于水溶液图像的解读和三大守恒的应用。无论是哪种情况,热化学、氧化还原、物质结构、物质性质等都属于基础得分点。1.重视热化学、氧化还原、物质结构、物质性质等于基础得分点,确保基础分。2.关注KP、KC、三大守恒、图像分析等,实现难点突破。液相中的化学平衡2023·广东卷,192022·广东卷,191.(2023广东卷,19)配合物广泛存在于自然界,且在生产和生活中都发挥着重要作用。(1)某有机物能与形成橙红色的配离子,该配离子可被氧化成淡蓝色的配离子。①基态的电子轨道表示式为。②完成反应的离子方程式:(2)某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。用浓度分别为的溶液进行了三组实验,得到随时间t的变化曲线如图。
①时,在内,的平均消耗速率=。②下列有关说法中,正确的有。A.平衡后加水稀释,增大B.平衡转化率:C.三组实验中,反应速率都随反应进程一直减小D.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间:(3)R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(用M表示)与L存在平衡:
研究组配制了L起始浓度与L起始浓度比不同的系列溶液,反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种中的化学位移不同,该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。01.0000ax0.64b0.400.60【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比;“”表示未检测到。①时,。②时,平衡浓度比。(4)研究组用吸收光谱法研究了(3)中M与L反应体系。当时,测得平衡时各物种随的变化曲线如图。时,计算M的平衡转化率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
2.(2022广东卷,19)铬及其化合物在催化、金属防腐等方面具有重要应用。(1)催化剂可由加热分解制备,反应同时生成无污染气体。①完成化学方程式:______________。②催化丙烷脱氢过程中,部分反应历程如图,过程的焓变为_______(列式表示)。③可用于的催化氧化。设计从出发经过3步反应制备的路线_______(用“→”表示含氮物质间的转化);其中一个有颜色变化的反应的化学方程式为_______。(2)溶液中存在多个平衡。本题条件下仅需考虑如下平衡:(ⅰ)
(ⅱ)
①下列有关溶液的说法正确的有_______。A.加入少量硫酸,溶液的pH不变B.加入少量水稀释,溶液中离子总数增加C.加入少量溶液,反应(ⅰ)的平衡逆向移动D.加入少量固体,平衡时与的比值保持不变②25℃时,溶液中随pH的变化关系如图。当时,设、与的平衡浓度分别为x、y、,则x、y、z之间的关系式为_______;计算溶液中的平衡浓度_____(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。③在稀溶液中,一种物质对光的吸收程度(A)与其所吸收光的波长()有关;在一定波长范围内,最大A对应的波长()取决于物质的结构特征;浓度越高,A越大。混合溶液在某一波长的A是各组分吸收程度之和。为研究对反应(ⅰ)和(ⅱ)平衡的影响,配制浓度相同、不同的稀溶液,测得其A随的变化曲线如图,波长、和中,与的最接近的是_______;溶液从a变到b的过程中,的值_______(填“增大”“减小”或“不变”)。3.(2021广东卷,19)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CH4与CO2重整是CO2利用的研究热点之一。该重整反应体系主要涉及以下反应:a)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)∆H1b)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)∆H2c)CH4(g)C(s)+2H2(g)∆H3d)2CO(g)CO2(g)+C(s)∆H4e)CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s)∆H5(1)根据盖斯定律,反应a的∆H1=_______(写出一个代数式即可)。(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_______。