2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習專題7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三單元化學(xué)平衡的移動(加試)學(xué)案蘇教版.doc

2019-2020年高考化學(xué)一輪復(fù)習專題7化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡第三單元化學(xué)平衡的移動(加試)學(xué)案蘇教版考試標準知識條目必考要求加試要求1.化學(xué)平衡移動的概念a2.影響化學(xué)平衡移動的因素及平衡移動方向的判斷b3.用化學(xué)平衡移動原理選擇和確定合適的生產(chǎn)條件c考點一借助速率時間圖像，判斷化學(xué)平衡移動1概念可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)以后，若反應(yīng)條件(如溫度、壓強、濃度等)發(fā)生了變化，平衡混合物中各組分的濃度也會隨之改變，從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由原平衡狀態(tài)向新平衡狀態(tài)的變化過程，叫做化學(xué)平衡的移動。2過程3化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系(1)v正>v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。(2)v正v逆：反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，平衡不移動。(3)v正<v逆：平衡向逆反應(yīng)方向移動。4借助圖像，分析影響化學(xué)平衡的因素(1)影響化學(xué)平衡的因素若其他條件不變，改變下列條件對化學(xué)平衡的影響如下：平衡體系條件變化速率變化平衡變化速率變化曲線任一平衡體系增大反應(yīng)物的濃度v正、v逆均增大，且v正>v逆正向移動減小反應(yīng)物的濃度v正、v逆均減小，且v逆>v正逆向移動任一平衡體系增大生成物的濃度v正、v逆均增大，且v逆>v正逆向移動減小生成物的濃度v正、v逆均減小，且v正>v逆正向移動正反應(yīng)方向為氣體體積增大的放熱反應(yīng)增大壓強或升高溫度v正、v逆均增大，且v逆>v正逆向移動減小壓強或降低溫度v正、v逆均減小，且v正>v逆正向移動任意平衡或反應(yīng)前后氣體化學(xué)計量數(shù)和相等的平衡正催化劑或增大壓強v正、v逆同等倍數(shù)增大平衡不移動負催化劑或減小壓強v正、v逆同等倍數(shù)減小(2)勒夏特列原理(化學(xué)平衡移動原理)如果改變影響化學(xué)平衡的條件之一(如溫度、壓強、以及參加反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)的濃度)，平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。5幾種特殊情況(1)當反應(yīng)混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時，由于其“濃度”是恒定的，不隨其量的增減而變化，故改變這些固體或液體的量，對化學(xué)平衡沒影響。(2)對于反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)相等的反應(yīng)，壓強的變化對正、逆反應(yīng)速率的影響程度是等同的，故平衡不移動。(3)“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響恒溫、恒容條件原平衡體系體系總壓強增大體系中各組分的濃度不變平衡不移動。恒溫、恒壓條件(4)同等程度地改變反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度時，應(yīng)視為壓強的影響。題組一選取措施使化學(xué)平衡定向移動1COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H>0，當反應(yīng)達到平衡時，下列措施：升溫恒容通入惰性氣體增加CO濃度減壓加催化劑恒壓通入惰性氣體，能提高COCl2轉(zhuǎn)化率的是()A BC D答案B解析該反應(yīng)為體積增大的吸熱反應(yīng)，所以升溫和減壓均可以促使反應(yīng)正向移動。恒壓通入惰性氣體，相當于減壓。恒容通入惰性氣體與加催化劑均對平衡無影響。增加CO的濃度，將導(dǎo)致平衡逆向移動。2某溫度下，反應(yīng)2A(g)B(g)H>0在密閉容器中達到平衡，平衡后a，若改變某一條件，足夠時間后反應(yīng)再次達到平衡狀態(tài)，此時b，下列敘述正確的是()A在該溫度下，保持容積固定不變，向容器內(nèi)補充了B氣體，則a<bB若ab，則容器中一定使用了催化劑C若其他條件不變，升高溫度，則a<bD若保持溫度、壓強不變，充入惰性氣體，則a>b答案B解析A項，充入B氣體相當于增大壓強，B的體積分數(shù)增大，故a>b；B項，只有使用催化劑，平衡不移動，ab；C項，升高溫度，平衡正向移動，a>b；D項，相當于擴大體積，減小壓強，平衡逆向移動，a<b。