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专项29化学平衡图象(原卷版)_05高考化学_新高考复习资料_2023年新高考资料_专项复习_2023年高考化学热点专项导航与精练(新高考专用)

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文档文本内容

第四篇 化学反应速率与化学平衡
专项 29 化学平衡图象
化学反应原理最容易失分的是图像题,原因是图像的呈现方式变得越来越新颖,如试题中涉及的图像
已不仅仅是速率与简单的化学平衡,研究体系也已不是单纯的气相体系,往往根据实际工业生产,更多的
是研究复杂液相反应体系,坐标参数也不再局限于时间、温度、压强、速率、转化率、百分含量,而是有
更多的变量,像物质的量之比、气体分压或离子浓度的对数或负对数等,分析投料比、转化率、产率的变
化。这样的变化使试题新颖,信息量增大的同时,也增大了试题的难度,读懂图形变得更困难。多变量图
象题是高考考查的一个方向和趋势,它是指在一个图上存在多个变量的图象,此类题的特点是:一方面信
息量大,考查了读图能力;另一方面多变量的存在,考查了分析推理能力,在新课标高考中受到命题者的
青睐。
1.(2022•广东选择性考试)恒容密闭容器中,BaSO(s)+4H(g) BaS(s)+4HO(g)在不同温度下达
4 2 2
平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.a为n(H O)随温度的变化曲线
2
C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.向平衡体系中加入BaSO,H 的平衡转化率增大
4 2【答案】C
【解析】A项,从图示可以看出,平衡时升高温度,氢气的物质的量减少,则平衡正向移动,说明该
反应的正反应是吸热反应,即ΔH>0,故A错误; B项,从图示可以看出,在恒容密闭容器中,随着温
度升高氢气的平衡时的物质的量减少,则平衡随着温度升高正向移动,水蒸气的物质的量增加,而a曲线
表示的是物质的量不随温度变化而变化,故B错误;C项,容器体积固定,向容器中充入惰性气体,没有
改变各物质的浓度,平衡不移动,故C正确;D项,BaSO 是固体,向平衡体系中加入BaSO,不能改变
4 4
其浓度,因此平衡不移动,氢气的转化率不变,故D错误;故选C。
2.(2022•湖南选择性考试)向体积均为1L的两恒容容器中分别充入 和 发生反应:2X
(g)+ Y(g) 2Z(g) ΔH,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.ΔH>0 B.气体的总物质的量:n<n
a c
C.a点平衡常数:K>12 D.反应速率:V <V
a正 b正
【答案】B
【解析】A项,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ΔH<0,故A
错误;B项,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:n<n,故B正确;C项,a点为平
a c
衡点,此时容器的总压为p,假设在恒温恒容条件下进行,则气体的压强之比等于气体的物质的量(物质的
量浓度)之比,所以可设Y转化的物质的量浓度为xmol∙L−1,则列出三段式如下:则有 ,计算得到x=0.75,那么化学平衡常数K=
,又甲容器为绝热条件,等效为恒温条件下升温,平衡逆向移动,则平衡常数
减小即平衡常数K<12,故C错误;D项,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V >V ,故D错误。故选B。
a正 b正
3.(2021•湖南选择性考试)已知:A(g)+2B(g) 3C(g) H<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入
1mol A和3mol B发生反应,t 时达到平衡状态Ⅰ,在t 时改变某△一条件,t 时重新达到平衡状态Ⅱ,正反
1 2 3
应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.t 时改变的条件:向容器中加入C
2
C.平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ)
