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高三化学教案:《化学反应速率和平衡》教学设计

来源:精品学习网 2018-11-12 17:20:36

  本文题目:高三化学教案:化学反应速率和平衡

  1、描述化学平衡建立的过程。知道平衡常数(浓度平衡常数)的含义及其表达式。能利用化学平衡常数计算反应物的转化率。

  2、理解外界条件(浓度,压强、温度、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。

  3、了解化学反应速率和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。

  一、化学平衡常数(浓度平衡常数)及转化率的应用

  1、化学平衡常数

  (1)化学平衡常数的数学表达式

  (2)化学平衡常数表示的意义

  平衡常数数值的大小可以反映可逆反应进行的程度大小,K值越大,反应进行越完全,反应物转化率越高,反之则越低。

  2、有关化学平衡的基本计算

  (1)物质浓度的变化关系

  反应物:平衡浓度=起始浓度-转化浓度

  生成物:平衡浓度=起始浓度+转化浓度

  其中,各物质的转化浓度之比等于它们在化学方程式中物质的计量数之比。

  (2)反应的转化率(α):α= ×100%

  (3)在密闭容器中有气体参加的可逆反应,在计算时经常用到阿伏加德罗定律的两个推论:

  恒温、恒容时: ;恒温、恒压时:n1/n2=V1/V2

  (4)计算模式

  浓度(或物质的量) aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g)

  起始 m n O O

  转化 ax bx cx dx

  平衡 m-ax n-bx cx dx

  α(A)=(ax/m)×100%

  ω(C)= ×100%

  (3)化学平衡计算的关键是准确掌握相关的基本概念及它们相互之间的关系。化学平衡的计算步骤,通常是先写出有关的化学方程式,列出反应起始时或平衡时有关物质的浓度或物质的量,然后再通过相关的转换,分别求出其他物质的浓度或物质的量和转化率。概括为:建立解题模式、确立平衡状态方程。说明:

  ①反应起始时,反应物和生成物可能同时存在;

  ②由于起始浓度是人为控制的,故不同的物质起始浓度不一定是化学计量数比,若反应物起始浓度呈现计量数比,则隐含反应物转化率相等,且平衡时反应物的浓度成计量数比的条件。

  ③起始浓度,平衡浓度不一定呈现计量数比,但物质之间是按计量数反应和生成的,故各物质的浓度变化一定成计量数比,这是计算的关键。

  二、学习化学平衡应注意的三个问题

  1、等效平衡:在两种不同的初始状态下,同一个可逆反应在一定条件(定温、定容或定温、定压)下分别达到平衡时,各组成成分的物质的量(或体积)分数相等的状态。在恒温恒容条件下,建立等效平衡的一般条件是:反应物投料量相当;在恒温恒压条件下,建立等效平衡的条件是:相同反应物的投料比相等。

  2、平衡移动的思维基点:

  (1)“先同后变”,进行判断时,可设置相同的平衡状态(参照标准),再根据题设条件观察变化的趋势;

  (2)“不为零原则”,对于可逆反应而言,无论使用任何外部条件,都不可能使其平衡体系中的任何物质浓度变化到零。

  3、在实际生产中,需要综合考虑反应速率、化学平衡、原料选择、产量和设备等各方面情况,以确定最佳生产条件。合成氨选择的适宜条件通常是:20MPa-50MPa、500℃左右、铁触媒;及时补充N2和H2,及时将生成氨分离出来。

  速率平衡图象常见类型

  解题策略:(1)首先要看清楚横轴和纵轴意义(特别是纵轴。表示转化率和表示反应物的百分含量情况就完全相反)以及曲线本身属等温线还是等压线。(当有多余曲线及两个以上条件时,要注意“定一议二”)(2)找出曲线上的特殊点,并理解其含义。(如“先拐先平”) (3)根据纵轴随横轴的变化情况,判定曲线正确走势,以淘汰错误的选项。

  1、速率—时间图

  此类图象定性地揭示了v正、v逆随时间(含条件改变对速率的影响)而变化的规律,体现了平衡的“动、等、定、变”的基本特征,以及平衡移动的方向.

  例1、对达到平衡状态的可逆反应X+Y Z+W,在其他条件不变的情况下,增大压强,反应速率变化图象如图1所示,则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为( )

  A.Z、W均为气体,X、Y中有一种是气体

  B.Z、W中有一种是气体,X、Y皆非气体

  C.X、Y、Z、W皆非气体

  D.X、Y均为气体,Z、W中有一种为气体

  解析:经常有一些同学错选B,认为增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动.其实,图象告诉我们的是:增大压强,加快了正、逆反应,但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅度,由此而导致平衡向左移动.而压强的改变,只影响气体反应的速率,选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响,故正确答案为A.

