2023年高考化学易错题练习：化学反应速率和化学平衡计算

312页化学反响速率和化学平衡计算【错题订正】CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5kJ·mol－1CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH＝－23.5kJ·mol－1。在t1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如下图。(1)该条件下反响平衡常数表达式K＝ 在t1℃时反响的平衡常数为 ，到达平衡时n(CH3OCH3):n(CH3OH):n(H2O)= 。(2一样条件下假设转变起始浓度某时刻各组分浓度依次为(C0.4－1(H23 0.6－1(CHH＝2.4mol·1此时正逆反响速率的大小v v 填3 正 逆Ⅱ.可逆反响：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH＞0，请答复以下问题：“<”或“＝”)，反响向Ⅱ.可逆反响：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g) ΔH＞0，请答复以下问题：在某温度下，反响物的起始浓度分别为c(M)＝1mol·L－1，c(N)＝2.4mol·L－1。到达平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为 。假设反响温度上升，M的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。假设反响温度不变，反响物的起始浓度分别为c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝amol·L－1；到达平衡后，c(P)＝2mol·L－1，a＝ 。c(CH3OCH3)＝1mol·L－1，c(CH3OCH3)＝1mol·L－1，c(H2O)＝0.8mol·L－1，c(CH3OH)＝0.4mol·L－1，则该温度下反响的平衡常K＝5到达平衡时nH3)n(CH:n(H；(2)Qc＝＝9>K，则反响逆向进展，v(正)<v(逆)。Ⅱ.(1)M60%，则M削减了1mol·L-1×60％=0.6mol·L-1，由方程式可知N也削减了0.6mol·L-1，N的转化率为×100%=25%；(2)该反响为吸热反响，上升温度，平衡正向移动，则M的转化率增大；(3)由(1)MNPQ0.4mol·L-11.8mol·L-10.6mol·L-10.6mol·L-1，则该温度下的平衡常数为：K==0.5，当反响物的起始浓度分别为c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝amol·L－1时，依据三段式：K==0.5a=6。【答案】Ⅰ.(1) 5 5:2:4(2)< 逆Ⅱ.(1)25% (2)增大(3)62NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。2、亚硝酰氯(NOCl)2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反响：①2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋NOCl(g)②4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)③2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)(2)300℃时，2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)。1 2 3 1 2 设反响①②③对应的平衡常数依次为KKK则K(2)300℃时，2NOCl(g)2NO(g)＋Cl2(g)。1 2 3 1 2 正反响速率的表达式为v ＝k·cn(NOCl)(k为速率常数，只与温度有关)，测得速率与浓度的正关系如表所示：序号c(NOCl)/mol·L－1v/mol·L－1·s－1①0.303.60×10－9②0.601.44×10－8③0.903.24×10－8n＝ ，k＝ 。1L2molNO(g)1molCl2(g)c(NOCl)与时t的关系如图A所示：①反响开头到10min时NO的平均反响速率v(NO)＝ mol·L－1·min－1。②T2时该反响的平衡常数K为 。③Cl2的平衡转化率为 。NO(g)Cl

[

n〔Cl〕2 、与催化剂的接温度、压强、2 n〔NO〕触面积]，NO的转化率变化关系如图B所示。X代表 。【解析】(1)依据盖斯定律知，①×2－②＝③，从而可推知平衡常数之间的关系。(2)将①②n0.60

1.44×10－8＝ ＝4n＝20.30 3.60×10－9k值。:(3)①10min时，c(NOCl)＝1mol·L－1，则转化的NO的物质的量为1mol，则v(NO)1mol·L－1 12＝10min

＝0.1mol·L1·min1。②平衡常数K＝12×0.5＝2Cl2的平衡转化率为0.5mol·L－1×100%＝50%。(4)A，T

TTT

下到达1mol·L－1

2 2 1 2平衡状态时，c(NOCl)观看图BX的增大，NO的转化率增大，说明平衡向正反响方向移动，该可逆反响的X正反响是气体分子数减小的反响，且正反响是放热反响，代表压强或n〔Cl2〕。与催化剂Xn〔NO〕2的接触面积大小只影响化学反响速率，不会使平衡移动，即不转变转化率。2【答案】(1)K2·K＝K2(2)2 4.0×10－8L·mol－1·s－1(3)①0.1 ②2 ③50%(4)压强或

