高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)講與練專題08《化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡》(含詳解)_第1頁
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文檔簡介

1、PAGE 專題八 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡考綱要求1.了解化學(xué)反應(yīng)速率的概念和定量表示方法,能正確計算化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率()。2.了解反應(yīng)活化能的概念,了解催化劑的重要作用。3.了解化學(xué)反應(yīng)的可逆性及化學(xué)平衡的建立。4.掌握化學(xué)平衡的特征,了解化學(xué)平衡常數(shù)K的含義,能利用化學(xué)平衡常數(shù)進行相關(guān)計算。5.理解外界條件(濃度、溫度、壓強、催化劑等)對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,能用相關(guān)理論解釋其一般規(guī)律。6.了解化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的調(diào)控在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中的重要作用??键c一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素1深度剖析速率的計算方法(1)公式法:v(B)eq f(cB,t)eq f(f(nB,V),t)用

2、上式進行某物質(zhì)反應(yīng)速率計算時需注意以下幾點:濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì),不適用于固體和純液體?;瘜W(xué)反應(yīng)速率是某段時間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是瞬時速率,且計算時取正值。對于可逆反應(yīng),通常計算的是正、逆反應(yīng)抵消后的總反應(yīng)速率,當(dāng)達到平衡時,總反應(yīng)速率為零。(注:總反應(yīng)速率也可理解為凈速率)(2)比值法:同一化學(xué)反應(yīng),各物質(zhì)的反應(yīng)速率之比等于方程式中的化學(xué)計量數(shù)之比。對于反應(yīng):mA(g)nB(g)=pC(g)qD(g)來說,則有eq f(vA,m)eq f(vB,n)eq f(vC,p)eq f(vD,q)。2正確理解速率影響因素(1)“惰性氣體”對反應(yīng)速率的影響恒容:充入“惰性氣體”eq

3、o(,sup7(引起)總壓增大參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)反應(yīng)速率不變。恒壓:充入“惰性氣體”eq o(,sup7(引起)體積增大eq o(,sup7(引起)參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)eq o(,sup7(引起)反應(yīng)速率減小。(2)純液體、固體對化學(xué)反應(yīng)速率的影響在化學(xué)反應(yīng)中,純液體和固態(tài)物質(zhì)的濃度為常數(shù),故不能用固態(tài)物質(zhì)的濃度變化來表示反應(yīng)速率,但是固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小是影響反應(yīng)速率的條件之一,如煤粉由于表面積大,燃燒就比煤塊快得多。(3)外界條件對可逆反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率的影響方向是一致的,但影響程度不一定相同。當(dāng)增大反應(yīng)物濃度時,v正增大,v逆瞬間不變,隨后

4、也增大;增大壓強,v正和v逆都增大,氣體分子數(shù)減小方向的反應(yīng)速率變化程度大;對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),改變壓強可以同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率;升高溫度,v正和v逆都增大,但吸熱反應(yīng)方向的反應(yīng)速率增大的程度大;使用催化劑,能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率。題組一化學(xué)反應(yīng)速率的全方位考查1.一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:(1)從反應(yīng)開始到10 s時,用Z表示的反應(yīng)速率為_。(2)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。.已知:反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g),某溫度下,在 2 L 的密閉容器中投入一定量的A、B,兩種氣體的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的

5、曲線如圖所示。(1)經(jīng)測定前4 s內(nèi)v(C)0.05 molL1s1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)請在圖中將生成物C的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化曲線繪制出來。(3)若上述反應(yīng)分別在甲、乙、丙三個相同的密閉容器中進行,經(jīng)同一段時間后,測得三個容器中的反應(yīng)速率分別為甲:v(A)0.3 molL1s1;乙:v(B)0.12 molL1s1;丙:v(C)9.6 molL1min1,則甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為_。.密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)3B(g)2C(g)H0。根據(jù)下面速率時間圖像,回答下列問題。(1)下列時刻所改變的外界條件:t1_;t3_;t4_。(2)反應(yīng)速率最快的

6、時間段是_。.某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,在100 mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣(氣體體積已折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況),實驗記錄如表(累計值):時間/min123456氫氣體積/mL50120224392472502(1)哪一時間段反應(yīng)速率最大_(填01、12、23、34、45、56 min,下同),原因是_。(2)哪一時間段的反應(yīng)速率最小_,原因是_。(3)第34 min時間段以鹽酸的濃度表示的該反應(yīng)速率(設(shè)溶液體積不變)是_。(4)如果反應(yīng)太激烈,為了減緩反應(yīng)速率而又不減少產(chǎn)生氫氣的量,他在鹽酸中分別加入等體積的下列溶液,你認(rèn)為可行的是_(填字母)。A蒸

7、餾水 BNaNO3溶液CKCl溶液 DNa2CO3溶液.COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJmol1。反應(yīng)體系達到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出):(1)比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低:T(2)_(填“”“”或“”)T(8)。(2)若12 min時反應(yīng)在溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)_molL1。(3)比較產(chǎn)物CO在23 min、56 min和1213 min時平均反應(yīng)速率平均反應(yīng)速率分別以v(23)、v(56)、v(

8、1213)表示的大小_。(4)比較反應(yīng)物COCl2在56 min和1516 min時平均反應(yīng)速率的大小:v(56)_(填“”“”或“”)v(1516),原因是_。答案.(1)0.079 molL1s1(2)X(g)Y(g)2Z(g).(1)3A(g)B(g)2C(g)(2)(3)乙甲丙.(1)升高溫度加入催化劑減小壓強(2)t3t4段.(1)34 min因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高,溫度對反應(yīng)速率的影響占主導(dǎo)作用(2)56 min此時H濃度小,濃度對反應(yīng)的速率影響占主導(dǎo)作用(3)v(HCl)0.15 molL1min1(4)AC.(1)(2)0.031(3)v(56)v(23)v(1213)

