2021高考化学一轮复习专题突破训练4化学平衡图像的分类突破新人教版
高中化学 2.3化学平衡图像专题学案 新人教版选修4(2021年整理)
云南省德宏州梁河县高中化学2.3化学平衡图像专题学案新人教版选修4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(云南省德宏州梁河县高中化学2.3化学平衡图像专题学案新人教版选修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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化学平衡图像问题一、选择题1、下图是可逆反应A+2B 2C+3D的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而变化的情况,由此可推断( )A、正反应是放热反应B、若A、B是气体,则D是液体或固体C、逆反应是放热反应.D、A、B、C、D均为气体2、在密闭容器中充入A、B或G、H进行可逆反应:aA(气)+bB(气)gG(气)+hH(气);△H=QkJ/mol ,图甲、图乙分别表示在虚线所示部位改变温度(T)或压强对化学平衡与反应速率的影响(t表示时间),则下列结论中正确的是()A、开始时充入G和H a+b<g+h Q<0B、开始时充入G和H a+b<g+h Q>0C、开始时充入G和H a+b>g+h Q>0D、开始时充入A和B a+b>g+h Q>03、可逆反应A(气)+2B(气)nC(气),在不同压强(P 1、P2)下,测得C 的体积分数跟反应时间的关系如图所示,以下结论正确的是( )A、P1>P2,n >3B、P1>P2 ,n <3C、P1<P2,n >3D、P1<P2,n <34、如下图所示a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s)△H<0的反应过程.若使a曲线变成b曲线,可采取的措施是()A、加入催化剂B、增加Y的浓度C、降低温度D、增大体系压强5、反应A(g)+B(g)C(g)+D(g);△H>0分别在673K和373K时进行,得C的体积分数和时间的关系曲线如下图所示,其中能正确表示此反应的图象是( )6、在容器相同的五个容器中,分别充入同量的N2和H2,在不同温度下任其反应:N2+3H 22NH3,分别在同时刻测得其中NH3的体积百分比,连成如下图所示曲线,不正确的叙述是( )。
新人教版高三化学一轮复习课件《化学平衡图像问题》
六、化学学平衡中的图像题
化学平衡中的常见图像
浓度-时间图
速率-时间图 某物质的转化率(或百分含量)-时间-温度(或压 强 )图
某物质的转化率(或百分含量)-温度-压强图
图像题是化学平衡中的常见题型,这类题目是考查自变量(如 时间、温度、压强等)与因变量(如物质的量、浓度、百分含量、 转化率)之间的定量或定性关系。
•对于反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)有如下 图所示的变化,请分析t1时的改变因素可能 是什么?并说明理由。 由于v正、v逆相同程 • v v正 v逆 度的增大,t1时的改变 因素可能是 a . 加入 ( 正 ) 催化剂 t t1 0 b.当m+n=p+q时增大压 强。 平衡没有移动。
A B
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
已知对某一平衡改变温度时有如下图变化, 则温度的变化是 升高 (升高或降低),平衡 向 正 反应方向移动,正反应是 吸 热反应。 v
v正
v逆
0
t1
t2
t
•对于mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),改变压强 时有如下图变化,则压强变化是 增大 (增 大或减小),平衡向 逆 反应方向移动,m+n < (>、<、=)p+q。 v v逆 v正
200℃ 100℃
0
P
A、 D
某物质的转化率(或百分含 量)-温度-压强图的关键:
2022届高考化学一轮复习高考专题讲座4化学平衡图像的分类突破教案新人教版
化学平衡图像的分类突破化学平衡的图像是全国卷命题的热点载体情境,主要以Ⅱ卷非选择题为主。
图像中蕴含着丰富的信息,具有简明、直观、形象的特点,命题形式灵活多变,难度较大,解题的关键是根据反应特点明确反应条件,认真分析图像,充分挖掘蕴含的信息,紧扣化学原理,找准切入点解决问题。
