2019高考化學(xué)“985”沖刺二輪精講練通用版講義:第1部分 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 含答案_第1頁
2019高考化學(xué)“985”沖刺二輪精講練通用版講義:第1部分 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 含答案_第2頁
2019高考化學(xué)“985”沖刺二輪精講練通用版講義:第1部分 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 含答案_第3頁
2019高考化學(xué)“985”沖刺二輪精講練通用版講義:第1部分 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 含答案_第4頁
2019高考化學(xué)“985”沖刺二輪精講練通用版講義:第1部分 第8講 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 含答案_第5頁
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學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得,業(yè)必貴于專精第8講化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡知考點(diǎn)明方向滿懷信心正能量設(shè)問方式①化學(xué)反應(yīng)速率影響分析及計(jì)算[例](2018·全國卷Ⅲ,10),(2018·北京卷,9)②化學(xué)平衡移動原理應(yīng)用[例](2018·全國卷Ⅱ,27),(2017·江蘇卷,15),(2018·天津卷,5)③平衡常數(shù)、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)計(jì)算[例](2018·全國卷Ⅰ,28),(2018·全國卷Ⅱ,27),(2018·天津卷,6),(2018·全國卷Ⅲ,28)④反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像問題[例](2018·全國卷Ⅱ,27),(2018·北京卷,10),(2018·江蘇卷,10)知識點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)線引領(lǐng)復(fù)習(xí)曙光現(xiàn)釋疑難研熱點(diǎn)建模思維站高端考點(diǎn)一化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素▼命題規(guī)律:1.題型:選擇題、填空題。2.考向:歷年高考都有所涉及,屬于高頻考點(diǎn),主要有以下考查角度:①化學(xué)反應(yīng)速率的定量計(jì)算;②化學(xué)反應(yīng)速率的大小比較;③外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響及其圖像、數(shù)據(jù)表格分析。▼方法點(diǎn)撥:1.化學(xué)反應(yīng)速率計(jì)算公式的理解與靈活運(yùn)用v(B)=eq\f(ΔcB,Δt)=eq\f(ΔnB,V·Δt)(1)濃度變化只適用于氣體和溶液中的溶質(zhì),不適用于固體和純液體.(2)化學(xué)反應(yīng)速率是某段時(shí)間內(nèi)的平均反應(yīng)速率,而不是瞬時(shí)速率。(3)同一化學(xué)反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,如反應(yīng):aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)v(A)=eq\f(a,b)v(B),v(C)=eq\f(c,b)v(B),v(D)=eq\f(d,b)v(B)(4)計(jì)算反應(yīng)速率時(shí),物質(zhì)的量的變化值要轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量濃度的變化值。2.活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系實(shí)質(zhì)3.影響反應(yīng)速率的因素、方式與結(jié)果(1)氣體反應(yīng)體系中充入“惰性氣體”(不參加反應(yīng))時(shí)的影響恒溫恒容:充入“惰性氣體”→p總增大→ci不變→v不變。恒溫恒壓:充入“惰性氣體”→V增大→ci減小→v減小.(2)溫度對反應(yīng)速率的影響升高溫度,v(正)、v(逆)均增大,但吸熱反應(yīng)正方向速率比逆方向速率增大幅度大。降低溫度,v(正)、v(逆)均減小,但放熱反應(yīng)正方向速率比逆方向速率減小幅度小。(3)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響增大壓強(qiáng),v(正)、v(逆)均增大,但氣體分子總數(shù)減小方向速率增大的幅度更大。減小壓強(qiáng),v(正)、v(逆)均減小,但氣體分子總數(shù)增大方向的反應(yīng)速率減小的幅度相對更小.(4)濃度對反應(yīng)速率的影響增大(減小)反應(yīng)物的濃度,正反應(yīng)速率增大(減小),逆反應(yīng)速率該瞬間不變增大(減小)生成物的濃度,逆反應(yīng)速率增大(減小),正反應(yīng)速率該瞬間不變(5)催化劑對反應(yīng)速率的影響使用催化劑,v(正)、v(逆)同等程度增大。1.(1)下列說法正確的是__AB__(填標(biāo)號)。A.(2018·全國卷Ⅲ)用稀硫酸和鋅粒制取H2時(shí),加幾滴CuSO4溶液以加快反應(yīng)速率B.(2018·江蘇卷)如圖是室溫下H2O2催化分解放出氧氣的反應(yīng)中c(H2O2)隨反應(yīng)時(shí)間變化的曲線,說明隨著反應(yīng)的進(jìn)行H2O2分解速率逐漸減小C.(2018·江蘇卷)在酶催化淀粉水解反應(yīng)中,溫度越高淀粉水解速率越快D.(2018·全國卷Ⅱ)向2支盛有5mL不同濃度NaHSO3溶液的試管中同時(shí)加入2mL5%H2O2溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,探究濃度對反應(yīng)速率的影響E.(2016·天津卷)金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),被腐蝕的速率和氧氣濃度無關(guān)(2)①(2018·全國卷Ⅲ)對于反應(yīng)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。在343K下:要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有__改進(jìn)催化劑__、__提高反應(yīng)物壓強(qiáng)__。a、b處反應(yīng)速率大?。簐a__大于__vb(填“大于"“小于”或“等于”)。②(2018·全國卷Ⅰ)對于反應(yīng)2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),R。A.Ogg提出如下反應(yīng)歷程:第一步N2O5NO3+NO2快速平衡第二步NO2+NO3→NO+NO2+O2慢反應(yīng)第三步NO+NO3→2NO2快反應(yīng)其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡。下列表述正確的是__AC__(填標(biāo)號)。A.v(第一步的逆反應(yīng))>v(第二步反應(yīng))B.反應(yīng)的中間產(chǎn)物只有NO3C.第二步中NO2與NO3的碰撞僅部分有效D.第三步反應(yīng)活化能較高突破點(diǎn)撥(1)原電池可加快反應(yīng)速率;(2)催化劑有最適活性溫度;(3)決定反應(yīng)速率快慢的主要原因是活化能大小解析(1)加入CuSO4溶液后,Zn置換出Cu形成原電池可以加快反應(yīng)速率,選項(xiàng)A正確;據(jù)圖像,隨著時(shí)間的推移,c(H2O2)變化趨于平緩,表示H2O2分解速率逐漸減小,選項(xiàng)B正確;酶是一類具有催化作用的蛋白質(zhì),酶的催化特點(diǎn)是:條件溫和、不需加熱,具有高度的專一性、高效催化作用,溫度越高酶會發(fā)生變性,催化活性降低,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;反應(yīng)的方程式為HSOeq\o\al(-,3)+H2O2=SOeq\o\al(2-,4)+H++H2O,反應(yīng)過程中沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,因此無法探究濃度對反應(yīng)速率的影響,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;吸氧腐蝕中氧氣為反應(yīng)物,濃度越大速率越快,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)①縮短達(dá)到平衡的時(shí)間,就是加快反應(yīng)速率,所以可以采取的措施是增大壓強(qiáng)(增大反應(yīng)物濃度)、加入更高效的催化劑(改進(jìn)催化劑);a、b兩點(diǎn)的轉(zhuǎn)化率相等,可以認(rèn)為各物質(zhì)的濃度對應(yīng)相等,而a點(diǎn)的溫度更高,所以速率更快,即va>vb。②第一步反應(yīng)快,所以第一步的逆反應(yīng)速率大于第二步的逆反應(yīng)速率,選項(xiàng)A正確;根據(jù)第二步和第三步可知中間產(chǎn)物還有NO,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)第二步反應(yīng)生成物中有NO2,可知NO2與NO3的碰撞僅部分有效,選項(xiàng)C正確;第三步反應(yīng)快,所以第三步反應(yīng)的活化能較低,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。【變式考法】(1)(2018·武漢新起點(diǎn))已知:CH2CH3(g)eq\o(→,\s\up7(催化劑))CHCH2(g)+H2(g)ΔH=+124kJ·mol-1,若反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下(只改變一種條件)的變化狀況如圖所示(第10min到14min的濃度變化曲線未表示出):比較產(chǎn)物苯乙烯在2~3min、5~6min和12~13min時(shí)平均反應(yīng)速率分別以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示的大小__v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)__.(2)(2016·全國卷Ⅲ)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323K,NaClO2溶液濃度為5×10-3mol·L-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。離子SOeq\o\al(2-,4)SOeq\o\al(2-,3)NOeq\o\al(-,3)NOeq\o\al(-,2)Cl-c/(mol·L-1)8.35×10-46.87×10-61。5×10-41.2×10-53。4×10-3由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率__大于__脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是__NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高_(dá)_。