高考化学速率平衡图表类专题

1、学习必备欢迎下载1目前工业上有一种方法是用CO2来 生产 甲 醇 。 一 定条 件 下 发 生反 应 ： CO2(g)3H23OH(g) H2O(g)。(1) 如图表示该反应进行过程中能量( 单位为 kJ ·mol-1) 的变化。在体积为闭容器中，充入1 mol CO2 和 3 mol H2 ，反应达平衡后，下列措施中能使4 L 的恒容密c(CH3OH)增大的是。a升高温度b充入 He(g) ，使体系压强增大c将 H2O(g) 从体系中分离出来d再充入1 mol CO2和3 mol H2(2) 在一密闭的容积可变的容器中，一定温度下，加入1 mol CO2和3 mol H2，不同压力

2、下反应达平衡时，测得的数据如下表。压强 (atm)n(CH3OH)(mol)120.220.3020.86100.92200.96由表中数据可以看出：增大压强，化学平衡向atm ， 甲醇 的物质 的 量增大 较 多的原方向移动，而从因可能是2 atm 加压到 5_ 。解析本题主要考查化学平衡理论的运用，意在考查考生的读图、识表及分析判断能力。(1)a 项，由于反应物的总能量大于生成物的总能量，正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动， c(CH3OH)减小； b 项，充入 He(g) ，平衡不移动， c(CH3OH)不变；c 项，将 H2O(g)从体系中分离出来，平衡正向移动， c(CH3OH)增

3、大； d 项，再充入 1 mol CO2和 3 mol H2，假设容器扩大一倍，达到平衡再压缩，c(CH3OH)增大。 (2) 从表格中的数据不难看出，加压，平衡正向移动，从2 atm 加压到 5 atm ，甲醇的物质的量增大较多的原因可能是压强增大后， CH3OH和 H2O的状态由气态变为液态，有利于化学平衡正向移动，故 CH3OH的产量有较大提高。答案(1)cd(2) 正反应压强增大后， CH3OH和 H2O的状态由气态变为液态，有利于化学平衡正向移动，故CH3OH的产量有较大提高2化工生产中原料转化与利用非常重要，现有反应：CCl4 H23 HCl，查阅资料可知沸点： CCl4 为 77

4、 ， CHCl3 为 61.2 。在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得下表数据。学习必备欢迎下载实验温度初始 CCl4初始 H2 浓度CCl4 的平序号浓度 (mol ·L 1)(mol ·L 1)衡转化率11100.81.2a21101.01.050%31001.01.0b(1) 在100时，此反应的化学平衡常数表达式为_；在110 时的平衡常数为_。(2) 在实验2 中，若1 小时后反应达到平衡，则H2 的平均反应速率为_。在此平衡体系中再加入0.5 mol CCl4 和1.0 mol HCl，平衡将向_方向移动。(3) 实验 1 中， CCl4 的转化率a_50%(填

5、“”、“”或“”) 。实验3 中， b的值 _( 填字母序号 ) 。A等于 50%B大于 50%C小于 50%D由本题所给资料无法判断解析 本题主要考查平衡常数的计算与转化率大小的判断，意在考查考生根据化学平衡常数表达式进行计算的能力。(1) 根据题给各物质的沸点及反应温度可知所有物质均为气态，该反应的平衡常数表达式CHCl 3 ·HCl的转化率为K CCl 4 ·H 2 ；由实验 2 可知， CCl450%，则平衡时c(CCl 4) c(H 2) c(CHCl3) c(HCl) 0.5 mol ·L 1，则代入平衡常数表达式可得 K 1。 (2) 达到平衡后2

6、12的平均反应速率为H 的转化浓度为0.5 mol·L ，则 H0.5 mol/(L ·h) ；由于加入HCl 的物质的量大于加入的CCl4 的物质的量，使 Q K，则平衡向逆反应方向移动。(3)实验 1 中，设CCl4 转化浓度为x mol·L 1 ， Kx2，解得 x 0.48 ，则 CCl4 的转化率0.48 ×100% 60% 50%；实验(0.8 x) × (1.2 x)0.83 中，由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应，故无法判断。31答案 (1) CHCl ·HClKCCl 4 ·H 2(2)0.5 mol/

7、(L ·h)逆反应(3) D3汽车尾气中含有 CO、 NO2 等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。(1)4CO(g) 2NO(g)=4CO2(g) N2(g)H 1 200 kJ ·mol 1对于该反应， 温度不同 ( 21) 、其他条件相同时， 下列图像正确的是_( 填代号 ) 。TT学习必备欢迎下载(2) 汽车尾气中CO与 H2O(g) 在一定条件下可以发生反应：CO(g) H2O(g)2 (g)H2(g)H0。820 时在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，起始时按照下表进行投料，达到平衡状态，K 1.0。起始物质的量甲乙丙n(H2O)/