題組二條件改變時化學(xué)平衡移動結(jié)果的判斷3對于一定條件下的可逆反應(yīng)甲：A(g)B(g)C(g)H0乙：A(s)B(g)C(g)H0丙：A(g)B(g)2C(g)H0達到化學(xué)平衡后，改變條件，按要求回答下列問題：(1)升溫，平衡移動方向分別為(填“向左”、“向右”或“不移動”)甲_；乙_；丙_。此時反應(yīng)體系的溫度均比原來_(填“高”或“低”)?；旌蠚怏w的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”)甲_；乙_；丙_。答案向左向左向右高減小減小不變(2)加壓，使體系體積縮小為原來的平衡移動方向(填“向左”、“向右”或“不移動”)甲_；乙_；丙_。設(shè)壓縮之前壓強分別為p甲、p乙、p丙，壓縮后壓強分別為p、p、p，則p甲與p，p乙與p，p丙與p的關(guān)系分別為甲_；乙_；丙_。混合氣體的平均相對分子質(zhì)量變化分別為(填“增大”、“減小”或“不變”)甲_；乙_；丙_。答案向右不移動不移動p甲p2p甲p2p乙p2p丙增大不變不變4在一體積可變的密閉容器中加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g)HQ kJmol1。反應(yīng)達到平衡時，Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：氣體體積/Lc(Y)/molL1溫度/1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列說法正確的是()Am>nBQ<0C溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減少D體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動答案C解析溫度不變時(假設(shè)100 條件下)，體積是1 L時，Y的物質(zhì)的量為1 mol，體積為2 L時，Y的物質(zhì)的量為0.75 molL12 L1.5 mol，體積為4 L時，Y的物質(zhì)的量為0.53 molL14 L2.12 mol，說明體積越小，壓強越大，Y的物質(zhì)的量越小，Y的質(zhì)量分數(shù)越小，平衡向生成X的方向進行，m<n，A項錯誤，C項正確；體積不變時，溫度越高，Y的物質(zhì)的量濃度越大，說明升高溫度，平衡向生成Y的方向移動，則Q>0，B、D項錯誤。1判斷轉(zhuǎn)化率的變化時，不要把平衡正向移動與反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率提高等同起來，要視具體情況而定。2壓強的影響實質(zhì)是濃度的影響，所以只有當這些“改變”造成濃度改變時，平衡才有可能移動。3化學(xué)平衡移動的目的是“減弱”外界條件的改變，而不是“抵消”外界條件的改變，改變是不可逆轉(zhuǎn)的。新平衡時此物理量更靠近于改變的方向。如增大反應(yīng)物A的濃度，平衡右移，A的濃度在增大的基礎(chǔ)上減小，但達到新平衡時，A的濃度一定比原平衡大；若將體系溫度從50 升高到80 ，則化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，達到新的平衡狀態(tài)時50 <T<80 ；若對體系N2(g)3H2(g)2NH3(g)加壓，例如從30 MPa加壓到60 MPa，化學(xué)平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，達到新的平衡時 30 MPa<p<60 MPa?？键c二等效平衡1含義在一定條件下(等溫等容或等溫等壓)，對同一可逆反應(yīng)體系，起始時加入物質(zhì)的物質(zhì)的量不同，而達到化學(xué)平衡時，同種物質(zhì)的百分含量相同。2原理同一可逆反應(yīng)，當外界條件一定時，反應(yīng)無論從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，最后都能達到平衡狀態(tài)。其中平衡混合物中各物質(zhì)的含量相同。由于化學(xué)平衡狀態(tài)與條件有關(guān)，而與建立平衡的途徑無關(guān)。因而，同一可逆反應(yīng)，從不同的狀態(tài)開始，只要達到平衡時條件(溫度、濃度、壓強等)完全相同，則可形成等效平衡。3規(guī)律等效類型條件恒溫、恒容恒溫、恒容恒溫、恒壓反應(yīng)的特點任何可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等任何可逆反應(yīng)起始投料換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”相同換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例換算為化學(xué)方程式同一邊物質(zhì)，其“量”符合同一比例平衡特點質(zhì)量分數(shù)(w%)相同相同相同濃度(c)相同成比例相同(氣體)物質(zhì)的量(n)相同成比例成比例題組一恒溫、恒容條件下等效平衡的應(yīng)用1對于以下三個反應(yīng)，從正反應(yīng)開始進行達到平衡后，保持溫度、體積不變，按要求回答下列問題。