9、(4)在相同溫度時,該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高,反應(yīng)速率越大解析.(1)分析圖像知c(Z)eq f(1.58 mol,2 L)0.79 molL1,v(Z)eq f(0.79 molL1,10 s)0.079 molL1s1。(2)由各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的量:X為0.79 mol,Y為0.79 mol,Z為1.58 mol,可知方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比為112,則化學(xué)方程式為X(g)Y(g)2Z(g)。.(1)前4 s內(nèi),c(A)0.8 molL10.5 molL10.3 molL1,v(A)eq f(0.3 molL1,4 s)0.075 molL1s1;v(A)v(C)ac(0.075 molL1

10、s1)(0.05 molL1s1)32,由圖像知,在12 s時c(A)c(B)(0.6 molL1)(0.2 molL1)31ab,則a、b、c三者之比為312,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)B(g)2C(g)。(2)生成物C的濃度從0開始增加,到12 s時達到最大,c(A)c(C)ac32,所以c(C)eq f(20.6 molL1,3)0.4 molL1。(3)丙容器中v(C)9.6 molL1min10.16 molL1s1,則甲容器中eq f(vA,a)eq f(vA,3)eq f(0.3 molL1s1,3)0.1 molL1s1,乙容器中eq f(vB,b)eq f(vB,1)

11、eq f(0.12 molL1s1,1)0.12 molL1s1,丙容器中eq f(vC,c)eq f(vC,2)eq f(0.16 molL1s1,2)0.08 molL1s1,故甲、乙、丙三個容器中反應(yīng)速率由快到慢的順序為乙甲丙。.(1)t1時,v逆增大程度比v正增大程度大,說明改變的條件是升高溫度。t3時,v正、v逆同等程度地增大,說明加入了催化劑。t4時,v正、v逆都減小且v正減小的程度大,平衡向逆反應(yīng)方向移動,說明改變的條件是減小壓強。(2)由于在t3時刻加入的是催化劑,所以t3t4段反應(yīng)速率最快。.(1)從表中數(shù)據(jù)看出34 min收集的氫氣比其他時間段多,雖然反應(yīng)中c(H)下降,但

12、主要原因是Zn置換H2的反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度升高,故答案為34 min;因該反應(yīng)是放熱反應(yīng),此時溫度高,溫度對反應(yīng)速率的影響占主導(dǎo)作用。(2)56 min收集的氫氣最少是因為雖然反應(yīng)過程中放熱,但主要原因是c(H)下降,反應(yīng)物濃度變低,反應(yīng)速率變小,故答案為56 min;此時H濃度小,濃度對反應(yīng)速率的影響占主導(dǎo)作用。(3)在34 min時間段內(nèi),n(H2)eq f(f(392224,1 000) L,22.4 Lmol1)0.007 5 mol,由2HClH2得,消耗鹽酸的物質(zhì)的量為0.015 mol,則v(HCl)eq f(f(0.015 mol,0.1 L),1 min)0.15 molL

13、1min1。(4)A項,加入蒸餾水,溶液的濃度減小,反應(yīng)速率減小,H的物質(zhì)的量不變,氫氣的量也不變,正確;B項,加入NaNO3溶液,鹽酸的濃度減小,但此時溶液中含有硝酸,與金屬反應(yīng)得不到氫氣,錯誤;C項,加入KCl溶液,相當(dāng)于加入水,溶液的濃度減小,反應(yīng)速率減小,H的物質(zhì)的量不變,氫氣的量也不變,正確;D項,加入Na2CO3溶液,Na2CO3能與鹽酸反應(yīng),鹽酸的濃度減小,反應(yīng)速率減小,H的物質(zhì)的量減小,氫氣的量也減小,錯誤。故選AC。.(1)從三種物質(zhì)的濃度變化趨勢可知,從第4 min開始,平衡正向移動。由于該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以改變的條件是升高溫度。因此有:T(2)T(8)。(2)由于第12

14、 min與第8 min溫度相同,故其平衡常數(shù)相等,則有:eq f(0.110.085,0.04)eq f(0.120.06,cCOCl2),解得c(COCl2)0.031 molL1。(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義,可知反應(yīng)在23 min和1213 min處于平衡狀態(tài),平均反應(yīng)速率為0,故v(56)v(23)v(1213)。(4)在56 min和1516 min時反應(yīng)溫度相同,但1516 min時各組分的濃度都小,因此反應(yīng)速率小。1化學(xué)反應(yīng)速率計算的常見錯誤(1)不注意容器的容積。(2)漏寫單位或單位寫錯。(3)忽略有效數(shù)字。2比較化學(xué)反應(yīng)速率大小的注意事項(1)看單位是否統(tǒng)一,若不統(tǒng)一,換算成

15、相同單位。(2)比較不同時間段內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率大小時,可先換算成同一物質(zhì)表示的反應(yīng)速率,再比較數(shù)值大小。(3)比較化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)的比值。例如,對于一般反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g)dD(g),比較不同時間段內(nèi)eq f(vA,a)與eq f(vB,b)的大小,若eq f(vA,a)eq f(vB,b),則用A表示的反應(yīng)速率比用B表示的大。3在分析影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素時,要理清主次關(guān)系。題組二命題考向跟蹤2(海南,8改編)10 mL濃度為1 molL1的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng),若加入適量的下列溶液,能加快反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量的是()AK2SO4 BCH3COONaCCuSO4

