精修版高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)25 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類(lèi)應(yīng)用題練習(xí)
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1、精品文檔?高考化學(xué) 考點(diǎn)25 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類(lèi)應(yīng)用題 1.(2015·安徽理綜,11)汽車(chē)尾氣中,NO產(chǎn)生的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g)2NO(g),一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng),下圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化,曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是( ) A.溫度T下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= B.溫度T下,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,混合氣體的密度減小 C.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑 D.若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的ΔH<0 2.(
2、2015·江蘇化學(xué),15)在體積均為1.0 L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉,再分別加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同溫度下反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g)達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上)。下列說(shuō)法正確的是(雙選)( ) A.反應(yīng)CO2(g)+C(s)===2CO(g)的ΔS>0、ΔH<0 B.體系的總壓強(qiáng)p總:p總(狀態(tài)Ⅱ)>2p總(狀態(tài)Ⅰ) C.體系中c(CO):c(CO,狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO,狀態(tài)Ⅲ) D.逆反應(yīng)速率v逆:v逆(狀態(tài)Ⅰ)>v逆(狀態(tài)Ⅲ) 3.[20
3、15·北京理綜,26(3)]反應(yīng)Ⅱ: 2H2SO4(l)===2SO2(g)+O2+2H2O(g) ΔH=+550 kJ·mol-1 它由兩步反應(yīng)組成: ⅰ.H2SO4(l)===SO3(g)+H2O(g) ΔH=+177 kJ·mol-1 ⅱSO3(g)分解。 L(L1,L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度,下圖表示L一定時(shí),ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。 ①X代表的物理量是________。 ②判斷L1、L2的大小關(guān)系,并簡(jiǎn)述理由:____________________________________________________________ _
4、_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 4.[2015·山東理綜,30(1)(2)]合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能,在配合氫能的開(kāi)發(fā)中起著重要作用。 (1)一定溫度下,某貯氫合金(M)的貯氫過(guò)程如圖所示,縱軸為平衡時(shí)氫氣的壓強(qiáng)(p),橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個(gè)數(shù)比(H/M)。 在OA段,氫溶解于M中形成固溶體MHx,隨著氫氣壓強(qiáng)的增大,H/M逐漸增大;在A
5、B段,MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy,氫化反應(yīng)方程式為:zMHx(s)+H2(g) zMHy(s) ΔH1(Ⅰ);在B點(diǎn),氫化反應(yīng)結(jié)束,進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng),H/M幾乎不變。反應(yīng)(Ⅰ)中z=________(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T(mén)1時(shí),2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL,吸氫速率v=________ mL·g-1·min-1。反應(yīng)的焓變?chǔ)1________0(填“>”“<”或“=”)。 (2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例,則溫度為T(mén)1、T2時(shí),η(T1)________η(T2)(填“>”“<”或“=”)。當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于
6、圖中a點(diǎn)時(shí),保持溫度不變,向恒容體系中通入少量氫氣,達(dá)平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的________點(diǎn)(填“b”“c”或“d”),該貯氫合金可通過(guò)________或________的方式釋放氫氣。 1.(2014·安徽理綜,10)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑,其脫硝反應(yīng)為:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,下列由該反應(yīng)相關(guān)圖像作出的判斷正確的是( ) A B 升高溫度,平衡常數(shù)減小 0~3 s內(nèi),反應(yīng)速率為:v(NO2)=0.2 mol·L-1 C D t1時(shí)僅加入催化劑,平衡正向移動(dòng) 達(dá)平衡時(shí),僅改變x,
