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文档简介
2021届高考化学易错题练习
化学平衡图像
【错题纠正】
例题1、合成氨工业涉及固体燃料的气化,需要研究CO2与co之间的转化。为了弄清其规
律,让一定量的CO2与足量碳在体积可变的密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)^^2CO(g)
AH,测得压强、温度对CO、CO2的平衡组成的影响如图所示:
30050070090011001300
温度/C
回答下列问题:
(1)0、P2、P3的大小关系是,欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采取
的措施为。图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是o
(2)900℃、1.013MPa时,1molCCh与足量碳反应达平衡后容器的体积为匕CCh的转化率
为,该反应的平衡常数K=0
【解析】(1)正反应是气体体积增大的反应,增大压强,CO的含量降低,根据图像可知,在
温度相等时pi对应的CO含量最高,则Pl、Pl、P3的大小关系是Pl<P2Vp3。升高温度CO的
含量升高,说明正反应是吸热反应,所以欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率,应采
取的措施为升高温度、降低压强。平衡常数只与温度有关系,升高温度平衡右移,平衡常数
增大,则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是Ka=Kb<K・
(2)900℃、1.013MPa时CO的含量是80%,则
C(s)+CO(g)「2CO(g)
起始量(mol)10
转化量(mol)X2x
平衡量(mol)1~x2x
因此告=0.8,解得尸东2
1+x
16
则CO的转化率为66.7%,反应的平衡常数K=
213T°
3/
【答案】(1加<P2<P3升高温度、降低压强<=降<<(2)66.7%而
例题2、(1)活性炭还原N02的反应为2NCh(g)+2C(s)-N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,
1molNCh和足量活性炭发生该反应,测得平衡时NO?和CO?的物质的量浓度与平衡总压的
关系如图所示:
①A、B、C三点中NCh的转化率最高的是(填或"C”)点。
②计算C点时该反应的压强平衡常数七=(勺是用平衡分压代替平衡浓度计算,分
压=总压x物质的量分数)。
(2)以CO作还原剂与磷石膏反应,不同反应温度下可得到不同的产物。向盛有CaSO4的真
空恒容密闭容器中充入CO,反应体系起始总压强为0.1aMPa,不同温度下反应后所得固体
成分的物质的量如图所示。在低于800℃时主要反应的化学方程式为;1
150℃下,反应CaSO4+COCaO+COz+SCh达到平衡时,c(SO2)=8.0xi()-5mo|.Lr,
CO的转化率为80%,则c初始(CO)=molL_1,该反应的压强平衡常数&=
(用含a的代数式表示;用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压x物质的量分数;
忽略副反应)。
【解析】(1)①增大压强,平衡左移,NO2的转化率减小,所以A点NCh的转化率最高。
-1
②设C点时NO2的浓度为cmol-L"',则CO2的浓度也为cmolL
2NO2(g)+2C(s)口N2(g)+282(g)
cmolL1zcmolL1cmolL1
p(NC>2)=20MPaxy-=8MPa
2C
1
2C
p(N2)=20MPax—=4MPa
2C
p(CCh)=20MPax,=8MPa
2C
p1(CO?)p(N2)82X4
跖=/(NO2)=B=4。
(2)在低于800℃时,固体产物为CaS,所以此时反应方程式为CaSO4+4COCaS+4CO2
8.0xi()-5mo].,
。初始(C0)=----------------=1.0x104moiL1
CaSCU+CO匚CaO+CO2+SO2
平衡(mol1r)2.0xl(T5g.OxW58.0xl0-s
2.0X10~5+8.0X10-5+8.QX10~5
平衡时总压强:0.1〃MPax1.0x1O-4-
=0.18aMPa
8.0x105
/?(CO2)=p(SO2)=0.18</MPax18x[0-s=0.08aMPa
2.0x10-5
/?(CO)=0.18(zMPax-jj--y=0.02«MPa
p(SO2)p(82)0.08"0.08a
*p(CO)=—0.02a—=Q.32.