A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小(3)一定条件下,CH4分解形成碳的反应历程如图所示。该历程分_______步进行,其中,第_______步的正反应活化能最大。(4)设K为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。气体的相对分压等于其分压(单位为kPa)除以p0(p0=100kPa)。反应a、c、e的lnK随(温度的倒数)的变化如图所示。①反应a、c、e中,属于吸热反应的有_______(填字母)。②反应c的相对压力平衡常数表达式为K=_______。③在图中A点对应温度下、原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1、初始总压为100kPa的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时H2的分压为40kPa。计算CH4的平衡转化率,写出计算过程_______。(5)CO2用途广泛,写出基于其物理性质的一种用途:_______。命题热点1化学平衡状态及移动方向的判断1.两步法判断化学平衡状态第一步析特点第二步作判断根据参加反应的体系的特点,通过推理作出判断,如v正=v逆,则处于平衡状态,否则反应未达到平衡状态。2.化学平衡移动的判断依据勒夏特列原理判断如果改变影响平衡的一个条件(如温度、浓度、压强等),平衡就向能使这种改变减弱的方向移动依据图像中正、逆反应速率相对大小判断若v正>v逆,则平衡向正反应方向移动;反之向逆反应方向移动依据变化过程中速率变化的性质判断若平衡移动的过程中,正反应速率增大(减小),则平衡向逆(正)反应方向移动依据浓度商(Q)规则判断若某温度下Q<K,反应向正反应方向进行;Q>K,反应向逆反应方向进行命题热点2速率、转化率及平衡常数的计算1.速率、转化率及平衡常数的计算方法——三段式法mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量/(mol/L) a b 0 0变化量/(mol/L) mx nx px qx平衡量/(mol/L) a-mx b-nx px qx(1)平衡转化率=某反应物转化的量某反应物起始的量×100%,如α(A)平=mx(2)平衡常数:K=(px(3)百分含量:(A)=a-mx(4)平衡前后的压强之比(物质的量之比):p平p始(5)平均摩尔质量:M=a·(6)某气体组分的体积分数=某气体组分的物质的量混合气体总的物质的量(7)生成物的产率:产率=实际产量理论产量2.分压常数(Kp)与速率常数(k正、k逆)(1)Kp的两种计算模板。①平衡总压为p0。N2(g)+3H2(g)2NH3(g)n(平) a b cp(分压) aa+b+cp0 baKp=(c②刚性容器起始压强为p0,平衡转化率为α。2NO2(g)N2O4(g)p(始) p0 0Δp p0α 12p0p(平) p0-p0α 12p0Kp=12(2)Kp与k正、k逆的关系。以2NO2(g)N2O4(g)为例:v正=k正·p2(NO2)v逆=k逆·p(N23.平衡常数与速率常数之间的关系对于基元反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),v正=k正·ca(A)·cb(B),v逆=k逆·cc(C)·cd(D),平衡常数K=cc(C)·cd(D)ca(A)·cb命题热点3速率、平衡图像题的综合分析1.新高考试题中速率、平衡图像题的特点(1)图像的形式。①直接呈现平衡体系中变量的变化:物质的量浓度-时间、组分百分含量-温度、压强-温度。②平衡体系变量延伸出的变量的变化:分压(物质的量)-时间、转化率-原料物质的量分数、平衡常数K(lnK)-温度倒数(1T(2)考查方式。①分析出纵、横坐标之间的关系,判断出适宜的反应条件(温度、压强、浓度、反应物的配比等)。②需要根据分析出的数据信息进行转化、计算得出结果。2.化学反应速率、平衡图像的分析方法(1)整体扫描图像,明确面、线、点的物理、化学意义。①看面:弄清纵、横坐标的物理含义,注意把坐标的变化转变为化学量的变化。②看线:弄清线的斜率、变化趋势及线的陡与平所代表的化学意义。③看点:弄清曲线上点的含义,特别是一些特殊点,如与坐标轴的交点、曲线的交点、拐点、最高点与最低点等。④作线:多条件变化时,是否需要确定一个条件为衡量的线,如等温线、等压线。(2)找准切入口,明确图像的意义。①从“断点”着手。当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,可能使速率-时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即可确定变化的是何种条件。