化学平衡图像的一般思路[典例导航](2019·全国卷Ⅰ,节选)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH<0]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题:(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.025 0。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.019 2。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为 (填标号)。
A.<0.25 B.0.25C.0.25~0.50 D.0.50E.>0.50(3)Shoichi研究了467 ℃、489 ℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的p H2O和p CO相等、p CO2和p H2相等。
计算曲线a 的反应在30~90 min 内的平均速率v (a)= kPa·min -1。
467 ℃时p H 2和p CO 随时间变化关系的曲线分别是 、 。
489 ℃时p H 2和p CO 随时间变化关系的曲线分别是 、 。
[思路点拨] (1)根据条件①、②可算出⎩⎪⎨⎪⎧ H 2还原CoO 反应的K H 2≈39CO 还原CoO 反应的K CO ≈51由K H 2<K CO 知还原CoO 的倾向是CO 大于H 2。
2021届新高考化学精品复习——化学平衡图象问题专题复习
300℃
T
P
正反应 吸 热 m+n > p+q
正反应 吸 热 m+n = p+q
返回
五、其它:对于反应mA(g)+nB(g)
v
v正
v
pC(g)+qD(g) v正 v逆
v逆Biblioteka T1T2正反应吸热
T
正反应吸热 T
C%
A%
450℃
正反应放热
T
P1
m+n< p+q
P
2、图中的曲线是表示
2NO+O2 2NO2 (△H<0) 其他条件一定时, 反应达平衡,
c
0.4
0.3
B
0.2 0.1
A 5A
C
t1
t
转化率=变化量/起始量×100%
3B+2C
A的转化率 = 0.25/0.4 ×100% = 62.5%
返回
二、速率-时间图:
v v正
1、引起平衡移动的因素
v逆
t1
t2
是 增大反应物浓度 , 平衡
t 将向__正_ 方向移动。
v v正
2、引起平衡移动的因素 是 减小生成物浓度 ,平衡
0~t1
t2~t3
t3~t4
t5~t6
(2).t1、t3、t4时刻,体系中 v 分别是什么条件发生了变化?
V(逆)
t1:升高温度, t3:使用催化剂,
V(正)
V(逆) V(正)
t4:减小体系压强
(3).下列时间段中,氨的
A 百分含量最高是(
)
0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t
A.0~t1 B.t2~t3 C.t3~t4 D.t5~t6
高考化学一轮复习专题突破练5化学平衡新型图像类型与突破含解析新人教版
专题突破练(五) 化学平衡新型图像类型与突破(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)1.在20 L 的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO 和H 2,发生:CO(g)+2H 2(g)⇌CH 3OH(g) ΔH 。
测得CO 的转化率随温度的变化及不同压强下CO 的变化、p 2和195 ℃时n (H 2)随时间的变化结果如图表所示。
下列说法正确的是( )A .0~3 min ,平均速率v (CH 3OH)=0.8 mol·L -1·min -1B .p 1<p 2,ΔH >0C .在p 2及195 ℃时,该反应的平衡常数为25D .在B 点时,v 正>v 逆C2.煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢,发生的主要反应为C(s)+2H 2(g)⇌CH 4(g)。
在V L 的容器中投入a mol 碳(足量),同时通入2a mol H 2,控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是( )A .上述正反应为吸热反应B .在4 MPa 、1 200 K 时,图中X 点v 正(H 2)<v 逆(H 2)C .在5 MPa 、800 K 时,该反应的平衡常数为V 2a 2 D .工业上维持6 MPa 、1 000 K 而不采用10 MPa 、1 000 K ,主要是因为前者碳的转化率高A3.(2019·北京海淀区期中)生产硫酸的主要反应:2SO 2(g)+O 2(g)⇌2SO 3(g) ΔH <0。
图中L (L 1、L 2)、X 可分别代表压强或温度。
下列说法正确的是( )A.X代表压强B.L1>L2C.A、B两点对应的平衡常数相同D.一定温度下,当混合气中n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶1∶2时,反应一定达到平衡B [本题考查温度、压强对平衡的影响及图像分析。