4
答案:(l)①A②4(2)CaSO4+4COCaS+4CO21.0x100.32a
【知识清单】
1.解题思路
化学反应速率与化学平衡图像是高考常考题型,一般考查速率(浓度)一时间图像、含
量(转化率)一时间一温度(压强)图像、恒温线(或恒压线)图像等。图像作为一种思维方法在解
题过程中也有着重要作用,可以将一些较为抽象的知识,转化为图像,然后进行解决。
一看轴(即纵坐标与横坐标的意义),二看点(即起点、拐点、交点、终点),三看
看图像线(即线的走向和变化趋势),四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等),五看
量的变化(如浓度变化、温度变化等)
想规律看清图像后联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律
作判断通过对比分析,作出正确判断
2.分析方法
认清坐标系,弄清纵、横坐标所代表的意义,并与有关原理相结合;看清起点,分清反
应物、生成物,浓度减小的是反应物,浓度增大的是生成物,一般生成物多数以原点为起点;
看清曲线的变化趋势,注意渐变和突变,分清正、逆反应,从而判断反应特点;注意终点,
例如在浓度-时间图像上,一定要看清终点时反应物的消耗量、生成物的增加量,并结合有
关原理进行推理判断;先拐先平数值大,例如在转化率-时间图像上,先出现拐点的曲线先
达到平衡,此时逆向推理可得该曲线对应的温度高、浓度大或压强大;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。
3.解题策略
从“断点”着手,当可逆反应达到一种平衡后,若某一时刻外界条件发生改变,都可能使
速率一时间图像的曲线出现不连续的情况,即出现“断点”。根据“断点”前后的速率大小,即
可对外界条件的变化情况作出判断;从“拐点”入手,同一可逆反应,若反应条件不同,达到
平衡所用的时间也可能不同,反映到图像出现“拐点'’的时间也就有差异。根据外界条件对化
学反应速率的影响,即可判断出温度的高低、压强或浓度的大小及是否使用催化剂;从曲线
的变化趋势着手,对于速率一温度(或压强)图像,由于随着温度逐渐升高或压强逐渐增大,
反应速率会逐渐增大,因此图像上出现的是平滑的递增曲线,注意温度或压强的改变对正、
逆反应速率的影响是一致的,即要增大都增大,要减小都减小,反映到图像上,就是v(正卜
v(逆)两条曲线的走势大致相同。
【变式练习】
1.温度为VC,向体积不等的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和ImolNCh,发生反应:
2c(s)+2NO2(g)=N2(g)+2CCh(g)反应相同时间,测得各容器中N02的转化率与容器体积的关
系如图所示。下列说法正确的是
*
a
180
*60
卷40
520
Z
客区体积几
4
A.T℃时,该反应的化学平衡常数为弁
45
B.图中c点所示条件下,v(正)>v(逆)
C.向a点平衡体系中充入一定量的NCh,达到平衡时,NCh的转化率比原平衡大
D.容器内的压强:Pa:Pb<6:7
2.(1)①已知反应A(g)+B(g)==^2D(g),若在起始时c(A)=amol*L~',c(B)=2amol«L
则该反应中各物质浓度随时间变化的曲线是(选填字母序号)。
②在298K时,反应A(g)=2B(g)的KP=0.1132kPa,当分压为p(A)=p(B)=IkPa时,反
应速率。正1)浊(填“="或”>")。
③温度为T时,某理想气体反应A(g)+B(g)=iC(g)+M(g),其平衡常数K为0.25,若
以A:B=1:1发生反应,则A的理论转化率为%(结果保留3位有效数字)。
(2)富勒烯C60和,80可近似看作“完美的”球体,富勒烯的生成时间很快,典型的是毫
秒级,在所有的合成技术中得到的C60的量比CI80的量大得多。已知两个转化反应:反应
物—3C60,反应物UCI80,则势能(活化能)与反应进程的关系正确的是(选
填字母序号)。
(3)甲醇脱氢和甲醇氧化都可以制取甲醛,但是02氧化法不可避免地会深度氧化成CO。
脱氢法和氧化法涉及的三个化学反应的IgK随温度T的变化曲线如图所示。写出图中曲线
①的化学反应方程式;曲线③的化学反应方程式为;曲线②对应的化学反
应是(填“放热”或“吸热”)反应。
【易错通关】
1.反应为CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)A//<0»在一定条件下,将1molCO和2mol出通
入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH30H的体积分数9(CH3OH)
变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CHjOH的体积分数为10%,则CO的转化率为.
