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教辅:高考化学复习之化学反应速率与化学平衡图象分析

时间:2023-03-20 02:18:10  热度:0°C

1、专题提升三化学反应速率与化学平衡图象分析/化学反应速率与化学平衡相关试题是近年高考的常考内 容,而利用图象为载体考查化学反应速率与化学平衡问题,从 而实现高考化学大纲提出的对学生观察能力、思维能力、信息 处理能力的考查,尤其突出考查学生对图象、表格中的数据进 行分析的能力/1/解题步骤/2/解题技巧。 (1)先拐先平/在含量(转化率)时间曲线中,先出现拐点的先达到平衡, 说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大 等/2)定一议二/当图象中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两/个量的关系,有时还需要作辅助线/3)三步分析法/一看反应速率是增大还是减小;二看v正、v逆的相对大小

2、/三看化学平衡移动的方向/一、浓度时间图象/例1已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g/N2O4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气 体通入一体积为 1 L 的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变 化关系如下图所示,回答下列问题/1)图***有两条曲线X和Y,其中曲线_表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是_。 (2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)_molL1min1;反应进行至25 min时,曲线发生变化的原因是_。 (3)若要达到与最后相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是_。

3、 A/加入催化剂 B/缩小容器体积 C/升高温度 D/加入一定量的N2O4/解析:(1)曲线X在010 min达到平衡时浓度变化了0/4 molL1,而曲线Y在010 min达到平衡时变化了0/2 molL1,所以可得X曲线为NO2的浓度变化曲线;达到平衡时浓度不再随时间而发生变化,所以b、d点均表示反应已达到平衡状态。(2)NO2在010 min达到平衡时浓度变化了0/4 molL1,所以用NO2表示的反应速率为0/04 molL1min1;而在25 min 时,NO2的浓度由0/6 molL1突变为1/0 molL1,而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变,所以可得此时改变的条件是向

4、容器中加入了0/4 mol NO2。(3)加入NO2后平衡正向移动,所以若要/达到与最后相同的化学平衡状态,还可通过增大压强(缩小容器 体积),使平衡也同样正向移动;或者采取降低温度的方法,使 平衡正向移动;也可以向容器中充入一定量N2O4,因为这样相 当于增大容器中气体的压强,使得NO2 的转化率提高,即达到 与最后相同的平衡状态/答案:(1)X bd/2)0/04加入了0/4 mol NO2(或加入了NO2/3)BD/变式训练 1/(2016 届吉林实验中学三模)298 K 时,在 2 L 固定体积的/密闭容器中,发生可逆反应: 2NO2(g/N2O4(g/Ha/kJmol1(a0)。N2

5、O4的物质的量浓度随时间的变化如下图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,若反应在398 K进行,某时刻测得n(NO2)0/6 mol,n(N2O4)1/2 mol,则此时,下列大小关系正确的是(/A/v(正)v(逆) B/v(正)v(逆) C/v(正)v(逆/D/v(正)、v(逆)大小关系不确定/答案:B/二、含量(转化率)时间温度(压强)图象 例2(2016届江西抚州临川二中期中)对于反应N2O4(g) 2NO2(g)在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数(NO2) 随压强的变化情况如图所示(实线上的任何一点为对应压强下/的平衡点),下列说***确的是/A/A、C 两点的正反应速率的关

6、系为 AC/B/A、B、C、D、E 各状态中,v(正)v(逆)的是状态 E C/维持 p1 不变,EA 所需时间为 x;维持 p2 不变,DC/所需时间为 y,则 xy/D/使 E 状态从水平方向到达 C 状态后,再沿平衡曲线到达 A 状态,从理论上来讲,可选用的条件是从 p1 突然加压至 p2, 再由 p2 无限缓慢降压至 p1/思路指导:解答化学平衡的移动图象问题时,注意把握曲 线的含义,曲线上的点都是平衡点,若数据比对应的平衡点小, 说明反应正向进行,若数据比平衡点大,则反应逆向进行/解析:增大压强,反应速率增大,C 点压强大于A 点压强, 所以 C 点反应速率快,A 错误;处于曲线上的

