xx届高考化学化学反应速率 化学平衡专题教案

1 / 57 XX 届高考化学化学反应速率 化学平衡专题教案 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 专题十二化学反应速率化学平衡专题 【考点分析】 【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了解化学平衡建立的过程。理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。 【能力解读】 能从定量的角度理解化学反应速率的快慢、化学反应进行的程度和化学平衡移动的方向。 【重难点解析】 1化学反应速率及影响因素 2化学平衡 3化学平衡的影 响因素及其移动 4勒夏特列原理的应用 5等效平衡 6化学平衡常数 7化学反应进行方向 【考点突破】 2 / 57 一、影响化学平衡的条件 1浓度对化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，增大反应物的浓度，或减小生成物的浓度，都可以使平衡向着正反应方向移动；增大生成物的浓度，或减小反应物的浓度，都可以使平衡向着逆反应方向移动。 2压强对化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，增大压强，会使化学平衡向着气体体积缩小的方向移动；减小压强，会使化学平衡向着气体体积增大的方向移动。 应特别注意，在有些 可逆反应里，反应前后气态物质的总体积没有变化，如 H2（气） +I2（气） 2HI（气） 1 体积 1 体积 2 体积 在这种情况下，增大或减小压强都不能使化学平衡移动。还应注意，改变压强对固态物质或液态物质的体积几乎不影响。因此平衡混合物都是固体或液体时，改变压强不能使化学平衡移动。 3温度对于化学平衡的影响。在其它条件不变的情况下，温度升高，会使化学平衡向着吸热反应的方向移动；温度降低，会使化学平衡向着放热反应的方向移动。 4催化剂对化学平衡的影响。使用催化剂不影响化学平衡的移动。由于使用催化剂对正反应 速率与逆反应速率影响的幅度是等同的，所以平衡不移动。但应注意，虽然催化剂不3 / 57 使化学平衡移动，但使用催化剂可影响可逆反应达平衡的时间。 二、化学平衡的移动 勒沙特列原理： 1勒沙持列原理：如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。其中包含： 影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种； 原理的适用范围是只有一项条件变化的情况（温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂； 平衡移动的结果只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。 2平衡移动就是一个 “ 平衡状态 不平衡状态 新的平衡状态 ” 的过程。一定条件下的平衡体系，条件改变后，可能发生平衡移动。可总结如下： 3应用勒沙特列原理研究平衡时，注意： 针对平衡体系。如对一个刚开始的气态反应，增大压强反应总是正向进行而不服从勒沙特列原理； 改变影响平衡的一个条件，可用勒沙特列原理判定移动方向。当有 “ 多个 ” 条件改变时，若多个条件对平衡影响一致，则可强化此平衡移动，但多个条件对平衡影响相反时，应根据各条件改变对平衡影响的程度，判定移动方向； 平衡移动的结果是 “ 减弱 ” 这种改变 ，而4 / 57 不是 “ 消除 ” 。如给某平衡状态的可逆反应体系升温 10 ，由于化学反应向吸热方向进行的结果，使反应体系的最终温度小于（ t+10） 。 三、判断化学平衡移动方向应该注意的几点问题 化学平衡建立的实质是 v（正） =v（逆），故凡能不同程度地影响正反应速率、逆反应速率的因素都使平衡发生移动，实际生产中常采用改变温度、浓度、压强（指气体）的方法，使平衡朝着所需的方向移动，其判断依据是勒夏特列原理。应注意： 1催化剂对化学平衡没有影响。因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，且在速率改变的过程中，始终保持着v（正） =v（逆）。只不过催化剂的使用能使平衡及早建立。 2对于反应前后气态物质的总体积不变的反应，增大压强或减小压强都不能使化学平衡移动，此时，压强改变能同等程度地改变正、逆反应速率，并始终保持着 v（正） =v（逆）。 3惰性气体的加入对化学平衡的影响，要具体分析平衡物质的浓度是否变化。如果恒温、恒容时充入惰性气体，虽然体系的总压强增大，但没有改变原平衡混合物各组分的浓度，平衡不移动；如果恒温、恒压时充入惰性气体，恒压体必定增大，则平衡混合物各组分浓度减小，平衡向体积增大的方向移动。 4不要将平衡 的移动和速率的变化混同起来。 5 / 57 5不要将平衡的移动和浓度的变化混同起来，例如别以为平衡正向移动反应物浓度一定减小等。 6不要将平衡的移动和反应物的转化率高低混同起来，别以为平衡正向移动反应物转化率一定提高。