2019年高考化学一轮复习第七单元化学反应速率和化学平衡考点规范练21化学平衡的移动化学反应进行的方向

1、2019 年高考化学一轮复习第七单元化学反应速率和化学平衡考点规范练21 化学平衡的移动化学反应进行的方向一、选择题( 本题共 10 小题 , 每小题 5 分 , 共 50 分。每小题只有一个选项符合题目要求)1. 下列过程属于熵增加的是()A. 一定条件下, 水由气态变成液态B. 工业上合成氨C. 将散落的火柴放入火柴盒D.固态碘升华2. 下列说法正确的是()A. 食物在常温下腐败是自发进行的B. 凡是放热反应都是自发的C. 自发反应都是熵增大的反应D.电解池的反应属于自发反应3. 某温度下, 在容积为2 L 的密闭容器中, 加入 1 mol X(g) 和 2 mol Y(g) 发生反应:X

2、(g)+ mY(g)3Z(g)平衡时 ,X、 Y、 Z的体积分数分别为30%、 60%、 10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g), 再次达到平衡后 ,X、 Y、 Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()A. m=2B. 两次平衡的平衡常数相同C.X与 Y的平衡转化率之比为1 1D.第二次平衡时,Z 的浓度为0.4 mol ·L -14. 在不同温度下, 向容积为V L 的密闭容器中加入0.5 mol NO 和 0.5 mol 活性炭 , 发生反应 :2NO(g)+C(s)N 2(g)+CO2(g) H<0, 达到平衡时的数据如下:温度 /n(C)/moln(CO2)/m

3、olT10.15T20.375下列有关说法正确的是()A. 由上述信息可推知: T1>T2B.T2 时, 若反应达平衡后再缩小容器的体积, c(N2) c(NO)增大C.T1 时, 若开始时反应物的用量均减少一半, 平衡后NO的转化率增大D.T1 时, 该反应的平衡常数K=5. 一定温度下, 某恒温密闭容器中存在如下平衡:2SO2(g)+O 2(g)2SO3(g) H<0减小压强后, 下列说法错误的是()A. 平衡常数不变B. n(O2)增大C.SO2的体积分数增大D.c(SO2)增大6. 下列说法正确的是()A. H<0、 S>0 的反应在温度低时不能自发进行B.NH

4、4HCO3(s)NH 3(g)+H 2O(g)+CO2(g) H=+185.57 kJ · mol -1 能自发进行, 原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C. 焓变和熵变都与反应的自发性有关, 因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下7. 可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g)A. 减小容器容积, 平衡向右移动B. 加入催化剂,Z 的产率增大C. 增大c(X),X 的转化率增大D.降低温度,Y 的转化率增大8.(xx 贵州铜仁模拟)可逆反应, 使用催化剂, 可以改变化学反应进行的方向H<0, 达到平衡时, 下列说法正确的是()mA(s)

5、+ nB(g) pC(g)+ qD(g) 反应过程中其他条件不变时C的百分含量C%与温度( T) 和压强( p) 的关系如图所示, 下列叙述中正确的是()12A. 达到平衡后, 使用催化剂,C%将增大B. 达到平衡后, 若升高温度, 化学平衡向逆反应方向移动C. 方程式中n>p+qD.达到平衡后, 增加 A的量有利于化学平衡向正反应方向移动9.(xx 福建四地六校模拟)已知反应2SO2(g)+O 2(g)2SO 3(g) H<0, 向某容积恒定的密闭容器中按体积比2 1 充入SO2和 O2, 在一定条件下发生反应。右图是某物理量(Y)随时间 (t )变化的示意图(图中 T 表示温度

6、), Y可以是 ()A.O2的体积分数B.SO2的转化率C. 密闭容器内的压强D. 混合气体的密度10. 一定条件下合成乙烯发生反应:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)。反应的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示, 下列说法正确的是()A. 生成乙烯的速率: v( M)> v( N)B. 平衡常数: KM<KNC. 催化剂会影响CO2的平衡转化率D.若投料比n(H2) n(CO2)=3 1, 则图中M点时,CO2的体积分数为15.4%二、非选择题( 本题共 3 个小题 , 共 50 分 )11 .(16 分 ) 甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,