7、状态为平衡状态, E 点二氧化氮的物质的量少于平衡状态的物质的量,反应向正 反应方向移动,此时正反应速率大于逆反应速率,D 点二氧化 氮的物质的量大于平衡状态时的物质的量,反应向逆反应方向 移动,此时逆反应速率大于正反应速率,B 错误;压强越大, 反应速率越大,达到平衡状态时所用的时间越少,EA 和D C的物质的量变化相等,则xy,C错误;从p1突然加压到p2的 瞬间平衡没有移动,二氧化氮的体积分数不变,再缓慢降压时, 平衡向正反应方向移动,二氧化氮的体积分数逐渐增大,D 正 确/答案:D/变式训练 2/(2016 届江西师大附中、九江一中期中)下图是氧气氧化 某浓度Fe2为Fe3过程的实验结

8、果,下列有关说***确的是/A/pH1/5 时氧化率一定比 pH2/5 时大/B/其他条件相同时,80 的氧化率比 50 大 C/Fe2的氧化率仅与溶液的 pH 和温度有关/D/该氧化过程的离子方程式为:Fe2O24H=Fe3/2H2O/答案:B/解析:由图象分析,Fe2的氧化率受温度和pH影响,所以pH1/5的氧化率不一定比pH2/5时的氧化率大,A错误;其他条件相同温度不同时,Fe2的氧化率与温度成正比,温度越高,氧化率越大,B正确;Fe2的氧化率不仅与溶液的pH和温度有关,还与离子的浓度等其他因素有关,C错误;该离子方程式中电荷不守恒,D错误/三、恒温线(或恒压线)图象 例 3(2016

9、年北京朝阳普通中学质检)如图是温度和压强对/XY/2Z 反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐/标表示平衡混合气体中 Z 的体积分数。下列叙述正确的是/。 A/上述可逆反应的正反应为放热反应 B/X、Y、Z 均为气态 C/X 和 Y 中只有一种是气态,Z 为气态 D/上述反应的正反应的H0/解析:由图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z 的体积 分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应吸热, 故 A 错误;若 X、Y、Z 均为气态,反应前后气体的体积不变, 增大压强,平衡应不移动,但由图象可知增大压强平衡向逆反 应方向移动,故 B 错误;增大压强,Z 的体积分数减小,说明 增大压强

10、平衡向逆反应方向移动,则说明反应物的气体计量数 之和小于生成物的气体化学计量数,则 X 和 Y 中只有一种是气 态,Z 为气态,故 C 正确;由 A 可知,正反应吸热,H0, 故 D 错误/答案:C/规律总结/已知恒温线或恒压线图象,推断反应的热效应或反应前后 气体物质间化学计量数的关系。以反应A(g)B(g)C(g)中 反应物的转化率A 为例说明/解答这类图象题时应注意以下两点:(1)“定一议二”原 则:可通过分析相同温度下不同压强时反应物 A 的转化率大小 来判断平衡移动的方向,从而确定反应方程式中反应物与产物 气体物质间的化学计量数的大小关系。如甲中任取一条温度曲 线研究,压强增大,A

11、增大,平衡正移,正反应为气体体积减 小的反应,乙中任取横坐标一点作横坐标垂直线,也能得出结 论。(2)通过分析相同压强下不同温度时反应物 A 的转化率的大 小来判断平衡移动的方向,从而确定反应的热效应。如利用上 述分析方法,在甲中作垂直线,乙中任取一曲线,即能分析出 正反应为放热反应/变式训练 3/ 工业上在合成塔中采用下列反应合成甲醇: CO(g)/2H2(g/CH3OH(g)HQ kJ mol1,其中Q0。请在图中/画出压强不同、平衡时甲醇的体积分数()随温度(T)变化的两条 曲线(在曲线上标出p1、p2,且p1p2/解析:升温,平衡左移,CH3OH 的体积分数减小;加压/平衡右移,CH3