16、 DNa2CO3答案C解析A項,硫酸鉀為強酸強堿鹽,不發(fā)生水解,若加入其溶液,則對鹽酸產(chǎn)生稀釋作用,氫離子濃度減小,但H物質(zhì)的量不變,錯誤;B項,加入醋酸鈉,則與鹽酸反應(yīng)生成醋酸,使溶液中氫離子濃度減小,隨著反應(yīng)的進行,CH3COOH最終又完全電離,故H物質(zhì)的量不變,錯誤;C項,加入硫酸銅溶液,Cu2會與鋅反應(yīng)生成銅,構(gòu)成原電池,會加快反應(yīng)速率,但H物質(zhì)的量不變,正確;D項,加入碳酸鈉溶液,會與鹽酸反應(yīng),使溶液中的氫離子的物質(zhì)的量減少,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小,生成氫氣的量減少,錯誤。3(江蘇,10)H2O2分解速率受多種因素影響。實驗測得70 時不同條件下H2O2濃度隨時間的變化如圖所示。下列說法正

17、確的是()A圖甲表明,其他條件相同時,H2O2濃度越小,其分解速率越快B圖乙表明,其他條件相同時,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C圖丙表明,少量Mn2存在時,溶液堿性越強,H2O2分解速率越快D圖丙和圖丁表明,堿性溶液中,Mn2對H2O2分解速率的影響大答案D解析A項,濃度對反應(yīng)速率的影響是濃度越大,反應(yīng)速率越快,錯誤;B項,NaOH濃度越大,即pH越大,H2O2分解速率越快,錯誤;C項,由圖可知,Mn2存在時,0.1 molL1 NaOH溶液中H2O2的分解速率比1 molL1的NaOH中的快,錯誤;D項,由圖可知,堿性條件下,Mn2存在時,對H2O2分解速率影響大,正確??键c二全面突破

18、化學(xué)平衡1“講練結(jié)合”突破化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志(1)化學(xué)平衡標(biāo)志的判斷要注意“三關(guān)注”:一要關(guān)注反應(yīng)條件,是恒溫恒容,恒溫恒壓還是絕熱容器;二要關(guān)注反應(yīng)特點,是等體積反應(yīng),還是非等體積反應(yīng);三要關(guān)注特殊情況,是否有固體參加或生成,或固體的分解反應(yīng)。如在一定溫度下的定容容器中,當(dāng)下列物理量不再發(fā)生變化時:a.混合氣體的壓強、b.混合氣體的密度、c.混合氣體的總物質(zhì)的量、d.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量、e.混合氣體的顏色、f.各反應(yīng)物或生成物的濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比、g.某種氣體的百分含量能說明2SO2(g)O2(g)2SO3(g)達到平衡狀態(tài)的是_(填字母,下同)。能說明I2(g)H2(g

19、)2HI(g)達到平衡狀態(tài)的是_。能說明2NO2(g)N2O4(g)達到平衡狀態(tài)的是_。能說明C(s)CO2(g)2CO(g)達到平衡狀態(tài)的是_。能說明A(s)2B(g)C(g)D(g)達到平衡狀態(tài)的是_。能說明NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)達到平衡狀態(tài)的是_。能說明5CO(g)I2O5(s)5CO2(g)I2(s)達到平衡狀態(tài)的是_。答案acdgegacdegabcdgbdg abcbdg(2)化學(xué)平衡標(biāo)志的判斷還要注意“一個角度”,即從微觀角度會分析判斷。如反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g),下列各項能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是_。斷裂1 mol NN鍵的同時生成

20、1 mol NN鍵;斷裂1 mol NN鍵的同時生成3 mol HH鍵;斷裂1 mol NN鍵的同時斷裂6 mol NH鍵;生成1 mol NN鍵的同時生成6 mol NH鍵。答案2化學(xué)平衡移動的判斷方法(1)依據(jù)勒夏特列原理判斷通過比較平衡破壞瞬時的正、逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷平衡移動的方向。若外界條件改變,引起v正v逆,此時正反應(yīng)占優(yōu)勢,則化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向(或向右)移動;若外界條件改變,引起v正v逆,此時逆反應(yīng)占優(yōu)勢,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向(或向左)移動;若外界條件改變,雖能引起v正和v逆變化,但變化后新的v正和v逆仍保持相等,則化學(xué)平衡沒有發(fā)生移動。(2)依據(jù)濃度商(Q)規(guī)則判斷通

21、過比較濃度商(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷平衡移動的方向。若QK,平衡逆向移動;若QK,平衡不移動;若QK,平衡正向移動。3不能用勒夏特列原理解釋的問題(1)若外界條件改變后,無論平衡向正反應(yīng)方向移動或向逆反應(yīng)方向移動都無法減弱外界條件的變化,則平衡不移動。如對于H2(g)Br2(g)2HBr(g),由于反應(yīng)前后氣體的分子總數(shù)不變,外界壓強增大或減小時,平衡無論正向或逆向移動都不能減弱壓強的改變。所以對于該反應(yīng),壓強改變,平衡不發(fā)生移動。(2)催化劑能同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率,所以催化劑不會影響化學(xué)平衡。題組一利用圖像,Q與K的關(guān)系判斷化學(xué)平衡狀態(tài)1汽車尾氣凈化的主要原理為2NO(g)

22、2CO(g)eq o(,sup7(催化劑)2CO2(g)N2(g)H0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是_(填編號)。答案解析達到平衡時,v正應(yīng)保持不變。由于是放熱反應(yīng),又是絕熱容器,體系溫度升高,平衡左移,K減小。圖中達到平衡時,CO、CO2的改變量不是11。w(NO)逐漸減小,達到平衡時保持不變。因正反應(yīng)放熱,容器絕熱,故反應(yīng)開始后體系溫度升高,達到平衡狀態(tài)時,體系溫度不再發(fā)生變化。H是一個定值,不能用于判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。2一定溫度下,將2 mol NO、1 mol CO充入1 L固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2N

