2019屆高考化學(xué) 專題十四 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題的破解策略精準(zhǔn)培優(yōu)專練.doc
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培優(yōu)點(diǎn)十四 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖象題的破解策略 一.化學(xué)平衡的相關(guān)計算 1.平衡常數(shù)的計算 典例1.t℃時,體積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+3Y(g)2Z(g),各組分在不同時刻的濃度如下表: 物質(zhì) X Y Z 初始濃度/molL?1 0.1 0.2 0 2min末濃度/molL?1 0.08 a b 平衡濃度/molL?1 0.05 0.05 0.1 下列說法中正確的是( ) A.平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為20% B.t℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為40 C.增大平衡后的體系壓強(qiáng),v正增大,v逆減小,平衡向正反應(yīng)方向移動 D.前2min內(nèi),用Y的變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)=0.03mol(Lmin) -1 【解析】X的轉(zhuǎn)化率α(X)=0.05molL?10.1molL?1100%=50%,故A錯誤;平衡常數(shù)K==1600,故B錯誤;增大壓強(qiáng),正、逆反應(yīng)速率均增大,故C錯誤;由表格中數(shù)據(jù)可知2min內(nèi)Y的濃度減小了0.06molL?1,v(Y)=0.06molL?12min=0.03mol(Lmin) -1,故D正確。 【答案】D 2.轉(zhuǎn)化率的計算 典例2.如圖,甲容器有一個移動活塞,能使容器保持恒壓。起始時向甲中充入2mol SO2、1mol O2,向乙中充入4mol SO2、2mol O2。甲、乙的體積都為1L(連通管體積忽略不計)。保持相同溫度和催化劑存在的條件下,關(guān)閉活塞K,使兩容器中各自發(fā)生下述反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。達(dá)平衡時,甲的體積為0.8L。下列說法正確的是( ) A.乙容器中SO2的轉(zhuǎn)化率小于60% B.平衡時SO3的體積分?jǐn)?shù):甲>乙 C.打開K后一段時間,再次達(dá)到平衡,甲的體積為1.4 L D.平衡后向甲中再充入2mol SO2、1mol O2和3mol SO3,平衡向正反應(yīng)方向移動 【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律(同溫同容時,壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比),達(dá)平衡后,混合氣體的物質(zhì)的量是初始時物質(zhì)的量的0.8倍,即0.83mol=2.4mol,即減小了0.6mol,根據(jù)化學(xué)方程式的計算可知: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) Δn 2 1 1.2mol 0.6mol 即達(dá)平衡后,反應(yīng)了1.2mol SO2,甲容器中SO2的轉(zhuǎn)化率為100%=60%,若乙容器壓強(qiáng)也不變,則平衡后體積為1.6L,現(xiàn)體積不變,相當(dāng)于甲平衡后增大壓強(qiáng),平衡正向移動,SO2的轉(zhuǎn)化率增大,A錯誤;根據(jù)上述分析,平衡時SO3的體積分?jǐn)?shù):甲<乙,B錯誤;根據(jù)上述分析,打開K后一段時間,再次達(dá)到平衡,總體積為2.4L,因此甲的體積為1.4L,C正確;根據(jù)上述分析,甲平衡后,容器中有0.8mol SO2,0.4mol O2,1.2mol SO3,物質(zhì)的量之比為2∶1∶3,平衡后向甲中再充入2mol SO2、1mol O2和3mol SO3,物質(zhì)的量之比不變,平衡不移動,D錯誤。 【答案】C 3.平衡時濃度的計算 典例3.某溫度下,在甲、乙、丙、丁四個恒容密閉容器中投入H2和I2,發(fā)生反應(yīng):H2(g)+I(xiàn)2(g)2HI(g)。反應(yīng)體系中各物質(zhì)濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如下。 容器 起始濃度 平衡濃度 c(H2)/(molL?1) c(I2)/(molL?1) c(HI)/(molL?1) 甲 0.01 0.01 0.004 乙 0.01 0.02 a 丙 0.02 0.01 b 丁 0.02 0.02 — 下列判斷正確的是( ) A.HI的平衡濃度:a=b>0.004 B.平衡時,H2的轉(zhuǎn)化率:丁>甲 C.平衡時,乙中H2的轉(zhuǎn)化率等于20% D.丙中條件下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4 【解析】對比甲容器,乙容器中增大碘的濃度,平衡正向移動,碘化氫的濃度增大,丙容器中氫氣的濃度增大,平衡正向移動,碘化氫的濃度增大,且兩者轉(zhuǎn)化率相同,故HI的平衡濃度:a=b>0.004,A正確;恒溫恒容,丁與甲相比,各物質(zhì)濃度增大一倍,為等效平衡,轉(zhuǎn)化率相同,B錯誤;甲容器中氫氣的轉(zhuǎn)化率 為100%=20%,乙中增大碘的濃度,氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,大于20%,C錯誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,故可以根據(jù)甲容器計算丙中條件下的平衡常數(shù),K==0.25,D錯誤。 【答案】A 4.氣體的平均分子量的計算 典例4.