(3)(2018·皖江名校聯(lián)考)某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率,為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列實(shí)驗(yàn).將表中所給的混合溶液分別加入到6個(gè)盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積氣體所需的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)混合溶液ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00。52。55V620H2O/mLV7V8V9V10100其中:V1=__30_mL__,V6=__10_mL__,V9=__17.5_mL__.(4)(2018·石家莊二模)如圖所示,A是由導(dǎo)熱材料制成的密閉容器,B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的透明氣囊。關(guān)閉K2,將1molNO2通過K1充入真空A中,再關(guān)閉K1,反應(yīng)起始時(shí)A的體積為aL(忽略導(dǎo)管中的氣體體積)。若容器A中到達(dá)平衡所需時(shí)間ts,達(dá)到平衡后容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始壓強(qiáng)的0.8倍,則平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=__eq\f(0.4,at)mol/(L·s)__。解析(1)2~3min和12~13min均處于平衡狀態(tài),苯乙烯的平均反應(yīng)速率均為0,而5~6min時(shí),苯乙烯的濃度不斷增大,故5~6min苯乙烯的反應(yīng)速率最大。(2)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在相同時(shí)間內(nèi)硫酸根離子的濃度增加的多,因此脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是二氧化硫的還原性強(qiáng),易被氧化且比較易溶于水。(3)要對比實(shí)驗(yàn)效果,那么除了硫酸銅的物質(zhì)的量不一樣以外,要保證其他條件相同,而且是探究硫酸銅量的影響,那么每組硫酸的量要保持相同,六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同,A組中硫酸為30mL,那么其他組硫酸量也都為30mL,而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同,F(xiàn)組中硫酸銅20mL,水為0mL,V5=30mL,那么總量為50mL,所以V1=30mL,V6=10mL,V9=50mL-30mL-2.5mL=17.5mL.(4)根據(jù)“三段式”求解:設(shè)生成的四氧化二氮為x,2NO2(g)N2O4(g)起始量10變化量2xx平衡量1-2xx1-2x+x=0。8×1,解得:x=0。2mol,則平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=eq\f(\f(2×0。2mol,aL),ts)=eq\f(0.4,at)mol/(L·s)。2.(1)(2018·北京卷)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下:已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有__研磨、加熱__。(2)(2018·北京卷)已知SO2的歧化反應(yīng)為:3SO2+2H2O=S↓+2H2SO4,I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過程如下。將ii補(bǔ)充完整。i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2Oii.I2+2H2O+__SO2__=__SOeq\o\al(2-,4)__+__4H+__+2I-探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中,密閉放置觀察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)序號ABCD試劑組成0。4mol·L-1KIamol·L-1KI0.2mol·L-1H2SO40。2mol·L-1H2SO40。2mol·L-1KI0.0002molI2實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快無明顯現(xiàn)象溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快①B是A的對比實(shí)驗(yàn),則a=__0.4__.②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是__見解析__.③實(shí)驗(yàn)表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A,結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因:__反應(yīng)ii比i快;D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快__解析(1)研磨能增大反應(yīng)物的接觸面積,加快反應(yīng)速率,加熱,升高溫度加快反應(yīng)速率;流程中能加快反應(yīng)速率的措施有:研磨、加熱。(2)SO2歧化的總反應(yīng)為3SO2+2H2O=2H2SO4+S,I-作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,(總反應(yīng)-反應(yīng)i)÷2得反應(yīng)ii為I2+2H2O+SO2=4H++SOeq\o\al(2-,4)+2I-。①B是A的對比實(shí)驗(yàn),采用控制變量法,B比A多加了0.2mol/LH2SO4,A與B中KI濃度應(yīng)相等,則a=0.4。②對比A與B,加入H+可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率;對比B與C,單獨(dú)H+不能催化SO2的歧化反應(yīng);比較A、B、C,可得出的結(jié)論是:I-是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率。③對比D和A,D中加入KI的濃度小于A,D中多加了I2,反應(yīng)i消耗H+和I-,反應(yīng)ii中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快”,反應(yīng)速率D>A,由此可見,反應(yīng)ii比反應(yīng)i速率快,反應(yīng)ii產(chǎn)生H+使c(H+)增大,從而反應(yīng)i加快.3.(1)(2018·宿州三模)T℃時(shí),在1L的密閉容器中加入20。0gFe2O3和3.6gC,只發(fā)生反應(yīng):2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g),20min后達(dá)到平衡,固體質(zhì)量變?yōu)?9.2g,用CO2表示的反應(yīng)速率為__0.005mol·L-1·min-1__。(2)(2018·福州三模)若將lmolCO2和2molH2充入容積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-58kJ/mol,若5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),H2的轉(zhuǎn)化率為90%,則用CO2表示的平均反應(yīng)速率為__0.06_mol·L-1·min-1__。(3)(2018·七臺河期末)合成氣CO和H2在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);在某壓強(qiáng)下,合成甲醇的反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率如圖所示。500K溫度下,將2molCO和4molH2充入2L的密閉容器中,5min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),則0~5min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OH)=__0。12_mol·L-1·min-1__。(4)(2018·吉林二調(diào))在一個(gè)恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g)eq\o(,\s\up7(高溫))CH3OH(g),在不同時(shí)間測定的各成分物質(zhì)的量濃度如下表:時(shí)間濃度(mol/L)c(CO)c(H2)c(CH3OH)第0min4.08.00第10min3.87.60.2第20min3。46。80.6第30min3.46。80。6第40min3。97。80。1①CO的平均反應(yīng)速率v(0min~10min)/v(10min~20min)=__eq\f(1,2)__。②若在第30min時(shí)改變了反應(yīng)條件,改變的反應(yīng)條件可能是__升高溫度__。解析(1)根據(jù)反應(yīng)2Fe2O3(s)+3C(s)4Fe(s)+3CO2(g)固體減少的質(zhì)量為生成的二氧化碳的質(zhì)量,即(20。0+3。6-19.2)g=4。4g,物質(zhì)的量為0。1mol,用CO2表示的反應(yīng)速率為eq\f(\f(0。1mol,1L),20min)=0。005mol·L-1·min-1;(2)5min時(shí)v(H2)=2mol×0。9÷2L÷5min=0.18mol/(L·min),所以v(CO2)=v(H2)/3=0.06mol/(L·min).(3)從圖中得到:500K溫度下,將2molCO和4molH2(即橫坐標(biāo)為2)充入2L的密閉容器中,達(dá)平衡時(shí)的CO轉(zhuǎn)化率為60%,所以參與反應(yīng)的CO為1.2mol,生成的甲醇也是1。2mol,速率為eq\f(1。2mol,2L×5min)=0.12mol·L-1·min-1。(4)①CO的平均反應(yīng)速率eq\f(v0min-10min,v10min-20min)=eq\f(4mol/L-3.8mol/L,3.8mol/L-3.4mol/L)=eq\f(1,2);②由表中數(shù)據(jù)可知,第20min濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),第30min時(shí)改變了條件后,平衡逆向移動,c(H2)、c(CO)、c(CH3OH)的變化量分別為0。5mol/L、1.0mol/L、0。5mol/L,滿足方程式,故不可能為增大某一物質(zhì)濃度,也不可能增大壓強(qiáng)反應(yīng)混合物的濃度都增大,不可能是催化劑,只能是改變溫度,由于30min~40min之間反應(yīng)速率比10min~20min快,只能是升高溫度.“控制變量法探究”的解題策略考點(diǎn)二化學(xué)平衡狀態(tài)及影響因素▼命題規(guī)律:1.題型:選擇題、填空題。2.考向:常見的考查角度有:①化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷;②外界條件對化學(xué)平衡的影響;③化學(xué)平衡圖像的分析;④有關(guān)影響化學(xué)平衡因素的實(shí)驗(yàn)探究。▼方法點(diǎn)撥:1.