12、OH 的体积分数增大/答案/四、速率、平衡综合图象 例 4(2016 届山东枣庄三中质检)“C化学”是指以碳单质 或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等) 为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污 染有重要意义。 (1)一定温度下,在两个容积均为 2 L 的密闭容器中,分别/发生反应: CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H 49/0 kJmol1,相关数据如下/请回答: c1_c2(填“”“”或“”),a_。 若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_molL1s1/2)压强为 p1时,

13、向体积为 1 L 密闭容器中充入 b mol CO/和2b mol H2,发生反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g),平衡时/CO 的转化率与温度、压强的关系如图 1 所示,请回答: 该 反 应 属 于 _( 填 “ 吸 ” 或 “ 放 ”) 热 反 应 , p1_p2(填“”“”或“”)。 100 时,该反应的平衡常数 K_(用含 b 的代 数式表示/3)治理汽车尾气的反应是 2NO(g)2CO(g/2CO2(g/N2(g/H0;在恒温恒容的密闭容器中通入 n(NO)n(CO/12 的混合气体,发生上述反应,下列图象说明反应在进行 到 t1 时刻一定达到平衡状态的是_。 图 1/a/b

14、/c/d/图 2 解析:(1)恒温恒容条件下,乙的投料量极端转化为甲相 当于投入 1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g),所以两者是完全等效平 衡,平衡时甲醇的浓度相等,所以 c1c2,甲中放出的热量与/乙中吸收的热量之和为 49/0 kJ,则 a49/0/kJ29/4 kJ19/6/kJ;甲中平衡时,放出热量为 29/4 kJ,所以参加反应的二氧/molL1min1。(2)由图可知,压强一定时,温度越高,CO的转化率越低,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应;由图象可知,相同温度下p2压强下CO转化率大于p1压强下CO转化率,正反应为气体体积减小的反应,温度一定时

15、,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO的转化率增大,所以p1p2。100 时CO的转化率为50%,故参加反应的CO为0/5b mol,则/CO(g)2H2(g/CH3OH(g/起始量/mol 变化量/mol 平衡量/mol/b 0/5b 0/5b/2b b b/0 0/5b 0/5b/由于容器的体积为 1 L,利用物质的量代替浓度计算平衡常 与温度有关,温度不变,则平衡常数始终不变,故 a 错误;t1 时刻CO2 与 NO 浓度相等,t1 时刻后二者分浓度仍然继续变化/说明没有达到平衡状态,故 b 错误;起始通入 n(NO)n(CO) 12,二者反应按11 进行,随反应进行比例关系发生变化,

16、从t1 时刻起 n(NO)n(CO)不再变化,说明达到平衡,故c 正确; 反应物的转化率不变,说明达平衡状态,故d 正确/答案:(1/19/6/0/03/2)放 (3)cd/变式训练 4/某密闭容器中充入等物质的量的 A 和 B,一定温度下发/生反应 A(g)xB(g/2C(g),达到平衡后,在不同的时间段/分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓 度、反应速率分别随时间的变化如下图所示/D/8 min前A的反应速率为0/08 molL1min1/下列说法中正确的是/A/3040 min 间该反应使用了催化剂 B/反应方程式中的 x1,正反应为吸热反应 C/30 min 时降低温

17、度,40 min 时升高温度/解析:A 项,若使用催化剂,则化学反应速率加快,A 不 正确;由物质的量浓度-时间图象可知,A、B 的浓度变化相同, 故 A、B 的计量数相同,都为 1,由反应速率-时间图象可知, 30 min 时改变的条件为降压,40 min 时改变的条件为升温,且 升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,BC 不 正确;前 8 min A 的反应速率为0/08 molL1min1 ,D 正确/答案:D/五、其他类图象 例 5将I2 溶于KI 溶液中,能配制成浓度较大的碘水,主/的物质的量浓度与温度(T)的关系如下图所示(曲线上的任何一/点都代表平衡状态)。下列说***