②X轴上a点的数值比b点(填“大’或"小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你
认为他判断的理由是。
2.汽车尾气净化中的一个反应如下:2NO(g)+2CO(g)=iN2(g)+2CO2(g),一定温度下,向
容积为1L的密闭容器中充入一定量的NO和CO。在人时刻达到平衡状态,此时〃(CO)=
0.1mol,〃(NO)=0.2mol,〃(N2)=amol,且平衡时混合气体压强为初始气体压强的0.8。
①则该反应的平衡常数长=。若保持温度及容器容积不变,平衡后在此基础上
再向容器中充入2amol的N2、0.2mol的NO,平衡将(填响左"、响右”或“不”)
移动。
②在ti时刻J,改变某一外界条件,正反应速率的变化曲线如图所示,则可能改变的条件是
t6hG
3.以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是
煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSCU发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学
方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)-CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)A/7i=+218.4kJ-moL(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g)-CaS(s)+4CO2(g)A^2=一175.6kJmoL(反应II)
(1)对于有气体参与的反应,表示平衡常数小时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体
物质的量浓度c(B),则反应[的Kp=(用表
达式表示)。
(2)假设某温度下,反应I的速率3D小于反应II的速率(也),则如下图反应过程能量变化示
(3)如图为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质
量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有。
A.向该反应体系中投入生石灰B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.降低CO的初始体积百分数D.提高反应体系的温度
4.①将一定量的CO2®和CHdg)通入一恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)一
2CO(g)+2H2(g)o其他条件相同,在不同催化剂(I、II)作用下反应相同时间后,体系中CO含
在a点与6点对应的反应条件下,反应继续进行一段时间后达到平衡,平衡常数K”.(填
"V”或点CO含量高于b点的原因是.
②为了探究反应CO2(g)+CH4(g)=2co(g)+2H2(g)的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容
密闭容器中通入CH4与C02,使其物质的量浓度均为1.0molL-'o平衡时,根据相关数据绘制
则与曲线Vi『C(CH4)相对应的是上图中曲线(填“甲''或"乙");该反应达到平衡后,某一时刻
降低温度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则此时曲线甲对应的平衡点可能为.
字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为
5.SO2经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸镂,其中SO2发生催化氧化的
反应为2sC)2(g)+O2(g)—2so3(g)。若在7i℃、0.1MPa条件下,往一密闭容器通入SO2和
。2[其中"(SO2):〃(。2)=2:1],测得容器内总压强与反应时间如右上图所示。
①该反应的化学平衡常数表达式:K=_。
②图中A点时,SO2的转化率为。
③计算S02催化氧化反应在图中B点的压强平衡常数K产(用平衡分压代
替平衡浓度计算,分压=总压x物质的量分数)。
④若在72℃、其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如上图所示,则7\(填“>”、
或"=")乃洪中C点的正反应速率vc(正)与A点的逆反应速率以逆)的大小关系为吆正)
(填“>”、"v”或"=")四(逆)。
6.已知:H2S(g)=H2(g)+l/2S2(g),在恒温密闭容器中,控制不同温度进行H2s分解实验。
以H2s起始浓度均为cmol/L,测定H2s的转化率,H2s的平衡转化率与温度关系如图所示。
据图可知:温度升高平衡常数K(填“增大”、“减小”或“不变”)。若985℃时平衡常
数K=0.04,则起始浓度c=mol/Lo
w
♦o-
»o-
M
9009259W85IOOO1025
温度,P
7.N0x的排放主要来自于汽车尾气,包含N02和NO,有人提出用活性炭对NQ、进行吸附,
发生反应如下:
反应a:C⑸+2N0(g)N2(g)+CCh(g)。△〃=-34.0kJ/mol
反应b:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)△〃=-64.2kJ/mol
(1)对于反应a,在7VC时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:
时网01020304050
NO1.000.580.400.400.480.48
N200.210.300.300.360.36
①0〜lOmin内,NO的平均反应速率v(NO)=,当升高反应温度,该反应的平衡常数
K(选填“增大”、“减小”或“不变
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡;根据上表中的数据判断改变的条件可能
是(填字母)。
