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文檔簡介
重難點(diǎn)03化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡圖像
知識(shí)梳理
一、化學(xué)反應(yīng)速率
1、化學(xué)反應(yīng)速率的意義和表示方法
意義:表示某一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的i種物理量。
表示方法:用單位時(shí)間內(nèi)某?反應(yīng)物濃度的減少或某生成物濃度的增加來表示。
2、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)量特征
單位:mol,L1?s'mol?L1,min1或mol?L1,h1
說明:
①化學(xué)反應(yīng)速率無正負(fù)之分;
②化學(xué)反應(yīng)速率不是瞬時(shí)速率而是平均速率;
③用不同物質(zhì)來表示某-?化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值一股不一定相等,所以必須標(biāo)明物質(zhì);
④用不同物質(zhì)來表達(dá)化學(xué)反應(yīng)速率時(shí),其數(shù)值不一定相等,但它們的速率比等于方程式中
的系數(shù)比。
即:對(duì)于反應(yīng)aA+bB三,cC+dD來說,v(A):u(B):v(C):v(D)=a:b:c:d
【注意】這里的速率均是指同一方向的,要么是正反應(yīng)方向,要么是逆反應(yīng)方向。
3、化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素
內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)一起最主要作用(如:F2非?;顫?,與H?在陰冷的環(huán)境下相遇
會(huì)發(fā)生爆炸,而L與H?在500℃的條件下才能反應(yīng),而且是可逆反應(yīng))
外因:外界因素(包括濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑、固體表面積等)
⑴濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率;減小反
應(yīng)物的濃度,可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。
實(shí)質(zhì):改變反應(yīng)物的濃度,實(shí)際上就是改變單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)。具體來說,增大
反應(yīng)物的濃度,必然提高了單位體積內(nèi)活化分子數(shù),故加快化學(xué)反應(yīng)速率;減小反應(yīng)物的濃
度,必然減少了單位體積內(nèi)活化分子數(shù),故減慢化學(xué)反應(yīng)速率。
注意事項(xiàng):此規(guī)律只適用r濃度可以改變的物質(zhì)(氣體或溶液)所參與的反應(yīng),對(duì)「?固體
或純液體來說,它們的濃度是常數(shù),改變它們的量(質(zhì)量、物質(zhì)的量等)均不會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)
速率。
?高溫d
如:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),若增加焦炭的星,化學(xué)反應(yīng)速率不發(fā)生改變。
⑵壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
條件:壓強(qiáng)對(duì)固體或液體的濃度改變幾乎無影響,所以此規(guī)律只適用于有氣體參與的反
應(yīng)。
規(guī)律:對(duì)于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速
率加快;減小壓強(qiáng),化學(xué)反應(yīng)速率減慢。
實(shí)質(zhì):對(duì)于氣體來說,在其他條件不變的情況下,增大壓強(qiáng),氣體體積減?。ㄏ喈?dāng)于壓
縮容器),即增大了氣體的濃度,所以,增大壓強(qiáng)可以加快化學(xué)反應(yīng)速率;減小壓強(qiáng),氣體體
積增大(相當(dāng)于增大容器),即減小了氣體的濃度,所以,減小壓強(qiáng)可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率。
⑶溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:在其他條件一定的情況下,升高溫度,可以加快化學(xué)反應(yīng)速率;降低溫度,可以
減慢化學(xué)反應(yīng)速率。
實(shí)驗(yàn)測(cè)得,溫度每升高10℃,化學(xué)反應(yīng)速率通常增大到原來的2?4倍。
實(shí)質(zhì):當(dāng)升高反應(yīng)體系溫度時(shí),物質(zhì)吸收能量后,內(nèi)能增大,單位體積內(nèi)活化分子百分
數(shù)增加,同時(shí)分子運(yùn)動(dòng)加劇,增加了分子碰撞的機(jī)會(huì),從而提高有效碰撞次數(shù),故加快化學(xué)