②从“拐点”入手。同一可逆反应,若反应条件不同,达到平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点”的时间也就有差异。根据外界条件对化学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂。③从曲线的变化趋势着手。a.对于速率-温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线。b.温度或压强的改变对正、逆反应速率的影响是一致的,在图像上,就是v(正)、v(逆)两条曲线的走势大致相同。c.分析外界条件对化学反应速率的影响时,只能分析达到平衡之后化学反应速率的变化情况。考点一气相中的化学平衡1.(2024届广东省大湾区一模)某课题组研究CO2加氢制甲醇。涉及的主要反应有:反应I:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
回答下列有关问题:(1)反应Ⅳ的。(2)下列有关说法正确的是___________。A.增压时,的物质的量分数一定增大B.当甲醇的分压不再改变时,体系达到平衡C.在恒容密闭容器中充入,反应Ⅲ速率不变D.升温时,反应Ⅱ逆反应速率加快的程度大于正反应速率(3)研究发现:在条件下,当起始,平衡时,的转化率、含碳产物的选择性(转化的中生成、或的百分比,如甲醇的选择性)与温度关系如图所示,回答下列问题。①随着温度升高,甲醇选择性降低而的转化率却升高的原因可能是。②在T温度下,若的选择性为,计算此温度下反应Ⅱ的平衡常数K=(写出计算过程)。(4)一种在铜基催化剂上加氢制甲醇的机理如图所示,其中吸附在铜基催化剂表面上的物种用“*”标注。①基态铜原子的价电子排布式为。②决速步的反应方程式为。(5)写出甲醇在生产或生活中的一种应用。2.(2024届广东省茂名一模)工业合成氨是人类科学技术的重大突破,其反应为。合成氨原料中的一般由分馏液态空气得到,可来源于水煤气,相关反应如下:a.b.回答下列问题:(1)的反应物总能量_______生成物总能量(填“高于”或“低于”)。(2)在密闭容器中同时发生反应,下列说法正确的是_______。A.增大压强,反应平衡不移动 B.使用催化剂提高平衡转化率C.升高温度,反应a的增大,减小 D.反应a有非极性键的断裂与形成(3)实验室模拟合成水煤气,一定温度下在的密闭容器中加入与发生反应,在达到平衡时,的转化率是的物质的量是,反应开始到平衡时生成的平均反应速率为_______,计算反应的平衡常数_____(写出计算过程)。(4)合成氨总反应在起始反应物时,在不同条件下达到平衡,设体系中的体积分数为,在下的、下的如图所示,图中对应等压过程的曲线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),当时氨气的分压______(分压=气体的物质的量分数×总压)。(5)用氨合成尿素的反应,在高压条件下连续进行,反应历程如图(均大于0):①写出合成尿素决速步骤的热化学方程式:________。②合成尿素过程中会积聚一定浓度的氨基甲酸铵(),为减少氨基甲酸铵的积聚,提高尿素的产率,可控制与的通入比例_______(填“>”“<”或“=”)。3.(2024届广东省湛江一模)是重要的化工原料,在生产和生活中都发挥着重要作用。(1)配合物广泛存在于自然界,其中能与形成深蓝色溶液。①基态的3d电子轨道表示式为。②的配位原子是,氨气中H—N—H的键角小于配合物中H—N—H的键角,其原因是。(2)氨是制取硝酸的重要原料。氨的催化氧化过程主要有以下两个反应:Ⅰ.Ⅱ.①反应
。②不同温度下氨催化氧化的平衡常数如下();温度(℃)3005007009001100反应Ⅰ()6.3×10411.1×10262.1×10193.8×10153.4×1011反应Ⅱ()7.3×10567.1×10342.6×10251.5×10206.7×1016下列说法正确的是。A.如果对反应不加控制,氨和氧气反应的最终产物主要是B.为使反应有利于向生成更多的NO方向进行,不必关注热力学问题(平衡移动问题),需要关注动力学问题(反应速率问题)C.在实际生产中,需采用高压氧化,以利于提高NO的产率D.反应中需控制氨氧比、选择性催化剂的形状、气固相接触时间等(3)已知可通过下列方法合成尿素:第一步:第二步:在体积为5L的密闭容器中加入1mol和4mol,在一定条件下反应进行到10min时,测得和尿素的物质的量均为0.25mol,15min后,测得的物质的量为0.1mol,如图所示。