化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的2類標(biāo)準(zhǔn)(1)絕對標(biāo)志(2)微觀角度從微觀的角度分析,如反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列均可說明該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài):①斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成1molN≡N鍵;②斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)生成3molH—H鍵;③斷裂1molN≡N鍵的同時(shí)斷裂6molN—H鍵;④生成1molN≡N鍵的同時(shí)生成6molN—H鍵。2.化學(xué)平衡移動判斷的2類方法和1條規(guī)律(1)比較平衡破壞瞬間的正逆反應(yīng)速率的相對大小來判斷a.v正>v逆平衡正向移動;b.v正=v逆≠0平衡不移動;c.v正〈v逆平衡逆向移動.(2)比較濃度熵(Q)與平衡常數(shù)(K)的大小來判斷a.若Q〉K平衡逆向移動;b.若Q=K平衡不移動;c.若Q〈K平衡正向移動。(3)平衡移動規(guī)律——勒夏特列原理3.不能用勒夏特列原理解釋的問題(1)不存在平衡狀態(tài)的問題就不能用勒夏特列原理解釋;(2)存在平衡狀態(tài),但是平衡未移動的問題也不能用勒夏特列原理解釋:如加壓平衡體系H2(g)+Br2(g)2HBr(g)顏色加深、工業(yè)合成氨使用催化劑等;(3)工業(yè)生產(chǎn)中條件的選擇從實(shí)際出發(fā):如合成氨工業(yè)選擇500℃比室溫對生產(chǎn)有利、硫酸工業(yè)二氧化硫轉(zhuǎn)化三氧化硫時(shí)選擇常壓而不是高壓。1.下列說法正確的是__(3)__(填標(biāo)號)。(1)(2017·海南卷)已知反應(yīng)CO(g)+H2O(g)eq\o(=,\s\up7(催化劑))CO2(g)+H2(g)ΔH<0。在一定溫度和壓強(qiáng)下于密閉容器中,反應(yīng)達(dá)到平衡,若減小壓強(qiáng),n(CO2)增加;充入一定量的氮?dú)?,n(H2)不變(2)(2017·天津卷)常壓下羰基化法精煉鎳的原理為:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),該反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)(3)(2016·天津卷)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH〈0,若容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變,達(dá)到化學(xué)平衡(4)(2016·天津卷)在恒溫恒容的密閉容器中,某儲氫反應(yīng):MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)ΔH<0,達(dá)到化學(xué)平衡,若向容器內(nèi)通入少量氫氣,則v(放氫)〉v(吸氫)(5)(2015·重慶卷)在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡:CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g),若通入CO后,正反應(yīng)速率逐漸增大(6)(2015·安徽卷)汽車尾氣中,產(chǎn)生NO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),如圖曲線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)在某一起始條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。若曲線b對應(yīng)的條件改變是溫度,可判斷該反應(yīng)的ΔH<0(7)(2016·北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2Oeq\o\al(2-,7)(橙色)+H2O2CrOeq\o\al(2-,4)(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?。突破點(diǎn)撥(1)外界條件改變時(shí),要注意條件改變的瞬間和達(dá)到新平衡的過程中正逆反應(yīng)速率的變化,是兩種不同情形;(2)平衡移動方向應(yīng)從勒夏特列原理進(jìn)行分析:平衡向著“削弱這種改變"方向移動。解析(1)減壓平衡不移動,n(CO2)不變,錯(cuò)誤;恒壓充入氮?dú)?,體積增大,效果等同于減壓,但是平衡不移動,n(H2)不變,正確;(2)平衡時(shí),4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),錯(cuò)誤;(3)該反應(yīng)是氣體壓強(qiáng)減小的反應(yīng),所以壓強(qiáng)不變可以說明達(dá)到了平衡狀態(tài),正確;(4)加入氫氣正反應(yīng)速率增大,v(放氫)〈v(吸氫),錯(cuò)誤;(5)通入CO反應(yīng)物濃度增大,該瞬間正反應(yīng)速率增大,但隨著反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)物濃度減小,正反應(yīng)速率減小,錯(cuò)誤;(6)若曲線b對應(yīng)的條件是改變溫度,達(dá)到平衡較快,說明溫度升高,由圖可知平衡向正反應(yīng)方向移動,根據(jù)勒夏特列原理可知,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),錯(cuò)誤;(7)④中加入過量硫酸與②結(jié)果應(yīng)該相同,也變?yōu)榫G色;錯(cuò)誤?!咀兪娇挤ā肯铝姓f法正確的是__(7)__(填標(biāo)號)。(1)(2018·運(yùn)城二模)將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g).若氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變可以說明反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡(2)(2018·運(yùn)城二模)在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g)ΔH1〈0x(g)+3y(g)2z(g)ΔH2>0,等壓時(shí),通入惰性氣體,c的物質(zhì)的量不變(3)(2018·江蘇四市二調(diào))為了證明FeCl3溶液和KI溶液的反應(yīng)有限度,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):取1mL0.1mol/L的KI溶液于試管中,滴入5mL0.1mol/L的FeCl3溶液充分反應(yīng),再將反應(yīng)后溶液均分在兩只試管中,分別滴入淀粉溶液和KSCN溶液(4)(2018·江蘇四市二調(diào))往平衡體系FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl中加入KCl固體,平衡將向逆反應(yīng)方向移動,溶液顏色將變淺(5)(2018·永州二模)某溫度下,在容積一定的密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2X(g)+Y(g)Z(g)+W(g)ΔH>0,在容器中加入氬氣,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快(6)(2018·永州二模)對于ΔH>0的可逆反應(yīng),升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小(7)(2018·遂寧三模)恒容絕熱體系中CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)ΔH=-108kJ·mol-1,若壓強(qiáng)或溫度不再改變,均可說明反應(yīng)已達(dá)平衡。(8)(2018·遂寧三模)一定溫度下,將1molN2O4充入一恒壓密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):N2O42NO2ΔH=+68kJ·mol-1,圖像中abcd均正確且能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)解析(1)因?yàn)樵摲磻?yīng)為固體的分解反應(yīng),所以NH3、CO2的體積分?jǐn)?shù)始終為定值錯(cuò)誤eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(NH3為\f(2,3),CO2為\f(1,3))),錯(cuò)誤;(2)不導(dǎo)熱的密閉容器中,等壓時(shí),通入惰性氣體,體積增大,x(g)+3y(g)2z(g)平衡逆向移動,放出熱量,體系溫度升高,a(g)+b(g)2c(g)平衡逆向移動,c的物質(zhì)的量減少,錯(cuò)誤;(3)要證明該反應(yīng)有限度,則要證明反應(yīng)物和生成物均存在,而且要證明的反應(yīng)物少量;而本方案中鐵離子過量,錯(cuò)誤;(4)反應(yīng)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl的離子方程式為:3SCN-+Fe3+Fe(SCN)3,加入KCl固體不影響平衡,溶液的顏色不變,錯(cuò)誤;(5)恒容時(shí)加入稀有氣體,因?yàn)槲镔|(zhì)濃度不變,所以反應(yīng)速率不變,錯(cuò)誤;(6)升高溫度正逆反應(yīng)速率均增大,錯(cuò)誤;(7)由于是絕熱體系,若發(fā)生正反應(yīng),反應(yīng)放熱會使溫度升高,壓強(qiáng)增大,因此若溫度或壓強(qiáng)不再改變,可以說明已達(dá)平衡,正確;(8)反應(yīng)方程式兩邊氣體的質(zhì)量不相等,密度不變,說明達(dá)到了平衡狀態(tài),a正確;反應(yīng)過程中,反應(yīng)熱不會變化,不是變量,無法判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),b錯(cuò)誤;根據(jù)正反應(yīng)速率大小,無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等,c錯(cuò)誤;四氧化二氮的轉(zhuǎn)化率不變,說明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到了平衡狀態(tài),d正確.2.(2018·葫蘆島三模)下列不能用勒夏特列原理解釋的事實(shí)是__BH__(填標(biāo)號)。A棕紅色的NO2加壓后顏色先變深后變淺B.氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深C.黃綠色的氯水光照后顏色變淺D.合成氨工業(yè)使用高壓以提高氨的產(chǎn)量E.加熱可以提高純堿溶液的去污能力F.在含有Fe(SCN)2+的紅色溶液中加鐵粉,振蕩靜置,溶液顏色變淺或褪去G.