  2、浓度—时间图

  此类图象能说明各平衡体系组分(或某一成分)在反应过程中的变化情况.解题时要注意各物质曲线的折点(达平衡时刻),各物质浓度变化的内在联系及比例符合化学方程式中化学计量数关系等情况.

  例2、图2表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况,t1是到达平衡状态的时间.试回答:(1)该反应的反应物是______;(2)反应物的转化率是______;(3)该反应的化学方程式为______.

  解析:起始时A的浓度为2.0mol/L,B、C的浓度为0,随着时间的推移,A的浓度降低为1.2mol/L,C的浓度升高为1.2mol/L,B的浓度升高为0.4mol/L.t1时刻后各物质浓度不再变化,说明反应已达平衡,得出A为反应物,B、C为产物,它们浓度变化的差值之比为化学方程式中各物质的化学计量数之比.故正确答案为(1)A;(2)40%;(3)2A=B+C.

  3、含量—时间—温度(压强)图

  这类图象反映了反应物或生成物的量在不同温度(压强)下对时间的关系,解题时要注意一定条件下物质含量不再改变时,应是化学反应达到平衡的特征.

  例3、同压、不同温度下的反应:

  A(g)+B(g) C(g);△H

  A的含量和温度的关系如图3所示,下列结论正确的是 ( )

  A.T1>T2,△H>0 B.T10 C.T1>T2,△H<0 D.T1

  解析:在其他条件不变的情况下,升高温度加快反应速率,缩短反应到达平衡的时间.由图象可知,T1温度下,反应先达平衡,所以T1>T2.在其他条件不变的情况下,升高温度平衡向吸热方向移动,降低温度平衡向放热方向移动.因为T1>T2,达平衡时T1温度下A的含量较大,即A的转化率降低,所以升温时平衡向逆反应方向移动.因此该反应的正方向为放热反应,即△H<0,故正确答案选C.

  例4、 现有可逆反应A(g)+2B(g) nC(g);△H<0,在相同温度、不同压强时,A的转化率跟反应时间(t)的关系如图4,其中结论正确的是()

  A.p1>p2,n>3 B.p13 C.p1p2,n=3

  解析:当其他条件不变时,对于有气体参加的可逆反应,压强越大,到达平衡的时间越短.图象中曲线和横轴平行,表明反应已达平衡.由图象知道,当压强为p2时,该反应到达平衡的时间较短,故p1

  4、恒压(温)线

  该类图象的纵坐标为物质的平衡浓度或反应物的转化率,横坐标为温度或压强.

  例5 、对于反应2A(g)+B(g) 2C(g);△H<0,下列图象正确的是 ()

  解析:首先要知道该反应是气体体积缩小的放热反应.此反应的平衡体系受压强的影响是:增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,B的含量减小,C的含量增大.升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,B的含量增大,C的含量减小.A图象虽表示B的含量随温度升高而增加,但若平衡是从C物质开始反应而建立的,则符合此反应.另外,从反应开始到建立平衡,温度越高,到达平衡的时间越短.由于该反应是放热反应,建立平衡后,温度越高,B的含量就应越大.因此A、D图象正确,符合上述平衡体系,B、C图象不符合题意.

  5.速率—温度(压强)图

  例6、 对于可逆反应:A2(g)+3B2(g) 2AB3(g);△H<0,下列图象中正确的是 ()

  解析:该反应的正反应是气体体积缩小且放热的反应.图象A正确,因为温度升高,正逆反应都加快,在二曲线相交处可逆反应达到平衡,交点后逆反应速率的增加更为明显,与正反应是放热反应相符.针对该反应特点,只升温而使平衡向逆反应方向移动,A的含量增加;只加压而使平衡向正反应方向移动,A的含量减少,B也正确.对可逆反应,温度越高,到达平衡的时间越短,C不合题意.图象D表示的意义是:增大压强逆反应速率的加快比正反应明显,与本反应是气体体积减小的特点相悖,故正确答案为A,B

  【例1】(2010重庆卷,10) 当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是

  A.①②④ B.①④⑥ C.②③⑥ D.③⑤⑥

  答案B

  【解析】本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应,所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体,相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度,将导致平衡逆向移动。