具体分析可参考下表： 反应实例条件变化与平衡移动方向达新平衡后转化率变化 2So2+o2 2So3（气） +热增大 o2浓度，平衡正移 So2的转化率增大，o2的转化率减小 增大 So3浓度，平衡逆移从逆反应角度看， So3的转化率减小 升高温度，平衡逆移 So2、 o2的转化率都减小 增大压强，平衡 正移 So2、 o2的转化率都增大 2No2（气） N2o4 体积不变时，无论是加入 No2 或者加入N2o4No2的转化率都增大（即新平衡中 N2o4的含量都会增大） 2HIH2+I2（气）增大 H2的浓度，平衡逆移 H2的转化率减小，I2的转化率增大 增大 HI的浓度，平衡正移 HI的转化率不变 增大压强，平衡不移动转化率不变 四、有关化学平衡图像的知识规律 1对有气体参加的可逆反应，在温度相同的情况下，压强越大，到达平衡所需的时间越短；在压强相同情况下，温度6 / 57 越高，到达平衡所需的时间越短。 2使用催 化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，改变到达平衡所需时间，但不影响化学平衡移动。 3同一反应中，末达平衡前，同一段时间间隔内，高温时（其他条件相同）生成物含量总比低温时生成物含量大；高压时（其他条件相同）生成物的含量总比低压时生成物的含量大。 4平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增加，但生成物的浓度、质量分数以及反应物的转化率不一定增加。 5化学平衡中常见的图象 如图是一种既表示反应速率变化情况，又表示平衡移动的图象。 当某一物质浓度发生变化时 v （正）或 v （逆）总有一个与 v（ 平）相连。在图 A 中，某一瞬间 v （正） v（平），v （逆） =v（平），说明正反应速率突然变快，而逆反应速率逐渐变大，所以图 A表示增加反应物浓度。因 v（正） v（逆），平衡向正反应方向移动 当温度或压强发生变化时， v （正）或 v （逆）都与 v（平）断开。在图 B 中， v （正）和 v （逆）都大于 v（平），所以图 B 表示升高温度或增大压强。因。 v （正） v （逆），平衡向逆反应方向（吸热反应方向或气体体积缩小方向）移7 / 57 动。 当使用催化剂或改变气体体积不变的气体反应的压强时， v（正）或 v （逆）都与 v（平）断开。在图 c 中 v （正）和v （逆）都大于 v（平），所以图 c 表示使用正催化剂或增大体系的压强。因 v （正） =v （逆），平衡不移动。 如图是一种讨论温度和压强对化学平衡影响的图象。转化率高说明平衡向正反应方向移动；转化率低则说明平衡向逆反应方向移动。在图中当讨论温度对平衡影响时，需假设压强不变，图中表示正反应是吸热反应；当讨论压强对平衡影响时，需假设温度不变，图中表示正反应是气体体积缩小的反应。 解化学平衡图像题三步曲 1看懂图像：看图像要五看。一看面，即看清横坐标和纵坐标 ；二看线，即看线的走向、变化趋势；三看点，即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等；四看要不要作辅助线、如等温线、等压线；五看定量图像中有关量的多少。 2联想规律：联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律。 先拐先平。例如，在转化率 -时间图上，先出现拐点的曲线先达到平衡，此时逆向推理可得该变化的温度高、浓度大、压强高。 定一议二。当图象中有三个量时，8 / 57 先确定一个量不变再讨论另外两个量的关系。 3推理判断：结合题中给定的化学反应和图像中的相关信息，进行信息提取，挖掘隐含信息、排除干扰信息、 提炼有用信息，在统摄信息的基础上进行逻辑推理或运用数据计算，根据有关知识规律分析作出判断。 【 07-09高考再现】 1一定温度下可逆反应： A（ s） +2B（ g） 2c（ g） +D（ g）；H0 。现将 1molA和 2molB加入甲容器中，将 4molc和2molD加入乙容器中，此时控制活塞 P，使乙的容积为甲的 2倍， t1时两容器内均达到平衡状态（如图 1 所示，隔板 k 不能移动）。下列说法正确的是（） A保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入 1molA和 2molB，达到新的平衡后，甲中 c 的浓度是乙中 c 的浓度的 2 倍 B保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中 B 的体积分数均增大 c保持温度不变，移动活塞 P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中 c 的体积分数是甲中 c 的体积分数的 2倍 D保持温度和乙中的压强不变， t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图 2 和图 3 所示（ t1前的反应速率变化已省略） 9 / 57 【解析】由题给反应可知 A 是固体，该反应正反应是气体分子数增大的反应。甲容器加入 1molA 和 2molB，乙容器加入4molc和 2molD，完全转化后得 2molA和 4molB，乙的体积是甲的 2 倍，两者起始建立等效平衡。 