D.平衡常数K:K(Ⅱ)<K(Ⅰ)
【答案】BC
【解析】A项,为气体体积不变的反应,反应前后气体的物质的量不变,则压强始终不变,不能判定
平衡状态,故A错误;B项,t 时正反应速率瞬间不变,然后增大,可知改变的条件为向容器中加入C,
2
故B正确;C项,t 时加入C,平衡逆向移动,则平衡时A的体积分数φ:φ(Ⅱ)>φ(I),故C正确;D项,
2
平衡常数与温度有关,温度不变,则平衡常数K:K(Ⅱ)=K(Ⅰ),故D错误;故选BC。
4.(2022•山东卷)利用 丁内酯(BL)制备1, 丁二醇(BD),反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和
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因反应Ⅰ在高压H 氛围下进行,故
2
H 压强近似等于总压。回答下列问题:
2
(1)以 或BD为初始原料,在 、 的高压H 氛围下,分别在恒压容器中
2
进行反应。达平衡时,以BL为原料,体系向环境放热XkJ;以BD为原料,体系从环境吸热YkJ。忽略副
反应热效应,反应Ⅰ焓变ΔH(493K,3.0×103kPa)=_______ kJ·mol-1。
(2)初始条件同上。x表示某物种i的物质的量与除H 外其它各物种总物质的量之比,x 和x 随时间t
i 2 BL BD
变化关系如图甲所示。实验测得X<Y,则图中表示x 变化的曲线是_______;反应Ⅰ平衡常数
BL
Kp=_______ kPa-2 (保留两位有效数字)。以BL为原料时,t 时刻x _______,BD产率=_______(保留两位
1 H2O
有效数字)。
(3) 为达平衡时 与 的比值。(493K,2.5×103kPa)、(493K,3.5×103kPa)、
(513K,2.5×103kPa)三种条件下,以5.0×10-3molBL为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,
随时间t变化关系如图乙所示。因反应在高压H 氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响。
2
曲线a、b、c中, 最大的是_______(填代号);与曲线b相比,曲线c达到 所
需时间更长,原因是_______。
【答案】(1)-200(X+Y)
(2) a或c 8.3×10-8 0.08 39%
(3) c 由于b和c代表的温度相同,而压强对反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动, 增大,故 =1.0所需时间更长
【解析】(1)根据题意,结合已知信息,可确定在同温同压下,以同物质的量的BL或BD为初始原料,
达到平衡时的状态相同,两个平衡完全等效。则以5.0×10-3mol的BL为原料,达到平衡时放出XkJ热量与
同物质的量的BD为原料达到平衡时吸收YkJ热量的能量二者能量差值为(X+Y)kJ,则1mol时二者能量差
值为200(X+Y)kJ,反应I为放热反应,因此焓变ΔH =-200(X+Y)kJ·mol-1。(2)实验测定X<Y,则达到平衡
时BD物质转化量大于BL物质转化量,平衡状态BD物质的量较小,根据图示可知,表示xBL变化的曲线
是a或c;该平衡状态下BL的分压是0.48×3.0×103kPa,BD的分压是0.36×3.0×103kPa,H 的压强近似等于
2
总压,故反应I平衡常数K = = Kpa-2=8.3×10-8kPa-2;以BL为原料时,
p
根据题给反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,体系总物质的量的增加量正好是BD参与反应Ⅱ、Ⅲ的量,也正好是
HO(g)的物质的量,设t 时BL转化了amol,BD转化了bmol,则体系总物质的量为(5.0×10-3+b)mol,得到
2 1
、 ,求得a= 、b= ,则t 时刻
1
=0.08;此时BD的产率为 39%。(3)依题意,反应I是正向放热过程,以BL为初始原料,
温度升高则平衡逆向移动,温度越高,反应速率越快,达到平衡时的时间越短, 越小,
的值越大;相同温度时,压强增大,BD的比重增大, 增大,又可忽略压强对反应
速率的影响,则 最大即 最小,对应曲线c;由于b和c代表的温度相同,而压强对
反应速率的影响可忽略,压强增大反应Ⅱ、Ⅲ均是逆向移动, 增大,故 =1.0所需时间更长。
