文档内容
v 正 逆 动 浓度 减小反应物的浓度 减小 不变 v 正 <v 逆 向逆反应方向移动 向逆反应方向移 增大生成物的浓度 不变 增大 v <v 正 逆 动 v >v 向正反应方向移 减小生成物的浓度 不变 减小 正 逆 动 增大压 向正反应方向移 增大 增大 v >v 强 正 逆 动 m+n>p+q 减小压 向逆反应方向移 减小 减小 v <v 强 正 逆 动 增大压 向逆反应方向移 压强(通过 增大 增大 v <v 强 正 逆 动 改变体积 m+n
v 逆 动 增大压 增大 增大 v =v 平衡不移动 强 正 逆 m+n=p+q 减小 减小 减小 v =v 平衡不移动 压强 正 逆 容积不变充入He 不变 不变 v =v 平衡不移动 正 逆 向逆反应方向移 m+n>p+q 减小 减小 v <v 正 逆 动 压强不变 m+n=p+q 减小 减小 v =v 平衡不移动 充入He 正 逆 向正 反应方向 m+n<p+q 减小 减小 v >v 正 逆 移动 升高温 向逆反应方向移 增大 增大 v <v 度 正 逆 动 ΔH<0 降低温 向正反应方向移 减小 减小 v >v 度 正 逆 动 温度 升高温 向正反应方向移 增大 增大 v >v ΔH>0 度 正 逆 动 降低 向逆反应方向移 减小 减小 v <v 温度 正 逆 动 使用正催化剂 增大 增大 v =v 平衡不移动 正 逆 催化剂 使用负催化剂 减小 减小 v =v 平衡不移动 正 逆 浓度、压强和温度对平衡移动影响的几种特殊情况: (1)改变固体或纯液体的量,对平衡无影响。 (2)当反应混合物中不存在气态物质时,压强的改变对平衡无影响。 (3)对于反应前后气体体积无变化的反应,如H(g)+I(g) 2H(I g),压强的改变对平衡无影响。但增大(或 2 2 减小)压强会使各物质的浓度增大(或减小),混合气体的颜色变深(或浅)。 (4)恒容时,同等程度地改变反应混合物中各物质的浓度时,应视为压强的影响,增大(减小)浓度相当于增大 (减小)压强。(5)在恒容容器中,当改变其中一种气态物质的浓度时,必然会引起压强的改变,在判断平衡移动的方向和物 质的转化率、体积分数变化时,应灵活分析浓度和压强对化学平衡的影响。 3.化学平衡图像的理解 (1)速率−时间图像 根据v−t图像,可以很快地判断出反应进行的方向,根据v 、v 的变化情况,可以推断出外界条件的改变情 正 逆 况。 以合成氨反应为例:N(g)+3H(g) 2NH (g) ΔH<0。 2 2 3 条件 c(N )增大 c(H )减小 c(NH )增大 2 2 3 v-t图像 平衡移动方向 正反应方向移动 逆反应方向移动 逆反应方向移动 条件 C(NH )减小 增大压强 减小压强 3 v-t图像 平衡移动方向 正反应方向移动 正反应方向移动 逆反应方向移动 条件 升高温度 降低温度 使用催化剂 v-t图像 平衡移动方向 逆反应方向移动 正反应方向移动 不移动 (2)其他常见的化学平衡图像 ①浓度−时间图 此类图像能说明平衡体系中各组分在反应过程中的浓度变化情况。如A+B AB的反应情况如图。②总反应速率−时间图像 Zn与足量盐酸的反应,反应速率随时间变化的曲线如图所示。ab段(v渐增),因该反应为放热反应,随反 应的进行,温度增高,导致反应速率增大;bc段(v渐小),主要原因是随反应的进行,溶液中c(H+)渐小,导致反 应速率减小。故分析时要抓住各阶段的反应特点,认真分析。 ③含量−时间−温度图像 ④含量−时间−压强图像⑤含量−时间−有无催化剂 4.化学平衡图像题解题技巧 (1)“定一议二”原则 在化学平衡图像中,了解纵轴、横轴和曲线所表示的三个量的意义。在确定横轴所表示的量后,讨论纵 轴与曲线的关系,或在确定纵轴所表示的量后,讨论横轴与曲线的关系。 比如:反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到化学平衡时,A的平衡转化率与压强和温度的关系如图1所示[A 的平衡转化率(α),横轴为反应温度(T)]。 图1 定压看温度变化,升高温度曲线走势降低,说明A的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,正反应是放热 反应。 定温看压强变化,因为此反应是反应后气体体积减小的反应,压强增大,平衡向正反应方向移动,A的转 化率增大,故p>p。 2 1(2)“先拐先平数值大”原则 对于同一化学反应在化学平衡图像中,先出现拐点的反应先达到平衡状态,先出现拐点的曲线表示的温 度较高(如图2所示,α表示反应物的转化率)或压强较大[如图3所示,φ(A)表示反应物A的体积分数]。 图2 图3 图2:T>T,正反应放热。 2 1 图3:p
T 2 正 逆 2 1 【答案】CD A.根据容器II的起始投料,浓度商Q= = <K,平衡将向正反应方向移动,所以容器II在平衡时气 体的总物质的量一定大于1 mol,故达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比一定小于4∶5,A错误;B.若 cO 容器II在某时刻, 2 1, cNO 2 由反应2NO 2NO + O 2 2 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2 变化量(mol/L) 2x 2x x 平衡量(mol/L) 0.3−2x 0.5+2x 0.2+x【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面,考查学生 对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用,关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首 先要分析反应的特征,如是恒温恒容还是恒温恒压反应,是气体分子数目增加的还是气体分子数目减小的反 应,其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征,最后逐一分析试题中所设计的选项,判断是否正 确。