23、O(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)H0。反應(yīng)過程中部分物質(zhì)濃度變化如圖所示。若15 min時再向容器中充入CO、N2各0.6 mol,該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)?答案該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。解析由圖像知,10 min時反應(yīng)達到平衡狀態(tài),Keq f(0.20.42,0.621.62)eq f(5,144),Qeq f(0.20.60.42,0.60.621.62)eq f(5,144),QK,所以該反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài)。題組二“建模、解模”分析法在平衡移動結(jié)果判定中的應(yīng)用3在一定條件下,可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)H0達到平衡,當(dāng)分別改變下列條件時,請回答下列問題:(1)保持容器容積不變

24、,通入一定量NO2,則達到平衡時NO2的百分含量_(填“增大”“減小”或“不變”,下同);保持容器容積不變,通入一定量N2O4,則達到平衡時NO2的百分含量_。(2)保持壓強不變,通入一定量NO2,則達到平衡時NO2的百分含量_;保持壓強不變,通入一定量N2O4,則達到平衡時NO2的百分含量_。(3)保持容器容積不變,通入一定量氖氣,則達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率_;保持壓強不變,通入氖氣使體系的容積增大一倍,則達到平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率_。答案(1)減小減小(2)不變不變(3)不變減小解析(1)保持容器容積不變,通入一定量NO2,則增加了NO2的濃度,所以平衡正向移動,且NO2轉(zhuǎn)化率比原來大,NO

25、2的百分含量減??;保持容器容積不變,通入一定量N2O4,則增加了N2O4的濃度,所以平衡逆向移動,但其進行的程度比原來的N2O4的轉(zhuǎn)化率要小,所以NO2的百分含量減小。(2)保持壓強不變,通入一定量NO2或N2O4,不影響平衡,所以NO2的百分含量不變。(3)保持容器容積不變,通入一定量氖氣,此過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度都沒有發(fā)生改變,所以平衡不移動,NO2的轉(zhuǎn)化率不變;保持壓強不變,通入氖氣使體系的容積增大一倍,則相當(dāng)于減小壓強,所以平衡向生成NO2的方向移動,所以NO2的轉(zhuǎn)化率會減小。1對于反應(yīng)物或生成物只有一種的可逆反應(yīng)而言,在改變物質(zhì)濃度而引起化學(xué)平衡移動時應(yīng)遵循或應(yīng)用下列方法進行分析

26、:(1)建模法分析化學(xué)平衡當(dāng)容器中的投料量是容器中的n倍時,可通過建模思想來進行考慮。一般解題步驟以PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)為例:建模:構(gòu)建容器的模型: p(始) p(平)eq x(1 mol PCl5)eq o(,sup7(恒容)eq x(PCl5 M%)解模:將容器進行拆分,構(gòu)建新的模型(用實線箭號表示狀態(tài)變化的方向,用虛線箭號表示虛擬的過程):最后將虛擬出的兩個平衡狀態(tài)進行加壓,把體積較大的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)化為體積較小的平衡狀態(tài)。即容器的反應(yīng)相當(dāng)于在虛擬容器的基礎(chǔ)上增大壓強,平衡逆向移動,容器相對于容器,PCl5的體積分?jǐn)?shù)增大。(2)在溫度、壓強不變的體系中加入某種氣體反應(yīng)物(

27、或生成物)的平衡移動問題:對于aA(g)bB(g)cC(g)或bB(g)cC(g)aA(g),當(dāng)T、p不變時,加入A氣體,平衡移動的最終結(jié)果與原平衡等效,相當(dāng)于平衡不移動;而加入B或C,則平衡的移動由濃度決定。2轉(zhuǎn)化率的變化分析在一恒容密閉容器中通入a mol A、b mol B發(fā)生反應(yīng)aA(g)bB(g)cC(g),達到平衡后,改變下列條件,分析轉(zhuǎn)化率的變化情況:(1)再通入b mol B,(A)增大,(B)減小。(2)再通入a mol A、b mol B:若abc,(A)增大、(B)增大;若abc,(A)不變、(B)不變;若abc,(A)減小、(B)減小。題組三“極限轉(zhuǎn)化法”在等效平衡中的

28、應(yīng)用4在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1,下列說法正確的是()容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的濃度/molL1c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ體系壓強(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率123A.2c1c3 Bab92.4C2p2p3 D131答案D解析甲投入1 mol N2、3 mol H2,乙容器投入2 mol NH3,恒溫恒容條件下,甲容器與乙容器是等效平衡,各組

29、分的物質(zhì)的量、含量、轉(zhuǎn)化率等完全相等;而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2,丙容器加入4 mol NH3,采用極限轉(zhuǎn)化法,丙相當(dāng)于加入2 mol N2、6 mol H2,丙中加入量是甲中的二倍,如果恒溫且丙容器容積是甲容器二倍,則甲容器與丙容器為等效平衡,所以丙所到達的平衡可以看作在恒溫且容積是甲容器二倍條件下到達平衡后,再壓縮體積至與甲容器體積相等所達到的平衡,由于該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),縮小容器體積,增大了壓強,平衡正向移動,所以丙中氮氣、氫氣轉(zhuǎn)化率大于甲和乙的。A項,丙容器反應(yīng)物投入4 mol NH3,采用極限轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物為2 mol N2、6 mol H2,是甲中的二倍

