《(新課改省份專(zhuān)版)2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.2 點(diǎn)點(diǎn)突破 平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)學(xué)案(含解析).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專(zhuān)版)2020高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 6.2 點(diǎn)點(diǎn)突破 平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)學(xué)案(含解析).doc(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第2課時(shí) 點(diǎn)點(diǎn)突破——平衡狀態(tài)與平衡移動(dòng)
考點(diǎn)一 化學(xué)平衡狀態(tài)
1.化學(xué)平衡研究的對(duì)象——可逆反應(yīng)
2.化學(xué)平衡狀態(tài)
(1)概念
一定條件下的可逆反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)物的濃度和生成物的濃度不再改變,我們稱(chēng)為“化學(xué)平衡狀態(tài)”,簡(jiǎn)稱(chēng)化學(xué)平衡。
(2)建立過(guò)程
在一定條件下,把某一可逆反應(yīng)的反應(yīng)物加入固定容積的密閉容器中。反應(yīng)過(guò)程如下:
以上過(guò)程可用如圖表示:
(3)平衡特點(diǎn)
3.化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
化學(xué)反應(yīng)
mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
是否平衡
混合物體
①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)一定
平衡
系中各成
分的含量
②各物質(zhì)的質(zhì)量或質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定
平衡
③各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)一定
平衡
④總體積、總壓強(qiáng)、總物質(zhì)的量一定
不一定平衡
正、逆反
應(yīng)速率之
間的關(guān)系
①單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mol A,同時(shí)也生成了m mol A
平衡
②單位時(shí)間內(nèi)消耗了n mol B,同時(shí)也消耗了p mol C
平衡
③v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
不一定平衡
④單位時(shí)間內(nèi)生成了n mol B,同時(shí)也消耗了q mol D
不一定平衡
壓強(qiáng)
①其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且m+n≠p+q
平衡
②其他條件一定、總壓強(qiáng)一定,且m+n=p+q
不一定平衡
混合氣體
的平均相對(duì)分子質(zhì)量
①平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n≠p+q
平衡
②平均相對(duì)分子質(zhì)量一定,且m+n=p+q
不一定平衡
溫度
任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(shí)
平衡
氣體密度(ρ)
①只有氣體參加的反應(yīng),密度保持不變(恒容密閉容器中)
不一定平衡
②m+n≠p+q時(shí),密度保持不變(恒壓容器中)
平衡
③m+n=p+q時(shí),密度保持不變(恒壓容器中)
不一定平衡
顏色
反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色穩(wěn)定不變(其他條件不變)
平衡
[考法精析]
考法一 化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷
1.一定溫度下在一容積不變的密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)2X(g)Y(g)+Z(s),以下不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
A.混合氣體的密度不再變化
B.反應(yīng)容器中Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不變
C.X的分解速率與Y的消耗速率相等
D.單位時(shí)間內(nèi)生成1 mol Y的同時(shí)生成2 mol X
解析:選C X的分解速率與Y的消耗速率之比為2∶1時(shí),才能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故C項(xiàng)說(shuō)明反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)。
2.一定溫度下,反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)的焓變?yōu)棣?,F(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A.①② B.②④
C.③④ D.①④
解析:選D 因反應(yīng)容器保持恒壓,所以容器體積隨反應(yīng)進(jìn)行而不斷變化,結(jié)合ρ氣=可知,氣體密度不再變化,說(shuō)明容器體積不再變化,即氣體的物質(zhì)的量不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),①符合題意;無(wú)論是否平衡,反應(yīng)的ΔH都不變,②不符合題意;反應(yīng)開(kāi)始時(shí),加入1 mol N2O4,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,N2O4的濃度逐漸變小,故v正(N2O4)逐漸變小,直至達(dá)到平衡,③不符合題意;N2O4的轉(zhuǎn)化率不再變化,說(shuō)明N2O4的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),④符合題意。
3.(2018浙江4月選考)反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在恒壓絕熱容器中發(fā)生,下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是( )
A.容器內(nèi)的溫度不再變化
B.容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
C.相同時(shí)間內(nèi),斷開(kāi)H—H鍵的數(shù)目和生成N—H鍵的數(shù)目相等
D.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