7、則x為c(O2) 2.(2013·海南化學(xué),15)反應(yīng)A(g)B(g)+C(g)在容積為1.0 L的密閉容器中進(jìn)行,A的初始濃度為0.050 mol·L-1。溫度T1和T2下A的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示。 回答下列問(wèn)題: (1)上述反應(yīng)的溫度T1________T2,平衡常數(shù)K(T1)________K(T2)。(填“大于”、“小于”或“等于”) (2)若溫度T2時(shí),5 min后反應(yīng)達(dá)到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為70%,則: ①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。 ②反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________。 ③反應(yīng)在0~5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(A)=________。 3
8、.[2014·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ,28(3)]乙醇是重要的有機(jī)化工原料,可由乙烯氣相直接水合法或間接水合法生產(chǎn)?;卮鹣铝袉?wèn)題: 下圖為氣相直接水合法中乙烯[C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) ΔH=-45.5 kJ·mol-1]的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系 (其中nH2O∶nC2H4=1∶1)。 ①列式計(jì)算乙烯水合制乙醇反應(yīng)在圖中A點(diǎn)的平衡常數(shù)Kp=________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。 ②圖中壓強(qiáng)p1、p2、p3、p4的大小順序?yàn)開(kāi)_____________,理由是__________________________________
9、_____________。 ③氣相直接水合法常用的工藝條件為:磷酸/硅藻土為催化劑,反應(yīng)溫度290 ℃、壓強(qiáng)6.9 MPa,n(H2O)∶n(C2H4)=0.6∶1。乙烯的轉(zhuǎn)化率為5%。若要進(jìn)一步提高乙烯的轉(zhuǎn)化率,除了可以適當(dāng)改變反應(yīng)溫度和壓強(qiáng)外,還可以采取的措施有________、________。 4.[2014·浙江理綜,29(1)(2)(4)(5)(6)]煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放出大量的SO2,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境。采用一定的脫硫技術(shù)可以把硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放。但是煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低了脫硫效率。相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
10、如下: CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH1=218.4 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅰ) CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s)+4CO2(g) ΔH2=-175.6 kJ·mol-1(反應(yīng)Ⅱ) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)條件是_________________________。 (2)對(duì)于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù)Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)Ⅱ的Kp=________(用表達(dá)式表示)。 (3)通過(guò)監(jiān)測(cè)反應(yīng)體系中氣體濃度的變化可判斷反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ是否同時(shí)發(fā)生,
11、理由是____________________________________。 (4)圖1為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線。則降低該反應(yīng)體系中SO2生成量的措施有________。 A.向該反應(yīng)體系中投入石灰石 B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度 C.提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù) D.提高反應(yīng)體系的溫度 (5)恒溫恒容條件下,假設(shè)反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ同時(shí)發(fā)生,且v1>v2,請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出反應(yīng)體系中c(SO2)隨時(shí)間t變化的總趨勢(shì)圖。 1.(2015·湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖表示一定條件下反應(yīng)N
12、2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0的反應(yīng)速率與反應(yīng)過(guò)程的曲線關(guān)系圖。下列說(shuō)法正確的是( ) A.氨氣的體積分?jǐn)?shù)最高的一段時(shí)間為t5~t6。 B.t2~t3和t3~t4時(shí)間段氨氣的體積分?jǐn)?shù)相等 C.t1時(shí)刻改變的條件是降低溫度 D.t4~t5時(shí)間段平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) 2.(2015·成都四中???如圖表示反應(yīng)X(g)4Y(g)+Z(g) ΔH<0,在某溫度時(shí)X的濃度隨時(shí)間變化的曲線: 下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是( ) A.若降低溫度,的值減小 B.X的平衡轉(zhuǎn)化率為85% C.若升高溫度,X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85% D.第6 min后,反應(yīng)就
