2018届一轮复习人教版化学平衡移动学案

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文档介绍

2018届一轮复习人教版化学平衡移动学案

化学平衡移动 ‎1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响,认识并能用相关理论解释其一般规律。‎ ‎2.了解化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。‎ ‎ ‎ ‎1.概念 可逆反应达到平衡状态以后,若反应条件(如温度、压强、浓度等)发生了变化,平衡混合物中各组分的浓度也会随之改变,从而在一段时间后达到新的平衡状态。这种由原平衡状态向新平衡状态的变化过程,叫做化学平衡的移动。‎ ‎2.化学平衡移动与化学反应速率的关系 ‎(1)v正>v逆:平衡向正反应方向移动。‎ ‎(2)v正=v逆:反应达到平衡状态,不发生平衡移动。‎ ‎(3)v正”或“<”)。‎ ‎(3)500℃时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正________v逆(填“>”、“=”或“<”)。‎ ‎【答案】 (1)K1·K2 (2)< (3)>‎ ‎【变式探究】在一个体积为2L的真空密闭容器中加入0.5molCaCO3,发生反应CaCO3 (s) CaO (s)+CO2(g),测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化关系如下图所示,图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线,B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。请按要求回答下列问题:‎ ‎(1)该反应正反应为______热反应(填“吸”或“放”),温度为T5℃时,该反应耗时40s达到平衡,则T5℃时,该反应的平衡常数数值为________。‎ ‎(2)如果该反应的平衡常数K值变大,该反应________(选填编号)。‎ a.一定向逆反应方向移动 b.在平衡移动时正反应速率先增大后减小 c.一定向正反应方向移动 d.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大 ‎(3)请说明随温度的升高,曲线B向曲线A逼近的原因:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)保持温度,体积不变,充入CO2气体,则CaCO3的质量________,CaO的质量________,CO2的浓度________(填“增大”,“减小”或“不变”)。‎ ‎(5)在T5℃下,维持温度和容器体积不变,向上述平衡体系中再充入0.5molN2,则最后平衡时容器中的CaCO3的质量为________g。‎ ‎【答案】 (1)吸 0.2 (2)bc (3)随着温度升高,反应速率加快,达到平衡所需要的时间变短 (4)增大 减小 不变 (5)10‎ 高频考点三 有关转化率的计算及判断 例3.已知可逆反应:M(g)+N(g) P(g)+Q (g) ΔH>0,请回答下列问题:‎ ‎(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为________。‎ ‎(2)若反应温度升高,M的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1;达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,a=________。‎ ‎(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=bmol·L-1,达到平衡后,M的转化率为________。‎ ‎【答案】 (1)25% (2)增大 (3)6 (4)41%学科@网 高频考点四 化学平衡的计算 例4.已知反应X(g)+Y(g) R(g)+Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时,向一个‎2 L的密闭容器中充入0.2 mol X和0.8 mol Y,反应初始4 s内v(X)=0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是(  )‎ 温度/℃‎ ‎700‎ ‎800‎ ‎830‎ ‎1 000‎ ‎1 200‎ 平衡常数 ‎1.7‎ ‎1.1‎ ‎1.0‎ ‎0.6‎ ‎0.4‎ A.4 s时容器内c(Y)=0.76 mol/L B.‎830 ℃‎达平衡时,X的转化率为80%‎ C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动 D.1 ‎200 ℃‎时反应R(g)+Q(g)X(g)+Y(g)的平衡常数K=0.4‎ ‎【答案】 B ‎【变式探究】已知t ℃时,反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常数K=0.25。‎ ‎(1)t ℃时,反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=________。‎ ‎(2)若在‎1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃时反应达到平衡,此时FeO(s)转化率为50%,则x=________。‎ ‎【答案】 (1)4∶1 (2)0.05学科@网 ‎【解析】 (1)根据该反应的K=c(CO2)/c(CO)=0.25,可知反应达到平衡时n(CO)∶n(CO2)=4∶1。‎ ‎(2)根据反应:‎ FeO(s)‎ ‎+‎ CO(g)‎ Fe(s)‎ ‎+‎ CO2(g)‎ /mol ‎0.02‎ x ‎0‎ ‎0‎ /mol ‎0.01‎ ‎0.01‎ ‎0.01‎ ‎0.01‎ /mol ‎0.01‎ x-0.01‎ ‎0.01‎ ‎0.01)‎ 根据化学平衡常数可知:K=0.01/(x-0.01)=0.25,‎ 解得x=0.05。‎ ‎1.【2016年高考上海卷】(本题共12分)‎ 随着科学技术的发展和环保要求的不断提高,CO2的捕集利用技术成为研究的重点。‎ 完成下列填空:‎ ‎(1)目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原,所涉及的反应方程式为:‎ CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)‎ 已知H2的体积分数随温度的升高而增加。‎ 若温度从300℃升至400℃,重新达到平衡,判断下列表格中各物理量的变化。