解析:選A 已知反應(yīng)為放熱反應(yīng),當(dāng)容器內(nèi)的溫度不變時(shí),平衡不再移動(dòng),達(dá)到平衡狀態(tài),A項(xiàng)符合題意;反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行,反應(yīng)前后壓強(qiáng)均不變,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)不符合題意;斷開(kāi)H—H鍵和生成N—H鍵均指正反應(yīng)方向,不能判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)不符合題意;當(dāng)濃度為1∶3∶2時(shí),無(wú)法證明正逆反應(yīng)速率相等,即無(wú)法判定是否達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)不符合題意。
4.用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時(shí)會(huì)生成副產(chǎn)物HCl,利用下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g) ΔH=-115.6 kJmol-1。恒溫恒容的密閉容器中,充入一定量的反應(yīng)物發(fā)生上述反應(yīng),能充分說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是( )
A.氣體的質(zhì)量不再改變
B.氯化氫的轉(zhuǎn)化率不再改變
C.?dāng)嚅_(kāi)4 mol H—Cl鍵的同時(shí)生成4 mol H—O鍵
D.n(HCl)∶n(O2)∶n(Cl2)∶n(H2O)=4∶1∶2∶2
解析:選B 反應(yīng)物和生成物均為氣體,氣體的總質(zhì)量始終不變,A錯(cuò)誤;反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率升高;反應(yīng)逆向進(jìn)行時(shí),HCl的轉(zhuǎn)化率降低,當(dāng)HCl的轉(zhuǎn)化率不再改變時(shí),可以說(shuō)明可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;斷開(kāi)4 mol H—Cl鍵和生成4 mol H—O鍵均表示正反應(yīng)方向的反應(yīng)速率,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),C錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),各反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量保持不變,但各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),D錯(cuò)誤。
[備考方略]
判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法——“正逆相等,變量不變”
考法二 考查“極值”思想在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用
5.可逆反應(yīng)N2+3H22NH3,在容積為10 L的密閉容器中進(jìn)行,開(kāi)始時(shí)加入2 mol N2和3 mol H2,達(dá)平衡時(shí),NH3的濃度不可能達(dá)到( )
A.0.1 molL-1 B.0.2 molL-1
C.0.05 molL-1 D.0.15 molL-1
解析:選B 2 mol N2和3 mol H2反應(yīng),假設(shè)反應(yīng)能夠進(jìn)行到底,則3 mol H2完全反應(yīng),生成2 mol NH3,此時(shí)NH3濃度為0.2 molL-1,但由于反應(yīng)是可逆反應(yīng),H2不能完全反應(yīng),所以NH3濃度達(dá)不到0.2 molL-1。
6.一定條件下,對(duì)于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,則下列判斷正確的是( )
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3
C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等
D.c1的取值范圍為0
v逆
平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
v正=v逆
反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),不發(fā)生平衡移動(dòng)
v正<v逆
平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
4.勒夏特列原理
如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強(qiáng)、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度),平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)。
[提醒]?、儆伞盎瘜W(xué)平衡”可知:勒夏特列原理的適用對(duì)象是可逆過(guò)程。
②由“減弱”可知:只能減弱改變,而不能消除改變。
1.自發(fā)過(guò)程
(1)含義
不用借助外力就可以自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程。
(2)特點(diǎn)
①體系趨向于從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài)(體系對(duì)外部做功或放出熱量)。
②在密閉條件下,體系有從有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序的傾向性(無(wú)序體系更加穩(wěn)定)。
2.熵與熵變
(1)熵
描述體系混亂程度的物理量,符號(hào)為S。
熵值越大,體系混亂度越大。
(2)熵變
ΔS=S(反應(yīng)產(chǎn)物)-S(反應(yīng)物)。
3.反應(yīng)進(jìn)行的方向
(1)判據(jù)
(2)規(guī)律
①ΔH_<__0,ΔS_>__0的反應(yīng)任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行;
②ΔH_>__0,ΔS_<__0的反應(yīng)任何溫度下都不能自發(fā)進(jìn)行;
③ΔH和ΔS的作用相反,且相差不大時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用。當(dāng)ΔH<0,ΔS<0時(shí),低溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;當(dāng)ΔH>0,ΔS>0時(shí),高溫下反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
[提醒] 對(duì)于一個(gè)特定的氣相反應(yīng),熵變的大小取決于反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)大小。
[考法精析]
考法一 外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響