13、停止了 3. (2015·北師大附中月考)如圖表示可逆反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g) ΔH<0達(dá)平衡后,改變某一反應(yīng)條件,反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的情況,根據(jù)曲線判斷下列說(shuō)法中正確的是( ) A.t1時(shí)降低了溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) B.t1時(shí)增大了壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) C.t1時(shí)增大了A的濃度,同時(shí)減小了C的濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.t1時(shí)可能使用了催化劑 4.(2015·貴陽(yáng)聯(lián)考)工業(yè)合成氨的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),下列關(guān)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的圖像中,錯(cuò)誤的是( ) 5.(2014·重慶一中月考)在容積一定的密閉容器中發(fā)生可逆
14、反應(yīng):A(g)+2B(g)2C(g) ΔH=+Q kJ/mol (Q>0),條件變化時(shí),影響平衡移動(dòng)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( ) A.p1<p2,縱坐標(biāo)指A的質(zhì)量分?jǐn)?shù) B.p1>p2,縱坐標(biāo)指C的質(zhì)量分?jǐn)?shù) C.p1<p2,縱坐標(biāo)指混合氣體的平均摩爾質(zhì)量 D.p1>p2,縱坐標(biāo)指A的轉(zhuǎn)化率 6.(2014·青島模擬)一定條件下,在一個(gè)體積可變的密閉容器中充入2 mol的氣體A和1 mol的氣體B發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g) ΔH>0。t1時(shí)刻反應(yīng)達(dá)到平衡,并測(cè)得C在容器中的體積分?jǐn)?shù)為φ1。t2時(shí)刻改變某一條件(其他條件不變),C在容器中的體積分?jǐn)?shù)變
15、化如圖所示,則t2時(shí)刻改變的條件是( ) A.加入1 mol氦氣 B.加入1 mol C C.增大壓強(qiáng) D.升高溫度 7.(2014·濟(jì)南模擬) 可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)nC(g) ΔH<0,在相同溫度、不同壓強(qiáng)時(shí),A的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示,下列結(jié)論正確的是( ) A.p1>p2,n>3 B.p1<p2,n>3 C.p1<p2,n<3 D.p1>p2,n=3 8.(2015·安陽(yáng)聯(lián)考)把1 mol CO2和3 mol H2通入1 L 的密閉容器中,在某溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3
16、OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。測(cè)得CO2和CH3OH的濃度隨時(shí)間的變化如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( ) A.3 min時(shí),v正=v逆 B.0~10 min內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率為2.25 mol·L-1·min-1 C.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=5.3 D.若升高溫度,則CO2的轉(zhuǎn)化率大于75% 9.(2014·荊州模擬)科學(xué)家采用“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù),將CO2在一定條件下轉(zhuǎn)化為重要的化工原料乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),該反應(yīng)達(dá)到平衡后,改變橫坐標(biāo)表示的反應(yīng)條件,下列圖示錯(cuò)誤的是( )
17、 10.(2015·日照聯(lián)考)向密閉容器中充入物質(zhì)A和B,發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g)。反應(yīng)過(guò)程中,物質(zhì)A的含量(A%)和C的含量(C%)隨溫度(T)的變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( ) A.該反應(yīng)在T1、T3溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡 B.該反應(yīng)在T2溫度時(shí)達(dá)到過(guò)化學(xué)平衡 C.該反應(yīng)的逆反應(yīng)是放熱反應(yīng) D.升高溫度,平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng) 11.(2015·成都高三調(diào)研)研究和開(kāi)發(fā)CO2和CO的創(chuàng)新利用是環(huán)境保護(hù)和資源利用雙贏的課題。 (1)CO可用于合成甲醇。在壓強(qiáng)為0.1 MPa條件下,在體積為b L的密閉容器中充入a mol CO和2a mol H2,