7、 是一种重要的化工原料, 有着重要的用途和应用前景。(1) 若在恒温、恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g), 则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有( 填序号 ) 。A.CO的百分含量保持不变B. 容器中H2的浓度与CO的浓度相等C. 容器中混合气体的密度保持不变D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等(2) 工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种: 甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3 OH(g)CO(g)+2H2(g), 此反应能自发进行的原因甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大 , 表示生成

8、的该物质越多) 影响关系如图所示。则当n(O2) n(CH3OH)=0.25 时 ,CH3OH与 O2发生的主要反应方程式为; 在制备H2时最好控制n(O2) n(CH3OH)=。12 .(xx 浙江理综, 节选 )(18 分 ) 催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明 , 在 Cu/ZnO催化剂存在下,CO2与 H2可发生两个平行反应, 分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下:CO2(g)+3H 2(g)CH3OH(g)+H2O(g)-1 H1=- 53.7 kJ · mol-1 CO2 (g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g) H2 某实验

9、室控制CO2和H2初始投料比为1 2.2, 在相同压强下, 经过相同反应时间测得如下实验数据T/K催化剂CO2转化率/%甲醇选择性/%543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6备注 Cat.1:Cu/ZnO 纳米棒 ;Cat.2:Cu/ZnO 纳米片 ; 甲醇选择性: 转化的CO2中生成甲醇的百分比已知 : CO和H2的标准燃烧热分别为- 283.0 kJ · mol -1和 - 285.8 kJ · mol -11 H2O(l)H 2O(g) H3=+44.0 kJ · mol

10、 -1请回答 ( 不考虑温度对 H 的影响 ):(1) 反应的平衡常数表达式K= 。(2) 有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有。A. 使用催化剂Cat.1B. 使用催化剂Cat.2C. 降低反应温度D.投料比不变, 增加反应物的浓度E.增大CO2和 H2的初始投料比(3) 表中实验数据表明, 在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响, 其原因是。(4) 研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇, 则生成甲醇的反应发生在极 , 该电极反应式是。13.(16 分 ) 自从 1902 年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来, 氮的固定的相关研究获

11、得了不断的发展。(1) 下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数( K) 值。反应大气固氮N2(g)+O 2(g)2NO(g)温度 / 272 260K313.84 × 10 -311分析数据可知: 大气固氮反应属于( 填“吸热”或“放热”) 反应。 2 260 时 , 向容积为2 L 的密闭容器中充入0.3 mol N 2和 0.3 mol O 2,20 s 时反应达到平衡。则此时得到NO mol, 用N2表示的平均反应速率为。(2) 已知工业固氮反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H<0, 在其他条件相同时, 分别测定此反应中N2的平衡转化率随压强和温度(T)变

12、化的曲线如图A、B 所示, 其中正确的是( 填“A”或“B”),T1T2( 填“>”或“<”) 。(3)20 世纪末 , 科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷( 能传递H+) 为介质, 用吸附在它内外表面上的金, 通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如C 所示 , 阴极的电极参考答案考点规范练21 化学平衡的移动化学反应进行的方向1 .D 熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。水由气态变成液态是熵减小的过程,A 项不符; 工业合成氨的反应为N2+3H22NH3, 该反应为熵减小的过程,B 项不符合题意; 将散落的火柴放,C 项不符合题意; 固态碘升华属于熵增加的过程,D

13、 项符合题意。2 .A 食物在常温下腐败是自发进行的,A 项正确 ; 放热反应不一定都是自发进行的, 如煤炭燃烧要加,B 项错误 ; 自发反应由焓变和熵变两个方面决定, 熵变增大的反应不一, 如H2O通电生成H2和O2的反应不能自发进行,C 项错误 ; 电解池的反应属于非自发反,D 项错误。3 .D 运用三段式求算m。设转化的X的物质的量为n mol 。X(g)+ mY(g)3Z(g)(mol)120(mol)nmn3n(mol)(1-n)(2 -mn)3n:(1- n)(2 -mn) 3n=30%60% 10%: n=0. 1, m=2。m=2 知 ,A 项正确 ; 由第二次平衡时,X、 Y

