化学平衡巩固及提高之三.doc

1 化学平衡巩固及提高之三化学平衡巩固及提高之三 1 在 1100 一定容积的密闭容器中发生反应 FeO s CO g Fe s CO2 g H akJ mol a 0 该温度下K 0 263 下列有关该反应的说法正确的是 A 若生成 1 mol Fe 则吸收的热量小于akJ B 若升高温度 正反应速率加快 逆反应速率减慢 则化学平衡正向移动 C 若容器内压强不随时间变化 则可以判断该反应已达到化学平衡状态 D 达到化学平衡状态时 若c CO 0 100 mol L 则c CO2 0 0263 mol L 2 已知 2CH3OH g CH3OCH3 g H2O g H 25 kJ mol 某温度下的平衡常数为 400 此温度下 在 1 L 的密闭容器中加入 CH3OH 反应到某时刻测得各组分 的物质的量浓度如下 物质 CH3OHCH3OCH3H2O c mol L 1 0 81 241 24 下列说法正确的是 A 平衡后升高温度 平衡常数 400 B 平衡时 c CH3OCH3 1 6 mol L C 平衡时 反应混合物的总能量减少 20 kJ D 平衡时 再加入与起始等量的 CH3OH 达新平衡后 CH3OH 转化率增大 双选 3 2011 江苏高考 15 700 时 向容积为 2L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O 发生 反应 CO g H2O g CO2 g H2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中 t1 t2 反应时间 minn CO molH2O mol 01 200 60 t1 0 80 t2 0 20 下列说法正确的是 A 反应在 t1min 内的平均速率为 v H2 0 40 t1 mol L 1 min 1 B 保持其他条件不变 起始时向容器中充入 0 60molCO 和 1 20 molH2O 到达平衡时 n CO2 0 40 mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20molH2O 与原平衡相比 达到新平衡时 CO 转化率增 大 H2O 的体积分数增大 D 温度升至 800 上述反应平衡常数为 0 64 则正反应为吸热反应 4 2011 安徽高考 9 电镀废液中 Cr2O72 可通过下列反应转化成铬黄 PbCrO4 Cr2O72 aq 2Pb2 aq H2O l 2 PbCrO4 s 2H aq H 0 该反应达平衡后 改变横坐标表示的反应条件 下列示意图正确的是 5 2011 江苏高考 12 下列说法正确的是 A 一定温度下 反应 MgCl2 1 Mg 1 Cl2 g 的 H 0 S 0 2 B 水解反应 NH4 H2ONH3 H2O H 达到平衡后 升高温度平衡逆向移动 C 铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 D 对于反应 2H2O2 2H2O O2 加入 MnO2或升高温度都能加快 O2的生成速率 6 T 时 在 2 L 密闭容器中使 X g 与 Y g 发生反应生成 Z g 反应过程中 X Y Z 的浓度变化如图 1 所示 若保持其他条件不变 温度分别为T1和T2时 Y 的体积百分含量与时间的关系如图 2 所示 则下列结论不正确的是 A 容器中发生的反应可表示为 3X g Y g 2Z g B 反应进行的前 3 min 内 用 X 表示的反应速率 v X 0 3mol L min C 保持其他条件不变 升高温度 反应的化学平衡常数K增大 D 若改变反应条件 使反应进程如图 3 所示 则改变的条件可能是使用了催化剂 7 向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2 一定条件下使反应 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 达 到平衡 正反应速率随时间变化的示意图如右所示 由图可得出的正确结论是 A 反应在 c 点达到平衡状态 B 反应物浓度 a 点小于 b 点 C 反应物的总能量低于生成物的总能量 D t1 t2时 SO2的转化率 a b 段小于 b c 段 第 7 题图 第 8 题图 8 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 A A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H 0 B CO2 g H2 g CO g H2O g H 0 C CH3CH2OH g CH2 CH2 g H2O g H 0 D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CH