2020年高三化学总复习 专题攻略 之化学反应速率和化学平衡（下）二、 化学平衡图像重难突破（含解析）

化学平衡图像很难突破一、外部条件对利率的影响1.浓度-当其他条件保持不变时，增加反应物浓度或降低产物浓度将使化学平衡向正向反应方向移动。降低反应物的浓度或增加产物的浓度会使化学平衡向反方向移动。速率-时间图2.压力-可逆反应，系统中有气体，反应前后气体体积发生变化，压力增加，化学平衡向气体体积减少的方向移动；降低压力，使化学平衡向增加气体体积的方向移动；对于反应前后气体体积没有变化的反应，如果压力改变，化学平衡将不会移动。速率-时间图以aA(g) bB(g) cC(g)为例(1)当时(2)当时(3)当时，阳性反应率和阴性反应率同时增加，但它们仍然相等，平衡没有移动。3.在其它条件保持不变的情况下，温度升高，化学平衡向吸热反应移动。降低温度，化学平衡向放热反应移动。费率时间图表(1)当正负反应应该是放热的时候(2)当正负反应都是吸热反应时4.催化剂对化学平衡的影响催化剂的使用不影响化学平衡的移动。由于所使用的催化剂对正反应速率和反反应速率具有相同程度的影响，所以平衡不会移动。然而，应该注意的是，虽然催化剂不会移动化学平衡，但是催化剂的使用会影响可逆反应达到平衡的时间。二、形象问题解决方法(1)反应速度图像分析：(1)看起点：区分反应物和产物。反应物浓度降低，产物浓度增加。大多数产品都以起点为起点。(2)观察变化趋势：区分正向反应和反向反应，区分放热反应和吸热反应。当温度升高时，V吸热V放热。看终点：区分消费集中和增殖集中。反应物的消耗浓度与产物的累积浓度之比等于反应方程式中每种物质的计量数之比。对于时间速度图像，看曲线是连续的还是跳跃的。区分“渐进变化”和“突然变化”、“大变化”和“小变化”。随着反应物浓度的增加，V正突变和V反转逐渐变化。当温度升高时，钒的吸热大大增加，而放热量略有增加。(2)化学平衡图像问题的解决方案：(1)三步分析：观察反应速率是增加还是减少；第二，看看V正和V负的相对大小。第三，看看化学平衡运动的方向。(2)四因素分析：看曲线的起点；看看曲线的变化趋势。看看曲线的转折点。看看曲线的尽头。(3)先转后平：对于可逆反应mA(g) nB(g) pC(g) qD(g)，在转化率时间曲线中，有拐点的曲线首先达到平衡。它代表高温和高压。此时，如果转化率也很高，那么m np q就在反应中。如果转换率下降，这意味着mnp q。B.正反应是吸热反应；m+np+q2.已知：CO2(克)3H2(克)CH3OH(克)H2O(克)H=-49.0千焦摩尔-1。在一定条件下，在一个容积为1 L的密闭容器中充入1摩尔CO2和3摩尔H2，测量的CO2和CH3OH(g)随时间的浓度变化曲线如右图所示。以下陈述是正确的A.为了增加平衡状态下c(CH3OH)/c(CO2)的比例，可以采用升温的方法在B3分钟，CO2的消耗率等于CH3OH的生成率，并且两者的浓度是相同的C.为了提高H2的平衡转化率，只有反应容器的体积可以在压力下减小。D.从反应开始到平衡，H2 v (H2)的平均反应速率=0.075 mol-1 min-13.下面是一个化学制品的图片4.在相同体积的封闭容器中，分别填充相同量的N2和H2，使N2 (g) 3H2 (g) 2NH3 (g)在不同温度下反应，分别在t秒测量封闭容器中NH3的体积分数。图纸如下：(1)在五个点A、B、C、D和E中，未达到化学平衡状态的点是_ _ _ _ _ _。(2)该可逆反应的正反应是_ _ _ _ _ _(填写“放热”或“吸热”)。(3)交流截面曲线为增函数，交流截面曲线为减函数。试着从反应速率和平衡的角度解释原因：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。5.众所周知，NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g) N2O4(g)(正反应和负反应应该是放热的)。现在，将一定量的NO2和N2O4的混合气体引入具有一定体积1L的恒温密封容器中。反应物浓度与时间的关系如图所示，并回答了以下问题：(1)图中有两条曲线X和Y，其中曲线_ _ _ _ _ _代表NO2浓度随时间的变化；在四个点A、B、C和D中，表明化学反应处于平衡的点是_ _ _ _ _ _。(2)化学反应速率V(NO2)=_ _ _ _ _ _ _ Moll-1min-1，用前10分钟的NO2表示；当反应进行25分钟时，曲线变化的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。(3)为了达到与最后一个相同的化学平衡状态，在25分钟时可以采取的措施是_ _ _ _ _ _。A.添加催化剂b .减少容器体积C.升温，加入一定量的N2O46.(第一类，2020) (15分)乙醇是一种重要的有机化工原料，可以通过乙烯的直接水合或间接水合来生产。回答以下问题：(1)间接水合是指乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。水解产生乙醇。