1.解题思路
2.解题步骤
3.复杂(竞争、连续)反应图象的解题流程
4.倒U型变化曲线分析对于ΔH<0反应,其它条件不变时,相同时间(或一段时间)反应物转化率或的产率,随温度或压强
改变,出现倒U型变化曲线,分析方法如下:
1.(2023届·浙江省山水联盟高三开学考试)接触法制硫酸生产中的关键工序是SO 的催化氧化:SO (g)
2 2
+ O(g) SO (g),起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时,在0.5MPa、2.5MPa和
2 3
5.0MPa压强下,SO 平衡转化率α随温度的变化如图所示。下列有关说法不正确的是( )
2
A.该反应△H<0
B.p=0.5MPa;p=5MPa
1 3
C.在5.0MPa、550℃时的α=97.5%
D.500℃时,p 时比p 对应的转化率高,反应速率快
1 2
2.(2023届·江苏省南京市高三学情调研)将金红石(TiO)转化为TiCl 是生产金属钛的关键步骤。在
2 4
1.0×105Pa,将TiO、C、Cl 以物质的量比1:2:2进行反应,平衡体系中主要物质的物质的量分数(x)随温
2 2
度变化理论计算结果如图所示。下列说法不正确的是( )
A.200~1600℃反应达到平衡时,TiO 的转化率均已接近100%
2
B.将400℃时的平衡体系加热至800℃,平衡C(s)+CO(g) 2CO(g)向正反应方向移动
2
C.1000℃时,测得某时刻x(TiCl )=0.2.其他条件不变,延长反应时间能使x(TiCl )超过该温度下平衡
4 4
时的x(TiCl )
4
D.实际生产时反应温度选择900℃而不选择200℃,其主要原因是:900℃比200℃时化学反应速率更
快,生产效益更高
3.(2023届·江苏省百校联考高三第一次考试)CO 催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技
2
术,该过程主要发生下列反应:
反应①:CO(g)+3H(g)=CH OH(g)+H O(g) ΔH=-49.5kJ•mol-1
2 2 3 2
反应②:CO(g)+H(g)=CO(g)+HO(g) ΔH=41.2kJ•mol-1
2 2 2
在0.5MPa条件下,将n(CO)∶n(H )为1∶3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应器,实验测
2 2
得CO 的转化率、CHOH的选择性[ ×100%]与温度的关系如图所示。下列有关说法正确的是
2 3
( )A.图中曲线②表示CHOH的选择性随温度的变化
3
B.一定温度下,增大起始n(CO)∶n(H )的比值,可提高H 的平衡转化率
2 2 2
C.升高温度时,CO的选择性降低
D.一定温度下,选用高效催化剂可提高CHOH的平衡产率
3
4.(2022·浙江省稽阳联谊学校高三联考)25℃时,将20mL3x mol·L-1NaAsO、20mL3x mol·L-1I 和
3 3 2
20mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO3−(aq)+I(aq)+ 2OH−(aq)= AsO3−(aq)+2I(aq)+HO(l)。溶液中
3 2 4 - 2
c(AsO3−)与反应时间(t)的关系如图所示。下列说法正确的是
4
A.0~ t min用HO表示的平均反应速率为
1 2
B.当2v (AsO3−)=v (I-)时,反应达到平衡状态
正 3 逆
C.a点的逆反应速率小于b点的正反应速率
D.平衡时溶液的pH=13,则该反应的平衡常数
5.(2022·广东省茂名市二模)研究NO 之间的转化对大气污染控制具有重要意义,已知:NO(g)
x 2 4
2NO (g) ΔH>0。如图所示,在恒容密闭容器中,反应温度为T 时,c(N O)和c(NO )随t变化为
2 1 2 4 2
曲线I、II,改变温度到T,c(NO )随t变化为曲线III。下列判断正确的是( )
2 2
A.温度T>T
1 2B.反应速率v(a)=v(b)
C.在T 温度下,反应至t 时达平衡状态
1 1
D.在T 温度下,反应在0—t 内的平均速率为
1 3
6.(2021·河南省顶尖名校联盟高三联考)已知在一定温度下, 和C在一密闭容器中进行反应
BaSO(s)+4C(s) BaS(s)+4CO(g),CO的平衡浓度(mol/L)的对数 与温度的倒数 的关系如图