本题只给了一个平衡量,通过化学平衡计算的三步分析法,分析容器I中平衡态的各种与4个选项相关的 数据,其他容器与I进行对比,通过浓度商分析反应的方向,即可判断。本题难度较大,如能用特殊值验证的 反证法,则可降低难度。学&科网 4.[2016江苏]一定温度下,在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H(g)+CO(g) CHOH(g) 达到 2 3 平衡。下列说法正确的是 A.该反应的正反应放热 B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大 C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H )大于容器Ⅲ中c(H )的两倍 2 2D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大 【答案】AD 5.对于铁与盐酸生成氢气的反应,下列条件下反应速率最快的是 选项 铁的状态 盐酸的浓度 反应的温度 A 片状 1 mol·L-1 20 ℃ B 片状 3 mol·L-1 40 ℃ C 粉末 1 mol·L-1 20 ℃ D 粉末 3 mol·L-1 40 ℃ 【答案】D 【解析】该反应中,温度越高、反应物接触面积越大、稀盐酸浓度越大,其反应速率越大,且温度对反应速率影 响大于浓度对反应速率影响,根据表中数据知,B、D温度高于A、C,所以B、D反应速率大于A、C,B中反应 物接触面积小于D,所以反应速率D>B;A中反应物接触面积小于C,所以反应速率C>A,通过以上分析知, 反应速率大小顺序是D>B>C>A,所以反应速率最快的是D。学&科网 6.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CHCOCH +Br ――→CHCOCH Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速 3 3 2 3 2 率的关系。反应速率v(Br)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下表实验数 2 据: 初始浓度(c)/mol·L-1 溴颜色消失 实验序号 CHCOCH HCl Br 所需时间(t)/s 3 3 2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 分析表中实验数据得出的结论不正确的是A.增大c(CH 3 COCH 3 ), v(Br 2 )增大 B.实验②和③的 v(Br 2 )相等 C.增大c(HCl), v(Br 2 )增大 D.增大c(Br 2 ), v(Br 2 )增大 【答案】D 【解析】由①②两组数据可知,CHCOCH 的浓度增大,反应速率加快,溴颜色消失所用的时间缩短;由②③两 3 3 组数据可知,Br 2 的颜色消失时间相等,则 v(Br 2 )相等;而由①④两组数据可知,Br 2 的浓度与Br 2 的颜色消失时 间成倍数关系,所以 v(Br 2 )不变。学&科网 7.羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫的危害。在恒容密闭容器中,CO和HS混合加热生 2 成羰基硫的反应为 CO(g)+HS(g)===COS(g)+H(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状 2 2 态的是 A.正、逆反应速率都等于零 B.CO、HS、COS、H 的浓度相等 2 2 C.CO、HS、COS、H 在容器中共存 2 2 D.CO、HS、COS、H 的浓度均不再变化 2 2 【答案】D 8.在一定条件下,将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应: 3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2 min末该反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的浓度为0.2 mol·L- 1,下列判断正确的是 A.平衡常数约为0.3 B.B的转化率为60%C.从反应开始至平衡,A的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1 D.若混合气体的密度不变,则表明该反应达到平衡状态 【答案】C 【解析】平衡时D的浓度是0.8 mol÷2 L=0.4 mol·L-1,则x∶2=0.2 mol·L-1∶0.4 mol·L-1,故x=1。 3A(g)+B(g) C(g)+2D(g) 起始浓度(mol·L-1) 1.5 0.5 0 0 平衡浓度(mol·L-1) 0.9 0.3 0.2 0.4 将平衡时各物质的浓度代入平衡常数表达式,计算得K约为0.15,选项A错误;B的转化率是0.2 mol·L−1÷0.5 mol·L-1×100%=40%,选项B错误;从反应开始至平衡,A的平均反应速率是0.6 mol·L-1÷2 min=0.3 mol·L -1·min-1,选项C正确;各物质均是气体,总质量不变,且容器体积一定,故无论反应是否达到平衡,混合气体 的密度都是定值,选项D错误。学&科网 9.如图表示恒容密闭器中,反应X(g) 4Y(g)+Z(g) ΔH<0在某温度时X的浓度随时间的变化曲线: 下列有关该反应的描述正确的是 A.8 min时,反应停止 B.X的平衡转化率为85% C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85% D.若降低温度, v正 和 v逆 将以同样程度减少 【答案】B 10.[2017新课标Ⅰ]近期发现,HS是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调节神经信 2 号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题:(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_________(填标号)。 