18、确的是( A/反应速率:vMvP B/平衡常数:KNKP C/M、N 两点相比,M 点的 c(I)大 D/Q 点时,v正v逆/答案:B/变式训练 5/在容积相同的密闭容器内,分别充入同量的 N2 和 H2,在/不同温度下,任其发生反应: N2(g)3H2(g/2NH3(g),并分/别在 t 秒时测定其中 NH3 的体积分数,绘图如下: (1)A、B、C、D、E 五点中,尚未达到化学平衡状态的点是 _/2)此可逆反应的正反应是_反应(填“放热”或“吸/热”/3)AC 段的曲线是增函数,CE 段的曲线是减函数,试从反 应速率和平衡角度说明理由:_/答案:(1)A、B (2)放热/3)AC段:反应开

19、始v正v逆,反应向右进行生成NH3;CE 段:已达平衡,升温使平衡左移,NH3 的体积分数变小/例 6(2016 届吉林长春外国语学校质检)(1)如图所示为硝 酸铜晶体Cu(NO3)2nH2O的溶解度曲线(温度在30 前后对应/字母/a/C 点溶液Cu(NO3)2的不饱和溶液 b/30 时结晶可析出两种晶体/c/按上述流程最终得到的晶体是 Cu(NO3)23H2O d/将 A 点溶液升温至 30 时,可以析出 Cu(NO3)23H2O 晶体 (2)某些共价化合物(如 H2O、NH3、N2O4 等)在液态时发生/了微弱的电离,如:2H2O/OHH3O,则液态NH3电离/的方程式是_。 (3)氢是

20、未来最好的能源选择,制取氢气的成熟的方法有很 多,甲醇可以与水蒸气反应生成氢气,反应方程式如下/CH3OH(g)H2O(g/CO2(g)3H2(g/H(298 K)49/4 kJmol1/该条件下反应达平衡状态的依据是_(填序号)。 A/v正(CH3OH)v正(CO2) B/混合气体的密度不变 C/c(CH3OH)c(H2O) D/混合气体的总物质的量不变 (4)甲、乙两容器体积相等,甲容器通入1 mol SO2和1 mol O2,乙容器通入1 mol SO3和0/5 mol O2,发生反应:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0,甲、乙起始反应温度相同,均和外界无热量交换,平衡时,甲中

21、SO2的转化率为a,乙中SO3的分解率为b,则a、b的关系为ab_1(填“”或“”/5)甲醇是燃料电池的常见原料,现以熔融的 K2CO3 为电解 质,以甲醇为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电 性能的***金属材料为电极。下图是甲醇燃料电池模型,试回 答下列问题/写出该燃料电池的负极反应式:_/空气应该从_(填字母)通入。 M、N 是***离子交 换膜,则***离子移动的方向是_(填“从左到右”或 “从右到左”/6)含 Al3的盐常用作净水剂,用离子方程式表示其净水原 理:_。 解析:(1)图中曲线所有的点均为对应温度下的饱和溶液, C 点在曲线下方为不饱和溶液,a 正确;B 点表明在 30 时

22、两 种晶体的溶解度相等,B 点是生成晶体的转折点,两种晶体可 以共存,b 正确;上述流程是在低温下进行的,最终得到的晶/3)正反应速率相等不能说明反应达到平/体是Cu(NO3)26H2O ,c 错误;将 A 点溶液升温至 30 时, 得到的是不饱和溶液,不会析出Cu(NO3)23H2O ,d 错误。 (2)液氨的电离类似,生成阳离子和***离子,电离方程式为/2NH3/衡,A 错误;气体总质量始终不变,容器的体积也不变,说明 密度始终不变,B 错误;浓度相等不能说明平衡达到,C 错误; 反应前后混合气体的总物质的量改变,所以当总物质的量不变 时说明反达应到平衡,D 正确。(4)甲和乙容器的体积相等

