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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,浙江新高考,30,题,柯桥中学化学组,1：焓变H、熵变S与反响方向,例：2021浙江捕碳技术主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。,目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂，它们与CO2可发生如下可逆反响：,反响：(NH4)2CO3(aq)H2O(l)CO2(g),请答复以下问题：,1H3与H1、H2之间的关系是：H3 。,反应,：,NH,3,(l),H,2,O(l),CO,2,(g),反应,：,2NH,3,(l),H,2,O(l),CO,2,(g),(NH,4,),2,CO,3,(aq),H,1,(NH,4,)HCO3(aq),H,2,2(NH,4,)HCO,3,(aq),H,3,2,H,2,H,1,实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：,温度,(,),15.0,20.0,25.0,30.0,35.0,平衡总压强,(kPa),5.7,8.3,12.0,17.1,24.0,平衡气体总浓度,(10,3,mol/L),2.4,3.4,4.8,6.8,9.4,根据表中数据，列式计算25.0时的分解平衡常数：_。,取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25下到达分解平衡。假设在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量_填“增加、“减小或“不变。,氨基甲酸铵分解反响的焓变H_0，熵变S_0填、或。,某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵（,NH,2,COONH,4,）分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。,（,1,）将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中,(,假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计,),，在恒定温度下使其达到分解平衡：,NH,2,COONH,4,(s),2NH,3,(g),CO,2,(g),。,增加,练习：工业上利用天然气与CO2进展高温重整制备CO。CH4、H2和CO的燃烧热分别为-890.3kJmol-1、-285.8 kJmol-1和-283.0 kJmol-1那么CH4+CO2 2CO+2H2 热化学方程式为,CH,4,（,g,）,+CO,2,（,g,）,=2CO,（,g,）,+2H,2,（,g,）,H=247.3,kJmol,-1,练习：判断以下反响能否自发进展,CO2g+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)H0 。,NO(g)+NO,2,(g)+2NH,3,(g),2N,2,(g)+3H,2,O(g),H0,低温自发,任何温度下自发,2：平衡常数及反响速率的求算,例：,2009,浙江,超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的,NO,会破坏臭氧,层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的,NO,和,CO,转变成,CO,2,和,N,2,，,化学方程式如下：,为了测定在某种催化剂作用下的反响速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：,时间,/S,0,1,2,3,4,5,C,（,NO,）,mol/L,1.0010,-3,4.5010,-4,2.5010,-4,1.5010,-4,1.0010,-4,1.0010,-4,C,（,CO,）,mol/L,3.6010,-3,3.0510,-3,2.8510,-3,2.7510,-3,2.7010,-3,2.7010,-3,时间,/S,0,1,2,3,4,5,C,（,NO,）,mol/L,1.0010,-3,4.5010,-4,2.5010,-4,1.5010,-4,1.0010,-4,1.0010,-4,C,（,CO,）,mol/L,3.6010,-3,3.0510,-3,2.8510,-3,2.7510,-3,2.7010,-3,2.7010,-3,前2s内的平均反响速率v(N2)=_。,1.8810,-4,mol/(Ls),在该温度下，反响的平衡常数K=。,5000,3,：图像分析与条件选择,目前，科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝（,NO,）原理，其脱硝机理示意图如图,1,脱硝率与温度、负载率（分子筛中催化剂的质量分数）的关系如图,2,所示,该脱硝原理总反响的化学方程式：,为到达最正确脱硝效果，应采取的条件是,2NO+2O,2,+C,2,H,4,=N,2,+2CO,2,+2H,2,O,350,3%,例,已知,：,NH,2,COONH,4,2H,2,O,该研究小组分别用三份不同初始浓度的,氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到,c,(,NH,2,COO,),随时间变化趋势如图所示。,NH,4,HCO,3,NH,3,H,2,O,根据图中信息，如何说明水解反响速率随温度升高而增大：,标与标的曲线相比，c(初始)小，但同一时间段c大(即大)，说明升温加快反响。,4,：利用趋势作图,为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响，在某温度T1下，将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2气体用氮气作为稀释剂，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下，保持其它初始实验条件不变，重复上述实验，经过一样时间测得CO2气体浓度，得到趋势图见图1。那么：,在,T,1,T,2,及,T,4,T,5,二个温度区间，容器内,CO,2,气体浓度呈现如图,1,所示的变化趋势，其原因是,。,T1T2区间，化学反响未到达平衡状态，温度越高，化学反响速率越快，所以CO2被捕获的量随着温度的升高而提高。T3T4区间，化学反响已到达平衡状态，由于正反响为放热反响，温度升高平衡向逆反响方向移动，所以不利于CO2的捕获。