2021年高考化學(xué)易錯(cuò)題專題訓(xùn)練一化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算含解析

1、化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡計(jì)算【錯(cuò)題糾正】例題1、.二甲醚是一種重要的清潔燃料，可以通過CH3OH分子間脫水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H23.5kJmol1。在t1，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時(shí)間變化如圖所示。(1)該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K_；在t1 時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)為_，達(dá)到平衡時(shí)n(CH3OCH3):n(CH3OH): n(H2O)=_。(2)相同條件下，若改變起始濃度，某時(shí)刻各組分濃度依次為：c(CH3OH)0.4 molL1、c(H2O)0.6 molL1、c(CH3OCH3)2.4molL1，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大?。簐正_v逆(填

2、“”、“K，則反應(yīng)逆向進(jìn)行， v(正)v(逆)。.(1) M的轉(zhuǎn)化率為60%，則M減少了1 molL-160=0.6 molL-1，由方程式可知N也減少了0.6 molL-1，N的轉(zhuǎn)化率為100%=25%；(2)該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，則M的轉(zhuǎn)化率增大；(3)由(1)可知平衡時(shí)M、N、P、Q的濃度分別為0.4 molL-1、1.8 molL-1、0.6 molL-1、0.6 molL-1，則該溫度下的平衡常數(shù)為：K=0.5，當(dāng)反應(yīng)物的起始濃度分別為c(M)4molL1，c(N)a molL1時(shí)，根據(jù)三段式：則平衡常數(shù)K=0.5，解得a=6?！敬鸢浮?(1)55:2:4 (2)

3、 ”“0，在一定條件下，向體積為1 L的密閉容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，測(cè)得H2O(g)和H2(g)的濃度隨時(shí)間變化曲線如圖所示，則該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K ，達(dá)到平衡時(shí)，CH4(g)的轉(zhuǎn)化率為 。7Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g) H2(g)I2(g)，在716 K時(shí)，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(shí)間t的關(guān)系如下表，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_。t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.7848乙苯催化脫氫

4、制苯乙烯反應(yīng)：CH2CH3(g) CHCH2(g)H2(g)，維持體系總壓強(qiáng)p恒定，在溫度T時(shí)，物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為，則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(用等符號(hào)表示)。9某溫度下，反應(yīng)2A(g) B(g)C(g)的平衡常數(shù)為1，在容積為2 L的密閉容器中加入A(g)。20 s時(shí)測(cè)得各組分的物質(zhì)的量如下表，則反應(yīng)前20 s的平均速率為 ，正反應(yīng)速率 逆反應(yīng)速率。物質(zhì)A(g)B(g)C(g)物質(zhì)的量/mol1.20.60.610.在1.0 L真空密閉容器中充入4.0 mol A(g)和4.0 mol B(g)，在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A(g)B(g)

5、 C(g)H，測(cè)得不同時(shí)刻該容器內(nèi)物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表，隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小，則H_(填“”、“”或“”)0，反應(yīng)從起始到20 min內(nèi)C的平均反應(yīng)速率是_。該溫度下，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為_。平衡時(shí)體系內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)是反應(yīng)起始時(shí)總壓強(qiáng)的_。時(shí)間/min010203040n(A)/mol4.02.51.5n2n3n(C)/mol01.5n13311用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的耐熱部件，能大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。工業(yè)上用化學(xué)氣相沉積法制備氮化硅，其反應(yīng)如下：3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g)H”“”或“”)。12

6、. 100 時(shí)，若將0.100 mol N2O4氣體放入1 L密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，c(N2O4)隨時(shí)間的變化如表所示。在040s時(shí)段，化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)為_ molL1s1；此溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)K為_。若將9.2 g NO2和N2O4氣體放入1 L密閉容器中，某時(shí)刻測(cè)得容器內(nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為50，則此時(shí)v正(N2O4)_v逆(N2O4)(填“”“”或“”)。時(shí)間/s0204060801000.1000.0700.0500.0400.0400.040參考答案【變式練習(xí)】1. (1)p1p2p3升高溫度、降低壓強(qiáng)KaKbKc(2)66.7%【解析】(1

7、)正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，CO的含量降低，根據(jù)圖像可知，在溫度相等時(shí)p1對(duì)應(yīng)的CO含量最高，則p1、p2、p3的大小關(guān)系是p1p2p3。升高溫度CO的含量升高，說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以欲提高C與CO2反應(yīng)中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率，應(yīng)采取的措施為升高溫度、降低壓強(qiáng)。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)系，升高溫度平衡右移，平衡常數(shù)增大，則圖中a、b、c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系是KaKb(3)B【解析】(1)設(shè)平衡時(shí)H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為x molH2S(g)CO2(g) COS(g)H2O(g)起始/mol 0.400.1000轉(zhuǎn)化/mol x x x x平衡/mol 0.40x 0.10x x