a.加入一定量的活性炭b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积d.加入合适的催化剂
(2)某实验室模拟反应b,在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO2气体,维持温度为7TC,
如图为不同压强下反应b经过相同时间NO2的转化率随着压强变化的示意图。
请从动力学角度分析,1050kPa前,反应b中NO2转化率随着压强增大而增大的原因
;在1100kPa时,NO2的体积分数为,
(3)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作&);在乃℃、
l」xi()6pa时,该反应的化学平衡常数勺=(计算表达式表示);已知:气体分压
3a■尸气体总压仍总)x体积分数。
8.用合成气生成甲醇的反应为CO(g)+2H2(g)CH30H(g)A/72,在10L恒容密闭容器
中按物质的量之比1:2充入CO和七,测得CO的平衡转化率与温度和压强的关系如图所示:
200℃时〃32)随时间的变化如下表所示:
〃min0135
;7(H2)/mol8.05.44.04.0
①A%(填,或“=")0o
②写出两条可同时提高反应速率和CO转化率的措施:o
③下列说法正确的是(填字母)。
a.温度越高,该反应的平衡常数越大
b.达平衡后再充入稀有气体,CO的转化率提高
c.容器内气体压强不再变化时,反应达到最大限度
d.图中压强:p\<pi
④0~3min内用CH30H表示的反应速率v(CH^OH>molL-1min-1,
⑤200℃时,该反应的平衡常数K=0向上述200℃达到平衡的恒容密闭容器中再
加入2moic0、4mO1H2、2molCH3OH,保持温度不变,则化学平衡(填“正向”“逆
向"或“不”)移动。
9.“硫化物沉淀法”镇的回收率不高,处理后废水中的锲含量难以达标。“铁脱络-化学沉淀法”
可达到预期效果,该法将银转化为Ni(OH)2固体进而回收银。工艺流程如下:
废水放水Vidll
四体
(含NiR.)
般络(含W)沉淀
后
续
处
理
注液
(含少=NL)
“脱络”(指银元素由络合物NiR2转化成游离的Ni2+)过程中,R—与中间产物QH(羟基自由基)
反应生成难以与Ni2+络合的,R(有机物自由基),但・0H也能与H2O2发生反应。反应的方程
式如下:
2+3+
Fe+H2O2^=Fe+0H+—OHi
R-+—OH^=OH+—Rii
H2O2+2—OH=O2T+2H2O111
实验测得“脱络”过程中H2O2的加入量对溶液中镁去除率的影响如图所示:
W.940
)
*
龌
z
*
0.200.400.600.M)1.001.20l.-U)
过一化♦投触&
(U:四中-o-功效字E诲点对应的横坐杯的敢0)
①从平衡移动的角度解释加入Fe2+和H2O2能够实现“脱络”的原因是«
②分析图中曲线,可推断过氧化氢的最佳加入量为g-L-';低于或高于这个值,废
水处理效果都下降,原因是。
10.(1)某温度下,在体积固定为2L的密闭容器中进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
△/7i=-90.7kJ.mor1,将ImolCO和2moiH2混合,测得不同时刻的反应前后压强关系如下:
时间(min)51015202530
压强比(P«/pg)1:0.981:0.901:0.801:0.701:0.701:0.70
则达到平衡时CO的转化率为
(2)在一定条件下,将燃煤废气中的CO2转化为二甲醛的反应为2co2(g)+6H2(g)
CH30cH3(g)+3H2O(g),已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比[〃(H2)/〃(CO2)]
时,CO2的转化率如图所示。从图中可得出三条主要规律:
①增大投料比,CO2的转化率增大;②;③。
l
(4)反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△/72=-41.2kJ.mor的v-t图像如图1所示,若其
他条件不变,只是在反应前增大容器体积使压强减小,则其目图像如图2所示。下列说法
正确的是
v(mol,L'1,)
®a\>az®a\<az®b\>bi®b\<bi⑤®Zi=/2⑦⑧两图中阴影部分面积相等
⑨图2阴影部分面积更大⑩图1阴影部分面积更大
A.①③⑦⑧B.①③⑤⑧C.②④⑦⑨D.@@⑦⑩
ll.(l)CH4氧化器中发生的主反应:
i.CH4(g)+Fe3O4(s)CO(g)+2H2(g)+3FeO(s)
ii.CH4(g)+4Fe3O4(s)CO2(g)+2H2O(g)+12FeO(s)
850℃时,压强和部分气体体积分数、固相各组分质量分数的关系如图。
气
很
8很
CH依化笈压和atm
①随着压强的增大,反应i的平衡常数K值_(填"增大”、"减小"或"不变'>
②结合图像,分析H20的体积分数变化的原因(用化学方程式表示)。
(2)将一定量的FeO和C02置于C02还原器(体积不变的密闭容器)中,发生的主反应:
CO2(g)+3FeO(s)三^Fe3O4⑸+CO(g)△,2,保持其他条件不变,测得不同温度下最终反应
体系中CO、C02体积分数如下表。
温度〃℃100170200300400500
CO2体积分数0.670.670.750.820.90.92
co体积分数0.330.330.250.180.10.08
①0(填“〉”或“<”)。
②若在150℃时进行上述转化,理论转化率a(FeO)=。
③在上述反应体系中,一定可以说明该反应达到平衡状态的是(填标号)。
A.体系的压强不变B.CO2的物质的量不变
C.CO的生成速率和消耗速率相等且不等于零D.气体的平均摩尔质量不变
④根据化学反应原理,分析C02还原器温度设置在170℃的原因。
12.碳的化合物的转换在生产、生活中具有重要的应用。特别是CO2的低碳转型对抵御气候
变化具有重要意义。在三个容积均为1L的密闭容器中以不同的氢碳比£黑充入H2和CO2,
在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△”,CO2的平衡转化率
与温度的关系如图所示.