A 项中，再在甲中加入1molA和 2molB，相当于在起始加入 2molA和 4molB，由于甲体积比乙小，甲中压强加大，平衡向逆反应方程式移动，甲中 c 的浓度小于乙中 c 的浓度的 2 倍， A 不正确。 B 中温度升高，平衡向逆反应方向移动， B 的体积分数均增大。 c 中使甲、乙两容器体积相等，乙中投入量相当于甲的 2 倍，乙中压强增大（类似于选项 A），平衡向逆反应方向移动，乙中c 的体积分数小于甲 c 的体积分数的 2 倍。 D 中，甲容器中总压强增大，但反应物和生成物的浓度不变，速率不发 生变化，平衡不发生移动，图 2 正确。乙容器中保持恒压，体积增大，浓度减小，正、逆反应速率都减小，体积增大，平衡向正反应方向移动，逆反应速率大于正反应速率，图 3 正确。 答案： BD 2等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间 t 产生气体体积 V 的数据，根据数据绘制得到图 1，则曲线 a、 b、 c、 d 所对应的实验组别可能是（） A 4 3 2 1B 1 2 3 4c 3 4 2 1D 1 2 4 3 10 / 57 【解析】化学反应速率与温度、浓度和固体物质的表面积的大小有关，实验 1 的盐酸的浓度最小，反 应的温度最低，所以化学反应速率最慢；由于实验 3 的反应温度比实验 2 的反应温度高，所以反应速率实验 3 大于实验 2；而实验 4 和实验 3 虽然浓度相同，但反应的温度不同，物质的状态也不相同，所以不能比较。 答案： Ac 3已知： 4NH3（ g） +5o2（ g） =4No（ g） +6H2（ 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（） 【解析】根据 “ 先拐先平数值大 ” 的原则，选项 A、 B 正确；根据升高温度，平衡向吸热反应方向移动（即逆反应方向移动），可确 定 A、 B 正确；根据使用催化剂只能改变化学反应速率，缩短达到平衡的时间，但对化学平衡的移动无影响，所以选项 D 正确。 答案： c 4在密闭的容器中进行如下的反应： H2（ G I2（ g） 2HI（ g），在温度 T1 和 T2时，产物的量彧时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是（） A T1 T2， H 0B T1 T2， H 0 11 / 57 c T1 T2， H 0D T1 T2， H 0 【解析】根据 “ 先拐现平数字大 ” 的原则，从图可以看出，反应时的温度 T2 T1，且温度越高， HI 的量越少，说明升高温度，平衡向逆反 应方向移动，即该反应的正反应属于放热反应， H 0。 答案： D 5下图表示反应 X（ g） 4y（ g） Z（ g）， H 0，在某温度时 X 的浓度随时间变化 的曲线： 下列有关该反应的描述正确的是（） A第 6min后，反应就终止了 B X 的平衡转化率为 85% c若升高温度， X 的平衡转化率将大于 85% D若降低温度， v 正和 v 逆将以同样倍数减小 【答案】 B 【解析】 A 项， 6min 时反应达平衡，但未停止，故错； B 项，X 的变化量为 1-0 15=0 85mol，转化率为 0 85/1=85%，正确 。 HV逆，即逆反应减小的倍数大，错误。 6超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的会破坏臭氧层。12 / 57 科学家正在研究利用催化技术将尾气中的和转变成和，化学方程式如下： 为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的 No和 co浓度如表： 请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）： （ 1）在上述条件 下反应能够自发进行，则反应的 0（填写“” 、 “” 、 “=” 。 （ 2）前 2s内的平均反应速率 v（ N2） =_。 （ 3）在该温度下，反应的平衡常数 k=。 （ 4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高 No转化率的是。 A选用更有效的催化剂 B升高反应体系的温度 c降低反应体系的温度 D缩小容器的体积 （ 5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组 实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 实验编号 T/No 初始浓度 /molL-1co 初始浓度/molL-1催化剂的比表面积 /m2g-1 13 / 57 2801 2010 -35 8010 -382 124 350124 请在上表格中填入剩余的实验条件数据。 请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中 No 浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线是实验编号。 