2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三單元化學(xué)平衡的移動(加試)學(xué)案蘇教版.doc
2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三單元化學(xué)平衡的移動(加試)學(xué)案蘇教版[考試標(biāo)準(zhǔn)]知識條目必考要求加試要求1.化學(xué)平衡移動的概念a2.影響化學(xué)平衡移動的因素及平衡移動方向的判斷b3.用化學(xué)平衡移動原理選擇和確定合適的生產(chǎn)條件c考點(diǎn)一 借助速率－時間圖像，判斷化學(xué)平衡移動1．概念可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如溫度、壓強(qiáng)、濃度等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達(dá)到新的平衡狀態(tài)這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程，叫做化學(xué)平衡的移動2．過程3．化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正>v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動2)v正＝v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，平衡不移動3)v正
5．幾種特殊情況(1)當(dāng)反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對化學(xué)平衡沒影響2)對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的，故平衡不移動3)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響①恒溫、恒容條件原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動②恒溫、恒壓條件(4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強(qiáng)的影響題組一 選取措施使化學(xué)平衡定向移動1．COCl2(g)CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時，下列措施：①升溫?、诤闳萃ㄈ攵栊詺怏w ③增加CO濃度?、軠p壓 ⑤加催化劑?、藓銐和ㄈ攵栊詺怏w，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是( )A．①②④ B．①④⑥C．②③⑤ D．③⑤⑥答案 B解析 該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動恒壓通入惰性氣體，相當(dāng)于減壓恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響增加CO的濃度，將導(dǎo)致平衡逆向移動2．某溫度下，反應(yīng)2A(g)B(g) ΔH>0在密閉容器中達(dá)到平衡，平衡后＝a，若改變某一條件，足夠時間后反應(yīng)再次達(dá)到平衡狀態(tài)，此時＝b，下列敘述正確的是( )A．在該溫度下，保持容積固定不變，向容器內(nèi)補(bǔ)充了B氣體，則a 題組二 條件改變時化學(xué)平衡移動結(jié)果的判斷3．對于一定條件下的可逆反應(yīng)甲：A(g)＋B(g)C(g) ΔH＜0乙：A(s)＋B(g)C(g) ΔH＜0丙：A(g)＋B(g)2C(g) ΔH＞0達(dá)到化學(xué)平衡后，改變條件，按要求回答下列問題：(1)升溫，平衡移動方向分別為(填“向左”、“向右”或“不移動”)甲________；乙________；丙________此時反應(yīng)體系的溫度均比原來____(填“高”或“低”)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”)甲________；乙________；丙________答案 向左 向左 向右 高 減小 減小 不變(2)加壓，使體系體積縮小為原來的①平衡移動方向(填“向左”、“向右”或“不移動”)甲________；乙________；丙________②設(shè)壓縮之前壓強(qiáng)分別為p甲、p乙、p丙，壓縮后壓強(qiáng)分別為p、p、p，則p甲與p，p乙與p，p丙與p的關(guān)系分別為甲________；乙________；丙________③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”)甲________；乙________；丙________。 答案 ①向右 不移動 不移動?、趐甲＜p＜2p甲 p＝2p乙 p＝2p丙?、墼龃蟆〔蛔儭〔蛔?．在一體積可變的密閉容器中加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g) ΔH＝Q kJmol－1反應(yīng)達(dá)到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：氣體體積/Lc(Y)/molL－1溫度/℃1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列說法正確的是( )A．m>nB．Q<0C．溫度不變，壓強(qiáng)增大，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少D．體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動答案 C解析 溫度不變時(假設(shè)100 ℃條件下)，體積是1 L時，Y的物質(zhì)的量為1 mol，體積為2 L時，Y的物質(zhì)的量為0.75 molL－12 L＝1.5 mol，體積為4 L時，Y的物質(zhì)的量為0.53 molL－14 L＝2.12 mol，說明體積越小，壓強(qiáng)越大，Y的物質(zhì)的量越小，Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越小，平衡向生成X的方向進(jìn)行，m 2．壓強(qiáng)的影響實(shí)質(zhì)是濃度的影響，所以只有當(dāng)這些“改變”造成濃度改變時，平衡才有可能移動3．化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的新平衡時此物理量更靠近于改變的方向如①增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達(dá)到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；②若將體系溫度從50 ℃升高到80 ℃，則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，達(dá)到新的平衡狀態(tài)時50 ℃ 3．