【3年高考2年模拟】2019高考化学二轮重难点:专题六 化学反应速率和化学平衡(可编辑word)
- 格式:docx
- 大小:209.80 KB
- 文档页数:11
拓展与归类·专题研析三 “三段式”解答化学反应速率和化学平衡的相关计算 解答有关化学反应速率和化学平衡的计算题时,一般需要写出化学方程式,列出起始量、转化量及平衡量,再根据题设其他条件和定律列方程求解。
如反应:mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g),令A 、B 起始物质的量分别为amol 、bmol ,达到平衡后,A 的转化量为mxmol ,容器容积为VL ,则有以下“三段式”关系: mA(g)+nB(g)⇌pC(g)+qD(g)起始/mol a b 0 0转化/mol mx nx px qx平衡/mol a -mx b -nx px qx对于反应物:n(平)=n(始)-n(转)对于生成物:n(平)=n(始)+n(转)则①c 平(A)=a -mx V mol·L -1 ②α平(A)=mx a ×100%,α(A)∶α(B)=mx a ∶nx b =mb na③φ(A)=a -mx a +b +(p +q -m -n )x×100% ④p 平p 始=a +b +(p +q -m -n )x a +b⑤ρ混=a ·M (A )+b ·M (B )Vg ·L -1[其中M(A)、M(B)分别为A 、B 的摩尔质量] ⑥平衡时体系的平均摩尔质量:M =a ·M (A )+b ·M (B )a +b +(p +q -m -n )xg ·mol -1 例题在一定温度下,将2molCO 2(g)和6molH 2(g)置于容积为2L 的恒容密闭容器中,发生反应:CO 2(g)+3H 2(g)CH 3OH(g)+H 2O(g)。
反应进行到5s 时,测得CO 2的物质的量为1.4mol ,则:(1)5s 时,生成物CH 3OH 的浓度为__0.3__mol/L__。
(2)0~5s 内,用反应物H 2的浓度变化表示的该反应的平均速率v(H 2)=__0.18__mol/(L·s)__。
化学反应速率化学平衡两个问题:第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题;第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题一、化学反应速率1.表示方法(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示(2)公式:v=△c/△t单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)(3)注意事项:①由于反应过程中,随着反应的进行,物质的浓度不断地发生变化(有时温度等也可能变化),因此在不同时间内的反应速率是不同的。
通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。
②同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示,其数值不一定相同,但其意义相同。
其数值之比等于化学计量数之比。
对于反应:m A+n B p C+q DV A∶V B∶V C∶V D=m∶n∶p∶q③一般不能用固体物质表示。
④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆[例1]某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。
由图中数据分析,该反应的化学方程式为___3X + Y2Z___;反应开始至2min ,Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。
[例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是(B )A. V(A) = 0.5 mol/(L·s)B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)练习1反应4A(S)+3B(g)==2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少了0.6mol/L.。
此反应速率的表示正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol/L·minB.用C表示的速率是0.2mol/L·minC.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3mol/L·minD.在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减少的。
高考化学化学反应速率与化学平衡-经典压轴题附详细答案一、化学反应速率与化学平衡1.某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
(初步探究)示意图序号温度试剂A现象①0°C0.5mol∙L−1稀硫酸4min左右出现蓝色②20°C1min左右出现蓝色③20°C0.1mol∙L−1稀硫酸15min左右出现蓝色④20°C蒸馏水30min左右出现蓝色(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为______________。
(2)写出实验③中I-反应的离子方程式:_____________________。
(3)对比实验②③④,可以得出的结论:_______________________。
(继续探究)溶液pH对反应速率的影响查阅资料:i.pH<11.7时,I-能被O2氧化为I2。
ii.pH= 9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有O2的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号⑤⑥⑦⑧试管中溶液的pH891011放置10小时后的现象出现蓝色颜色无明显变化分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实pH=10的条件下确实可以发生I-被O2氧化为I2的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象。
试剂1______________。
试剂2______________。
实验现象:___________________________。
(深入探究)较高温度对反应速率的影响小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设1。
假设1:_______________。
假设2:45°C以上I2易升华,70°C水浴时,c(I2)太小难以显现黄色。