  【方法提炼】对于恒容容器,通入稀有气体,由于容器的体积不变,各组分的浓度保持不变,故反应速率保持不变,平衡也即不移动。若为恒压容器,通入稀有气体,容器的体积膨胀,对于反应则相当于减压。

  【例2】(2010四川理综卷,13)反应aM (g)+bN(g) cP(g)+dQ(g)达到平衡时。M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中:Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是

  A.同温同压Z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加

  B.同压同Z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加

  C.同温同Z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加

  D.同温同压时,增加Z,平衡时Q的体积分数增加。

  答案:B

  解析:本题考查了平衡移动原理的应用。A项加入催化剂只能改变反应速率,不会使平衡移动。B项由图像(1)知随着温度的升高M的体积分数降低,说明正反应吸热,所以温度升高平衡正向移动,Q的体积分数增加。C项对比(1)(2)可以看出相同温度条件,压强增大M的体积分数增大,所以正反应是体积缩小的反应,增大压强Q的体积分数减小。D项由C项可以判断D也不对。

  【例3】(2010全国卷1,27)(15分)在溶液中,反应A+2B C分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为 、 及 。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

  请回答下列问题:

  (1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是:

  ②_______________;

  ③_______________;

  (2)实验②平衡时B的转化率为_________;实验③平衡时C的浓度为____________;

  (3)该反应的 _________0,判断其理由是__________________________________;

  (4)该反应进行到4.0min时的平均反应速度率:

  实验②: =__________________________________;

  实验③: =__________________________________。

  【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的

  (2)不妨令溶液为1L,则②中达平衡时A转化了0.04mol,由反应计量数可知B转化了0.08mol,所以B转化率为 ;同样在③中A转化了0.06mol,则生成C为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L

  (3) ﹥0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应, ﹥0

  (4)从图上读数,进行到4.0min时,实验②的A的浓度为:0.072mol/L,则△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L, ,∴ =2 =0.014mol(L?min)-1;进行到4.0mi实验③的A的浓度为:0.064mol/L:△C(A,) =0.10-0.064=0.036mol/L, ,∴ = =0.0089mol(L?min)-1

  【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变

  ③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度减小

  (2)40%(或0.4);0.06mol/L;(3)﹥;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应

  (4)0.014mol(L?min)-1;0.008mol(L?min)-1

  【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算, 的判断;以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。

  【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异曲同工之妙,所以对考生不陌生!

  【例4】(2010山东卷,28)

  (14分)硫一碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:

  Ⅰ SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI

  Ⅱ 2HI H2+I2

  Ⅲ 2H2SO42===2SO2+O2+2H2O

  (1)分析上述反应,下列判断正确的是 。

  a.反应Ⅲ易在常温下进行 b.反应Ⅰ中 氧化性比HI强

  c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2

  (2)一定温度下,向1L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2物质的量随时间的变化如图所示。

  0~2 min内的平均放映速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。

  相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。

  a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数

  (3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡 移动(填“向左”“向右”或者“不”);若加入少量下列试剂中的 ,产生H2的速率将增大。

  a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3

  (4)以H2为燃料可制成氢氧燃料电池。

  已知 2H2(g)+O2(g)===2H2O(I) △H=-572KJ.mol-1

  某氢氧燃料电池释放228.8KJ电能时,生成1mol液态水,该电池的能量转化率为 。

  解析:(1)H2SO4在常温下,很稳定不易分解,这是常识,故a错;反应Ⅰ中SO2是还原剂,HI是还原产物,故还原性SO2>HI,则b错;将Ⅰ和Ⅱ分别乘以2和Ⅲ相加得:2H2O==2H2+O2,故c正确d错误。

  (2) υ (H2)=0. 1mol/1L/2min=0.05 mol?L-1?min-1,则υ (HI)=2 υ (H2)=0.1 mol?L-1?min-1;

  2HI(g)==H2(g)+I2(g)

  2 1 1

  起始浓度/mol?L-1 1 0 0

  变化浓度/mol?L-1: 0.2 0.1 0.1

  平衡浓度/mol?L-1: 0.8 0.1 0.1

  则H2(g)+I2(g)== 2HI(g)的平衡常数K= =64mol/L。

  若开始时加入HI的量是原来的2倍,则建立的平衡状态和原平衡是等比平衡,HI、H2、I2 的物质的量、平衡浓度都是原来的两倍;各组分的百分含量、体积分数相等,平衡常数相等(因为温度不变);因开始时的浓度增大了,反应速率加快,达平衡时间不可能是原来的两倍,故选b.