①若用单位时间内物质的量的变化来表示固体或纯液体的反应速率,则10min内第一步反应中生成(氨基甲酸铵)的平均反应速率为。②反应进行15分钟后,随着时间的变化,尿素和氨基甲酸铵的物质的量变化比较明显,但氨气和二氧化碳的物质的量基本不变,其主要原因是,第一步反应的平衡常数(列出算式即可)。4.(2024届广东省佛山一模)以为原料在特定条件下可生产醇类、烷烃、碳酸酯等,实现二氧化碳资源化。科学家通过如下反应合成甲醇:。已知:回答下列问题:(1)计算上述合成甲醇反应的焓变。(2)科学研究中常用产物的时空收率(单位物质的量催化剂表面产物分子的平均生成速率)来衡量催化效果.在3MPa,时,不同Ni、Ga配比的Ni-Ga/催化剂下,测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示.甲醇时空收率随温度变化先增大后减小的原因是。催化剂的最佳配比和反应温度是。(3)将等量和充入恒温恒容密闭容器中反应合成甲醇,已知该温度下反应的化学平衡常数,下列事实说明该反应已达平衡的是______。A.气体密度保持不变B.与的生成速率相等C.某时刻容器中,,D.混合气体的平均相对分子质量不变(4)①合成存在以下副反应:。5MPa,200℃时在1L容器中投入1mol和3mol,达成平衡时,二氧化碳转化率为0.5,甲醇选择率为0.8(甲醇选择率=)。计算合成甲醇反应的化学平衡常数K(写出过程,结果列出计算表达式)。②已知200℃时有60%以上的原料未转化,为了提高转化率,设计如图流程分离甲醇和水,循环利用原料气。已知甲醇的沸点是64.7℃,根据信息判断反应室的温度闪蒸室的温度(选填“<”、“=”或“>”).在原料气中通入CO的目的是。5.(2024届广东省广州市天河区二模)研究氮氧化物分解的反应机理,对于控制汽车尾气排放、保护环境有重要意义。I.直接催化分解法是消除的主要方法,已知部分催化分解过程如下:①②③④(1)反应的。(2)T℃,在密闭容器中尝试利用表面催化工艺分解,用分别表示、、和固体催化剂,则在固体催化剂表面分解的反应过程可用下图表示。已知:在固体催化剂表面吸附过程自发发生,且总熵减小。画出从状态A到状态D体系能量的变化曲线图。(3)T℃和恒定压强时,在密闭容器中模拟废气中的催化分解过程,各组分的信息如下表:物质N(投料)/19346.52500n(平衡)/5012025xy①x=,y=,该温度下反应②的压强平衡常数(分压=总压×物质的量分数)。②若先除去废气中的,再在相同条件下模拟实验,发现的平衡转化率明显降低,其原因是。Ⅱ.用含碳物质消除氮氧化物也是防治污染的有效方法。(4)活性炭还原法消除氮氧化物污染的反应原理为:。已知该反应正、逆反应速率方程分别为、,其中、分别为正、逆反应速率常数,其变化曲线如下图所示,则该反应的反应热0(填“>”或“<”)。(5)将含等物质的量的和C0的混合气体分别充入盛有催化剂①和②的体积相同的刚性容器中,进行反应,经过相同时间测得的转化率如图所示,图中cd段转化率下降的可能原因是。(任写一种)6.(2024届广东省广州市惠州三模)减少NOx、CO2的排放,实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。(1)尿素水解生成的NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1,在以Fe2O3为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2.①NH3催化还原NO为(填“放热”“吸热”)反应。②基态Fe3+的价层电子排布式为。③上述脱硝的总反应化学方程式为:。(2)电厂烟气脱氮的反应为:4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)ΔH<0,现向某2L密闭容器中分别投入一定量的NH3和2.0×10-4molNO发生以上反应。其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂的作用下,反应1min时NO的转化率与温度的关系如图3.①在催化剂甲的作用下,温度高于210℃小于300℃时,NO转化率降低的可能原因是。②100—300℃区间,0~1min内,使用甲催化剂时NO的最高平均速率为。(3)工业以NH3和CO2为原料合成尿素。液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)ΔH<0,在液相中,CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L表示,L=)、初始水碳比(用W表示,W=)关系如图4.