在一定溫度下,將兩種氣體M和N通入容積為VL的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng),M和N的物質(zhì)的量與時間的關(guān)系如圖所示,下列說法正確的是( ) A.0~t2內(nèi)用M表示的平均反應(yīng)速率是2/t2(mol(Lmin) -1) B.t1~t2內(nèi)容器內(nèi)的壓強(qiáng)逐漸減小 C.該反應(yīng)的方程式為N2M D.t2與t3時刻的混合氣體的平均相對分子質(zhì)量相等 【解析】圖像看出反應(yīng)從開始到平衡,N的物質(zhì)的量減小,應(yīng)為反應(yīng)物,M的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為是生成物,結(jié)合反應(yīng)的方程式可計算相關(guān)物質(zhì)的反應(yīng)速率以及物質(zhì)的量濃度關(guān)系。N的物質(zhì)的量減小,應(yīng)為反應(yīng)物,平衡時物質(zhì)的量變化值為8mol-2mol=6mol,M的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為生成物,平衡時物質(zhì)的量的變化值為5mol-2mol=3mol,則有n(N)∶n(M)=6mol:3mol=2∶1,可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM。則A.0~t2內(nèi)M的物質(zhì)的量增加了4mol-2mol=2mol,則用M表示的平均反應(yīng)速率是2mol/(VLt2min)=2/Vt2 mol(Lmin) -1,A錯誤;B.t1~t2內(nèi)容器發(fā)生反應(yīng)2NM,N轉(zhuǎn)化為M,物質(zhì)的量減少,所以容器內(nèi)的壓強(qiáng)逐漸減小,B正確;C.根據(jù)以上分析可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NM,C錯誤;D.t2與t3時刻的 混合氣體的總物質(zhì)的量不同,分別為8mol和7mol,則平均相對分子質(zhì)量不等,D錯誤;答案選B。 【答案】B 5.體系壓強(qiáng)的計算 典例5.在一密閉的容器中,將一定量的NH3加熱使其發(fā)生分解反應(yīng):2NH3(g)N2(g)+3H2(g),當(dāng) 達(dá)到平衡時,測得25%的NH3分解,此時容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來的( ) A.1.125倍 B.1.25倍 C.1.375倍 D.1.5倍 【解析】假設(shè)原容器中含有2mol氨氣,達(dá)到平衡時,測得25%的NH3分解,則容器中含有氨氣2mol(1-25%)=1.5mol,氮?dú)鉃?mol25%0.25mol,氫氣為2mol25%=0.75mol,同溫同體積是氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,平衡時,容器內(nèi)的壓強(qiáng)是原來的=1.25倍,故選B。 【答案】B 二.對點(diǎn)增分集訓(xùn) 1.在20℃、5.05105Pa條件下,某密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)2A(g)+xB(g)4C(g),達(dá)平衡時c(A)=1.00molL?1,現(xiàn)將壓強(qiáng)減小到1.01105 Pa,建立平衡后,c(A)=0.18molL?1,則下列說法正確的是( ) A.系數(shù)x>2 B.若增大該體系的壓強(qiáng),平衡向左移動,化學(xué)平衡常數(shù)變小 C.若增大該體系的壓強(qiáng),平衡向右移動,化學(xué)平衡常數(shù)不變 D.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K= 【解析】在5.05105 Pa條件下達(dá)平衡時c(A)=1.00molL?1,現(xiàn)將壓強(qiáng)減小到1.01105 Pa,壓強(qiáng)為原來的,若平衡不發(fā)生移動,則建立平衡后,A的濃度也應(yīng)該為原來的,即c(A)=0.20molL?1,但是c(A)=0.18molL?1,說明減小壓強(qiáng),平衡正向移動。根據(jù)平衡移動原理,減小壓強(qiáng),平衡向氣體體積增大的方向移動,所以2+x<4,所以x=1,A錯誤;若增大該體系的壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向,即向左移動,但是化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)也不變,B、C錯誤;化學(xué)平衡常數(shù)是可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時各生成物濃度冪指數(shù)的乘積與各反應(yīng)物濃度冪指數(shù)乘積的比,對該反應(yīng)來說,其化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=,D正確。 【答案】D 2.在372K時,把0.5mol N2O4通入體積為5L的真空密閉容器中,立即出現(xiàn)紅棕色。反應(yīng)進(jìn)行到2s時, NO2的濃度為0.02molL?1。在60s時,體系已達(dá)平衡,此時容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的1.6倍.下列說法正確的是( ) A.前2s以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol(Ls) -1 B.在2s時體系內(nèi)壓強(qiáng)為開始時的1.1倍 C.在平衡時體系內(nèi)含有N2O4 0.25mol D.平衡時,N2O4的轉(zhuǎn)化率為40% 【解析】A.反應(yīng)進(jìn)行到2s時,NO2的濃度為0.02molL?1,則前2s內(nèi)N2O4的濃度減少0.02 molL?12=0.01molL?1,則以N2O4的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.01 molL?12s=0.005molL?1s?1,A錯誤;B.