30、,若平衡不移動,c32c1,丙相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,所以丙中氨氣的濃度大于甲中氨氣濃度的二倍,即c32c1,錯誤;B項,甲投入1 mol N2、3 mol H2,乙中投入2 mol NH3,則甲與乙是完全等效的,根據(jù)蓋斯定律可知,甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4 kJ,故ab92.4,錯誤;C項,丙容器反應(yīng)物投入4 mol NH3,是乙的二倍,若平衡不移動,丙中壓強為乙的二倍,由于丙中相當(dāng)于增大壓強,平衡正向移動,所以丙中壓強減小,小于乙的2倍,即2p2p3,錯誤;D項,丙容器反應(yīng)物投入4 mol NH3,是乙的二倍,若平衡不移動,轉(zhuǎn)化率131,由于丙中相當(dāng)于增大壓強,平衡向著正向

31、移動,氨氣的轉(zhuǎn)化率減小,所以轉(zhuǎn)化率131,正確。5(河北市二聯(lián))T 時,在容積為2 L的3個恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):3A(g)B(g)xC(g),按不同方式投入反應(yīng)物,測得反應(yīng)達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:容器甲乙丙反應(yīng)物的投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C達到平衡的時間/min58A的濃度/molL1c1c2C的體積分?jǐn)?shù)%w1w3混合氣體的密度/gL112下列說法正確的是()A若x4,則2c1c2B若x4,則w1w3C無論x的值是多少,均有212D甲容器達到平衡所需的時間比乙容器達到平衡所需的時間短答案C解析若x4,則正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),乙

32、容器對于甲容器而言,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動,所以2c1c2,A項錯誤;若x4,則反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,由于起始時甲容器中A、B的投入量之比與化學(xué)方程式中對應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比不相等,故w3不可能等于w1,B項錯誤;起始時乙容器中A、B的投入量是甲容器的2倍,兩容器的容積相等,故恒有212,C項正確;起始時乙容器中A、B的濃度是甲容器中的2倍,故乙容器達到平衡所需的時間比甲容器達到平衡所需的時間短,D項錯誤。三種等效平衡模型等效模型實例起始投料平衡時等量備注恒溫恒容化學(xué)計量數(shù)不等N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲:1 mol N23 mol H2乙:2 mol NH3(轉(zhuǎn)化為同種物質(zhì)完全等同

33、)兩容器中各組分的n、c、w等同(N2)(NH3)1恒溫恒容化學(xué)計量數(shù)相等I2(g)H2(g)2HI(g)甲:1 mol I21 mol H2乙:2 mol I22 mol H2(或4 mol HI)(成比例)兩容器中各組分的w等同,n、c成倍數(shù)關(guān)系恒溫恒壓N2(g)3H2(g)2NH3(g)甲:1 mol N23 mol H2乙:2 mol N26 mol H2(或4 mol NH3)(成比例)兩容器中各組分w、c等同,n成倍數(shù)關(guān)系題組四高考真題跟蹤再現(xiàn)6(江蘇,15改編)溫度為T1時,在三個容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實驗測

34、得v正v(NO2)消耗k正c2(NO2),v逆v(NO)消耗2v(O2)消耗k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說法正確的是()容器編號物質(zhì)的起始濃度(molL1)物質(zhì)的平衡濃度(molL1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)0.6000.20.30.50.200.50.35A.達平衡時,容器與容器中的總壓強之比為45B達平衡時,容器中eq f(cO2,cNO2)比容器中的大C達平衡時,容器中NO的體積分?jǐn)?shù)小于50%D當(dāng)溫度改變?yōu)門2時,若k正k逆,則T2T1答案C解析由中數(shù)據(jù)可計算溫度T1時反應(yīng)的平衡常數(shù)。2NO2(g)2NO(g)O2(g)起始/mol

35、L1 0.6 0 0轉(zhuǎn)化/molL1 0.4 0.4 0.2平衡/molL1 0.2 0.4 0.2平衡后氣體總物質(zhì)的量:n(氣體)(0.2 molL10.4 molL10.2 molL1)1 L0.8 mol。Keq f(c2NOcO2,c2NO2)eq f(0.420.2,0.22)0.8。A項,此時容器中,Qceq f(c2NOcO2,c2NO2)eq f(0.520.2,0.32)(0.3 molL10.5 molL10.2 molL1)1 L1.0 mol,則達到平衡后容器和容器中的總壓強之比p()p()0.8 mol1.0 mol45,錯誤;B項,根據(jù)等效平衡特點可知,容器中平衡體

36、系相當(dāng)于在容器平衡體系中同時加入0.2 molL1NO和0.05 molL1 O2,平衡左移的結(jié)果,故容器的平衡體系中,0.2 molL1c(O2)0.25 molL1,0.2 molL1c(NO2)0.3 molL1,達平衡時,容器中eq f(cO2,cNO2)eq f(0.2 molL1,0.2 molL1)1,容器中eq f(0.2 molL1,0.3 molL1)eq f(cO2,cNO2)T1,錯誤。7(海南,11改編)已知反應(yīng)CO(g)H2O(g)eq o(=,sup7(催化劑)CO2(g)H2(g)H0。在一定溫度和壓強下于密閉容器中,反應(yīng)達到平衡。下列敘述正確的是()A升高溫度

37、,K增大B減小壓強,n(CO2)增加C更換高效催化劑,(CO)增大D充入一定量的氮氣,n(H2)不變答案D解析A項,此反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進行,化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,即升高溫度,K值減小,錯誤;B項,反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和相等,因此減小壓強,平衡不移動,即n(CO2)不變,錯誤;C項,催化劑對化學(xué)平衡移動無影響,因此CO的轉(zhuǎn)化率不變,錯誤;D項,恒壓下,充入N2,容器的體積增大,組分濃度降低,但化學(xué)反應(yīng)前后氣體計量數(shù)之和不變,因此化學(xué)平衡不移動,n(H2)不變,正確。8(天津理綜,6)常壓下羰基化法精煉鎳的原理:Ni(s)4CO(g)Ni(CO)4(g)。23