(1)PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)再充入PCl5(g)平衡向_方向移動，達到平衡后，PCl5(g)的轉(zhuǎn)化率_，PCl5(g)的百分含量_。答案正反應(yīng)減小增大(2)2HI(g)I2(g)H2(g)再充入HI(g)平衡向_方向移動，達到平衡后，HI的分解率_，HI的百分含量_。答案正反應(yīng)不變不變(3)2NO2(g)N2O4(g)再充入NO2(g)，平衡向_方向移動，達到平衡后，NO2(g)的轉(zhuǎn)化率_，NO2(g)的百分含量_。答案正反應(yīng)增大減小題組二恒溫、恒壓條件下等效平衡的應(yīng)用2恒溫恒壓下，在一個容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：A(g)B(g)C(g)，若開始時通入1 mol A和1 mol B，達到平衡時生成a mol C。則下列說法錯誤的是()A若開始時通入3 mol A和3 mol B，達到平衡時，生成的C的物質(zhì)的量為3a molB若開始時通入4 mol A、4 mol B和2 mol C，達到平衡時，B的物質(zhì)的量一定大于4 molC若開始時通入2 mol A、2 mol B和1 mol C，達到平衡時，再通入3 mol C，則再次達到平衡后，C的物質(zhì)的量分數(shù)為D若在原平衡體系中，再通入1 mol A和1 mol B，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變答案B解析選項A，開始時通入3 mol A和3 mol B，由于容器體積膨脹，保持恒壓，相當于將三個原容器疊加，各物質(zhì)的含量與原平衡中的相同，C的物質(zhì)的量為 3a mol；選項B，無法確定平衡移動的方向，不能確定平衡時B的物質(zhì)的量一定大于4 mol；選項C，此平衡等效為開始通入6 mol A、6 mol B，與開始時通入1 mol A、1 mol B為等效平衡，平衡時C的物質(zhì)的量分數(shù)為；選項D，題給條件下混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變。題組三恒溫恒容和恒溫恒壓條件下等效平衡的比較應(yīng)用3有甲、乙兩容器，甲容器容積固定，乙容器容積可變。一定溫度下，在甲中加入2 mol N2、3 mol H2，反應(yīng)N2(g)3H2(g)2NH3(g)達到平衡時生成NH3的物質(zhì)的量為 m mol。(1)相同溫度下，在乙中加入4 mol N2、6 mol H2，若乙的壓強始終與甲的壓強相等，乙中反應(yīng)達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為_mol(從下列各項中選擇，只填字母，下同)；若乙的容積與甲的容積始終相等，乙中反應(yīng)達到平衡時，生成NH3的物質(zhì)的量為_mol。A小于m B等于mC在m2m之間 D等于2mE大于2m(2)相同溫度下，保持乙的容積為甲的一半，并加入1 mol NH3，要使乙中反應(yīng)達到平衡時，各物質(zhì)的體積分數(shù)與上述甲容器中達到平衡時相同，則起始時應(yīng)加入_mol N2和_mol H2。答案(1)DE(2)0.50解析(1)由于甲容器定容，而乙容器定壓，它們的壓強相等，達到平衡時，乙的容積應(yīng)該為甲的兩倍，生成的NH3的物質(zhì)的量應(yīng)該等于2m mol。當甲、乙兩容器的容積相等時，相當于將建立等效平衡后的乙容器壓縮，故乙中NH3的物質(zhì)的量大于2m mol。(2)乙的容積為甲的一半時，要建立與甲一樣的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中應(yīng)該投入N2為(10.5) mol0.5 mol，H2為(1.51.5) mol0 mol。1“中間態(tài)”法構(gòu)建等效平衡(1)構(gòu)建恒溫恒容平衡思維模式新平衡狀態(tài)可認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加并壓縮而成，相當于增大壓強。(2)構(gòu)建恒溫恒壓平衡思維模式(以氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)為例，見圖示)新平衡狀態(tài)可以認為是兩個原平衡狀態(tài)簡單的疊加，壓強不變，平衡不移動。2用“等效平衡”觀點分析平衡轉(zhuǎn)化率變化反應(yīng)類型條件的改變反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化有多種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)恒容時只增加反應(yīng)物A的用量反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小，反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率增大同等倍數(shù)地增大反應(yīng)物A、B的量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下mn> pq反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