2020版高考化学新增分大一轮复习 第7章 专题突破9 化学反应原理在物质制备中的调控作用精讲义+优习题（含解析）鲁科版

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1、化学反应原理在物质制备中的调控作用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。ΔG＝ΔH－TΔSΔG<0时，反应能自发进行；ΔG＝0时，反应达到平衡状态；ΔG>0时，反应不能自发进行。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。(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

2、压能力等。(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。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2L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

3、间的关系如表所示：t/min0246810n(H2)/mol2.01.51.20.90.80.8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．0～4min内H2的平均反应速率v(H2)＝0.2mol·L－1·min－1C．若温度不变，平衡后再充入2molH2，达到新平衡时[H2]＝0.4mol·L－1D．若保持温度不变，平衡后再充入少量H2，H2的转化率减小答案　C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；v(H2)＝＝0.1mol·L－1·

4、min－1，B项错误；达到平衡时[H2]＝0.4mol·L－1，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，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)　ΔH＞0(Ⅰ)如下图所示，反应(Ⅰ)在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的

5、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________。(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ΔH________(填“＞”或“＜”)0。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是___________________________。答案　(1)＜　

6、I2(2)＜　在1.3×104kPa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　(1)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：①TaS2＋2I2===TaI4＋S2，②TaI4＋S2===TaS2＋2I2，即反应(Ⅰ)先在温度T2端正向进行，后在温度T1端逆向进行，反应(Ⅰ)的ΔH大于0，因此温度T1小于T2，该过程中循环使用的物质是I2。(2)从图像来看，随着温度的升高，CO的转化率变小，则ΔH＜0，综合温度、压强对CO转化率的影响来看，在题给

7、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：①CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH1＝－90.7kJ·mol－1②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH2＝－23.5kJ·mol－1③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH3＝－41.2kJ·mol－1回答下列问题：(1)则反应3H2(g)＋3CO(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝_____

8、___kJ·mol－1。(2)下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有________(填字母)。A．使用过量的COB．升高温度C．增大压强(3)反应③能提高CH3OCH3的产率，原因是_________________________________。(4)将合成气以＝2通入1L的反应器中，一定条件下发生反应：4H2(g)＋2CO(g)CH3OCH3(