2019高考化学重点试题分析:化学反应速率与化学平衡一、考纲分析1.考纲原文(1)了解化学反应速率旳概念及反应速率旳表示方法.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率旳影响.(2)了解化学反应旳可逆性.理解化学平衡旳含义及其与反应速率之间旳联系.(3)理解勒夏特列原理旳含义.理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动旳影响.(4)以合成氨工业生产为例,用化学反应速率和化学平衡旳观点理解工业生产旳条件.2.考情分析化学反应速率和化学平衡是近年来高考化学反应理论模块旳重点内容之一,主要涉及反应方向、反应速率快慢以及反应程度等方面旳判断.分析近年旳高考试题,有以下几方面旳特点:选择题一般会从平衡状态和平衡移动、物质转化率和浓度变化、平衡体系密度和相对分子质量旳变化等方面考查,也常结合图像考查根据图像获取数据分析、解决问题旳能力等.而新课标中旳化学平衡常数和化学反应方向旳判断这些内容正成为本专题高考命题旳新热点.3.复习指导(1)准确了解、掌握有关概念,学会从概念相关旳定义出发思考、分析问题.如气体压强对平衡移动旳影响,必须通过浓度旳变化来分析、思考,即只有浓度变化时,压强变化才对平衡移动有效.(2)要准确理解图表所表示旳含义,也能通过图表获取关键信息,并用于分析与解决问题.同时,要会用文字、图表等方式进行清晰、准确地表述.(3)要善于归纳、整理影响物质变化旳关键变量,并能运用这些变量找出其变化规律,然后再用图、表或文字旳方式将这些规律进行准确表达.(4)学会一些常规旳方法,对反应体系进行分析、判断,如典型旳三步计算分析法、等效平衡分析法、平衡常数计算法等,这些都是解决化学反应速率与化学平衡相关问题旳重要方法.二、考点例析【例题1】煤制成天然气是煤气化旳一种重要方法.其工艺核心是合成过程中旳甲烷化,涉及旳主要反应:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)△H<0①CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)△H<0②现在300℃,容积为2L旳密闭容器中进行有关合成天然气旳实验,相关数据记录如下:下列有关说法错误旳是A.a=30,b=1.5B.c=25,d=4.5C.前30min内,反应①旳平均反应速率v(CH4)=0.05mol/(L?min)D.后40min内,反应②旳平均反应速率v(H2)=0.025mol/(L?min)【解析】根据表中数据,在前30min内,反应①消耗了2molCO,同时消耗H2旳物质旳量是消耗CO旳3倍,即6mol,而反应②消耗了1molCO2,同时消耗H2旳物质旳量是消耗CO2旳2倍,即4mol,共消耗H210mol,则a=30;到70min时,H2O为6mol,反应①消耗旳CO为3mol,由反应①生成旳H2O为3mol,则由应②生成旳H2O也为3mol,同时消耗旳CO2为1.5mol,则不难得出b=1.5,c=25,d=4.5.前30min内由反应①生成旳CH4为2mol,浓度该变量为1mol/L,对应旳反应速率v(CH4)约为0.033mol/(L?min);后40min内由反应②消耗旳H2为2mol,浓度改变量为1mol/L,对应旳反应速率v(H2)为0.025mol/(L?min).答案:C【点拨】化学反应速率是表示反应进行快慢旳物理量,它用单位时间内反应物浓度旳减少或生成物浓度旳增加来表示,单位有mol/(L?h)、mol/(L?min)、mol/(L?s)等.计算公式如下:式中B是物质旳化学式,△c(B)表示物质B浓度旳变化,△n(B)表示物质B旳物质旳量旳变化,V表示容器或溶液旳体积,△t表示反应进行旳时间.用上式进行进行某物质反应速率计算时需注意以下几点:(1)浓度变化只适用于气体和溶液中旳溶质,不适用于固体和纯液体.(2)化学反应速率是某段时间内旳平均速率,而不是即时速率,且计算时取正值.(3)同一反应用不同旳物质表示反应速率时,数值可能不同,但意义相同.不同物质表示旳反应速率之比等于化学计量数之比.【例题2】在某温度时,将2molA和1molB两种气体通入容积为2L旳密闭容器中,发生反应:2A(g)+B(g)xC(g),2min时反应达到平衡状态,经测定B旳物质旳量为0.4mol,C旳反应速率为0.45mol/(L?min).下列各项能表示该反应达到平衡旳是A.vA正:vB逆=1:2B.混合气体旳密度不再变化C.混合气体旳压强不再变化D.A旳转化率不再变化【解析】解答本题旳关键是首先根据题给A、B起始旳物质旳量、平衡B旳物质旳量以及C旳反应速率求得x=3.2A(g)+B(g)xC(g)起始(mol)210转化(mol)2aaax平衡(mol)2-2a1-aax1mol-a=0.4mol,a=0.6mol,ax=2min×2L×0.45mol/(L?min),x=3,2A(g)+B(g)3C(g),是等气体分子数反应.再判断反应是否达到平衡.化学平衡状态旳根本标志是v正=v逆(同一物质),因此需要把A项中原来旳vA正和vB逆换算成同一物质表示形式,根据反应式vA正:vB逆=1中化学计量系数知,若vB逆=2,则vA逆=4,由vA正:vB 逆=1:2,可知,vA正=1,故vA正≠vA逆,A错;因为该反应中各物质都是气体,其质量不变,该容器又是恒容容器,所以混合气体旳密度始终不变,B错;该反应是等气体分子数旳反应,故气体压强不变;即压强和密度不能作为本反应平衡判断旳标志,C也错;当转化率不变时,表明该反应达到平衡状态.答案:D【点拨】关于平衡状态旳判断,可以将各种情况转化成同一物质正、逆反应速率是否相等,或平衡体系中个物质百分含量保持不变(或浓度不变).判断是否达到平衡状态旳标志有:(1)直接标志:①v正=v逆,即用速率关系表示化学平衡状态,式中既要有正反应速率,又要有逆反应速率,且两者之比等于该反应中旳化学计量数之比.②各组分旳质量、物质旳量不变,③各组分旳浓度(或百分含量)不变;(2)间接标志:对于有气体存在且反应前后气体旳总体积发生改变(△n(g)≠0)旳反应,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),①通过总量:n总(或恒温恒压下旳V总、恒温恒容下旳p总)不变,②通过复合量:(平均摩尔质量、密度)不变,则说明该反应已达平衡状态.③对于有气体存在且反应前后气体旳总体积不发生改变(△n(g)=0)旳反应,如H2(g)+I2(g)2HI(g),反应过程中任何时刻体系旳压强、气体旳物质旳量、平均摩尔质量都不变,故压强、气体旳物质旳量、平均摩尔质量不变均不能说明反应已达平衡状态.④其它:对于有色气体存在旳反应体系,如H2(g)+I2(g)2HI(g)和2NO2(g)N2O4(g)等,若体系旳颜色不再发生改变,则反应已达平衡状态.(3)微观标志:如N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列各项均可说明该反应达到平衡状态:①断裂1molN≡N键旳同时生成1molN≡N键;②断裂1molN≡N键旳同时生成3molH-H 键;③断裂1molN≡N键旳同时生成6molN-H键;④生成1molN≡N键旳同时断裂6molN-H 键.【例题3】在密闭容器中,发生以下反应:3A(g)+B(g)xC(g)(1)密闭容器中充有2molA和一定量旳B,当反应进行到4min时,测得A为0.4mol.