4
所示:
下列说法中正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.Q点BaSO 的消耗速率大于生成速率
4
C.温度不变,将R点状态的容器体积缩小,重新达到平衡时,气体的压强增大
D.温度是 时,反应的平衡常数为100
7.(2022·广东省深圳市二模)T ℃时,向1L密闭容器中充入10molH 和3molSO 发生反应:3H(g)
1 2 2 2
+SO(g) HS(g)+2HO(g) H<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法
2 2 2
正确的是( ) △A.实线a代表n(H O)随时间变化的曲线
2
B.tmin时,v (SO )<v (H S)
1 正 2 逆 2
C.该反应的平衡常数K= L•mol-1
D.若该反应在T℃(T <T)时进行,则虚线b可表示n(SO )的变化
2 2 1 2
8.(2022·河北省秦皇岛市二模)在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中,除主反应(反应Ⅰ)外,还会发生
副反应(反应Ⅱ)。
反应Ⅰ:CO(g)+4H(g) CH(g) +2H O(g) K
2 2 4 2 I
反应Ⅱ:CO(g)+H(g) CO(g) +H O(g) K
2 2 2 II
一定压强下,向某容积可变的密闭容器中通入CO 和H 的混合气体(其中CO 和H 的物质的量之比为
2 2 2 2
1∶4),在某催化剂的作用下同时发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,测得CO 的转化率、CH 的选择性、CO的选择性
2 4
随反应温度的变化情况如图所示。
已知:CH 或CO的选择性指反应生成CH 或CO时所消耗的CO 的物质的量占参与反应的CO 总物质
4 4 2 2
的量的百分比。
下列说法正确的是( )
A.相同温度下,反应2CO(g)+2H(g) CO(g) +CH (g)的平衡常数
2 2 4B.温度升高,反应Ⅰ的平衡常数K 和反应Ⅱ的平衡常数K 都增大
I II
C.通过控制反应温度、调节压强等措施可提高CH 的选择性
4
D.500℃时,反应达到平衡后,增大压强,体系中CO和CH 的体积分数均减小
4
9.(2022·江苏省南通市高三阶段检测)HCOOCH 是一种重要的化工产品,被公认为“万能中间体”。
3
甲醇脱氢法制HCOOCH 是工业上的一种重要方法,具有工艺流程短、原料单一、反应条件温和等优点。
3
其工艺过程涉及如下反应:
反应I: 2CHOH(g) HCOOCH (g) + 2H(g) H=+135.4 kJ·mol-1
3 3 2 1
反应Ⅱ: CH
3
OH(g) CO(g) + 2H
2
(g) H
2
=+1△06.0 kJ·mol-1
一定条件下,在容积为10L的恒容密闭容器△中通入1.0molCH
3
OH气体发生上述反应,在不同温度下连
续反应4h。测得甲醇的总转化率(α,图中实线表示)和HCOOCH 的选择性(λ,图中虚线表示)随温度变化如
3
图所示。(已知: HCOOCH 的选择性= ),下列说法正确的是( )
3
A.温度超过553K后,反应I平衡逆向移动
B.553K 下,HCOOCH 的产量为0.1mol
3
C.反应Ⅲ: HCOOCH (g) 2CO(g) + 2H (g) ΔH= +76.6kJ·mol-1
3 2 3
D.其他条件不变,随着温度升高,出口处HCOOCH 、H、CO的量均不断增大
3 2
10.(2022·辽宁省锦州市一模)SCl 可用作有机合成的氯化剂。在体积为 的密闭容器中充入0.2mol
2
SCl ,发生反应:2SCl (g) SCl (g) +Cl (g),图中所示曲线分别表示反应在 时和平衡时SCl
2 2 2 2 2 2
的转化率 与温度 的关系。下列说法正确的是( )A.2SCl (g) SCl (g) +Cl (g)的 ΔH>0、ΔS<0
2 2 2 2
B.55OC,从0~10min,以SCl 表示反应的平均速率为
2 2
C.当容器中混合气体的平均相对分子质量恒定不变时,反应达到平衡状态
D.82℃,若起始时在该密闭容器中充入SCl 、SCl 和Cl 各0.1mol,则此时v(逆)>v(正)
2 2 2 2