  (3)水的电离平衡为 ,硫酸电离出的 对水的电离是抑制作用,当 消耗了 , 减小,水的电离平衡向右移动;若加入 ,溶液变成 的溶液了,不再生成H2;加入的 会和 反应,降低 ,反应速率减慢; 的加入对反应速率无影响;加入CuSO4 后, 与置换出的Cu构成原电池,加快了反应速率,选b.

  (4)根据反应方程式,生成1mol水时放出热量为:572kJ =286 kJ,故该电池的能量转化率为

  答案:(1)c

  (2)0.1 mol?L-1?min-1 ;64mol/L;b

  (3)向右;b

  (4)80%

  【例5】(2010广东理综卷,31)

  (16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。

  (1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +________。

  (2)在其他条件相同时,反应H3BO3 +3CH3OH B(OCH3)3 +3H2O中,H3BO 3的转化率( )在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:

  ①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是____ ___

  ②该反应的 _____0(填“<”、“=”或“>”).

  (3)H3BO 3溶液中存在如下反应:

  H3BO 3(aq)+H2O(l) [B(OH)4]-( aq)+H+(aq)已知0.70 mol?L-1 H3BO 3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2. 0 × 10-5mol?L-1,c平衡(H3BO 3)≈c起始(H3BO 3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)

  解析:(1)根据元素守恒,产物只能是H2, 故方程式为B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2。

  (2)由图像可知,温度升高,H3BO 3的转化率增大,故升高温度是平衡正向移动,正反应是吸热反应,△H>O。

  (3) K= = =

  答案:

  (1) B2H6 + 6H2O=2H3BO3 +6H2

  (2) ①升高温度,反应速率加快,平衡正向移动 ②△H>O

  (3) 或1.43

  【巩固练习1】(山东聊城三中2010届高三12月月考)在20L恒容的密闭容器中,加入3molSO3(g)和1mol氧气,在某温度下使其反应,反应至4min时,氧气的浓度为0.06mol/L,当反应到8min时,反应到达平衡。

  (1)0min—4min内生成O2的平均速率

  v(O2)=________________

  (2)整个过程中,各物质的浓度与时间关系如图所示,则该温度下的平衡常数

  K=_____________________

  (3)若起始时按下表数据投料,相同温度下达到平衡时,三氧化硫浓度大于0.05mol/L的是__________,此时的平衡常数与(2)小题比较_____________(填“大于”、“小于”或“等于”)

  A B C D

  SO3 1mol 3mol 3mol 0mol

  SO2 2mol 1.5mol 0mol 6mol

  O?2 2mol 1mol 0mol 5mol

  (4)物质的浓度不再改变标志该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是_____(填序号)

  ①体系内压强不再改变

  ②容器内气体的密度不再改变

  ③混合气体的平均分子量不再改变

  ④

  ⑤

  答案(1)

  (2)

  (3)BD, 等于

  (4)①③④

  【巩固练习2】(福建省福州三中2010届高三上学期月考)2L容积不变的密闭容器中,加入1.0molA和2.2molB,进行如下反应:A(g)+2B(g) C(g)+D(g),在不同温度下,D的物质的量n(D)和时间t的关系如图

  试回答下列问题:

  (1)800℃时。0—5min内,以B表示的平均反应速率为 。

  (2)能判断该反应达到化学平衡状态的标志是 。

  A.容器压强不变 B.混合气体中c(A)不变

  C.2v正(B)=v逆(D) D.c(A)=c(C)

  E. 混合气体密度不变

  (3)利用图中数据计算800℃时的平衡常数K= ,B的平衡转化率为: 。该反应为 反应(填吸热或放热)。

  (4)700℃时,另一2L容积不变的密闭容器中,测得某时刻各物质的量如下:n(A)=2.2mol,n(B)=5.2mol,n(C)=1.8mol,n(D)=1.8mol,则此时该反应 进行(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”)。

  答案(1)0.12mol?L—1?min—1

  (2)AB(2分,漏一个扣1分,错选不得分)

  (3)1.8(mol?L—1)—1(单位可不写)54.5% 吸热

  (4)向正反应方向

  化学反应速率和平衡的综合应用及图象单元测试

  一、选择题

  1.100mL6mol/L的H2SO4与过量锌粉反应,一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的(  )

