2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练第7章专题突破25化学反应原理在物质制备中的调控作用试题精选及解析.docx

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1、专题突破25　化学反应原理在物质制备中的调控作用1．控制反应条件的目的(1)促进有利的化学反应：通过控制反应条件，可以加快化学反应速率，提高反应物的转化率，从而促进有利的化学反应进行。(2)抑制有害的化学反应：通过控制反应条件，也可以减缓化学反应速率，减少甚至消除有害物质的产生或控制副反应的发生，从而抑制有害的化学反应继续进行。2．控制反应条件的基本措施(1)控制化学反应速率的措施通过改变反应体系的温度、溶液的浓度、气体的压强(或浓度)、固体的表面积以及使用催化剂等途径调控反应速率。(2)提高转化率的措施通过改变可逆反应体系的温度、溶液的浓度、气体

2、的压强(或浓度)等改变可逆反应的限度，从而提高转化率。如：以工业合成氨为例，理解运用化学反应原理选择化工生产中的适宜条件①反应原理：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4kJ·mol－1。②③从反应快慢和反应限度两个角度选择反应条件④综合考虑——选择适宜的生产条件a．温度：400～500℃b．压强：10～30MPac．投料比：＝d．以铁触媒作催化剂e．采用循环操作提高原料利用率1．据报道，在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇(CH3CH2OH)已成为现实：2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H

3、2O(g)下列叙述错误的是(　　)A．使用Cu—Zn—Fe催化剂可大大提高生产效率B．升高温度，该反应平衡常数K一定增大C．充入大量CO2气体可提高H2的转化率D．从平衡混合气体中分离出CH3CH2OH和H2O，可提高CO2和H2的利用率答案　B解析　因催化剂能提高化学反应速率，加快反应进行，则在一定时间内提高了生产效率，故A正确；反应需在300℃进行是为了获得较快的反应速率，不能说明反应是吸热还是放热，所以K不一定增大，故B错误；充入大量CO2气体，能使平衡正向移动，提高H2的转化率，故C正确；从平衡混合物中及时分离出产物，使平衡正向移动，可提高

4、CO2和H2的转化率，故D正确。2．(2020·徐州高三模拟)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

5、(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)＜　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

6、，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，在题给压强下，CO的转化率已经很大，不必再增大压强。3．苯乙烯()是生产各种塑料的重要单体，可通过乙苯催化脱氢制得：(g)(g)＋H2(g)　ΔH＝123.5kJ·mol－1。工业上，通常在乙苯(EB)蒸气中掺混N2(原料气中乙苯和N2的物质的量之比为1∶10，N2不参与反应)，控制反应温度为600℃，并保持体系

7、总压为0.1MPa不变的条件下进行反应。在不同反应温度下，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)示意图为(1)A、B两点对应的正反应速率较大的是________。(2)掺入N2能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实________________________________________________________________________。(3)用平衡分压代替平衡浓度计算600℃时的平衡常数Kp＝________。(保留两位有效数字，分压＝总压×物质的量分数)(4)控制反应温度

8、为600℃的理由是_____________________________________________。答案　(1)