前2s時,二氧化氮的物質(zhì)的量是0.02molL?15L=0.1mol,則消耗N2O4的物質(zhì)的量是0.1mol2=0.05mol,剩余N2O4的物質(zhì)的量是0.5mol-0.05mol=0.45mol,此時氣體總物質(zhì)的量是0.45mol+0.1mol=0.55mol,所以在2s時體系內(nèi)的壓強(qiáng)為開始時的0.550.5=1.1倍,B正確;C.平衡時壓強(qiáng)是開始的1.6倍,說明平衡時氣體的物質(zhì)的量是原來的1.6倍,則平衡時氣體的物質(zhì)的量是0.5mol1.6=0.8mol,物質(zhì)的量增加0.8mol-0.5mol=0.3mol,根據(jù)化學(xué)方程式N2O42NO2可知,每有1mol N2O4反應(yīng)生成2mol NO2,氣體物質(zhì)的量增加1mol,所以當(dāng)氣體的物質(zhì)的量增加0.3mol時,有0.3mol N2O4參加反應(yīng),生成0.6mol NO2,剩余N2O4的物質(zhì)的量是0.5mol-0.3mol=0.2mol,C錯誤;D.根據(jù)C的分析,平衡時N2O4的轉(zhuǎn)化率是0.3mol/0.5mol100%=60%,D錯誤。答案選B。 【答案】B 3.在體積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):X2(g)+2Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為a molL?1、b molL?1、0.2molL?1(非平衡態(tài)),在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,Z的濃度為0.3molL?1,則下列判斷正確的是( ) A.b≥0.1molL?1 B.改變條件建立新平衡時Z的平衡濃度c:0.2molL?1≤c<0.3molL?1 C.a(chǎn)≥0.05molL?1 D.該平衡時氣體物質(zhì)的量濃度之和小于(a+b+0.2)molL?1 【解析】A. 在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,Z的濃度為0.3molL?1,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,生成Z是0.1molL?1,所以消耗Y2是0.1molL?1,則b-0.1>0,即b>0.1,A錯誤;B. 改變條件建立新平衡時由于不能確定平衡移動方向,則無法確定Z的平衡濃度,B錯誤;C. 在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,Z的濃度為0.3 molL?1,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,生成Z是0.1molL?1,所以消耗X2是0.05molL?1,則a-0.05>0,即a>0.05,C錯誤;D. 在一定條件下,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,Z的濃度為0.3molL?1,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,正反應(yīng)體積減小,則該平衡時氣體物質(zhì)的量濃度之和小于(a+b+0.2)molL?1,D正確。答案選D。 【答案】D 4.固體碘化銨置于密閉容器中,加熱至一定溫度后恒溫,容器中發(fā)生反應(yīng):①NH4I(s)NH3(g)+HI(g); ②2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g)。測得平衡時c(I2)=0.5molL?1,反應(yīng)①的平衡常數(shù)為20,則下列結(jié)論不正確的是( ) A.平衡時c(NH3)=5molL?1 B.平衡時HI分解率為20% C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化不可以作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志 D.平衡后縮小容器容積,NH4I的物質(zhì)的量增加,I2的物質(zhì)的量不變 【解析】設(shè)碘化銨生成氨氣和碘化氫的濃度為x。 2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g) 起始(molL?1) x 0 0 變化(molL?1) 1 0.5 0.5 平衡(molL?1) x?1 0.5 0.5 根據(jù)反應(yīng)①的平衡常數(shù)為20,得x(x?1)=20,解得x=5molL?1,c(NH3)=5molL?1,A正確;平衡時HI分解率為100%=20%,B正確;反應(yīng)①固體生成氣體,氣體的平均摩爾質(zhì)量始終不變,反應(yīng)②反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,氣體的平均摩爾質(zhì)量始終不變,故混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再發(fā)生變化不可以作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志,C正確;平衡后縮小容器容積,平衡①逆向移動,NH4I的物質(zhì)的量增加,HI的物質(zhì)的量降低,平衡②逆向移動,則I2的物質(zhì)的量減小,D錯誤。 【答案】D 5.將4mol A氣體和2mol B氣體在體積為2L的密閉容器中混合,并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g),若經(jīng)2 s后測得A的物質(zhì)的量為2.8mol,C的物質(zhì)的量濃度為0.6molL?1?,F(xiàn)有下列幾種說法:①2s內(nèi)用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為0.3mol(Ls)-1;②2s內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均反應(yīng)速率為0.15 mol(Lmin)-1;③2 s時物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為70%;④x=2。