8、x由題意得：0.02解得：x0.01H2S的平衡轉(zhuǎn)化率1100%2.5%，K2.8103；(2)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(dòng)，故H0。(3)A項(xiàng)，充入H2S，H2S的轉(zhuǎn)化率反而減??；B項(xiàng)，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(xiàng)，充入COS，平衡左移，H2S的轉(zhuǎn)化率減?。籇項(xiàng)，充入N2，對(duì)平衡無影響，不改變H2S的轉(zhuǎn)化率。1. v(HCl)1.8103 molmin1【解析】設(shè)2.06.0 min內(nèi)，HCl轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為n2HCl(g)O2(g) H2O(g)C

9、l2(g) 2 1 n(5.41.8)103 mol解得n7.2103 mol，則v(HCl)1.8103 molmin12. 0.0010 molL1s1【解析】由題圖可知，060 s時(shí)段，N2O4的物質(zhì)的量濃度變化為0.060 molL1，v(N2O4)0.0010 molL1s1。3. v(A)v(A)v(A)0.05 molL1min1【解析】由圖給數(shù)據(jù)計(jì)算可得：v(A)0.025 molL1min1，v(A)0.0127 molL1min1，v(A)0.006 molL1min1，故v(A)v(A)v(A)。有物的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得v1(C)2v1(A)0.05 molL1

10、min1。4. 向正反應(yīng)方向 0.5【解析】由圖可知8 min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，c(Cl2)0.3 mol/L、c(CO)0.1 mol/L、c(COCl2)0.9 mol/L，則原平衡常數(shù)K30，向容器中各加入2 mol三種物質(zhì)時(shí)，Qc0.6K2.6，故反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。6. 0.1875 25%【解析】由圖可知，10 min時(shí)反應(yīng)到達(dá)平衡，平衡時(shí)水蒸氣、氫氣的濃度均為0.75 molL1，則：平衡常數(shù)K0.1875，平衡時(shí)甲烷轉(zhuǎn)化率100%25%。7. 【解析】由表中數(shù)據(jù)可知，無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終x(HI)均為0.784，說明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI

11、的初始濃度為1 molL1，則： 2HI(g) H2(g)I2(g)初始濃度/molL1 1 0 0轉(zhuǎn)化濃度/molL1 0.216 0.108 0.108平衡濃度/molL1 0.784 0.108 0.108K8. Kp或【解析】從濃度角度求Kc：根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，總壓強(qiáng)p相同時(shí)，乙苯的轉(zhuǎn)化率為，由此可得：，V反應(yīng)后(1)V，根據(jù)方程式及平衡常數(shù)的定義：Kc。從壓強(qiáng)角度求Kp：容器中氫氣的物質(zhì)的量為n，苯乙烯的物質(zhì)的量為n，乙苯的物質(zhì)的量為(1)n，氣體的總物質(zhì)的量為(1)n，所以氫氣的分壓為，苯乙烯的分壓為，乙苯的分壓為，因此Kp。9. 0.03 molL1s1 大于【解析】由題

12、意知前20 s的平均速率為v(A)1.2 mol/(2 L20 s)0.03 molL1s1，20 s時(shí)，Qc(B)c(C)/c2(A)0.25K，可逆反應(yīng)向正方向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率。10. 0.125 molL1min1 30.625【解析】溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小，說明化學(xué)平衡逆向移動(dòng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故H0。由20 min內(nèi)n(A)2.5 mol，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，n(C)2.5 mol，則v(C)0.125 molL1min1。(2)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)知在30 min時(shí)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，n(C)3 mol，根據(jù)三段式計(jì)算，平衡時(shí)n(A)n(B)1 mol，故平衡時(shí)c(C)3 mol/L，c(A)c(B)1 mol/L，則該溫度下平衡常數(shù)K3。等溫度、等體積條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時(shí)體系內(nèi)的總壓強(qiáng)與反應(yīng)起始時(shí)總壓強(qiáng)之比為0.625。11. (1)0.02 【解析】反應(yīng)達(dá)到平衡后，n(Si3N4)0.02 mol，故v(H2)0.02 mol/(Lmin)。溫度降低，平衡正向移動(dòng)，n(H2)減小，n(HCl)增大，故達(dá)到新平衡時(shí)。12. 0.002 50.36【解析】在040 s時(shí)段，v(NO2)2v(N2O4)20.002 5 molL1s1。由表中數(shù)據(jù)可知，60 s時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡時(shí)，c(N2O4)0.040 molL1