18、在催化劑作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) 平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖: (ⅰ)該反應(yīng)屬于________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。 (ⅱ)100 ℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù):K=________(用含a、b的代數(shù)式表示)。若一個(gè)可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K值很大,對(duì)此反應(yīng)的說(shuō)法正確的是________(填序號(hào))。 a.該反應(yīng)使用催化劑意義不大 b.該反應(yīng)發(fā)生將在很短的時(shí)間內(nèi)完成 c.該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)至少有一種反應(yīng)物百分含量很小 d.該反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) (ⅲ)在溫度和容積不變的情況下,再向平衡體系中充入a mol CO、2a mol H2
19、,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率________(填“增大”、“不變”或“減小”,下同),平衡常數(shù)________。 (ⅳ)在某溫度下,向一容積不變的密閉容器中充入2.5 mol CO、7.5 mol H2,反應(yīng)生成CH3OH(g)達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為90%,此時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)壓強(qiáng)的________倍。 (2)某溫度下,若將CO2(g)和H2(g)以體積比1∶4混合,在適當(dāng)壓強(qiáng)和催化劑作用下可制得甲烷,已知: CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ·mol-1 H2(g)+1/2O2(g)===H2O(l) ΔH=-285.8 kJ
20、·mol-1 則CO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成甲烷和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 12.(2015·合肥質(zhì)檢)汽車(chē)尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體,對(duì)汽車(chē)加裝尾氣凈化裝置,可使有毒氣體相互反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體。 (1)4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1 200 kJ·mol-1 對(duì)于該反應(yīng),溫度不同(T2>T1)、其他條件相同時(shí),下列圖像正確的是________(填代號(hào))。 (2)汽車(chē)尾氣中CO與H2O(g
21、)在一定條件下可以發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0。 820 ℃時(shí)在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,起始時(shí)按照下表進(jìn)行投料,達(dá)到平衡狀態(tài),K=1.0。 起始物質(zhì)的量 甲 乙 丙 n(H2O)/mol 0.10 0.20 0.20 n(CO)/mol 0.10 0.10 0.20 ①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_(kāi)____________________________。 ②平衡時(shí),甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是________。比較下列容器中CO的轉(zhuǎn)化率:乙________甲;丙________甲(填“>”、“=”或“<”)。 ③丙容器中
22、,通過(guò)改變溫度,使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則溫度________(填“升高”或“降低”),平衡常數(shù)K________(填“填大”、“減小”或“”不變)。 題型集訓(xùn)25 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡圖像類(lèi)應(yīng)用題 【三年高考真題演練】 [2015年高考真題] 1.A [A項(xiàng),在溫度T下,由曲線a可知,達(dá)到平衡后N2、O2、NO的濃度分別為c1 mol/L、c1 mol/L 、2(c0-c1) mol/L,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ,正確;B項(xiàng),反應(yīng)前后,混合氣體的體積與質(zhì)量都沒(méi)有發(fā)生改變,所以混合氣體的密度不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),加入催化劑只改變反應(yīng)速率而不改變反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,若加入催化劑達(dá)到平衡后,
23、c(N2)應(yīng)與曲線a對(duì)應(yīng)的平衡濃度相同,錯(cuò)誤;D項(xiàng),若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度,由于曲線b相對(duì)于曲線a先達(dá)到了平衡,故應(yīng)該為升溫,升高溫度,N2的平衡濃度減小,說(shuō)明平衡向正向移動(dòng),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,錯(cuò)誤。] 2.BC [A項(xiàng),CO2(g)+C(s)===2CO(g)氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng),故ΔS>0,觀察圖像知,隨著溫度的升高,c(CO2)減小,平衡為正移,則ΔH>0,錯(cuò)誤;B項(xiàng),Ⅰ所在d曲線表示的是通入0.1 mol CO2的變化過(guò)程,此時(shí) 此時(shí)氣體總的物質(zhì)的量為0.12 mol, Ⅱ所在曲線表示的是通入0.2 mol CO2的變化過(guò)程,此時(shí) 此時(shí)氣體總的物
