| 高中化学知识点归纳《化学平衡状态的判断》答题技巧(2017年最新版)(六) 2017-08-06 10:09:42 
              来源:91考试网   
              作者:www.91exam.org   【大 中 小 】  
               
              ③当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡?移动。(选填“正向”、“逆向”或“不”) 
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 1、填空题  (14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。⑴?在一定体积的密闭容器中,进行化学反应: 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:
 
  ①该反应正向反应是?反应。(填“放热”或“吸热”)
 ②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是?。
 
  A.容器压强不变
 B.混合气体中c(CO2)不变
 
  C.υ正(H2)=υ逆(H2O)
 D.c(CO2)=c(CO)
 
 |  ⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
 CO2(g) +3H2(g)
  ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H=-49.0 kJ·mol-1 ①该反应的平衡常数表达式K=???。
 ②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同)。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示:
 
  曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ??KⅡ(选填“>”、“=”或“<”)。
 ③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
 
 经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=?mol·L-1·min-1。| 容?器 
 | 甲 
 | 乙 
 |  | 反应物投入量 
 | 1molCO2、3molH2 
 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
 
 | 
 要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为???。
 
 
 参考答案:(14分)⑴吸热? BC?不?
 ⑵
  ?>?0.15? 0.5<c≤1?(每空2分) 
 本题解析:化学反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) 由以上表格看到:随着温度升高,k值增大;即平衡向正向移动,即正向是吸热方向;
 ①该反应正向反应是吸热反应。
 反应前后化学计量数不变,所以整个过程压强始终不变,所以能判断该反应达到化学平衡状态的依据是
  ?:混合气体中c(CO2)不变  ;υ正(H2)=υ逆(H2O)?;当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡不移动。 ⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
 CO2(g) +3H2(g)
  ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H=-49.0 kJ·mol-1 ①该反应的平衡常数表达式K=
  。 ②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同),曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ>KⅡ。
 ③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
 容?器
 甲
 乙
 反应物投入量
 1molCO2、3molH2
 a molCO2、b molH2、
 c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
 经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=0.15mol·L-1·min-1。
 CO2(g) +3H2(g)
  ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H=-49.0 kJ·mol-1 甲:? 1mol? 3mol? 0? 0
 乙:? a mol? b mol? c mol? c mol
 要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,起始时维持化学反应向逆反应方向进行,所以c的最大值是1,平衡时CO2的转化率为50%,,所以最小值是0.5则c的取值范围为0.5<c≤1
 点评:等效平衡 化学反应速率
 点评:对于化学平衡的计算学生必须要掌握的知识有:三行式; 化学反应速率的计算公式:v=Δc/Δt ;等效平衡的三种情况:
 I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
 II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
 III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
 
 本题难度:一般 
 
 2、填空题  (10分)工业合成氨的反应: 是一个放热反应。已知该反应生成2molNH3时,放出92kJ的热量. ⑴相同条件下,1 mol N2和3 mol H2所具有的能量?(“大于”、“小于”、“等于”)2 molNH3具有的能量;
 ⑵如果将1 mol N2和3 mol H2混合,使其充分反应,放出的热量?(“大于”、“小于”、“等于”)上述数值,其原因是?;
 ⑶实验室模拟工业合成氨时,在容器为2L的密闭容器内,反应经过10min后,生成10 mol NH3,则用N2表示的该反应速率为:?;
 ⑷一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是?
 a.正反应速率和逆反应速率相等? b.正反应速率最大,逆反应速率为0
 c.N2的转化率达到最大值? d.N2和H2的浓度相等
 e. N2、H2和NH3的体积分数相等? f.反应达到最大限度
 
 
 参考答案:
  
 本题解析:略 
 本题难度:一般 
 
 3、选择题  某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)  bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是? A.可逆反应的化学计量数数:a>b+c
 B.压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小
 C.达到新平衡时,物质X的转化率减小
 D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大
 
 
 参考答案:C 
 本题解析:恒温下,体积缩小为原来的一半,假设原反应的平衡不移动,则物质Y和Z的浓度将均增加至原来的2倍,而实际上Y、Z的浓度均为原来的1.8倍,说明平衡向逆反应方向移动,因而X的转化率减小,Z的质量分数减小。因体积减小(即压强增大),正、逆反应速率均增大,且化学平衡是向着气体物质的物质的量减少的方向移动,有a<b+c。[点拨]如果已知压强改变后浓度变化情况,可先看平衡不移动时压强改变后浓度应该变化, 再由实际情况即可确定压强对平衡的影响。 
 本题难度:简单 
 
 4、选择题  一定温度下,向容积为aL的密闭容器中加入2molNO2(g),发生反应:2NO2?2NO+O2,下列叙述能够证明上述反应达到平衡状态的是(  )A.混合气体的颜色变浅
 B.单位时间内生成2nmolNO同时生成2nmolNO2
 C.混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2:2:1
 D.混合气体的密度不再变化
 
 
 参考答案:A、若是达到了平衡状态,二氧化氮的浓度不再变化,颜色应该不变,故A错误;B、一氧化氮和二氧化氮的化学计量数相同,单位时间内生成2nmolNO同时生成2nmolNO2,正反应和逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
 C、由于混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2:2:1,无法判断浓度是否变化,故C错误;
 D、由于反应物生成物都是气体,气体的质量不变,容器的容积又是固定的,故混合气体的密度始终不变,故D错误;
 故选B.
 
 本题解析: 
 本题难度:一般 
 
 5、填空题  已知2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);△H<0的实验数据如下表: 
 (1)应选的温度是?。| 温度 
 | 不同压强下SO2的转化率(%) 
 |  | 1×105Pa 
 | 5×105Pa 
 | 1×106Pa 
 | 5×106Pa 
 | 1×107Pa 
 |  | 450℃ 
 | 97.5 
 | 98.9 
 | 99.2 
 | 99.6 
 | 99.7 
 |  | 550℃ 
 | 85.6 
 | 92.9 
 | 94.9 
 | 97.7 
 | 98.3 
 | 
 (2)应采用的压强是?,理由是?。
 (3)在合成的SO3过程中,不需要分离出SO3的原因是?。
 
 
 参考答案:(1)450℃;(2)1×105Pa?因为常压下SO2的转化率已经很高,若采用较大的压强,SO2的转化率提高很少,但需要动力更大,对设备的要求更高;(3)因为SO2的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少,故不需要分离SO3。 
 本题解析:工业生产中既要考虑反应速率快,又要考虑原料转化率高,同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时,两者都要兼顾,特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似,但实际情况又不完全相同,故解题时应理论联系实际,依据合成SO3的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似:都是气体体积缩小的放热反应,温度升高有利于加快反应速率,但降低了反应物的转化率,适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率,同时也提高了反应物的转化率,但压强对SO2的转化率影响不大,同时加压需要动力因素、设备耐压因素,综合经济效益,生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO2的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少,故不需要分离SO3。 
 本题难度:一般 
 
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