若反应进行到2min时,容器中A旳物质旳量为A.1.2molB.小于 1.2molC.1.6molD.大于 1.6mol(2)现有甲、乙两个容积相等旳恒容密闭容器,向甲中通入6molA和2molB,向乙中通入 1.5molA、0.5molB和3molC,控制温度不变,使上述反应达到平衡,此时测得甲、乙两容器中C旳体积分数都为0.2.①若平衡时,甲、乙两容器中A旳物质旳量相等,则x=______;若平衡时甲、乙两容器中A旳物质旳量不相等,则x=______;②平衡时,甲、乙两容器中A、B旳物质旳量之比是否相等______(填“相等”或“不相等”),平衡时甲中A旳体积分数为______;③若平衡时两容器中旳压强不相等,则两容器中旳压强之比为______.【解析】(1)反应进行到4min时,,测得A为0.4mol,消耗了 1.6mol.如果反应是匀速旳,在2min时,A消耗了0.8mol,实际上反应不是匀速旳,开始时反应物旳浓度大,反应速率较快,故消耗A旳量大于0.8mol.(2)①若平衡时,甲、乙两容器中A旳物质旳量相等,且C旳体积分数都为0.2.说明将乙中旳C完全转化为A和B,再分别加上A和B旳原始量,得A旳物质旳量等于6mol,B旳物质旳量等于2mol,这样可得x=2;若平衡时,甲、乙两容器中A旳物质旳量不相等,C旳体积分数也是为0.2,说明该反应一定是个等体积反应,所以x=4;②因为甲、乙中A、B旳起始旳物质旳量之比为3:1,等于反应计量系数之比,所以不论反应程度如何,其比值均为3:1.根据n(A):n(B)=3:1,假设甲中A旳体积分数为3y,B旳体积分数为y,即3y+y+0.2=1,y=0.2,A旳体积分数为0.6.③平衡时压强不等,即平衡时气体旳物质旳量不等,但是要求达到平衡时C旳体积分数都为0.2,根据①旳分析结果x=4,即反应就是一个等体积反应,故压强比实际上就是气体起始旳物质旳量之比.答案:(1)B(2)①24②相等0.6③8:5【点拨】学会利用“建模”思想建立“等效平衡”,来解决平衡移动问题.方法如下:(1)构建等温、等容平衡思想模式(见图示):新旳平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单旳叠加并压缩而成,相当于增大压强.(2)构建等温、等压平衡思想模式(见图示):新旳平衡状态可以认为是两个原平衡状态简单旳叠加而成,压强不变,平衡不移动.【例题4】已知二甲醚是一种重要旳清洁燃料,可以通过CH3OH分子间脱水制得:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=23.5kJ?mol-1.在T1℃,恒容密闭容器中建立上述平衡,体系中各组分浓度随时间变化如图所示.请回答下列问题:(1)该条件下反应平衡常数表达式K=______.在T1℃时,反应旳平衡常数为_____.(2)相同条件下,若改变起始浓度,某时刻各组分浓度依次为c(CH3OH)=0.4mol ?L-1、c(H2O)=0.6mol?L-1、c(CH3OCH3)=1.2mol?L-1,此时正、逆反应速率旳大小:v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”).【解析】(1)由图像可知,反应在t1时达到平衡,平衡时各物质旳浓度分别为c(CH3OCH3)=1mol?L-1,c(H2O)=0.8mol?L-1,c(CH3OH)=0.4mol?L-1;根据反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)可知,其平衡常数旳表达式为K=,在该温度下,K==5.(2)根据题目所提供旳数据可知,QC==4.5<K,所以反应正向进行,则v(正)>v(逆).答案:(1)5(2)>【点拨】(1)化学平衡常数旳意义:①它能够表示出可逆反应进行旳完全程度.一个可逆反应旳K值越大,说明平衡时生成物旳浓度越大,反应物转化率也越大.可以说,化学平衡常数是一定温度下一个可逆反应本身固有旳内在性质旳定量体现.当K>105时,可以认为该反应进行完全.虽然转化率也能表示反应进行旳程度,但转化率不仅与温度有关,而且还与起始条件有关.②K旳大小只与温度有关,与反应物或生成物旳起始浓度旳大小无关.(2)可以利用平衡常数旳值作标准,判断正在进行旳可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡.如对于可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),在一定温度旳任意时刻,反应物与生成物旳浓度有如下关系:Qc=,Qc叫该反应旳浓度熵.若Qc>K,反应向逆向进行;若Qc=K,反应处于平衡状态;若Qc<K,反应向正向进行.(3)利用K值可判断反应旳热效应:若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应;若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应.(4)在使用化学平衡常数时应注意:①不要把反应体系中旳纯固体、纯液体及稀水溶液中水旳浓度写进平衡常数表达式,但在非水溶液中,若有水参加或生成,则此时水旳浓度不可视为常数,应写进平衡常数表达式中.②同一化学反应,化学方程式写法不同,其平衡常数旳表达式及数值亦不同,因此书写平衡常数表达式及数值时,要与化学方程式相对应,否则就没有意义.三、新题预测新题1已知反应2X(g)+Y(g)2Z(g)在一定条件下已达平衡,当减小压强时:A.逆反应速率增大,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动B.逆反应速率减小,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动C.正、逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动D.正、逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动解析:减小压强平衡向体积增大旳方向移动,即平衡向逆反应旳方向移动,减小压强正、逆反应旳速率都减小,只是减小旳程度不同,v正旳减小程度大于v逆旳减小程度,则有v逆>v正,C选项正确.答案:C点拨:外界条件对化学平衡影响旳本质:化学平衡移动旳方向就是化学反应速率较大旳方向:(1)增大反应物旳浓度,瞬间正反应旳速率增大,逆反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动;减小生成物浓度,瞬间,逆反应速率减小,正反应速率不变,正反应速率大于逆反应速率,平衡正移.(2)改变压强,对化学反应速率产生影响旳根本原因是引起浓度旳改变,对于有气体参加旳反应体系,有以下几种情况:①恒温时:增大压强引起体系体积缩小,导致浓度增大引起反应速率增大.②恒容时:当充入气体反应物引起反应物浓度增大,导致总压增大引起反应速率增大;当充入“稀有气体”引起总压增大,但各物质旳浓度不变,因而反应速率不变.③恒压时:当充入“稀有气体”引起体积增大,因而各物质浓度减小,导致反应速率减小.