38、0 時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2105。已知:Ni(CO)4的沸點為42.2 ,固體雜質(zhì)不參與反應(yīng)。第一階段:將粗鎳與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氣態(tài)Ni(CO)4;第二階段:將第一階段反應(yīng)后的氣體分離出來,加熱至230 制得高純鎳。下列判斷正確的是()A增加c(CO),平衡向正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大B第一階段,在30 和50 兩者之間選擇反應(yīng)溫度,選50 C第二階段,Ni(CO)4分解率較低D該反應(yīng)達到平衡時,v生成Ni(CO)44v生成(CO)答案B解析A項,增加c(CO),平衡向正向移動,因平衡常數(shù)大小只與溫度有關(guān),與濃度無關(guān),所以反應(yīng)的平衡常數(shù)不變,錯誤;B項,第一階段,50 時,Ni(CO)4為氣

39、態(tài),易于分離,有利于Ni(CO)4的生成,正確;C項,第二階段,230 制得高純鎳的反應(yīng)方程式為Ni(CO)4(g)Ni(s)4CO(g),平衡常數(shù)K1eq f(1,K)5104,所以Ni(CO)4分解率較高,錯誤;D項,因反應(yīng)達到平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,再根據(jù)該反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)可知,該反應(yīng)達到平衡時,4v生成Ni(CO)4v生成(CO),錯誤??键c三全面突破化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率1化學(xué)平衡常數(shù)(1)意義:化學(xué)平衡常數(shù)K表示反應(yīng)進行的程度,K越大,反應(yīng)進行的程度越大。K105時,可以認(rèn)為該反應(yīng)已經(jīng)進行完全。K的大小只與溫度有關(guān)。(2)化學(xué)平衡常數(shù)表達式:對于可逆化學(xué)反應(yīng)mA(g)nB(g)p

40、C(g)qD(g)在一定溫度下達到化學(xué)平衡時,Keq f(cpCcqD,cmAcnB)。另可用壓強平衡常數(shù)表示:Kpeq f(ppCpqD,pmApnB)p(C)為平衡時氣體C的分壓。(3)依據(jù)化學(xué)方程式計算平衡常數(shù)同一可逆反應(yīng)中,K正K逆1;同一方程式中的化學(xué)計量數(shù)等倍擴大或縮小n倍,則新平衡常數(shù)K與原平衡常數(shù)K間的關(guān)系是KKn或Keq r(n,K)。幾個可逆反應(yīng)方程式相加,得總方程式,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。2轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率及分壓的計算反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率eq f(反應(yīng)物的變化量,反應(yīng)物的起始量)100%產(chǎn)物的產(chǎn)率eq f(生成物的實際產(chǎn)量,生成物的理論產(chǎn)量)100%分壓總壓物質(zhì)

41、的量分?jǐn)?shù)3常用的氣體定律同溫同體積:p(前)p(后)n(前)n(后)同溫同壓強:eq f(前,后)eq f(xto(M)前,xto(M)后)eq f(V后,V前)eq f(n后,n前)1(1)(維坊市高三下學(xué)期第一次模擬)活性炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量活性炭發(fā)生該反應(yīng),測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如下圖所示:A、B、C三點中NO2的轉(zhuǎn)化率最高的是_(填“A”“B”或“C”)點。計算C點時該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp_(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。(2)(日照市高

42、三下學(xué)期第一次模擬)以CO作還原劑與磷石膏反應(yīng),不同反應(yīng)溫度下可得到不同的產(chǎn)物。向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應(yīng)體系起始總壓強為0.1a MPa,不同溫度下反應(yīng)后所得固體成分的物質(zhì)的量如圖所示。在低于800 時主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;1 150 下,反應(yīng)CaSO4COCaOCO2SO2達到平衡時,c平衡(SO2)8.0105 molL1,CO的轉(zhuǎn)化率為80%,則c初始(CO)_molL1,該反應(yīng)的壓強平衡常數(shù)Kp_(用含a的代數(shù)式表示;用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);忽略副反應(yīng))。答案(1)A4(2)CaSO44COCaS4CO2101040.32a解析(

43、1)增大壓強,平衡左移,NO2的轉(zhuǎn)化率減小,所以A點NO2的轉(zhuǎn)化率最高。設(shè)C點時NO2的濃度為c molL1,則CO2的濃度也為c molL12NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g)c molL1 eq f(1,2)c molL1 c molL1p(NO2)20 MPaeq f(c,f(5,2)c)8 MPap(N2)20 MPaeq f(f(1,2)c,f(5,2)c)4 MPap(CO2)20 MPaeq f(c,f(5,2)c)8 MPaKpeq f(p2CO2pN2,p2NO2)eq f(824,82)4。(2)在低于800 時,固體產(chǎn)物為CaS,所以此時反應(yīng)方程式為CaSO4

44、4COCaS4CO2c初始(CO)eq f(8.0105 molL1,80%)1.0104 molL1 CaSO4COCaOCO2 SO2平衡molL1 2.0105 8.0105 8.0105平衡時總壓強:0.1a MPaeq f(2.01058.01058.0105,1.0104)0.18a MPap(CO2)p(SO2)0.18a MPaeq f(8.0105,18105)0.08a MPap(CO)0.18a MPaeq f(2.0105,18105)0.02a MPa Kpeq f(pSO2pCO2,pCO)eq f(0.08a0.08a,0.02a)0.32a。2全國卷,28(3)