  A.Na2SO4固体    C.NaOH溶液    C.K2SO4溶液   D.CuSO4固体

  2.下列事实中,不能用勒?沙特列原理解释的是(  )

  A.开启啤酒后,瓶中马上泛起大量泡沫

  B.钢铁在潮湿的空气中容易生锈

  C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气

  D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率

  3.NO2溶于水生成硝酸的反应为:3NO2(g)+H2O(1) 2HNO3(1)+NO(g);△H<0。为了提高硝酸的产率,工业生产中常采取的措施是(  )

  A.升温    B.加水  C.通往过量的氧气    D.减压

  4.将a g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物损失的质量随时间的变化曲线如图的实线所示,在相同的条件下,将b g(a>b)粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应,则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是(  )

  5.在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g);△H<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图:

  下列判断一定错误的是(  )

  A.图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高

  B.图Ⅱ研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高

  C.图Ⅱ研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高

  D.图Ⅲ研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高

  6、同温同压下,当反应物分解了8%时,总体积也增加8%的是

  A.2NH3(g) N2(g)+3H2(g) B.2NO(g) N2(g)+O2(g)

  C.2NO3(g) 4NO2(g)+O2(g) D.2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)

  7、对于反应2SO2+O2 2SO3,下列判断正确的是

  A.2体积2SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3

  B.其他条件不变,增大压强,平衡必定向右移动

  C.平衡时,SO2消耗速度必定等于O2生成速度的两倍

  D.平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍

  8、反应:L(固)+aG(气) bR(气)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响图所示:图中:压强p1>p2, x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断

  A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 C.a>b D.a

  9、压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是

  A.H2(g)+ I2(g) 2 HI(g) B.3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)

  C.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) D.C(s)+ CO2(g) 2CO(g)

  10、放热反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度t1时达到平衡,c1(CO)=c1(H2O)=1.0 mol/L,其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时,反应物的平衡浓度分别为c2(CO)和c2(H2O),平衡常数为K2,则

  A.K2 和K1的单位均为mol/L B.K2

  C.c2(CO)=c2(H2O) D.c1(CO)>c2(CO)

  11、在一定温度下,向a L密闭容器中加入1mol X气体和2 mol Y气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g) 2Z(g) 此反应达到平衡的标志是

  A.容器内压强不随时间变化 B.容器内各物质的浓度不随时间变化

  C.容器内X、Y、Z的浓度之比为1︰2︰2 D.单位时间消耗0.1mol X同时生成0.2mol Z

  12、1mol X气体跟a rnol Y气体在体积可变的密闭容器中发生如下反应:X(g)+a Y(g) b Z(g)反应达到平衡后,测得X的转化率为50%。而且,在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的3/4,则a和b的数值可能是

  A.a=1,b=1 B.a=2,b=1 C.a=2,b=2 D.a=3,b=2

  13、在0.lmol/L的CH3COOH溶液中存在如下电离平衡:CH3COOH CH3COO-+H+对于该平衡,下列叙述正确的是

  A.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动

  B.加水,反应速率增大,平衡向逆反应力向移动

  C.滴加少量0.lmol/L HCl溶液,溶液中c(H+)减少

  D.加入少量CH3COONa固体,平衡向正反应方向移动

  14、恒温恒压下,在容积可变的器血中,反应2NO2(气) N2O4(气)达到平衡后,再向容器内通入一定量NO2,又达到平衡时,N2O4的体积分数

  A.不变   B.增大   C.减小   D.无法判断

  15.哈伯因发明了由氮气和氢气合成氨气的方法而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充人1mol N2和3mol H2,在一定条件下使该反应发生。下列有关说法正确的是

  A 达到化学平衡时,N2将完全转化为NH3

  B 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等

  C 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度不再变化

  D 达到化学平衡时,正反应和逆反应的速率都为零

  16.在一定温度不同压强(P1

  17、在密闭容器中,在一定条件下,进行下列反应:NO(g) + CO(g) 1/2N2(g) + CO2(g);△H = -373.2 KJ/mol,达到平衡后,为提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施是

  A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强

  C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强

  二、填空题

  18、在密闭容器中,由一定起始浓度的氙(Xe)和F2反应,可得到3种氟化物。各种生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系如右图所示(己知气体的分压之比等于物质的量之比)。

  (1)420K时,发生反应的化学方程式为:____________________________;若反应中消耗l mol Xe,则转移电子______________mol。

  (2)600~800K时,会发生反应:XeF6(g) ?XeF4(g)+ F2(g),其反应热△H _______0(填“>”“=”或“<”)。理由是____________________________________。