14、、 Z的体积分数不变可知两次平衡的平衡常数相同, 则 B; 由 m和 n 的数值及起始量可计算出X、 Y二者的平衡转化率都为10%,C项正确; 第二次平衡时 , c(Z)=0.2 mol · L-1 ,D 项错误。4 .D 由表中数据可知, T1 时达到平衡n(C)=0.35 mol, T2 时达到平衡n(C)=0.375 mol, 由于反应 2NO(g)+C(s)N 2(g)+CO2(g) 的 H<0, 则有T1<T2,A 项错误 ; T2 时 , 达到平衡时再缩小容器的体积,平衡不移动, c(N2) c(NO)不变 ,B 项错误; T1 时 ,若开始时反应物的用量均减

15、少一半, 相当于平衡时不改变反应物的量而将容器的体积增大一倍, 该过程中平衡不移动,NO的转化率不变,C 项错误 ; T1 时 , 该反应的平衡常数为K=,D 项正确。5 .D 温度不变, 平衡常数不变,A 项正确 ; 该反应是气体体积减小的反应, 减小压强, 该平衡向逆反应方向移动, n(O2)和 n(SO2)增大,SO2的体积分数增大,B、 C项正确; 减小压强该平衡逆向移动, 容器中各物质的浓度均减小,D 项错误。6 .B H<0、S>0的反应, H-TS<0, 在任何温度下都能自发进行,A 项错误 ; H>0、S>0, 反应能自发进行说明 H-T S<

16、;0, 原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B 项正确 ; 反应能否自发进行需要由焓变、熵变和温度共同决定,C 项错误 ; 在其他条件不变的情况下, 使用催化剂可以改变化学反应速率, 但不能改变化学平衡状态和化学反应的方向,D 项错误。7.D 因为反应前后气体体积不变, 所以减小容器容积(即加压)平衡不移动,A 项错误 ; 加入催化剂,只改变反应速率, 不改变平衡状态,Z 的产率不变,B 项错误 ; 增大c(X), 根据勒夏特列原理可知, 平衡移动只能减弱c(X) 增大 , 不会改变c(X) 增大的事实, 可知 X的转化率减小,C 项错误 ; 正反应为放热反应 , 降低温度, 平衡

17、正向移动,Y 的转化率增大,D 项正确。8.B 当其他条件一定时, 温度越高, 反应速率越大, 可逆反应达到平衡所用的时间越短。由图1 可知 T1>T2, 温度越高, 平衡时C的百分含量越小, 故此反应的正反应为放热反应,B 项正确 ; 对于气体反应 , 当其他条件一定时, 压强越高, 反应速率越大, 达到平衡所用的时间越短。由图2 可知p2>p1, 压强越大 , 平衡时 C的百分含量越小, 说明正反应为气体物质的量增大的反应, 即 n<p+q,C 项错误 ; 催化剂只改变化学反应速率, 对平衡移动没有影响, 使用催化剂,C 的百分含量不变,A 项错误 ;A 为固体 ,浓度为

18、定值, 达到平衡后增加A的量, 平衡不移动,D 项错误。9.B 根据“先拐先平速率大”可知T2>T1;2SO2(g)+O 2(g)2SO3(g) H<0, 升高温度平衡逆向移动,O2的体积分数增大,SO2的转化率减小, 密闭容器内的压强增大,A、 C两项错误,B 项正确 ; 根据 =, 混合气体的密度不变,D 项错误。10.D 化学反应速率随温度的升高而加快, 而由M点到N点 , 催化剂的催化效率降低, 所以v( M)有可能小于v( N), 故 A项错误 ; 升高温度, 二氧化碳的平衡转化率降低, 则升温平衡逆向移动, 所以化学平衡常数减小, 即KM>KN, 故 B 项错误

19、; 催化剂只影响反应速率, 不影响平衡移动和转化率, 故C项错误;设开始投料n(H2)=3 mol, 则 n(CO2)=1 mol, 在 M点平衡时二氧化碳的转化率为50%,所以有6H 2(g)+2CO2(g)CH 2CH2(g)+4H 2O(g)31001.50.50.2511.50.50.25所以CO2的体积分数为×100%=15.4%故,D项正确。11.答案 (1)AD(2) 该反应是一个熵增的反应( 或 S>0) 2CH3OH+O22HCHO+22HO 0.5解析 (1) 浓度相等不能说明其浓度不再变化,B 错误 ; 气体总质量一定、容器容积一定, 密度始终不变 ,C