8、mol0.100.200.20n(CO)/mol0.100.100.20该反应的平衡常数表达式为_。平衡时，甲容器中CO的转化率是_。比较下列容器中CO的转化率：乙 _甲；丙_甲 ( 填“”、“”或“”) 。丙容器中，通过改变温度，使CO的平衡转化率增大，则温度_( 填“升高”或“降低” ) ，平衡常数K_( 填“增大”、“减小”或“不变”) 。解析(1)4CO(g) 2NO(g)=4CO2(g) N2(g)H 0，该反应是放热反应，当升高温度时，正、逆反应速度都增大，甲中正反应速率在刚升温到T2 时没有增大，故错误；升高温度，化学平衡逆向移动，CO的浓度增大，CO的体积分数增大，故丙不正确。

9、(2) 甲容器中起始时n(CO) n(H2O)0.10 mol，根据平衡常数计算可得到CO的转化率为50%。乙容器中起始时n(H2O) 0.20 mol，相当于在甲容器中增大c(H2O)，平衡正向移动，n(CO)减少， CO的转化率增大；丙容器中起始时n(CO2) n(H2) 0.20 mol，相当于两个甲容器中的量，假设两个甲容器合二为一，反应到达平衡后，缩小体积至一半变成丙容器，对体系加压，平衡不移动，CO的转化率不变化。丙容器中改变温度，CO的转化率增大说明平衡正向移动，正反应为放热反应，故需降低温度； 平衡正向移动，生成物浓度增大，反应物浓度减小，故K增大。学习必备欢迎下载CO

10、83;H22答案 (1) 乙 (2) K CO·H 2O50% 降低增大4铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。(1) 在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生反应：Fe O(s) 233CO(g) 。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：2温度/ 1 0001 1501 300平衡常数64.050.742.9请回答下列问题：该反应的平衡常数表达式 _ ， _0( 填“”、“”或KH“”)。在一个容积为 10 L 的密闭容器中， 1 000 时加入 Fe、 Fe2O3、 CO、 CO2各 1.0 mol ，反应经过 10 min 后达到平衡。求该时间范围内反应的平

11、均反应速率v(CO2) _，CO的平衡转化率为 _。欲提高中 CO的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少Fe 的量B增加Fe2O3 的量C移出部分CO2D提高反应温度E减小容器的容积F 加入合适的催化剂(2) 某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率( v)和温度 ( T) 的关系示意图中与铝热反应最接近的是_。(3) 写出氢氧化铝在水中发生酸式电离的电离方程式：_ 。欲使上述体系中Al 3 浓度增加，可加入的物质是_。解析(1) 书写平衡常数的表达式时固体不需写入。由表可知温度越高， K 越小，可知升高温度平衡向逆反应方向移动，所以正反应为放热反应，H 0。Fe

12、 O(s) 3CO(g)2Fe(s) 3CO(g)232c( 始)(mol ·L 1)0.10.1c( 转)(mol ·L 1)xxc( 平)(mol ·L 1)0.1 x0.1 x学习必备欢迎下载(0.13x) 11由 K 64.0 (0.1x) 3，解得 x 0.06，故 v(CO2) 0.006 mol·L ·min。 CO的转化率为 60%。该反应的正反应是放热反应，温度升高平衡逆向移动，CO 平衡转化率降低，这是一个反应前后气体体积不变的反应，不能从压强方面考虑，Fe、Fe O 为固体，也不影响平23衡，所以应从 CO、CO的浓度方面

13、考虑。(2) 铝热反应在常温下不反应，高温时瞬间反应。2(3) 欲使 Al3浓度增加，根据Al(OH) 3 发生碱式电离的方程式： Al(OH) 33，3OH使平衡右移，可加入酸性物质，如HCl、HSO 等。24答 案(1) CO2 3/CO 30.006mol·L 1·min 160%C(2)b(3)Al(OH)3H Al(OH)盐酸 ( 合理即可 )245在 100 时，将 0.40 mol 的二氧化氮气体充入2 L 真空的密闭容器中，每隔一段时间就对该容器内的物质进行分析，得到数据如表所示：时间 (s)020406080n(NO )/mol0.40n10.26n3n2

14、4(N 2O4)/mol0.000.0520.080.08nn(1) 在上述条件下， 从反应开始直至 20 s 时，二氧化氮的平均反应速率为 _mol·L11·s 。(2) n3_n4( 填“”、“”或“” ) ，该反应的平衡常数为 _( 保留小数点后一位 ) 。(3) 若在相同情况下，最初向该容器中充入的是四氧化二氮气体，要达到上述同样的平衡状态，四氧化二氮的起始浓度是 _mol·L 1，假设在 80 s 时达到平衡，请在图中画出并标明该条件下此反应中N2O4 和 NO2 的浓度随时间变化的曲线。(4)达到平衡后， 如升高温度， 气体颜色会变深， 则升高温度后，

15、 反应 2NOO(g)24的平衡常数将 _( 填“增大”、“减小”或“不变” ) 。(5)达到平衡后，如向该密闭容器中再充入0.32 mol 氦气，并把容器体积扩大为4 L ，则平衡将_( 填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)，其理由是_学习必备欢迎下载_ 。解析根据反应速率的定义不难解答问题(1) 。根据已知表中的数据可知6080 s 反应已达到平衡， 故 n n 。由方程式 2NOO(g) 及平衡常数公式可计算出其平衡常3424数约为2.8 mol 1·L。因温度、体积不变，故达到等效平衡时需要N2 O4 的起始物质的量为 0.20 1mol ，即浓度为 0.10 mol