,反应,：,(NH,4,),2,CO,3,(aq),H,2,O(l),CO,2,(g),2(NH,4,)HCO,3,(aq),H,3,反响在温度为T1时，溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时，将该反响体系温度上升到T2，并维持该温度。请在图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。,综合练习丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。答复以下问题：,1正丁烷C4H10脱氢制1-丁烯C4H8的热化学方程式如下：,C,4,H,10,(g)=C,4,H,8,(g)+H,2,(g),H,1,已知,：,C,4,H,10,(g)+O,2,(g)=C,4,H,8,(g)+H,2,O(g),H,2,=-119 kJ,mol,-1,H,2,(g)+O,2,(g)=H,2,O(g),H,3,=-242kJ,mol,-1,反响的H1为_kJmol-1,图a是反响平衡转化率与反响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,+43,AD,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响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为反响产率和反响温度的关系曲线，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_。,原料中过量H2会使反响平衡逆向移动，所以丁烯转化率下降,590前升高温度，反响平衡正向移动,升高温度时，反响速率加快，单位时间产生丁烯更多,更高温度那么有更多的C4H10裂解导致产率降低,乙苯催化脱氢制苯乙烯反响：,化学键,CH,CC,CC,HH,键能,/kJmol,1,412,348,612,436,1：,计算上述反响的H_ kJmol1。,124,2维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反响。乙苯的平衡转化率为，那么在该温度下反响的平衡常数K_(用等符号表示)。,3工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19)，控制反响温度600，并保持体系总压为常压的条件下进展反响。在不同反响温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：,掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实,。,_,。,正反响方向气体分子数增加，参加水蒸气起稀释，相当于起减压的效果,控制反响温度为600的理由是_。,600时，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反响速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大,某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸汽工艺相比，在一样的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反响：CO2H2COH2O，CO2C2CO。新工艺的特点有_(填编号)。,CO2与H2反响，使乙苯脱氢反响的化学平衡右移,不用高温水蒸气，可降低能量消耗,有利于减少积炭,有利于CO2资源利用,某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2，经过一样反响时间测得如下实验数据：,2016,浙江理综,催化还原,CO,2,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，,CO,2,和,H,2,可发生两个平衡反应，分别生成,CH,3,OH,和,CO,。反应的热化学方程式如下：,CO,2,（,g,）,+3 H,2,（,g,）,CH,3,OH,（,g,）,+H,2,O,（,g,）,CO,2,（,g,）,+H,2,（,g,）,H,1,=-53.7kJmol,-1,I,CO,（,g,）,+H,2,O,（,g,）,H,2,II,【备注】,Cat.1:Cu/ZnO,纳米棒；,Cat.2:Cu/ZnO,纳米片；甲醇选择性：转化的,CO,2,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-285.8kJmol-1,H2Ol H2Og H3=44.0kJmol-1,请答复不考虑温度对H的影响：,1反响I的平衡常数表达式K=；反响II的H2=,kJmol-1。,+41.2,2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降低反响温度,D投料比不变，增加反响物的浓度 E增大CO2和H2的初始投料比,CO,2,（,g,）,+H,2,（,g,）,H,1,=-53.7kJmol,-1,I,CO,（,g,）,+H,2,O,（,g,）,H,2,II,CO,2,（,g,）,+3 H,2,（,g,）,CH,3,OH,（,g,）,+H,2,O,（,g,）,3表中实验数据说明，在一样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 。,CD,表中数据说明此时反响未到达平衡，不同的催化剂对反响的催化能力不同，因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。,4在右图中分别画出I在无催化剂、有Cat.1和由Cat.2三种情况下“反响过程-能量示意图。,5研究证实，CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇，那么生成甲醇的反响发生在 极，该电极反响式是 。,阴,CO,2,+6H,+,+6e,-,=CH,3,OH+H,2,O,2021.11十氢萘是具有高储氢密度的氢能载体，经历“十氢萘C10H18四氢萘C10H12萘C10H8的脱氢过程释放氢气。：,C,10,H,18,(l)C,10,H,12,(l),3H,2,(g),H,1,C,10,H,12,(l)C,10,H,8,(l),H,2,(g),H,2,H1H20；C10H18C10H12的活化能为Ea1，C10H12C10H8的活化能为Ea2，十氢萘的常压沸点为192；在192，液态十氢萘的脱氢反响的平衡转化率约为9。请答复：,1有利于提高上述反响平衡转化率的条件是_。,A高温高压 B低温低压 C高温低压 D低温高压,2研究说明，将适量的十氢萘置于恒容密闭反响器中，升高温度带来高压，该条件下也可显著释氢，理由是_。,C,升高温度，十氢萘挥发增加，浓度增大，会使容器内压
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