①曲线A、B中,(填“A”或“B”)的W较小。②对于液相反应,常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作Kx)。195℃时,2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)的Kx的值为。7.(2024届广东省江门一模)二氧化碳加氢是对温室气体的有效转化,也是合成再生能源与化工原料的重要途径。(1)已知在25℃和101kPa时,和的燃烧热分别为和。由加氢反应制备的反应为:,该反应的反应热。(2)①催化加氢可以制低碳烯烃:,该反应在恒压条件下,反应温度、投料比对平衡转化率的影响如图所示,该反应为反应(填“吸热”或“放热”),、、的相对大小为。②催化加氢制低碳烯烃,反应历程如下图所示,首先在表面解离成2个,随后参与到的转化过程。注:“□”表示氧原子空位,“*”表示吸附在催化剂上的微粒。理论上反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为。(3)二氧化碳可催化加氢制甲醇。在一定条件下,向某恒容密闭容器中充入和,发生反应:。测得在相同时间内,不同温度下的转化率如图所示。①(填“>”“<”或“=”)。②下列说法正确的有。A.b点时达到平衡状态B.a点时容器内气体密度大于b点C.平均相对分子质量不再改变时,该反应达到平衡状态D.温度高于后转化率下降,原因可能是该反应(4)一定条件下可与反应制备甲酸。T℃时,将1mol与1mol混合气体充入体积为1L恒容密闭容器发生反应:。已知反应速率:,,、分别为正、逆反应的速率常数;平衡常数:。当的转化率为20%时,(写出计算过程)。8.(2024届广东省梅州一模)利用γ-丁内酯(BL)制备1,4-丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1-丁醇(BuOH)的副反应,涉及反应如下:已知:①反应Ⅰ为快速平衡,可认为不受慢反应Ⅱ、Ⅲ的影响;②反应均在高压氛围下进行,故压强始终近似等于总压。回答下列问题:(1)以或BD为初始原料,在498K、能量的高压氛围下,分别在恒压容器中进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热akJ;以BD为原料,体系从环境吸热bkJ。忽略副反应热效应,在下图中画出由BD反应原料生成平衡混合物的反应过程能量变化图。反应Ⅰ:
。(2)下图甲表示在总压为的恒压条件下且起始时与γ-丁内酯的物质的量之比为2时,反应1达到平衡时各物质的物质的量分数(y)与温度的变化关系图。图中表示的物质的量分数曲线是;P点时,γ-丁内酯的转化率约为。(3)表示某物种i的物质的量与除外其他各物种总物质的量之比。498K、下,以BL为原料时,和随时间t变化关系如图乙所示。则时刻,反应Ⅰ平衡常数(用分压代替浓度,分压等于总压×该物质的物质的量分数,列出计算式即可)。(4)利用电解合成法也能在有机质子溶剂中实现BL→BD的转化,该转化发生在极,电极反应式为。9.(2024届广东省韶关一模)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:(1)已知下列反应的热化学方程式;①②③则kJ/mol,反应③能够自发的条件是。(2)下列叙述能说明反应③达到平衡状态的是(填字母序号)。A.2v正(H2S)=v逆(CS2) B.恒温恒容条件下,体系压强不再变化C.气体的总质量不再变化 D.混合气体平均摩尔质量不再变化(3)反应压强为100kPa,投料比n(CH4)/n(H2S)分别为a、b、c的条件下,反应③中H2S的平衡转化率随温度变化情况如图1所示,则a、b、c由大到小的顺序为;H2S的平衡转化率随温度升高而增大的原因是。(4)在1275K、100kPa反应条件下,将物质的量之比为3:3:2的H2S、CH4、N2混合气进行反应③(N2不参与反应),平衡时混合气中CS2的分压与H2S的分压相同,H2S的平衡转化率为(保留小数点后一位),平衡常数Kp=kPa2(以分压表示,分压总压物质的量分数)。(5)我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除,过程如图2所示,则阳极区发生的总反应为。10.(2024届广东省汕头二模)金属钛(Ti)重量轻、强度高、抗腐蚀能力,在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将金红石()转化为,再进一步还原得到钛。(1)基态Ti原子的价电子轨道表示式:。(2)转化为有直接氯化法(Ⅰ)和碳氯化法(Ⅱ)。Ⅰ.
