讲练测高考化学一轮复习 模块三 基本理论 专题十 化学反应速率及化学平衡 考点三 化学平衡常数和转化率 第2步.doc

第1步 高考真题试水1(2014四川卷)在10 l恒容密闭容器中充入x(g)和y(g)，发生反应x(g)y(g)m(g)n(g)，所得实验数据如下表：实验编号温度/ 起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(x)n(y)n(m)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30a9000.100.15b下列说法正确的是()a实验中，若5 min时测得n(m)0.050 mol，则0至5 min时间内，用n表示的平均反应速率v(n)1.0102 mol/(lmin)b实验中，该反应的平衡常数k2.0c实验中，达到平衡时，x的转化率为60%d实验中，达到平衡时，b0.060解析：可逆反应：x(g)y(g)m(g)n(g)。v(n)v(m)0.050 mol/(10 l5 min)1.0103mol/(lmin)，a错误；k1.0，b错误；实验中，由平衡常数k1.0，得a0.12，x转化率为60%，c正确；由实验可知升温k减小，说明正反应是放热反应，900 x的转化率小于60%，b0.060，d错误。答案：c2(2014山东卷)研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2no2(g)nacl(s)nano3(s)clno(g)k1h10()2no(g)cl2(g)2clno(g)k2h2”“1；因为温度不变，所以平衡常数不变；反应()hc(no)(ch3coo)；因为ch3coo的水解程度大于no的水解程度，所以溶液a的ph小于溶液b，向溶液a中加适量naoh，溶液a的ph增大，向溶液b中加适量水，溶液b的ph减小，故b、c正确。答案：(1)k/k2(2)2.510275%不变升高温度(3)c(no)c(no)c(ch3coo)bc3(2015浙江卷)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：(1)已知：化学键chcccchh键能/kjmol1412348612436计算上述反应的h_kjmol1。(2)维持体系总压p恒定，在温度t时，物质的量为n、体积为v的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数k_(用等符号表示)。(3)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为19)，控制反应温度600 ，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了h2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实_。控制反应温度为600 的理由是_。(4)某研究机构用co2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺乙苯二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：co2h2=coh2o，co2c=2co。新工艺的特点有_(填编号)。co2与h2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移不用高温水蒸气，可降低能量消耗有利于减少积炭有利于co2资源利用解析：(1)反应过程中将拆开2 mol ch键，1 mol cc键，生成1 mol c=c键，1 mol hh键，所以h2412348612436124(kjmol1)；(2)当乙苯的转化率为时，反应容器的容积为(1)v，苯乙烯的浓度c1，h2的浓度c2，乙苯的浓度c3；kcc1c2/c3，即kc；(4)新工艺由于后续反应消耗h2，降低了h2的浓度，则有利于苯乙烯的生成；反应在相对较低的温度下进行，有利于降低能量消耗；co2能与有机物分解所生成的c反应而生成co，所以可以减少积炭；同时有利于co2的综合利用。答案：(1)124(2)kpp或kc(3)正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果600 ，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大(4)4(2013新课标全国卷)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/100kpa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高a的平衡转化率，应采取的措施为_。(2)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_。(3)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。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。解析： (1)从可逆反应a(g)b(g)十c(g)可知该反应是化学计量数增大的反应，正反应是吸热反应，欲提高a的转化率，可采用升温或降压的方法使平衡正方向移动。(2)根据恒容密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，结合差量法可求算(a)100%(1)100%。平衡时(a)100%94.1%。(3)由阿伏加德罗定律：n总0.10mol，n(a)0.101(a)0.10(2)。根据，a0.051。由图表分析知，达平衡前每间隔4 h，c(a)减少接近一半，故12 h时c(a)为0.013 moll1。答案：(1)升高温度、降低压强(2)(1)100%94.1% a(g) b(g) c(g) 0.10 0 0 k1.5(3)0.100.10(2)0.051达到平衡前每间隔4 h，c(a)减少约一半0.0135(2012北京卷)用cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物hcl。利用反应a，可实现氯的循环利用。反应a：4hclo22cl22h2o(1)已知：.反应a中，4 mol hcl被氧化，放出115.6 kj 的热量。.h2o的电子式是_。反应a的热化学方程式是_。断开1 mol ho键与断开1 mol hcl键所需能量相差约为_kj，h2o中ho键比hcl中hcl键(填“强”或“弱”)_。(2)对于反应a，下图是在4种投料比n(hcl)n(o2)，分别为11，21，41,61下，反应温度对hcl平衡转化率影响的曲线。曲线b对应的投料比是_。当曲线b，c，d对应的投料比达到相同的hcl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是_。投料比为21、温度为400 时，平衡混合气中cl2的物质的量分数是_。解析：(1)根据水分子的结构，其电子式为hh，反应a的热化学方程式为：4hcl(g)o2(g)2cl2(g)2h2o(g)h11 5.6 kjmol1；由h(生成物键能之和反应物键能之和)可得，e(ho)e(hcl)115.6(4982243)/4 kj/mol31.9 kj/mol，键能越大，化学键越稳定、越强，所以水中的ho键比氯化氢中hcl键强。(2)在其他条件不变时，o2的量越大，hcl的转化率越大，由此可确定a为61，b为41，c为21，d为11；由图可知，当hcl的转化率相同时，温度由低到高对应的投料比为41、21、11，由此可确定温度与投料比的关系是：投料比越高达到相同转化率所需的温度越低；当投料比为21、温度为400 时，hcl的转化率为80%，此时 4hclo22cl22h