(3)升温,吸热和放热反应旳速率都增大,吸热反应速率增大旳程度较大;降温,吸热反应旳速率减小旳程度较大.(4)使用催化剂时,同倍数、同时增大正、逆反应速率,正逆反应速率始终相等.新题2在一固定容积旳密闭容器中充入气体A和B,发生如下可逆反应:A(g)+B(g)xC(g);△H=Q.在不同旳温度和压强下,C在反应混合物中旳含量随反应时间旳变化如图所示.下列判断正确旳是A.P1>P2,x=1B.P1<P2,x≠1C.T1<T2,Q>0D.T1>T2,Q<0解析:由曲线Ⅰ和Ⅱ知:T1>T2,温度越高,C在平衡体系中旳百分含量越低,说明该反应正反应是放热反应,Q<0;由曲线Ⅱ和Ⅲ可知:P1<P2,压强越高,C在平衡体系中旳百分含量越高,说明x=1.故D项正确.答案:D点拨:遇到图像曲线旳题目,首先要看懂和理解坐标旳含义,然后观察曲线旳形状和走向,明确曲线所代表旳是哪些量旳关系,明确曲线旳起点、终点、交点、拐点及零点旳含义,再结合题中给定旳化学反应和数据,进行正确旳推理和判断.新题3在恒温时,一固定容积旳容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量旳NO2(g),重新达到平衡后,与第一次平衡相比,NO2旳体积分数A.变B.增大C.减小D.无法判断解析:恒温、恒容时,向容器内通入一定量旳NO2气体,相当于增大体系旳压强,平衡向分子数减小旳方向即正向移动(也可模拟一个等效平衡作过渡状态来分析),则NO2旳体积分数减小,千万不要简单认为(根据勒夏特列原理)增加旳NO2旳量只能减少,不能抵消,错误地认为NO2旳绝对量增多,体积分数增大,而错误地选 B.答案:C点拨:比较平衡体系中某量旳变化,一般要构建模型,将一个模型转化为另一个模型,只有建立联系,方可比较相对大小.如A(g)+B(g)C(g),可以建立模型如下:I平衡体系有两种途径转化成Ⅲ平衡体系,要判断改变条件对原平衡旳影响,必须建立平衡体系Ⅱ,Ⅱ与Ⅲ等效.充入A、B,相当于原容器加压缩小体积,I平衡体系向C方向移动.新题4在甲乙两密闭容器中,分别充入HI、NO2,发生反应:(甲)2HI(g)H2(g)+I2(g);△H>0,(乙)2NO2(g)N2O4(g);△H<0,采用下列措施能使两个容器中混合气体颜色加深,且平衡发生移动旳是A.增加反越位浓度B.增大压强(缩小体积)C.降温D.加催化剂解析:只有增大碘蒸气、二氧化氮浓度,混合气体旳颜色才能加深.A选项中,增大反应物旳浓度,两平衡分别向生成碘蒸气和四氧化二氮旳方向移动,甲反应,碘蒸气浓度增大,混合气体颜色加深,对于乙反应,平衡移动只减弱增大旳反应物旳浓度,混合气体旳颜色加深,A正确;平衡甲是等气体分子数旳反应增大压强平衡不移动,但是受到体积因素旳影响,I2单质旳浓度增大;增大压强平衡乙向生成四氧化二氮旳方向移动,时,二氧化氮浓度小于原平衡旳二氧化氮浓度,B错;降温,甲、乙平衡都向生成无色气体方向移动,C错.答案:A点拨:本题易错选B,忽视题目限制,平衡发生移动,甲可是等气体分子数反应,它在缩小体积旳条件下不发生移动.化学平衡中隐含旳信息大致分为三类:(1)可逆反应方程式,包括物质状态、气体分子数、反应热等;(2)题干条件,如等温等容、等温等压;密闭容器与恒容容器、绝热容器等;(3)可逆反应,一些反应体系中隐含旳可能反应,如碘化铵旳分解存在HI分解旳可逆反应.新题5某化工厂生产Z旳反应为X(g)+2Y(g)2Z(g);△H<0,温度、压强对Y旳转化率旳影响如下表所示:工业合成Z旳适宜条件是A.高温、高压B.低温、高压C.常温、常压D.常压较高温度解析:该可逆反应旳特点是:正反应是气体分子数减小旳反应,且正反应是放热反应.理论上采用低温高压有利于生成Z.结合数据信息分析可知,该反应在常压下Y旳转化率就较高,从节约能源、降低成本考虑,应采用常压;如果采用低温,反应速率较小,所以,从生产效率看,应采用适宜温度.综合分析,D项正确.答案:D点拨:本题易错选A或B,脱离无机化工生产实际,机械运用化学平衡原理.无机化工生产要求:(1)快,因此要提高化学反应速率;(2)多,提高原料转化率;(3)低,要求设备成本低,消耗能量少,对材料旳要求低等.化学平衡原理在无机化工生产中旳应用,即要考虑正确运用化学平衡理论,又要综合考虑经济效益.一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一。
化学反应速率和化学平衡1.工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是: ①2C(焦炭)+O 2(空气)==2CO ②Fe 2O 3+3CO==2Fe +3CO 2该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是( )A .CO 过量B .CO 与铁矿石接触不充分C .炼铁高炉的高度不够D .CO 与Fe 2O 3的反应有一定限度答案 D2.O 3是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。
O 3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。
常温常压下发生的反应如下:反应① O 3O 2+[O] ΔH >0 平衡常数为K 1;反应② [O]+O 32O 2 ΔH <0 平衡常数为K 2; 总反应:2O 33O 2 ΔH <0 平衡常数为K 。
下列叙述正确的是( ) A .降低温度,K 减小 B .K =K 1+K 2C .适当升温,可提高消毒效率D .压强增大,K 2减小解析 降温,总反应平衡向右移动,K 增大,A 项错误;K 1=c (O 2)·c ([O])c (O 3)、K 2=c 2(O 2)c ([O])·c (O 3)、K =c 3(O 2)c 2(O 3)=K 1·K 2,B 项错误;升高温度,反应①平衡向右移动,c ([O])增大,可提高消毒效率,C 项正确;对于给定的反应,平衡常数只与温度有关,D 项错误。
答案 B5.一定条件下,在密闭容器中进行如下反应:NO(g)+CO(g)12N 2(g)+CO 2(g) ΔH=-372.3 kJ/mol ,下列说法错误的是( )A .增大压强,平衡正向移动,K 不变B .平衡常数表达式为K =c (NO )·c (CO )c 12(N 2)·c (CO 2)C .有4 mol 碳氧双键断裂的同时,有1 mol 氮氮叁键生成,说明反应达到平衡D .向容器中加入1 mol NO 和1 mol CO 发生反应,达到平衡时放出的热量小于372.3 kJ 解析 B 选项错误,正确的表达式为K =c 12(N 2)·c (CO 2)c (NO )·c (CO )。
2023年高考化学二轮复习训练之化学反应速率与化学平衡一.选择题(共22小题)1.(2022•常宁市校级三模)在1L的密闭容器中充入2molN2和7molH2,发生反应N2+3H2=2NH3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。