①氢碳比①②,Q点v(正)—W逆),该反应的A"0o(填“大于”或“小于”)
②若起始时,CO2、上的浓度分别为0.5mol【L1molLl则P点对应温度的平衡常数的
值为。P点对应的平衡常数Q点对应的平衡常数(填或"=")
参考答案
【变式练习】
1.B【解析】由反应2c(s)+2NO2(g)□N2(g)+2CO2(g)可知容器体枳越大,
压强越小,反应往正方向移动,NO2的转化率提高,由图像可知,相同时间,a,b为已达
到平衡点,c还未达到平衡,利用化学平衡常数和等效平衡进行分析。
A.a点时反应达到平衡,NCh转化率为40%,则
2C(s)+2NO(g)□+2CO(g)
2N2(g)2
开始(mol)100
反应(mol)0.40.20.4
平衡(mol)0.60.20.4
rc时,该反应的化学平衡常数为
0.4moiy0.2mol
)x一
C2(CO)-C(N)
22故A错误;
2
C(NO2)(0.6moly45V]
B.图中c点还未达到平衡,反应往正方向进行,v(正)>v(逆),故B正确;
C.向a点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆移,转化率降低,C错误;
D.由A可知a点时容器内气体物质的量为12nol;b点时反应三段式为
2C(s)+2NO2(g)□N2(g)+2CO2(g)
开始(mol)100
反应(mol)0.80.40.8
平衡(mol)0.20.40.8
则b点容器内气体物质的量为1.4mol,由于V1VV2,则Pa:Pb>6:7,故D错误;
故答案选B。
2.⑴①C®<③33.3(2)B(3)2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g)
CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)放热
【解析】(1)①已知反应A(g)+B(g)-2D(g),根据化学反应速率跟化学计量数成正比可知,
A、B减少的量相等,同时生成2倍的D,故曲线C符号该反应中各物质浓度随时间变化,
答案为:C;
②在298K时,当分压为p(A)=p(B)=lkPa时,反应A(g)2B(g)的
Qp=(lkPa)2+lkPa=lkPa>K,则反应向逆反应方向进行,v,i<v
③温度为丁时,某理想气体反应A(g)+B(g)=C(g)+M(g),设A、B的起始量为n,A
的理论转化x,建立三段式有:
A(g)+B(g)c(g)+D(g)
起始nn00
转化XXXX
平衡n-xn-xXX
X2X2x1
平衡常数K=::——7=025,K==0.25,则有一=W,A的转化率为33.3%;
/\2
n-x)(n-x)n3
(2)富勒烯的生成时间很快,典型的是毫秒级,在所有的合成技术中得到的C60的量比C网
的量大得多,这句话的完整理解是“单位时间内生成C60的量多——速率快”,即活化能小得
多,同时生成物能量不会一样B选项正确,故答案为:B;
⑶甲醇脱氢的化学反应方程式为CH30H(g)=HCHO(g)+H2(g),属于分解反应,吸热,随
着温度升高,平衡常数K增大,则曲线③表示的是甲醇脱氧反应,反应②表示的是甲醇氧
化制取甲醛,由图像可知,随着温度的升高,平衡常数K减小,则该反应是放热反应,己
知氧化法不可避免地会深度氧化成CO,则反应①是2HCHO(g)+O2(g)==2CO(g)+2H2O(g)0
1.①25%②小随着Y值的增大,c(CH3OH)减小,平衡CO(g)+2H2(g)=CH30H(g)向
逆反应方向进行,故Y为温度
【解析】①设反应中消耗xmolCO,由题意建立如下三段式:
CO(g)+2H:(g)—CHQH(g)
起始(四1)120
转化(则迪X2jrX
平衡颔1?1-x2-2》X
Y
由M点CH30H的体积分数为10%可得关系式:§二二'100%=10%,解得x=0.25,则a(CO)