反應(yīng)速率,降低反應(yīng)體系溫度時(shí),物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)減弱,減少了分子碰撞的機(jī)會(huì),從而降低了
有效碰撞分子的百分?jǐn)?shù),故減慢化學(xué)反應(yīng)速率。
(4)催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:使用催化劑,能同等程度地加快(或減慢)正、逆反應(yīng)速率。
實(shí)質(zhì):分子必須具備一定的能量才能成為活化分子,才能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而催化劑能改
變化學(xué)反應(yīng)的途徑,降低活化分子所需的最低能量(即降低活化能),從而使更多的普通分子
成為活化分子,提高了有效碰撞分子的百分?jǐn)?shù),故加快化學(xué)反應(yīng)速率。
【說明】催化劑可分為正椎化劑和負(fù)催化劑(或陽化劑),所謂正催化劑是指能加快反應(yīng)速率
的催化劑,負(fù)催化劑是指能降低反應(yīng)速率的催化劑。由于負(fù)催化劑較少,所以一般催化劑都
是指正催化劑而言。
⑸固體表面積的大小對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:固體顆粒越小,即表面積越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快;固體顆粒越大,即表面積越
小,化學(xué)反應(yīng)速率就越慢,
實(shí)質(zhì):固體物質(zhì)在一般情況下,濃度是個(gè)常數(shù)。但當(dāng)將一定質(zhì)量的固體粉碎后,顆粒變
小,表面積增大,相當(dāng)于增大了固體物質(zhì)的濃度,故可加快化學(xué)反應(yīng)速率。
⑹原電池對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
規(guī)律:對(duì)于較活潑的金屬與非氧化性酸(如鹽酸、稀硫酸等)發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生氫氣時(shí),
若向此溶液中加入較不活潑金屬或金屬陰離子時(shí),產(chǎn)生氫氣的速率會(huì)加快。
實(shí)質(zhì):當(dāng)向原溶液中加入不活潑金屬或金屬陽離子時(shí),會(huì)形成原電池發(fā)生電化腐蝕,而
電化腐蝕的速率要大于普通的化學(xué)腐蝕的速率。
【說明】
有效碰撞:能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的碰撞。
活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。
實(shí)際上,某一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得快慢,取決于以下兩個(gè)因素:
①有效碰撞分子的百分?jǐn)?shù)。即:若能提高有效碰撞分子H勺百分?jǐn)?shù)的話,可以加快反應(yīng)速率,
反之,則減慢反應(yīng)速率。
②單位體積內(nèi)有效碰撞的分子數(shù)。即:若能提高單位體積內(nèi)有效碰撞的分子數(shù),則能加快反
應(yīng)速率,反之,則減慢反應(yīng)速率。
4、關(guān)于化學(xué)反應(yīng)速率的圖表問題
(1)曲線的斜率大小恰好反映的就是化學(xué)反應(yīng)快慢,即斜率越大(曲線越陡),反應(yīng)速率越
大;
(2)達(dá)到化學(xué)平衡所需要的時(shí)間長短也是反映化學(xué)反應(yīng)快慢,即達(dá)到平衡所需要的時(shí)間
越短,反應(yīng)速率越大;
(3)當(dāng)其他條件一定時(shí),改變某一條件后,反應(yīng)速率曲線的變化情況,如下各圖所示:(請(qǐng)
注意比較h時(shí)刻,改變條件時(shí)u正、。逆的瞬時(shí)速率,即處)
二、化學(xué)平衡的圖像
一、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素
1、濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響
規(guī)律:當(dāng)其他條件不變時(shí),增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,使化學(xué)平衡向正向移動(dòng);減
小反應(yīng)物濃度或增大生成物濃度,平衡逆向移動(dòng)
2、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響
規(guī)律:對(duì)于體系有氣體,且反應(yīng)前后氣體體積有變化的可逆反應(yīng),增大壓強(qiáng),使化學(xué)平衡向
氣體體積減小的方向移動(dòng);壓強(qiáng)減小,使化學(xué)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。對(duì)于反應(yīng)前
后氣體體積無變化的反應(yīng),平衡不移動(dòng)。
3、溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響
規(guī)律:升高溫度,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行