(选填“增大”、“减小”或“不变”)‎ v正 v逆 平衡常数K 转化率α ‎(2)相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:‎ ‎[CO2]/mol·L-1‎ ‎[H2]/mol·L-1‎ ‎[CH4]/mol·L-1‎ ‎[H2O]/mol·L-1‎ 平衡Ⅰ a b c d 平衡Ⅱ m n x y a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为_________。‎ ‎(3)碳酸:H2CO3,Ki1=4.3×10-7,Ki2=5.6×10-11‎ 草酸:H2C2O4,Ki1=5.9×10-2,Ki2=6.4×10-5‎ ‎0.1 mol/L Na2CO3溶液的pH____________0.1 mol/L Na2C2O4溶液的pH。(选填“大于”“小于”或“等于”)‎ 等浓度广东草酸溶液和碳酸溶液中,氢离子浓度较大的是___________。‎ 若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合,溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是_____。(选填编号)‎ A.[H+]>[HC2O4-]>[HCO3-]>[CO32-] b.[HCO3-]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-]‎ c.[H+]>[HC2O4-]>[C2O42-]>[CO32-] d.[H2CO3] >[HCO3-]>[HC2O4-]>[CO32-]‎ ‎(4)人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡:H++ HCO3- H2CO3,当有少量酸性或碱性物质进入血液中时,血液的pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象。‎ ‎________________________________‎ ‎【答案】(1)‎ v正 v逆 平衡常数K 转化率α 增大 增大 减小 减小 ‎(2) ‎ ‎(3)大于;草酸;ac ‎ ‎(4)当少量酸性物质进入血液中,平衡向右移动,使H+浓度变化较小,血液中的pH基本不变;当少量碱性物质进入血液中,平衡向左移动,使H+浓度变化较小,血液的pH基本不变。(合理即给分)‎ ‎ 2.【2016年高考新课标Ⅰ卷】 (15分)‎ 元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:‎ ‎(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。‎ ‎①离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。‎ ‎②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率__________(填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。‎ ‎③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH_________(填“大于”“小于”或“等于”)。‎ ‎【答案】‎ ‎(2)①2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O; ② 增大;1.0×1014 ;③小于;学科@网 ‎ 3.【2016年高考浙江卷】(15分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2和H2可发生两个平衡反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:‎ CO2(g)+3 H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1 I CO2(g)+ H2(g) CO(g)+H2O(g)ΔH2 II 某实验室控制CO2和H2初始投料比为1:2.2,经过相同反应时间测得如下实验数据:‎ ‎【备注】Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醛的百分比 已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0kJ·mol-1和-285.8kJ·mol-1‎ ②H2O(l) H2O(g) ΔH3=44.0kJ·mol-1‎ 请回答(不考虑温度对ΔH的影响):‎ ‎(1)反应I的平衡常数表达式K= ;反应II的ΔH2= kJ·mol-1。‎ ‎(2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 。‎ A.使用催化剂Cat.1 B.使用催化剂Cat.2 C.降低反应温度 ‎ D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大CO2和H2的初始投料比 ‎(3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因是 。‎ ‎【答案】(1) +41.2‎ ‎(2)CD ‎(3)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。‎ 始投料比,能提高氢气的转化率,二氧化碳的会降低,故错误。故选CD。(3)从表格数据分析,在相同的温度下,不同的催化剂,相同的反应时间内,其二氧化碳的转化率也不同,说明不同的催化剂的催化能力不同;相同催化剂不同的温度,二氧化碳的转化率不同,且温度高的转化率大,因为正反应为放热反应,说明表中数据是未到平衡数据。所以答案为:表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应Ⅰ的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响。学科@网 ‎1.[2015·浙江理综,28(2)(3)(4)]乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:‎ ‎(2)维持体系总压p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=________(用α等符号表示)。‎ ‎(3)工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下:‎ ‎①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实______________。‎ ‎②控制反应温度为600℃的理由是________。