24、質(zhì)的量為0.32 mol,此時(shí)Ⅱ中氣體總物質(zhì)的量大于Ⅰ中氣體總物質(zhì)的量的2倍,且Ⅱ的溫度高,氣體體積膨脹,壓強(qiáng)又要增大,則p總(狀態(tài)Ⅱ)>2p總(狀態(tài)Ⅰ),正確;C項(xiàng),狀態(tài)Ⅱ和Ⅲ,溫度相同,Ⅱ中CO2的投料量是Ⅲ中CO2投料量的2倍,若恒容時(shí)兩平衡等效,則有c(CO,狀態(tài)Ⅱ)=2c(CO,狀態(tài)Ⅲ),但成比例增加投料量,相當(dāng)于加壓,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以c(CO,狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO,狀態(tài)Ⅲ),正確;D項(xiàng),狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ相比,Ⅲ的溫度高,反應(yīng)速率快,所以v逆(狀態(tài)Ⅲ)>v逆(狀態(tài)Ⅰ),錯(cuò)誤。] 3.解析 首先根據(jù)反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)ⅰ確定反應(yīng)ⅱ為2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=+1
25、96 kJ·mol-1。(1)根據(jù)反應(yīng)ⅱ的特點(diǎn):正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大、吸熱反應(yīng),增大壓強(qiáng)SO3(g)的轉(zhuǎn)化率減小,故X代表壓強(qiáng)。(2)在等壓條件下,升高溫度,反應(yīng)ⅱ的平衡向正向移動(dòng),SO3(g)的轉(zhuǎn)化率增大,故L2所代表高溫曲線,即L1<L2。 答案 (1)壓強(qiáng) (2)L1<L2 SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g) ΔH=+196 kJ·mol-1,當(dāng)壓強(qiáng)一定時(shí),溫度升高,平衡轉(zhuǎn)化率增大 4.解析 (1)根據(jù)H原子守恒得zx+2=zy,則z=。由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v=240 mL÷2 g÷4 min=30 mL·g-1·min-1。由圖像
26、可知,T1
27、 [兩年經(jīng)典高考真題] 1.A [A項(xiàng),由圖像知題給反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)減小,正確;v(NO2)===0.2mol·L-1·s-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),僅加入催化劑平衡不發(fā)生移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),若x為c(O2),則O2濃度增大,NO2的轉(zhuǎn)化率減小,與圖像不符,D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 2.解析 (1)圖中顯示,T2時(shí)達(dá)到平衡所用時(shí)間少,反應(yīng)速率大,所以溫度高;而溫度越高c(A)越小,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),可判斷正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫K將增大。 (2)根據(jù)“三段式”求解: A(g) B(g) + C(g) 開(kāi)始mol·L-1 0.050 0
28、 0 轉(zhuǎn)化mol·L-1 0.035 0 0.035 0 平衡mol·L-1 0.015 0 0.035 0 0.035 0 故①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量 =(0.015 mol·L-1+0.035 0mol·L-1+0.035 0mol·L-1)×1.0 L=0.085 mol。 ②平衡常數(shù)K=mol·L-1=0.082 mol·L-1。 ③0~5 min平均反應(yīng)速率v(A)==0.007 mol·L-1·min-1。 答案 (1)小于 小于 (2)①0.085 mol?、?.082 mol·L-1?、?.007 mol·L-1·min
29、-1 3.解析?、僭O(shè)開(kāi)始充入的原料氣中,C2H4(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量均為n。 C2H4(g)+H2O(g)===C2H5OH(g) 開(kāi)始(mol) n n 0 轉(zhuǎn)化(mol) 20%n 20%n 20%n 平衡(mol) 80%n 80%n 20%n 平衡混合氣中C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)依次為:、、。 根據(jù)題意,將數(shù)據(jù)代入化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式,Kp=。 ②C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng),相同溫度下,增大壓強(qiáng),
30、平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C2H4的轉(zhuǎn)化率提高,所以p4>p3>p2>p1。 ③依據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)及平衡移動(dòng)原理,提高乙烯轉(zhuǎn)化率還可以增大H2O與C2H4的比例,或?qū)⒁掖技皶r(shí)液化分離出去等。 答案?、伲剑剑?.07(MPa)-1 ②p4>p3>p2>p1 反應(yīng)分子數(shù)減少,相同溫度下,壓強(qiáng)升高,乙烯轉(zhuǎn)化率提高 ③將產(chǎn)物乙醇液化移去 增加nH2O∶nC2H4比 4.解析 (1)若反應(yīng)Ⅰ能自發(fā)進(jìn)行,則有ΔH-TΔS<0,由于反應(yīng)Ⅰ的正反應(yīng)ΔS>0,ΔH>0,故要使ΔH-TΔS<0,則必須在高溫下進(jìn)行。(2)結(jié)合化學(xué)平衡常數(shù)的定義及題中信息,可知Kp=。(3)由于反應(yīng)Ⅰ產(chǎn)生的SO2和CO2物質(zhì)的量的比