規(guī)律等效類型①②③條件恒溫、恒容恒溫、恒容恒溫、恒壓反應(yīng)的特點(diǎn)任何可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等任何可逆反應(yīng)起始投料換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”相同換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例平衡特點(diǎn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w%)相同相同相同濃度(c)相同成比例相同(氣體)物質(zhì)的量(n)相同成比例成比例題組一 恒溫、恒容條件下等效平衡的應(yīng)用1．對于以下三個反應(yīng)，從正反應(yīng)開始進(jìn)行達(dá)到平衡后，保持溫度、體積不變，按要求回答下列問題1)PCl5(g)PCl3(g)＋Cl2(g)再充入PCl5(g)平衡向________方向移動，達(dá)到平衡后，PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率________，PCl5(g)的百分含量______答案 正反應(yīng) 減小 增大(2)2HI(g)I2(g)＋H2(g)再充入HI(g)平衡向________方向移動，達(dá)到平衡后，HI的分解率________，HI的百分含量________答案 正反應(yīng) 不變 不變(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向________方向移動，達(dá)到平衡后，NO2(g)的轉(zhuǎn)化率________，NO2(g)的百分含量________。 答案 正反應(yīng) 增大 減小題組二 恒溫、恒壓條件下等效平衡的應(yīng)用2．恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)＋B(g)C(g)，若開始時通入1 mol A和1 mol B，達(dá)到平衡時生成a mol C則下列說法錯誤的是( )A．若開始時通入3 mol A和3 mol B，達(dá)到平衡時，生成的C的物質(zhì)的量為3a molB．若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達(dá)到平衡時，B的物質(zhì)的量一定大于4 molC．若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達(dá)到平衡時，再通入3 mol C，則再次達(dá)到平衡后，C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為D．若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變答案 B解析 選項(xiàng)A，開始時通入3 mol A和3 mol B，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當(dāng)于將三個原容器疊加，各物質(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為 3a mol；選項(xiàng)B，無法確定平衡移動的方向，不能確定平衡時B的物質(zhì)的量一定大于4 mol；選項(xiàng)C，此平衡等效為開始通入6 mol A、6 mol B，與開始時通入1 mol A、1 mol B為等效平衡，平衡時C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為；選項(xiàng)D，題給條件下混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。 題組三 恒溫恒容和恒溫恒壓條件下等效平衡的比較應(yīng)用3．有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變一定溫度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)達(dá)到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為 m mol1)相同溫度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的壓強(qiáng)始終與甲的壓強(qiáng)相等，乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol(從下列各項(xiàng)中選擇，只填字母，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為________mol A．小于m B．等于mC．在m～2m之間 D．等于2mE．大于2m(2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反應(yīng)達(dá)到平衡時，各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與上述甲容器中達(dá)到平衡時相同，則起始時應(yīng)加入______mol N2和________mol H2答案 (1)D E (2)0.5 0解析 (1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強(qiáng)相等，達(dá)到平衡時，乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2m mol。 當(dāng)甲、乙兩容器的容積相等時，相當(dāng)于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2m mol2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應(yīng)該投入N2為(1－0.5) mol＝0.5 mol，H2為(1.5－1.5) mol＝0 mol1．“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見圖示)新平衡狀態(tài)可以認(rèn)為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強(qiáng)不變，平衡不移動2．