20、错误。(2) 该反应是一个熵增的反应, 若是放热反应, 则一定能自发进行, 若是吸热反应, 则一定条件下能自发进行。n(O2) n(CH3OH)=0.25 时 , 主要生成甲醛。制备H2时要求H2的选择性要好, 由图可知在 n(O2) n(CH3OH)=0.5 时 ,H2的选择性接近100%。12.答案 (1)(2)CD(3) 表中数据表明此时反应未达到平衡, 不同的催化剂对反应的催化能力不同, 因而在该时刻下对甲醇选择性有影响(4) 阴CO2+6H+6e-CH3OH+H2O解析 (1) 根据热化学方程式可写出平衡常数表达式K=。(5) 根据反应, 提高CO2的转化率, 需使平衡正向移动, 催

21、化剂只能改变反应速率, 对化学平衡无影响 ,A、 B项都错误; 该反应为放热反应, 降低反应温度, 平衡正向移动,C 项正确 ; 该反应的正反应为气体体积减小的反应, 反应物浓度等比例增大时, 相当于增大压强, 平衡正向移动,D 项正确 ; 增大CO2和 H2的初始投料比时, 相当于增大了CO2的用量,CO2的转化率降低,E 项错误。(6) 该反应未达平衡时, 催化剂如果对反应的催化能力强, 则产生的甲醇多, 产生的CO少 , 即对甲醇的选择性高。(4)CO2得电子后生成CH3OH,故生成甲醇的电极为阴极, 在酸性条件下, 电极反应式为CO2+6H+6e-CH3OH+H2O。13. 答案 (1

22、) 吸热 0.20.002 5 mol ·L -1·s -1(2)B> (3)N 2+6H+6e-2NH3解析 (1) 升高温度, 其平衡常数增大, 说明升温时平衡向正反应方向移动, 即正反应为吸热反应。设平衡时NO的物质的量为x mol, 根据“三段式”法计算如下N2(g)+ O2(g)2NO(g)起始 /mol0.30.30转化 /mol0.5 x0.5xx平衡 /mol0.3-0.5 x0.3-0.5xx2 260 时 , 平衡常数K为1, 则 =1, 解得x=0. 2, v(N2)=0.002 5 mol· L-1· s-1。(2) 工业固

23、氮为放热、气体体积减小的反应, 在温度相同的条件下, 增大压强, 平衡正向移动,N2的转化率增大; 在压强相同的条件下, 升高温度, 平衡逆向移动,N 2的转化率减小, 即 T1>T2。(3) 根据电解装置图和电解原理分析, 阴极发生还原反应, 氮气在阴极上放电, 与氢离子结合生成氨气 , 阴极的电极反应式为N2+6e- +6H+2NH3。2019 年高考化学一轮复习第七章化学反应速率和化学平衡课时梯级作业二十三7.2化学平衡状态化学平衡的移动一、选择题( 本题包括6 小题 , 每题 7 分 , 共 42 分 )1. 对处于化学平衡的体系, 关于化学平衡与化学反应速率的因果关系正确的是选

24、项因果A化学反应速率变化化学平衡一定发生移动B化学平衡不移动一定是在催化剂存在下, 化学反应速率变化C正反应进行的程度大正反应速率一定大D化学平衡发生移动化学反应速率一定变化2. (xx ·南宁模拟 )一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H<0。下列有关叙述正确的是()A. 升高温度, v( 正 ) 变大 , v( 逆 ) 变小B. 恒温恒容,充入O2,O2的转化率升高C. 恒温恒压,充入N2, 平衡不移动D. 恒温恒容,平衡前后混合气体的密度保持不变【解析】选D。升高温度, 正、逆反应速率均增大,A 项错误 ; 恒温恒容充入O2 ,O2的转化率减小,B 项错

25、误 ;恒温恒压, 充入N2, 平衡体系中各物质浓度减小, 相当于减小压强, 平衡逆向移动,C 项错误 ; 平衡前后气体总质量不变, 在恒容条件下, 由公式 =, 可知混合气体的密度不变,D 项正确。【加固训练】将 NO2装入带活塞的密闭容器中, 当反应2NO2(g)N 2O4(g) 达到平衡后, 改变下列一个条件, 其中叙述正确的是 ()A. 升高温度, 气体颜色加深, 则此反应为吸热反应B. 慢慢压缩气体体积, 平衡向右移动, 混合气体颜色变浅C. 慢慢压缩气体体积, 使体积减小一半, 压强增大, 但小于原来的两倍D. 恒温恒容时, 充入惰性气体, 压强增大, 平衡向右移动, 混合气体的颜色

