黑龙江省哈尔滨市第六中学高考化学一轮复习 8.2 化学平衡状态 化学平衡的移动实战训练.doc

8.2 化学平衡状态 化学平衡的移动实战训练1.2015四川高考一定量的co2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：c(s)co2(g)2co(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是()a550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动b650 时，反应达平衡后co2的转化率为25.0%ct 时，若充入等体积的co2和co，平衡向逆反应方向移动d925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数kp24.0p总答案b解析因容器体积可变，故充入惰性气体，体积增大，与反应有关的气体浓度减小，平衡正向移动，a项错误；c(s)co2(g)2co(g)平衡 60 40反应 20 40故co2的转化率为20(6020)100%25.0%，b项正确；由图象可知t 时，co和co2的体积分数相等，故充入等体积的这两种气体，平衡不移动，c项错误；kpp2(co)/p(co2)(0.96p总)2/(0.04p总)23.04p总，d项错误。22015江苏高考(双选)在体积均为1.0 l的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol co2和0.2 mol co2，在不同温度下反应co2(g)c(s)2co(g)达到平衡，平衡时co2的物质的量浓度c(co2)随温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是()a反应co2(g)c(s)=2co(g)的s0、h2p总(状态)c体系中c(co)：c(co，状态)v逆(状态)答案bc解析由图可知，升高温度，c(co2)降低，即平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，h0，a项错误；相同温度下，图中点所在曲线对应的c(co2)高，表示通入 0.2 mol co2，则点所在曲线表示通入0.1 mol co2，点和点的c(co2)相等，由图知参加反应的co2的物质的量：点大于点的2倍，且该反应为气体分子数增多的反应，同时点的温度比点高，所以体系的总压强p总：p总(状态)2p总(状态)，b项正确；状态中co2的投入量为状态的2倍，因状态压强比状态大，而加压平衡逆向移动，则状态中的c(co)小于状态中c(co)的2倍，c项正确；状态比状态的温度高，温度越高，反应速率越快，所以状态的反应速率快，d项错误。32014重庆高考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bt2下，在0t1时间内，v(y) moll1min1cm点的正反应速率v正大于n点的逆反应速率v逆dm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t1t2，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) moll1min1，b项错误；c项，t1t2，温度越高，反应速率越大，m点的正反应速率v正w点的正反应速率v正，而w点的正反应速率v正其逆反应速率v逆n点的逆反应速率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。42014江苏高考(双选)一定温度下，在三个体积均为1.0 l的恒容密闭容器中发生反应：2ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()a该反应的正反应为放热反应b达到平衡时，容器中的ch3oh体积分数比容器中的小c容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长d若起始时向容器中充入ch3oh 0.15 mol、ch3och3 0.15 mol和h2o 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行答案ad解析由、数据分析可知，降温，ch3oh的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，a项正确；b项，和对比，ch3oh(g)的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，ch3oh体积分数不变，b项错误；比温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，c项错误；d项，容器温度为387 ，平衡常数k4，而此时浓度商qc”“”或“”“”或“”)。当反应()处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应()可能处于图中的_点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过_或_的方式释放氢气。(3)2014天津高考合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：n2(g)3h2(g)2nh3(g)h92.4 kjmol1一种工业合成氨的简易流程图如下：步骤中制氢气原理如下：ach4(g)h2o(g)co(g)3h2(g)h206.4 kjmol1bco(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h41.2 kjmol1对于反应a，一定可以提高平衡体系中h2百分含量，又能加快反应速率的措施是 _。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂 d降低压强利用反应b，将co进一步转化，可提高h2产量。若1 mol co和h2的混合气体(co的体积分数为20%)与h2o反应，得到1.18 mol co、co2和h2的混合气体，则co转化率为_。图1表示500 、60.0 mpa条件下，原料气投料比与平衡时nh3体积分数的关系。根据图中a点数据计算n2的平衡体积分数：_。依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，nh3物质的量变化的曲线示意图。上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。(4)2013课标全国卷在1.0 l密闭容器中放入0.10 mol a(g)，在一定温度进行如下反应：a(g)b(g)c(g) h85.1 kjmol1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kpa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：欲提高a的平衡转化率，应采取的措施为_。由总压强p和起始压强p0计算反应物a的转化率(a)的表达式为_，平衡时a的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数k_。a.由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物a的物质的量n(a)，n总_ mol，n(a)_ mol。b下表为反应物a浓度与反应时间的数据，计算：a_。反应时间t/h04816c(a)/(moll1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(a)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(a)为_moll1。答案(1)压强 l1l2，so3(g)分解的热化学方程式：2so3(g)2so2(g)o2(g) h196 kjmol1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大(2)30c加热减压(3)a90%14.5%对原料气加压；分离液氨后，未反应的n2、h2循环使用(4)升高温度、减小压强100%94.1%a(g)b(g)c(g)起始/(moll1) 0.10 0 0平衡/(moll1) 0.10 0.10 0.10 (194.1%) 94.1% 94.1%k1.5 moll1a.0.100.10b0.051达到平衡前每间隔4 h，c(a)减少约一半0.013解析(1)根据题目中的热化学方程式得出2so3(g)2so2(g)o2(g) h196 kjmol1，该反应是吸热反应，若x为温度，当压强不变升高温度时，so3的平衡转化率升高，不符合题图中曲线的变化趋势；该反应为气体分子数增大的反应，若x为压强，当温度不变加压时，平衡向逆反应方向移动，so3的平衡转化率降低，符合题图中曲线的变化趋势，所以x为压强，l为温度。该反应为吸热反应，若压强不变，升高温度，则so3的平衡转化率升高，所以l2l1。(2)根据氢原子守恒得zx2zy，则z。v30 mlg1min1。由题图可以看出，温度越高，平衡时氢气的压强越大，说明反应()逆向移动，该反应为放热反应，h1(t2)。反应()的化学平衡常数为k，温度不变，化学平衡常数不变，向恒容体系中充入h2，平衡时c(h2)不变，故压强不变，应为图中c点。反应()为放热反应且为气体分子数减小的反应，故加热或减压均使反应()平衡逆向移动而释放氢气。(3)增大水蒸气浓度，平衡右移，但h2百分含量不一定提高；加入催化剂，对平衡无影响，不能提高h2的百分含量；降低压强，反应速率减慢。设达到平衡时co转化了x mol。co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)n起始 0.2 mol 0 mol 0.8 moln平衡 (0.2x) mol x mol (0.8x) mol(0.2x)x(0.8x)1.18，x0.18，co100%90%。方法1：设达到平衡时n2转化了x mol。n2(g)3h2(g)2nh3(g)n起始 n mol 3n mol 0n平衡 (nx) mol (3n3x) mol 2x mol100%42%，x0.592n故n2体积分数100%100%14.5%。方法2：由n2、h2按13投料，n2与h2又按照13发生反应，故从反应开始到反应平衡，n2和h2之比始终为13。n2体积分数(142%)14.5%。反应初期，nh3从无到有，在未达到平衡前，nh3物质的量是增大的，达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，nh3物质的量逐渐减小，曲线见答案。通过热交换器(步骤)，加热进入合成塔的原料气，同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有：对n2、h2加压；将产物nh3液化分离，减小生成物浓度；将未反应的n2、h2循环使用。(4)要提高a的转化率，就要通过改变外界条件使平衡正向移动，可以从浓度、温度、压强三个方面考虑，可以采取的措施有从容器中分离出b、c、扩大容器的体积、升高温度。一定温度下在密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，设反应后气体的总物质的量为x