2018版高中化學(xué)二輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練題：化學(xué)反應(yīng)速率、平衡陌生圖像讀圖特訓(xùn)

1、(二)化學(xué)反應(yīng)速率、平衡陌生圖像讀圖特訓(xùn)1二甲醚也是清潔能源，用合成氣在催化劑存在下制備二甲醚的反應(yīng)原理為2C0(g) + 4f(g)CHOCH(g) + fO(g)，已知一定條件下，該反應(yīng)中 CO 的平衡轉(zhuǎn)化率a隨溫度、(1)a、b、c按從大到小的順序排序?yàn)?_(2)對(duì)于氣相反應(yīng)，用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(PB)代替物質(zhì)的量濃度(CB)也可以表示平衡常數(shù)(記作K)，則該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式Ko=_pCHOCH p0P2CO p4H2解析反應(yīng) 2CO(g) + 4f(g)催化劑 CHOCH(g) + HO(g)，增大“的濃度，平衡右移，CO 的轉(zhuǎn)化率增大，即投料比ng 增大，CO 的轉(zhuǎn)化率增大

2、，故abc。2 若在絕熱恒容密閉容器中通入一定量的SO 和 O2，一定條件下發(fā)生反應(yīng)：2SQ(g) +Q(g)2SO3(g) H=_ 196.6 kJ mol_，一段時(shí)間內(nèi)，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化曲線如下圖所示，則在 a 點(diǎn)時(shí)，反應(yīng) _(填“達(dá)到”或“未達(dá)到”)平衡狀態(tài)；t1t3時(shí)間內(nèi)，v正先增大后減小的主要原因是 _答案 未達(dá)到t1t2時(shí)間內(nèi)，V正增大的主要原因是反應(yīng)放熱導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高；t2t3時(shí)間投料比宦的變化曲線如圖所示答案(1)abc1內(nèi)，V正減小的主要原因是反應(yīng)物濃度減小解析化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是各物質(zhì)的濃度不再改變，其實(shí)質(zhì)是正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的正反應(yīng)速率顯然還在改變

3、，故一定未達(dá)平衡；tit2時(shí)間內(nèi)，v正增大的主要原因是反應(yīng)放熱導(dǎo)致容器內(nèi)溫度升高；1113時(shí)間內(nèi)，v正減小的主要原因是反應(yīng)物濃度減小導(dǎo)致反應(yīng)速率降低。3下圖是當(dāng)反應(yīng)器中按n(N2)：n(H2)= 1：3投料后，在 200C、400C、600C,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，混合物中 NH 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨總壓強(qiáng)的變化曲線(1)曲線 a、b 對(duì)應(yīng)溫度較高的是 _ (填“a”或“ b”)實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)合成氨，一定溫度和壓強(qiáng)下在 1 L 密閉容器中通入 5 mol N2、15 mol HL,10 min后達(dá)到 M 點(diǎn)平衡狀態(tài)，計(jì)算從反應(yīng)開始至平衡時(shí)間段內(nèi)的平均速率V(N2)=_mol-L1 1-min 。關(guān)于工業(yè)

4、合成氨的反應(yīng)，下列敘述正確的是 _ (填字母)。A.分離岀 NH 后的原料氣循環(huán)利用，可以提高f 的平衡轉(zhuǎn)化率B.使用催化劑能加快反應(yīng)速率且提高H2的平衡轉(zhuǎn)化率C.上圖中 M Q、R 點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是M) =K(Q)K(R)答案(1)b(2)0.375(3)AC解析(1)合成氨正方向?yàn)榉艧岱磻?yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，NH 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，故曲線a、b 對(duì)應(yīng)溫度較高的是 boM 點(diǎn) NH 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 60%N2(g) + 3H2(g)2NH(g)起始物質(zhì)的量濃度1/mol-L51501IH1Rf60H)2H0M比灼物質(zhì)的轉(zhuǎn)分?jǐn)?shù)倔壓強(qiáng)/MP”/mol-L3n2n變化物質(zhì)的量濃度1

5、(3)及時(shí)分離岀 NH,并循環(huán)利用原料氣，可以提高 Hb的平衡轉(zhuǎn)化率，故A 正確；使用催化劑能加快反應(yīng)速率，但不影響平衡的移動(dòng)，對(duì)H2的轉(zhuǎn)化率無影響，故 B 錯(cuò)誤；平衡常數(shù)與溫度有關(guān)，與其他條件無關(guān)，溫度相同時(shí)平衡常數(shù)相同，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高平衡常數(shù)越小，則MQ R 點(diǎn)平衡常數(shù)K的大小關(guān)系是K(M) =K(Q)K(R)，故 C 正確；答案為 AG4 在催化劑作用下合成氣合成甲烷過程中會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：I.CO(g)+3f(g)= CH4(g)+HO(g)1 Hi= 206 kJ moln.CO(g)+HO(g) = CO2(g)+H2(g)1 Ha= 41 kJ mol皿.2CO(g) +