均增大mn< pq反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均減小mnpq反應(yīng)物A和B的轉(zhuǎn)化率均不變只有一種反應(yīng)物的可逆反應(yīng)mA(g)nB(g)pC(g)增加反應(yīng)物A的用量恒溫恒壓條件下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率不變恒溫恒容條件下m>np反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率增大m<np反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率減小mnp反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率不變1(xx四川理綜，7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)CO2(g)2CO(g)，平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分數(shù)。下列說法正確的是()A550 時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動B650 時，反應(yīng)達平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 %CT 時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動D925 時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp24.0p總答案B解析A項，C(s)CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器，充入惰性氣體容器體積擴大，對反應(yīng)體系相當于減小壓強，故v正、v逆均減小，平衡正向移動，錯誤；B項，由圖可知，650 時若設(shè)起始時CO2的體積為1 L，平衡時CO2消耗的體積為x，則C(s)CO2(g)2CO(g)V始 1 0V變 x 2xV平 1x 2x100%40.0%，x0.25 L，CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，正確；C項，由圖可知，T 時平衡體系中CO和CO2的體積分數(shù)均為50%，故若恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體，平衡不發(fā)生移動，錯誤；D項，925 時，CO的平衡分壓p(CO)p總96.0%，CO2的平衡分壓p(CO2)p總4%，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知Kp23.04p總，錯誤。2(xx天津理綜，6)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)mY(g)3Z(g)，平衡時，X、Y、Z的體積分數(shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達到平衡后，X、Y、Z的體積分數(shù)不變。下列敘述不正確的是()Am2B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D第二次平衡時，Z的濃度為0.4 molL1答案D解析A項，由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質(zhì)的量不同，而最終平衡狀態(tài)相同，則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時的等效平衡，故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計量數(shù)之和相等，則1m3，m2，正確；B項，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正確；C項，X、Y 的初始物質(zhì)的量之比為12，根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X、Y的物質(zhì)的量之比也為12，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11，正確；D項，由方程式可知該反應(yīng)中反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以第二次平衡時氣體的總物質(zhì)的量為4 mol，則Z的物質(zhì)的量為4 mol10%0.4 mol，Z的濃度為0.4 mol2 L0.2 molL1，錯誤。3(xx江蘇，15改編)在體積均為1.0 L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同溫度下反應(yīng)CO2(g)C(s)2CO(g)達到平衡，平衡時CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如圖所示(圖中、點均處于曲線上)。