  (3)900K时,容器中存在的组分有________________________________

  19、将2mol H2O和2mol CO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:2H2O(g) 2H2+O2 2CO+O2 2CO2

  (1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是 和 ,或 和 。(填它们的分子式)

  (2)若平衡时O2和CO2的物质的量分别为 n(O2)平=a mol, n(CO2)平=b mol。试求n(H2O)平= 。(用含a、b的代数式表示)。

  20、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

  t℃ 700 800 830 1000 1200

  K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6

  回答下列问题:

  (1)该反应的化学平衡常数表达式为K= 。

  (2)该反应为 反应(选填吸热、放热)。

  (3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (多选扣分)。

  (a)容器中压强不变 (b)混合气体中 c(CO)不变

  (c)v正(H2)=v逆(H2O) (d)c(CO2)=c(CO)

  (4)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)?c(H2)=c(CO)?c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。

  21.氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率如图所示,已知这个反应速率随着溶液中c(H+)增大而加快。

  (1)反应的离子方程式为________________。

  (2)t1~t2时刻内反应速率增大的原因为_______________________________。

  (3)t2~t3时刻内反应速率又减小的主要原因为__________________________。

  化学平衡移动原理不仅在工业生产中有重要的指导作用,也能用于解释生活中的一些现象或指导人们解决生活中的一些具体问题。下面举例分析如下,供学习参考。

  22、(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示_________________,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值______________(填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小)。

  (2)在一体积为10L的容器中,通人一定量的CO和H2O,在850℃时发生如下反应:

  CO(g)十H2O(g) CO2(g)十H2 (g) ;△H<0,

  CO和H2O浓度变化如下图,则 0—4min的平均反应速率v(CO)=______ mol/(L?min)

  (3)t℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。

  ①表中3min—4min之间反应处于_________状态; C1数值_________0.08 mol/L (填大于、小于或等于)。

  ②反应在4min—5min问,平衡向逆方向移动,可能的原因是________(单选),表中5min—6min之间数值发生变化,可能的原因是__________(单选)。

  a.增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度

  23.利用天然气合成氨的工艺流程示意如下:

  依据上述流程,完成下列填空:

  (1)天然气脱硫时的化学方程式是

  (2)n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol、产生H2 mol(用含n的代数式表示)

  (3)K2CO3(aq)和 CO2反应在加压下进行,加压的理论依据是 (多选扣分)

  (a)相似相溶原理 (b)勒沙特列原理 (c)酸碱中和原理

  (4)由KHCO3分解得到的CO2可以用于

  (写出CO2的一种重要用途)。

  (5)整个流程有三处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,请在上述流程图中标出第三处循环(循环方向、循环物质)。

  24、钾是—种活泼的金属,工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为:

  Na(l)+KCl(l) NaCl(l)+K(g);△H>0,该反应的平衡常数可表示为:K=C(K),各物质的沸点与压强的关系见右表。

  (1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。

  (2)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。

  (3)常压下,当反应温度升高900℃时,该反应的平衡常数可表示为:K=

  参考答案:

  1、C 2 、B3 、C4、C5、AB6、A7、BC8、D9、A10、BC11、AB12、AD13、A14、A15、C16、 B 17、B

  18.(1) Xe + 3 F2 === Xe F6 6 (2) >随着温度的升高,Xe F6(g)? Xe F4 (g) + F2 (g)平衡向右移动,根据温度升高平衡向吸热反应方向移动的原理,则该反应的ΔH>0。

  (3) Xe F6 、Xe F4 、Xe F2 、Xe 、F2

  19、(1)H2O H2, CO CO2 (2)(2-2a-b) mol

  20、(1) (2)吸热 (3)b、c (4)830

  21、 (1)ClO3-+3HSO3-=Cl-+3SO42-+3H+    (2)开始时,c(H+)增大,反应速率加快。(3)随着反应的进行,反应的物浓度减小,反应速率减慢。

  22.(1) 可逆反应的进行程度越大 可能增大也可能减小(2) 0.03 (3) ①平衡> ②d a

  23、(1)3H2S+2Fe(OH)3→Fe2S3+6H2O (2)27n (3)b (4)生产纯碱(或作制冷剂等,其它合理答案也给分) (5)

  24、(1)770℃ 890℃ (2)降低压强或移去钾蒸气 适当升高温度

  (3)K=c(K)/c(Na)

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