1、,化学反应原理在物质制备中的调控作用,专题突破9,大一轮复习讲义,第7章 化学反应的方向、限度与速率,1.化学反应方向的判定 首先根据综合判据判断化学反应是否有发生的可能性。 GHTS G0时，反应_自发进行。 2.化工生产适宜条件选择的一般原则 (1)从化学反应速率分析，既不能过快，又不能太慢。 (2)从化学平衡移动分析，既要注意外界条件对速率和平衡影响的一致性，又要注意二者影响的矛盾性。,专题精讲,ZHUANTIJINGJIANG,能,平衡,不能,(3)从原料的利用率分析，增加易得廉价原料，提高难得高价原料的利用率，从而降低生产成本。 (4)从实际生产能力分析，如设备承受高温、高压能力等。
2、 (5)注意催化剂的活性对温度的限制。 3.平衡类问题需综合考虑的几个方面 (1)原料的来源、除杂，尤其考虑杂质对平衡的影响。 (2)原料的循环利用。 (3)产物的污染处理。 (4)产物的酸碱性对反应的影响。 (5)气体产物的压强对平衡造成的影响。 (6)改变外界条件对多平衡体系的影响。,专题精练,ZHUANTIJINGLIAN,1,2,3,4,1.无机盐储氢是目前科学家正在研究的储氢新技术，其原理如下： NaHCO3(s)H2(g) HCOONa(s)H2O(l) 在2 L恒容密闭容器中加入足量碳酸氢钠固体并充入一定量的H2(g)，在上述条件下发生反应，体系中H2的物质的量与反应时间的关系如
3、表所示：,下列推断正确的是 A.当容器内气体的相对分子质量不再变化时，反应达到平衡状态 B.04 min内H2的平均反应速率v(H2)0.2 molL1min1 C.若温度不变，平衡后再充入2 mol H2，达到新平衡时H20.4 molL1 D.若保持温度不变，平衡后再充入少量H2，H2的转化率减小,1,2,3,4,1,2,3,4,解析 该可逆反应中只有H2呈气态，H2的相对分子质量始终保持不变，A项错误；,达到平衡时H20.4 molL1，平衡常数K，温度不变时平衡常数不变，再充入H2达到新平衡时，H2的平衡浓度保持不变，C项正确； 温度不变，再充入H2，相当于将原体系压缩，平衡向右移动，
4、H2的转化率增大，D项错误。,2.(2018武汉高三模拟)化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。 (1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体，发生如下反应： TaS2(s)2I2(g)TaI4(g)S2(g) H0() 如下图所示，反应()在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g)，一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1_(填“”“”或“”)T2。上述反应体系中循环使用的物质是_。,1,2,3,4,I2,解析 由题意知，未提纯的TaS2粉末变成纯净TaS2晶体，要经过两步转化：TaS22I2=TaI4S2，TaI4S2=TaS2
5、2I2，即反应()先在温度T2端正向进行，后在温度T1端逆向进行，反应()的H大于0，因此温度T1小于T2，该过程中循环使用的物质是I2。,1,2,3,4,(2)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H_(填“”或“”)0。实际生产条件控制在250 、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_ _。,1,2,3,4,在1.3104 kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，同时生产成本增加，得不偿失,解析 从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，则H0，综合温度、压强对CO转
6、化率的影响来看，在题给压强下，CO的转化率已经很大，不必再增大压强。,3.(2019长春质检)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”，由合成气制备二甲醚的主要原理如下： CO(g)2H2(g)CH3OH(g) H190.7 kJmol1 2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g) H223.5 kJmol1 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H341.2 kJmol1,1,2,3,4,回答下列问题： (1)则反应3H2(g)3CO(g)CH3OCH3(g)CO2(g)的H_kJmol1。 (2)下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有_(填字母)。 A.使用过量的CO
7、 B.升高温度 C.增大压强 (3)反应能提高CH3OCH3的产率，原因是_ _。,1,2,3,4,246.1,AC,消耗了反应的H2O(g)，有利于反应正向进行，同时生成H2,(4)将合成气以 2通入1 L的反应器中，一定条件下发生反应： 4H2(g)2CO(g)CH3OCH3(g)H2O(g) H，则CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示，下列说法正确的是_(填字母)。 A.H0 B.p1p2p3 C.若在p3和316 时，起始时 3，则达到平衡时，CO转化率小于50%,1,2,3,4,A,有关图1、图2的说法正确的有_(填字母)。 a.p16 MPa b.T11 000 K c.H
8、0 d.工业生产中，当温度为T2时，压强越高，经济效益越好,4.煤炭是重要的化工原料，但属于不可再生能源，高效、清洁地利用煤炭资源至关重要。请回答下列问题： (1)煤的气化。 原理是C(s)2H2(g)CH4(g) H。 在1 L密闭容器中投入1 mol碳，并充入2 mol H2，测得相关数据如图所示。,1,2,3,4,abc,1,2,3,4,解析 该反应为反应前后气体分子数减小的反应，压强增大，平衡正向移动，碳的转化率增大，故p16 MPa，a项正确； 根据图1可知，温度升高，碳的转化率减小，平衡逆向移动，则H0，图2中T1时碳的转化率大于1 000 K时的转化率，则T11 000 K，b、
9、c项正确； 压强增大，碳的转化率增大，但增大的幅度较小，并且增大压强耗费较大，故不是压强越高，经济效益越好，d项错误。,图2中A点对应的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。,1,2,3,4,(2)煤生产水煤气和半水煤气。 工业上用煤生产作为合成氨原料气的水煤气，要求气体中(COH2)与N2的体积之比为3.13.2，发生的反应有C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，C(s) O2(g)CO(g)。从能量角度考虑，通入空气的目的是_ _。,1,2,3,4,后发生的反应是放热反应，可维持体系的热量平衡,前者是吸热反应，通入空气,煤炭化工中有反应为CO(g)H2O(
10、g)H2(g)CO2(g)。在400 时，反应物的物质的量均为1 mol，在绝热恒容条件下开始反应，下列不能说明反应达到平衡状态的有_(填字母)。 a.体系的压强不再发生变化 b.混合气体的密度不变 c.混合气体的平均相对分子质量不变 d.各组分的物质的量浓度不再改变 e.体系的温度不再发生变化 f.v正(CO)v逆(H2O),1,2,3,4,bc,如图是反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g) H0中CO和CO2的浓度随时间发生变化的曲线，则t2时刻改变的条件可能是_ _(写出1种即可)。若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍，在图中t4t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线，并标明物质名称(假设各物质状态均保持不变)。,1,2,3,4,降低温度(或增大水蒸气的量、减少氢气的量),