下列說法不正確的是()A反應(yīng)CO2(g)C(s)=2CO(g)的S0、H>0B體系的總壓強p總：p總(狀態(tài))2p總(狀態(tài))C體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài))2c(CO，狀態(tài))D逆反應(yīng)速率v逆：v逆(狀態(tài))v逆(狀態(tài))答案D解析A項，CO2(g)C(s)=2CO(g)是氣體的物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，故S>0，觀察圖像知，隨著溫度的升高，c(CO2)減小，平衡右移，則H0，正確；B項，所在曲線表示的是通入0.1 mol CO2的變化過程，此時CO2(g)C(s)2CO(g)n(始)/mol 0.1 0 0n(轉(zhuǎn))/mol 0.02 0.04n(平)/mol 0.08 0.04此時氣體總的物質(zhì)的量為0.12 mol，所在曲線表示的是通入0.2 mol CO2的變化過程，此時CO2(g)C(s)2CO(g)n(始)/mol 0.2 0 0n(轉(zhuǎn))/mol 0.12 0.24n(平)/mol 0.08 0.24此時氣體總的物質(zhì)的量為0.32 mol，此時中氣體總物質(zhì)的量大于中氣體總物質(zhì)的量的2倍，且的溫度高，氣體體積膨脹，壓強又要增大，則p總(狀態(tài))>2p總(狀態(tài))，正確；C項，狀態(tài)和，溫度相同，中CO2的投料量是中CO2投料量的2倍，若恒容時兩平衡等效，則有c(CO，狀態(tài))2c(CO，狀態(tài))，但成比例增加投料量，相當于加壓，平衡向逆反應(yīng)方向移動，所以c(CO，狀態(tài))<2c(CO，狀態(tài))，正確；D項，狀態(tài)和相比，的溫度高，反應(yīng)速率快，所以v逆(狀態(tài))>v逆(狀態(tài))，錯誤。4xx江蘇，16(1)以磷石膏(主要成分CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3。勻速向漿料中通入CO2，漿料清液的pH和c(SO)隨時間變化如圖。清液pH11時CaSO4轉(zhuǎn)化的離子方程式為_；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有_(填序號)。A攪拌漿料 B加熱漿料至100 C增大氨水濃度 D減小CO2通入速率答案CaSO42NH3H2OCO2=CaCO32NHSOH2O(或CaSO4CO=CaCO3SO)AC解析注意題目中的原料是磷石膏粉和氨水漿料。由圖所示當pH>11時，溶液中的c(SO)增大，說明有更多的SO生成，反應(yīng)物為CaSO4、氨水、CO2，生成SO，還有CaCO3，相當于氨水和CO2反應(yīng)生成(NH4)2CO3，(NH4)2CO3和CaSO4生成(NH4)2SO4和CaCO3。A項，攪拌漿料，增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，正確；B項，加熱到100 ，氨水揮發(fā)、CO2溶解度減小，則生成的(NH4)2CO3的量減少，無法實現(xiàn)CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3，錯誤；C項，增大氨水濃度可以提高反應(yīng)速率，正確；D項，減小CO2通入速率，則轉(zhuǎn)化速率降低，錯誤。5xx北京理綜，26(3)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗蕴柲転闊嵩?，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示：反應(yīng)：2H2SO4(l)=2SO2(g)O2(g)2H2O(g)H550 kJmol1它由兩步反應(yīng)組成：.H2SO4(l)=SO3(g)H2O(g)H177 kJmol1SO3(g)分解。L(L1，L2)，X可分別代表壓強或溫度，下圖表示L一定時，中SO3(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。X代表的物理量是_。判斷L1，L2的大小關(guān)系，并簡述理由： _。答案壓強L1L2，SO3(g)分解的熱化學(xué)方程式為2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1，當壓強一定時，溫度升高，平衡轉(zhuǎn)化率增大解析首先根據(jù)反應(yīng)和反應(yīng)確定反應(yīng)為2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H196 kJmol1。根據(jù)反應(yīng)的特點：正反應(yīng)方向為氣體體積增大、吸熱反應(yīng)，增大壓強SO3(g)的轉(zhuǎn)化率減小，故X代表壓強。在等壓條件下，升高溫度，反應(yīng)的平衡向正向移動，SO3(g)的轉(zhuǎn)化率增大，故L2代表高溫曲線，即L1L2。6(xx山東理綜，30)合金貯氫材料具有優(yōu)異的吸放氫性能，在配合氫能的開發(fā)中起著重要作用。