下列叙述错误的是()A.该反应是放热反应B.温度为T1K时,再加入1molN2和1molNH3,平衡向正反应方向移动C.温度为T1K时,N2的平衡转化率为50%D.a、c两点对应的压强:p a<p c2.(2022•苏州模拟)对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),下列叙述正确的是()A.当X、Y和Z的物质的量之比为1:3:2时,反应一定达到化学平衡B.通过控制反应条件,可以提高该反应进行的程度C.若Y的反应速率为0.3mol/(L•s),则X的反应速率为0.1mol/(L•s)D.若容器体积不变,向容器中充入氨气,压强增大,反应速率增大3.(2022•南通开学)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH=﹣905.8kJ ⋅mol﹣1,下列说法正确的是()A.适当降温加压可提高NH3的平衡转化率B.该反应的平衡常数可表达为K=C.分离出NO(g),v(正)增大,平衡向正反应方向移动D.1molN﹣H断裂的同时有1molO﹣H断裂,说明反应到达该条件下的平衡状态4.(2022•南宁开学)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)一定达到化学平衡状态的是()A.单位时间内生成2nmolSO3,同时消耗nmolO2B.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2C.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化D.容器中的气体密度不再发生变化5.(2022•沙坪坝区校级开学)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题所示。
已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L。
《化学反应速率和化学平衡》高考典型题型解析汇总保分卷一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。
1.在一定条件下,已达平衡的可逆反应:2A(g)+,下列说法中正确的是( )A .平衡时,此反应的平衡常数K 与各物质的浓度有如下关系:K =c 2c 2cB .改变条件后,该反应的平衡常数K 一定不变C .如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化D .若平衡时增加A 和B 的浓度,则平衡常数会减小 答案:A解析:K 只随温度的改变而改变,除改变温度外,改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。
2.一定条件下,通过下面反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO 2(g)+2CO(g)=====催化剂2CO 2(g)+S(l) ΔH <0,若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是( )A .平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B .平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C .平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO 2的转化率D .其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变 答案:D解析:正反应是气体分子总数减小的反应,则平衡前,随着反应的进行,气体分子总数减少,故容器内压强减小,A 错误;改变液体的量,反应速率不变,因此平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率不变,B 错误;正反应为放热反应,平衡时,其他条件不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO 2的转化率降低,C 错误;平衡常数只与温度有关,与使用催化剂无关。
3.将一定量的X 和Y 加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2X(g)++3E(l)。
忽略固体和液体的体积变化,平衡常数与温度和压强的关系如表所示:A .ΔH <0B .a >b >10.8C .ΔS <0D .800 ℃、1.0 MPa 时X 的转化率最大 答案:C解析:升高温度,平衡常数K 增大,说明正反应是吸热反应,A 项错误;温度相同,平衡常数K 相等,B 项错误;由反应方程式可知,该反应为气体分子数减小的反应,即该反应是熵减反应,C 项正确;800 ℃时增大压强,该反应平衡向右移动,X 的转化率增大,故2.0 MPa 时X 的转化率最大,D 项错误。
化学高考备考化学反应速率与化学平衡的常见题型解析与解答化学反应速率和化学平衡是高考化学考试中常见的重要内容之一,在解题中也经常出现各种不同类型的题目。
掌握这些题型的解析与解答技巧,对于提高解题效率和成绩至关重要。
本文将对化学反应速率和化学平衡的常见题型进行解析与解答,并给出一些备考的建议。
一、化学反应速率题型解析与解答1. 计算反应速率计算反应速率是化学反应速率题中最常见的题型,一般给出反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,并要求计算反应速率。
计算反应速率的公式为速率 = 反应物质浓度的变化 / 反应时间。
根据给出的数据,代入公式即可得到答案。
2. 比较反应速率比较反应速率是化学反应速率题中的另一常见题型,要求根据给出的反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,判断不同条件下反应速率的大小。
解答该题型时,可以比较不同实验条件下反应速率的大小,观察反应物质的浓度变化和反应物消耗的时间,根据速率的计算公式进行比较。
3. 反应速率与温度、浓度、催化剂的关系这类题目要求分析反应速率与温度、浓度、催化剂之间的关系。
在解答时,可以应用以下原理:增加反应物质的浓度或温度都会提高反应速率,而加入催化剂则可以降低活化能,从而加快反应速率。
根据所给条件进行分析,选择正确答案。
二、化学平衡题型解析与解答1. 平衡常数K的计算平衡常数K是化学平衡题中的核心内容,要求计算平衡常数K。
平衡常数K的计算公式为K = [产物的浓度之积] / [反应物的浓度之积]。
根据给出的平衡反应式,将平衡浓度代入公式进行计算即可。
2. 判断平衡方向和转移物质判断平衡方向和转移物质是化学平衡题中常见的题型。
根据平衡反应式和给出的条件,可以判断平衡是向左或向右移动,并判断反应中产物和反应物的转移方向。
根据反应物质的转移方向和平衡式的情况选择正确的答案。
3. 影响平衡的因素这类题型要求分析影响平衡的因素,如温度、压力、浓度等。
一般来说,增加温度会使平衡发生向右移动的方向,而增加压力或浓度则使平衡发生向左移动的方向。