[典例1] 將等物質(zhì)的量的N2、H2氣體充入某密閉容器中,在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0。當(dāng)改變某個(gè)條件并維持新條件直至新的平衡時(shí),下表中關(guān)于新平衡與原平衡的比較正確的是( )
選項(xiàng)
改變條件
新平衡與原平衡比較
A
增大壓強(qiáng)
N2的濃度一定變小
B
升高溫度
N2的轉(zhuǎn)化率變小
C
充入一定量H2
H2的轉(zhuǎn)化率不變,N2的轉(zhuǎn)化率變大
D
使用適當(dāng)催化劑
NH3的體積分?jǐn)?shù)增大
[解析] A項(xiàng),正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),依據(jù)勒夏特列原理可知增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但N2的濃度仍然比原平衡大,不正確;B項(xiàng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率降低,正確;C項(xiàng),充入一定量的H2,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率增大,而H2的轉(zhuǎn)化率降低,不正確;D項(xiàng),催化劑只能改變反應(yīng)速率而不能使平衡移動(dòng),不正確。
[答案] B
[備考方略] 化學(xué)平衡移動(dòng)題的解題流程
[對(duì)點(diǎn)練1] COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),下列措施:①升溫、②恒容通入惰性氣體、③增加CO濃度、④減壓、⑤加入催化劑、⑥恒壓通入惰性氣體, 能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是( )
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
解析:選B 該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫則平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高,①正確;恒容時(shí),通入惰性氣體,反應(yīng)物與生成物濃度不變,平衡不移動(dòng),②錯(cuò)誤;增加CO濃度,平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低,③錯(cuò)誤;該反應(yīng)正反應(yīng)為氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng),減壓時(shí)平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高,④正確;催化劑只能改變反應(yīng)速率,不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,⑤錯(cuò)誤;恒壓時(shí),通入惰性氣體,容器體積增大,反應(yīng)物與生成物的濃度均降低,平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動(dòng),即平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高,⑥正確。
[對(duì)點(diǎn)練2] 在體積為V L的恒容密閉容器中盛有一定量H2,通入Br2(g)發(fā)生反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0。當(dāng)溫度分別為T(mén)1、T2平衡時(shí),H2的體積分?jǐn)?shù)與Br2(g)的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.由圖可知:T2>T1
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:b>a
C.為了提高Br2(g)的轉(zhuǎn)化率,可采取增加Br2(g)通入量的方法
D.a(chǎn)點(diǎn)比b點(diǎn)體系的顏色深
解析:選B A項(xiàng),根據(jù)反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,升溫,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),H2的體積分?jǐn)?shù)增大,根據(jù)圖示變化,可知T1>T2,錯(cuò)誤;B項(xiàng),b點(diǎn)Br2的濃度比a點(diǎn)Br2的濃度大,反應(yīng)速率也大,正確;C項(xiàng),增加Br2(g)的通入量,Br2(g)的轉(zhuǎn)化率減小,錯(cuò)誤;D項(xiàng),b點(diǎn)對(duì)a點(diǎn)來(lái)說(shuō),是向a點(diǎn)體系中加入Br2使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),盡管Br2的量在新基礎(chǔ)上會(huì)減小,但是Br2的濃度比原來(lái)會(huì)增加,導(dǎo)致Br2的濃度增加,顏色變深,即b點(diǎn)比a點(diǎn)體系的顏色深,錯(cuò)誤。
考法二 化學(xué)平衡移動(dòng)原理在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用
[典例2] (2016全國(guó)卷Ⅱ節(jié)選)丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料,工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn),主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)以丙烯、氨、氧氣為原料,在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下:
①C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)===C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515 kJmol-1
②C3H6(g)+O2(g)===C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353 kJmol-1
有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應(yīng)條件是_______________________________________
________________________________________________________________________;
提高丙烯腈反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是__________________________________________。
(2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460 ℃。低于460 ℃時(shí),丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對(duì)應(yīng)溫度下的平衡產(chǎn)率,判斷理由是________________________________________________________________________;
