【步步高】2014屆高三化學一輪總復習 第七章 大題沖關滾動練七 速率、平衡圖表類綜合題 新人教版

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1、大題沖關滾動練之七速率、平衡圖表類綜合題1一定條件下鐵可以和CO2發(fā)生反應：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H0,1 100 時，向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體，反應過程中CO2氣體和CO氣體的濃度與時間的關系如圖所示。(1)該反應的平衡常數(shù)表達式K_。(2)下列措施中能使平衡時K增大的是_(填序號)。A升高溫度B增大壓強C充入一定量COD降低溫度(3)8分鐘內(nèi)，CO的平均反應速率v(CO)_molL1min1。(4)1 100 時，2 L的密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數(shù)據(jù)如下：容器甲乙反應物投入量3 mol Fe、

2、2 mol CO24 mol FeO、3 mol COCO的濃度(molL1)c1c2CO2的體積分數(shù)12體系壓強(Pa)p1p2氣態(tài)反應物的轉(zhuǎn)化率12下列說法正確的是_。A2c13c2 B12Cp1p2 D12求c1_、1_、2_。答案(1)c(CO)/c(CO2)(2)A(3)0.062 5(4)BC0.67 molL133.3%33.3%解析(1)平衡常數(shù)表達式中不能出現(xiàn)固體物質(zhì)的濃度。(2)平衡常數(shù)只受溫度的影響，由于該反應為吸熱反應，所以升溫，增大平衡常數(shù)。(3)求平均反應速率時，應用濃度的變化值除以時間，即v(CO)0.062 5 molL1min1。(4)由圖像可計算平衡常數(shù)，K

3、2。當乙中CO為2 mol時，c1c2，為3 mol時，c1c2；由于該反應為等體積反應，改變CO或CO2的濃度，相當于改變壓強，平衡不移動，所以12；因為乙中氣體分子數(shù)多，所以p10。在三種不同條件下進行，其中NO、O2的起始濃度都為0 molL1，實驗、反應溫度相同，NO2的濃度(molL1)隨時間(min)的變化如圖所示。請回答下列問題：(1)請在圖中標上對應的反應溫度(800 或850 )。實驗隱含的反應條件是_。(2)寫出該反應的平衡常數(shù)表達式：K_。(3)若實驗中達到平衡后，再向密閉容器中通入1 mol NO2與1 mol NO混合氣體(保持溫度不變)，則平衡將_(填“正向移動”、

4、“逆向移動”或“不移動”)。(4)一定條件下NO2與SO2可發(fā)生反應，其方程式為NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H0，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_。A體系壓強保持不變B混合氣體顏色保持不變CSO2和NO的體積比保持不變D混合氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變(5)若改變條件，使平衡常數(shù)變大，該反應_。A一定向正反應方向移動B在平衡移動時，正反應速率先增大后減小C一定向逆反應方向移動D在平衡移動時，逆反應速率先增大后減小答案(1)使用了催化劑(2)(3)不移動(4)B(5)AB解析(1)由于實驗達到平衡所用時間比實驗長，所以實

5、驗時對應溫度為800 ，實驗對應溫度為850 。實驗和實驗比較，達到平衡所用時間短，但平衡不移動，所以實驗隱含條件為使用了催化劑。(3)實驗中，平衡時c(NO2)0.5 molL1，c(NO)0.5 molL1，c(O2)0.25 molL1，即2NO2(g)2NO(g)O2(g) 0.5 molL1 0.5 molL1 0.25 molL1K0.25。當再加入0.5 molL1 NO2、0.5 molL1 NO時，Qc0.25，所以平衡不移動。(4)由于該反應為等體積反應，所以壓強、平均相對分子質(zhì)量不能作為達到平衡狀態(tài)的標志，SO3、NO同為生成物，其體積比始終不變，也不能作為標志。(5)該

6、反應為吸熱反應，升溫，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，A、B正確。3.工業(yè)上常利用醋酸和乙醇合成有機溶劑乙酸乙酯：CH3COOH(l)C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)H2O(l)H8.62 kJmol1已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點依次為118 、78 和77 。在其他條件相同時，某研究小組進行了多次實驗，實驗結果如圖所示。(1)該研究小組的實驗目的是_。(2)60 下反應40 min與70 下反應20 min相比，前者的平均反應速率_后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。(3)如圖所示，反應時間為40 min、溫度超過80 時，乙酸乙酯

7、產(chǎn)率下降的原因可能是_(寫出兩條)。.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題。已知：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：溫度/400500800平衡常數(shù)K9.9491試回答下列問題：(1)在800 發(fā)生上述反應，以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應器，其中向正反應方向移動的有_(選填“A、B、C、D、E”)。n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C3300D0.5211E3121(2)已知在一定溫度下，C(s)CO2(g)2CO(g)平衡常數(shù)為K；C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)平衡常數(shù)為K1；CO(g)H2O(g)