若X代表压强,则L代表温度,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,SO2的平衡转化率增大,与图像不符合,A错误。
近年高考化学一轮复习热点专题突破4化学反应速率与化学平衡图像解题方法练习新人教版(2021年整理)
2019高考化学一轮复习热点专题突破4 化学反应速率与化学平衡图像解题方法练习新人教版编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019高考化学一轮复习热点专题突破4 化学反应速率与化学平衡图像解题方法练习新人教版)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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化学反应速率与化学平衡图像解题方法专题训练1.对于可逆反应2A(g)+B(g)2C(g)ΔH<0,下列图像表示正确的是()答案C解析使用催化剂不会影响平衡,只能缩短达到平衡的时间,A项错误;温度升高,平衡逆向移动,A的转化率会降低,B项错误;温度越高,化学反应速率越快,达到平衡所用时间最短升高温度,平衡逆向移动,C的体积分数降低,C项正确;平衡常数只与温度有关,D项错误。
2.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是()A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B.T2下,在0~t1时间内,v(Y)=a-bt1mol·L-1·min-1C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小答案C解析依据题中图示,可看出T1〉T2,由于T1时X的平衡浓度大,可推出该反应为放热反应.A项,M点与W点比较,X的转化量前者小于后者,故进行到M 点放出的热量应小于进行到W点放出的热量,A项错误;B项,2v(Y)=v(X)=a-bmol·L-1·min-1,B项错误;C项,T1〉T2且M点的Y的浓度大于N点的,t1故M点v逆大于N点v逆,而M点v正=v逆,所以M点v正大于N点v逆,C项正确;D项,恒容时充入X,压强增大,平衡正向移动,X的转化率增大,D项错误。
2024年高考化学一轮复习一遍过专题27化学平衡图像专练含解析
专题27 化学平衡图像专练1.已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。
在肯定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。
图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(ϕ)与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。
则下列说法正确的是A.图甲中11ω>B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变C.温度T1、2ω=, Cl2的转化率约为33.3%D.图乙中,线A表示正反应的平衡常数【答案】C【解析】A.ω增大,CH2=CHCH3的转化率增大,则φ减小,由上述分析可知:ω2>ω1,则ω1<1,故A错误;B.该反应在反应前后气体分子数不变,依据图甲上升温度丙烯的体积分数增大,即上升温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度上升,依据PV=nRT,达到平衡时,装置内的气体压强将增大,故B错误;C.由图乙可知,T1时平衡常数为1,设起始时CH2=CHCH3和Cl2的物质的量分别为amol和2amol,达到平衡时转化的Cl2的物质的量为xmol,依据三段式进行计算:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g) CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)起始(mol) a 2a 0 0转化(mol) x x x x平衡(mol) a-x 2a-x x x则(xV)2÷(a xV-×2a xV-)=1,解得x=2/3a,则Cl2的转化率2/3a÷2a×100%=33.3%,故C正确;D.由图甲可知,ω肯定时,温度上升,φ增大,说明正反应是放热反应,故温度上升,正反应平衡常数减小,故图乙中,线A表示逆反应的平衡常数,故D错误。