降低溫度,反應(yīng)向放熱方向進(jìn)行
4、催化劑對(duì)化學(xué)平衡的影響
催化劑只能影響化學(xué)反應(yīng)速率,不能改變化學(xué)平衡移動(dòng)
勒沙特列原理
如果改變影響平衡的一個(gè)條件,平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動(dòng)
怎樣分析反應(yīng)速率和平衡的圖像
“四看”、“兩點(diǎn)”、“一平衡”,移動(dòng)跟著大者行
四看:(1)看起點(diǎn)分清反應(yīng)物還是生成物,濃度增大還是減小;
K41
N(B)/molXy
下列說法正確的是()
A.容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量不變時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡
B.Ti時(shí),若平衡時(shí)剩余2moiA,則C必為氣體
C.T?時(shí),當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡后,容器內(nèi)剩余A的物質(zhì)的量為3moi
D.T2時(shí),若容器的體積變?yōu)?L,則平衡時(shí)n(B)=2ymcl
【答案】D
【解析】;
A.若C不是氣體,則容器內(nèi)的氣體只有B,氣體平均摩爾質(zhì)量始終為B的摩爾質(zhì)量,保
持不變;若C是氣體,則容器內(nèi)的氣體是B和C,且B和C的物質(zhì)的量比固定為2:1,
氣體平均摩爾質(zhì)量為(2MB+MQ13,保持不變。故容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量始終不
變,無法判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.剩余2moiA,說明生成了2molB和ImolC,容器內(nèi)B的濃度為2moi/L,若C為氣
體,則C的濃度為Imo"L,K=[B]2[C]=4,符合題目條件;若C為固體或純液
體,K=IBJ2=4,也符合題目條件,故C不一定是氣體,B選項(xiàng)錯(cuò)誤
C.剩余3molA意味著生成了ImolB和0.5molC,若C為固體或純液體,則K=|B?=1,符
合題目條件,但若C為氣體,則長=[B]2[C]=0.5,與題目條件不符,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤
2
D.體積變?yōu)?L,但平衡常數(shù)保持不變,由于K=[BF[C]或K=[B],故[B]需要保持
不變,則平衡時(shí)n(B)=2ymoLD選項(xiàng)正確
3.(2017?上海?高考真題)在N2+3H2y.'2NHj(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的反應(yīng)中,為了
提高出的利用率,可以采取的措施為
A.升溫B.增大壓強(qiáng)C.使用催化劑D.增大H2的濃度
【答案】B
【解析】A.正反應(yīng)放熱,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),出的利用率減小,故不選A;
B.反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量減少,增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),力的利用率增大,故選B;
C.使用催化劑,反應(yīng)速率加快,但平衡不移動(dòng),氫氣的利用率不變,故不選C;
D.增大H2的濃度,平衡正向移動(dòng),氮?dú)獾睦寐试龃螅獺2的利用率減??;若增大氮
氣的濃度,H2的利用率增大,故不選D;
選Bo
4.(2015?上海?高考真題)對(duì)于合成氨反應(yīng),達(dá)到平衡后,以下分析正確的是()。
A.升高溫度,對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
B.增大壓強(qiáng),對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
C.減小反應(yīng)物濃度,對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
D.加入催化劑,對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
【答案】B
【解析】A.合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,正反應(yīng)、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增
大,但是溫度對(duì)吸熱反應(yīng)的速率影響更大,所以對(duì)該反應(yīng)來說,對(duì)逆速率影響更大,A項(xiàng)
錯(cuò)誤:
B.合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大,
正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,所以平衡正向移動(dòng),B項(xiàng)正確;
C.減小反應(yīng)物濃度,使正反應(yīng)的速率減小,由于生成物的濃度沒有變化,所以逆反應(yīng)速率