6、 2f(g)=CH4(g) + CO(g)1H3= 247.4 kJ mol(1)圖 1 是太原理工大學(xué)煤化工研究所利用熱力學(xué)數(shù)據(jù)分析得到溫度對(duì)反應(yīng)IlnK(化學(xué)平衡常數(shù)K的自然對(duì)數(shù))的曲線圖，請(qǐng)分析岀現(xiàn)這樣趨勢(shì)的原因是平衡物質(zhì)的量濃度/molL5n15- 3n2nNH 的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為60%2n20 2nx100%解得:15則從反應(yīng)開始至平衡時(shí)間段內(nèi)的平均速率molL4V(N2)10 min0.375 molL.1min如圖所示，反應(yīng)溫度會(huì)直接影響SNCF 技術(shù)的脫硝效率4NH(g) + 4NQ(g) + Q(g)42(g) + 6fQ(g) H= 1 646 kJ mol圖2溫吐fil壓強(qiáng)

7、對(duì)甲烷產(chǎn)率的影響成甲烷適宜的反應(yīng)條件是在550630 K、1 MPa 的原因是 _答案（1）在其他條件不變時(shí)，溫度升高反應(yīng)I向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)使InK減小（2）催化劑 此條件下反應(yīng)速率較快而且甲烷產(chǎn)率較高解析（1）CO（g） + 3H2（g）=CH4（g） + HLO（g）H= 206 kJ mol一1此反應(yīng)正方向是放熱反應(yīng)，在其他條件不變的情況下，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，lnK也減小。（2）催化劑只改變反應(yīng)速率，不影響平衡的移動(dòng)，是提高甲烷反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素，根據(jù)相關(guān)知識(shí)和圖2分析在 550630 K 和 1 MPa 的條件下反應(yīng)速率較快而且甲烷產(chǎn)率較高，是合成甲烷適宜的反

8、應(yīng) 條件。5. SNC SCR 是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)（除去煙氣中的 NQ），其流程如下:SNCRSCR已知該方法中主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:（2）提高甲烷反應(yīng)選擇性的關(guān)鍵因素是_ ，根據(jù)相關(guān)知識(shí)和圖2 分析合煙氣（含NOJ320400 XA催化還原檢測(cè)岀及少-*-.1 MPa -c-0.5 MPa I (J MPii15 MPa -2.0 MPa解析(1)SNCR 技術(shù)脫硝的最佳溫度選擇925C的理由是925C時(shí)脫硝效率高，殘留氨濃度較小。(2)SNCR 與 SCR 技術(shù)相比，SNCR 技術(shù)的反應(yīng)溫度較高,其原因是反應(yīng)用催化劑降低其活化能；但當(dāng)煙氣溫度高于1 000C時(shí)，SNCR 脫硝效率明

9、顯降低，其原因可能是因?yàn)槊撓踔饕磻?yīng)是放熱反應(yīng)，溫度過高，使脫硝主要反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng)(或生成的 N2與 O反應(yīng)生成 NO 等)。6甲醇(CH3OH)作為一種清潔能源開始走進(jìn)人們的生活。某實(shí)驗(yàn)小組向一10 L 的恒容密閉容器中通入 1 mol CO 和 3 mol H2，發(fā)生反應(yīng)： CO(g) + 2H2(g)CHOH(g) HkPa溫度T、E、T3由小到大的順序?yàn)?_, a、b、c 三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量Ma)、Mb)、Me)由大到小的順序?yàn)?_ 。答案T1VT2VT3M(a)Mb)Me)解析 該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度越低，CO 的轉(zhuǎn)化率越大，則TIT2M(b) Me)。7.定條件下

10、， CO 和“合成 CHOH CO(g) + 2f(g)CHOH(g)。在體積一定的密閉容器中按物質(zhì)的量之比1：2充入 CO 和“，測(cè)得平衡混合物中 CHOH 的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。(1)A、B、C 三點(diǎn)平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是_；壓強(qiáng)：pi_(填“”“V”或“ = ”，下同 )p2；逆反應(yīng)速率：v逆(A)_v逆(B)。在 C 點(diǎn)，CO 的轉(zhuǎn)化率為 _ ;在 C 點(diǎn)，若再按物質(zhì)的量之比 1：2充入一定量的 CO 和 f,當(dāng)其他條件不變，達(dá)到新的平衡時(shí)，CHOH 的體積分?jǐn)?shù) _(填“增大”“減小”或“不變”)。hK)側(cè)702S0 :UM) 3511 400備0

11、5IK) 5S0答案(1)KAKB=K：V(2)75% 增大解析(1)影響平衡常數(shù)的外界因素為溫度。分析圖像知B、C 兩點(diǎn)溫度相同，故KB=Ke；當(dāng)其他條件不變時(shí)，升高溫度，甲醇的體積分?jǐn)?shù)減小，平衡逆向移動(dòng)，因此升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，則反應(yīng)：CO(g) + 2f(g)CHOH(g)為放熱反應(yīng)， 電故 A、B、C 三點(diǎn)平衡常數(shù)KA.心KC的大小關(guān)系是KAKB=KC；反應(yīng)：CO(g) + 2H2(g)CHOH(g)正向?yàn)闅怏w物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，甲醇的體積分?jǐn)?shù)增大；分析圖像知壓強(qiáng)：PlP2；溫度越高，反應(yīng)速率越快；壓強(qiáng)越大，反應(yīng)速率越快，溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響比壓強(qiáng)顯著，故逆反應(yīng)速率：v逆(A)v逆(B)o(2)分析圖像知 C 點(diǎn)甲醇的體積分?jǐn)?shù)為 50%,根據(jù)題意設(shè)起始加 入 CO Hb 的物質(zhì)的量分別為 1 mol、2 mol，轉(zhuǎn)化的 CO 的物質(zhì)的量為xmol，利用三段式分析。CO(g) + 2H2(g)CHOH(g)起始