安徽省蚌埠鐵中2014屆高考化學一輪復習（夯實基礎+配配套規(guī)范訓練卷）《速率、平衡圖表類綜合題 》 新人教版

速率、平衡圖表類綜合題1鐵和鋁是兩種重要的金屬，它們的單質(zhì)及化合物有著各自的性質(zhì)。(1)在一定溫度下，氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生反應：Fe2O3(s)3CO(g)2Fe(s)3CO2(g)。已知該反應在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表：溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)64.050.742.9請回答下列問題：該反應的平衡常數(shù)表達式K_，H_0(填“>”、“<”或“”)。在一個容積為10 L的密閉容器中，1 000 時加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應經(jīng)過10 min后達到平衡。求該時間范圍內(nèi)反應的平均反應速率v(CO2)_，CO的平衡轉(zhuǎn)化率為_。欲提高中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_。 A減少Fe的量 B增加Fe2O3的量C移出部分CO2 D提高反應溫度E減小容器的容積 F加入合適的催化劑(2)某些金屬氧化物粉末和Al粉在鎂條的引燃下可以發(fā)生鋁熱反應，下列反應速率(v)和溫度(T)的關系示意圖中與鋁熱反應最接近的是_。(3)寫出氫氧化鋁在水中發(fā)生酸式電離的電離方程式：_。欲使上述體系中Al3+濃度增加，可加入的物質(zhì)是_。2在2 L容積不變的密閉容器內(nèi)，800 時反應2NO(g)O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如下表：t/s012345n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)用O2的反應速率表示02 s內(nèi)該反應的平均反應速率v_。若上述反應在850 下進行，反應2 s時n(NO)0.009 mol，并且不再隨時間而改變，則該反應是_熱反應。(2)圖中表示NO2濃度變化的曲線是_(填字母)。(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_(填序號)。Av(NO2)2v(O2)B容器內(nèi)的壓強保持不變Cv逆(NO)2v正(O2)D容器內(nèi)氣體密度保持不變(4)能使該反應的反應速率增大，且平衡向正反應方向移動的是_(填序號)。A及時分離出NO2B適當升高溫度C增大O2的濃度D選擇高效催化劑3在100 時，將0.40 mol的二氧化氮氣體充入2 L真空的密閉容器中，每隔一段時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到數(shù)據(jù)如表所示：時間(s)020406080n(NO2)/mol0.40n10.26n3N4n(N2O4)/mol0.000.05n20.080.08(1)在上述條件下，從反應開始直至20 s時，二氧化氮的平均反應速率為_ mol·L1·s1。(2)n3_n4(填“>”、“<”或“”)，該反應的平衡常數(shù)為_(保留小數(shù)點后一位)。(3)若在相同情況下，最初向該容器中充入的是四氧化二氮氣體，要達到上述同樣的平衡狀態(tài)，四氧化二氮的起始濃度是_ mol·L1，假設在80 s時達到平衡，請在圖中畫出并標明該條件下此反應中N2O4和NO2的濃度隨時間變化的曲線。(4)達到平衡后，如升高溫度，氣體顏色會變深，則升高溫度后，反應2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數(shù)將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(5)達到平衡后，如向該密閉容器中再充入0.32 mol氦氣，并把容器體積擴大為4 L，則平衡將_(填“向左移動”、“向右移動”或“不移動”)，其理由是_。4已知下列兩個反應：反應：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H1反應：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H2(1)相同溫度下，若上述反應的化學平衡常數(shù)為K1，反應的化學平衡常數(shù)為K2，那么K1·K2_。(2)反應的化學平衡常數(shù)K1和溫度T的關系如表一：表一T/7008008501 0001 200K10.60.91.01.72.6則H1_0(選填“>”、“”或“<”)。