26、变浅【解析】选C。 A项 , 颜色加深平衡向左移动, 所以正反应为放热反应, 错误 ;B 项 , 首先假设压缩气体平衡不移动 , 加压颜色加深, 但平衡向右移动, 使混合气体颜色在加深后的基础上变浅, 但一定比原平衡的颜色深,错误 ; C 项 , 首先假设平衡不移动, 若体积减小一半, 压强为原来的两倍, 但平衡向右移动, 使压强在原平衡两倍的基础上减小, 正确 ;D 项 , 体积不变, 反应物及生成物浓度不变, 所以正、逆反应速率均不变, 平衡不移动 , 颜色无变化, 错误。3 .(xx ·临沂模拟 ) 反应 X(g)+Y(g)2Z(g) H>0, 达到平衡时, 下列说法不正

27、确的是()A. 减小容器体积, 平衡不移动B. 加入催化剂,Z 的产率不变C. 增大c(X),X 的转化率增大D. 升高温度,Y 的转化率增大【解析】选C。对于反应前后气体总体积不变的可逆反应, 压强改变平衡不移动,A 正确 ; 催化剂只能改变反应速率, 不能使平衡发生移动,B 正确 ; 两种气态物质发生的可逆反应, 增大一种物质的浓度, 另一种物质的转化率增大, 自身的转化率减小,C 错误 ; 升高温度, 平衡向吸热反应方向移动,X、 Y的转化率增大,D 正确。4 .CO可用于合成甲醇, 反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图

28、所示。下列有关叙述正确的是()A. 该反应 H>0B. 实际生产中控制在250 、压强越大越好C. 图中三点的速率大小关系为a>b>cD. 将甲醇液化, 可以提高CO的转化率【解析】选 D。由图象可知, 压强一定的情况下, 温度越高,CO的转化率越小, 则平衡向逆反应方向移动, 故正反应放热, H<0,A 错误; 由图知 250 、1.3× 104 kPa 左右的条件下CO的转化率已很高, 增大压强, 会增大生产成本, 造成不必要的浪费,B 错误 ; 图中三点的压强相同, 温度越大速率越快, 速率大小关系为c>b>a,C 错误 ; 将甲醇液化, 减

29、小气体甲醇的浓度, 平衡右移, 可以提高CO的转化率,D 正确。5 .(xx ·信阳模拟 ) 已知反应:CO(g)+3H 2 (g)CH 4(g)+H 2O(g) 。起始以物质的量之比为11充入反应物, 不同压强条件下,H 2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、 N点标记为)。下列有关说法正确的是()A. 上述反应的 H<0B.N 点时的反应速率一定比M点快C. 降低温度,H 2的转化率可达到100%D. 工业用此法制取甲烷应采用更高的压强【解析】选A。由图象可知, 其他条件相同时, 温度升高,H2的转化率降低, 平衡逆向移动, 说明正反应放热 , H<0,A 正确

30、 ;N 点的温度比M点低 , 但压强又高于M点 , 无法判断哪一点的反应速率快,B 错误 ; 降低温度 ,H2的转化率会增大, 但可逆反应的反应物转化率不会达到100%,C错误 ; 控制合适的温度和压强, 既能保证反应速率较快, 也能保证H2有较高的转化率, 采用更高的压强要提高对设备的要求, 增加经济成本,D 错误。6.( 能力挑战题) 一个不导热的密闭反应器中, 只发生两个反应:a(g)+ b(g)2 c(g) H1<0x(g)+3 y(g)2 z(g) H2>0进行相关操作且达到平衡后( 忽略体积改变所做的功), 下列叙述错误的是()A. 等压时, 通入惰性气体, c 的物质

31、的量不变B. 等压时, 通入z 气体, 反应器中温度升高C. 等容时, 通入惰性气体, 各反应速率不变D. 等容时, 通入z 气体, y 的物质的量浓度增大【解析】选A。等压时, 通入惰性气体, 气体的体积增大, 平衡x(g)+3 y(g)2 z(g)( H2>0) 向左移动, 反应放热, 反应体系的温度升高, 由于该反应容器是一个不导热的容器, 所以平衡a(g)+ b(g)2 c(g) 也向左 ( 吸热方向) 移动 , c 的物质的量减小,A 错误 ; 等压时 , 通入 z气体 , 增大了生成物的浓度 , 平衡x(g)+3 y(g)2 z(g) 向左移动, 由于该反应的逆反应是放热反应