31、例為1∶1,而反應(yīng)Ⅱ只產(chǎn)生CO2氣體,若SO2和CO2的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化,則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生。(4)A項(xiàng),向該反應(yīng)體系中投入石灰石,分解產(chǎn)生CO2,使反應(yīng)Ⅰ逆向移動(dòng),可降低體系中SO2的生成量,正確;由圖可知,當(dāng)CO初始體積分?jǐn)?shù)相同時(shí),溫度越低,CaS質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高,由此可知,在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度,能減小SO2的生成量,B正確,D錯(cuò)誤;C項(xiàng),由圖可看出,提高CO的初始體積百分?jǐn)?shù)曲線呈上升趨勢(shì),CaS的含量升高,生成SO2的量將降低,正確。(5)隨著反應(yīng)Ⅰ的進(jìn)行,c(SO2)逐漸增加,當(dāng)反應(yīng)Ⅰ剛達(dá)到平衡時(shí)c(SO2)最大,又由于反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)大于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2)
32、,反應(yīng)Ⅰ先達(dá)到平衡,隨著反應(yīng)Ⅱ的進(jìn)行,CO2的濃度不斷增大,使反應(yīng)Ⅰ平衡逆向移動(dòng),SO2的濃度將逐漸減少至反應(yīng)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí)不再變化,圖像見(jiàn)答案。 答案 (1)高溫 (2) (3)如果氣相中SO2和CO2兩種氣體的濃度之比隨時(shí)間發(fā)生變化,則表明兩個(gè)反應(yīng)同時(shí)發(fā)生 (4)ABC (5) 【兩年模擬試題精練】 1.B [由于t1~t2,t4~t5時(shí)間段平衡均向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故氨氣體積分?jǐn)?shù)最高的時(shí)間段應(yīng)該是0~t1,A、D錯(cuò)誤;t3~t4時(shí)間段平衡沒(méi)有移動(dòng),B正確;溫度降低,正、逆反應(yīng)速率均減小,而t1時(shí)刻正、逆反應(yīng)速率均增大,故C錯(cuò)誤。] 2.B [降溫平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,A
33、項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡時(shí)X濃度的變化量為1 mol·L-1-0.15 mol·L-1=0.85 mol·L-1,X的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=85%,B項(xiàng)正確;ΔH<0,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),故升高溫度,平衡逆向移動(dòng),X的轉(zhuǎn)化率減小,C項(xiàng)錯(cuò)誤;6 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),化學(xué)平衡為動(dòng)態(tài)平衡,反應(yīng)未停止,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。] 3.C [根據(jù)圖像可知,t1時(shí)刻正反應(yīng)速率突然增大,達(dá)到新平衡后正反應(yīng)速率比第一次平衡時(shí)小,說(shuō)明t1時(shí)刻逆反應(yīng)速率減小,不可能是改變了溫度、壓強(qiáng)或使用了催化劑。] 4.C [由合成氨的反應(yīng)可以判斷,達(dá)平衡后升高溫度,平衡逆向移動(dòng),v逆>v正,NH3的體積百分含量減小,A、B正確,C錯(cuò)誤;增
34、大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),NH3的體積百分含量增大,D正確。] 5.A [結(jié)合圖像可確定,若p1<p2,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將減小,氣體的物質(zhì)的量減小,即混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,C項(xiàng)正確。若p1>p2,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),混合氣體中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,A的轉(zhuǎn)化率將增大,故B、D項(xiàng)正確。] 6.D [氦氣與該反應(yīng)無(wú)關(guān),在恒壓條件下加入氦氣相當(dāng)于減小壓強(qiáng),但反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等,平衡不移動(dòng),氣體C的體積分?jǐn)?shù)不變,A錯(cuò);增加C的物質(zhì)的量,恒壓條件下或恒容條件下都是等效平衡,C的體積分?jǐn)?shù)不變,B錯(cuò);增大壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),C的體積分?jǐn)?shù)不變,C錯(cuò);升高溫度,平衡正向移動(dòng),C
35、的體積分?jǐn)?shù)增大,故D正確。] 7.B [當(dāng)其他條件不變時(shí),對(duì)于有氣體參加的可逆反應(yīng),壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大,達(dá)到平衡所需的時(shí)間越短。由題圖可知,壓強(qiáng)為p2時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡所需的時(shí)間較短,故p1<p2;當(dāng)其他條件不變時(shí),增大壓強(qiáng)會(huì)使平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動(dòng),當(dāng)壓強(qiáng)為p2(因p1<p2)時(shí),A的轉(zhuǎn)化率較小,故正反應(yīng)為氣態(tài)物質(zhì)體積增大的反應(yīng),即n>1+2=3。] 8.C [ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 起始(mol/L) 1 3 0 0 轉(zhuǎn)化(mol/L) 0.75 2.25 0.75 0.75