11.(2022·江苏省新沂市高三预测模拟)利用CO 催化加氢可制乙烯,反应为2CO(g)+6H(g)
2 2 2
C H(g)+4HO(g) H,在两个容积均为1L恒容密闭容器中,分别加入2molCO 、4molH ,分别选用两种
2 4 2 2 2
催化剂,反应进行△相同时间,测得CO 转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法正确的是( )
2
A.使用催化剂I时反应的活化能低于催化剂II
B.△H>0
C.b、d两状态下,化学反应速率相等
D.d状态下,保持其他条件不变,向容器中再加入1molCO 与0.5molC H,v(正)<v(逆)
2 2 4
12.(2022·北京市东城区一模)CH 联合HO和CO 制取H 时,发生的主要反应如下:
4 2 2 2
①CH(g)+HO(g) CO(g)+3H(g) H=+206kJ·mol-1
4 2 2 1
②CH 4 (g)+CO 2 (g) 2CO(g)+2H 2 (g) △ H 2 =+247kJ·mol-1
将CH
4
、H
2
O和CO
2
按一定比例通入填充△有催化剂的恒容反应器,在不同温度下,反应相同时间内(反应均未达到化学平衡状态)测得 的值如图所示。
下列说法正确的是( )
A.由①②可知,CO(g)+HO(g) CO(g)+H(g) H=+41kJ·mol-1
2 2 2
B.反应条件不变,若反应足够长时间,①比②先达到△化学平衡状态
C.其他条件不变时,升高温度,①的化学反应速率减小,②的化学反应速率增大
D.其他条件不变时,增大原料中HO的浓度可以提高产物中 的值
2
13.(2022·辽宁省高三模拟预测)我国科学家成功开发Pd—Fe/Fe O 催化剂在低温条件下高选择性合成
2 3
高纯度的乙烯,化学原理如下:
主反应:C H(g)+H(g) C H(g) H
2 2 2 2 4 1
副反应:C
2
H
2
(g)+2H
2
(g) C
2
H
6
(g)△ H
2
(1)已知:A.几种共价键的键能如下表所△示:
共价键 H-C H-H C=C C≡C
键能/(kJ·mol-1) 413.4 436 615 812
B.C H(g)、H(g)、C H(g)的燃烧热△H分别为-1299.6kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1、-1559.8kJ·mol-1。
2 2 2 2 6
则△H=_______kJ·mol-1;乙烯加氢生成乙烷的热化学方程式是_______。
1
(2)在刚性密闭容器中充入一定量的C H(g)和H(g),发生反应:C H(g)+H(g) C H(g)。其他条件相
2 2 2 2 2 2 2 4
同,在Cat1、Cat2两种催化剂作用下,反应相同时间时C H 的转化率与温度的关系如图1所示。
2 2①催化效率较高的是_______(填“Cat1”或“Cat2”);b点_______(填“达到”或“未达到”)平衡。
②温度高于300℃,升高温度,b→c的原因可能是_______(答1条即可)。
(3)在密闭容器中充入1mol C H 和2mol H,发生上述两个反应,测得C H 平衡转化率与温度、压强
2 2 2 2 2
的关系如图2所示。在T K、20kPa下C H 的选择性等于 [C H 选择性= ]。
0 2 4 2 4
p_______20kPa(填“>”、“<”或“=”)。T K下,主反应的平衡常数K =_______kPa-1(K 为用气体分压
0 0 p p
计算的平衡常数,气体分压等于气体总压×物质的量分数)。
(4)在恒温刚性密闭容器中通入气体分压比为p(C H):p(H )=1:1的混合气体,已知某反应条件下只发
2 2 2
生如下反应(k、k 为速率常数):
1 2
主反应:C H(g)+H(g)=C H(g) k
2 2 2 2 4 1
副反应:C H(g)+H(g)=C H(g) k
2 4 2 2 6 2
实验测得乙烯的净生成速率方程为v(C H)=kp(C H)·p(H )-kp(C H),可推测乙烯的浓度随时间的变化
2 4 1 2 2 2 2 2 4
趋势为_______,其理由是_______。14.(2022·重庆市缙云教育联盟高三第二次诊断性检测)工业生产中硫、氮、碳的氧化物排放都会导致
严重环境问题,对这些物质需要进行综合利用。
(1)用CH 催化还原煤燃烧产生的氮氧化物,可以消除污染。已知:
4
CH(g)+2NO (g)=N(g)+CO (g)+2HO(g) H=-867.0kJ•mol-1。
4 2 2 2 2 1
△
NO (g)= NO(g) H=-28.5kJ•mol-1。
2 2 4 2
△
写出CH 催化还原NO(g)生成CO、N 和HO(g)的热化学方程式____。
4 2 4 2 2 2
(2)以CO、H 为原料合成乙烯的方程式为:2CO(g)+6H(g) C H(g)+4HO(g) H。在常压下,按
2 2 2 2 2 4 2
n(CO):n(H )=1:3(总物质的量为4amol)的投料比充入恒压密闭容器中发生反应。测得△温度对CO 的平衡
2 2 2
转化率和催化剂催化效率影响情况如图1所示。
下列说法正确的是____。
A.△H<0;平衡常数:K >K
M N
B.若改用其他催化剂,可能会加快反应速率,但同时会影响平衡转化率
C.若投料比改为n(CO):n(H )=1:4,可以提高CO 的平衡转化率
2 2 2
D.在250℃时,若气体的平均相对分子质量不再改变,说明反应已经平衡
(3)250℃下,上述反应开始时容器体积为VL,在此温度下达到平衡时HO(g)浓度为____mol/L。(用含
2
a、V的代数式表示)
(4)某温度下,n(C H)随时间(t)的变化趋势曲线如图2所示。若其它条件不变时,容器的体积为原来一
2 4
半,画出0~t 时刻n(C H)随时间(t)的变化趋势曲线____。
1 2 4(5)据文献报道,CO 可以在碱性水溶液中电解生成甲烷,生成甲烷的电极反应式是____。
2
15.(2023届·四川省巴中市高三零珍考试)在总压为100kPa的恒容密闭容器中,充入一定量的
CO(g)和NO(g)发生反应:CO(g) + N O(g) CO(g) + N(g),在不同条件下达到平衡时,在TK时NO
2 2 2 2 1 2
的转化率与 的变化曲线以及在 时NO的转化率与 的变化曲线如图3所示:
2
(1)表示NO的转化率随 的变化曲线为____曲线(填“I”或“II”);
2
(2)T_______T (填“>”或“<"),该判断的理由是______________
1 2
(3)已知:该反应的标准平衡常数 ,其中 为标准压强 (100kPa),p(CO)、
2p(N )、 p(N O)和p(CO)为各组分的平衡分压,则T 时,该反应的标准平衡常数 =_______ ( 计算结果保
2 2 4
留两位有效数字,p =p ×物质的量分数)。
分 总
16.(2023届·河南·商丘市第一高级中学高三阶段练习)乙烯年产量的高低是衡量一个国家石油化工
发展水平的一个极为重要的指标,乙烷裂解制乙烯具有极高的经济效益。回答下列问题:
(1)已知:①2C H(g)+7O(g) 4CO(g)+6HO(l) H=-3120kJ·mol-1;
2 6 2 2 2 1
②C
2
H
4
(g)+3O
2
(g) 2CO
2
(g)+2H
2
O(l) H
2
=-1411k△J·mol-1;
③2H
2
(g)+O
2
(g) 2H
2
O(l) H
3
=-566kJ△·mol-1 H
2
=-1411kJ·mol-1。
乙烷脱氢制备乙烯的热化学方程△式为_____;生产△中会间断性地向容器中通入适量O
2
,使其发生反应
2C H(g)+O(g) 2C H(g)+2HO(g) H<0,发生此反应的意义是____。
2 6 2 2 4 2
(2)一定条件下,向某密闭容器中通入△4mol乙烷,使其发生脱氢转化为乙烯,测得乙烯产率随着温度、
压强的变化如图1所示:
①X表示_____(填“温度”或“压强”),Y_____(填“>”或“<”)Y 。
1 2
②与A点对应的反应中,若容器容积为2L,反应开始到恰好达到平衡状态所用时间为5min,则
0~5min内,用浓度C H 变化表示的平均反应速率v(C H)= _____,此温度下,平衡常数K=_____mol·L-1,
2 6 2 6
A、B两点对应的平衡常数K(A) _____(填“>”“=”或“<”)K(B)。
(3)在800℃时乙烷、O 混合后发生的主要反应为2C H(g)+O(g) 2C H(g)+2HO(g),测得乙烷的
2 2 6 2 2 4 2
转化率、乙烯的选择性和收率(等于产率×选择性)随投料比 的变化关系如图2所示:I、II两条曲线表示乙烷转化率的是_____(填“I”或“II”),当 <2时, 越小,乙烯的选
择性和收率越小的原因是_____。