‎ ‎(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸气工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;该工艺中还能够发生反应:CO2+H2===CO+H2O,CO2+C===2CO。新工艺的特点有________(填编号)。‎ ‎①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 ‎②不用高温水蒸气,可降低能量消耗 ‎③有利于减少积炭 ‎④有利于CO2资源利用 ‎【答案】 (2) p或 ‎ ‎(3)①正反应方向气体分子数增加,加入水蒸气稀释,相当于起减压的效果 ‎②600℃,乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低,反应速率慢,转化率低;温度过高,选择性下降。高温还可能使催化剂失活,且能耗大 ‎(4)①②③④‎ 平衡常数K== 另外利用分压也可以计算出:Kp=p ‎(3)①正反应方向气体分子数增加,掺入水蒸气作稀释剂,相当于降低反应体系的分压,平衡正向移动,可以提高平衡转化率;②由图可知,温度为600℃时,乙苯的平衡转化率较大,苯乙烯的选择性较高。‎ ‎(4)①CO2与H2反应,H2浓度减小,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移,正确;②不用高温水蒸气,可降低能量消耗,正确;③CO2能与碳反应,生成CO,减少积炭,正确;④充分利用CO2资源,正确。故选①②③④。‎ ‎5.[2015·全国卷Ⅰ,28(4)]Bodensteins研究了下列反应:‎ ‎2HI(g) H2(g)+I2(g)‎ 在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:‎ t/min ‎0‎ ‎20‎ ‎40‎ ‎60‎ ‎80‎ ‎120‎ x(HI)‎ ‎1‎ ‎0.91‎ ‎0.85‎ ‎0.815‎ ‎0.795‎ ‎0.784‎ x(HI)‎ ‎0‎ ‎0.60‎ ‎0.73‎ ‎0.773‎ ‎0.780‎ ‎0.784‎ ‎①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为 ‎_____________________________________________。‎ ‎②上述反应中,正反应速率为v正=k正x2(HI),逆反应速率为v逆=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为________(以K和k正表示)。若k正=0.0027min-1,在t=40min时,v正=________min-1。‎ ‎③由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为______________(填字母)。‎ ‎【答案】 ① ②k正/K 1.95×10-3 ③A点、E点 ‎ 6.(2015·全国卷Ⅱ,27)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:‎ ‎①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1‎ ‎②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2‎ ‎③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:‎ 化学键 H—H C—O C≡O H—O C—H E/kJ·mol-1‎ ‎436‎ ‎343‎ ‎1076‎ ‎465‎ ‎413‎ 由此计算ΔH1=________kJ·mol-1;已知ΔH2=-58kJ·mol-1,则ΔH3=________kJ·mol-1。‎ ‎(2)反应①的化学平衡常数K表达式为________;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为______(填曲线标记字母),其判断理由是___________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 图1‎ 图2‎ ‎(3)合成气组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时,体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”),其原因是_________________________________;‎ 图2中的压强由大到小为________,其判断理由是________________。‎ ‎【答案】 (1)-99 +41‎ ‎(2)K= a 反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小 ‎(3)减小 升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低 p3>p2>p1 相同温度下,由于反应①为气体分数减小的反应,加压有利于提高CO的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,有利于CO的转化率升高 ‎ ‎ ‎1.(2014·安徽,10)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g) N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(  )。‎ A B C D 升高温度,平衡常数减小 ‎0~3 s内,反应速率为:v(NO2)=0.2 mol·L-1‎ t1时仅加入催化剂,平衡正向移动 达平衡时,仅改变x,则x为c(O2)‎ ‎【答案】 A ‎ ‎ ‎2.(2013·大纲全国,7)反应X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是(  )。‎ A.减小容器体积,平衡向右移动 B.加入催化剂,Z的产率增大 C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大 ‎【答案】 D ‎【解析】 因为此反应前后气体分子总数没有变化,故减小容器体积,平衡不发生移动,所以A项错误;加入催化剂可同等倍数地改变正、逆反应速率,故平衡不会发生移动,所以B项错误;增大c(X),平衡将正向移动,但X的转化率减小,所以C项错误;此反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,Y的转化率增大,所以D项正确。学科@网 ‎1. CO和NO都是汽车尾气中的有害物质,它们之间能缓慢地发生如下反应:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,现利用此反应,拟设计一种环保装置,用来消除汽车尾气对大气的污染,下列设计方案可以提高尾气处理效果的是(  )。