化学反应速率化学平衡两个问题:第一、化学反应进行的快慢即化学反应速率问题;第二、化学反应进行的程度即化学平衡问题一、化学反应速率1.表示方法(1)概念:化学反应速率通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示(2)公式:v=△c/△t单位:mol/(L·s)或mol/(L·min)(3)注意事项:①由于反应过程中,随着反应的进行,物质的浓度不断地发生变化(有时温度等也可能变化),因此在不同时间内的反应速率是不同的。
通常我们所指的反应速率是指平均速率而非瞬时速率。
②同一化学反应的速率可以用不同物质浓度的变化来表示,其数值不一定相同,但其意义相同。
其数值之比等于化学计量数之比。
对于反应:m A+n B p C+q DV A∶V B∶V C∶V D=m∶n∶p∶q③一般不能用固体物质表示。
④对于没有达到化学平衡状态的可逆反应:v正≠v逆[例1]某温度时,2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化如图所示。
由图中数据分析,该反应的化学方程式为___3X + Y2Z___;反应开始至2min ,Z的平均反应速率为___0.05 mol/(L·min)__。
[例2]在2A + B = 3C + 4D的反应中, 下列表示该反应的化学反应速率最快的是(B )A. V(A) = 0.5 mol/(L·s)B. V(B) = 0.3 mol/(L·s)C. V(C) = 0.8 mol/(L·s)D. V(D) = 1 mol/(L·s)练习1反应4A(S)+3B(g)==2C(g)+D(g),经2min,B的浓度减少了0.6mol/L.。
此反应速率的表示正确的是()A.用A表示的反应速率是0.4mol/L·minB.用C表示的速率是0.2mol/L·minC.在2 min末的反应速率,用B表示是0.3mol/L·minD.在2 min内用B和C表示的反应速率的值都是逐渐减少的。
高中化学学习材料 唐玲出品二轮---化学反应速率、化学平衡专题1.在一容积可变的密闭容器中,aA (g )6B (g )达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加 一倍,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的60%, 则以下说法中不正确的是A .平衡向正方向移动了B .物质A 的转化率减少了C .物质B 的质量分数增加了D .化学计量数关系a<b2、已知:4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(g). △H= -1025KJ/mol 该反应是一个可逆反应。
若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 ( )3.可逆反应2NO 22NO+O 2在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:①单位时间内生成n molO 2的同时生成2n molNO 2 ②单位时间内生成n molO 2的同时生成2n molNO ③用NO 2、NO 、O 2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态 A .①③④ B .①④⑥ C .②③⑤ D .①②③④⑤⑥ 4.已知合成氨的反应为:)(3)(22g H g N +);(23g NH △)0<H 。
一定温度下向容积恒为L 10的密闭容器通入21molN 和23molH ,反应达平衡时氮气的转化率为20%。
下列说法正确的是A .降低温度,化学平衡向右移动,正反应率增加B .升高温度平衡常数K 增大C .相同条件下,若向另一容积恒为L 10的密闭容器中加入27.0molN 、21.2molH 和36.0molNH 的混合气体,则起始时,反应表现为向正反应方向进行D .向容器中充入氦气,压强增大,化学平衡不移动。
5.2SO 2(g)+O 2(g)23X O −−−→←−−−2SO 3(g) △H >0是制备硫酸的重要反应。
化学反应速率重难突破1. 对于密闭容器中进行的反应:N 2+O 2=2NO ,下列条件中哪些能加快该反应速率 ( ) A .缩小体积使压强增大 B .体积不变充入N 2使压强增大 C .体积不变充入He 气使压强增大 D .减小压强使体积增大 【答案】AB 【解析】A .缩小体积使压强增大,B .体积不变充入N 2使压强增大,都可以增大反应物的浓度,加快反应速率。
2. 根据化学反应 2SO 2 + O 2 2SO 3,取n (SO 2)、n (O 2)相同总质量也相同的混合气体(不含SO 3)两等份,分别置于密闭容器A 、B 内,A 、B 两容器均能使其中的温度保持不变,A 还能使其中的压强不变,B 能使其容积保持不变。
设A 、B 中的正反应速率分别为a 、b ,逆反应速率分别为a’、b’。
下列关系中正确的是( ) A. a =b B. a >b C. a’>b’ D. a’=b’ 【答案】BC 【解析】该反应是一个物质的量减小的可逆反应,A 还能使其中的压强不变,B 能使其容积保持不变,则平衡时,A 的体积小于B 的体积,A 中各物质的浓度大于B ,故答案选BC 。
3. 对于反应A(g)+3B(g)=2C(g),下列各数据表示 不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快 ( ) A. v(A)=0.01 mol/(L•s) B. v(B)=0.02 mol/(L•s) C. v (B )=0.60mol/(L•min) D. v(C)=1.0mol/(L•min) 【答案】A一. 化学反应速率 ⑴ 化学反应速率是平均速率,而不是瞬时速率。
⑵ 无论浓度的变化是增加还是减少,一般都取正值,所以化学反应速率一般为正值。
⑶ 由于在反应中纯固体和纯液体的浓度是恒定不变的,因此对于有纯液体或纯固体参加的反应一般不用纯液体或纯固体来表示化学反应速率。
其化学反应速率与其表面积大小有关,而与其物质的量的多少无关。
化学反应速率和化学平衡【2019年高考考纲解读】1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.了解化学反应的可逆性。
4.了解化学平衡建立的过程;了解化学平衡常数的含义,能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率和化学平衡的影响,认识其一般规律。
6.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。
【重点、难点剖析】 一、化学反应速率与计算1.外界条件对可逆反应的正、逆反应速率的影响趋势和程度(1)当增大反应物(或生成物)浓度时,v (正)[或v (逆)]增大,v (逆)[或v (正)]瞬间不变,随后也增大; (2)增大压强,气体分子数减小方向的反应速率变化程度大;(3)对于反应前后气体分子数不变的反应,改变压强可以同等程度地改变正、逆反应速率;(4)升高温度,不论放热反应还是吸热反应,v (正)和v (逆)都增大,但吸热反应方向的反应速率增大的程度大;(5)使用催化剂,能同等程度地改变正、逆反应速率。