2.如图所示的各图中,表示2A(g)+B(g)⇌2C(g)(△H<0)这个可逆反应的正确图象为(注:Φ(C)表示C的质量分数,P表示气体压强,C表示浓度)()A.B.C.D.【答案】A【解析】A.该反应为放热反应,温度上升平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故A正确;B.依据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正>V逆,故B错误;C.催化剂同等程度地变更正逆反应速率,平衡不发生移动,故C错误;D.该反应为放热反应,温度上升平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,依据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故D错误。
高考化学一轮复习专题突破训练化学平衡图像的分类突破
专题突破训练(四) 化学平衡图像的分类突破1.已知反应:2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g) ΔH <0。
某温度下,将2 mol SO 2和1 mol O 2置于10 L 密闭容器中,反应达平衡后,SO 2的平衡转化率(α)与体系总压强(p )的关系如图甲所示。
则下列说法正确的是( )甲 乙 丙A .由图甲推断,B 点SO 2的平衡浓度为0.3 mol·L -1B .由图甲推断,A 点对应温度下的平衡常数为80C .达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示D .压强为0.50 MPa 时不同温度下SO 2转化率与温度关系如图丙,则T 2>T 1C [根据题意和化学图像可知,B 点SO 2的平衡浓度为0.03 mol·L -1,A 项错误;根据题意和化学图像可知,A 点SO 2的平衡浓度为0.04 mol·L -1,O 2的平衡浓度为0.02 mol·L -1,SO 3的平衡浓度为0.16 mol·L -1,A 点对应温度下的平衡常数K =c 2SO 3c 2SO 2·c O 2=0.1620.042×0.02=800,B 项错误;达到平衡后,缩小容器体积,体系压强增大,化学反应速率加快,平衡正向移动,C 项正确;温度越高,反应速率越快,达到平衡所需时间越短,所以T 1>T 2,D 项错误。
]2.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是( ) 【导学号:97500141】A .①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应ΔH <0B .②是在平衡体系的溶液中溶入少量KCl 晶体后化学反应速率随时间变化的图像C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,a是使用催化剂时的曲线D.④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强p1>p2C[根据图像①,升高温度,平衡正向移动,正反应ΔH>0,A错;②反应实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+和Cl-不参加化学反应,KCl浓度增大不影响化学平衡,B 错;③使用催化剂,反应速率加快,先达到平衡,C正确;④此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应,改变压强不影响平衡状态,即不影响A的转化率,且由于不断加入B,A的转化率增大,D错。
2021届高考化学一轮复习强化:化学平衡(含解析)
化学平衡1、室温下,向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸,溶液中发生反应;C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。
已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 ℃和78.5 ℃。
下列有关叙述错误的是( )A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60 ℃,可缩短反应达到平衡的时间解析 A.加入NaOH与HBr反应,平衡左移,可增大乙醇的物质的量,正确;B.增大反应物HBr浓度,有利于生成C2H5Br,正确;C.若反应物增大至2 mol,为反应系数比,因此两种反应物平衡转化率之比不变,正确;D.若起始温度提高至60 ℃,升高温度时,HBr挥发除去,降低反应物的浓度,化学反应速率可能降低,延长化学反应达到平衡的时间,错误,应该选D。