CH2 g 2 H2O g H 0 9 相同温度下 在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g H 92 4 kJ mol 实验测得起始 平衡时的有关数据如下表 起始时各物质物质的量 mol容器 编号 N2H2NH3 平衡时反应中的能量变化 130 放出热量 a kJ 230 放出热量 b kJ 260 放出热量 c kJ 3 下列叙述正确的是 A 放出热量关系 a b C 达平衡时氨气的体积分数 D N2的转化率 10 氯气在 295K 100Kpa 时 在 1L 水中可溶解 0 09mol 实验测得溶于水的 Cl2约有三分之一 与水反应 请回答下列问题 1 该反应的离子方程式为 2 估算该反应的平衡常数 列式计算 3 在上述平衡体系中加入少量 NaOH 固体 平衡将向 移动 4 如果增大氯气的压强 氯气在水中的溶解度将 填 增大 减小 或 不变 平衡将向 移动 11 某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵 NH2COONH4 分解反应平衡常数和水解反应速率的测定 1 将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中 假设容器体积不变 固体试样体积忽略 不计 在恒定温度下使其达到分解平衡 NH2COONH4 s 2NH3 g CO2 g 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表 温度 15 020 025 030 035 0 平衡总压强 kPa 5 78 312 017 124 0 平衡气体总浓度 10 3mol L 2 43 44 86 89 4 可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 A 2v NH3 v CO2 B 密闭容器中总压强不变 C 密闭容器中混合气体的密度不变 D 密闭容器中氨气的体积分数不变 根据表中数据 列式计算 25 0 时的分解平衡常数 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中 在 25 下达到分解平衡 若在恒 温下压缩容器体积 氨基甲酸铵固体的质量 填 增加 减小 或 不变 氨基甲酸铵分解反应的焓变 H 0 熵变 S 0 填 或 2 已知 NH2COONH4 2H2ONH4HCO3 NH3 H2O 该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨 基甲酸铵溶液测定水解反应速率 得到c NH2COO 随时间变化趋势如图所示 计算 25 时 0 6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率 根据图中信息 如何说明水解反应速率随温度升高而增大 12 2011 全国 II 卷 28 15 分 注意 在试题卷上作答无效 反应 aA g bB g 催化剂 cC g H 0 在等容条件下进行 改变其他反应条件 在 阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示 4 回答问题 1 反应的化学方程式中 a b c 为 2 A 的平均反应速率 vI A v A v A 从大到小排列次序为 3 B 的平衡转化率 I B B B 中最小的是 其值是 4 由第一次平衡到第二次平衡 平衡移动的方向是 采取的措施是 5 比较第 阶段反应温度 T2 和第 阶段反应温度 T3 的高低 T2 T3 填 此反应为放热反应 降低温度 平衡向正反应方向移动 注 只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可 等效平衡等效平衡 一 概念 在一定条件 恒温恒容或恒温恒压 下 同一可逆反应体系 不管是从正反应开始 还是从逆反 应开始 在达到化学平衡状态时平衡状态时 任何相同组分的百分含量百分含量 体积分数 物质的量分数等 均相同 这样的化学平衡互称等效平衡 概念理解 1 只要是等效平衡 平衡时同一物质的百分含量百分含量 体积分数 物质的量分数等 一定相 同 2 外界条件相同 通常可以是 恒温 恒容 恒温 恒压 3 平衡状态只与始态有关 而与途径无关 如 无论反应从正反应方向开始 还是从逆反应 方向开始 投料是一次还是分成几次 反应容器经过扩大 缩小或缩小 扩大的过程 比较时都运用 一边倒一边倒 倒回到起始的状态倒回到起始的状态进行比较 二 等效平衡的分类 在等效平衡中比较常见并且重要的类型主要有以下二种 I I 类 全等等效类 全等等效 不管是恒温恒容恒温恒容还是恒温恒压是恒温恒压 只要 一边倒 