(3)如果上述反應以CO和H2O(g)為起始反應物，在T 時CO和H2O濃度變化如圖所示，且密閉容器的容積為1 L。那么04 min的平均反應速率v(CO2)= mol·L-1·min-1，對照“表一”可知T= 。(4)某溫度下，反應的化學平衡常數(shù)為2.25。在該溫度下，向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中通入CO2(g)和H2(g)，這兩種物質(zhì)的起始濃度如表二：表二起始濃度甲乙丙c(CO2)(mol·L1)0.010.020.02c(H2)(mol·L1)0.010.010.02反應速率最快的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)，平衡時，H2轉(zhuǎn)化率最大的是_(填“甲”、“乙”或“丙”)，丙中H2的轉(zhuǎn)化率為_。5汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉(zhuǎn)化為無毒氣體。(1)4CO(g)2NO2(g)=4CO2(g)N2(g)H1 200 kJ·mol1對于該反應，溫度不同(T2>T1)、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<0。820 時在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，起始時按照下表進行投料，達到平衡狀態(tài)，K1.0。起始物質(zhì)的量甲乙丙n(H2O)/mol0.100.200.20n(CO)/mol0.100.100.20 該反應的平衡常數(shù)表達式為_。平衡時，甲容器中CO的轉(zhuǎn)化率是_。比較下列容器中CO的轉(zhuǎn)化率：乙_甲；丙_甲(填“>”、“”或“<”)。丙容器中，通過改變溫度，使CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，則溫度_(填“升高”或“降低”)，平衡常數(shù)K_(填“增大”、“減小”或“不變”)。答案1(1)c3(CO2)/c3(CO)<0.006 mol·L1·min160%C(2)b(3)Al(OH)3HAlOH2O鹽酸(合理即給分)2(1)0.001 5 mol·L1·s1放(2)b(3)BC(4)C3(1)0.002 5(2)2.8(3)0.10如圖(4)減小(5)向左移動氦氣是惰性氣體，不參與反應；擴大體積的瞬間，c(NO2)和c(N2O4)都降低為原來的一半，使c(N2O4)/c2(NO2)增大，并大于該溫度下的平衡常數(shù)K，平衡會向左移動(或氦氣是惰性氣體，不參與反應，擴大體積相當于減小壓強，平衡向左移動)解析根據(jù)反應速率的定義不難解答問題(1)。根據(jù)已知表中的數(shù)據(jù)可知6080 s反應達到平衡，故n3=n4。由方程式2NO2(g) N2O4(g)及平衡常數(shù)公式可計算出其平衡常數(shù)約為2.8。因溫度、體積不變，故達到等效平衡時需要N2O4的起始物質(zhì)的量為0.20 mol，即濃度為0.10 mol·L-1。由于再充入0.32 mol氦氣時對平衡無影響，但容器體積擴大為4 L時相當于給原平衡減壓，故平衡逆向移動。4(1)1(2)>(3)0.03850(4)丙乙60%解析(1)反應和反應互為逆反應，而且溫度相同，故K1與K2互為倒數(shù)關系。(2)由“表一”中溫度與化學平衡常數(shù)的關系可知，溫度越高，化學平衡常數(shù)越大，即升高溫度，平衡向正反應方向移動，故正反應為吸熱反應，H1>0。(3)v(CO2)v(H2O)0.03 mol·L1·min1。4 min時，c(H2O)0.18 mol·L1，c(CO)008 mol·L1，c(H2)0.12 mol·L1，c(CO2)0.12 mol·L1，所以化學平衡常數(shù)K11，查“表一”可知K11對應的溫度為850 。(4)丙中的CO2(g)和H2(g)濃度都最大，而三個容器反應溫度都相同，故丙中反應速度最大。甲、丙為等效平衡，而乙中CO2(g)的起始濃度大于H2(g)的起始濃度，故乙中H2轉(zhuǎn)化率最大。設丙中平衡時CO(g)的濃度為x mol·L1，那么CO2(g)的濃度為(0.02x) mol·L1，H2(g)的濃度為(0.02x) mol·L1，H2O(g)的濃度為x mol·L1，所以Kx2/(0.02x)22.25，解得x0.012，即平衡時H2(g)的濃度為0.008 mol·L1，故丙中H2的轉(zhuǎn)化率為(0.02 mol·L10.008 mol·L1)/0.02 mol·L1×100%60%。5(1)乙(2)K50%>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)H<0，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。