用“等效平衡”觀點(diǎn)分析平衡轉(zhuǎn)化率變化反應(yīng)類型條件的改變反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)恒容時只增加反應(yīng)物A的用量反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大同等倍數(shù)地增大反應(yīng)物A、B的量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m＋n> p＋q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均增大m＋n< p＋q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均減小m＋n＝p＋q反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均不變只有一種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)＋pC(g)增加反應(yīng)物A的用量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m>n＋p反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大m 下列說法正確的是( )A．550 ℃時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動B．650 ℃時，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 %C．T ℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動D．925 ℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝24.0p總答案 B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，錯誤；B項(xiàng)，由圖可知，650 ℃時若設(shè)起始時CO2的體積為1 L，平衡時CO2消耗的體積為x，則 C(s)＋CO2(g)2CO(g)V始 1 0V變 x 2xV平 1－x 2x100%＝40.0%，x＝0.25 L，CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，正確；C項(xiàng)，由圖可知，T ℃時平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50%，故若恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體，平衡不發(fā)生移動，錯誤；D項(xiàng)，925 ℃時，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Kp＝＝＝23.04p總，錯誤。 2．(xx天津理綜，6)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)＋mY(g)3Z(g)，平衡時，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變下列敘述不正確的是( )A．m＝2B．兩次平衡的平衡常數(shù)相同C．X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1D．第二次平衡時，Z的濃度為0.4 molL－1答案 D解析 A項(xiàng)，由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質(zhì)的量不同，而最終平衡狀態(tài)相同，則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時的等效平衡，故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)之和相等，則1＋m＝3，m＝2，正確；B項(xiàng)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正確；C項(xiàng)，X、Y 的初始物質(zhì)的量之比為1∶2，根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X、Y的物質(zhì)的量之比也為1∶2，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1，正確；D項(xiàng)，由方程式可知該反應(yīng)中反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以第二次平衡時氣體的總物質(zhì)的量為4 mol，則Z的物質(zhì)的量為4 mol10%＝0.4 mol，Z的濃度為0.4 mol2 L＝0.2 molL－1，錯誤。 3．(xx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CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上)下列說法不正確的是( )A．反應(yīng)CO2(g)＋C(s)===2CO(g)的ΔS＞0、ΔH>0B．體系的總壓強(qiáng)p總：p總(狀態(tài)Ⅱ)＞2p總(狀態(tài)Ⅰ)C．體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài)Ⅱ)＜2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)D．逆反應(yīng)速率v逆：v逆(狀態(tài)Ⅰ)＞v逆(狀態(tài)Ⅲ)答案 D解析 A項(xiàng)，CO2(g)＋C(s)===2CO(g)是氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，故ΔS>0，觀察圖像知，隨著溫度的升高，c(CO2)減小，平衡右移，則ΔH＞0，正確；B項(xiàng)，Ⅰ所在曲線表示的是通入0.1 mol CO2的變化過程，此時 CO2(g)＋C(s)2CO(g)n(始)/mol 0.1 0 0n(轉(zhuǎn))/mol 0.02 0.04n(平)/mol 0.08 0.04此時氣體總的物質(zhì)的量為0.12 mol，Ⅱ所在曲線表示的是通入0.2 mol CO2的變化過程，此時 CO2(g)＋C(s)2CO(g)n(始)/mol 0.2 0 0n(轉(zhuǎn))/mol 0.12 0.24n(平)/mol 0.08 0.24此時氣體總的物質(zhì)的量為0.32 mol，此時Ⅱ中氣體總物質(zhì)的量大于Ⅰ中氣體總物質(zhì)的量的2倍，且Ⅱ的溫度高，氣體體積膨脹，壓強(qiáng)又要增大，則p總(狀態(tài)Ⅱ)>2p總(狀態(tài)Ⅰ)，正確；C項(xiàng)，狀態(tài)Ⅱ和Ⅲ，溫度相同，Ⅱ中CO2的投料量是Ⅲ中CO2投料量的2倍，若恒容時兩平衡等效，則有c(CO，狀態(tài)Ⅱ)＝2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，但成比例增加投料量，相當(dāng)于加壓，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以c(CO，狀態(tài)Ⅱ)<2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，正確；D項(xiàng)，狀態(tài)Ⅰ和Ⅲ相比，Ⅲ的溫度高，反應(yīng)速率快，所以v逆(狀態(tài)Ⅲ)>v逆(狀態(tài)Ⅰ)，錯誤。 4．