不變,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,所以化學(xué)平衡逆向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.加入催化劑,使正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同,正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相同,化學(xué)
平衡不發(fā)生移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
本題選B。
5.(2016.上海?高考真題)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中,為了有利于SO?的轉(zhuǎn)化,且能充分利用熱
能.采用了中間有熱交換器的接觸室(見圖工下列說法錯(cuò)誤的是()
A.a、b兩處的混合氣體成分含量相同,溫度不同
B.c、d兩處的混合氣體成分含量相同,溫度不同
C.熱交換器的作用是預(yù)熱待反應(yīng)的氣體,冷卻反應(yīng)后的氣體
D.c處氣體經(jīng)熱交換后再次催化氧化的目的是提高SO2的轉(zhuǎn)化率
【答案】B
【解析】A.根據(jù)裝置圖可知,從a進(jìn)入的氣體是含有SO?、02、N2等的冷氣,經(jīng)過熱交
換器后從b處出來的是熱的氣體,成分與a處相同,正魂;
B.在c處出來的氣體SQ、02在催化劑表面發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的含有SO3及未反應(yīng)的SO?、
02等氣體,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),當(dāng)經(jīng)過熱交換器后被冷的氣體降溫,S03被部分分離出
來,而且混合氣體再次被催化氧化,故二者含有的氣體的成分含量不相同,錯(cuò)誤;
C.熱交換器的作用是預(yù)熱待反應(yīng)的冷的氣體,同時(shí)冷卻反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,為S03的吸收
創(chuàng)造條件,正確;
D.C處氣體經(jīng)過熱交換器后再次被催化氧化,目的就是使未反應(yīng)的SCh進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生
so3,從而可以提高SO2的轉(zhuǎn)化率,正確。
6.(2017?上海?高考真題)有下列實(shí)驗(yàn)操作及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述
A.先用蒸播水潤洗pH試紙,然后用玻璃棒蘸取少量稀鹽酸,滴在pH試紙上測(cè)定該HC1
的pH值。
B.酸式滴定管用蒸儲(chǔ)水洗凈后,先用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,然后再裝入標(biāo)準(zhǔn)液。
C.反應(yīng)FeCb+3KSCN=Fe(SCN)3+3KQ達(dá)到平衡后,向溶液中加入少量KC1固體,
溶液顏色變淺。
D.CuSO4溶液中滴入少量NaOH,得到新制的氫氧化銅,然后再滴入少量乙醛,加熱至沸
騰后可檢驗(yàn)醉基。
E.制取乙酸乙酯時(shí),為了使受熱均勻,一般采用水浴加熱。
其中錯(cuò)誤的是(選編號(hào))________________________________
【答案】A、C、D、E
【解析】A.先用蒸儲(chǔ)水澗洗pH試紙,然后用玻璃棒部取少量稀鹽酸,相當(dāng)于測(cè)的是稀釋
后的鹽酸的pH,故A錯(cuò)誤;
B.酸式滴定管用蒸餡水洗凈后,先用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,然后再裝入標(biāo)準(zhǔn)液,不會(huì)影響標(biāo)準(zhǔn)溶
液的濃度,故B正確;
C.反應(yīng)FeCb+3KSCNWFe(SCN)3+3KCl的離子方程式為Fp++3SCNWFe(SCN)3,
達(dá)到平衡后,向溶液中加入少量KC1固體,不改變平衡相關(guān)物質(zhì)的濃度,平衡不移動(dòng),溶
液顏色不變,故C錯(cuò)誤;
D.制備新制氫氧化銅懸濁液應(yīng)該在NaOH溶液中滴入少量CuSCh,故D錯(cuò)誤;
E.制取乙酸乙酯需耍直接加熱,故E錯(cuò)誤;
故選A、C、D、E。
7.(2016?上海?高考真題)半水煤氣是工業(yè)合成氨的原粒氣,其主要成分是H?、CO、
82、N2和H2O(g)o半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。
完成下列填空:
(1)半水煤氣含有少量硫化氫。將半水煤氣樣品通入—溶液中(填寫試劑名稱),出現(xiàn)
,可以證明杓硫化氫存在。
(2)半水煤氣在銅催化下實(shí)現(xiàn)CO變換:CO+H2OA-CO2+H2
若半水煤氣中V(H2):V(CO^V(N2)=38:28:22,經(jīng)CO變換后的氣體中:
V(H2):V(N2)=。
(3)堿液吸收法是脫除二氧化碳的方法之一。已知:
Na2cO3K2CO3
20C堿液最高濃度(mol/L)2.08.0
堿的價(jià)格(元/kg)1.259.80
若選擇Na2cCh堿液作吸收液,其優(yōu)點(diǎn)是;缺點(diǎn)是。如果選擇
K2c03堿液作吸收液,用什么方法可以降低成本?