【答案】（ 1） （ 2） 1 8810 -4mol/（ Ls）（ 3）5000（ 4） c、 D （ 5） II:280 、 1 2010 -3、 5 8010 -3 III： 1 210 -3、 5 8010 -3 【解析】（ 1）自发反应，通常为放热反应，即 H 小于 0。（ 2）以 No 计算， 2s内 No 的浓度变化为（ 10 2 5）10 -4mol/L， V（ No） =7 510 -4/2=3 7510 -4mol/（ Ls）。根据速率之比等于计量系数比可知， V（ N2）=1/2V（ No） =1 87510 -4mol/（ Ls）。（ 3） = =5000。（ 4）催化剂不影响平衡的移动， A 项错；该反应放热，故降温平衡正向移动， No 转化率增大， B 项错， c 项正确；缩小体积，即增大压强，平衡向体积减小的方向运动，14 / 57 即正向移动， D 项正确。（ 5）本题为实验探究题，目的是研究温度和催化剂的比表面积对速率的影响，研究时只能是一个变量在起作用，所以 II 中数据与 I 比较催化剂的比表面积增大了，故其他的数据应与 I 完全相同； III中数据与 II比较，催化剂的比表面积数据未变，但是温度升高，故其他数据是不能改变的。实质 I、 II 研究是催化剂的比表面积对速率的影响， II、 III 研究是温度对速率的影响。作图，可根据先拐先平的原则，即最里面的线先达平衡，速率快，应对应于 III（因为其温度和催化剂的比表面积是三组中最高的）， II 比 I 快，因为两组温度相同，但是 II中催化剂的比表面积大。 【考点定位】本题考查化学平衡的知识，涉及反应速率的计算，平衡常数，平衡的移动及图象的分析。 7一定条件下，在体积为 3L的密闭容器中，一氧化碳与氢气反应生成甲醇（催化剂为 cu2o/Zno）： co（ g） 2H2（ g）cH3oH（ g） 根据题意完成下列各题： 反应达到平衡时，平衡常数表达式 k，升高 温度， k 值（填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” ）。 在 500 ，从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率 v（ H2） 在其他条件不变的情况下，对处于 E 点的体系体积压缩到15 / 57 原来的 1/2，下列有关该体系的说法正确的是（） a 氢气的浓度减少 b 正反应速率加快，逆反应速率也加快 c 甲醇的物质的量增加 d 重新平衡时 n（ H2） /n（ cH3oH）增大 据研究，反应过程中起催化作用的为 cu2o，反应体系中含少量 co2有利于维持催化剂 cu2o 的量不变，原因是：（用化学方程式表示）。 【解析】从图像可知温度高时平衡体系中甲 醇含量减少，可以推出 co（ g） 2H2（ g） cH3oH（ g）反应放热，因此温度升高后， k 值减小；从图像可以看出在 500tB 时刻达到平衡，此时甲醇物质的量为 nB,反应消耗氢气物质的量为 2nB，可求出氢气的平均反应速率为 2nB/3tBmol（ Lmin） 1；加压时，反应物和生产物浓度均增大，正逆反应速率都加快，由勒夏特列原理可知，加压时平衡又移，因此答案为 bc；在加热条件下 co能还原 cu2o使其减少，因此反应体系中含有少量二氧化有利于维持 cu2o的量不变。 答案： k c（ cH3oH） /c（ co） c2（ H2）；减小； 2nB/3tBmol （ Lmin） 1； b 、 c； cu2o co2cu co2 8反应 A（ g） +B（ g） c（ g） +D（ g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。 16 / 57 该反应是 _反应（填 “ 吸热 ”“ 放热 ” ） ; 当反应达到平衡时，升高温度， A 的转化率 _（填 “ 增大 ”“ 减小 ”“ 不变 ” ） ， 原 因 是_； 反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响 ?_，原因是 _。 在反应体系中加入催化剂，反应速率增大， E1 和 E2的变化是： E1_， E2_（填 “ 增大 ”“ 减小、 ”“ 不变 ” ）。 【解析】由图可以知道，由于该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应进行，所以 A 的转化率减小；当在反应体系中加入催化剂，能同倍数改变化学反应速率，因此对化学平衡的移动无影响，即对反应热也无影响。 因为化学反应速率增大，所以 E1和 E2同时降低。 答案： 放热。 减小；该反应正反应为放热反应，升高温度使平衡向逆反应方向移动。 不影响；催化剂不改变平衡的移动。 减小、减小。 【 XX模拟组合】 1一定温度下，将 4molPcl3 和 2molcl2 充入容积不变的密17 / 57 闭容器中，在一定条件下反应： Pcl3+cl2Pcl5,各物质均为气态。达平衡后， Pcl5为 0 8mol。