2014高三化学一轮复习化学反应速率、化学平衡计算

专题讲座十
下列描述正确的是 A．平衡时 X、Y 的转化率相同
(
)
B．达到平衡后，将容器体积压缩为 1 L，平衡向正反应方 向移动 C． ℃时， T 该反应的化学方程式为 X(g)＋Y(g) 2Z(g)， 平衡常数 K＝40 D．T ℃时，若起始时 X 为 0.71 mol，Y 为 1.00 mol，则平 衡时 Y 的转化率为 60%
下列叙述错误的是
专题讲座十
A．容器①、②中反应的化学平衡常数相等 1 B．平衡时，两个容器中 NH3 的体积分数均为 7 C．容器②中达到平衡时放出的热量 Q＝23.15 kJ D．若容器①体积为 0.5 L，则平衡时放出的热量<23.15 kJ
专题讲座十
3．T ℃时，在 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三种气体的物 质的量随时间变化的曲线如图所示：
专题讲座十
备选题 1．将等物质的量的 F2 和 ClF 混合，在密闭容器中发生反应： F2(g)＋ClF(g) 是 初始时的 0.8 倍 B．若 c(F2)∶c(ClF)∶c(ClF3) ＝1∶1∶1, 则反应一定达 到平衡状态 C．达到平衡后，若增大容器体积，则正反应速率减小， 逆反应速率增大，平衡左移 D．平衡后再降低温度，保持恒容，达到新的平衡，则混 合气体的平均摩尔质量减小 ClF3(g) ΔH<0。 下列叙述中正确的 ( )
专题讲座十
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。 a．v(NO2)＝2v(O2) c．v 逆(NO)＝2v 正(O2) 是________。 a．及时分离出 NO2 气体 c．增大 O2 的浓度 b．适当升高温度 d．选择高效催化剂 b．容器内压强保持不变 d．容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大， 且平衡向正反应方向移动的
3．在使用化学平衡常数时应注意：(1)不要把反应体系中纯 固体、纯液体以及稀水溶液中水的浓度写进平衡常数表 达式中，但非水溶液中，若有水参加或生成，则此时水
专题讲座十
的浓度不可视为常数，应写进平衡常数表达式中。(2)对 于同一化学反应，化学反应方程式写法不同，其平衡常 数表达式及数值亦不同。因此书写平衡常数表达式及数 值时，要与化学反应方程式相对应，否则就没有意义。
专题讲座十
(3)该可逆反应的正反应为________反应(填“吸热”或“放 热”)。 (4)在(1)基础上，压缩容器体积至 0.5 L。该条件下的平衡常 数为 K3 。则 K3________(填“大于”、“等于”或“小 于”)K1，理由是__________。
专题讲座十
5．25 ℃时，在体积为 2 L 的密闭容器中，气态物质 A、B、 C 的物质的量 n(mol)随时间 t(min)的变化如下图所示， 已知达平衡后，降低温度，A 的转化率将增大。
(4)在 830 ℃时，在 2 L 的密闭容器中加入 4 mol CO(g)和 6 mol H2O(g)达到平衡时，CO 的转化率是__________。
专题讲座十
即时巩固 1．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条 件下进行反应：A(g)＋2B(g) 写下列空白： (1)平衡时 C 在反应混合气体中的体积分数是__________ (用字母 a 表示)。 (2)在相同实验条件下， 若在同一容器中改为加入 2 mol A 和 6 mol B， 达到平衡后， 的物质的量为______ mol(用 C 字母 a 表示)。此时 C 在反应混合气体中的体积分数 ________(填“增大”、“减少”或“不变”)。 3C(g)，已知加入 1 mol A 和 3 mol B 且达到平衡后生成了 a mol C，请填
a－mx (3)c 平(A)＝ V 。 mx mx nx mb (4)α(A)平＝ a ×100%，α(A)∶α(B)＝ a ∶ b ＝ na 。 a－mx (5)φ(A)＝ ×100%。 a＋b＋p＋q－m－nx p平 a＋b＋p＋q－m－nx (6) ＝ 。 p始 a＋b a· MA＋b· MB (7) ρ (混)＝ (g· －1)。 L V a· MA＋b· MB (8) M ＝ (g· －1)。 mol a＋b＋p＋q－m－nx
(1)根据图像，写出该反应的化学方程式：_______________。 此反应的平衡常数表达式 K＝____________。从反应开始到 达第一次平衡时的平均速率 v(A)为__________。
专题讲座十
(2)在 5～7 min 内，若 K 值不变，则此处曲线变化的原因是 __________________________________________________。
专题讲座十
4．将 CO2 转化成甲醇燃料是减排环保 的一种科学方法。其原理为 CO2(g) ＋3H2(g) H2O(g) CH3OH(g)＋ ΔH<0,500 ℃时，在体积为
1 L 的固定容积密闭容器中充入 1 mol CO2、3 mol H2，测得 CO2 浓度与甲醇浓度随时间 变化如图所示；从中得出的下列结论错误的是 度变化 B．从反应开始到平衡，氢气的反应速率 v(H2)＝ 0.225 mol· －1· －1 L min C．平衡时 H2 的转化率为 75% D．该反应的平衡常数 K＝3 ( ) A．曲线 X 表示 CH3OH 浓度变化，曲线 Y 表示 CO2 浓
A．恒温恒容时，当 ClF 转化 40% 时，容器内的压强为
专题讲座十
2．相同温度下，体积均为 0.25 L 的两个恒容密闭容器中发 生可逆反应：N2(g)＋3H2(g) 表所示： 容器 编号 N2 ① ② 1 0.9 起始时各物质的物 质的量/mol H2 3 2.7 NH3 0 0.2 放出能量 23.15 kJ 放出热量 Q ( ) 达到平衡时体系 能量的变化 2NH3(g) ΔH＝ －92.6 kJ· －1。 mol 实验测得起始、 平衡时的有关数据如下
进行的程度越大， K>105 时， 可以认为该反应已经进行完 仅与温度有关，而且与起始条件有关。 度的大小无关。
全。虽然转化率也能表示反应进行的程度，但转化率不
(2)K 的大小只与温度有关，与反应物或生成物的起始浓
专题讲座十