A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 C.0.10 mol·L−1的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸 (2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。 通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________________、______________, 制得等量H 所需能量较少的是_____________。 2 (3)HS与CO 在高温下发生反应:HS(g)+CO(g) COS(g) +H O(g)。在610 K时,将0.10 mol CO 与 2 2 2 2 2 2 0.40 mol HS充入2.5 L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。 2 ①HS的平衡转化率 =_______%,反应平衡常数K=________。 2 ②在620 K重复试验,平衡后水的物质的量分数为 0.03,HS的转化率 _____ ,该反应的 2 H_____0。(填“>”“<”或“=”) ③向反应器中再分别充入下列气体,能使HS转化率增大的是________(填标号) 2 A.HS B.CO C.COS D.N 2 2 2 【答案】(1)D (2)HO(l)=H(g)+ O(g) ΔH=+286 kJ/mol HS(g)=H(g)+S(s) ΔH=+20 kJ/mol 系统(II) 2 2 2 2 2 (3)①2.5 2.8×10–3 ②> > ③B(3)① HS(g) + CO (g) COS(g)+ H O(g) 2 2 2 开始 0.40mol 0.10mol 0 0 反应 x x x x 平衡 (0.40–x)mol (0.10–x)mol x x 解得x=0.01mol,所以HS的转化率是 2 由于该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数;学&科网 ②根据题目提供的数据可知温度由610K升高到620K时,化学反应达到平衡,水的物质的量分数由0.02变 为0.03,所以HS的转化率增大。α>α;根据题意可知:升高温度,化学平衡向正反应方向移动,根据平衡移 2 2 1 动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,故△H>0;③A.增大 HS的浓度,平衡正向移动,但加入量远远大于平衡移动转化消耗量,所以HS转化率降低,A错误;B.增大 2 2 CO 的浓度,平衡正向移动,使更多的HS反应,所以HS转化率增大,B正确;C.COS是生成物,增大生成 2 2 2 物的浓度,平衡逆向移动,HS转化率降低,C错误;D.N 是与反应体系无关的气体,充入N,不能使化学平 2 2 2 衡发生移动,所以对HS转化率无影响,D错误。答案选B。学&科网 2 【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查,易错点是压强对平衡状态的影响,尤其是惰性气体的影响, “惰性气体”对化学平衡的影响:①恒温、恒容条件:原平衡体系 体系总压强增大→体系中各组 分的浓度不变→平衡不移动。②恒温、恒压条件:原平衡体系 容器容积增大,各反应气体的分压减 小→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压),平衡向气体体积增大的方向移动。 11.[2016海南]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: INCLUDEPICTURE "F:\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\ \AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\ \Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\ \WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB) {X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\ \QQ\\WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\ \AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\ \Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\ \WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB) {X.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\AN97%S3A)LWTI351UKOB){X.png" \* MERGEFORMATINET 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:t 温度下,k(正)=0.006s-1,k(逆)=0.002s-1,该温度下反应的平衡常数值K =_____;该反应的活 1 1 化能E(正)小于E(逆),则 ________0(填“小于”“等于”或“大于”)。 a a (2)t 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 2 值 K =_____ ; 温 度 t___t( 填 “ 小 于 ” “ 等 于 ” 或 “ 大 于 ” ) , 判 断 理 由 是 2 2 1 _______________________。 