若此时再移走 2molPcl3和 1molcl2，相同温度下达到平衡， Pcl5的物质的量为（） A 0 8molB 0 4mol c 0 4mol x 0 8molD 0 4mol 解析 ：再移走 2molPcl3 和 1molcl2，和移走平衡体系气体的一半然后扩大体积相当，新平衡中 Pcl5 0 4mol 答案 D 2某温度下，将 2mo1A 和 3mo1B 充入一密闭容器中，发生反应： aA（ g） B（ g） c（ g） D（ g）， 5min后达到平衡。已知该温度下其平衡常数 k=1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的 10 倍， A 的转化率不发生变化，则（） A a=1B a=2 c B 的转化率为 40%D B 的转化率为 60% 解析 ：若温 度不变时将容器的体积扩大为原来的 10倍， A的转化率不发生变化，则压强不影响平衡状态， a=1； A（ g） B（ g） c（ g） D（ g）， 起始物质的量（ mol） 2300 变化物质的量（ mol） xxxx 平衡物质的量（ mol） 2-x3-xxx k=1=x2/（ 2-x）（ 3-x） ,X=1 2,则 B 的转化率为 1 2/3=40% 答案 Ac 18 / 57 3某温度下，向容积为 2L的密闭反应器中充入 0 10molSo3，当反应器中的气体压强不再变化时测得 So3的转化率为 20%，则该温度下反应 2So2（ g） o22So3（ g）的平衡常数为（） A 3 2103mol 1LB 1 6103mol 1L c 8 0102mol 1LD 4 0102mol 1L 解析 ： 2So3（ g） 2So2（ g） o2 起始物质的量（ mol） 0 100 变化物质的量（ mol） 0 020 020 01 平衡物质的量（ mol） 0 080 020 01 k=0 0050 012/0 042=510 -3/16,则它的逆反应的平衡常数是 1/k=3 2103mol 1L 答案 A 4向恒温、恒容（ 2L）的密闭容器中充入 2molSo2 和一定量的 o2，发生反应： 2So2（ g） +o2（ g） 2So3（ g）； H= 197 74kjmol 1， 4min后达到平衡，这时 c（ So2）=0 2molL 1，且 So2 和 o2 的转化率相等。下列说法中，正确的是（） A 2min时， c（ So2） =0 6molL 1 B用 o2 表示 4min 内的反应速率为 0 1mol（ Lmin） 1 c再向容器中充入 1molSo3，达 到新平衡， n（ So2）： n（ So3）=2:1 19 / 57 D 4min 后，若升高温度，平衡向逆方向移动，平衡常数 k增大 解析 ： So2和 o2的转化率相等，则起始 n（ So2） :n（ o2）=2:1， n（ o2） =1mol; 2So2（ g） +o2（ g） 2So3（ g）； 起始物质的量浓度（ mol/L） 10 50 变化物质的量浓度（ mol/L） 0 80 40 8 平衡物质的量浓度（ mol/L） 0 20 10 8 由于速率不是匀速的， A 错误； V （ o2 ）=0 4molL-1/4min=0 1mol（ Lmin） 1,B正确； 正反应放热，升高温度 k 减小， D 错；再加入 1molSo3达到新平衡， n（ So2）： n（ So）小于 1： 4， c 错。 答案 B 5（） “ 碘钟 ” 实验中， 3I I3 2So42的反应速率可以用 I3与加入的淀粉溶液显蓝色的时间 t 来度量，t 越小，反应速率越大。某探究性学习小组在 20 进行实验，得到的数据如下表： 实验编号 c（ I） /molL 10 0400 0800 0800 1600 120 c（） /molL 10 0400 0400 0800 0200 040 t/s88 044 022 044 0t1 20 / 57 （ 1 ） 该 实 验 的 目 的 是_。 （ 2）显色时间 t1 _。 （ 3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 下进行编号 对应浓度的实验，显色时间 t2 的范围为_（填字母）。 a 22 0sb 22 0s 44 0sc 44 0sd数据不足，无法判断 （ 4 ） 通 过 分 析 比 较 上 表 数 据 ， 得 到 的 结 论 是_。 解析 ：（ 1）略，（ 2） -（ 4）根据表中数据分析可以知道反 应 速 率 与 反 应 物 起 始 浓 度 乘 积 成 正 比 ； t1 88 0/3s=29 3s；升高温度，化学反应速率加快，若在 40下进行编号 对应浓度的实验，显色时间 t2 22 0s 答案 （ 1）研究反应物 I与的浓度对反应速率的影响（ 2）29 3s（ 3） a （ 4）反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比） 6氮化硅（ Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得： 21 / 57 （ 1）上述反应 1molc 参加反应时转移的电子数为；（ NA 表示阿伏加德罗常数） （ 2）该反应中的氧化剂是，其还原产物是； （ 3）该反应的平衡常数表达式为 k=； （ 4）若知上述反应升高温度时，其平衡常数值减小，则其反应热 H 零（填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或 “ 等于 ” ）。 （ 5）若使压强增大，则上述平衡向反应方向移动（填 “ 正 ”或 “ 逆 ” ）； （ 6）若已知 co生成速率为 v（ co） =18mol/（ Lmin），则 N2消耗速率为 v（ N2） =mol/（ Lmin）。 解析 ：（ 1） c 由 0 价变为 +2 价， N 由 0 价变为 -3 价， Si不变价，反应 1molc参加反应时转移的电子的物质的量 2mol； （ 3）配平后再写出， Sio2、 c 和 Si3N4为固体， （ 4）升温， k 减小，逆向移动，逆向吸热； H 0 （ 6）速率之比等于计量数之比； v（ N2） =6mol/（ Lmin）。 答案 （ 1） 2NA （ 2） N2， Si3N4 （ 3）（或） （ 4）小于 （ 5）逆 22 / 57 （ 6） 6 7在密闭容器中，将 1 0molco 与 1 0molH2o混合加热到800 ，发生下列反应： co（ g） +H2o（ g） co2（ g） +H2（ g）。一段时间后该反应达到平衡，测得 co的物质的量为 0 5mol。则下列说法正确的是（） A 800 下，该反应的化学平衡常数为 0 25 B 427 时该反应的平衡常数为 9 4，则该反应的 H 0 c同温下，若继续向该平衡体系中通入 1 0mol的 H2o（ g），则平衡时 co转化率为 66 7% D同温下，若继续向该平衡体系中通入 1 0mol的 co（ g），则平 衡时 co物质的量分数为 66 7% 解析 ： co（ g） +H2o（ g） co2（ g） +H2（ g）。 起始物质的量（ mol） 1 01 000 变化物质的量（ mol） 0 50 50 50 5 平衡物质的量（ mol） 0 50 50 50 5 800 下 k=1;因为 427 时该反应的平衡常数为 9 4，所以降低温度 k 增大，平衡向正反应方向进行，正反应吸热， H 0； co（ g） +H2o（ g） co2（ g） +H2（ g）。 起始物质的量（ mol） 1 02 000 变化物质的量（ mol） aaaa 平衡物质的量（ mol） 1-a2-aaa 23 / 57 根据 k 不变， a=0 667， 答案 Bc 8现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿（主要含 ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧 化锌和 足量焦 炭混合 ，在鼓 风炉中 加热至13731573k ，使锌蒸馏出来。主要反应为： 焙烧炉中： 2ZnS+302=2Zno+2S02 鼓风炉中： 2c+02=2coZno （ s） +co（ g） Zn（ g） +c02（ g） 假设鼓风炉体积固定且密闭，随反应的进行鼓风炉内不同时间气态物质的物质的量浓度（ mol/L）如下表 反应进行时间 /mincoZnco2 00 1100 20 10 010 01 30c1c2c2 35c1c2c2 （ l）若保持温度不变，在鼓风炉中增大 co的浓度， k 值填“ 增大 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” ）； （ 2）已知：该温度时，化学平衡常数 k=1 0，则表中 c1=（写出计算过程）（ 3）通过改变反应条件，使焙烧炉中反应 的 Zno几乎完全被 co还原，焙烧炉和鼓风炉消耗的 o2的体积比不超过。 24 / 57 （ 4）若起始浓度不变，通过改变反应条件，达平衡时鼓风炉中反应 co 的转化率为 80%，此时该反应的平衡常数 k=，此时焙烧炉和鼓风炉消耗的 o2的体积比大于。 解析 ：（ 2）由表中数据分析可知，反应 进行至 30min时，反应 达到平衡状态；故 cl浓度为 co的平衡浓度。 答案 （ l）不变；（ 2） 0 01mol/L （ 3） 3:l；（ 4） 0 352； 12:5 或 2 4 9以 co、 H2 和 cH2 cH2 为原料，利用上题信息，通过反应 可制取丙醛，丙醛经反应 （加氢加成）可生成正丙醇、经反应 （催化氧化）可生成丙酸。由正丙醇和丙酸经反应 （酯化反应）生成丙酸正丙酯。请通过计算回答下列问题： 理论上生产 3 0kg正 丙醇至少需要标准状况下的氢气 L； 由于副反应的发生，生产中反应 、反应 、反应 的产率分别为 a、 a、 b，且 a b。若反应 中反应物转化率均为70。则（计算结果请用含 a、 b 的代数式表示）： 以 2 8103kg 乙烯为原料，当反应 、反应 中丙醛的投料比为 11 时，通过上述 4 步反应最多可制得丙酸正丙酯 kg； 反应 中增加正丙醇的投料并保持正丙醇的转化率不变，可以使丙酸的转化率提高 20，此时反应 和反应 中丙醛的投料比应为多少？ 