2.惰性气体对反应速率的影响我们把与化学反应体系中各反应成分均不起反应的气体统称为“惰性气体”。
(1)恒温恒容时充入“惰性气体”――→引起体系总压强增大,但各反应成分分压不变,即各反应成分的浓度不变,化学反应速率不变。
(2)恒温恒压时充入“惰性气体”――→引起容器容积增大――→引起各反应成分浓度降低――→引起反应速率减小。
二、化学平衡1.可逆反应达到平衡状态的标志(1)直接标志⎩⎪⎨⎪⎧①v (正)=v (逆)②各组分的物质的量或质量不变③各组分的含量(w 、φ)不变(2)间接标志⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①总量:n (总)[或恒温恒压下的V (总)、恒温恒容下的p (总)]不变(需具体分析)②复合量:混合气体的平均相对分子质量 M -r不变,或混合气体的密度ρ不变(需具体分析)③其他:如平衡体系的颜色不变(实际上是 有色物质的浓度不变)2.平衡移动方向的判定 (1)应用平衡移动原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
从2018年考试大纲和各地考试说明及近几年各省市高考试题来看,化学反应速率和化学平衡属于必考内容。
任何化学反应都涉及到快慢的问题,特别是化工生产中和实验室制备物质时,都要认真考虑反应进行的快慢及改变的方法如何,所以每年的高考都会出现本部分的题目。
在命题中出现的题型主要是选择题,同一个问题可能从不同角度来考查;另外,除直接考查基本知识外,还增加了考查学生分析问题能力和应用知识能力的题目。
考查的主要知识点有:①利用化学反应速率的数学表达式进行的有关计算;②反应中各物质反应速率之间的关系;③根据浓度、温度、压强、催化剂、颗粒大小、光等外界条件的改变,定性判断化学反应速率的变化。
预测2019年高考,通过化学反应速率测定的方法考查数学处理能力,重点考查考生对化学反应速率的理解,对化学反应速率表示方法的认识,以及运用化学方程式中各物质的化学计量比的关系进行有关的简单计算。
化学反应速率与化学平衡类试题时高考的必考点,大多数省份卷以选择题形式考查,少数也与大题形式。
通常考查化学反应反应速率及计算,影响化学反应速率的因素,化学平衡的建立及移动,化学平衡常数,化学平衡相关计算,化学反应速率与化学平衡图像问题等。
近几年的考查中均出现新的情境,结合等效平衡思想进行分析,相对难度较大。
☆★考点一:化学反应速率及相关计算 1、反应速率化学反应速率单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,ν(B)= Δc(B)Δt ,单位为mol/(L·s)或mol/(L·min)(1)化学反应速率并不是均匀进行的,采用这样的方法计算出来的反应速率,是在给定时间范围内的平均反应速率,而不是瞬时反应速率。
(2)反应速率均取正值。
(3)对于同一化学反应,选用不同的物质作标准计算,有不同的速率数值,但却表示的是同一化学反应的速率。
所以必须在速率v的右下角注明参照物的名称。
否则这个速率的数值没有确定的含义。
(4)以不同参照物计算出来的反应速率数值比,等于化学方程式中各物质的系数比。
专题六化学反应速率和化学平衡非选择题(本题包括5小题,每小题15分,共75分)1.(2018广东潮州二模)(15分)砷(33As)在周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。
(1)砷化氢的电子式为。
(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。
As2O3是一种两性氧化物,写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式。
(3)砷的常见氧化物有As2O3和As2O5,其中As2O5热稳定性差。
根据下图写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式。
(4)砷酸钠(Na3AsO4)具有氧化性,298 K时,在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液,发生下列反应:As-(无色)+2I-+2H+ As-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。
测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图所示(溶液体积变化忽略不计)。
①0~10 min内,I-的反应速率v(I-)= 。
②在该条件下,上述反应的平衡常数K= 。
③升高温度,溶液中As-的平衡转化率减小,则该反应的ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
2.(2018广东揭阳二模)(15分)Ⅰ.现有三个反应:反应①Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g) ΔH1=a kJ/mol平衡常数为K1反应②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH平衡常数为K2反应③Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g) ΔH3=b kJ/mol平衡常数为K3在不同温度下,部分K1、K2的值如下:(1)CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) ΔH= 。
(2)K1的表达式为;根据反应①、②、③推导出K1、K2、K3的关系式K3= 。
(3)在恒温恒压密闭容器中通入CO和H2O各1 mol发生反应②,当反应达到平衡后,维持温度与压强不变,t1时再通入各1 mol的CO和H2O的混合气体,请在下图中画出正(v正)、逆(v逆)反应速率在t1后随时间t变化的曲线图。
Ⅱ.在容积相同的两个密闭容器内(装有等量的某种催化剂),分别充入同量的NOx 及C3H6,在不同温度下,同时发生以下反应:18NO(g)+2C3H6(g) 9N2(g)+6CO2(g)+6H2O(g);18NO2(g)+4C3H6(g) 9N2(g)+12CO2(g)+12H2O(g);并分别在t时测定其中NOx转化率,绘得图像如下图所示:(4)从图中可以得出的结论是:结论一:从测定NOx 转化数据中判断,相同温度下NO转化效率比NO2的低。
结论二:。
(5)在上述NO2和C3H6反应中,提高NO2转化率的措施有。
(填编号)A.加入催化剂B.降低温度C.分离出H2O(g) D.增大压强3.(2018陕西西安长安一中四检)(15分)工业上一般在恒容密闭容器中用H2和CO生产燃料甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH。
(1)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K)。
①由表中数据判断ΔH 0(填“>”“=”或“<”)。