23、,甲 容器通入1 mol SO2和1 mol O2,乙容器通入1 mol SO3和0/5 mol O2,相当于通入1 mol SO2和1 mol O2,甲和乙起始反应温度相/同,若恒温条件达到相同的平衡状态,则ab1;反应放热, 甲和乙起始反应温度相同,均和外界无热量交换,甲反应过程 中温度升高,平衡逆向移动,二氧化硫的转化率小于 a,乙容 器分解吸热,温度降低,平衡逆向移动,三氧化硫的分解率小 于 b,所以ab1。(5)甲醇燃料电池中甲醇在负极失去电子/答案:(1) cd/3)D (4/d/从右到左/6)Al33H2O/Al(OH)3(胶体)3H/变式训练 6/碳酸甲乙酯(CH3OCOOC2

24、H5)是一种理想的锂电池有机电 解液,生成碳酸甲乙酯的原理为C2H5OCOOC2H5(g/CH3OCOOCH3(g/2CH3OCOOC2H5(g) H1/1)其他条件相同,CH3OCOOCH3的平衡转化率()与温度(T)、反应物配比(R)的关系如上图所示。 H1_0(填“”“”或“”)。 由图可知,为了提高CH3OCOOCH3的平衡转化率,除了升温,另一措施是_。 在密闭容器中,将1 mol C2H5OCOOC2H5和1 mol CH3OCOOCH3混合加热到650 K,利用图中的数据,求此温度下该反应的平衡常数K(请写出计算过程/2)已知上述反应需要催化剂,请在如下的坐标图中,画出 有催化剂

25、与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意 图,并进行必要标注/答案:(1) 增大反应物中 C2H5OCOOC2H5 的浓度(或比例) 由图知,650 K、R1 条件下平衡时 CH3OCOOCH3的转 化率为 60%。 设容器的容积为 V L,则/2/1/(2015 年黑龙江哈尔滨三模)碳、氮、硫是中学化学重要/的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用/1)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态 偏二甲***(CH3)2NNH2 ,氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反 应过程中放出大量能量,同时生成无***、无污染的气体。已知 室温下,1 g 燃料完全燃烧释放出的能量为 42/5 kJ,请写出

26、该反 应的热化学方程式:_/2)298 K 时,在 2 L 的密闭容器中,发生可逆反应 2NO2(g/N2O4(g)Ha kJmol1(a0)。N2O4的物质的量浓度/随时间变化如图甲。达平衡时,N2O4 的浓度为 NO2 的 2 倍,回 答下列问题。 298 K 时,该反应的平衡常数为_。 在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强 变化曲线如图乙所示。下列说***确的是_(填编号)。 a/A、C 两点的反应速率:AC b/B、C 两点的气体的平均相对分子质量:BC c/A、C 两点气体的颜色:A 深,C 浅 d/由状态 B 到状态 A,可以用加热的方法/甲/乙/丙/若反应在 39

27、8 K 进行,某时刻测得 n(NO2)0/6 mol , n(N2O4)1/2 mol,则此时 v(正)_v(逆)(填“”“”或 “”/3)NH4HSO4 在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。常 温下,向100 mL 0/1molL1 NH4HSO4溶液中滴加0/1 molL1 NaOH 溶液,得到的溶液 pH 与 NaOH 溶液体积的关系曲线如 图丙所示。试分析图中 a、b、c、d、e 五个点/水的电离程度最大的是_/其溶液中c(OH)的数值最接近NH3H2O的电离常数K/数值的是_/在 c 点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_/_/NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3H2O抑