INCLUDEPICTURE "F:\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC] (L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\ \Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\ \WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\ \..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC] (L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\ \Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\ \WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\ \..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC] (L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\ \Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\ \WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\ \..\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\54151154\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\VC](L(6[85RS]WLTGLOEVJD.png" \* MERGEFORMATINET 【答案】(1)3 小于 (2)B 7/3 大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动 为0.7x,所以平衡常数值K =0.7x÷0.3x=7/3,因为K >K ,放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动, 所以 2 1 2 温度t 大于t。学&科网 2 1 12.[2016新课标Ⅱ]丙烯腈(CH=CHCN)是一种重要的化工原料,工业上可用“丙烯氨氧化法”生产,主要 2 副产物有丙烯醛(CH=CHCHO)和乙腈(CHCN)等,回答下列问题: 2 3 (1)以丙烯、氨、氧气为原料,在催化剂存在下生成丙烯腈(C HN)和副产物丙烯醛(C HO)的热化学方 3 3 3 4 程式如下: ①C H(g)+NH (g)+ O(g)=C HN(g)+3H O(g) ΔH=-515 kJ/mol 3 6 3 2 3 3 2 ②C H(g)+O(g)=C HO(g)+H O(g) ΔH=-353 kJ/mol 3 6 2 3 4 2 两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是 ________;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是________。 (2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应温度为460℃。低于460℃时,丙烯腈的产 率________(填“是”或者“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是________;高于460℃时, 丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选,填标号) A.催化剂活性降低 B.平衡常数变大 C.副反应增多 D.反应活化能增大INCLUDEPICTURE "http://182.92.3.219/Uploads/word/2016/0711/57833467a963b482763.files/ image020.jpg" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://182.92.3.219/Uploads/word/2016/0711/57833467a963b482763.files/image020.jpg" \* MERGEFORMATINET (3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为 __________,理由是_______________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为________。 【答案】(1)两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂 (2)不是 该反应为放热反应,平衡产率应随温度升高而降低 AC (3)1 该比例下丙烯腈产率最高,而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1 学&科网 【名师点睛】本题考查影响化学平衡的因素,化学图像的分析与判断,化学计算等知识。该题是对化学平衡的 集中考查,涉及的知识点不多,解题的关键点是看懂图像的含义,看图像时:①一看面:纵坐标与横坐标的意 义;②二看线:线的走向和变化趋势;③三看点:起点,拐点,终点,然后根据图象中呈现的关系、题给信息和 所学知识相结合,做出符合题目要求的解答。学&科网13.