‎ ‎①选用适当的催化剂 ②提高装置温度 ③降低装置的压强 ④装置中放入碱石灰 A.①③  B.②④ ‎ C.①④  D.②③‎ ‎【答案】 C ‎ 2.下列各项与化学平衡移动原理无关的是(  )。‎ A.收集氯气用排饱和食盐水的方法 B.加催化剂,使N2和H2在一定的条件下转化为NH3‎ C.可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气 D.加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3‎ ‎【答案】 B ‎【解析】 使用催化剂对化学平衡无影响,与化学平衡移动原理无关,故选B。学科@网 ‎3.在体积固定的密闭容器中,发生反应:2CO(g)+4H2(g) CH3CH2OH(g)+H2O(g)。下列叙述中不能说明上述反应已达到化学平衡状态的是(  )。‎ A.混合气体密度不变 B.体系压强不变 C.混合气体的平均相对分子质量不变 D.反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化 ‎【答案】 A ‎【解析】 由于反应物和生成物均为气体,气体的质量守恒,体积不变,密度不变,不能作为平衡状态的标志,故选A。‎ ‎4.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是(  )。‎ A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应 B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅 C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍 D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅 ‎【答案】 C ‎【解析】 升高温度,颜色加深说明平衡向左移动,所以正反应为放热反应,A错误;首先假设平衡不移动,加压颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,B错误;首先假设平衡不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原平衡2倍的基础上减小,C正确;体积不变,充入惰性气体,反应物及生成物浓度不变,所以正逆反应速率均不变,平衡不移动,颜色无变化,D错误。‎ ‎5.对于可逆反应2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,下列说法正确的是(  )。‎ A.加入催化剂,平衡正向移动 B.在恒温、恒容条件下,加入氢氧化钠,平衡不移动 C.在恒温、恒压条件下,通入He气,平衡不移动 D.降温,平衡正向移动 ‎【答案】 D ‎ 6.利用低温技术可处理废气中的氮氧化物。在恒容密闭容器中发生下列化学反应:‎ ‎4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)‎ ΔH=Q kJ/mol(Q<0)。下列有关说法正确的是(  )。‎ A.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大 B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中NO的转化率减小 C.单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为2∶3时,反应达到平衡 D.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大 ‎【答案】 C ‎【解析】 催化剂只能改变化学反应的速率,而不能改变反应物的转化率,A不正确;其他条件不变,增加NH3的浓度,平衡正向移动,NO的转化率增大,B不正确;单位时间内生成NH3和H2O的物质的量之比为2∶3,即3v正(NH3)=2v逆(H2O),由此可得,v逆(H2O)=v正(H2O),反应达到平衡状态,C 正确;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,D不正确。学科@网 ‎7.在一定容积的密闭容器中通入A、B两种气体,一定条件下发生如下反应:‎2A(g)+B(g) 2C(g) ΔH<0,达到平衡后,只改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合右图中曲线的是(  )。‎ X Y A 再加入A B的转化率 B 加入催化剂 A的体积分数 C 充入氦气 A的转化率 D 升高温度 C的体积分数 ‎【答案】 A ‎【解析】 催化剂不能影响化学平衡,B项不正确;容器体积不变,充入氦气,反应物和生成物的浓度均不改变,平衡不发生移动,A的转化率不变,C项不正确;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,C的转化率降低,D项不正确。‎ ‎8.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等,温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是(  )。‎ A.平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙 B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙 C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同 D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙 ‎【答案】 B ‎ ‎ ‎9.在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。2 min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4 mol,同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是(  )。‎ A.在该条件下,反应前后的压强之比为6∶5.3‎ B.若反应开始时容器体积为‎2 L,则v(SO3)=0.35 mol/(L·min)‎ C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)<1.4 mol D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出热量大于Q kJ ‎【答案】 C ‎【解析】 由平衡时n(SO3)=1.4 mol可知此时n(SO2)=2.6 mol,n(O2)=1.3 mol。