Ⅱ.
已知:的燃烧热为393.5',的燃烧热为283.0①。②碳氯化反应过程中CO和可以相互转化,如图1所示,下列关于碳氯化反应说法正确的是。A.生成CO反应为放热反应B.升高温度,平衡转化率减小C.增大压强,碳氯化反应平衡向正反应方向移动D.如图2所示晶胞中位于所构成的正八面体的体心,则的配位数是6③碳氯化法中生成CO比生成更有利于转化为,从熵变角度分析可能的原因是。(3)经光谱分析在碳氯化反应中有光气()生成,后继续反应,有理论认为机理如下:一分子含有个σ键,决速步骤的反应方程式为。(4)在,将、C、以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。①反应的平衡常数Pa。②图中显示,在200℃平衡时几乎完全转化为,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是。考点二液相中的化学平衡11.(2024届广东省广州市黄浦区二模)甲基叔戊基醚(TAME,简写为T)常用作汽油添加剂。在催化剂作用下,通过甲醇(简写为M)与2-甲基-2-丁烯(简写为A)的液相反应制得。通过控制条件,体系中主要发生如下反应(为2-甲基-1-丁烯的简写,不考虑其他副反应):反应反应ii:反应iii:(1)磷钼酸可作为制备TAME反应催化剂的浸渍试剂。已知钼元素位于第五周期第VIB族,核外电子排布与相似。①基态钼原子的价层电子排布式为。②完成化学方程式:(2)比较(填“>”、“<”或“=”)。(3)我国学者团队对制备TAME反应的催化剂进行了研究。研究衣明:用不同浓度(13%)的磷钼酸浸渍催化剂,浓度越大催化剂催化活性越好。用浓度分别为的磷钼酸浸渍催化剂进行了三组实验,得到随时间的变化曲线如图所示。①用的磷钼酸浸渍时,在内,的平均生成速率为。②下列仿关说法正确的有。A.三组实验中,反应速率都随反应进程一直增大B.平衡后加入惰性溶剂四氢呋喃稀释,减小C.催化剂可加快化学反应速率,提高甲醇的平衡转化率D.降低温度,反应和ii的正、逆反应速率都减小E.达到平衡后,加入不变(4)研究团队继续研究其他条件不变时,不同醇烯比(甲醇与烯烃的起始物质的量浓度之比)对平衡的影响,当起始浓度时,测得平衡时和的随的变化曲线如图。①曲线呈现如图所示变化的原因是。②当时,计算反应I的平衡常数(写出计算过程)。12.(2024届广东省深圳一模)用“氧化-萃取法”可从卤水中提取碘,其方法为向酸化的卤水中加入溶液,再加入萃取剂(R)进行萃取。该过程涉及以下反应:(ⅰ)
(ⅱ)
(ⅲ)
(1)根据盖斯定律,反应
。(2)基态碘原子价层电子的轨道表示式为。(3)①反应条件会影响碘的萃取率。其他条件不变时,不同温度下达平衡时碘萃取率[]曲线如图所示:萃取温度从300K升高至320K,碘萃取率缓慢下降。结合平衡移动原理,分析其原因(忽略萃取剂的挥发、的挥发及分解产生的影响)。当萃取温度超过320K时,的分解导致碘萃取率明显下降。②下列说法不正确的是(填标号)。A.增大溶液的pH,碘萃取率降低
B.增大萃取剂用量,碘萃取率升高C.萃取体系平衡后加水稀释,变小