32、, 所以反应器中的温度升高,B 正确 ;等容时 , 通入惰性气体, 各反应物和生成物的物质的量没有变化, 即各组分的浓度没有发生变化, 所以各组分的反应速率不发生变化,C 正确 ; 等容时 , 通入 z 气体 , 增大了生成物z 的浓度 , 平衡逆向移动, 所以 y 的物质的量浓度增大,D 正确。(1) 缩小容器的体积, 混合物的温度将如何变化?提示 : 无法确定。缩小容器的体积, 压强增大, 两个平衡都向正反应方向移动, 一个放热, 一个吸热, 故无法确定温度的变化。(2) 等容时 , 通入 z 气体 , c 的物质的量浓度。提示 : 减小。等容时, 通入z气体, 增大了生成物z 的浓度 ,

33、 平衡逆向移动, 反应放热, 温度升高, 平衡a(g)+ b(g)2 c(g) 也向左 ( 吸热方向) 移动 , c 的物质的量浓度减小。二、非选择题( 本题包括3 小题 , 共 58 分 )(7) 19 分 )二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物, 防止和治理其对环境的污染是环保工作的研究内容之一。(1) 一定条件下, 发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g), 向 2 L 密闭容器中通入2 mol SO 2(g) 、 1 mol O 2(g) 和0.2 mol SO 3(g),2 min后反应达到平衡时, 测得SO2的物质的量为1 mol, 若往容器中再加入2 mol SO 2(

34、g),则重新达到平衡时SO2的总转化率50%(填“>”“<”或“=” )。(2) 在一密闭容器中发生反应2NO2(g)2NO(g)+O 2(g) H>0, 反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如图所示。请回答:依曲线A, 反应在前3 min 内氧气的平均反应速率为。若曲线A、 B 分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况, 则此条件可能是( 填“改变浓度”“改变压强”“改变温度”或“催化剂”) 。(3) 一定温度下, 在密闭容器中N2O5可发生下列反应: 2N2O5(g)4NO 2(g)+O 2(g) 2NO2(g)2NO(g)+O 2(g)若达平衡时, c(NO2)=0

35、.4 mol·L-1,c(O2)=1.3 mol·L-1,则反应中NO2的转化率为,N2O5(g) 的起始-1浓度应不低于mol · L 。(1) 增大二氧化硫的浓度, 导致自身转化率减小。(2) 根据图象分析可知: 前 3 min 内氧气浓度增大了0.035 mol · L-1, 所以平均反应速率为0.011 7mol· L-1· min-1; 从图象变化趋势来看, B相对于 A来说 , 反应速率增大,NO2浓度减小, 所以改变的条件只可能是温度。(3) 利用反应和可以求出当c(NO2)=0.4 mol · L-1, c(

36、O2)=1.3 mol · L-1 时 , 2N2O5(g)4NO 2(g)+O 2(g)4 xx 2NO2(g)2NO(g)+O 2(g)2 y 2 y yx+y=1.3 mol · L-1,4 x-2 y=0.4 mol · L-1 ,解得 : x=0.5 mol · L-1 , y=0.8 mol · L-1 。所以反应中NO2的转化率为80%。由反应生成的O2的浓度为0.5 mol · L-1 知 ,N2O5(g) 的起始浓度大于1-1mol· L 。答案 : (1)<(2) 0.011 7 mol ·

37、; L-1· min-1 改变温度(3)80%18.(19 分 )(xx ·淮南模拟 ) 氨气是一种重要的化工产品, 是生产铵盐、尿素等的原料。(1) 现有如下合成氨的途径:2NH3(g)N 2(g) +3H 2(g) H=+92.4 kJ · mol-1在恒容密闭容器中达到平衡状态的标志有。单位时间内生成3n mol H 2的同时生成2n mol NH 3用NH3、 N2、 H2表示反应速率之比为2 13混合气体的密度不再改变混合气体的压强不再改变混合气体平均相对分子质量不再改变(2) 工业上常用CO2和NH3在一定条件下, 通过如下反应合成尿素CO(NH2)