答案 D2、(1)由合成气制甲醇:合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应:主反应Ⅰ.CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)反应Ⅱ.CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g)①在容积均为V L的甲、乙、丙三个密闭容器中分别充入a mol CO 和2a mol H2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3(T1<T2<T3)且恒定不变,若只发生反应Ⅰ,在其他条件相同的情况下,实验测得反应均进行到t min时CO的体积分数如图所示,此时三个容器中一定处于化学平衡状态的是________(填“T1”、“T2”或“T3”):该温度下的化学平衡常数为________(用a、V表示)。
②为减弱副反应的发生,下列采取的措施合理的是________。
A.反应前加入少量的水蒸气B.增压C.降低反应温度D.使用合适催化剂,提高甲醇的选择性(2)由甲醇制烯烃主反应:ⅰ.2CH3OH C2H4+2H2Oⅱ.3CH3OH C3H6+3H2O副反应:ⅲ.2CH3OH CH3OCH3+H2O某实验室控制反应温度为400 ℃,在相同的反应体系中分别填装等量的两种催化剂(Cat.1和Cat.2),以恒定的流速通入CH3OH,在相同的压强下进行两种催化剂上甲醇制烯烃的对比研究。
2021届一轮复习人教版 化学反应速率 化学平衡 高考题练习课件(62张)
起始/mol·L-1
2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
0.3
0.5
0.2
转化后/mol·L-1
0.6
0.2 0.05
所以平衡逆向移动,c(NO2)增大,c(O2)减小,所以容
器Ⅱ中ccNOO22比容器Ⅰ中的小。C 对:根据等效平衡,容器 Ⅲ中的投料比可转化为:
起始/mol·L-1
2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4∶5 B.达平衡时,容器Ⅱ中ccNOO22比容器Ⅰ中的大 C.达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于 50% D.当温度改变为 T2 时,若 k 正=k 逆,则 T2>T1
解析 A 错:容器Ⅰ中:
起始/mol·L-1 转化/mol·L-1 平衡/mol·L-1
1.(2017·天津高考)常压下羰基化法精炼镍的原理为: Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g)。230 ℃时,该反应的平衡常 数 K=2×10-5。已知:Ni(CO)4 的沸点为 42.2 ℃,固体杂 质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4; 第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热 至 230 ℃制得高纯镍。
2NO2(g) 0.6 0.4 0.2
2NO(g)+O2(g)
0
0
0.4 0.2
0.4 0.2
容器Ⅰ中达到平衡时总物质的量为 0.2 mol+0.4 mol+ 0.2 mol=0.8 mol,容器Ⅱ中起始总物质的量为 0.3 mol+0.5 mol+0.2 mol=1 mol,因为该反应反应前后气体分子数不 相等,则达到平衡时,总物质的量不为 1 mol,则容器Ⅰ与 容器Ⅱ中的总压强之比不等于 4∶5。B 错:根据等效平衡, 容器Ⅱ中的投料比可转化为:
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专题突破训练4化学平衡图像的分类突破(建议用时:35分钟)1.(2019·合肥模拟)在恒温密闭容器中发生反应:CaCO 3(s) CaO(s)+CO2(g) ΔH>0,反应达到平衡后,t1时缩小容器体积,x随时间(t)变化的关系如图所示。
x不可能是( )A.v逆(逆反应速率)B.ρ(容器内气体密度)C.m(容器内CaO质量)D.Q c(浓度商)C [t1时缩小容器体积,压强增大,v逆瞬时增大,增大压强,平衡逆向移动,故v逆逐渐减小,A 项不符合题意;容器内只有CO2一种气体,缩小容器体积,气体密度瞬时增大,随着平衡逆向移动,CO2的质量逐渐减小,容器内气体密度也逐渐减小,B项不符合题意;缩小容器体积,容器内CaO的质量瞬时不变,随着平衡逆向移动,CaO的质量逐渐减小,C项符合题意;浓度商Q c=c(CO2),缩小容器体积,CO2的浓度瞬时增大,随着平衡逆向移动,CO2的浓度逐渐减小,则浓度商Q c也先瞬时增大,后逐渐减小,D项不符合题意。
]2.(2019·湖北名校联考)工业上利用Ga与NH3在高温条件下合成固态半导体材料氮化镓(GaN)的同时有氢气生成。