28、制水的电离,因 此水的电离程度最大的是 b 点;***为弱碱,溶液呈碱性, c 点溶液呈中性,铵根离子浓度过大,e 点溶液碱性过强,一水 合氨浓度过大,相对而言 d 点溶液中铵根离子浓度与一水合氨 浓度最接近,溶液中c(OH)的数值最接近NH3H2O的电离常数 K数值;c点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4/答案:(1)C2H8N2(l)2N2O4(l)=2CO2(g)3N2(g)4H2O(l/H2550 kJmol1/2)6/67/d/3)b/d/2/(2016 届黑龙江双鸭山一中月考)(1)在一定温度下,向 1 L 体积固定的密闭容器中加入 1 mol A(g),发生反应

29、 2A(g/B(g)C(g),B 的物质的量随时间的变化如图所示。 02 min 内的平均反应速率 v(A)_。相同温度下,若开始加 入 A(g)的物质的量是原来的 2 倍,则平衡时_是原来的 2 倍(填序号/a/平衡常数/b/A 的平衡浓度/c/达到平衡的时间/d/平衡时 B 的体积分数/e/平衡时混合气体的密度/f/平衡时混合气体的平均摩尔质量 (2)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“不”);若加入少 量下列试剂中的_,产生 H2 的速率将增大/a/NaNO3b/CuSO4 c/Na2SO4 d/NaHSO3 e/CH3COOHf/

30、FeSO4/3)用惰性电极电解 Cu(NO3)2溶液一段时间后,加入 a mol 的 Cu(OH)2 可使溶液恢复原状,则电解过程中转移的电子数目 为_。 (4)***化铁溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂,得到含有Cu2/等的废液,有人提出可以利用如下图的装置从得到的废液中提/炼金属铜。该过程中甲池负极的电极反应式是_, 若乙池中装入废液 500 mL,当***极增重 3/2 g 时,停止通电, 此时阳极产生气体的体积(标准状况)为_(假设气体全部 逸出/解析:(1)从图分析,2 min 内B 的物质的量改变了0/1 mol/当于加压,平衡不移动,但 A 的平衡浓度是原来的 2 倍,温度/molL1min

31、1;若开始加入A的物质的量是原来的2倍,则相/速率减慢,d错误;加入醋酸,对硫酸的H浓度几乎没有影响/不变,平衡常数不变,反应速率加快,反应到平衡的时间比原 来短,平衡时各物质的体积分数不变,平衡时混合气体的密度 是原来的 2 倍,混合气体的平衡摩尔质量不变。(2)锌与硫酸反 应,消耗硫酸电离的H,使水的电离平衡向右移动。加入硝酸, 不再产生氢气,a 错误;加入硫酸铜,与锌反应生成铜,形成 原电池,反应速率加快,b 正确;加入硫酸钠,对反应没有影 响,c 错误;加入亚硫酸氢钠,与硫酸反应,消耗硫酸,反应/e 错误;加入硫酸亚铁,和锌反应生成铁,形成原电池,反应 速率加快,f 正确。(3)加入

32、a mol 氢氧化铜能恢复,相当于加入/a mol 氧化铜和 a mol 水,加入 a mol 氧化铜意味着析出a mol 铜,转移 2a mol 电子,加入 a mol 水,意味着产生a mol 氢气, 转移 2a mol 电子,所以总共转移 4a mol 电子,即4aNA。(4)甲 池中甲烷作负极,失去电子,电极反应为CH410OH8e/0/05 mol 铜,则阳极产生的氧气为 0/05 mol,标况***积为1/12 L/答案:(1)0/1 molL1min1be/2)向右/bf/3)4aNA/3/(2015 年北京通州模拟)某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5/为催化剂,探测 2NO(g