n25
=竿'100%=25%;②该反应为气态物质分子数减小的放热反应,增大压强,p(CH.QH)
增大,升高温度,以CHjOH)减小,则由图可知,x轴代表压强,Y轴表示温度。
2.①270向右②增大反应物浓度或增大压强
【解析】设N2的生成量为amol,由题意建立如下列出“三段式”:
2N0(g)+2C0(g)一瓦(g)+2C0:(g)
起始,91):2a+0.22&+0.100
转化飙服):2a2aa2a
平衡(膜D:0.20.1a2a
由平衡时混合气体压强为初始气体压强的0.8得关系式:0.2+0.1+a+2a=0.8(24+0.2+2〃
+0.1),解得:。=0.3。①该反应的平衡常数K=%低,;嘿=;£)$=270。平衡
后在此基础上再向容器中充入2。mol的N2、0.2mol的NO时,,使容器内的压强增大,平衡
向气体化学计量数减小的方向移动,即向右移动。②根据图像知,改变某一外界条件,平衡
向正反应方向移动,可增大反应物的浓度,也可增大压强。
,小。CO2沏SO?
3.(1)pco⑵B(3)AB
【解析】(DC由题意可知,平衡常数等于气体生成物二氧化硫、二氧化碳浓度基之积除以
气体反应物一氧化碳浓度塞之积,所以反应I的"P。(2)反应I为吸热
反应,反应11为放热反应,则A、D错误;反应I的速率(打)小于反应n的速率(也),则反应
II的活化能较小,则C错误、B正确。(3)投入生石灰,生石灰与二氧化硫反应,SO2生成
量减小,正确;较低的反应温度,反应1逆向进行,SO2生成量减小,正确;由图象可知,
减小CO的初始体积百分数,减小CaS的质量分数,增大二氧化硫的排放,错误;
提高反应体系的温度,不利于二氧化硫的减少,错误。答案选AB。
4.①二c点与b点反应均未达到平衡,但。点温度高于b点,反应速率更快,相同时间内生成
CO的量更多,所以c点CO的含量更高②乙EB
【解析】①“小两点温度相同,平衡常数相等。②起始时投入CH4和CO2,随着反应的进行,V#
(CHQ递减,v逆(CO)递增(从零开始),所以曲线甲表示v逆-c(CO),曲线乙表示v『“CH";温度降
低,反应速率减小,新平衡的平衡常数减小,则平衡逆向移动,CH4的浓度变大(8点),CO的浓度
变小(E点)。
5.①z、②45%③24300(MPa)“④v>
c(SO2)c(O2)
【解析】②设SO2、。2起始物质的量分别为2amol、amol,转化物质的量为2xmol、xmoL
2sOXg)+O2(g)02so3(g)
起始/mol:2aa0
转化/mol:2xx2x
平衡/mol:2a-2xa-x2x
转化率上xlO()%=45%
2a
③2SO2(g)+Ch(g)一2sCh(g)
起始/mol:2aa0
转化/mol:2xx2x
平衡/mol:2a-2xa-x2x
(2a-2欠)+(a-x)+2%—007解得
(0.07MPax
’0.2a+0.1a+l.8a二24300(MPa)-
)zx(0.07MPax-
0.2a+0.ia+i.8a
④先达到平衡的反应速率快,则温度高,「<72〃点时,未达到平衡,则V,(正)>%(逆),C点时,达
到平衡状态,W(正)=vc(逆)必>(温度越高,反应速率越快,则VC(正)=小逆)(正)>以(逆),
因此VC(正)>w(逆)。
6,增大0.018
【解析】据图可知:温度升高,H2s的平衡转化率增大,平衡正向移动,平衡常数K增大。
985℃时,H2s的平衡转化率为40%,起始浓度H2s的浓度为cmol/L,则平衡H寸c(H2S)=0.6c
(0.2c)"x0.4c
mol/L,C(H2)=0.4Cmol/L,c(S2)=0.2cmol/L,则K=0.04=。&,解得c=0.018。
7.(l)0.042mol/(Lmin)减小bc(2)1050kPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速