38、2。CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2) 2(l)+H 2O(g) H<0; t 时 , 向容积恒定为2 L 的密闭容器中加入0.10 mol CO 2和0.40 mol NH 3,70 min 时达到平衡。反应中CO2(g) 的物质的量随时间变化如下表所示:时间 /min0307080100n(CO2)/mol0.100.0600.0400.0400.04020 min 时 v(正)(CO2 )80 min时 v(逆)(H 2O)( 填“>”“=”或“<”)。在 100 min 时 , 保持其他条件不变, 再向容器中充入0.050 mol CO 2和 0.20 mol

39、 NH 3, 重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将( 填“增大”“不变”或“减小”) 。根据表中数据在图中绘制出在t 下NH3的转化率随时间变化的图象。保持其他条件不变, 则 ( t +10) ( 填“A”或“B”) 。【解析】(1) 生成H2和生成NH3分别表示正方向和逆方向, 且变化的物质的量之比等于化学计量数之比正确 ; 用NH3、 N2、 H2表示正反应(或逆反应)速率之比任何时刻都为2 1 3, 错误 ; 装置恒容, 混合气体的密度始终不变, 错误 ; 反应向正反应方向进行时, 混合气体的压强、平均相对分子质量不断发生改变,当它们不再改变时, 即达到平衡状态, 正确;(2) 在

40、 20 min 时 , 未达到平衡状态, 且CO2和 H2O的化学计量数相等, 所以 20 min 时 v(正 )(CO2)>80 min 时 v( 逆 )(H 2O)。相当于加压, 平衡右移,所以CO2的转化率增大。30 min:(NH3)=100%=20%,70 min: (NH3 )=100%=30%。答案 : (1) (2) > 增大 ( 如图所示)B【加固训练】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:1反应:CO2(g)+H 2(g)CO (g)+H 2O(g) H1=

41、+41.19 kJ · mol-1反应 :CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g) H21反应:CO2(g)+3H 2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3=-49.58 kJ · mol-1(1) 反应的 S( 填“<”“=”或“>” )0; 反应的 H2 =。(2) 在恒压密闭容器中, 充入一定量的H2和CO2( 假定仅发生反应), 实验测得反应物在不同温度下, 反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1 所示。反应过程中, 不能判断反应已达到平衡状态的标志是。A. 断裂 3 mol H H键 , 同时断裂2 mol H O键B.CH3OH的浓

42、度不再改变C. 容器中气体的平均摩尔质量不变D. 容器中气体的压强不变比较T1与 T2的大小关系:T1T2(填“<”“=”或“>” ), 理由是若此条件下反应至3 min 时刻 , 改变条件并于A点处达到平衡,CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2 所示 (3 4 min 的浓度变化未表示出来); 则改变的条件为。【解析】(1) 根据方程式可判断反应的 S<0; 根据盖斯定律, 反应可由-得到 , 所以反应的焓变 H2= H3- H1=-90.77 kJ · mol-1。 (2) A.由于甲醇和水中均含有O H键 , 因此断裂3 mol H H键 , 同时断裂

43、2 mol H O键不能说明反应达到平衡状态, 符合题意;B.CH 3OH的浓度不再改变说明反应达到平衡状态 , 不符合题意;C. 正反应是体积减小的, 又因为质量不变, 所以容器中气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态, 不符合题意;D. 由于是恒压, 所以容器中气体的压强不变不能说明反应达到平衡状态, 符合题意。由于正反应是放热反应, 因此在压强相等时温度升高二氧化碳的转化率降低, 所以根据图象可知T1<T2。若此条件下反应至3 min 时刻 , 改变条件并于A点处达到平衡,CH3OH的浓度随反应时间的趋势如题图所示, 此时需要的时间是6.3 min>5 min, 这说明反应速率降低, 因此改变的条件为降低压强。答案 : (1) <-90.77 kJ · mol-1(2) A、D < 反应为放热反应, 温度降低, 反应正向移动, 所以T1 <T2降低压强9.(20 分 )( 能力挑战题)氨是一种重要的化工原料, 在工农业生产中有广泛的应用。(1) 在一定温度下, 在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)+3H 2(g)2NH3(g) 。该可逆反应达到平衡的A.3v 正 (H2)=2v 逆 (NH3)B. 单位时间生成m mol N 2的同时生成3m mol H 2C. 容器内的总压强不再随时间而变化D. 混合气体