适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第7章化学反应速率与化学平衡微专题十二化学反应速率化学平衡图像的绘制强基练课件新人教版

微专题(十二)化学反应速率、化学平衡图像的绘制1234567812345678答案

123456782.为减少SO2的排放,工业上常将SO2转化为CaSO4固定,但存在CO又会同时发生以下两个反应:(1)恒容、恒温(T1)条件下,反应体系中c(SO2)随时间t变化的总趋势如图。结合已知信息分析c(SO2)随时间变化的原因:

。

12345678(2)恒容、恒温(T2:T2>T1)条件下,请在图中画出c(SO2)随时间t的变化图。

12345678答案

(1)由于反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ,反应Ⅰ速率大于反应Ⅱ,c(SO2)变大;由于反应Ⅱ的平衡常数大于反应Ⅰ,反应Ⅱ进行的程度更大,随反应进行,以反应Ⅱ为主,c(CO2)变大,使反应Ⅰ平衡逆向移动,c(SO2)变小解析

(2)T2>T1,可知开始时T2条件下反应速率更快,单位时间内c(SO2)变化更大,即开始曲线的斜率比原来大,由于反应Ⅱ是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,c(CO2)变小,反应Ⅰ是吸热反应,温度升高,且c(CO2)变小,平衡正向移动,两个因素都使T2时终点c(SO2)比T1时高,即曲线终点比原来高。123456783.以“水煤气”为原料合成氨,需在交换塔中将CO变换成H2,交换塔中主要发生的反应为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)

ΔH<0。交换塔中主反应正、逆反应速率可以表示为v(正)=k正·c(CO)·c(H2O),v(逆)=k逆·c(CO2)·c(H2),k正和k逆都是温度的函数。在图中画出k正、k逆随温度变化的趋势。12345678答案

解析

交换塔中主反应是放热反应,随着温度的升高正、逆反应速率都要增大,但逆反应速率增大得更多。123456784.(2024·浙江金华十校高三一模节选)科学家开发新型催化剂实现了N2O对CH3CH==CHCH3(2-丁烯)的气相选择性氧化,其反应为:反应Ⅰ:CH3CH==CHCH3(g)+N2O(g)CH3CH2COCH3(g)+N2(g)

ΔH1=-398kJ·mol-1反应Ⅱ:CH3CH==CHCH3(g)+2N2O(g)2CH3CHO(g)+2N2(g)

H2=-716kJ·mol-1请回答:在恒压密闭容器中充入2molCH3CH==CHCH3(g)和2molN2O(g),发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。p1压强下测得平衡时CH3CH2COCH3的选择性与温度的关系如图所示。X点时CH3CH==CHCH3(g)的平衡转化率为50%。12345678(1)其他条件不变,温度升高,平衡时CH3CH2COCH3(g)的选择性升高的原因是_____________________________________________________________

。

(2)X点反应Ⅰ的平衡常数Kp的数值为

(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)。

温度升高,反应Ⅱ逆向移动使反应物浓度增大,反应物浓度增大促进反应Ⅰ正向移动的影响程度大于温度升高使反应Ⅰ逆向移动的影响程度1.412345678(3)若p2>p1,请在图中画出p2时,CH3CH2COCH3的选择性随温度升高的变化曲线。答案

12345678解析

(2)列出转化量:

CH3CH==CHCH3(g)+N2O(g)CH3CH2COCH3(g)+N2(g)转化

量/mol2×50%×60%

0.6

0.6

0.6

CH3CH==CHCH3(g)+2N2O(g)2CH3CHO(g)+2N2(g)转化

量/mol0.4

0.8

0.8

0.8则平衡时,CH3CH==CHCH3、N2O、CH3CH2COCH3、CH3CHO、N2的物质的量分别为1

mol、0.6

mol、0.6

mol、0.8

mol、1.4

mol,总物质的量为12345678(3)反应Ⅰ为气体体积不变的反应,反应Ⅱ为气体体积增大的反应。同一温度下,增大压强反应Ⅱ逆向移动使反应物浓度增大,反应物浓度增大促进反应Ⅰ正向移动,因而平衡时CH3CH2COCH3(g)的选择性升高。若p2>p1,则p2时CH3CH2COCH3的选择性随温度升高的变化曲线应在p1时曲线的上方。123456785.已知Arrhenius经验公式:Rlnk=+C(Ea为活化能,假设受温度影响忽略不计,k为速率常数,R和C为常数),为探究催化剂m、n的催化效率,进行了相应的实验,依据实验数据获得如图曲线,在催化剂m作用下,该反应的活化能Ea=