33、)=N2(g)O2(g/H0 反应过程,测/得 NO 转化为 N2 的转化率随温度变化情况如下图所示/若不使用 CO,温度超过 775 ,发现 NO 的转化率降低, 其可能的原因为_;在 n(NO)/n(CO)1 的条件下,应控制的最佳温度在_左右。 答案:该反应是放热反应,反应达平衡时,升高温度,平/衡向逆反应方向移动/870 K(或相近温度/4/100 时,在 1 L 恒温恒容的密闭容器中,通入 0/1 mol/N2O4,发生反应:N2O4(g) 2NO2(g)H57/0 kJ mol1/NO2和N2O4的浓度如图甲所示。NO2和N2O4的消耗速率与其 浓度的关系如图乙所示/甲/乙/1)在

34、060 s内,以N2O4表示的平均反应速率为 _ molL1s1。 (2)根据图甲中有关数据,计算100 时该反应的平衡常数K1_0/36 molL1s1; 若其他条件不变,升高温度至120 ,达到新平衡的常数是K2 ,则K1_K2(填“”“”或“”)。 (3)反应进行到100 s时,若有一项条件发生变化,变化的条件可能是_。 A/降低温度 B/通入氦气使其压强增大 C/又往容器中充入N2O4 D/增加容器体积/4)图乙中, 交点 A 表示该反应所处的状态为_。 A/平衡状态/B/朝正反应方向移动 C/朝逆反应方向移动 D/无法判断/解析:(1)由甲图可知,在60 s 时, N2O4的浓度为0

35、/04 mol L1 ,所以以N2O4表示的平均反应速率为v(0/10/04) mol L160 s0/001 molL1s1 。(2)由图甲可知在反应到60 s时, 反应物和生成物的浓度保持不变,所以此时反应达平衡,平衡/变H0,所以是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常 数增大,K1K2 。(3)从图象上来看,100 s 时,反应物浓度增大, 生成物浓度减小,说明平衡逆向移动,所以这一改变的条件可/能是降低温度,A 正确;通入不反应的惰性气体对反应无影响, B 错误;反应物和生成物的变化量之比为 12,所以不是改变 反应物和生成物的量,C 错误;增大容器的体积,系统压强减 小,各物质的

36、浓度瞬间改变,且平衡正向移动,所以 D 错误; 故选 A。(4)图乙中交点A 表明此刻 v(NO2)消耗v(N2O4)消耗, 但 v(NO2)生成2v(N2O4)消耗,所以v(NO2)生成v(NO2)消耗, 所以反应正向进行,故选 B/答案:(1)0/001 (2/3)A (4)B/5/(1)在容积为 2 L 的密闭容器中进行反应:CO(g)2H2(g) CH3OH(g),其他条件不变,在 300 和 500 时,物质的 量 n(CH3OH)随反应时间 t 的变化曲线如下图所示。该反应的 H_0(填“”“”或“”)。 (2)工业上把水煤气中的混合气体处理后,获得较纯的 H2/用于合成氨: N2

37、(g)3H2(g/2NH3(g/H92/4 kJmol1,某同学在不同实验条件下模拟化工生产进行实验,N2浓度随时间变化如左下图所示。实验比实验的温度要高,其他条件相同,请在右下图中画出实验和实验中NH3浓度随时间变化的示意图/解析:(1)由图象可以看出:升高温度,平衡时CH3OH 的 含量降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,所以 正反应为放热反应,因此H0。(2)温度升高,达到平衡的时 间缩短,则曲线先出现拐点;该反应为放热反应,升高温度, 平衡向逆反应方向移动,故生成物浓度降低/答案:(1/2/6/(2016 届辽宁大连八中月考)对含氮物质的研究和利用有 着极为重要的意义。 (1