[xx江蘇，16(1)]以磷石膏(主要成分CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3勻速向漿料中通入CO2，漿料清液的pH和c(SO)隨時間變化如圖清液pH＞11時CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式為____________________________________________________；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有________(填序號)A．?dāng)嚢铦{料 B．加熱漿料至100 ℃C．增大氨水濃度 D．減小CO2通入速率答案 CaSO4＋2NH3H2O＋CO2===CaCO3＋2NH＋SO＋H2O(或CaSO4＋CO===CaCO3＋SO) AC解析 注意題目中的原料是磷石膏粉和氨水漿料由圖所示當(dāng)pH>11時，溶液中的c(SO)增大，說明有更多的SO生成，反應(yīng)物為CaSO4、氨水、CO2，生成SO，還有CaCO3，相當(dāng)于氨水和CO2反應(yīng)生成(NH4)2CO3，(NH4)2CO3和CaSO4生成(NH4)2SO4和CaCO3A項(xiàng)，攪拌漿料，增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，正確；B項(xiàng)，加熱到100 ℃，氨水揮發(fā)、CO2溶解度減小，則生成的(NH4)2CO3的量減少，無法實(shí)現(xiàn)CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，錯誤；C項(xiàng)，增大氨水濃度可以提高反應(yīng)速率，正確；D項(xiàng)，減小CO2通入速率，則轉(zhuǎn)化速率降低，錯誤。 5．[xx北京理綜，26(3)]氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法其反應(yīng)過程如下圖所示：反應(yīng)Ⅱ：2H2SO4(l)===2SO2(g)＋O2(g)＋2H2O(g) ΔH＝＋550 kJmol－1它由兩步反應(yīng)組成：ⅰ.H2SO4(l)===SO3(g)＋H2O(g) ΔH＝＋177 kJmol－1ⅱSO3(g)分解L(L1，L2)，X可分別代表壓強(qiáng)或溫度，下圖表示L一定時，ⅱ中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系①X代表的物理量是________②判斷L1，L2的大小關(guān)系，并簡述理由： ______________________________________________________________________________________________________________答案?、賶簭?qiáng) ②L1＜L2，SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋196 kJmol－1，當(dāng)壓強(qiáng)一定時，溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率增大解析 首先根據(jù)反應(yīng)Ⅱ和反應(yīng)ⅰ確定反應(yīng)ⅱ為2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋196 kJmol－1。 ①根據(jù)反應(yīng)ⅱ的特點(diǎn)：正反應(yīng)方向?yàn)闅怏w體積增大、吸熱反應(yīng)，增大壓強(qiáng)SO3(g)的轉(zhuǎn)化率減小，故X代表壓強(qiáng)②在等壓條件下，升高溫度，反應(yīng)ⅱ的平衡向正向移動，SO3(g)的轉(zhuǎn)化率增大，故L2代表高溫曲線，即L1＜L26．(xx山東理綜，30)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用1)一定溫度下，某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強(qiáng)(p)，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強(qiáng)的增大，H/M逐漸增大；在AB段，MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy，氫化反應(yīng)方程式為zMHx(s)＋H2(g)zMHy(s) ΔH1(Ⅰ)；在B點(diǎn)，氫化反應(yīng)結(jié)束，進(jìn)一步增大氫氣壓強(qiáng)，H/M幾乎不變反應(yīng)(Ⅰ)中z＝________(用含x和y的代數(shù)式表示)溫度為T1時，2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v＝________ mLg－1min－1反應(yīng)Ⅰ的焓變ΔH1________0(填“>”“<”或“＝”)2)η表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時，η(T1)________η(T2)(填“>”“<”或“＝”)。 當(dāng)反應(yīng)(Ⅰ)處于圖中a點(diǎn)時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達(dá)到平衡后反應(yīng)(Ⅰ)可能處于圖中的________點(diǎn)(填“b”“c”或“d”)，該貯氫合金可通過________或________的方式釋放氫氣3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)，溫度為T時，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________已知溫度為T時：CH4(g)＋2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165 kJmol－1CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ΔH＝－41 kJmol－1答案 (1) 30 <(2)> c 加熱 減壓(3)CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH＝－206 kJmol－1解析 (1)根據(jù)H原子守恒得zx＋2＝zy，則z＝由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v＝240 mL2 g4 min＝30 mLg－1min－1由圖像可知，T1 處于圖中a點(diǎn)時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，H2 濃度增大，平衡正向移動，一段時間后再次達(dá)到平衡，此時H/M增大，故可能處于圖中的c點(diǎn)由氫化反應(yīng)方程式及圖像可知，這是一個放熱的氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)平衡移動原理，要使平衡向左移動釋放H2 ，可改變的條件是升溫或減壓3)CO、H2合成CH4的反應(yīng)為CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g) ΔH，將已知的兩個熱化學(xué)方程式依次編號為①、②，②－①即得所求的反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律有：ΔH＝－41 kJmol－1－(＋165 kJmol－1)＝－206 kJmol－1練出高分(加試要求)1．