n〔Cl〕3 1【学问清单】

n〔NO〕化学反响速率计算的方法定义式法：化学反响速率是表示反响进展快慢的物理量，它用单位时间内反响物浓度的Δc削减或生成物浓度的增加来表示，v＝Δt，单位有mol/(L·h)、mol/(L·min)、mol/(L·s)等。比例关系法：对于反响mA(g)＋nB(g)===pC(g)＋qD(g)，其化学反响速率可用不同的v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q。三段式法：列起始量、转化量、最终量，再依据定义式或比例关系计算。例如：则：v(A)＝则：v(A)＝xmol·L－1·s－1，v(B)＝mol·L－1·s－1，v(C)＝mol·L－1·s－1，1，v(D)＝mol·L－1·s－1。化学平衡常数mA(g)＋nmA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)出：K＝，K出：K＝，K值越大，说明平衡体系中生成物所占的比例越大，反响物的转化化学平衡常数的应用：依据平衡常数可推断可逆反响进展的程度，平衡常数越大，正利用化学平衡常数可推断化学平衡移动的方向，对于可逆反响aA(g)利用化学平衡常数可推断化学平衡移动的方向，对于可逆反响aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，在肯定温度下的任意时刻，反响物与生成物浓度有如下关系：＝Qc，称热效应：。热效应：。“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”起始量、转化量、平衡量，按题目要求进展计算，同时还要留意单位的统一。举例如下：则A的转化率α(A) mx 。＝aD的物质的量分数＝

×100%qx

×100%。a－mx＋b－nx＋px＋qx(3)p(3)起始与平衡时的压强比：

a＋b始＝ 。p a－mx＋b－nx＋px＋qx平aM

＋bM为浓度商：；利用化学平衡常数推断可逆反响的b－＋pxqx(4)平衡时混合气体的平均相对分子质量Mr＝a－mx＋A nx B ＋为浓度商：；利用化学平衡常数推断可逆反响的b－＋pxqx【变式练习】1.温度为T1mol2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)反响一样时间，测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如下图。以下说法正确的选项是4A．T45B．图中c点所示条件下，v(正)＞v(逆)2.H2SCO2在高温下发生反响：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2.H2SCO2在高温下发生反响：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)610K时，将10.10molCO2与0.40molH2S充入2.5L的空钢瓶中反响平衡后水的物质的量分数为0.02。(1)H2S的平衡转化率α＝ %，反响平衡常数K＝ 。11在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2 α，该反响的ΔH 0(填“>”“<”或“＝”)。1向反响器中再分别充入以下气体，能使H2S转化率增大的是 (填标号)。【易错通关】21.O2HClCl2

