第二单元化学反应的方向和限度.doc

化学反应的方向和限度化学平衡常数的理解与应用1羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反应前CO物质的量为10 mol，平衡后CO物质的为8 mol。下列说法正确的是()A升高温度，H2S浓度增加，表明该反应是吸热反应B通入CO后，正反应速率逐渐增大C反应前H2S物质的量为7 molDCO的平衡转化率为80%解析A项，升高温度，H2S浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B项，通入CO气体瞬间正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应速率开始减小，逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反应达到新的化学平衡状态，错误；C项，设反应前H2S的物质的量为n mol，列“三段式”进行解题CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1n(始)/mol10n00n(变)/mol2222n(平)/mol8n222)因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以有K0.1，解得n7，正确；D项，根据上述计算可知CO的转化率为20%，错误。答案C2顺1,2二甲基环丙烷和反1,2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为：v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1，该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则H_0(填“小于”“等于”或“大于”)。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t1_t2(填“小于”“等于”或“大于”)，判断理由是_。答案(1)3小于(2)B小于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动化学平衡常数及转化率的计算3Bodensteins研究了下列反应：2HI(g)H2(g)I2(g) 在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。(2)上述反应中，正反应速率为v正k正x2(HI)，逆反应速率为v逆k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆为速率常数，则k逆为_(以K和k正表示)。若k正0.002 7 min1，在t40 min时，v正_min1。(3)由上述实验数据计算得到v正x(HI)和v逆x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为_(填字母)。解析(1)2HI(g)H2 (g)I2 (g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x(HI)0.784，则x(H2)x(I2)0.108，K。(2)到达平衡时，v正v逆，即k正x2(HI)k逆x(H2)x(I2)，k逆k正k正/K，在t40 min时，x(HI)0.85，v正k正x2(HI)0.002 7 min1(0.85)21.95103 min1。(3)原平衡时，x(HI)为0.784，x(H2)为0.108，二者图中纵坐标均约为1.6(因为平衡时v正v逆)，升高温度，正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面， 升高温度，平衡向正反应方向移动，x(HI)减小(A点符合)，x(H2)增大(E点符合)。答案(1)(2)k正/K1.95103(3)A点、E点4(2014四川理综，7)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/来源:Zxxk.Com来源:Zxxk.Com起始时物质的量/mol来源:学,科,网来源:学.科.网Z.X.X.K平衡时物质的量/mol来源:学|科|网n(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)1.0102mol/(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解析实验中0至5 min内v(N)v(M)1.0103mol/(Lmin)，A项错误；实验中平衡时X、Y、M、N的浓度分别为0.002 mol/L、0.032 mol/L、0.008 mol/L和0.008 mol/L，求得K1.0，B项错误；实验中，平衡时X、Y、M、N的物质的量分别为(单位为mol，略去)0.20a、0.30a、a和a，则根据化学平衡常数K1.0可求得a0.120，则X的转化率为60%，C项正确；根据实验和可求出700 和800 时的平衡常数，从而可确定该反应为放热反应，该反应前后气体物质的量不发生改变，故保持温度不变，将实验中容器容积扩大一倍(相当于向10 L容器中充入X、Y的物质的量分别为0.10 mol、0.15 mol，设为实验)，平衡不移动，X的转化率不变，实验到为升温过程，升温平衡向左移动，X的转化率降低(小于60%)，则b0.060，D项错误。答案C5(1) CrO和Cr2O在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 molL1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)随c(H)的变化如图所示。用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_。由图可知，溶液酸性增大，CrO的平衡转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”)。根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，则该反应的H_0(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)2016四川理综，11(6)在一定条件下CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，当CO与H2O(g)的起始物质的量之比为15，达平衡时，CO转化了5/6。若a kg含Ca5(PO4)3F(相对分子质量为504)的质量分数为10%的磷尾矿，在上述过程中有b%的Ca5(PO4)3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g)按起始物质的量之比13混合，则相同条件下达平衡时能产生H2_kg。已知：4Ca5(PO4)3F18SiO230C2CaF230CO18CaSiO33P4(3)2015浙江理综，28(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：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)。解析(1)由图可知，随着溶液酸性增大，溶液中c(Cr2O)逐渐增大，说明CrO逐渐转化为Cr2O，则CrO的平衡转化率逐渐增大，其反应的离子方程式为：2CrO2HCr2OH2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2O)0.25 molL1、c(H)1.0107 molL1，则进一步可知c(CrO)1.0 molL120.25 molL10.5 molL1，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1.01014；升高温度，溶液中CrO的平衡转化率减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，即该反应的H小于0。(2)当CO(g)与H2O(g)的起始物质的量之比为15，设n(CO)x mol，则n(H2O)5x mol，有CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)n(始)/molx5x00n(变) /molxxxxn(平)/molxxxxK1。CO与H2O(g)按起始物质的量之比13混合时，设n(CO)a mol，n(H2O)3a mol，设生成n(H2)b mol，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)n(始)/mola3a00n(变)/molbbbbn(平)/molab3abbb由K1，得出(ab)(3ab)b2，得ba。由反应化学方程式有n(CO)nCa5(PO4)3Fb% mol，m(H2)2 g kg。(3)根据反应：起始物质的量n 00改变物质的量n n n平衡物质的量(1)n n n平衡时体积为(1)V平衡常数K另外利用分压也可以计算出：Kpp答案(1)2CrO2HCr2OH2O增大1.01014小于(2)(3)Kpp【整体分析】考点化学反应原理知识点元素化合物(铝的化合物性质迁移)、化学平衡影响因素、化学平衡常数的求算、溶度积的理解与应用、氧化还原反应等。能力解读考查知识迁移能力，识图能力、计算能力、知识运用能力。难度(区分度)中等，区分度约为0.49。(难易比例12)评价本题以化学反应原理为主要载体，延续了通过图像题考查化学平衡的出题形式，涉及到元素化合物、化学平衡及电解质溶液等相关知识，综合性强，知识覆盖面广，加强了元素化合物、电解质溶液知识的渗透，但缩减了化