25 / 57 解析 ：（ 1）略，（ 2） 设反应 中丙醛的物质的量为 x，反应 中 丙醛的物质的量为 y 则： cH3cH2cHo H2cH3cH2cH2oH xax 2cH3cH2cHo o22cH3cH2cooH yby 根据 cH3cH2cH2oH cH3cH2cooHcH3cH2coocH2cH2cH3 H2o 可知，当丙酸的转化率增加 20时，消耗的丙醇应为 by（ 0 7 0 2） 0 9by 应有： 0 7ax 0 9by 即： xy 9b7a 答案 2 241034 06a29b7a 10黄铁矿（主要成分为 FeS2）是工业制取硫酸的重要原料，其 煅烧产物为 So2和 Fe3o4。 （ 1）将 0 050molSo2（ g）和 0 030molo2（ g）放入容积为 1L的密闭容器中，反应 2So2（ g） o2（ g） 2So3（ g）在一定条件下达到平衡，测得 c（ So3） 0 040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数 k 和 So2 的平衡转化率（写出计算过程）。 （ 2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高 So2 平衡转化率的有（填字母） 26 / 57 （ A）升高温度（ B）降低温度（ c）增大压强 （ D）减小压强（ E）加入催化剂（ G） 移出氧气 （ 3） So2尾气用饱和 Na2So3溶液吸收可得到重要的化工原料，反应的化学方程式为 _。 （ 4）将黄铁矿的煅烧产物 Fe3o4溶于 H2So4后，加入铁粉，可制备 FeSo4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其原因是_。 【解析】 : （ 1）： 2So2（ g） o2（ g） 2So3（ g） 起始浓度 /molL 10 0500 0300 平衡 浓度 /molL 1（ 0 050 0 040）（ 0 0300 040/2） 0 040 =0 010=0 010 所以， k=1 6103molL 1。（不带单位计算也得分） （ So2） =100%=80% 。 【答案】：（ 1） 1 6103molL 1,80%;（ 2） B、 c。（ 3） So2 H2o Na2So3 2NaHSo3。 （ 4）抑制 Fe2、 Fe3的水解，防止 Fe2被氧化成 Fe3。 11在密闭容器中，用等物 质的量的 A 和 B 发生如下反应 A（ g） +2B（ g） 2c（ g），反应达到平衡时， A 和 B 物质的量27 / 57 之和与 c 物质的量相等，则这时 A 的转化率为 A40%B、 50%c、 60%D、 70% 【解析】一看到化学平衡的相关计算很容易马上联想到解化学平衡计算题的一般解法 “ 列三量填对空 ” 。若抓住题给的隐含信息 “ 用等物质的量的 A 和 B” 来一个顺手牵羊就很容易解题。 A 与 B 在化学方程式中计量数之比为 1： 2， B 全部转化 A 也只能转化 50%；在化学平衡中不可能 100%的转化，所以 A 的转化率只能少于 50%。 【答案】： A 12 1molX跟 amoly在体积可变的密闭容器中发生如下反应：X（ g） ay（ g） bZ（ g）反应达到平衡后，测得 X 的转化率为 50。而且，在同温同压下还测得反应前混合气体的密度是反应后混合气体密度的 3/4，则 a 和 b 的数值可能是：（） A a 1， b 1B a 2， b 1 c a 2， b 3D a 3， b 3 【解析】 X（ g） ay（ g） bZ（ g） 起始物质的量（ mol） 1a0 变化物质的量（ mol） 0 50 5a0 5b 平衡物质的量（ mol） 0 50 5a0 5b 同温同压下密度之比等于物质的量的反比：（ 1+a） :（ 0 5+ 05a+0 5b） =4:3,a+1=2b 【答案】： A 28 / 57 13【皖南八校 XX 届高三第二次联考 12 月】一种 “ 人工固氮 ” 的新方法是在常温、常压、光照条件下， N2 在催化剂表面与水发生反应生成 NH3： N2+3H2o2NH3+o2 进一步研究 NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表（反应时间 3h）： T/304050 生成 NH3量（ 10mo1） 4 85 96 0 请回答下列问题： （ 1） 50 时从开始到 3h 内以 o2 物质的量变化表示的平均反应速率为 mol min。 （ 2）该反应过程与能量关系可用右图表示完成反应的热化学方程式：。 （ 3）与目前广泛应用的工业合成氨方法相比，该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大 NH3 生成量的建议：。 （ 4）工业合成氨的反应为 N2（ g） +3H2（ g） 2NH3（ g）。设在容积为 2 0L 的密闭容器中充人 0 80molN2（ g）和1 60molH2（ g），反应在一定条件下达到平衡时， NH3 的体积分数为 20。 该条件下反应 2NH3（ g） N2（ g）十 3H2（ g）的平衡常数为。 