實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣H.500℃左右比室溫更有利于合成氨反應(yīng)解析對2NO2N2O4平衡體系增加壓強(qiáng),體積變小,顏色變深,平衡正向移動,顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋,選項(xiàng)A正確;氫氣、碘蒸氣、碘化氫氣體組成的平衡體系加壓,體積變小,顏色變深,平衡不移動,不能用勒夏特列原理解釋,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;Cl2+H2OHCl+HClO,次氯酸見光分解,平衡正向移動,氯氣濃度減小,顏色變淺,能用勒夏特列原理解釋,選項(xiàng)C正確;合成氨反應(yīng):N2+3H22NH3,增大壓強(qiáng),平衡正向移動,氨的產(chǎn)率提高,能用勒夏特列原理解釋,選項(xiàng)D正確;碳酸鈉水解吸熱,加熱水解程度增大,堿性增強(qiáng),去污能力增強(qiáng),選項(xiàng)E正確;溶液中存在平衡Fe3++SCN-Fe(SCN)2+,加鐵粉,鐵與Fe3+反應(yīng),F(xiàn)e3+濃度降低,則平衡向左移動進(jìn)行,溶液顏色變淺或褪去,能用勒夏特利原理來解釋,選項(xiàng)F正確;氯氣溶于水的反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng),Cl2+H2OClO-+2H++Cl-,由于飽和食鹽水中含有大量的氯離子,相當(dāng)于氯氣溶于水的反應(yīng)中增加了大量的生成物氯離子,根據(jù)勒夏特列原理,平衡向逆反應(yīng)方向移動,氯氣溶解量減小,可以勒夏特列原理解釋,選項(xiàng)G正確;合成氨為放熱反應(yīng),從平衡移動的角度考慮,應(yīng)使用低溫,但實(shí)際采用500℃左右的溫度是為了提高催化劑的催化效率和加快反應(yīng)速率,選項(xiàng)H錯(cuò)誤;3.(2018·全國卷Ⅱ)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義?;卮鹣铝袉栴}:(1)CH4-CO2催化重整反應(yīng)為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247kJ·mol-1有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是__A__(填標(biāo)號).A.高溫低壓 B.低溫高壓C.高溫高壓 D.低溫低壓某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為__eq\f(1,3)__mol2·L-2.(2)反應(yīng)中催化劑活性會因積碳反應(yīng)而降低,同時(shí)存在的消碳反應(yīng)則使積碳量減少。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:積碳反應(yīng)CH4(g)=C(s)+2H2(g)消碳反應(yīng)CO2(g)+C(s)=2CO(g)ΔH/(kJ·mol-1)75172活化能/(kJ·mol-1)催化劑X3391催化劑Y4372①由上表判斷,催化劑X__劣于__Y(填“優(yōu)于"或“劣于”),理由是__相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率??;而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大__.在反應(yīng)進(jìn)料氣組成、壓強(qiáng)及反應(yīng)時(shí)間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。升高溫度時(shí),下列關(guān)于積碳反應(yīng)、消碳反應(yīng)的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是__AD__填標(biāo)號)。A.K積、K消均增加B.v積減小,v消增加C.K積減小,K消增加D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大②在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0。5(k為速率常數(shù)).在p(CH4)一定時(shí),不同p(CO2)下積碳量隨時(shí)間的變化趨勢如圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)開_pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)__。解析(1)正反應(yīng)是體積增大的吸熱反應(yīng),所以有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓,選項(xiàng)A正確;某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,根據(jù)方程式可知CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)起始濃度(mol/L)10。500轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)0。250.250。50。5平衡濃度(mol/L)0.750。250。50.5所以其平衡常數(shù)為eq\f(0.52×0。52,0.75×0.25)=eq\f(1,3)mol2·L-2.(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應(yīng)的活化能大,積碳反應(yīng)的速率小;而消碳反應(yīng)活化能相對小,消碳反應(yīng)速率大,所以催化劑X劣于Y.正反應(yīng)均是吸熱反應(yīng),升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此K積、K消均增加,選項(xiàng)A正確、C錯(cuò)誤;升高溫度反應(yīng)速率均增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;積碳量達(dá)到最大值以后再升高溫度積碳量降低,這說明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,選項(xiàng)D正確。②根據(jù)反應(yīng)速率方程式可知在p(CH4)一定時(shí),生成速率隨p(CO2)的升高而降低,所以根據(jù)圖像可知pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序?yàn)閜c(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2).解答化學(xué)平衡移動類試題的一般思路考點(diǎn)三化學(xué)平衡常數(shù)與轉(zhuǎn)化率▼命題規(guī)律:1.題型:選擇題(次)、填空題(主)。2.考向:該部分內(nèi)容通常是在化學(xué)反應(yīng)原理綜合題目中,通過與平衡濃度、轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、圖像的分析等相結(jié)合,同時(shí)聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際考查學(xué)生知識運(yùn)用能力。▼方法點(diǎn)撥:1.化學(xué)平衡常數(shù)(1)可逆反應(yīng)mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)K和Kp表達(dá)式K=eq\f(cpC·cqD,cmA·cnB)Kp=eq\f(ppC·pqD,pmA·pnB)(2)K(Kp)的特點(diǎn):①只與溫度有關(guān);②K(Kp)越大,反應(yīng)越徹底;③單位不確定,答題時(shí)最好帶單位。(3)化學(xué)方程式的變化對K的影響:①同一可逆反應(yīng)中,K正·K逆=1;②同一方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)等倍擴(kuò)大或縮小n倍,則新平衡常數(shù)K′與原平衡常數(shù)K間的關(guān)系是K′=Kn或K′=eq\r(n,K)③幾個(gè)可逆反應(yīng)方程式相加,得總方程式,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于分步反應(yīng)平衡常數(shù)之積。(4)平衡常數(shù)的應(yīng)用①利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷可逆反應(yīng)的熱效應(yīng)②利用化學(xué)平衡常數(shù)K與濃度熵Q相對大小判斷化學(xué)平衡移動的方向③利用相同溫度下的平衡常數(shù)相同進(jìn)行計(jì)算:可以利用一組條件已知的數(shù)據(jù)求出K,再以K進(jìn)行未知情況的求算。2.轉(zhuǎn)化率(α)涵義及應(yīng)用(1)表達(dá)式:反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=eq\f(反應(yīng)物的變化量,反應(yīng)物的起始量)×100%eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(αB=\f(ΔnB,nB總)×100%))(2)變化規(guī)律:在一恒容密閉容器中通入amolA、bmolB發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g),達(dá)到平衡:①再通入bmolB,α(A)增大,α(B)減小.②再通入amolA、bmolB:若a+b>c,α(A)增大、α(B)增大;若a+b=c,α(A)不變、α(B)不變;若a+b<c,α(A)減小、α(B)減小。1.(1)(2018·全國卷Ⅰ)F。Daniels等曾利用測壓法在剛性反應(yīng)器中研究了25℃時(shí)N2O5(g)分解反應(yīng):其中NO2二聚為N2O4的反應(yīng)可以迅速達(dá)到平衡,體系的總壓強(qiáng)p隨時(shí)間t的變化如下表所示(t=∞時(shí),N2O5(g)完全分解):t/min0408016026013001700∞p/kPa35.840.342。5。45。949。261。262.363.125℃時(shí)N2O4(g)2NO2(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__13.4__kPa(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù),計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。(2)(2018·全國卷Ⅲ)對于反應(yīng)2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),采用大孔弱堿性陰離子交換樹脂催化劑,在323K和343K時(shí)SiHCl3的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間變化的結(jié)果如圖所示。343K時(shí)反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率α=__22__%。平衡常數(shù)K343K=__0.02__(保留兩位小數(shù))。(3)(2017·全國卷Ⅰ卷)H2S與CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng):H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610K時(shí),將0。10molCO2與0.40molH2S充入2。5L的空鋼瓶中,反應(yīng)平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0。02.①H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=__2.5__%,反應(yīng)平衡常數(shù)K=__2.8×10-3__。②在620K重復(fù)試驗(yàn),平衡后水的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.03,H2S的轉(zhuǎn)化率α2__>__α1,該反應(yīng)的ΔH__>__0.