反应中,每生成3 mol H2放出30.8 kJ的热量。
在恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是( )A.Ⅰ图像中如果纵轴为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压B.Ⅱ图像中纵轴可以为镓的转化率C.Ⅲ图像中纵轴可以为化学反应速率D.Ⅳ图像中纵轴可以为体系内混合气体的平均相对分子质量A [升温或加压均能加快化学反应速率,即升温或加压正反应速率均加快,A项正确;增大压强,平衡逆向移动,Ga的转化率降低,B项错误;镓是固体,增大镓的质量,对化学反应速率无影响,C 项错误;温度相同时,加压,平衡逆向移动,混合气体的平均相对分子质量增大,压强相同时,升温,平衡逆向移动,混合气体的平均相对分子质量增大,D项错误。
]3.丁烯(C 4H 8)是制备线性低密度聚乙烯(LLDPE)的原料之一,可由丁烷(C 4H 10)催化脱氢制备,C 4H 10(g)C 4H 8(g)+H 2(g) ΔH =+123 kJ·mol -1。
该工艺过程中生成的副产物有炭(C)、C 2H 6、C 2H 4、C 4H 6等。
进料比[n 氢气n 丁烷]和温度对丁烯产率的影响如图1、图2所示。
已知原料气中氢气的作用是活化固体催化剂。
图1 图2下列分析正确的是( )A .原料气中氢气的作用是活化固体催化剂,改变氢气的量不会影响丁烯的产率B .丁烷催化脱氢是吸热反应,丁烯的产率随温度升高而不断增大C .随温度升高丁烯裂解生成的副产物增多,会影响丁烯的产率D .一定温度下,控制进料比[n 氢气n 丁烷]越小,越有利于提高丁烯的产率C [由题图1可知,改变氢气的量会影响丁烯的产率,A 项错误;根据题图2可知,当温度在590 ℃左右时,再升高温度,副反应增多,导致丁烯产率降低,B 项错误;随温度升高,丁烯裂解为乙烯等副产物,会导致丁烯的产率降低,C 项正确;根据题图1可知,随着进料比[n 氢气n 丁烷]的增大,丁烯的产率先增大后减小,故一定温度下,不是进料比[n 氢气n 丁烷]越小,越有利于提高丁烯的产率,D 项错误。
]4.煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢,发生的主要反应为C(s)+2H 2(g)CH 4(g)。
在V L 的密闭容器中投入a mol 碳(足量),同时通入2a mol H 2,控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是 ( )A .上述正反应为吸热反应B.在4 MPa、1 200 K时,图中X点v(H2)正<v(H2)逆C.在5 MPa、800 K时,该反应的平衡常数为V2a2D.工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1 000 K,主要是因为前者碳的转化率高A [A项,由图观察,温度越高,碳的平衡转化率越大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,正确;B项,X点是未平衡时,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,错误;C项,此时碳转化率为50% C(s)+2H2(g) CH4(g)起始量/mol a 2a 0转化量/mol 0.5a a 0.5a平衡量/mol 0.5a a 0.5aK=0.5aVaV2=0.5Va,错误;D项,该选择的原因是两者转化率相差不大,但压强增大对设备要求高,能量需求大,错误。
]5.(2019·试题调研)将一定量硫化氢气体加入密闭容器中,发生反应2H2S(g) S2(g)+2H2(g)。
该反应的平衡常数的负对数(-lg K)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )A.c点对应的平衡常数K=1.0×10-3.638B.该反应的ΔH>0C.a、c点反应速率:v a>v cD.30 ℃时,b点对应状态的v正>v逆D [A项,c点-lg K=3.638,则平衡常数K=1.0×10-3.638,正确。
B项,-lg K越大,则平衡常数K越小,由题图可知,随温度的升高,平衡常数增大,则平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,故该反应的ΔH>0,正确。
C项,a点温度高于c点,v a>v c,正确。
D项,b点c S2·c2H2c2H2S的值大于平衡常数的值,反应向逆反应方向进行,则b点对应的v正<v逆,错误。