(1)一定溫度下，某貯氫合金(M)的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強(p)，橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數(shù)比(H/M)。在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強的增大，H/M逐漸增大；在AB段，MHx與氫氣發(fā)生氫化反應(yīng)生成氫化物MHy，氫化反應(yīng)方程式為zMHx(s)H2(g)zMHy(s)H1()；在B點，氫化反應(yīng)結(jié)束，進一步增大氫氣壓強，H/M幾乎不變。反應(yīng)()中z_(用含x和y的代數(shù)式表示)。溫度為T1時，2 g某合金4 min內(nèi)吸收氫氣240 mL，吸氫速率v_ mLg1min1。反應(yīng)的焓變H1_0(填“>”“<”或“”)。(2)表示單位質(zhì)量貯氫合金在氫化反應(yīng)階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時，(T1)_(T2)(填“>”“<”或“”)。當反應(yīng)()處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達到平衡后反應(yīng)()可能處于圖中的_點(填“b”“c”或“d”)，該貯氫合金可通過_或_的方式釋放氫氣。(3)貯氫合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反應(yīng)，溫度為T時，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_。已知溫度為T時：CH4(g)2H2O(g)=CO2(g)4H2(g)H165 kJmol1CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)H41 kJmol1答案(1)30<(2)>c加熱減壓(3)CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H206 kJmol1解析(1)根據(jù)H原子守恒得zx2zy，則z。由題中所給數(shù)據(jù)可知吸氫速率v240 mL2 g4 min30 mLg1min1。由圖像可知，T1<T2，且T2時氫氣的壓強大，說明升高溫度平衡向生成氫氣的方向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故H1<0。(2)由圖像可知，固定橫坐標不變，即氫原子與金屬原子個數(shù)比相同時，T2時氫氣的壓強大，說明吸氫能力弱，故(T1)> (T2)。處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，H2 濃度增大，平衡正向移動，一段時間后再次達到平衡，此時H/M增大，故可能處于圖中的c點。由氫化反應(yīng)方程式及圖像可知，這是一個放熱的氣體體積減小的反應(yīng)，根據(jù)平衡移動原理，要使平衡向左移動釋放H2 ，可改變的條件是升溫或減壓。(3)CO、H2合成CH4的反應(yīng)為CO(g)3H2(g)=CH4(g)H2O(g)H，將已知的兩個熱化學(xué)方程式依次編號為、，即得所求的反應(yīng)，根據(jù)蓋斯定律有：H41 kJmol1(165 kJmol1)206 kJmol1。練出高分(加試要求)1運用化學(xué)反應(yīng)原理研究部分單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義。(1)氨是氮循環(huán)過程中的重要物質(zhì)，是氮肥工業(yè)的重要原料。氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。請回答：若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡_移動(填“向左”、“向右”或“不”); 氨氣的平衡濃度隨溫度變化如下圖所示，當合成氨平衡體系溫度由T1變化到T2時， KA _(填“>”、“<”或“”)KB。(2)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3SO2(g)O2(g)SO3(g)H<0，是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。在某溫度時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K0.75，若在此溫度下，向100 L的恒容密閉容器中，充入3 mol SO2、4 mol O2和4 mol SO3，則反應(yīng)開始時正反應(yīng)速率_(填“”、“”或“”)逆反應(yīng)速率。在中的反應(yīng)達到平衡后，改變下列條件，能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是_。a保持溫度和容器體積不變，充入1.0 mol O2b保持溫度和容器內(nèi)壓強不變，充入2.0 mol Hec降低溫度d在其他條件不變時，減小容器的容積答案(1)向左>(2)<abc解析(1)恒溫、恒壓下通入氦氣，相當于減小壓強，平衡左移升溫，平衡左移，K減小，所以KA>KB。(2)Q>K，所以v正<v逆。a項，恒溫恒容，通入O2平衡右移，c(SO2)減??