8、H2(g)CO2(g)平衡常數(shù)為K2；則K、K1、K2之間的關系是_。(3)在V L密閉容器中通入10 mol CO和10 mol水蒸氣，在T 達到平衡，然后急速通過堿石灰，將所得混合氣體燃燒，測得放出的熱量為2 842 kJ(已知CO燃燒熱為283 kJmol1，H2燃燒熱為286 kJmol1)，則T 平衡常數(shù)K_。答案.(1)探究反應溫度、反應時間對乙酸乙酯產(chǎn)率的影響(2)小于(3)反應可能已達平衡狀態(tài)，溫度升高平衡向逆反應方向移動；溫度過高，乙醇和乙酸大量揮發(fā)使反應物利用率下降.(1)BCE(2)KK1/K2(3)4/9解析.(1)由圖像可知，該實驗研究的是不同溫度下不同反應時間內(nèi)乙酸

9、乙酯的產(chǎn)率。(2)溫度越高，反應速率越快。(3)反應達到平衡狀態(tài)，升溫平衡左移，造成產(chǎn)率下降或溫度高造成乙酸、乙醇的大量揮發(fā)，致使產(chǎn)率下降。.(1)A項，Qc1.21平衡左移；B項，Qc1，平衡右移；C項，從正反應開始，平衡右移；D項，Qc1，平衡不移動；E項，Qc1，平衡右移。B、C、E項正確。(2)K，K1，K2，所以K。(3)設生成H2為x mol，則剩余CO為(10x) mol,286x(10x)2832 842。x4 mol，K。4(1)恒溫，容積為1 L恒容條件下，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應過程和能量關系如圖1所示(已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmo

10、l1)，請回答下列問題：寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式：_。H2_kJmol1。在相同條件下，充入1 mol SO3和0.5 mol的O2，則達到平衡時SO3的轉(zhuǎn)化率為_；此時該反應_(填“放出”或“吸收”)_kJ的能量。(2)中國政府承諾，到2020年，單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%。有效“減碳”的手段之一是節(jié)能，下列制氫方法最節(jié)能的是_(填序號)。A電解水制氫：2H2O2H2O2B高溫使水分解制氫：2H2O(g)2H2O2C太陽光催化分解水制氫：2H2O2H2O2D天然氣制氫：CH4H2O(g)CO3H2CO2可轉(zhuǎn)化成有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。在體積為1 L的密閉容器中，充

11、入1 mol CO2和3 mol H2，一定條件下反應：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1，測得CO2和CH3OH(g)濃度隨時間變化如圖2所示。從3 min到9 min，v(H2)_molL1min1。能說明上述反應達到平衡狀態(tài)的是_(填編號)。A反應中CO2與CH3OH的物質(zhì)的量濃度之比為11(即圖中交叉點)B混合氣體的密度不隨時間的變化而變化C單位時間內(nèi)消耗3 mol H2，同時生成1 mol H2ODCO2的體積分數(shù)在混合氣體中保持不變(3)工業(yè)上，CH3OH也可由CO和H2合成。參考合成反應CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)。下

12、列說法正確的是_。溫度/0100200300400平衡常數(shù)667131.91022.41041105A.該反應正反應是放熱反應B該反應在低溫下不能自發(fā)進行，高溫下可自發(fā)進行，說明該反應ST1)、其他條件相同時，下列圖像正確的是_(填代號)。(2)汽車尾氣中CO與H2O(g)在一定條件下可以發(fā)生反應：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H”、“”或“降低增大解析通過溫度對平衡移動的影響能夠判斷化學平衡的圖像問題；通過溫度對放熱反應的影響可判斷化學平衡常數(shù)的變化，同時可由化學平衡常數(shù)計算某反應物的變化量，從而得出該物質(zhì)平衡時的轉(zhuǎn)化率。(1)4CO(g)2NO2(g)=4CO2(g)N2(g

13、)H0，該反應是放熱反應，當升高溫度時，正、逆反應速率都增大，甲中正反應速率在T2時沒有增大，故錯誤；升高溫度，化學平衡逆向移動，CO的濃度增大，CO的體積分數(shù)增大，故丙不正確。(2)根據(jù)反應的平衡常數(shù)為1.0可以得出c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，反應前后氣體體積不變，可得出n(CO2)n(H2)n(CO)n(H2O)。甲容器中起始時n(CO)n(H2O)0.10 mol，滿足等式就是反應物轉(zhuǎn)化了一半，故CO的轉(zhuǎn)化率為50%。乙容器中起始時n(H2O)0.20 mol，相當于在甲容器中增大c(H2O)，平衡正向移動，n(CO)減少，CO的轉(zhuǎn)化率增大；丙容器中起始時n(CO2)n(H2)0.20 mol，相當于兩個甲容器中的量，假設兩個甲容器合二為一，反應到達平衡后，縮小體積至一半變成丙容器，即對體系加壓，平衡不移動，CO的轉(zhuǎn)化率不變化。丙容器中改變溫度，CO的轉(zhuǎn)化率增大說明平衡正向移動，正反應為放熱反應，故需降低溫度；平衡正向移動，生成物濃度增大，反應物濃度減小，故K增大。8