2．浓度商与化学平衡的移动：可逆反应进行到某时刻(包括 化学平衡)时，生成物浓度的化学计量数次幂之积与反应 物浓度的化学计量数次幂之积的比值称为浓度商(Qc)。 当 Qc＝K 时，说明反应达到平衡状态；当 Qc<K 时，说明反 应在向正反应方向进行；当 Qc>K 时，说明反应在向逆反 应方向进行。
(2)某温度下， 上述反应达到平衡后， 保持容器体积不变升高 温度，正反应速率________(填“增大”、“减小”或“不 变”)，容器内混合气体的压强________(填“增大”、“减 小”或“不变”)。 (3)830 ℃时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物 质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有 ______(选填字母) A n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CO)/mol n(H2O)/mol 3 2 1 5 B 1 1 2 2 C 0 0 3 3 D 1 1 0.5 2
－1 －1
专题讲座十
即时巩固 2．现往 1 L 的容器中通入 CO2、H2 各 2 mol。在一定条件 下让其发生反应：CO2＋H2 列问题： (1)在 830 ℃条件下，反应达到平衡时 CO2 的浓度为 1 mol· －1。该条件下平衡常数 K1＝________。 L (2)在(1)基础上，把体系的温度降至 800 ℃。已知该条件 下的平衡常数 K2 ＝0.81，可以推知平衡时 c(H2O)＝ ________(保留 2 位有效数字)。 CO＋H2O，回答下
【例5】
二甲醚是一种重要的清洁燃料， CH3OCH3(g)＋
专题讲座十
可以通过 CH3OH 分子间脱水制得： 2CH3OH(g) H2O(g) ΔH＝－23.5 kJ· －1。 mol t1 ℃时，在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右图所示。 (1)该条件下反应平衡常数表达式 K＝__________。在 T1 ℃时，反应的平衡常数为__________； (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)＝0.4 mol· 、c(H2O)＝0.6 mol· 、 L L c(CH3OCH3)＝1.2 mol· －1， L 此时正、 逆反应速率的大小： v 正______v 逆(填“>”、“<”或“＝”)。
专题Βιβλιοθήκη Baidu座十
(3)在相同实验条件下， 若在同一容器中改为加入 2 mol A 和 8 mol B，若要求平衡后 C 在反应混合气体中的体积分数不变，则还应 加入 C________ mol。
化学平衡常数全面突破 1．化学平衡常数的意义
专题讲座十
(1)化学平衡常数可表示反应进行的程度。K 越大，反应
pC(g)＋qD(g)，令
A、B起始物质的量(mol)分别为a、b，达到平衡后，A的消 pC(g)＋qD(g) 0 px px 0 qx qx
a－mx b－nx px p qx q V ·V 则有：(1)K＝ a－mx m b－nx n V · V (2)对于反应物：n(平)＝n(始)－n(变)； 对于生成物：n(平)＝n(始)＋n(变)。
有关化学平衡计算的“三步曲” 化学平衡的计算一般涉及到各组分的物质的量、浓度、 转化率、百分含量、气体混合物的密度、平均摩尔质量、 压强等，通常的思路是写出平衡式，列出相关量(起始量、 变化量、平衡量)，确定各量之间的关系，列出比例式或 等式或依据平衡常数求解。
如对以下反应：mA(g)＋nB(g) 耗量为mx，容器容积为V L。 mA(g) 起始(mol) 变化(mol) 平衡(mol) a mx ＋ nB(g) b nx
－
(
)
专题讲座十
6．在 2 L 密闭容器内，800 ℃时反应 2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表： 时间(s) 0 1 2 3 4 5
n(NO)(mol) 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007 (1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝______________。 已知：K300℃>K350℃，则该反应是______热反应。 (2)下图表示 NO2 的变化的曲线是__________。用 O2 表 示从 0～2 s 内该反应的平均速率 v＝__________。
0.120 0.120
(1)该反应的平衡常数表达式为_____________________； 从表中分析：c1______c2；c3______c4(填“>”、“<”或 “＝”)。 (2)在图中画出并标明此反应中 c(N2O4)和 c(NO2)的浓度 随时间变化的曲线。
专题讲座十
5．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g) ＋I2(g)
－
2HI(g)。已知 H2 和 I2 的起始浓度均为
－
0.10 mol· 1，达平衡时 HI 的浓度变为 0.16 mol· 1。若 L L H2 和 I2 的起始浓度均变为 0.20 mol· －1， L 则平衡时 H2 的浓 度(mol· 1)是 L A．0.16 B．0.08 C．0.04 D．0.02
专题讲座十
7．在 100 ℃时，将 0.100 mol 的四氧化二氮气体充入 1 L 恒 容抽空的密闭容器中，隔一段时间对该容器内的物质浓 度进行分析得到下表数据： 时间(s) 0 20 c1 40 0.050 c2 60 c3 80 c4 c(N2O4)(mol· －1) 0.100 L
c(NO2)(mol· －1) 0.000 0.060 L
【例 1】
煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及 H2(g)＋CO2(g)的平衡常数随温 500 9 830 1 1 000 0.6
产率等问题。 已知 CO(g)＋H2O(g) 度的变化如下表： 温度/℃ 平衡常数 K 试回答下列问题： (1)上述反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸 热”)。 400 10