45、H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)。在610 K時,將0.10 mol CO2與0.40 mol H2S充入2.5 L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.02。H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1_%,反應(yīng)平衡常數(shù)K_。在620 K重復(fù)實驗,平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率2_1,該反應(yīng)的H_0。(填“”“B解析設(shè)平衡時H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x mol。H2S(g)CO2(g)COS(g)H2O(g)初始/mol 0.40 0.10 0 0轉(zhuǎn)化/mol x x x x平衡/mol 0.40 x 0.10 x x x由題意得:eq f(x,0

46、.40 x0.10 xxx)0.02解得:x0.01H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1eq f(0.01 mol,0.40 mol)100%2.5%Keq f(cCOScH2O,cH2ScCO2)eq f(f(0.01,2.5)f(0.01,2.5),f(0.400.01,2.5)f(0.100.01,2.5)eq f(1,351)2.8103。溫度升高,水的平衡物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,平衡右移,則H2S的轉(zhuǎn)化率增大,故21。溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,故H0。A項,充入H2S,H2S的轉(zhuǎn)化率反而減??;B項,充入CO2,增大了一種反應(yīng)物的濃度,能夠提高另一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故H2S的轉(zhuǎn)化率增大;C項,充入C

47、OS,平衡左移,H2S的轉(zhuǎn)化率減??;D項,充入N2,對平衡無影響,不改變H2S的轉(zhuǎn)化率??键c四看圖識圖借圖破解(一)基本圖像的類型與分析1速率變化圖像反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)H0,反應(yīng)速率時間(vt)圖像中,在平衡后的某時刻t1改變某一條件后,v正與v逆的變化有兩種情況:(1)v正、v逆同時突變(2)v正、v逆之一漸變2平衡移動圖像反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),mnpq,且H0(1)速率時間圖:t1時增大反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率瞬間增大,然后逐漸減小,而逆反應(yīng)速率逐漸增大;t2時升高溫度,對任何反應(yīng),正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率均增大,吸熱反應(yīng)的正反應(yīng)速率增大較快;t

48、3時減小壓強,容器容積增大,濃度變小,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均減??;t4時使用催化劑,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均瞬間增大。(2)轉(zhuǎn)化率(或含量)時間圖:圖甲表示壓強對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,對于氣體反應(yīng)物化學(xué)計量數(shù)之和大于氣體生成物化學(xué)計量數(shù)之和的反應(yīng),壓強越大,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;圖乙表示溫度對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,對于吸熱反應(yīng),溫度越高,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大;圖丙表示催化劑對反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的影響,催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。(3)恒壓(溫)線:分析時可沿橫軸作一條平行于縱軸的虛線,即為等壓線或等溫線,然后分析另一條件變化對該反應(yīng)的影響。(二)特殊圖像的類型與分析1對于化學(xué)反應(yīng)m

49、A(g)nB(g)pC(g)qD(g),M點前,表示從反應(yīng)物開始,v正v逆;M點為剛達到平衡點(如下圖);M點后為平衡受溫度的影響情況,即升溫,A的百分含量增加或C的百分含量減少,平衡左移,故正反應(yīng)H0。2.對于化學(xué)反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g),L線上所有的點都是平衡點(如右圖)。L線的左上方(E點),A的百分含量大于此壓強時平衡體系的A的百分含量,所以,E點v正v逆;則L線的右下方(F點),v正v逆。題組一圖像的識別與運用1(遼寧省六校高三上學(xué)期期末聯(lián)考)反應(yīng)aM(g)bN(g)cP(g)dQ(g)達到平衡時,M的體積分?jǐn)?shù)y(M)與反應(yīng)條件的關(guān)系如圖。其中z表示反應(yīng)開始時N的

50、物質(zhì)的量與M的物質(zhì)的量之比。下列說法正確的是()AabcdB同溫同壓時,增大z,平衡時Q的體積分?jǐn)?shù)增加C同壓同z時,升高溫度,氣體平均摩爾質(zhì)量增加D同溫同z時,增加壓強,平衡時Q的物質(zhì)的量濃度減小答案A解析A項,同溫同z時,增加壓強,M的體積分?jǐn)?shù)增大,說明abcd,正確;B項,由圖像可知,z值越大,M的體積分?jǐn)?shù)越小,有利于M的轉(zhuǎn)化率的提高,但Q的體積分?jǐn)?shù)不一定增大,如加入N的物質(zhì)的量較多,雖然有利于平衡右移,但Q的體積分?jǐn)?shù)依然較小,錯誤;C項,對比(1)(2)兩個圖像,溫度升高,M的體積分?jǐn)?shù)減小,說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),同壓同z時,升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,氣體的物質(zhì)的量增大,而質(zhì)量不變,

51、則氣體平均摩爾質(zhì)量減小,錯誤;D項,同溫同z時,增加壓強,所有物質(zhì)的濃度均增大,因此Q的物質(zhì)的量濃度增大,錯誤。2據(jù)報道,一定條件下Fe2O3可被甲烷還原為“納米級”的金屬鐵。其反應(yīng):Fe2O3(s)3CH4(g)2Fe(s)3CO(g)6H2(g)H在容積均為V L的、三個相同密閉容器中加入足量“納米級”的金屬鐵,然后分別充入a mol CO和2a mol H2,三個容器的反應(yīng)溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變,在其他條件相同的情況下,實驗測得反應(yīng)均進行到t min時CO的體積分?jǐn)?shù)如圖所示,此時、三個容器中一定處于化學(xué)平衡狀態(tài)的是_;上述反應(yīng)的H_(填“大于”或“小于”)0。答案大于3全國