38、)N2、O2 和 H2 相互之间可以发生化合反应,已知反应的 热化学方程式如下/则氨的催化氧化反应的热化学方程式为_ _/N2(g)O2(g)=2NO(g)H180/5 kJmol1; 2H2(g)O2(g)=2H2O(g)H483/6 kJmol1; N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92/4 kJmol1/2)氨气是化工生产的主要原料之一,在一固定容积为 2 L 的密闭容器内加入0/2 mol N2和0/5 mol H2,发生如下反应/N2(g)3H2(g/2NH3(g/H0/当反应进行到第 5 分钟时达到平衡,测得 NH3 的浓度为 0/1 molL1 则从反应开始到平衡时,v(N

39、2)为_。 下列描述中能说明上述反应已达平衡的是_。 A/容器内的总压强不再随时间而变化 B/混合气体的密度不再随时间变化 C/a mol NN 键断裂的同时,有 6a mol NH 键生成/D/N2、H2、NH3的分子数之比为132 E/3v正(H2)2v逆(NH3) F/容器中气体的平均分子量不随时间而变化 若保持反应温度不变,再向容器中充入N2和NH3各0/1 mol / 则化学平衡将_移动(填“向左”“向右”或“不”)。 平衡后,下列措施既能提高该反应的速率又能增大N2的转化率的是_。 A/充入N2 B/升高温度 C/向原容器内继续充一定量NH3 D/增大压强/若保持容器体积不变,下列

40、图象正确的是_/A/B/C/D/解析:(1)根据盖斯定律分析,反应2反应2反 应3即可得热化学方程式: 4NH3(g)5O2(g)=4NO(g/6H2O(g)H(92/42180/52483/63) kJmol1905 kJmol1。(2)5分钟时氨气的浓度为0/1 molL1,则消耗氮气/L1min1。 反应前后气体物质的量改变,则容器内的总压强 不再随时间而变化,可以说明反应达到平衡,A 正确;反应过 程中气体总质量和容器的总体积不变,混合气体的密度始终不 变,所以密度不变,不能说明反应到平衡,B 错误;a mol NN 键断裂和 6a mol NH 键生成都表示正反应,不能说明反应达 到

41、平衡,C 错误; N2、H2、NH3的分子数之比为 132,不 能说明反应达到平衡,D 错误; 3v正(H2)2v逆(NH3) ,说明正逆/反应速率不相等,E 错误;反应前后气体分子数变化,所以反 应过程中气体的平均相对分子质量改变,若容器中气体的平均 分子质量不随时间而变化,说明反应达到平衡,F 正确。 若 保持反应温度不变,原平衡时氮气的浓度为 0/05 molL1,氢气 的浓度为 0/1 molL1,氨气的浓度为 0/1 molL1,则平衡常数/N2,反应速率增大,但氮气的转化率减小,A 错误;升高温度, 反应速率增大,平衡逆向移动,氮气的转化率减小,B 错误; 向原容器内继续充一定量

42、NH3,相当于加压,反应速率增大, 平衡正向移动,氮气的转化率增大,C 正确;增大压强,反应 速率增大,平衡正向移动,氮气的转化率增大,D 正确;温 度高的先到平衡,则 T1 温度高,结合方程式分析,升高温度, 平衡逆向移动,生成物的浓度减小,A 错误;在一定温度下, 随着压强增大,平衡正向移动,平均相对分子质量增大,一定 压强下,温度升高,平衡逆向移动,平均相对分子质量减小/B 正确;正反应速率和逆反应速率相等时为平衡状态,随着压 强增大,正逆反应速率都增大,但平衡正向移动,正反应速率 大于逆反应速率,C 错误;压强大的先达到平衡,所以 p2 压强 大,结合方程式分析,增大压强,平衡正向移动,氮气的体积 分数减小,D 正确。 答案:(1)4NH3(g)5O2(g)=4NO(g)6H2O(g) H905 kJmol1/AF/向左/2)0/01 molL1min1 CD BD/7/(2016 届湖北宜昌一中月考)工业生产***的流程如下/图所示/1) ***的水溶液呈 _( 填“酸性”“中性”或 “碱性”);其水溶液中各离

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