写出相应反应的化学方程式(2)已知：甲醇脱水反应2ch 3oh(g)=ch3o ch 3(g)H2O(g)dh1=-23.9 kj mol-1甲醇制烯烃反应2ch 3oh(g)=C2 H4(g)2h2o(g)dH2=-29.1 kj mol-1乙醇异构化反应ch3ch 2oh(g)=ch3oc 3(g)dH3=50.7 kj mol-1然后d h=kjmol-1的C2H4 (g) H2O (g)=C2H5OH (g)进行乙烯气相直接水合反应与间接水合相比，气相直接水合具有以下优点：(3)下图显示了气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度和压力之间的关系(其中n (H2O): n (C2H4)=1: 1)(1)图中a点乙烯水合反应生成乙醇的平衡常数k=(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压质量分数)以柱型计算(2)图中P1、P2、P3和P4的压力顺序为：原因是：(3)气相直接水合一方采用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290，压力6.9MPa，n (H2O): n (C2H4)=0.6: 1。乙烯的转化率为5 。为了进一步提高乙烯的转化率，除了适当改变反应温度和压力外，还可以采取如下措施：7.(2020天津)(14分)合成氨是人类科技的重大突破。其反应原理如下：N2(g)3 H2(g)2 NH3(g)h=92.4kjmol1工业氨合成的简单流程图如下：天然气脱硫制氢N2，H2压力热交换合成氨蒸汽N2冷却液态氨(1)天然气中的H2S杂质通常被氨水吸收，产物为NH4HS。在一定条件下，向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫，再生吸收液，并写出再生反应的化学方程式。(2)第二步氯气生产原理如下：对于反应，可以确定平衡体系中的H2含量可以增加，反应速率可以加快。A.升高温度b .增加水蒸气浓度c .添加催化剂d .降低压力使用反应2进一步转化一氧化碳可以增加H2产量。如果1摩尔一氧化碳和H2(一氧化碳的体积分数为20%)的混合气体与H2O反应，得到1.18摩尔一氧化碳、二氧化碳和H2的混合气体，(3)图1显示了500和60.0兆帕平衡时原料气进料比与NH3体积分数之间的关系。根据图中A点的数据计算N2的平衡体积分数：(4)根据温度对氨合成反应的影响，在图2的坐标系中，画出在一定条件下，从将原料气引入密闭容器开始，NH3物质量随温度升高而变化的曲线图。(5)在上述流程图中，充分利用氨合成释放的热量的主要步骤是(填写序号)。在此流程图中简要描述提高氨合成原料总转化率的方法。1.回答 d2.回答 b决议这个反应的积极和消极反应应该是放热的。温升平衡反向移动。c(CH3OH)/c(CO2)减少，并且A是错误的。为了提高H2转换率，也可以使用其他方法，如冷却，C误差；当达到平衡时，v (H2)=3v (CO2)=30.075摩尔/分钟=0.225摩尔/分钟，d误差。3.回答 c分析根据图像，温度上升，平衡向前移动，正反应H0和A是错误的；(2)反应的本质是Fe3 3scn-Fe (SCN) 3，K和Cl-不参与化学反应，KCl浓度的增加不影响化学平衡，误差为B；(3)使用催化剂，反应速度加快，首先达到平衡，C正确；(4)该反应是在反应之前和之后用相同量的气态物质进行的化学反应。改变压力不影响平衡状态，即不影响A的转化率。此外，随着B的不断加入，A的转化率增加，而D是错误的。(4)答案 (1)AB (2)放热(3)交流部分：反应从正的和负的开始，反应向右进行产生NH3；CE部分：达到平衡，温度上升使平衡向左移动，NH3的体积分数变小。5.回答 (1)十溴二苯醚(2) 0.04添加0.4摩尔二氧化氮(或添加二氧化氮)(3)溴二苯醚分析 (1)曲线X在0 10分钟达到平衡时变化为0.4摩尔-1，而曲线Y在0 10分钟达到平衡时变化为0.2摩尔-1，因此可以得到作为NO2浓度变化曲线的X曲线；当达到平衡时，浓度不再随时间变化，因此点B和D都表明反应已经达到平衡。(2)NO2浓度在0 10 min达到平衡时变化为0.4 mol-1，以NO2表示的反应速率为0.04mol-1min-1；然而，NO2的浓度在25分钟时从0.6摩尔-1变化到1.0摩尔-1，而N2O4的浓度在25分钟时没有变化。因此，此时改变的条件是向容器中添加0.4摩尔NO2。(3)添加NO2后，平衡向前移动，因此为了达到与最后一个相同的化学平衡状态，平衡也可以通过增加压力(减少容器的体积)向前移动；或者采取降低温度的方法使天平向前移动。一定量的N2O4也可以填充到容器中，因为这相当于增加容器中气体的压力，使得NO2的转化率增加，即达到与最终平衡相同的平衡状态。6.回答(1)C2H 4 H2SO 4=C2H 5OSO3H；C2H5OSO3H+H2O=C2H5OH H2SO 4；(2) -45.5低污染、低腐蚀性等。(3)K=0.07(兆帕)-1；P1P2P3P4；反应分子的数量减少，在相同的温度下，压力增加，乙烯转化率增加。(3)液化和转移产物乙醇以增加n(H2O):n(C2H4)的比率。P4；从方程C2H4 (g) H2O (g)=C2H5OH (g)可以看出，反应的正反应是气体体积减少的反应，因此压力增加，平衡向前移动，乙烯转化率增加，因此压力关系为：P1 P2 P3 P4；(3)为了进一步提高乙烯的转化率，除了适当改变反应温度和压力外，还可以采取措施改变物质浓度，如从平衡体系中分离产物乙醇，或增加水蒸汽浓度，改变n(H2O):n(C2H4)比值等。(1)2nh 4 hs O2=2nh 3 H2O 2(2)90%(3)14.5%(4)(5)四；给进料气体加压；液氨分离后。未反应的N2和H2被回收。分析试题分析：首先，我们必须掌握反应规律，写出相关的化学方程式(1)O2将NH4HS氧化成S，化学方程式可得：2NH4HS O2=2NH3H2O左(2)反应吸热，反应速率加快，平衡向右移动