《高考备考指南 化学 》课件-增分训练(三)　化学平衡图像综合题

增分训练(三)化学平衡图像综合题1.(2022·浙江卷1月)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随温度变化的关系如图所示。图中对应反应3的线条是________。

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a

B(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，通常交替通入适量的空气和水蒸气与煤炭反应，其理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

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，还可以起到稀释作用，有利于水煤气反应平衡向右移动，提高水煤气的产率(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、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%，则原料中水蒸气和CO的物质的量之比为________。

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.反应温度越高越好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BC④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：____________________；Ⅱ：__________________。

M+H2O===MO+H2

MO+CO===M+CO2

HNO2(2)某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。用浓度分别为2.0mol·L－1、2.5mol·L－1、3.0mol·L－1

的HNO3

溶液进行了三组实验，得到c([FeR3]2+)随时间t的变化曲线如图。

5×10－5mol·(L·min)－1

A、B(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：M+L⇌ML

K1

ML+L⇌ML2

K2研究组配制了L起始浓度为c0(L)＝0.02mol·L－1、M与L起始浓度比c0(M)/c0(L)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L、ML、ML2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。c0(M)/c0(L)S(L)S(ML)S(ML2)01.0000ax＜0.010.64b＜0.010.400.60【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；“＜0.01”表示未检测到。①c0(M)/c0(L)＝a时，x＝________。②c0(M)/c0(L)＝b时，平衡浓度比c平(ML2)∶c平(ML)＝________。0.363∶4或0.75

(4)研究组用吸收光谱法研究了(3)中M与L的反应体系。当c0(L)＝1.0×10－5mol·L－1

时，测得平衡时各物种c平/c0(L)随c0(M)/c0(L)的变化曲线如图所示。c0(M)/c0(L)＝0.51时，

计算M的平衡转化率：__________(结果保留两位有效数字)。98%【解析】(1)①基态Fe2+

的3d电子轨道表示式为

；②根据原子守恒可知离子方程式中需要增加HNO2。

3.(2022·湖北卷)自发热材料在生活中的应用日益广泛。某实验小组为探究“CaO-Al-H2O”体系的发热原理，在隔热装置中进行了下表中的五组实验，测得相应实验体系的温度升高值(ΔT)随时间(t)变化的曲线如图所示。编号反应物组成a0.20gCaO粉末；5.0mLH2Ob0.15gAl粉；5.0mLH2Oc0.15gAl粉；5.0mL饱和石灰水d0.15gAl粉；5.0mL石灰乳e0.15gAl粉；0.20gCaO粉末；5.0mLH2O

－911.9

Ca(OH)2在水中的溶解度小，反应①②达到了平衡状态不反应Al和溶液中的OH－发生了反应

OH－

(5)下列说法不能解释实验d在10min内温度持续升高的是______(填字母)。

A.反应②的发生促使反应①平衡右移B.反应③的发生促使反应②平衡右移C.气体的逸出促使反应③向右进行D.温度升高导致反应速率加快(6)归纳以上实验结果，根据实验e的特征，用文字简述其发热原理：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________