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究部分單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義1)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)，是氮肥工業(yè)的重要原料氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)請回答：若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡______移動(填“向左”、“向右”或“不”); 氨氣的平衡濃度隨溫度變化如下圖所示，當(dāng)合成氨平衡體系溫度由T1變化到T2時， KA ________(填“>”、“<”或“＝”)KB2)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3∶SO2(g)＋O2(g)SO3(g) ΔH<0，是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。 ①在某溫度時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.75，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3 mol SO2、4 mol O2和4 mol SO3，則反應(yīng)開始時正反應(yīng)速率______(填“＜”、“＞”或“＝”)逆反應(yīng)速率②在①中的反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是________a．保持溫度和容器體積不變，充入1.0 mol O2b．保持溫度和容器內(nèi)壓強(qiáng)不變，充入2.0 mol Hec．降低溫度d．在其他條件不變時，減小容器的容積答案 (1)向左 > (2)①KB2)①Q(mào)＝＝>K，所以v正 ②為提高H2的轉(zhuǎn)化率，實(shí)際生產(chǎn)中宜采取的措施有________(填字母)A．降低溫度B．最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫C．適當(dāng)增大壓強(qiáng)D．減小壓強(qiáng)E．循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)釬．及時移出氨(2)該流程中鉑－銠合金網(wǎng)上的氧化還原反應(yīng)為4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)①已知鉑－銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會發(fā)熱，則隨著溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是___________________________________________________________________________________________________②若其他條件不變，則下列圖像正確的是________(填字母)答案 (1)①小于 ②CEF (2)①減小 氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，K會減?、贏BC解析 (1)①合成氨反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，不可能進(jìn)行到底，該條件下反應(yīng)放出的熱量小于92.4 kJ②降低溫度平衡正向移動，但反應(yīng)速率降低，不適宜實(shí)際生產(chǎn)；升高溫度、減小壓強(qiáng)平衡逆向移動；適當(dāng)增大壓強(qiáng)既加快反應(yīng)速率又使平衡正向移動；循環(huán)利用和不斷補(bǔ)充氮?dú)饧燃涌旆磻?yīng)速率又使平衡正向移動；及時移出氨減小了生成物濃度，使得平衡正向移動。 2)②因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，H2O的含量減少，D錯誤；壓強(qiáng)增大，反應(yīng)速率加快，達(dá)到平衡所需時間縮短，同時壓強(qiáng)增大平衡逆向移動，NO的產(chǎn)率減小，NH3的轉(zhuǎn)化率減小，A、C正確；催化劑對平衡沒有影響，但能加快反應(yīng)速率，使達(dá)到平衡所需時間縮短，B正確3．“碳化學(xué)”是指以碳單質(zhì)或分子中含1個碳原子的物質(zhì)(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)工藝，對開發(fā)新能源和控制環(huán)境污染有重要意義1)一定溫度下，在甲、乙兩個容積均為2 L的密閉容器中，分別發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＝－49.0 kJmol－1相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：容器甲乙起始投入物質(zhì)1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)平衡時c(CH3OH)c1c2平衡時能量變化放出29.4 kJ吸收a kJ則：c1________(填“>”、“<”或“＝”)c2；a＝________2)科學(xué)家成功研制出一種新型催化劑，能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄樵诔骸?00 ℃條件下，CO2與H2按體積之比1∶4反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%。 一定條件下，某興趣小組在容積為V L的密閉容器中發(fā)生此反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為_____________________________________________②由圖1可知該反應(yīng)的ΔH________(填“>”、“<”或“＝”)0；300 ℃時，從反應(yīng)開始直至平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_____________(用nA、tA、V表示)答案 (1)＝ 19.6(2)①K＝?