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文档简介

题组四化学反应速率与化学平衡的综合应用[解题指导]1.解答化学平衡图像题的步骤(1)紧扣反应特点——解题的依据。看清各物质的状态(有无固体、液体),明确气体分子数的变化(变大、变小、不变),正反应是吸热还是放热。(2)识别图像特点——正确识图找准解题的突破口。一看面(纵、横坐标的意义);二看线(线的走向和变化趋势);三看点(起点、拐点、终点);四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线);五看量的变化(如浓度变化、温度变化)。(3)明确破题方法——分析图像中隐含的信息,找出数据之间的关联点:①先拐先平数值大。在含量(转化率)-时间曲线中,先出现拐点的反应则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大。②定一议二。当图像中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。(4)想规律做判断——对照选项得结论。联想化学反应速率、化学平衡移动规律,将图表与原理结合,对照得出结论。2.解答有关化学平衡计算的原则[挑战满分](限时20分钟)1.乙二醇制备原理为CH3OOC—COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2—CH2OH(g)+2CH3OH(g)ΔH=-34kJ·mol-1,右图表示一定温度下,达到平衡时乙二醇的产率随原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]和压强的变化关系,其中三条曲线分别表示体系压强为MPa、MPa、MPa的情况,下列说法中正确的是()A.原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]增大,平衡常数K增大B.原料投料比[n(氢气)/n(草酸二甲酯)]越大,乙二醇的产率越小C.升高温度后,v正>v逆D.曲线丙对应的压强p(丙)=MPa℃,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:物质XYZ初始浓度/mol·L-102min末浓度/mol·L-1ab平衡浓度/mol·L-1下列说法正确的是()A.平衡时,X的转化率为20%℃,该反应的平衡常数为40C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=mol·L-1·min-13.对可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-kJ·mol-1,下列叙述正确的是()A.达到化学平衡时,若升高温度,则正反应速率减小,逆反应速率增大B.若单位时间内消耗xmolN2,同时生成2xmolNH3,则反应达到平衡状态C.达到平衡后,将容器体积减小为原来的一半,重新达到平衡后,c(NH3)变为原平衡时的2倍D.若达到平衡时,共放出kJ热量,则有1molNH3(g)生成也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:反应①O3O2+[O]ΔH>0平衡常数为K1;反应②[O]+O32O2ΔH<0平衡常数为K2;总反应:2O33O2ΔH<0平衡常数为K下列叙述正确的是()A.升高温度,K增大=K1+K2C.适当升温,可提高消毒效率D.压强增大,K2减小℃时,2L密闭容器中充入molN2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g)ΔH=+53kJ·mol-1,获得如下数据:时间/s020406080100c(NO2)/mol·L-1下列判断正确的是()A.升高温度该反应的平衡常数K减小~40s内,v(N2O4)=mol·L-1·s-1C.反应达平衡时,吸收的热量为kJs时再通入molN2O4,达新平衡时N2O4的转化率增大6.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的NO(g)和足量C(s),发生反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡状态时NO(g)的物质的量浓度c(NO)与温度T的关系如右图所示,则下列说法中正确的是()A.该反应的ΔH>0B.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2C.在T2时,若反应体系处于状态D,则这时一定有v正<v逆D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态C7.对于反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)ΔH<0,下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是()8.有关下图中对应说法正确的是()A.图(a)表示恒温恒压条件下,向2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0的反应达到平衡的容器中充入HI,甲表示正反应速率,乙表示逆反应速率B.图(a)表示恒容条件下,给2HI(g)H2(g)+I2(g)ΔH>0的反应达到平衡的容器加热,甲表示正反应速率,乙表示逆反应速率C.图(b)表示恒温条件下,压缩2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0的平衡反应体系,甲表示SO3物质的量的变化,乙表示SO3物质的量浓度的变化D.图(b)表示恒容条件下,对于2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>0的反应平衡体系,甲表示升高温度SO3物质的量的变化,乙表示增加O2后SO3物质的量变化9.在密闭容器中,将molCO与molH2O混合加热到800℃,发生下列反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为mol。则下列说法不正确的是()℃下,该反应的化学平衡常数为1℃时该反应的平衡常数为,则该反应的ΔH<0℃下,若继续向该平衡体系中通入mol的CO(g),则平衡时CO物质的量分数为%℃下,若继续向该平衡体系中通入mol的H2O(g),则平衡时CO转化率为%10.一定温度下,在容积为2L的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),部分数据如表所示(表中t2>t1):

反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/moln(CO2)/moln(H2)/mol000t1t2下列说法正确的是()~t1min内的平均反应速率v(H2)=eq\f,t1)mol·L-1·min-1B.平衡时CO的转化率为%时刻该反应处于平衡状态D.保持其他条件不变,若起始时n(CO)=mol,n(H2O)=mol,则平衡时n(CO2)=mol

答案精析题组四[挑战满分][升高温度时,正逆反应速率均增大,A错误;B项,表述的反应方向相同,所以不能作为到达平衡的标志,错误;C项,达平衡时容器体积减小,压强增大,平衡会向正反应方向移动,重新平衡时c(NH3)大于原平衡的2倍,错误。][总反应为放热反应,升高温度K值减小,A错;总反应可看作①+②,则K=K1·K2,B错;升高温度,反应①平衡向右移动,[O]浓度增大,C正确;压强不影响平衡常数,D错。][A项,正反应为吸热反应,升高温度,K值增大,错;B项,v(N2O4)=eq\f(1,2)×eq\f(-mol·L-1,20s)=mol·L-1·s-1,B错;C项,第80s时达平衡状态,转化N2O4的物质的量为mol,吸收的热量Q=mol×53kJ·mol-1=kJ;D项再通入N2O4,相当于增大压强,平衡逆向移动,转化率减小。][温度升高,c(NO)浓度增大,平衡左移,正反应为放热反应,A、B均不正确;D点c(NO)较平衡状态大,即Q<K,反应正向进行,v正>v逆,C错;由于碳固体参加反应,气体的密度是个变量,当密度不变时反应达到平衡状态,D项正确。][随温度升高,正、逆反应速率均增大,该反应为放热反应,逆反应速率随温度升高增大的速率应比正反应速率增大的快,A项不符合;升高温度,平衡向逆反应方向移动,AB2的百分含量应减小,B项不符合;该反应为气体体积减小的反应,增大压强,AB2的百分含量应增大,C项不符合。][恒温恒压条件下,向2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系中通入HI,瞬间容器体积膨胀,生成物的浓度降低,逆反应速率降低,HI浓度增大,瞬间正反应速率升高,然后反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,A项正确;恒容条件下加热,正反应速率和逆反应速率均增大,B项错误;压缩2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的反应体系,瞬间SO3的物质的量不变,物质的量浓度增大,反应逆向进行,SO3的物质的量和物质的量浓度均逐渐增大,C项错误;反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,SO3的物质的量逐渐减小,D项错误。][CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始(mol)00平衡(mol)-x-xxx则mol-x=molx=molA项,K=eq\f(\f(x,V)·\f(x,V),\f-x,V)·\f-x,V))=1,正确;B项,温度降低,K增大,平衡右移,正反应为放热反应,正确;C项,eq\f(y2,-y-y)=1,y=eq\f(2,3)

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