n(Cl)的数据2如下则2.0～6.0min内以HCl的物质的量变化表示的反响速率为 (以mol·min2t/minn(Cl2)/10－t/minn(Cl2)/10－3mol002.01.84.03.76.05.42.1.00L的容器中，通入肯定量的N2O4，发生反响N2O4(g)8.07.22NO2(g)，随温度上升，混合气体的颜色变深。则在0～60s时段，反响速率v(N2O4)为 mol·L－1·s－1。3.aA＋bBcC2L的容器中进展反响。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质的量随时间变化的曲线如下图，A的平均反响速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为 ，第Ⅰ阶段203.aA＋bBcC2L的容器中进展反响。在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质Cl2(g)＋CO(g)COCl2Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)1L恒容容器内各物质的浓度随时间变化的曲线假设保持温度不变在第8min向体系中参加这三种物质各2mol，则平衡 移动(填“向正反响方向”“向逆反响方向”或“不”)，假设将初始投料浓度变为c(Cl2)＝0.7mol/L、c(CO)＝0.5mol/L、c(COCl2)＝ mol/L，保持反响温度不变，则最终到达化学平衡时，Cl26minCl2的体积分数一样。5.在肯定体积的密闭容器中，进展如下化学反响：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其2 2 化学平衡常数K和温度t的关系如表，830℃时，向容器中充入1molCO、5molH2O，反响到达平衡后，其化学平衡常数K 1.0(选填“大于”“小于”或“等于”)，其他条件不变的状况下扩大容器的体积平衡 移动(填“向正反响方向”“向逆反响方向”或“不”)。假设1200℃时，在某时刻平衡体系中CO、H、CO、5.在肯定体积的密闭容器中，进展如下化学反响：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其2 2 t℃K7000.68000.98301.010001.76．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H2O(g)12002.6CO(g)＋3H2(g)－1t℃K7000.68000.98301.010001.76．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H2O(g)12002.6CO(g)＋3H2(g)到平衡时，CH4(g)的转化率为。ΔH>0，在肯定条件下，向体积为1L的密闭容器中充入1molCH4(g)和1molH2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)到平衡时，CH4(g)的转化率为。7．Bodensteins争论了以下反响：2HI(g)H2(g)＋I2(g)716K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x7．Bodensteins争论了以下反响：2HI(g)H2(g)＋I2(g)716K时，气体混合物中碘t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784812页x(HI)00.600.730.7730.7800.7848．乙苯催化脱氢制苯乙烯反响：CH2CH3(g)CH＝CH2(g)＋H2(g)p92A(g)x(HI)00.600.730.7730.7800.7848．乙苯催化脱氢制苯乙烯反响：CH2CH3(g)CH＝CH2(g)＋H2(g)p92A(g)B(g)＋C(g)12L的密闭容器中加物质物质的量/molA(g)1.2B(g)0.6C(g)0.6入A(g)。20s时测得各组分的物质的量如下表，则反响物质物质的量/molA(g)1.2B(g)0.6C(g)0.6＋B(g)C(g) ΔH1.0L4.0molA(g)4.0mol＋B(g)C(g) ΔH时间/minn(A)/moln(C)/mol04.00102.51.5201.5n130n2340n33该反响的化学平衡常数减小，则ΔH (填“>”时间/minn(A)/moln(C)/mol04.00102.51.5201.5n130n2340n33工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反响如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反响如下：3SiCl4(g)＋2N2(g)＋6H2(g)Si3N4(s)＋12HCl(g) ΔH<0。在肯定温度下进展上述反响，假设反响容器的容积为2L，3min后到达平衡测得固体的质量增加了2.80则H2的平均反响速率为 mol/(L·min)；该反响的平衡常数表达式K＝ 。假设平衡时H2

m的物质的量之比为n，保持其他条件不变，降低温度后到达的平衡时，H

m的物质的量之比

填“>”“＝”或“<”)。

n(100℃时假设将0.100molN2O4气体放入1L密闭容器中发生反响N2O4(g) 2NO2(g)，c(N2O4)随时间的变化如表所示。在0～40s时段，化学反响速率v(NO2)为 mol·L时间/sc N2O4mol·L－1－1·s－1；此温度下的化学平衡常数K为 。假设将9.2gNO2和N2O4气体放入1L密闭容器中某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50，则此时v正(N2O4) 逆(N2O4)(填“时间/sc N2O4mol·L－10204060801000.1000.0700.0500.0400.0400.040812页参考答案【变式练习】1.(1)p

<p<p

上升温度、降低压强K＝K<K(2)66.7% 161 2 3

a b c 3Vc1 2 3 1 2 【解析】(1)正反响是气体体积增大的反响，增大压强，CO的含量降低，依据图像可知，在p1CO含量最高，则p、p、pp<p<p。上升温度CO的含量上升，说明正反响是吸热反响，所以欲提高CCO2CO2的平衡转化率，应实行增大，则图中a、b、cKa＝Kb<Kc1 2 3 1 2 C(s)＋CO(g)2CO(g)(2)900℃、1.013MPaCOC(s)＋CO(g)2CO(g)起始量(mol)10转化量(mol)x2x平衡量(mol)1－x2x2x 21＋x因此 ＝0.8，解得x＝3，1＋x

423V 16则CO2的转化率为66.7%，反响的平衡常数K＝1 ＝3V。3V2.(1)2.5 2.8×10－3 (2)> > (3)BH2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)起始/mol0.400.1000转化/molxxxx平衡/mol 0.40－x 0.10－x x xx由题意得： ＝0.02〔0.40－x〕＋〔0.10－x〕＋x＋x解得：x＝0.01＝ ×100%HSα＝ ×100%