D.增大的浓度,反应(ⅰ)的速率增大(4)未加萃取剂时,固定总碘浓度为,平衡时溶液中的、、分布系数与溶液中初始关系如图所示。[总碘浓度各组分折合为后的浓度之和,,如]①设平衡时、、分别为、、,则、、之间的关系式为。②计算反应的平衡常数(结果保留3位有效数字)。(5)测定卤水中的方法:取卤水于锥形瓶中,加适量氧化剂恰好将全部氧化为;加溶液酸化后,再加入适量溶液,密闭静置后,用标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点;平行测定3次,平均消耗,则卤水中。(已知:)13.(2024届广东省肇庆二模)酚类化合物在医疗、环保、工业等方面有着广泛的用途。(1)苯酚可用于外科器械消毒、皮肤杀菌与止痒,可通过磺化法制备。该工艺具体流程如下:反应③的化学方程式为。(2)石油加工、造纸等企业易产生含有苯酚的工业废水,可通过O3-H2O2氧化法进行处理,其原理为C6H5OH+H2O2+O3→CO2+H2O(非可逆反应,反应未配平)。在T1℃和T2℃时,分别向含有苯酚的水样中加入等量的30%H2O2溶液,再以相同的流速向水样中通入O3,测得水样中苯酚的含量随时间变化的曲线如图所示。①在T1℃时,0~10min内,C6H5OH的平均反应速率为。②请判断T1和T2的大小:T1(填“>”“<”或“=”)T2,T1℃时对工业废水中苯酚的去除率低于T2℃时的原因可能是(写一种即可)。(3)利用FeCl3溶液与苯酚的显色反应,可定性检测工业废水中的苯酚,其反应原理为Fe3++6C6H5OH[Fe(C6H5O)6]3-(紫色)+6H+。反应到达平衡时,下列说法正确的有___________(填标号)。A.加水稀释,溶液pH减小B.滴入几滴浓盐酸,增大C.加入少量NaOH固体,反应平衡常数增大D.加入少量Cu粉,溶液紫色变浅(4)邻苯二酚钠类配体(L)与金属离子(M)形成的配合物可应用于医药、水处理等领域。其溶液中存在平衡:M+LML
K1ML+LML2
K2某研究小组配制了M与L起始浓度比不同的系列溶液,其中L的起始浓度c0(L)=0.02mol/L。测得平衡时L、ML、ML2的与的变化关系如图所示。①表示与变化关系的曲线为(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。②当=0.6时,c平(ML2)=,K1=。14.(2024届广东省省一模)银作为催化剂,主要用于乙烯氧化制环氧乙烷、甲醇氧化制甲醛等,通过亚硫酸钠-甲醛还原法或氨浸-水合肼还原法可回收失效的银催化剂。回答下列问题:(1)向银催化剂中加入稀硝酸溶解的化学方程式为。(2)用氯化钠溶液沉淀银离子可发生下列反应:Ⅰ.Ⅱ.Ⅲ.①计算(列出计算式即可)。②根据上述平衡信息,为了使沉淀完全,应注意控制的条件是。(3)亚硫酸钠-甲醛还原法浸取的主要反应为。①该反应在敞口容器中进行,其他条件不变时,浸出时间过长会使银的浸出率降低,原因可能是(用离子方程式表示)。②浸出液中含银微粒总浓度随含硫微粒总浓度及浸出液的关系如图所示:已知浸出液中含银微粒的存在形式为、和(X为或),则含硫微粒的总浓度+++;时,含银微粒总浓度随含硫微粒总浓度的变化不大,时,含银微粒总浓度随含硫微粒总浓度的变化较大,原因是。(4)常温下用氨浸-水合肼还原法浸取,已知:,,写出溶于氨水发生反应的离子方程式:,计算该反应的平衡常数(保留3位有效数字)。15.(2024届广东省广州一模)氨能与形成配合物和,该反应在生产和生活中发挥着重要的作用。(1)基态原子价层电子的轨道表示式为,中与间形成的化学键为。(2)将置于溶液中,通入,转化为的离子方程式为:。