高于460 ℃時(shí),丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選,填標(biāo)號(hào))。
A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變大
C.副反應(yīng)增多 D.反應(yīng)活化能增大
[解析] (1)由題給生成丙烯腈的熱化學(xué)方程式①可知其反應(yīng)的特點(diǎn):正反應(yīng)為放熱反應(yīng),正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng);故降低溫度或降低壓強(qiáng),平衡均向正反應(yīng)方向移動(dòng),有利于提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率。
在化工生產(chǎn)中由于此反應(yīng)會(huì)伴隨副反應(yīng)發(fā)生,為提高丙烯腈反應(yīng)的選擇性,使用合適催化劑十分重要。
(2)由圖(a)可知,低于460 ℃時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而增大,高于460 ℃時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率隨溫度的升高而降低,當(dāng)460 ℃時(shí)丙烯腈的產(chǎn)率最高,而根據(jù)反應(yīng)①可知反應(yīng)放熱,其丙烯腈的產(chǎn)率理應(yīng)隨著溫度的升高而降低。圖(a)展示的產(chǎn)率變化與反應(yīng)①應(yīng)該呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化相矛盾的原因是低于460 ℃時(shí),圖(a)中呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化是未達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率變化,當(dāng)460 ℃時(shí)達(dá)到平衡,高于460 ℃時(shí)呈現(xiàn)的產(chǎn)率變化才是平衡產(chǎn)率。
[答案] (1)降低溫度、降低壓強(qiáng) 催化劑
(2)不是 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡產(chǎn)率應(yīng)隨溫度升高而降低 AC
[備考方略] 化工生產(chǎn)適宜條件選擇的一般原則
條件
原則
從化學(xué)反應(yīng)速率分析
既不能過(guò)快,又不能太慢
從化學(xué)平衡移動(dòng)分析
既要注意外界條件對(duì)速率和平衡影響的一致性,又要注意二者影響的矛盾性
從原料的利用率分析
增加易得廉價(jià)原料,提高難得高價(jià)原料的利用率,從而降低生產(chǎn)成本
從實(shí)際生產(chǎn)能力分析
如設(shè)備承受高溫、高壓能力等
從催化劑的使用活性分析
注意催化劑的活性對(duì)溫度的限制
[對(duì)點(diǎn)練3] 工業(yè)上利用焦炭與水蒸氣生產(chǎn)H2的反應(yīng)原理為C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;第二步生產(chǎn)的原料CO來(lái)源于第一步的產(chǎn)物。為提高原料的利用率及H2的日產(chǎn)量,下列措施中不可取的是( )
①第一步產(chǎn)生的混合氣直接作為第二步的反應(yīng)物
②第二步生產(chǎn)應(yīng)采用適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎?
③第一、二步生產(chǎn)中均充入足量水蒸氣
④第二步應(yīng)在低溫下進(jìn)行
⑤第二步生產(chǎn)采用高壓
⑥第二步生產(chǎn)中增大CO的濃度
A.①③⑤ B.②④⑥
C.②③⑤ D.①④⑤⑥
解析:選D 第一步產(chǎn)生的H2使第二步的平衡逆向移動(dòng),故應(yīng)先進(jìn)行分離,①錯(cuò)誤;第二步反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度過(guò)低,反應(yīng)速率太小而影響H2的日產(chǎn)量,溫度過(guò)高則平衡逆向移動(dòng),且要考慮催化劑的活性,故應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臏囟群痛呋瘎?,故②正確、④錯(cuò)誤;增大廉價(jià)易得的水蒸氣濃度可提高焦炭的利用率,③正確;壓強(qiáng)對(duì)第二步反應(yīng)無(wú)影響,不必采取高壓,⑤錯(cuò)誤;增大CO濃度并未提高主要原材料焦炭的利用率,⑥錯(cuò)誤。
[對(duì)點(diǎn)練4] 化學(xué)反應(yīng)原理在科研和生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)利用“化學(xué)蒸氣轉(zhuǎn)移法”制備TaS2晶體,發(fā)生如下反應(yīng):TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 Ⅰ
如圖所示,反應(yīng)Ⅰ在石英真空管中進(jìn)行,先在溫度為T(mén)2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量I2(g),一段時(shí)間后,在溫度為T(mén)1的一端得到了純凈TaS2晶體,則溫度T1________T2(填“>”“<”或“=”)。上述反應(yīng)體系中循環(huán)使用的物質(zhì)是________。
(2)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)ΔH________0(填“>”或“<”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3104 kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是___________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由題意可知,未提純的TaS2粉末變成純凈TaS2晶體,要經(jīng)過(guò)兩步轉(zhuǎn)化:①TaS2+2I2TaI4+S2,②TaI4+S2TaS2+2I2,即反應(yīng)Ⅰ先在溫度T2端正向進(jìn)行,后在溫度T1端逆向進(jìn)行,反應(yīng)Ⅰ的ΔH大于0,因此溫度T1小于T2,該過(guò)程中循環(huán)使用的物質(zhì)是I2。(2)從圖像來(lái)看,隨著溫度的升高,CO的轉(zhuǎn)化率變小,故ΔH<0,綜合溫度、壓強(qiáng)對(duì)CO轉(zhuǎn)化率的影響來(lái)看,在1.3104 kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)很大,不必再增大壓強(qiáng)。
答案:(1)< I2
(2)< 在1.3104 kPa下,CO的轉(zhuǎn)化率已較高,再增大壓強(qiáng)CO轉(zhuǎn)化率提高不大,同時(shí)生產(chǎn)成本增加,得不償失
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