；b項，擴大容積，c(SO2)減?。籧項，降溫，平衡右移，c(SO2)減?。籨項，壓縮體積，c(SO2)增大。2工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如下圖所示：請回答下列問題：(1)已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。在500 、2.02107 Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反應(yīng)后，放出的熱量_(填“大于”、“小于”或“等于”)92.4 kJ。為提高H2的轉(zhuǎn)化率，實際生產(chǎn)中宜采取的措施有_(填字母)。A降低溫度B最適合催化劑活性的適當高溫C適當增大壓強D減小壓強E循環(huán)利用和不斷補充氮氣F及時移出氨(2)該流程中鉑銠合金網(wǎng)上的氧化還原反應(yīng)為4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)。已知鉑銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會發(fā)熱，則隨著溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K_(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是_。若其他條件不變，則下列圖像正確的是_(填字母)。答案(1)小于CEF(2)減小氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，K會減小ABC解析(1)合成氨反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，不可能進行到底，該條件下反應(yīng)放出的熱量小于92.4 kJ。降低溫度平衡正向移動，但反應(yīng)速率降低，不適宜實際生產(chǎn)；升高溫度、減小壓強平衡逆向移動；適當增大壓強既加快反應(yīng)速率又使平衡正向移動；循環(huán)利用和不斷補充氮氣既加快反應(yīng)速率又使平衡正向移動；及時移出氨減小了生成物濃度，使得平衡正向移動。(2)因為該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，H2O的含量減少，D錯誤；壓強增大，反應(yīng)速率加快，達到平衡所需時間縮短，同時壓強增大平衡逆向移動，NO的產(chǎn)率減小，NH3的轉(zhuǎn)化率減小，A、C正確；催化劑對平衡沒有影響，但能加快反應(yīng)速率，使達到平衡所需時間縮短，B正確。3“碳化學(xué)”是指以碳單質(zhì)或分子中含1個碳原子的物質(zhì)(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)為原料合成工業(yè)產(chǎn)品的化學(xué)工藝，對開發(fā)新能源和控制環(huán)境污染有重要意義。(1)一定溫度下，在甲、乙兩個容積均為2 L的密閉容器中，分別發(fā)生反應(yīng)：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0 kJmol1。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：容器甲乙起始投入物質(zhì)1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)平衡時c(CH3OH)c1c2平衡時能量變化放出29.4 kJ吸收a kJ則：c1_(填“>”、“<”或“”)c2；a_。(2)科學(xué)家成功研制出一種新型催化劑，能將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄椤Ｔ诔骸?00 條件下，CO2與H2按體積之比14反應(yīng)，CO2轉(zhuǎn)化率可達90%。一定條件下，某興趣小組在容積為V L的密閉容器中發(fā)生此反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)。該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為_。由圖1可知該反應(yīng)的H_(填“>”、“<”或“”)0；300 時，從反應(yīng)開始直至平衡，以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_(用nA、tA、V表示)。答案(1)19.6(2)K< molL1min1解析(1)甲容器與乙容器中所達到的平衡完全等效，平衡時，兩容器中各物質(zhì)濃度相同；甲容器中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率為29.4 kJ49.0 kJ0.6，乙容器中反應(yīng)是從逆反應(yīng)開始的，轉(zhuǎn)化率為10.60.4，反應(yīng)吸收的熱量為49.0 kJ0.419.6 kJ。(2)根據(jù)CO2與H2按體積之比為14反應(yīng)可知，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)，所以平衡常數(shù)表達式為K。