其中正確的是: A.①④ B.②③ C.①②③ D.①②④ 【解析】2s后生成C為0.6molL?12L=1.2mol, 2A(g) + B(g) xC(g) 開始 4mol 2mol 0 轉(zhuǎn)化 1.2mol 0.6mol 1.2mol 2s 2.8mol 1.4mol 1.2mol 2s內(nèi)用物質(zhì)C表示的平均反應(yīng)速率為=0.3mol(Ls)-1。①2s內(nèi)用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為 =0.3mol(Ls)-1,故①正確;②反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,則2s內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均反應(yīng)速率為0.3mol(Ls)-11/2=0.15mol(Ls)-1,故②錯誤;③2s時物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為100%=30%,故③錯誤;④反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,A、C的反應(yīng)速率相同,則x=2,故④正確;故選A。 【答案】A 6.平衡體系mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g) ΔH =bkJmol-1,下列結(jié)論中錯誤的是( ) A.若溫度不變,將容器的體積縮小到原來的一半,達(dá)到新平衡時A的濃度為原來的2.2倍,則m+n<p+q B.若平衡時,A、B的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時,A、B的物質(zhì)的量之比為m∶n C.保持其它條件不變,升高溫度,D的體積分?jǐn)?shù)增大說明該反應(yīng)的ΔH<0。 D.若m+n=p+q,則向含有a mol氣體的平衡體系中再加入a mol的B,達(dá)到新平衡時,氣體的總物質(zhì)的量等于2a mol 【解析】A.溫度不變,將容器的體積縮小到原來的一半,A的濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,平衡移動,若到新平衡A的濃度為原來的2.2倍,說明該反應(yīng)逆向移動,則m+n<p+q,故正確;B. 若平衡時,A、B的轉(zhuǎn)化率相等,說明反應(yīng)開始時,A、B的物質(zhì)的量之比滿足化學(xué)計量數(shù)比,為m∶n,故正確;C.保持其它條件不變,升高溫度,D的體積分?jǐn)?shù)增大,說明反應(yīng)正向移動,則該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即說明該反應(yīng)的ΔH>0,故錯誤;D. 若m+n=p+q,則向含有a mol氣體的平衡體系中再加入a mol的B,達(dá)到新平衡時總物質(zhì)的量不變,仍為2a mol,故正確。故選C。 【答案】C 7.在10L密閉容器中,1mol A和3mol B在一定條件下反應(yīng):A(g)+xB(g)2C(g),2 min后反應(yīng)達(dá)到平衡時,測得混合氣體共3.4mol,生成0.4mol C,則下列計算結(jié)果正確的是( ) A.平衡時,容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時的 B.x值等于3 C.A的轉(zhuǎn)化率為20% D.B的平均反應(yīng)速率為0.4molL-1min-l 【解析】 A(g)+xB(g)2C(g) 起始量(mol): 1 3 0 轉(zhuǎn)化量(mol):0.2 0.2x 0.4 平衡量(mol):0.8 3-0.2x 0.4 混合氣體共3.4mol=0.8mol+(3-0.2x)mol+0.4mol,解得x=4 A. 壓強(qiáng)之比是物質(zhì)的量之比,則平衡時,容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始時的=,A錯誤;B. 根據(jù)計算可知x=4,B錯誤;C. A的轉(zhuǎn)化率為0.2/1100%=20%,C正確;D. 消耗B的濃度是0.8mol10L=0.08molL-1,則B的平均反應(yīng)速率為0.08molL-12min=0.04molL-1min-l,D錯誤;答案選C。 【答案】C 8.恒溫下,物質(zhì)的量之比為2∶1的SO2和O2的混合氣體在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),n(SO2)隨時間變化關(guān)系如下表: 時間/min 0 1 2 3 4 5 n(SO2)/mol 0.20 0.16 0.13 0.11 0.08 0.08 下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)進(jìn)行到第3分鐘時,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率 B.若要提高SO2的轉(zhuǎn)化率,可用空氣代替純氧氣并鼓入過量空氣 C.從反應(yīng)開始到達(dá)到平衡,用SO3表示的平均反應(yīng)速率為0.01mol(Lmin) -1 D.容器內(nèi)達(dá)到平衡狀態(tài)時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)之比為5∶4 【解析】A.根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知反應(yīng)進(jìn)行到第3分鐘時沒有達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則逆反應(yīng)速率小于正反應(yīng)速率,A錯誤;B.