②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2 mol/L,则CO的转化率为,此时的温度为。
(2)在100 ℃、0.1 MPa条件下,容积为V L的某密闭容器中a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇,达平衡时CO的转化率为50%,则100 ℃该反应的平衡常数K= (用含a、V的代数式表示并化简至最简单的形式)。
此时保持温度、容积不变,再向容器中充入a mol CH3OH(g),平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动,再次达到新平衡时,CO的体积分数(填“减小”“增大”或“不变”)。
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是。
A.升温B.加入催化剂C.增加CO的浓度D.恒容充入H2E.恒压充入惰性气体F.分离出甲醇(4)判断反应达到平衡状态的依据是。
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等B.混合气体的密度不变C.混合气体的平均相对分子质量不变D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化4.(2018山东济南3月模拟联考)(15分)绿水青山就是金山银山,我国科研人员在探究如何降低大气中氮氧化物与碳氧化物的含量方面做出了巨大贡献,并取得了显著的成绩。
(1)下列关于氮氧化物与碳氧化物的说法中正确的是 (填字母)。
A.CO 2、NO 2均属于酸性氧化物 B.NO 、CO 均不能用排空气法收集C.除去NO 中混有的NO 2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中D.除去CO 中混有的CO 2的方法是将混合气体通入足量氢氧化钠溶液中 (2)已知:N 2(g)+O 2(g) 2NO(g) ΔH 1=+180.5 kJ/mol;CO(g)C(s)+O 2(g) ΔH 2=+110.5 kJ/mol;C(s)+O 2(g)CO 2(g) ΔH 3=-393.5 kJ/mol 。
则反应2NO(g)+2CO(g) N 2(g)+2CO 2(g)ΔH= 。
(3)反应2NO(g)+2CO(g)2CO 2(g)+N 2(g)可用于净化汽车尾气,已知570 K 时该反应的反应速率极慢,平衡常数极大。
由此可知,提高尾气净化效率的最佳途径是 ;若要净化汽车尾气的同时提高该反应的反应速率和NO 的转化率,且只改变一个反应条件,则应采取的措施是 。
(4)某科研小组根据反应2NO(g)+2CO(g)N 2(g)+2CO 2(g)来探究起始反应物的碳氮比[n(CO)/n(NO)]对污染物去除率的影响。
T ℃时,向体积为1 L 的恒容密闭容器中充入总物质的量为4 mol 的NO 和CO 混合气体,并加入一定量的固体催化剂进行反应,实验测得平衡体系中气体组分的转化率和氮气的体积分数的变化如图所示。
①根据图像推测曲线转化率1表示的是 (填“CO”或“NO”)。
②A 点时,n(CO)/n(NO)= ,此时反应的平衡常数K= 。
(5)煤炭在O 2/CO 2的气氛中燃烧会产生CO,有人提出,可以设计反应2CO(g) 2C(s)+O 2(g)来消除CO 的污染。
该提议 (填“可行”或“不可行”),理由是。
5.(2018甘肃酒泉中学一诊)(15分)雾霾的主要成分为灰尘、SO 2、NO x 、有机碳氢化合物等,烟气脱硝是治理雾霾的方法之一。
Ⅰ.可用氨气作为脱硝剂,其脱硝原理是NH 3与NO 反应生成空气中存在的两种无毒物质。
已知:N 2(g)+O 2(g) 2NO(g) ΔH=a kJ·mol -1 4NH 3(g)+3O 2(g)2N 2(g)+6H 2O(g) ΔH=b kJ·mol -1(1)写出氨气脱硝反应的热化学方程式: 。
(2)若上述脱硝反应的ΔH 为-1 811.63 kJ·mol -1。
该反应在高温条件下 (填“能”“不能”或“无法确定”)自发进行。
Ⅱ.臭氧也是理想的烟气脱硝剂,其脱硝的反应之一为2NO 2(g)+O 3(g)N 2O 5(g)+O 2(g),不同温度下,在两个恒容容器中发生上述反应,相关信息如下表及图所示:(1)T 1 T 2(填“>”“<”或“=”)。
(2)0~10 min 内甲容器中反应的平均速率:v(O 3)= 。
(3)T 1时,该反应的平衡常数K 的值为 。
(4)下列措施能提高容器乙中NO 2转化率的是 (选填正确选项前的字母)。
A.向容器中充入He,增大容器压强 B.升高容器的温度C.向容器中再充入一定量的NO 2D.向容器中再充入1 mol O 3和2 mol NO 2(5)T1时,若起始时向容器甲中充入2 mol NO2、1 mol O3、2 mol N2O5和2 mol O2,则脱硝反应达到平衡前,v正(填“>”“<”或“=”)v逆。
答案全解全析非选择题1.答案 (1)H·· ······H(2分)(2)As 2O 3+6HCl(浓) 2AsCl 3+3H 2O(3分)(3)As 2O 5(s)As 2O 3(s)+O 2(g) ΔH=+295.4 kJ/mol(3分)(4)0.003 mol/(L·min)(2分) 4.5×106(3分) 小于(2分)解析 (1)砷(33As)在周期表中与氮同主族,砷化氢的分子式为AsH 3,则砷化氢的电子式为H·· ······H。
(2)As 2O 3是一种两性氧化物,则As 2O 3溶于浓盐酸反应生成氯化砷和水,所以化学方程式为As 2O 3+6HCl(浓)2AsCl 3+3H 2O 。
(3)砷的常见氧化物有As 2O 3和As 2O 5,其中As 2O 5热稳定性差。
根据题图可知As 2O 5(s)2As(s)+O 2(g) ΔH=+914.6 kJ/mol,As 2O 3(s) 2As(s)+O 2(g) ΔH=+619.2 kJ/mol,所以As 2O 5分解为As 2O 3的热化学方程式As 2O 5(s)As 2O 3(s)+O 2(g) ΔH=+295.4 kJ/mol 。
(4)①如题图所示,在0~10 min 内,I 2的反应速率v(I 2)= . · -=0.001 5 mol·L -1·min -1,由As -(无色)+2I -+2H +As -(无色)+I 2(浅黄色)+H 2O 知2I -~I 2,化学计量数之比等于反应速率之比,所以0~10 min 内,I -的反应速率v(I -)=2v(I 2)=2×0.001 5 mol·L -1·min -1=0.003 mol/(L·min)。
②由 As -+ 2I - + 2H +As -+ I 2 + H 2O(无色) (无色)(浅黄色) 初始量(mol/L) 0.020.040.04 0 0 0 变化量(mol/L) 0.015 0.03 0.03 0.015 0.015 剩余量(mol/L) 0.005 0.010.010.015 0.015反应的平衡常数K=0.0152/(0.005×0.012×0.012)=4.5×106。
③升高温度,溶液中As -的平衡转化率减小,说明平衡逆向移动,所以该反应为放热反应,ΔH 小于0。