36、 平衡(mol/L) 0.25 0.75 0.75 0.75 則0~10 min內(nèi),v(H2)==0.225 mol·L-1·min-1,B錯(cuò)誤;K==≈5.3,C正確;3 min時(shí),未達(dá)到平衡狀態(tài),v正≠v逆,A錯(cuò)誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向左移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率降低,D錯(cuò)誤。] 9.B [v正=v逆,達(dá)到平衡,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),v正>v逆,A正確;溫度升高平衡正向移動(dòng),氣體的物質(zhì)的量減小,但總質(zhì)量不變,平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,B錯(cuò)誤;壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率升高,C正確;D項(xiàng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),乙烯含量增大;壓強(qiáng)增大,平衡正向移動(dòng),乙烯含量
37、也增大,正確。] 10.B [反應(yīng)在T2溫度時(shí),C的百分含量最高,才達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;平衡后溫度升高,A的百分含量增大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),C、D錯(cuò)誤。] 11.解析 (1)(ⅰ)觀察同一壓強(qiáng)下的CO轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小,所以正反應(yīng)應(yīng)為放熱反應(yīng)。 (ⅱ)100 ℃時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,列式求算: CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g) 起始: a mol 2a mol 0 轉(zhuǎn)化: 0.5a mol a mol 0.5a mol 平衡: 0.5a mol a mol 0.5a mol K等于平衡時(shí)生成物濃度冪之積
38、除以反應(yīng)物濃度冪之積,求得K為b2/a2;反應(yīng)物的K值大只能說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行的程度大,不能確定其反應(yīng)速率大小,也不能確定反應(yīng)是吸熱還是放熱。 (ⅲ)由于該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),再通入a mol CO,2a mol H2相當(dāng)于在原平衡基礎(chǔ)增大壓強(qiáng)有利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以CO的轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與濃度無(wú)關(guān),所以不會(huì)改變。 (ⅳ) CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g) 起始: 2.5 mol 7.5 mol 0 轉(zhuǎn)化: 2.25 mol 4.5 mol 2.25 mol 平衡: 0.25 mol 3 mol
39、 2.25 mol 由于壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,平衡時(shí)的物質(zhì)的量總數(shù)為5.5 mol,起始時(shí)為10 mol,所以平衡時(shí)壓強(qiáng)為起始時(shí)的0.55倍。 (2)根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)②×4-①可得。 答案 (1)(ⅰ)放熱 (ⅱ)b2/a2 c (ⅲ)增大 不變 (ⅳ)0.55 (2)CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(l) ΔH=-252.9 kJ·mol-1 12.解析 (1)4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH<0,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)升高溫度時(shí),正、逆反應(yīng)速率都增大,甲中正反應(yīng)速率在剛升溫至T2時(shí)沒(méi)有增大,故錯(cuò)誤;升高溫度,化學(xué)平衡逆
40、向移動(dòng),CO的濃度增大,CO的體積分?jǐn)?shù)增大,故丙不正確。 (2)①甲容器中起始時(shí)n(CO2)=n(H2O)=0.10 mol,根據(jù)平衡常數(shù)計(jì)算可得到CO的轉(zhuǎn)化率為50%。②乙容器中起始時(shí)n(H2O)=0.20 mol,相當(dāng)于在甲容器中增大c(H2O),平衡正向移動(dòng),n(CO)減少,CO的轉(zhuǎn)化率增大;丙容器中起始時(shí)n(CO)=n(H2O)=0.20 mol,相當(dāng)于兩個(gè)甲容器中的量,假設(shè)兩個(gè)甲容器合二為一,反應(yīng)到達(dá)平衡后,縮小體積至一半變成丙容器,相當(dāng)于對(duì)體系加壓,平衡不移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率不變化。③丙容器中改變溫度,CO的轉(zhuǎn)化率增大說(shuō)明平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故需降低溫度;平衡正向移動(dòng),生成物的濃度增大,反應(yīng)物的濃度減小,故K增大。 答案 (1)乙 (2)①K=?、?0%?。尽。? ③降低 增大
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