、? molL－1min－1解析 (1)甲容器與乙容器中所達(dá)到的平衡完全等效，平衡時，兩容器中各物質(zhì)濃度相同；甲容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為29.4 kJ49.0 kJ＝0.6，乙容器中反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始的，轉(zhuǎn)化率為1－0.6＝0.4，反應(yīng)吸收的熱量為49.0 kJ0.4＝19.6 kJ2)①根據(jù)CO2與H2按體積之比為1∶4反應(yīng)可知，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO2(g)＋4H2(g)CH4(g)＋2H2O(g)，所以平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝②從圖1可知隨著溫度升高，平衡時n(CH4)減小，說明平衡逆向移動，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；300 ℃時，從反應(yīng)開始直至平衡，n(CH4)變化了nA mol，根據(jù)化學(xué)方程式可知n(H2)變化了4nA mol。 v(H2)＝4nA molV LtA min＝ molL－1min－14．運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究合成氨反應(yīng)有重要意義，請完成下列探究1)生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g) ΔH＝131.3 kJmol－1，ΔS＝133.7 Jmol－1K－1，該反應(yīng)在低溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行2)已知在400 ℃時，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的K＝0.5①在400 ℃時，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K′＝____________(填數(shù)值)②400 ℃時，在0.5 L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、2 mol，則此時反應(yīng)v(N2)正______(填“>”、“<”、“＝”或“不確定”)v(N2)逆③若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則合成氨反應(yīng)的平衡________(填“向左”、“向右”或“不”)移動；使用催化劑________(填“增大”、“減小”或“不改變”)反應(yīng)的ΔH答案 (1)不能(2)①2?、冢健、巯蜃蟆〔桓淖兘馕觥?1)根據(jù)ΔH－TΔS<0為自發(fā)反應(yīng)知，現(xiàn)ΔH＝131.3 kJmol－1，ΔS＝133.7 Jmol－1K－1＝0.133 7 kJmol－1K－1，解得在T>≈982 K時該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行，由此可知該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進(jìn)行。 2)①平衡常數(shù)的值與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可得K′＝＝2②Q＝＝＝＝K，說明此時已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)，即v(N2)正＝v(N2)逆③恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，使總體積增大，原反應(yīng)氣體分壓減小，平衡左移使用催化劑只是改變了反應(yīng)的途徑，沒有改變反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)，ΔH不變5．按要求回答下列問題1)最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)：2N2(g)＋6H2O(l)4NH3(g)＋3O2(g)常溫下，上述反應(yīng)在恒壓密閉容器中達(dá)到平衡后，在其他條件不變時，通入2 mol N2，請?jiān)谟覉D中畫出正(v正)、逆(v逆)反應(yīng)速率隨時間t變化的示意圖2)碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途例如焦炭可用來制取水煤氣、冶煉金屬，活性炭可處理大氣污染物NO一定條件下，在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì))反應(yīng)生成氣體A和B當(dāng)溫度在T1 ℃時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表：活性炭/molNO/molA/molB/mol初始2.0300.10000平衡2.0000.0400.0300.030在T1 ℃時，達(dá)到平衡共耗時2分鐘，則NO的平均反應(yīng)速率為________ molL－1min－1；當(dāng)活性炭消耗0.015 mol 時，反應(yīng)的時間________(填“大于”、“小于”或“等于”)1分鐘。 3)固定和利用CO2，能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該方法的化學(xué)方程式是CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH＜0某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為 2 L 的密閉容器中(溫度保持不變)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖中實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo))回答下列問題：僅改變某一條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示與實(shí)線相比，曲線 Ⅰ 改變的條件可能是________，曲線 Ⅱ 改變的條件可能是________答案 (1)(2)0.015 小于(3)升溫 加壓解析 (1)恒壓時，充入N2，由于H2O為液體，平衡右移，但平衡后與原平衡速率一樣2)由表中數(shù)據(jù)可得v(NO)＝＝0.015 molL－1min－1，此時消耗活性炭0.03 mol，當(dāng)消耗 0.015 mol 活性炭時，由于前1分鐘的平均反應(yīng)速率大于后1分鐘的平均反應(yīng)速率，所以反應(yīng)時間小于1分鐘3)升溫，平衡左移，n(H2)增大，達(dá)到平衡所用時間短；加壓，平衡右移 n(H2)減少，達(dá)到平衡所用時間短。