(填“>"“〈”或“=”)③向反應(yīng)器中再分別充入下列氣體,能使H2S轉(zhuǎn)化率增大的是__B__(填標(biāo)號)A.H2S B.CO2C.COS D.N2突破點(diǎn)撥(1)轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)的計(jì)算,用“三段式"進(jìn)行解決;(2)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以相同溫度下,不同的起始操作,平衡后各物質(zhì)濃度不盡相同,但是代入K表達(dá)式的結(jié)果相同。解析(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知五氧化二氮完全分解時(shí)的壓強(qiáng)是63.1kPa,根據(jù)方程式可知完全分解時(shí)最初生成的二氧化氮的壓強(qiáng)是35.8kPa×2=71.6kPa,氧氣是35.8kPa÷2=17.9kPa,總壓強(qiáng)應(yīng)該是71.6kPa+17。9kPa=89。5kPa,平衡后壓強(qiáng)減少了89.5kPa-63。1kPa=26。4kPa,所以根據(jù)方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡時(shí)四氧化二氮對應(yīng)的壓強(qiáng)是26。4kPa,二氧化氮對應(yīng)的壓強(qiáng)是71.6kPa-26.4kPa×2=18。8kPa,則反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=eq\f(18.82,26.4)kPa≈13.4kPa.(2)①由圖示,溫度越高反應(yīng)越快,達(dá)到平衡時(shí)間就越少,所以曲線a代表343K的反應(yīng)。從圖中讀出,平衡以后反應(yīng)轉(zhuǎn)化率為22%。設(shè)初始加入的三氯氫硅的濃度為1mol/L,得到:2SiHCl3SiH2Cl2+SiCl4起始:100反應(yīng):0。220.110。11(轉(zhuǎn)化率為22%)平衡:0。780。110。11所以平衡常數(shù)K=0.121÷0。782=0。02。(3)①設(shè)平衡時(shí)H2S轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為xmol.H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)初始/mol0。400.1000轉(zhuǎn)化/molxxxx平衡/mol0。40-x0.10-xxx由題意得:解得:x=0。01,H2S的平衡轉(zhuǎn)化率α1=eq\f(0。01mol,0.40mol)×100%=2.5%,K=eq\f(cCOS·cH2O,cH2S·cCO2)=eq\f(\f(0。01,2.5)×\f(0。01,2。5),\f(0。40-0。01,2。5)×\f(0.10-0.01,2。5))=eq\f(1,351)≈2。8×10-3。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α2>α1。溫度升高,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動,故ΔH>0。③A項(xiàng),充入H2S,H2S的轉(zhuǎn)化率反而減?。籅項(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,對平衡無影響,不改變H2S的轉(zhuǎn)化率?!咀兪娇挤ā?1)(2018·云南適應(yīng)考試)用焦炭還原NO2的反應(yīng)為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1molNO2和足量C發(fā)生該反應(yīng),測得平衡時(shí)NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:①A、B兩點(diǎn)的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A)__=__Kc(B)(填“〈”“>”或“=”)②A、B、C三點(diǎn)中NO2的轉(zhuǎn)化率最低的是__B__(填“A”“B”或“C”)點(diǎn)。③計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(c)=__2_Mpa__(Kp是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)(2018·葫蘆島期末)850℃時(shí)在一體積為10L的容器中通入一定量的CO和H2O(g)發(fā)生反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ/mol,CO(g)和H2O(g)濃度變化如圖所示。若溫度不變,向該容器中加入4molCO(g)、2molH2O(g)、3molCO2(g)和3molH2(g),起始時(shí)v正(CO)__〈__v逆(H2)(填“〈"“〉”或“="),請結(jié)合必要的計(jì)算說明理由。__Qc=(0。3mol/L×0.3mol/L)/(0.4_mol/L×0。2_mol/L)=9/8,K=(0。12_mol/L×0。12_mol/L)/(0。08mol/L×0.18_mol/L)=1.0,因?yàn)镼c〉K,平衡左移,所以v正<v逆__.(3)(2018·武漢二調(diào))瀝青混凝土可作為反應(yīng)2CO(g)+O2(g)2CO2(g)的催化劑。如圖表示在相同的恒容密閉容器、相同起始濃度、相同反應(yīng)時(shí)間段下,使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土(α型、β型)催化時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系.①a、b、c、d四點(diǎn)中,達(dá)到平衡狀態(tài)的是__bcd__。②已知c點(diǎn)時(shí)容器中O2濃度為0.02mol/L,則50℃時(shí),在α型瀝青混凝土中CO轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__50x2/(1-x)2__(用含x的代數(shù)式表示).解析(1)①平衡常數(shù)只受溫度的影響,恒溫條件下平衡常數(shù)保持恒定,故Kc(A)=Kc(B);②該反應(yīng)為正向氣體體積增大的反應(yīng),則在壓強(qiáng)較高時(shí)有利于反應(yīng)逆向進(jìn)行,結(jié)合圖中信息可知,B點(diǎn)壓強(qiáng)較高,對應(yīng)平衡時(shí)c(NO2)也較高,故B點(diǎn)轉(zhuǎn)化率最低;③起始時(shí)二氧化氮為1mol,C點(diǎn)時(shí),二氧化氮和二氧化碳的物質(zhì)的量濃度相等,可知此反應(yīng)體系中n(NO2)=0。5mol,n(N2)=0.25mol,n(CO2)=0。5mol,各物質(zhì)濃度關(guān)系為:c(NO2)∶c(CO2)∶c(N2)=2∶2∶1,則三種氣體平衡分壓為p(NO2)=10MPa×eq\f(2,5)=4MPa,p(CO2)=10MPa×eq\f(2,5)=4MPa,p(N2)=10MPa×eq\f(1,5)=2MPa,則Kp(c)=eq\f(p2CO2·pN2,p2NO2)=eq\f(42×2,42)=2MPa;(2)Qc=(0.3mol/L×0。3mol/L)/(0.4mol/L×0。2mol/L)=9/8,K=(0.12mol/L×0。12mol/L)/(0.08mol/L×0。18mol/L)=1。0,因?yàn)镼c>K,平衡左移,所以v正〈v逆。(3)①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),轉(zhuǎn)化率為最大轉(zhuǎn)化率,因此使用同質(zhì)量的不同瀝青混凝土(α型、β型)催化時(shí),b、c對應(yīng)的轉(zhuǎn)化率最大,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),達(dá)到平衡狀態(tài)后,再升高溫度,平衡左移,一氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小,所以d點(diǎn)也為對應(yīng)溫度下的平衡狀態(tài);②假設(shè)一氧化碳的起始濃度為a,其轉(zhuǎn)化率為x;2CO(g)+O2(g)2CO2(g)起始濃度a0變化濃度axax平衡濃度a-ax0.02ax平衡常數(shù)K=c2(CO2)/c2(CO)c(O2)=(ax)2/[(a-ax)2×0。02]=50x2/(1-x)2。2.(2018·邯鄲質(zhì)檢)亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)合成中常用的試劑。已知:①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)ΔH1=akJ·mol-1②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)ΔH2=bkJ·mol-1③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)ΔH3=ckJ·mol-1(1)a、b、c之間滿足的關(guān)系為__2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c)__。在同一溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為:K1、K2、K3,三者之間滿足的關(guān)系為__K3=Keq\o\al(2,1)÷K2__。(2)某溫度下,在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g),正反應(yīng)速率表達(dá)式為v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)(k是反應(yīng)速率常數(shù),只與溫度有關(guān);n、m為反應(yīng)級數(shù),只取正數(shù))。測得正反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系如下表所示:序號c(NO)/mol·L-1c(Cl2)/mol·L-1v正/mol·L-1·min-1ⅰ0。1000。1000.144ⅱ0。1000。2000.288ⅲ0.2000.1000。576①n=__2__,m=__1__.②反應(yīng)達(dá)到平衡后,其他條件不變時(shí),縮小容器體積瞬間,v正__>__v逆(填“〉”“<"或“=")。NO的平衡轉(zhuǎn)化率__增大__(填“增大”“減小”或“不變").(3)在2L恒容密閉容器中充入0。8molClNO(g),發(fā)生反應(yīng):2ClNO(g)Cl2(g)+2NO(g)ΔH,測得c(Cl2)與溫度和時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。300℃時(shí)達(dá)到平衡后,溫度與平衡常數(shù)負(fù)對數(shù)(-lgK)的關(guān)系如圖2所示。①a=__1__.②圖2中符合題意的曲線為__Ⅱ__(填“Ⅰ"或“Ⅱ”).解析(1)由于③=①×2-②,所以K3=Keq\o\al(2,1)÷K2,ΔH3=2akJ·mol-1-bkJ·mol-1=ckJ·mol-1,因此,上述反應(yīng)中,a、b、c之間滿足的關(guān)系為2a=b+c(或c=2a-b或b=2a-c)。(2)①將ⅰ、ⅱ兩組數(shù)據(jù)代入v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)中,可以求出m=1:將ⅰ、ⅲ兩組數(shù)據(jù)代入v正=k·cn(NO)·cm(Cl2)中,可以求出n=2,即n=2、m=1。