(1)某课外兴趣小组对过氧化氢的分解速率做了如下实验探究,下表是该小组研究影响过氧化氢分解速 率的因素时采集的一组数据: 用10 mL H O 制取150 mL O 所需时间(s) 2 2 2 浓度 时间/s 30%H O 15%H O 10%H O 5%H O 2 2 2 2 2 2 2 2 反应条件 无催化剂、不加热 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 几乎不反应 无催化剂、加热 360 480 540 720 MnO 催化剂、加热 10 25 60 120 2 ①上述实验结果体现了________、________、_______等因素对过氧化氢分解速率的影响。 ②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对化学反应速率的影响: _______________________________________________。 (2)某温度时,在一个2 L的密闭容器中,M、N、W三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根 据图中数据,试填写下列空白: ①该反应的化学方程式为__________________________。 ②从反应开始至4 min,N的平均反应速率为________,4 min末M的转化 率为_______(保留3位有效数字)。 【答案】(1)①温度 浓度 催化剂 ②当控制其他条件不变,只升高温度(或增加反应物的浓度,或加入催化剂),可以加快反应速率 (2)①M + N 2W ②0.05 mol·L−1·min−1 33.3%14.生产、生活中产生的废水、废气是环境污染的重要源头。在环境治理方面人们可利用IO和NaSO 等化 2 5 2 3 工产品实现对废水和废气的治理。 (1)利用IO的氧化性处理废气HS,得到S、I两种单质,发生反应的化学方程式为________________。 2 5 2 2 (2)利用IO也可消除CO的污染,其反应原理为IO(s)+5CO(g) 5CO(g)+I (s) ΔH。已知在不同温度 2 5 2 5 2 2 (T、T)下,向装有足量IO固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO,测得CO气体的体积分数 1 2 2 5 2 φ(CO)随时间t的变化曲线如图所示。 2 ①温度为T时,0~2 min 内,CO的平均反应速率υ(CO)=__________________。 2 2 2 ②b点时CO的转化率为__________,化学反应的平衡常数K=_______(填表达式)。 ③反应:IO(s)+5CO(g) 5CO(g)+I (s)的ΔH______0(填“>”“<”或“=”)。 2 5 2 2 ④上述反应在T下达到平衡时,再向容器中充入物质的量均为2 mol的CO和CO气体,则化学平衡 1 2 ________(填“向左”“向右”或“不”)移动。 ⑤下列现象,可以表示上述反应达到平衡状态的是____________(填字母)。 A.容器内的压强不再变化 B.混合气的平均相对分子质量不再变化 C.混合气的密度不再变化D.单位时间内消耗CO和生成CO的物质的量之比为1∶1 2 【答案】(1)IO+5H S I+5S+5H O 2 5 2 2 2 (2)①0.15 mol·L−1·min−1 ②80% ③< ④向右 ⑤BC 均相对分子质量 = ,在反应过程中混合气的质量发生变化,物质的量不变,所以容器内混合气的平均 相对分子质量不变,则说明达到平衡,B项正确。混合气体的密度ρ= ,在反应过程中混合气的质量发生变化, 故密度不变可作为达到平衡的标志,C项正确。根据化学方程式知,单位时间内消耗CO和生成CO的物质的 2量之比为1∶1恒成立,D项错误。学&科网 15.甲醇是基本有机化工原料。工业上可以通过反应CO(g)+2H(g) CHOH(g) ΔH<0制备甲醇。 2 3 (1)某温度下,向容积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO和2 mol H ,加入适当的催化剂,用压力计测定 2 容器内的压强数据如下表所示: 反应时间/min 0 5 10 15 20 25 压强/MPa 25.2 21.6 19.0 17.4 16.8 16.8 ①从反应开始到20 min时用CO表示的化学反应速率为_________________。 ②该温度下反应的压强平衡常数K =_________________。 p ③试写出既能增大反应速率又能增大氢气转化率的措施:____________________________(回答 一条即可)。 (2)甲醇的燃烧热为a kJ·mol−1,试写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式:_______________;3.2 g甲醇 完全燃烧后的产物通入到150 mL 1 mol·L−1的KOH溶液中,充分反应后所得溶液中离子浓度的大 小顺序为_________________。 (3)甲醇可以被氧化为甲酸,25℃时将100 mL浓度为b mol·L−1的甲酸与100 mL 1 mol·L−1的氢氧化钠 溶液混合充分反应后,所得溶液中c(Na+)=c(HCOO−),则所得溶液呈________(填“酸性”“中 性”或“碱性”),用b表示该温度下甲酸的电离常数K=_________________。 a 【答案】(1)①0.025 mol/(L·min) ②(8.4 MPa)−2 ③向容器中通入CO(或压缩容器等) 3 (2)CHOH(l)+ O(g) CO(g)+2HO(l) ΔH=−a kJ·mol−1 3 2 2 2 2 c(K+)>c(HCO )>c(CO2 )>c(OH−)>c(H+)学&科网 3 3 1107 (3)中性 b1________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ 勒夏特列 法国化学家,1850年10月8日勒夏特列出生于巴黎的一个化学世家,他从小就受到化学的熏陶。1875 年,勒夏特列以优异的成绩毕业于巴黎工业大学,对热学的研究很自然的将他引导到热力学的领域中去,这 使他得以在1888年宣布了一条闻名遐迩的定律,那就是勒夏特列原理。此外,他对乙炔气也颇有研究,发明 的氧炔焰发生器,至今还用于金属的切割和焊接。