倒后各反应物起始用量是一致起始用量是一致 的的就是全等等效 全等等效 平衡除了满足等效平衡特征 转化率相同 平衡时百分含量 体积分数 物质的量分 数 一定相等 外还有如下特征 一边倒一边倒 后同物质的起始物质的量相等 平衡物质的量也一定相等 后同物质的起始物质的量相等 平衡物质的量也一定相等 拓展与延伸 拓展与延伸 在解题时如果要求起始 物质的量相等 或 平衡物质的量相等 字眼的肯定是等效 平衡这此我们只要想办法让起始用量相等就行 例例 1 1 将 6molX 和 3molY 的混合气体置于密闭容器中 发生如下反应 2X g Y g 2Z g 反应达到平衡状态 A 时 测得 X Y Z 气体的物质的量分别为 1 2mol 0 6mol 和 4 8mol 若 X Y Z 的起始物质的量分别可用 a b c 表示 请回答下列问题 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 5 0 10 0 15 0 20 0 0 05 0 10 0 15 0 0 010 0 15 0 浓度 mol L 1 B A C 3 00 2 00 1 00 1 86 0 76 0 62 1 50 1 00 0 50 时间 min I 0 05 010 0 0 05 0 10 0 1 0 2 0 时间 min 浓度 mol L 1 B A C B B A 0 05 010 0 0 05 0 10 0 1 0 2 0 时间 min 浓度 mol L 1 C A C 5 1 若保持恒温恒容 且起始时 a 3 2mol 且达到平衡后各气体的体积分数与平衡状态 A 相同 则起始时 b c 的取值分别为 2 若保持恒温恒压 并要使反应开始时向逆反应方向进行 且达到平衡后各气体的物质的量与 平衡 A 相同 则起始时 c 的取值范围是 IIII 类 类 相似等效 相似等效分两种状态分别讨论 1 1 恒温恒压下 恒温恒压下对于气体体系通过 一边倒 的办法转化后 只要反应物 或生成物 的物质的量物质的量 的比例的比例与原平衡起始态相同 两平衡等效 恒温恒压下的相似等效平衡的特征是 平衡时同一物质同一物质转化率相同 百分含量 体积分数 物质的 量分数 相同 浓度相同浓度相同 2 恒温恒容下恒温恒容下对于反应前后气体总物质的量没有变化气体总物质的量没有变化的反应来说 通过 一边倒 的办法转化后 只要反应物 或生成物 的物质的量的比例物质的量的比例与原平衡起始态相同 两平衡等效 恒温恒容下的相似等效平衡的特征是 平衡时同一物质同一物质转化率相同 百分含量 体积分数 物质的 量分数 相同 浓度不相同浓度不相同 拓展与延伸 拓展与延伸 属于相似等效的问题 我们只要想办法让物质的量的比例物质的量的比例与原平衡起始态相同起始用 量相等就行 例例 2 2 将 6molX 和 3molY 的混合气体置于容积可变的密闭容器中 在恒温恒压发生如下反应 2X g Y g 2Z g 反应达到平衡状态 A 时 测得 X Y Z 气体的物质的量分别为 1 2mol 0 6mol 和 4 8mol 若 X Y Z 的起始物质的量分别可用 a b c 表示 若起始时 a 3 2mol 且达到平衡后各气 体的体积分数与平衡状态 A 相同 则起始时 b c 的取值分别为 总结总结 通过上述分析等效平衡的问题解题的关键是 读题时注意勾画出这些条件 读题时注意勾画出这些条件 分清类别 用 相应的方法 使起始物质量相等或起始物质的量比相等 求解 我们常采用 一边倒 又称等价转换 的方法 分析和解决等效平衡问题 例例 3 3 在一定温度下 把 2mol SO2和 1mol O2通入一定容积的密闭容器中 发生如下反应 当此反应进行到一定程度时反应混合物就处于化学平衡状态 现在该容器中维 22 OSO2 3 SO2 持温度不变 令 a b c 分别代表初始时加入的的物质的量 mol 如果 a b c 取 322 SOOSO 不同的数值 它们必须满足一定的相互关系 才能保证达到平衡状态时 反应混合物中三种气体的百 分含量仍跟上述平衡完全相同 请填空 1 若 a 0 b 0 则 c 2 若 a 0 5 则 b c 3 a b c 的取值必须满足的一般条件是 请用两个方程式表示 其中一个只含 a 和 c 另一个只含 b 和 c 例例 4 4 如图所示 在一定温度下 把 2 体积 N2 和 6 体积 H2 通入一个带有活塞的容积可变的容器中 活塞的一端与大气相通 容器中发生以下反应 正反应放热 若反应达到平衡 22 H3N 3 NH2 后 测得混合气体的体积为 7 体积 据此回答下列问题 N2 2 体积 H2 6 体积 1 保持上述反应温度不变 设 a b c 分别代表初始加入的 N2 H2和 NH3的体积 如果反应达 到平衡后混合气体中各气体的体积分数仍与上述平衡相同 那么 若 a 1 c 2 则 b 在此情况下 反应起始时将向 填 正