]6.(2019·名校联考)某绝热恒容容器中充入2 mol·L-1NO2,发生反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH =-56.9 kJ·mol-1,下列分析不正确的是( )A .5 s 时NO 2的转化率为75%B .0~3 s 内v (NO 2)增大是因为体系温度升高C .3 s 时化学反应处于平衡状态D .9 s 时再充入N 2O 4,平衡后K 较第一次平衡时大C [分析图像可知,0~5 s 内Δc (NO 2)=2 mol·L -1-0.5 mol·L -1=1.5mol·L -1,结合转化率的概念计算出NO 2的转化率为1.5 mol·L-12 mol·L-1×100%=75%,A 项正确;该反应的正反应是放热反应,在绝热恒容容器中,随着反应进行不断放出热量,体系温度升高,反应速率增大,故0~3 s 内v (NO 2)增大是因为体系温度升高,B 项正确;3 s 时二氧化氮反应速率最大,3~7 s 时v (NO 2)随时间减小,7 s 后v (NO 2)不变,反应才处于平衡状态,C 项错误;9 s 时反应处于平衡状态,再充入N 2O 4,平衡逆向进行,体系温度降低,平衡向放热方向进行,平衡常数增大,D 项正确。
]7.(2019·河南名校联考)血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中,都能与氧气结合,与氧气的结合度α(吸附O 2的Hb 或Mb 的量占总Hb 或Mb 的量的比值)和氧气分压p (O 2)密切相关。
回答下列问题:(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O 2、H +,相关反应的热化学方程式及平衡常数如下: Ⅰ.Hb(aq)+H +(aq) HbH +(aq) ΔH 1 K 1Ⅱ.HbH +(aq)+O 2(g) HbO 2(aq)+H +(aq) ΔH 2 K 2 Ⅲ.Hb(aq)+O 2(g)HbO 2(aq) ΔH 3 K 3ΔH 3=________(用ΔH 1、ΔH 2表示),K 3=________(用K 1、K 2表示)。
(2)Hb 与氧气的结合能力受到c (H +)的影响,相关反应如下: HbO 2(aq)+H +(aq)HbH +(aq)+O 2(g)。
37 ℃,pH 分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p (O 2)与达到平衡时Hb 与氧气的结合度α的关系如图1所示,pH =7.6时对应的曲线为________(填“A”或“B”)。
图1 图2(3)Mb 与氧气结合的反应如下:Mb(aq)+O 2(g) MbO 2(aq) ΔH,37 ℃时,氧气分压p (O 2)与达平衡时Mb 与氧气的结合度α的关系如图2所示。
①已知Mb 与氧气结合反应的平衡常数的表达式K =c MbO 2c Mb ·p O 2,计算37 ℃时K =________kPa -1。
②人正常呼吸时,体温约为37 ℃,氧气分压约为20.00 kPa ,计算此时Mb 与氧气的最大结合度为______(结果保留3位有效数字)。
③经测定,体温升高,Mb 与氧气的结合度降低,则该反应的ΔH ________(填“>”或“<”)0。
④已知37 ℃时,上述反应的正反应速率v (正)=k 1·c (Mb)·p (O 2),逆反应速率v (逆)=k 2·c (MbO 2),若k 1=120 s -1·kPa -1,则k 2=________。
37 ℃时,图2中C 点时,v (正)/v (逆)=________。
[解析] (1)由盖斯定律可知,反应Ⅰ+反应Ⅱ=反应Ⅲ,所以ΔH 3=ΔH 1+ΔH 2,K 3=K 1·K 2。
(2)其他条件一定,pH =7.6时与pH =7.4相比,氢离子浓度减小,该反应的平衡逆向移动,增大了血红蛋白与氧气的结合度,因此A 曲线符合。
(3)①当p (O 2)=2.00 kPa 时,此时Mb 与氧气的结合度为80.0%,即c (MbO 2)=4c (Mb),故K =42.00 kPa =2.00 kPa -1。
②根据平衡常数表达式K =c MbO 2cMb ·p O 2,代入数据得2.00=α1-α×20.00,解得α=97.6%。
③体温升高时,Mb 与氧气的结合度降低,即升高温度平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,ΔH <0。
④37 ℃反应达到平衡时,v (正)=v (逆),即k 1·c (Mb)·p (O 2)=k 2·c (MbO 2),k 1=k 2·K ,代入相关数据,解得k 2=60 s -1。
C 点时v 正v 逆=k 1·c Mb ·p O 2k 2·c MbO 2=12×2.00=1.00。
[答案] (1)ΔH 1+ΔH 2 K 1·K 2 (2)A(3)①2.00 ②97.6% ③< ④60 s -11.008.(2019·平顶山一模)处理、回收CO 是环境科学家研究的热点课题。