從圖1可知隨著溫度升高，平衡時n(CH4)減小，說明平衡逆向移動，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)；300 時，從反應(yīng)開始直至平衡，n(CH4)變化了nA mol，根據(jù)化學(xué)方程式可知n(H2)變化了4nA mol。v(H2)4nA molV LtA min molL1min1。4運用化學(xué)反應(yīng)原理研究合成氨反應(yīng)有重要意義，請完成下列探究。(1)生產(chǎn)氫氣：將水蒸氣通過紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C(s)H2O(g)H2(g)CO(g)H131.3 kJmol1，S133.7 Jmol1K1，該反應(yīng)在低溫下_(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(2)已知在400 時，N2(g)3H2(g)2NH3(g)的K0.5。在400 時，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的K_(填數(shù)值)。400 時，在0.5 L的反應(yīng)容器中進行合成氨反應(yīng)，一段時間后，測得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2 mol、1 mol、2 mol，則此時反應(yīng)v(N2)正_(填“>”、“<”、“”或“不確定”)v(N2)逆。若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，則合成氨反應(yīng)的平衡_(填“向左”、“向右”或“不”)移動；使用催化劑_(填“增大”、“減小”或“不改變”)反應(yīng)的H。答案(1)不能(2)2向左不改變解析(1)根據(jù)HTS<0為自發(fā)反應(yīng)知，現(xiàn)H131.3 kJmol1，S133.7 Jmol1K10.133 7 kJmol1K1，解得在T>982 K時該反應(yīng)能自發(fā)進行，由此可知該反應(yīng)在低溫下不能自發(fā)進行。(2)平衡常數(shù)的值與化學(xué)方程式的書寫有關(guān)，根據(jù)平衡常數(shù)的定義可得K2。QK，說明此時已達化學(xué)平衡狀態(tài)，即v(N2)正v(N2)逆。恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣，使總體積增大，原反應(yīng)氣體分壓減小，平衡左移。使用催化劑只是改變了反應(yīng)的途徑，沒有改變反應(yīng)物與生成物的狀態(tài)，H不變。5按要求回答下列問題。(1)最新“人工固氮”的研究報道：常溫常壓、光照條件下，N2在催化劑表面與水發(fā)生反應(yīng)：2N2(g)6H2O(l)4NH3(g)3O2(g)常溫下，上述反應(yīng)在恒壓密閉容器中達到平衡后，在其他條件不變時，通入2 mol N2，請在右圖中畫出正(v正)、逆(v逆)反應(yīng)速率隨時間t變化的示意圖。(2)碳單質(zhì)在工業(yè)上有多種用途。例如焦炭可用來制取水煤氣、冶煉金屬，活性炭可處理大氣污染物NO。一定條件下，在2 L密閉容器中加入NO和活性炭(無雜質(zhì))反應(yīng)生成氣體A和B。當溫度在T1 時，測得各物質(zhì)平衡時物質(zhì)的量如下表：活性炭/molNO/molA/molB/mol初始2.0300.10000平衡2.0000.0400.0300.030在T1 時，達到平衡共耗時2分鐘，則NO的平均反應(yīng)速率為_ molL1min1；當活性炭消耗0.015 mol 時，反應(yīng)的時間_(填“大于”、“小于”或“等于”)1分鐘。(3)固定和利用CO2，能有效地利用資源，并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法，該方法的化學(xué)方程式是CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H0某科學(xué)實驗小組將6 mol CO2和8 mol H2充入一容積為 2 L 的密閉容器中(溫度保持不變)，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖中實線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標)?；卮鹣铝袉栴}：僅改變某一條件再進行實驗，測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示。與實線相比，曲線 改變的條件可能是_，曲線 改變的條件可能是_。答案(1)(2)0.015小于(3)升溫加壓解析(1)恒壓時，充入N2，由于H2O為液體，平衡右移，但平衡后與原平衡速率一樣。(2)由表中數(shù)據(jù)可得v(NO)0.015 molL1min1，此時消耗活性炭0.03 mol，當消耗 0.015 mol 活性炭時，由于前1分鐘的平均反應(yīng)速率大于后1分鐘的平均反應(yīng)速率，所以反應(yīng)時間小于1分鐘。(3)升溫，平衡左移，n(H2)增大，達到平衡所用時間短；加壓，平衡右移 n(H2)減少，達到平衡所用時間短。