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專題32 化學平衡圖像 （滿分60分 時間30分鐘） 姓名： 班級： 得分： 1．硫酸是基礎化工的重要產(chǎn)品，硫酸的消費量可作為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志。生產(chǎn)硫酸的主要反應為： SO2(g)+ 1/2O2(g)SO3(g) （1）恒溫恒容下，平衡體系中SO3的體積分數(shù)φ(SO3)]和y與SO2、O2的物質(zhì)的量之比n(SO2)/n(O2)]的關系如圖1：則b點n(SO2)/n(O2)=_________；y為_________（填編號）。 A．平衡常數(shù) B．SO3的平衡產(chǎn)率 C．O2的平衡轉化率 D．SO2的平衡轉化率 （2 Kp是以各氣體平衡分壓代替濃度平衡常數(shù)Kc中各氣體的濃度的平衡常數(shù)。在400-650℃時，Kp與溫度（TK）的關系為，則在此條件下SO2轉化為SO3反應的△H_________（填“>0”或“<0”）。 （3）①該反應的催化劑為V2O5，其催化反應過程為： SO2+ V2O5SO3+V2O4 K1 1/2 O2+V2O4 V2O5 K2 則在相同溫度下2SO2(g)+ O2 (g) 2SO3 (g)的平衡常數(shù)K=________（以含K1、K2的代數(shù)式表示）。 ②V2O5加快反應速率的原因是___________，其催化活性與溫度的關系如右圖2： （4）在7.0% SO2、11% O2、82% N2（數(shù)值均為氣體體積分數(shù)）時，SO2平衡轉化率與溫度、壓強的關系如圖3，則列式計算460℃、1.0 atm下，SO2 (g)+l/2 O2 (g) SO3 (g)的Kp=_________（己知：各氣體的分壓=總壓各氣體的體積分數(shù)）。 （5）綜合第（3）、（4）題圖給信息，工業(yè)生產(chǎn)最適宜的溫度范圍為____________，壓強通常采用常壓的原因是_________。 【答案】（1）2；D ；（2）<0；（3）①(K1K2)2 ； ②降低反應的活化能，活化分子百分數(shù)增大，有效碰撞幾率提高； （4）Kp=0.070 atm/0.0022 atm(0.079 atm)1/2]=113/atm1/2 （5） 400~500℃ ；常壓下SO2的平衡轉化率已經(jīng)很大,再增大壓強，對設備要求較高； 顯，常壓下SO2的平衡轉化率已經(jīng)很大, 再增大壓強，對設備要求較高，故答案為：400~500℃ ；常壓下SO2的平衡轉化率已經(jīng)很大,再增大壓強，對設備要求較高。 考點：考查了硫酸的工業(yè)制備、化學平衡的影響因素和化學平衡的計算的相關知識。 2．碘及其化合物在生產(chǎn)、生活和科技等方面都有著重要的應用?；卮鹣铝袉栴}： （1）碘不宜溶于水，但易溶于碘化鉀溶液并生成多碘離子，反應如下： ①I2(s)+I-(aq)I3-(aq) △H<0；②I2(s)+2I-(aq)I42-(aq)。反應②的平衡常數(shù)的表達式為K=___________。溫度升高時，反應①的平衡常數(shù)將____________(填“增大”“減小”或“不變”) （2）碘與鎢在一定溫度下，可發(fā)生如下可逆反應：W(s)+I2(g)WI2(g)?，F(xiàn)準確稱取0.508g碘和0.736g金屬鎢放置于50.0mL的密閉容器中，并加熱使其反應。如圖是混合氣體中的WI2蒸氣的物質(zhì)的量隨時間變化關系的圖象n(WI2)～t]，其中曲線Ⅰ(0～t2時間段)的反應溫度為450℃，曲線Ⅱ(從t2時刻開始)的反應溫度為530℃。 ①該反應△H__________0(填“>”或“<”)。 ②反應從開始到t1(t1= 3 min)時間內(nèi)的平均速率v(I2)= 。 ③在450℃時，該反應的平衡常數(shù)K=______________。 ④能夠說明上述反應已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的有 (填選項字母)。 A． I2與WI2的濃度相等 B．單位時間內(nèi)，金屬鎢消耗的物質(zhì)的量與單質(zhì)碘生成的物質(zhì)的量相等 C．容器內(nèi)混合氣體的密度不再改變 D．容器內(nèi)氣體壓強不發(fā)生變化 （3）I2O5是白色粉末狀固體，可用作氧化劑使H2S、CO、HC1等氧化，在合成氨工業(yè)中常用I2O5來定量測量CO的含量。已知：①2I2(s)+5O2(g)＝2I2O5(s) ΔH＝-75.56kJ?mol-1②2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝-566.0kJ?mol-1 。寫出CO（g）與I2O5（s）反應析出固態(tài)I2的熱化學方程式：__________________________。 