率加快,NO转化率提高50%⑶温产x1.1x106Pa或4^x1.1x106Pa
(*z
【解析】⑴①由表格数据可知,0〜10min内,c(NO)=(1.0—0.58)mol/L,则NO的平均反
应速率v(NO)=吐丝也丝%=0.042mol/(L-min)。反应a是放热反应,升高反应温度,平衡逆
10mm
向移动,该反应的平衡常数K减小。②a.30min后加入一定量的活性炭,平衡不移动,NO
浓度不变,错误:b.30min后通入一定量的NO,平衡正向移动,NO和氮气浓度均增大,正
确:c.30min后适当缩小容器的体积,增大压强,平衡不移动,NO和氮气浓度均增大,正
确;d.30min后加入合适的催化剂平衡不移动,NO浓度不变,错误。故选be。(2)由题给
图示可知1050kPa前反应未达平衡状态,随着压强增大,反应速率加快,NO2消耗量增大,
NO2转化率提高;在1100kPa时,NO2的转化率为40%,假设开始加入二氧化氮的物质的量
为Imol,依据题意建立如下三段式:
2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)
起始量(mol)100
变化量(mol)0.40.20.4
平衡量(mol)0.60.20.4
由三段式数据可得二氧化氮的体积分数为;"+::+。.4一5。%。
J0.6
r6
(3)在/℃、l/xl()6pa时,各物质的平衡分压分别为:P(NO2)=2xl.lxlOPa,p(N2)
0.2(丝)2乂出
6616
=T7xi.ixi0Pa,p(CO2)=r2xl.lxl0Pa,则该反应的化学平衡常数Kp。会产x1.1x10Pa
(石/
或结歪x1.1x106Pa«
4
8.①v②增大H?浓度或增大压强③cd④9或0.067)⑤6.25正向
【解析】①由图可知,温度越高,CO的平衡转化率越低,反应逆向进行,可推断该反应的
正反应为放热反应,②既能使反应速率加快又能使平衡右移的方法有增大出浓度、
增大压强等。③反应放热,温度越高,平衡常数越小,a项错误;恒容时,充入稀有气体,
平衡不移动,反应物的转化率不变,b项错误;c、d两项都正确。④由题给数据可得,0〜3min
内△n(H2)=(8.0―4.0)mol=4moL则v(CHQH)=-v(Hz)=~~—xi=0.067mol-L'min'o
210Lx3mm2
⑤3min时,反应达至!|平衡,c(H2)=0.4mol/L,c(CO)=0.2mol/L,c(H2)=0.2mol/L,则反应的
化学平衡常数K-6.25;向达到平衡的恒容密闭容器中再加入2molCO、4molH.2
U.NXU.42
molCH3OH,容器中c(H2)=0.8mol/L,c(CO)=0.4mol/L,c(H2)=0.4mol/L>则浓度端Q=1.56
<K,则平衡正向移动。
2+
9.NiRz在溶液中存在以下平衡:NiR2(aq)^^Ni(aq)+2R-(aq)»Fe?+和H2O2通过反应i
和反应ii将R-转化成难以与Ni2+络合的-R,使c(R)减小,平衡正向移动,实现“脱络”0.45
低于此数值,反应i生成的QH过少,不足以使R充分转化成-R:高于此数值,氏。2多,
但反应i生成的9H能与H2O2发生反应iii,使H2O2转化成02和H2O,同样不能使R—充分
转化成R
【解析】①络合物NiR2在溶液中存在以下平衡:NiRz(aq)Ni2+(aq)+2R(aq)«Fe2+
与H2O2反应生成一OH,—OH与R—反应转化为难以与Ni2+络合的一R,使溶液中c(R-)减
小,平衡正向移动,实现“脱络”;②根据图中曲线,过氧化氢的加入量为0.45g-L」时,溶
液中银去除率最高;若低于此数值,H2O2的量过少,反应i生成的一O
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