52、卷,28(4)298 K時,將20 mL 3x molL1Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsOeq oal(3,3)(aq)I2(aq)2OH(aq)AsOeq oal(3,4)(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsOeq oal(3,4)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。下列可判斷反應(yīng)達到平衡的是_(填標(biāo)號)。a溶液的pH不再變化bv(I)2v(AsOeq oal(3,3)cc(AsOeq oal(3,4)/c(AsOeq oal(3,3)不再變化dc(I)y molL1tm時,v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

53、tm時v逆_tn時v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_。若平衡時溶液的pH14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為_。答案ac大于小于tm時生成物濃度較低 eq f(4y3,xy2)解析a項,隨反應(yīng)進行,溶液的pH不斷降低,當(dāng)pH不再變化時,說明反應(yīng)達到了平衡;b項,速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,該結(jié)論在任何時刻都成立,故無法判斷是否達到平衡;c項,隨反應(yīng)進行,c(AsOeq oal(3,4)不斷增大,c(AsOeq oal(3,3)不斷減小,當(dāng)二者比值不變時,說明二者濃度不再改變,則反應(yīng)達到平衡;d項,由圖像并結(jié)合方程式可知,平衡時c(I)2y molL1,故當(dāng)c(I)y molL1時,反應(yīng)未達

54、到平衡;由圖像可知tm時刻后c(AsOeq oal(3,4)仍在不斷增加,說明反應(yīng)還在向正向進行,故此時v正大于v逆;tm到tn時刻,反應(yīng)一直正向進行,生成物的濃度逐漸增大,所以逆反應(yīng)速率不斷增大,故tm時v逆小于tn時v逆;反應(yīng)前,三種溶液混合后,c(Na3AsO3)3x molL1eq f(20 mL,20 mL20 mL20 mL)x molL1,同理,c(I2)x molL1,反應(yīng)情況如下:AsOeq oal(3,3)(aq)I2(aq)AsOeq oal(3,4)(aq)2I(aq)起始濃度/molL1 x x 0 0平衡濃度/molL1 xy xy y 2yKeq f(y2y2,x

55、yxy12)eq f(4y3,xy2)。4(全國卷,27)丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備?;卮鹣铝袉栴}:(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1已知:C4H10(g)eq f(1,2)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g) eq f(1,2)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1反應(yīng)的H1為_ kJmol1。圖(a)是反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強的關(guān)系圖,x_0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是_(填標(biāo)號)。A升高溫度 B降

56、低溫度 C增大壓強 D降低壓強(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,其降低的原因是_。(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590 之前隨溫度升高而增大的原因可能是_、_;590 之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_。答案(1)123小于AD(2)氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速率增大(3)升高溫度有利于反應(yīng)向吸熱方向進行升高溫度時

57、,反應(yīng)速率加快丁烯高溫裂解生成短碳鏈烴類解析(1)根據(jù)蓋斯定律,用式式可得式,因此H1H2H3119 kJmol1(242) kJmol1123 kJmol1。由圖(a)可以看出,溫度相同時,由0.1 MPa變化到x MPa,丁烷的轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動,所以x0,經(jīng)60 s達到平衡,生成0.4 mol Z。下列說法正確的是()A60 s內(nèi)反應(yīng)速率為v(X)0.05 molL1s1B其他條件不變,升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小C其他條件不變,若初始投入2 mol X和2 mol Y,則物質(zhì)Y的轉(zhuǎn)化率減小D其他條件不變,將容器體積變?yōu)? L,Z的平衡濃度變?yōu)樵瓉淼囊话氪鸢窩解析A項

58、,經(jīng)60 s達到平衡,生成0.4 mol Z,則v(Z)eq f(0.4 mol,2 L60 s)eq f(1,300) molL1s1,故v(X)1.5v(Z)0.005 molL1s1,錯誤;B項,其他條件不變,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,錯誤;C項,其他條件不變,若初始投入2 mol X和2 mol Y,對比3 mol X和3 mol Y,相當(dāng)于降低了體系的壓強,故平衡左移,即Y的轉(zhuǎn)化率減小,正確;D項,其他條件不變,將容器體積變?yōu)? L,Z的平衡濃度瞬間變?yōu)樵瓉淼膃q f(1,2),但是此時由于壓強減小,故平衡左移,導(dǎo)致Z的濃度繼續(xù)降低,錯誤。5(懷化市高三上學(xué)期期末)用O2將HC

59、l轉(zhuǎn)化為Cl2,反應(yīng)方程式為4HCl(g)O2(g)2H2O(g)2Cl2(g)H0,一定條件下在密閉容器中測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的實驗數(shù)據(jù)如下。下列說法正確的是()t/min0246n(Cl2)/103 mol01.83.75.4A.02 min的反應(yīng)速率小于46 min的反應(yīng)速率B26 min用Cl2表示的反應(yīng)速率為0.9 molL1min1C降低溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,平衡向正反應(yīng)方向移動D平衡常數(shù):K(200)K(400)答案D解析A項,02 min反應(yīng)速率v(Cl2)eq f(1.8103,2V)molL1min1eq f(9104,V)molL1min1,46 m

60、in反應(yīng)速率v(Cl2)eq f(5.43.7103,2V)molL1min1eq f(8.5104,V)molL1min1,錯誤;B項,題目中沒有說明容器的體積,無法計算反應(yīng)速率,錯誤;C項,降低溫度正、逆反應(yīng)速率都降低,錯誤;D項,正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行,平衡常數(shù)增大,正確。6(菏澤市高三上學(xué)期期末學(xué)分認(rèn)定考試)在容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)yB(g)zC(g)。圖甲表示200 時容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時間的變化,圖乙表示不同溫度下平衡時C的體積分?jǐn)?shù)隨起始n(A)n(B)的變化關(guān)系。則下列結(jié)論正確的是()A200 時,反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v(

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