反应1小时测得溶液中银的总浓度为,的溶解速率为。(3)氨与形成配合物有助于溶解。常温下,向饱和溶液(含足量固体)中滴加氨水,主要存在以下平衡:(i)(ii)(iii)①下列有关说法中,正确的有(填编号)。A.加少量水稀释,平衡后溶液中、均减小B.随增大,反应ⅱ平衡正向移动,增大C.随增大,不变D.溶液中存在②反应(用、、表示)。(4)向溶液中通入足量得到澄清溶液(设溶液体积不变),溶液中、、的物质的量分数随的变化如图所示。已知溶液中,。①点溶液中。②计算点溶液中的转化率(写出计算过程,已知)。16.(2024届广东省江门联考)铜及其化合物在生产及生活中应用广泛。(1)铜-铁催化剂可用于电催化还原为,完成下列离子方程式:。+______+______(2)铜-铁催化剂还可以催化分解转化为燃料氢气,反应为。往体积为的密闭容器中加入分解制。图中曲线a、b分别表示在分别表示在铜-铁催化剂I的作用下,时及时随时间的变化;曲线表示在铜-铁催化剂Ⅱ的作用下,时随时间的变化。①(填“<”“>”或“=”)。②在铜-铁催化剂I的作用下,时,内平均反应速率。③上述三种条件下,分解反应的平衡常数的大小关系为(3)工业合成氨中,常用亚铜盐的氨水溶液除去原料气中的,反应的离子方程式为,该反应的。其他条件不变时,下列说法正确的有______(填字母)。A.与的浓度相等时,反应达到平衡B.平衡后增大的浓度,的转化率增大C.平衡后加水稀释,与的浓度之比增大D.可采用加热溶液的方法实现的再生(4)工业生产中采用水解中和法处理含铜废水。常温下,水溶贸中含铜微粒和的分布系数(某含铜微粒占总含铜微粒的物质的量分数)随的变化曲线如图所示。①曲线2代表的含铜微粒为。②的平衡常数K=。③若CuSO4溶液起始浓度为,加入NaOH固体调节溶液pH(忽略加入固体后引起的溶液体积的变化),求M点混合溶液中Na+的浓度(写出计算过程,结果用含的式子表示)。17.(2024届广东省汕头一模)铁及其化合物在催化、生产实验中具有重要作用(1)铁钴催化剂中基态Co原子的电子排布式:。(2)已知:①催化乙苯脱氢制得苯乙烯反应Ⅰ:(用、、表示)。②下列关于反应Ⅰ说法正确的是。A.X射线衍射技术可测得晶体结构B.可改变乙苯平衡转化率C.升高温度,正、逆反应速率均加快D.仅从平衡移动角度分析,生产苯乙烯选择恒容条件优于恒压条件③某温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入,在催化剂作用下发生反应Ⅰ,测得乙苯脱氢反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53用单位时间内气体分压的变化来表示反应速率,即,则前4h内平均反应速率。(3)常温下构建Fe(Ⅲ)溶液体系,已知为某邻苯二酚类配体,其电离平衡常数,,其中,。体系中含Fe物种的组分分布系数δ与pH的关系如图所示(分布系数):①当pH=1时,体系中发生主要反应:,此时该反应的K≈。②当pH=4时,参与配位的mol/L。③pH在9.5~10.5之间,含L的物种主要为(填“”、“”、“”),列出相关计算式进行说明:。18.(2024届广东省省二模)含硫化合物在能源、材料及环境等工业领域均有广泛的应用。Ⅰ.工业废气分解可制取。(1)
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