0.01mol

＝2.5%，2 1 0.40mol0.010.01c〔COS〕·c〔HO〕 2.5×2.5K＝c〔HS〕·c〔2〕＝ －0.010.10－

≈2.8×10－3；2 CO2 0.40 × 0.012.5 2.5温度上升，水的平衡物质的量分数增大，平衡右移，则H2S的转化率增大，故α2>α1。温度上升，平衡向吸热反响方向移动，故ΔH>0。A项，充入H2S，H2S的转化率反而减小；BCO2，增大了一种反响物的浓度，能够提高另一种反响物的转化率，故H2S的转化率增大；C项，充入COS，平衡左移，H2S的转化率减小；D项，充入N2，对平衡无影响，不转变H2S的转化率。1012页5.4－1.8 ×10－3mol×21.v(HCl)＝

6.0－2.0 min

＝1.8×10－3mol·min－12HCl(g)＋2O21(g)HO(g)＋Cl2HCl(g)＋2O21(g)HO(g)＋Cl(g)222 1n (5.4－1.8)×10－3moln＝7.2×10－3molv(HCl)＝

7.2×10－3mol6.0－2.0

＝1.8×10－3mol·min－1min2.0.0010mol·L－1·s－1【解析】由题图可知，0～60s时段，N2O40.060mol·L－1，v(N2O4)0.060mol·L－1＝ 60s

＝0.0010mol·L－1·s－1。3.v(A)>v(A)>v(A) 0.05mol·L－1·min－1Ⅰ Ⅱ Ⅲ

1.0mol【解析】由图给数据计算可得：vⅠ

(A)＝

2L×20.0min

＝0.025mol·L－1·min－1，vⅡ

(A)＝1.0mol－0.62mol 0.62mol－0.50mol＝0.0127－1·mi－1v(A＝ 0.006－1·mi－1，2L×15min Ⅲ 2L×10min1 v(A)>v(A)>v(A)。有物的量之比等于化学计量数之比可得v(C)＝2v(A)＝0.05mol·L1 Ⅰ Ⅱ Ⅲ1·min－1。向正反响方向 0.5＝0.9mol/LK＝＝0.3×0.1＝302mol三种物0.98n(C2＝0.3＝0.9mol/LK＝＝0.3×0.1＝302mol三种物0.9质时，Qc＝＝0.6<KCl2的6minCl2的体积分数一样，即与开头平衡为等效平衡，完全转化到左边满足2浓度为1.2O浓度为1.00.7＋(COC质时，Qc＝＝0.6<KCl2的＝0.5mol/L＋c(COCl2)＝1.0mol/Lc(COCl2)＝0.5mol/L。等于不逆反响方向的瞬间，反响物和生成物的浓度都减小一样的倍数，据Qc＝＝K可知，浓【解析】只要温度不变，K830的瞬间，反响物和生成物的浓度都减小一样的倍数，据Qc＝＝K可知，浓度同时转变一样倍数时，则平衡不移动。设容器体积为V，此时浓度商度同时转变一样倍数时，则平衡不移动。设容器体积为V，此时浓度商Qc＝＝4>K＝6.0.1875 25%10min0.75mol·L－1，则：平衡常数K＝＝0.75×0.75＝0.1875，平衡时甲烷转化率＝0.25×0.753平衡常数K＝＝0.75×0.75＝0.1875，平衡时甲烷转化率＝0.25×0.7537.0.108×0.1087.0.78422HI(g)H2(g)＋I2(g)【解析】由表中数据可知，无论是从正反响方向开头，还是从逆反响方向开头，最终x(HI)0.784，说明此时已到达了平衡状态。设HI2HI(g)H2(g)＋I2(g)＝0.7842初始浓度/mol·L－＝0.7842转化浓度/mol·L－10.2160.1080.108平衡浓度/mol·L－10.7840.1080.108K＝ 0.108×0.1088.Kp 或＝【解析】从浓度角度求K：依据阿伏加德罗定律的推论，总压强p

V1 n1c 一样时，V＝n，乙苯的2 2V 1＝ ，V ＝(1＋α)V，依据方程式及平衡常数的定义：V反响后

1＋α

反响后1112页Kc＝＝＝。的量为(1－α)Kc＝＝＝。的量为(1－α)n，气体的总物质的量为(1＋α)n，所以氢气的分压为，苯乙烯的分压p为，乙苯的分压为Kp＝＝。9.0.03为，乙苯的分压为Kp＝＝。20s的平均速率为(