A选项,因是恒温恒压条件,所以反应前后压强不变;B选项,因该反应是气体分子数之和变小的反应,所以随着反应的进行,体积逐渐变小,小于‎2 L,所以v(SO3)大于0.35 mol/(L·min);C选项,该反应为放热反应,在绝热条件下随着反应的进行要放热,达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较,平衡要逆向移动,所以n(SO3)<1.4 mol;D选项,恒温恒容条件下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较,平衡要逆向移动,所以放出的热量小于Q kJ。‎ ‎10.425 ℃时,在‎1 L密闭容器中充入下列气体物质进行反应达到平衡,分析下面示意图,从下列选项中选出不能从示意图中读出的相关信息是(  )。‎ A.同温同压下,只要物质比例适当,从正、逆方向都可以建立同一平衡状态 B.图甲表示的反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)‎ C.图甲中H2的转化率+图乙中HI的转化率=100%‎ D.相同条件下,分别从正、逆方向建立等同的平衡状态,所需时间相同 ‎【答案】 D ‎【解析】 比较图甲和图乙可知,两平衡状态的c(HI)、c(H2)、c(I2)相同;图甲中化学反应方程式为H2(g)+I2(g) 2HI(g),图乙中化学反应方程式为2HI(g) H2(g)+I2(g);图甲中H2的转化率为×100%=79%,图乙中HI的转化率为×100%=21%,故A、B、C正确。学科@网 ‎11.工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式是:‎ CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol 现将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为‎2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后括号内的数对表示对应的坐标):‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)由图分析,在下列时间段内反应速率最快的是______(填序号)。‎ a.0~1 min  B.1~3 min c.3~8 min  D.8~11 min ‎(2)仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间的变化如图中虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是________________,曲线Ⅱ改变的条件可能是________________。‎ ‎(3)下列表述能表示该反应已达平衡的是________(填序号)。‎ a.容器内压强不再改变 b.容器内气体的密度不再改变 c.容器内气体的平均摩尔质量不再改变 d.容器内各物质的物质的量相等 ‎【答案】 (1)a (2)升高温度 增大压强 (3)ac ‎ 12.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:‎ xA(g)+2B(s) yC(g) ΔH<0‎ 在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:‎ ‎(1)用A的浓度变化表示该反应0~10 min内的平均反应速率v(A)=______________________。‎ ‎(2)根据图示可确定x∶y=________。‎ ‎(3)0~10 min容器内压强________(填“变大”、“不变”或“变小”)。‎ ‎(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是________;第16 min引起曲线变化的反应条件可能是________。‎ ‎①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂 ‎(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1________K2(填“>”、“=”或“<”)。‎ ‎【答案】 (1)0.02 mol·L-1·min-1 (2)1∶2 (3)变大 (4)④⑥ ④ (5)>‎ ‎【解析】 (1)v(A)= mol·L-1·min-1=0.02 mol·L-1·min-1。(2)x∶y=(0.45-0.25)∶0.4=1∶2。(3)开始反应向正方向进行,正向是气体物质的量增大的方向,容器体积不变,压强增大。(4)10 min时曲线的斜率增大,反应速率加快,可能是升温或使用催化剂;16 min时平衡逆向移动,改变条件只能是升温(正反应为放热反应)。(5)K=,K1==1.25,K2==0.11,故K1>K2。‎ ‎13.某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有:‎ ‎①CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+206.1 kJ·mol-1‎ ‎②CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH2=+247.3 kJ·mol-1‎ ‎③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH3‎ 请回答下列问题:‎ ‎(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。‎ 图1‎ 反应进行的前5 min内,v(H2)=________;10 min时,改变的外界条件可能是________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示,请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。‎ ‎(3)反应③中ΔH3=________。‎800 ℃‎时,反应③的平衡常数K=1,测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表:‎ CO H2O CO2‎ H2‎ ‎0.5 mol ‎8.5 mol ‎2.0 mol ‎2.0 mol 此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。‎ a.v正>v逆  B.v正
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