J·mol-1。假设催化剂n的催化效率大于m的催化效率,请在图中画出催化剂n的相应曲线图和标注。

9.0×104答案

12345678解析

将图中的数据代入得到54=-7.2×10-3Ea+C,27=-7.5×10-3Ea+C,解得Ea=9.0×104

J·mol-1。催化剂n的催化效率大于m,即能进一步降低活化能,相同条件下催化剂n对应的Ea小于m,-Ea为曲线斜率,则催化剂n的斜率更大,且两条线与纵轴交点相同。12345678度下的2L密闭容器中投入足量的活性炭和2.0molNO发生反应,t1时刻达到平衡,请在图中画出反应过程中c(NO)随时间t的变化曲线。答案

12345678解析

随着反应的进行,c(NO)由1

mol·L-1逐渐减小,设c(NO)的变化量为2x

mol·L-1,

C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)起始/(mol·L-1)

1

0

0反应/(mol·L-1)

2x

x

x平衡/(mol·L-1)

1-2x

x

x123456787.研究氢的获得和应用具有重要意义。(1)已知:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)

ΔH>0,将0.20molH2S气体充入密闭容器中,保持恒压(p=a)、温度T1条件下进行上述反应。(1)下列可以作为反应达到平衡状态的判据是

(填字母)。

A.气体的平均相对分子质量不变B.v正(H2S)=2v逆(S2)C.K不变D.容器容积不变ABD12345678(2)t1时刻反应达到平衡,H2S的平衡转化率为40%。该反应的平衡常数Kp=

[用含a的代数式表示。对于气相反应,用某组分B的平衡压强p(B)代替物质的量浓度c(B)也可表示平衡常数,记作Kp,如p(B)=p·x(B),p为平衡总压强,x(B)为平衡系统中B的物质的量分数]。

(3)反应温度T1时,画出0~t2时段n(S2)随时间变化曲线[n(S2)-t]。保持其他条件不变,改变反应温度为T2(T2>T1),画出0~t2时段n(S2)随时间变化趋势的曲线[n(S2)-t]。答案

12345678解析

(1)该反应的反应物和生成物均为气体,且反应前后气体化学计量数之和不相等,所以气体总物质的量会变,而总质量不变,所以未平衡时气体的平均相对分子质量会变,当其不变时,说明反应达到平衡,故A符合题意;同一反应同一时段,反应速率之比等于其化学计量数之比,所以v正(H2S)=2v正(S2),所以当v正(H2S)=2v逆(S2)时,也即v正(S2)=v逆(S2),说明反应达到平衡,故B符合题意;平衡常数只与温度有关,无论反应是否平衡,只要温度不变K就不变,所以K不变不能说明反应达到平衡,故C不符合题意;反应过程中恒压,而反应前后气体化学计量数之和不相等,所以未平衡时容器容积会变,当容积不变时说明反应达到平衡,故D符合题意。12345678(3)反应温度为T1时,初始投料为0.20

mol

H2S,所以反应过程中S2的物质的量增大,t1时反应达到平衡,n(S2)=0.04

mol;反应温度为T2时,该反应为吸热反应,升高温度,反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,且平衡正向移动,平衡时n(S2)>0.04

mol。123456788.工业合成尿素(H2NCONH2)以CO2和NH3为原料,在合成塔中存在如图转化:图1(1)液相中,合成尿素总反应的热化学方程式为

。

2NH3(l)+CO2(l)H2O(l)+NH2CONH2(l)

ΔH=-93.7kJ·mol-112345678图2图312345678①由图2可知,其他条件不变,随温度升高,CO2的平衡转化率先上升后下降,“先升高”的原因是__________________________________________________________________________________________________________

;

“后下降”的原因是设备腐蚀加剧等因素造成CO2的平衡转化率下降。②下列说法正确的是

。

A.图2两曲线中L1<L2B.增大氨碳比有利于提高尿素产率,过量氨气能与水蒸气作用促进第二步反应正移C.图3曲线M1>M2,增大水碳比有利于尿素生成D.实际工业生产时,可选用初始条件为氨碳比L1和水碳比M1

第二步反应为吸热反应,升温有利于平衡正向移动,使NH2COONH4(l)的物质的量减少,从而使第一步反应平衡正移,CO2的平衡转化率增大BD

12345678③若已知M1>M0,请在图2中画出在初始L1和M1条件下,CO2的平衡转化率随温度变化曲线。答案

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