專題化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡

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1、1.(2015江蘇,15改編)在體積均為1.0 L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉,再分別加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2,在不同溫度下反應(yīng)CO2(g)C(s)2CO(g)達(dá)到平衡,平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中、點(diǎn)均處于曲線上)。下列說法正確的是() A.反應(yīng)CO2(g)C(s)=2CO(g)的S0、H2p總(狀態(tài) )C.體系中c(CO):c(CO,狀態(tài) )2c(CO,狀態(tài) )D.逆反應(yīng)速率v逆:v逆(狀態(tài) )v逆(狀態(tài) )解析A項(xiàng),C和CO2反應(yīng)是吸熱反應(yīng),H0,故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),狀態(tài)是通入0.1 mol CO2,狀態(tài)是通入0.2 m

2、ol CO2,狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時(shí)的壓強(qiáng)相等,再通入0.1 mol CO 2,假如平衡不移動(dòng),此時(shí)的壓強(qiáng)等于2 倍p總(狀態(tài) ),但要滿足CO2的濃度相等,應(yīng)對(duì)此體系加熱使反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),氣體物質(zhì)的量增加,因此p總(狀態(tài) )2p總(狀態(tài) ),故正確;C項(xiàng),狀態(tài)可以看作先通0.1 mol CO2,此時(shí)兩者CO的濃度相等,再通入0.1 mol CO2,假如平衡不移動(dòng),狀態(tài) CO的濃度等于2倍狀態(tài),但再充入CO2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡右移,消耗CO,因此c(CO,狀態(tài) )2c(CO,狀態(tài) ),故錯(cuò)誤;D項(xiàng),溫度越高,反應(yīng)速率越快,v 逆(狀態(tài) )v逆(狀態(tài) ),故錯(cuò)誤。

3、答案B 2.(2014山東理綜,29)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng):2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)K1 H10 ( )2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)K2H2”、“ 1;平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),故由恒容條件改為恒壓條件時(shí)平衡常數(shù)不變;要使平衡常數(shù)減小,平衡應(yīng)逆向移動(dòng),因?yàn)榉磻?yīng)( )是放熱反應(yīng),故應(yīng)升高溫度。答案2.510275%不變升高溫度 3.(2015四川理綜,7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)CO2(g)2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示: 已知:氣體分壓(p

4、分)氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是()A.550 時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動(dòng)B.650 時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 %C.T 時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D.925 時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)K p24.0p總 解析A項(xiàng),C(s)CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng),由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器,充入惰性氣體容器體積擴(kuò)大,對(duì)反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強(qiáng),故v正、v逆均減小,平衡正向移動(dòng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),由圖可知,650 時(shí)若設(shè)起始時(shí)CO2的體積為1 L,平衡時(shí)CO2消耗的體積為x L,則

5、 C(s)CO2(s)2CO(g)V始1 0V變x 2xV平1x 2x 100%40.0%,x0.25,CO2的轉(zhuǎn)化率為25%,正確; C項(xiàng),由圖可知,T 時(shí)平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50%,故恒壓時(shí)充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動(dòng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),925 時(shí),CO的平衡分壓p(CO)p總96.0%,CO2的平衡分壓p(CO2)p總4%,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知答案B 4.2015全國(guó)卷,28(4)Bodensteins研究了下列反應(yīng): 2HI(g) H2(g)I2(g)在716 K時(shí),氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表:t/min 0 2

6、0 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為_。上述反應(yīng)中,正反應(yīng)速率為v正k正x2(HI),逆反應(yīng)速率為v逆k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1,在t40 min時(shí),v正_min1。 由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí),反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點(diǎn)分別為_(填字母)。 原平衡時(shí),x(HI)為0

7、.784,x(H2)為0.108,二者圖中縱坐標(biāo)均約為1.6(因?yàn)槠胶鈺r(shí)v正v逆),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均加快,對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)在1.6上面, 升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),x(HI)減小(A點(diǎn)符合),x(H2)增大(E點(diǎn)符合)。答案 k正/K1.95103A點(diǎn)、E點(diǎn) 6.2015全國(guó)卷,27(2)(3)甲醇既是重要的化工原料,又可作為燃料,利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H2CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H3 回答下列問題:(2)反應(yīng)

8、的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為_;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為_(填曲線標(biāo)記字母),其判斷理由是_。圖1 解析根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的書寫要求可知,反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K 。反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)K減小,故曲線a符合要求。答案K a反應(yīng)為放熱反應(yīng),平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小 圖2(3)合成氣組成n(H2)/n(COCO2)2.60時(shí),體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而_(填“增大”或“減小” ),其原因是_;圖2中的壓強(qiáng)由大到小為_,其判斷理由是_。 解析由圖2可知,壓強(qiáng)一定時(shí),CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小,其原因是反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動(dòng),反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),又使產(chǎn)生CO的量增大,而總結(jié)果是隨溫度升高,CO的轉(zhuǎn)化率減小。反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng),溫度一定時(shí),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,而反應(yīng)為氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)的影響,因此增大壓強(qiáng)時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率提高,故壓強(qiáng)p 1、p2、p3的關(guān)系為p1p2p2p1相同溫度下,由于反應(yīng)為氣體分?jǐn)?shù)減小的反應(yīng),加壓有利于提高CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí),有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高

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