【答案】（1）c(I42-)/c2(I-)；減?。? （2）①< ②0.012molL-1min-1 ③9 ④BC； （3）5CO（g）+I2O5(s)＝5CO2(g)+I2（s）△H＝-1377.22kJ mol-1 【考點定位】本題以碘元素及其化合物為載體，考查了平衡常數(shù)、反應速率的計算、影響化學平衡移動的因素、蓋斯定律等知識點 【名師點晴】該題綜合性較強，有一定的難度，解題的關鍵是將題中的信息與基礎知識有機結合起來。難點是平衡狀態(tài)判斷，注意可逆反應達到平衡狀態(tài)有兩個核心的判斷依據(jù)：①正反應速率和逆反應速率相等。②反應混合物中各組成成分的百分含量保持不變。只要抓住這兩個特征就可確定反應是否達到平衡狀態(tài)，對于隨反應的發(fā)生而發(fā)生變化的物理量如果不變了，即說明可逆反應達到了平衡狀態(tài)。判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài)，關鍵是看給定的條件能否推出參與反應的任一物質(zhì)的物質(zhì)的量不再發(fā)生變化。 3．亞硝酸氯(C1NO)是有機合成中的重要試劑。可由NO與Cl2在通常條件下反應得到，化學方程式為2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)， （1）氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時會生成亞硝酸氯，涉及如下反應： ① 2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ② 4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2 ③ 2NO(g)+C12(g)2C1NO(g) K3 則K1，K2，K3之間的關系為K3=______________。. （2）已知幾種化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(亞硝酸氯的結構為Cl-N=O): 則2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反應的△H和a的關系為△H=________kJ/mol。 （3）在1L的恒容密閉容器中充入2molNO(g)和1molC12(g)，在不同溫度下測得c(C1NO)與時間的關系如圖A: ① 由圖A可判斷T1 T2，該反應的△H________0 (填“>”“<”或“=”)。 ② 反應開始到10min時NO的平均反應速率v(NO)=____________mol/(Lmin)。 ③ T2時該反應的平衡常數(shù)K=____________。 （4） 一定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g)，平衡時ClNO的體積分數(shù)隨n(NO)/n(C12)的變化圖象如圖B，則A、B、C三狀態(tài)中，NO的轉化率最大的是________點。 【答案】（1）K12/K2（2）289-2a（3）① <，<； ② 0.1； ③ 2；（4）A 考點：考查反應熱、反應速率和平衡常數(shù)計算及外界條件對平衡狀態(tài)的影響等 4．在某個容積為2 L的密閉容器內(nèi)，在T℃時按下圖1所示發(fā)生反應： mA(g)+nB(g)pD(g)+qE(s) DH<0（m、n、p、q為最簡比例的整數(shù)）。 （1）根據(jù)圖1所示，反應開始至達到平衡時，用D表示該反應速率為____________ mol/（Lmin）；方程式中m:n:p:q =________________ （2）該反應的化學平衡常數(shù)K為_________________(保留至一位小數(shù))； （3）下列措施能增大B的轉化率的是 （ ） A．升高溫度 B．保持體積不變通入1molB C．保持體積不變移出部分物質(zhì)D(g) D．將容器的容積增大為原來的2倍 E. 保持體積不變通入1mol A （4）能判斷該反應已經(jīng)達到化學平衡狀態(tài)的是（ ） A．恒容恒溫時容器中氣體壓強保持不變 B．混合氣體中D濃度不變 C．v(A)正 = v(A)逆 D．恒容時容器中氣體密度不變 （5）反應達到平衡后，第7 min時，改變條件，在第9min達到新的平衡，在圖2上作出第7 min至第15 min（作在答題紙上）：下列情況下，D濃度變化圖像 ①若降低溫度且平衡時D物質(zhì)的量變化了0.4 mol (用虛線) ②若將容器的容積壓縮為原來一半(用實線) 【答案】（1）0.1 mol/（Lmin）；2:1:3:1；（2）1.7；（3）C、E；（4）B、C、D；（5）關鍵點：起點在第7分鐘，拐點在第9分鐘。 考點：考查化學反應速率的計算、化學平衡常數(shù)、勒夏特列原理、化學平衡狀態(tài)的判斷等知識。