用空氣代替純氧氣并鼓入過量空氣,可促進(jìn)二氧化硫的轉(zhuǎn)化,平衡正向移動,則提高SO2的轉(zhuǎn)化率,B正確;C.由表格數(shù)據(jù)可知,4min時達(dá)到平衡,消耗二氧化硫?yàn)?.20mol-0.08mol=0.12mol,即生成SO3為0.12mol,濃度是0.06molL?1,則用SO3表示的平均反應(yīng)速率為0.06molL?14min=0.015mol(Lmin)-1,C錯誤;D.開始SO2和O2的物質(zhì)的量分別為0.2mol、0.1mol,由表格數(shù)據(jù)可知平衡時SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量分別為0.08mol、0.04mol、0.12mol,由壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可知,達(dá)到平衡狀態(tài)時的壓強(qiáng)與起始時的壓強(qiáng)之比為(0.08+0.04+0.12)/(0.2+0.1)=4∶5,D錯誤;答案選B。 【答案】B 9.甲醇汽油是一種新能源清潔燃料,可以作為汽油的替代物。工業(yè)上可用CO和H2制取甲醇,化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=b kJmol?1,為研究平衡時CO的轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)物投料比[]及溫度的關(guān)系,研究小組在10 L的密閉容器中進(jìn)行模擬反應(yīng),并繪出如圖所示曲線: (1)b________(填“>”或“<”)0。 (2)若反應(yīng)Ⅱ的n(CO)=10 mol、投料比為0.5,則: A點(diǎn)的平衡常數(shù)KA=________,B點(diǎn)的平衡常數(shù)KB________(填“>”“<”或“=”)KA。 (3)為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是____________、______________________(答出兩條即可)。 【解析】(1)由圖像可知,一氧化碳轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而減小,說明平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),b<0。(2)若反應(yīng)Ⅱ的n(CO)=10mol、投料比為0.5,則n(H2)=20mol, CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 起始量(molL?1) 1 2 0 變化量(molL?1) 0.5 1 0.5 平衡量(molL?1) 0.5 1 0.5 A點(diǎn)的平衡常數(shù)KA==1,A、B點(diǎn)是相同溫度下的平衡,平衡常數(shù)只隨溫度變化,所以A、B點(diǎn)的平衡常數(shù)相同。(3)依據(jù)反應(yīng)特征和平衡移動原理分析提高一氧化碳轉(zhuǎn)化率可采取減小投料比、較低溫度、增大壓強(qiáng)、分離出CH3OH等措施。 【答案】(1)< (2)1 = (3)減小投料比 在較低溫度下進(jìn)行反應(yīng) 10.Bodensteins研究了下列反應(yīng): 2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g) 在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表: t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 (1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為______________。 (2)上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v(正)=k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v(逆)=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為________(以K和k正表示)。若k正=0.0027min?1,在t=40 min時,v(正)=______ min?1。 (3)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計算得到v(正)~x(HI)和v(逆)~x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點(diǎn)分別為____________(填字母)。 【解析】(1)設(shè)開始加入的HI為x mol,達(dá)平衡時轉(zhuǎn)化的HI為a mol,則 2HI(g)H2(g)+I(xiàn)2(g) 開始量/mol x 0 0 轉(zhuǎn)化量/mol a 平衡量/mol x-a 所以=0.784,得a=0.216x,K=。(2)平衡狀態(tài)下,v(正)=v(逆),故有k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),則k逆==。v(正)=k正x2(HI),在40 min時,x(HI)=0.85,所以,v(正)=0.0027min?10.852=1.9510-3min?1。(3)圖象右半?yún)^(qū)的正反應(yīng)速率加快,坐標(biāo)點(diǎn)會上移;平衡(題中已知正反應(yīng)吸熱)向右移動,坐標(biāo)點(diǎn)會左移。綜前所述,找出A點(diǎn),同理可找出E點(diǎn)。 【答案】(1) (2) 1.9510-3 (3)AE- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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