相同条件下，在另一相同容器中充人 amolN2（ g）和 bmo1H229 / 57 （ g），达到平衡时，测得容器中 NH3 为 0 8mo1， H2为 2 0mol，则，。 解析 ：（ 1） （ 4） N2 （ g） +3H2（ g） 2NH3（ g） 起始 mol0 801 600 转化 mol32 平衡 n mol0 80 1 60一 32 解得： 则 由温度相同知设平衡时 N2物质的量为 由等效转化可求起始时 N2、 H2的物质的量。 答案 （ 1） 2 5l0 （ 2） N2（ g） +3H2o（ 1） 2NH3（ g） +o2（ g） （ 3）升高温度；加压；不断移出 生成物脱离反应体系（合理均可） （ 4） 0 93750 7（ 2 分） 3 2 14已知反应： 2So2（ g） o2（ g） 2So3（ g） H 0。某30 / 57 温度下，将 2molSo2 和 1molo2 置于 10L 密闭容器中，反应达平衡后， So2的平衡转化率（ ）与体系总压强（ p）的关系如图甲所示。则下列说法正确的是（） A由图甲知， A 点 So2的平衡浓度为 0 4molL 1 B由图甲知， B 点 So2、 o2、 So3的平衡浓度之比为 2： 1：2 c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 50mPa时不同温度下 So2转化率与温度关系如丙图，则 T2 T1 【解析】： 2So2（ g） o2（ g） 2So3（ g） H 0。 起始物质的量浓度（ mol/L） 0 20 10 变化物质的量浓度（ mol/L） 0 160 080 16 平衡物质的量浓度（ mol/L） 0 040 020 16 则 AB 错误；加压平衡右移， c 正确；温度高建立平衡需要时间短， D 错误。 【答案】： c 15（ 8 分）在密闭容器中，将 0 020molL-1co 和H2o（ g）混合加热到 773k 时，达到 下列平衡 co（ g） +H2o（ g） co2（ g） +H2（ g），已知该反应的 k=9，求 co 的平衡浓度和转化率。 31 / 57 【解析】：设 co的转化浓度为 xmolL-1，则 co（ g） +H2o（ g） co2（ g） +H2（ g） 起始浓度（ molL-1） 0 0200 02000 转化浓度（ molL-1） xxxx 平衡浓度（ molL-1） 0 020-x0 020-xxx 将平衡浓度数值代入平衡常数表达式中得，（ 2 分）解得 x 0 0150。 因此平衡时 co 的浓度为 0 020-x 0 005molL-1，其转化率为 （ co） = 【答案】： co=0 005molL-1 （ co） =75 16桂林市十八中高三第 2 次月考一定条件下，体积为10L 的密闭容器中， 1molX 和 1moly 进行反应： 2X（ g） y（ g） Z（ g），经 60s 达到平衡，生成 0 3molZ。下列说法正确的是（） A将容器体积变为 20L， Z 的平衡浓度变为原来的 B以 X 浓度变化表示的反应速率为 0 001mol/（ LS） c若增大压强，则物质 y 的转化率 减小 D若升高温度， X 的体积分数增大，则该反应的 H 0 解析 ： 2X（ g） y（ g） Z（ g）， 起始物质的量浓度（ mol/L） 0 10 10 变化物质的量浓度（ mol/L） 0 060 030 03 平衡物质的量浓度（ mol/L） 0 040 070 03 32 / 57 将容器体积变为 20L，平衡左移， Z 的平衡浓度小于原来的，A 错； V（ X） =0 06molL-1/60s=0 001mol/（ LS），B 正确；加压 y 转化率增大， c 错；若升高温度， X 的体积分数增大，平衡左移，正反应 放热， D 错。 答案 B 17在一定温度时，将 1molA 和 2molB 放入容积为 5L 的某密闭容器中发生如下反应： A（ s） +2B（ g） c（ g） +2D（ g），经 5min后，测得容器内 B 的浓度减少了 0 2molL-1。下列叙述不正确的是（） A在 5min 内该反应用 c 的浓度变化表示的反应速率为0 02mol（ Lmin） -1 B 5min时容器内气体总的物质的量为 3mol c在 5min时，容器内 D 的浓度为 0 2molL-1 D当容器内压强保持恒 定时，该可逆反应达到平衡状态 解析 ： A（ s） +2B（ g） c（ g） +2D（ g）， 起始物质的量浓度（ mol/L） 0 400 变化物质的量浓度（ mol/L） 0 20 10 2 5min时物质的量浓度（ mol/L） 0 20 10 2 V （ c ） =0 1molL-1/5min=0 02mol（ Lmin） -1,A 正确；反应过程中气体的物质的量增多， B 不正确；根据上述数据和方程式的特点 cD 正确 33 / 57 答案 B 18某密闭容器中充入等物质的量的气体 A 和 B，一定温度下 发生反应： A（ g） +xB（ g） 2c（ g），达到平衡后，只改变反应的一个条件，测得容器中物质的浓度、反应速率随时间