②反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)達(dá)到平衡后,其他條件不變時(shí),縮小容器體積瞬間,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率均增大,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,所以v正>v逆、NO的平衡轉(zhuǎn)化率增大.(3)①在2L恒容密閉容器中充入0。8molClNO(g),則c(ClNO)=0。4mol/L。由圖1可知,在300℃時(shí)達(dá)到平衡后,c(Cl2)=0.1mol/L,由發(fā)生的反應(yīng)2ClNO(g)Cl2(g)+2NO(g)可知,另外兩組分的平衡濃度均為0.2mol/L,所以該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)K=eq\f(0.1×0.22,0。22)=0.1,a=-lgK=1。②由圖1可知,在400℃,氯氣的平衡濃度較高,說明溫度升高后,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,所以該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高,其化學(xué)平衡常數(shù)越大,-lgK就越小。因此,圖2中符合題意的曲線為Ⅱ。平衡“三步曲”及“一邊倒”思想(1)化學(xué)平衡計(jì)算的基本模式—-平衡“三步曲"根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行(或移動)的方向,設(shè)定某反應(yīng)物消耗的量,然后列式求解.例:mA+nBpC+qD起始量:ab00變化量:mxnxpxqx平衡量:a-mxb-nxpxqx①變化量與化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例;②這里a、b可指物質(zhì)的量、濃度、體積等;③弄清起始濃度、平衡濃度、平衡轉(zhuǎn)化率三者之間的互換關(guān)系;④在使用平衡常數(shù)時(shí),要注意反應(yīng)物或生成物的狀態(tài).(2)極限思維模式-—“一邊倒"思想口訣:始轉(zhuǎn)平,平轉(zhuǎn)始,欲求范圍找極值。例:mA+nBpC起始:abc變化極限:aeq\f(n,m)aeq\f(p,m)a平衡極限:0b-eq\f(n,m)ac+eq\f(p,m)a享資源練類題彎道超越顯功力化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的圖像問題考向預(yù)測化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的圖像問題是將抽象的理論知識圖像化,既能考查學(xué)生化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的相關(guān)知識,又能考查學(xué)生讀圖、識圖,并應(yīng)用知識解決綜合問題的能力解決關(guān)鍵失分防范(1)從“斷點(diǎn)"著手,當(dāng)可逆反應(yīng)達(dá)到一種平衡后,若某一時(shí)刻外界條件發(fā)生改變,都可能使速率-時(shí)間圖像的曲線出現(xiàn)不連續(xù)的情況,即出現(xiàn)“斷點(diǎn)”。根據(jù)“斷點(diǎn)”前后的速率大小,即可對外界條件的變化情況作出判斷;(2)從“拐點(diǎn)"入手,同一可逆反應(yīng),若反應(yīng)條件不同,達(dá)到平衡所用的時(shí)間也可能不同,反映到圖像出現(xiàn)“拐點(diǎn)”的時(shí)間也就有差異。根據(jù)外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,即可判斷出溫度的高低、壓強(qiáng)或濃度的大小及是否使用催化劑;(3)從曲線的變化趨勢著手,對于速率-溫度(或壓強(qiáng))圖像,由于隨著溫度逐漸升高或壓強(qiáng)逐漸增大,反應(yīng)速率會逐漸增大,因此圖像上出現(xiàn)的是平滑的遞增曲線,注意溫度或壓強(qiáng)的改變對正、逆反應(yīng)速率的影響是一致的,即要增大都增大,要減小都減小,反映到圖像上,就是v(正)、v(逆)兩條曲線的走勢大致相同【預(yù)測】高爐煉鐵產(chǎn)生的高爐氣中含有CO、H2、CO2等氣體,利用CO和H2在催化劑作用下合成甲醇,是減少污染、節(jié)約能源的一種新舉措,反應(yīng)原理為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH。在體積不同的兩個(gè)恒容密閉容器中分別充入1molCO和2molH2,測得平衡混合物中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)在不同壓強(qiáng)下隨溫度的變化如圖所示。(1)在如圖A、B、C三點(diǎn)中,選填下表物理量對應(yīng)最大的點(diǎn)。反應(yīng)速率v平衡常數(shù)K平衡轉(zhuǎn)化率α(2)在300℃時(shí),向C點(diǎn)平衡體系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25molCH3OH,該反應(yīng)________(填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“不移動")。(3)一定溫度下,CO的轉(zhuǎn)化率與起始投料比eq\f(nH2,nCO)的變化關(guān)系如圖所示,測得D點(diǎn)氫氣的轉(zhuǎn)化率為40%,則x=________.思維導(dǎo)航eq\x(五看)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(一看面縱、橫坐標(biāo)的意義,二看線線的走向和變化趨勢,三看點(diǎn)起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn),四看輔助線如等溫線、等壓線、平衡線,五看量的變化如濃度變化、溫度變化))|eq\x(兩技巧)→eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(先拐先平:先出現(xiàn)拐點(diǎn)的先達(dá)到平衡,定一議二:固定一條件,討論另外條件的變化,所造成的影響))規(guī)范答題:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),在溫度不變的條件下,增大壓強(qiáng),平衡正向移動,CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)增大,所以p2>p1。A、B、C三點(diǎn)中,C點(diǎn)的壓強(qiáng)大、溫度最高,所以反應(yīng)速率v最大.A、B兩點(diǎn)溫度相同,所以平衡常數(shù)K相等,由題圖知,升高溫度,CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)減小,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),則升高溫度,平衡常數(shù)K減小。故平衡常數(shù)K:A=B>C。A點(diǎn)CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)最大,故A點(diǎn)的平衡轉(zhuǎn)化率α最大。(2)C點(diǎn)CH3OH(g)在平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)為50%,設(shè)發(fā)生轉(zhuǎn)化的CO為xmol,根據(jù)三段式法進(jìn)行計(jì)算:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始/mol120轉(zhuǎn)化/molx2xx平衡/mol1-x2-2xx則有eq\f(x,1-x+2-2x+x)×100%=50%,解得x=0.75,即平衡時(shí)CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的物質(zhì)的量分別為0.25mol、0。5mol、0.75mol。由此平衡體系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25molCH3OH,由于充入的CH3OH(g)的量相對于平衡時(shí)較少,所以該反應(yīng)必定向正反應(yīng)方向進(jìn)行。(3)設(shè)起始時(shí)CO(g)、H2(g)的物質(zhì)的量分別為1mol、xmol,根據(jù)圖像可知,D點(diǎn)轉(zhuǎn)化的CO的物質(zhì)的量為0。6mol,則轉(zhuǎn)化的H2(g)的物質(zhì)的量為1。2mol,故有eq\f(1.2mol,xmol)×100%=40%,解得x=3。答案:(1)CABA(2)向正反應(yīng)方向進(jìn)行(3)3【變式考法】(1)(2018·三明質(zhì)檢)升高溫度能讓絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)加快反應(yīng)速率,但是研究發(fā)現(xiàn)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)ΔH〈0存在一些特殊現(xiàn)象?,F(xiàn)有某化學(xué)小組通過實(shí)驗(yàn)測得不同溫度下該反應(yīng)速率常數(shù)k(代表反應(yīng)速率的一個(gè)常數(shù))的數(shù)值如下表:T(K)kT(K)kT(K)k1431。48×1052731。04×1045143。00×1031952。58×1043335。50×1036132。80×1032541。30×1044144。00×1036632.50×103由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測到v(正)~c(O2)的關(guān)系如圖所示,當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為__b__點(diǎn)(填字母),并解析原因:①__因?yàn)樯邷囟?,平衡向吸熱方向移動,即逆向移動,c(O2)增大__,②__升高溫度,k值減小,v正下降__。(2)(2018·北京卷)對反應(yīng)3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=-254kJ·mol-1,在某一投料比時(shí),兩種壓強(qiáng)下,H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。p2__〉__p1(填“>”或“<”),得出該結(jié)論的理由是__反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng)反應(yīng)正向移動,H2SO4的物質(zhì)的量增大,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大__。(3)(2018·天津卷)CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)eq\o(,\s\up7(催化劑))2CO(g)+2H2(g)ΔH=+120kJ·mol-1按一定體積比加入CH4和CO2,在恒壓下發(fā)生反應(yīng),溫度對CO和H2產(chǎn)率的影響如圖所示。此反應(yīng)優(yōu)選溫度為900℃的原因是__900_℃時(shí),合成氣產(chǎn)率已經(jīng)較高,再升高溫度產(chǎn)率增幅不大,但能耗升高,經(jīng)濟(jì)效益降低__。(4)(2018·重慶三診)合成氣制甲醚的反應(yīng)方程式為2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH=bkJ/mol。有研究者在催化劑、壓強(qiáng)為5。0MPa的條件下,由H2和CO直接制備甲醚,結(jié)果如圖所示.①290℃前,CO轉(zhuǎn)化率和甲醚產(chǎn)率的變化趨勢不一致的原因是__有副反應(yīng)發(fā)生__;②b__<__0,(填“〉”“〈"或“=”)理由是__平衡后,升高溫度,甲醚的產(chǎn)率降低__。解析(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測到v(正)~c(O2)的關(guān)系如圖所示,當(dāng)x點(diǎn)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點(diǎn)為b點(diǎn),因?yàn)樯邷囟?,平衡向吸熱方向移動,即是逆向移動,c(O2)增大,即橫坐標(biāo)增大;升高溫度,k值減小,v正下降。(2)在橫坐標(biāo)上任取一點(diǎn),作縱坐標(biāo)的平行線,p2曲線在p1曲線上方,可見溫度相同時(shí),p2時(shí)H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)大于p1;反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動,H2SO4物質(zhì)的量增加,體系總物質(zhì)的量減小,H2SO4物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,則p2>p1。(3)根據(jù)圖3得到,900℃時(shí)反應(yīng)產(chǎn)率已經(jīng)比較高,溫度再升高,反應(yīng)產(chǎn)率的增大并不明顯,而生產(chǎn)中的能耗和成本明顯增大,經(jīng)濟(jì)效益會下降,所以選擇900℃為合理溫度。(4)①290℃前,CO轉(zhuǎn)化率和甲醚產(chǎn)率的變化趨勢不一致,說明在290℃前有副反應(yīng)發(fā)生。②由圖可見升高溫度,CO轉(zhuǎn)化率減小,甲醚產(chǎn)率減小,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,即b<0。對點(diǎn)特訓(xùn)(八)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡1.已知存在如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。800℃時(shí),該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K=1。0,某時(shí)刻測得該溫度下密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表:物質(zhì)COH2OCO2H2n/mol0.58.52.02。0此時(shí)反應(yīng)中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是(A)A.v正〉v逆 B.v正<v逆C.v正=v逆 D.無法判斷解析某時(shí)刻,Q=eq\f(cH2·cCO2,cCO·cH2O)=eq\f(2×2,0.5×8.5)≈0.94<K=1。0,反應(yīng)正向進(jìn)行,v正〉v逆,選項(xiàng)A正確.2.(2018·天津卷)室溫下,向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸,溶液中發(fā)生反應(yīng):C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。已知常壓下,C2H5Br和C2H5OH的沸點(diǎn)分別為38。4℃和78.5℃。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(D)A.加入NaOH,可增大乙醇的物質(zhì)的量B.增大HBr濃度,有利于生成C2H5BrC.若反應(yīng)物均增大至2mol,則兩種反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率之比不變D.若起始溫度提高至60℃,可縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間解析加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移動,可增大乙醇的物質(zhì)的量.選項(xiàng)A正確;增大HBr濃度,平衡正向移動,有利于生成C2H5Br.選項(xiàng)B正確;若反應(yīng)物均增大至2mol,實(shí)際上就是將反應(yīng)物的濃度都增大至原來的2倍,比例不變(兩次實(shí)驗(yàn)反應(yīng)物的比例都是1∶1,等于方程式中的系數(shù)比),這里有一個(gè)可以直接使用的結(jié)論:只要反應(yīng)物的投料比等于系數(shù)比,達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是相等的.所以兩種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定是1∶1。選項(xiàng)C正確;溫度提高至60℃,化學(xué)反應(yīng)速率雖然加快,但溴乙烷的沸點(diǎn)較低,會揮發(fā)出大量的溴乙烷,導(dǎo)致逆反應(yīng)速率減小,故無法判斷達(dá)到平衡的時(shí)間;選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3.(2018·豫北名校聯(lián)考)下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率的實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)合理的是(D)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁向等體積等濃度的H2O2溶液中分別加入5滴等濃度的CuSO4和FeCl3溶液,觀察氣體產(chǎn)生的速度比較Cu2+和Fe3+的催化效果B兩支試管,都加入2mL1mol/L的酸性KMnO4溶液,再同時(shí)向兩支試管分別加入2mL0。1mol/L的H2C2O4溶液和2mL0。05mol/L的H2C2O4溶液,觀察高錳酸鉀溶液褪色所需時(shí)間探究草酸濃度對反應(yīng)速率影響C在錐形瓶內(nèi)各盛有2g鋅粒(顆粒大小基本相同),然后通過分液漏斗分別加入40mL1mol/L和40mL18mol/L的硫酸。比較兩者收集10mL氫氣所用的時(shí)間探究硫酸濃度對反應(yīng)速率影響D探究溫度對反應(yīng)速率的影響解析CuSO4和FeCl3溶液中陰離子不同,不符合單一變量原則,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;加入的高錳酸鉀溶液過量,溶液無法褪色,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;18mol/L的硫酸為濃硫酸,不能與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)條件中只有溫度不同,符合單一變量原則,選項(xiàng)D正確.4.(2018·唐山模擬)一定條件下,對于可逆反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零),達(dá)到平衡時(shí),X、Y、Z的濃度分別為0。1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.08mol·L-1,則下列判斷正確的是(D)A.c1∶c2=3∶1B.平衡時(shí),Y和Z的生成速率之比為2∶3C.X、Y的轉(zhuǎn)化率不相等D.c1的取值范圍為0mol·L-1〈c1<0.14mol·L-1解析平衡濃度之比為1∶3,轉(zhuǎn)化濃度之比亦為1∶3,故c1∶c2=1∶3,選項(xiàng)A、選項(xiàng)C錯(cuò)誤;平衡時(shí)Y生成表示逆反應(yīng),Z生成表示正反應(yīng)且vY(生成)∶vZ(生成)應(yīng)為3∶2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由可逆反應(yīng)的特點(diǎn)可知0〈c1〈0。14mol·L-1.5.(2018·昆明期末)將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯硅烷(SiHCl3),進(jìn)一步反應(yīng)也可以制得粗硅。其反應(yīng):SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g),不同溫度下,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)物的投料比的變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是(B)。A.該反應(yīng)是低溫自發(fā),高溫不自發(fā)B.橫坐標(biāo)表示的投料比可以是eq\f(nH2,nSiHCl3)C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小D.實(shí)際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率,可以適當(dāng)增大壓強(qiáng)解析當(dāng)投料比一定時(shí)(畫等投料比例線),隨溫度升高(T1大于T2大于T3),SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說明正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),所以低溫不自發(fā),高溫自發(fā),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;增大氫氣的濃度可提高SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率,選項(xiàng)B正確;因正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,反應(yīng)的平衡常數(shù)增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于反應(yīng)前氣體分子數(shù)小于反應(yīng)后氣體分子數(shù),增大壓強(qiáng),平衡逆向移動,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率降低,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.(2018·武漢三模)溫度為T1時(shí),在三個(gè)容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示.下列說法錯(cuò)誤的是(D)容器編號物質(zhì)的起始濃度(mol·L-1)物質(zhì)的平衡濃度(mol·L-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2)Ⅰ0。6000.2Ⅱ0.30。50。2Ⅲ00.50.35A.容器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.8B.容器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的起始階段有v正>v逆C.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅲ中c(O2)大于0.1mol/LD.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ與容器Ⅲ中的總壓強(qiáng)相等解析容器Ⅰ中,根據(jù)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)反應(yīng)可知,達(dá)到平衡后c(O2)=0.2mol·L-1,則生成c(NO)=0。4mol·L-1,剩余c(NO2)=0.6-0.4=0。2mol·L-1,反應(yīng)的平衡常數(shù)=c(O2)×c2(NO)/c2(NO2)=0。2×0.42/0。22=0.8,選項(xiàng)A正確;容器Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)與容器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)溫度均為T1,所以反應(yīng)的平衡常數(shù)相等;容器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的QC=c(O2)×c2(NO)/c2(NO2)=0.2×0.52/0.32=0。57〈0。8,反應(yīng)正向進(jìn)行,所以容器Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的起始階段有v正〉v逆,選項(xiàng)B正確;溫度相同時(shí),容器Ⅲ中消耗氧氣為xmol,消耗一氧化氮為2x<0.5mol,x〈0。25mol,剩余c(O2)=0.35-x〉0。1mol/L,選項(xiàng)C正確;根據(jù)“一邊倒”分析可知,容器Ⅰ中起始相當(dāng)于0.6molNO,0.3molO2,大于容器Ⅲ中起始0。85mol,而且NO轉(zhuǎn)化率Ⅰ〈Ⅲ,達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中壓強(qiáng)應(yīng)大于容器Ⅲ中壓強(qiáng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.(2018·廈門期末)一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖.下列說法正確的是(B)A.M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆B.若投料比n(H2)∶n(CO2)=4∶1,則圖中M點(diǎn)乙烯的體積分?jǐn)?shù)為5。88%C.250℃,催化劑對CO2平衡轉(zhuǎn)化率的影響最大D.當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度,平衡逆向移動導(dǎo)致催化劑的催化效率降低解析化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快,由圖可得,催化劑的催化效率隨溫度的升高而降低,所以M點(diǎn)的正反應(yīng)速率v正有可能小于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)開始投料n(H2)為4mol,則n(CO2)為1mol,如圖當(dāng)在M點(diǎn)平衡時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%,列三段式得:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)開始(mol),4,1,0,0,轉(zhuǎn)化(mol),1.5,0.5,0。25,1,平衡(mol),2.5,0。5,0.25,1)所以乙烯的體積分?jǐn)?shù)為0.25÷(2。5+0.5+0.25+1)×100%≈5。88%,選項(xiàng)B正確;催化劑不影響平衡轉(zhuǎn)化率,只影響化學(xué)反應(yīng)速率,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)圖像,當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低,則說明平衡逆向移動,但催化劑與化學(xué)平衡移動沒有關(guān)系,并不是平衡逆向移動導(dǎo)致催化劑的催化效率降低,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8.(2018·六安質(zhì)檢)在體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g),圖Ⅰ表示200℃時(shí)容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化,圖Ⅱ表示不同溫度下平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)隨起始n(A)∶n(B)的變化關(guān)系則下列結(jié)論正確的是(D)圖Ⅰ圖ⅡA.200℃時(shí),反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v(B)=0。04mol·L-1·min-1B.圖Ⅱ所示反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH〈0,且a=2C.若在圖Ⅰ所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達(dá)到平衡前v正>v逆D.200℃時(shí),向容器中充入2molA和1molB,達(dá)到平衡時(shí),A的體積分?jǐn)?shù)小于50%解析200℃時(shí),反應(yīng)從開始到平衡的平均速率v(B)=(0.4-0.2)mol÷2L÷5min=0.02mol·L-1·min-1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;據(jù)圖Ⅱ可知溫度升高時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)增大,平衡正向移動,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH〉0。方程式中物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量之比,據(jù)此可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2A(g)+B(g)C(g),用極端的思想考慮可知起始時(shí)A和B的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí),產(chǎn)物C的體積分?jǐn)?shù)最大,故a=2,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若在圖Ⅰ所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,因?yàn)槿萜鞯捏w積沒有改變,且He是稀有氣體不參與反應(yīng),所以反應(yīng)中A、B、C的濃度不變化,故速率不變平衡不移動,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;圖Ⅰ中平衡時(shí)混合物中A的體積分?jǐn)?shù)為0.4÷(0.4+0。2+0。2)×100%=50%,200℃時(shí)向容器中充入2molA和1molB,假設(shè)容器體積可以變化,將與圖Ⅰ所示的平衡構(gòu)成等效平衡,A的體積分?jǐn)?shù)仍為50%,但現(xiàn)在容器體積不變,故須將容器體積縮小,相當(dāng)于增壓,平衡將向正反應(yīng)方向移動,A的體積分?jǐn)?shù)將變小,小于50%,選項(xiàng)D正確。9.(2018·長郡中學(xué)模擬)在四個(gè)恒容密閉容器中按下表相應(yīng)量充入氣體,發(fā)生反應(yīng)2N2O(g)2N2(g)+O2(g),容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡轉(zhuǎn)化率如下圖所示:容器容積/L起始物質(zhì)的量/molN2ON2O2ⅠV10。100Ⅱ1。00.100ⅢV30.100Ⅳ1.00。060.060。04下列說法正確的是(D)A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B.相同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間,平均反應(yīng)速率:v(Ⅰ)>v(Ⅱ)C.容器Ⅳ在470℃進(jìn)行反應(yīng)時(shí),起始速率:v正(N2O)<v逆(N2O)D.圖中A、B、C三點(diǎn)處容器內(nèi)總壓強(qiáng):pA(Ⅰ)<pB(Ⅱ)<pC(Ⅲ)解析由圖像可知,隨著溫度的升高,平衡時(shí)N2O的轉(zhuǎn)化率增大,即平衡正向移動,則該反應(yīng)正向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;相同溫度下N2O的轉(zhuǎn)化率Ⅰ〉Ⅱ,可能是V1〉1.0L,pⅠ〈pⅡ,v(Ⅰ)<v(Ⅱ),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)平衡常數(shù)公式K=eq\f(c2N2×cO2,c2N2O),由圖像可知,470℃時(shí)容器Ⅱ的平衡常數(shù)K=eq\f(0。03×0。062,0。042)=0.0675,在相同的溫度下,容器Ⅱ和容器Ⅳ的平衡常數(shù)相等,所以容器Ⅳ的平衡常數(shù)K=0。0675,而容器Ⅳ中初始濃度商Qc=eq\f(0.04×0。062,0.062)=0.04<0。0675,所以反應(yīng)正向移動,則起始速率v正(N2O)〉v逆(N2O),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;A、B、C三點(diǎn)處容器內(nèi)起始物質(zhì)的量相同,N2O轉(zhuǎn)化率相同,溫度TA〈TB〈TC,KA〈KB〈KC,根據(jù)K表達(dá)式關(guān)系符合時(shí),只有VA>VB>VC.總壓強(qiáng)的關(guān)系為:pA(Ⅰ)〈pB(Ⅱ)〈pC(Ⅲ),選項(xiàng)D正確.10.近年來我國汽車擁有量呈較快增長趨勢,NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)汽車發(fā)動機(jī)工作時(shí)會引發(fā)N2和O2反應(yīng),其能量變化示意圖如下:eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(N2g\o(→,\s\up7(945kJ·mol-1))2Ng,O2g\o(→,\s\up7(498kJ·mol-1))2Og))eq\o(→,\s\up7(2×-630kJ·mol-1))2NO(g)①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:__N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH=+183kJ·mol-1__.該反應(yīng)的ΔS__>__0(填“〉”“<”或“=”)。②根據(jù)下圖所示,只改變條件R,當(dāng)N2的轉(zhuǎn)化率從α3到α1時(shí),平衡常數(shù)K__AC__(填字母).A.可能增大 B.一定不變C.可能不變 D.可能減小E.增大、減小、不變均有可能(2)氮?dú)馐呛铣砂钡脑现唬铣砂狈磻?yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0。500℃時(shí)將1molN2與1molH2充入容積為1L的密閉容器中發(fā)生

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