寫出這種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式。
(4)以下是測(cè)定半水煤氣中出以及CO的體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案。
取一定體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的半水煤氣,經(jīng)過下列實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定其中H2以及CO的體積分
數(shù)。
①選用合適的無機(jī)試劑分別填入I、I、IV、V方框中。
②該實(shí)驗(yàn)方案中,步驟(選填“IV”或“V”)可以確定半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)。
【答案】硝酸鉛黑色沉淀3:1價(jià)廉吸收CO?能力差堿液循環(huán)使
用2KHe03-K2cO3+CO2T+H2OIV
【解析】試題分析:(1)?琉化氫能與重金屬生成沉淀,所以將半水煤氣樣品通入硝酸鉛
(或硫酸銅)溶液中,出現(xiàn)黑色沉淀可以證明有硫化氫存在。
(2)若半水煤氣中V(H2):V(CO):V(N2)=38:28:22,經(jīng)CO變換后CO轉(zhuǎn)化為氫氣,則根
據(jù)方程式可知所得的氣體中:V(H2):V(N2)=(38+28):22=3:1。
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知若選擇Na2cO3堿液作吸收液,其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)廉,而缺點(diǎn)是吸收C02
能力差。由于生成的碳酸氫鉀受熱易分解產(chǎn)生碳酸鉀,所以使堿液循環(huán)使用可以降低成
本,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KHeO3-K2cO3+CO2T+H2O:
(4)①由于半水煤氣中含有二氧化碳,所以首先利用堿液除去二氧化碳,干燥后再通過氧
化銅反應(yīng),利用濃硫酸稀釋產(chǎn)生的水蒸氣,利用堿液吸攻產(chǎn)生的二氧化碳,進(jìn)而計(jì)算體積
分?jǐn)?shù)。所以流程為
②氫氣還原氧化銅生成水蒸氣,濃硫酸吸收水蒸氣,所以該實(shí)驗(yàn)方案中,步驟IV可以確定
半水煤氣中H2的體積分?jǐn)?shù)。
考點(diǎn):考查水煤氣中氣體成分測(cè)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究。
限時(shí)60min
1.(2022?上海市行知中學(xué)模擬預(yù)測(cè))往某恒溫密閉容器中加入caCO3,發(fā)生反應(yīng):
CaCO3(s):CaO(s)+cO式反應(yīng)達(dá)到平衡后,Q時(shí)縮小容器體積,x隨時(shí)間⑴變化的關(guān)
系如圖所示。x不可能是
A.%B.c(CQ2)C.M翎.D.p(容器內(nèi)氣體密度)
【答案】C
【解析】A.h時(shí),縮小容器體積,生成物二氧化碳濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆
反應(yīng)速率先增大后減小,則x可能是逆反應(yīng)速率,故A不符合題意;
B.L時(shí),縮小容器體積,生成物二氧化碳濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳濃
度減小,則x可能是二氧化碳濃度,故B不符合題意;
C.由方程式可知,該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物中只有二氧化碳是氣體,所以反應(yīng)中氣體的
相對(duì)分子質(zhì)量不變,則x不可能是反應(yīng)中氣體的相對(duì)分子質(zhì)量,故C符合題意;
D.L時(shí),縮小容器體積,生成物二氧化碳質(zhì)量不變,容器內(nèi)氣體密度和濃度增大,平衡向
逆反應(yīng)方向移動(dòng),二氧化碳的質(zhì)量減小,容器內(nèi)氣體密度減小,則x可能是容器內(nèi)氣體密
度,故D不符合題意;
故選C。
2.(2022?上海松江?二模)在容積一定的密閉容器中,反應(yīng)2X(?)=Y(g)+Z(g)達(dá)到平衡
后,升高溫度容器內(nèi)氣體的密度增大,則下列敘述錯(cuò)誤的是
A.正反應(yīng)吸熱B.平衡常數(shù)增大C.反應(yīng)速率增大D.X是氣態(tài)
【答案】D
【解析】反應(yīng)2X(?)=Y(g)+Z(g)達(dá)到平衡后,升高溫度,容器內(nèi)氣體的密度增大,由于
混合氣休休積為定值,根據(jù)p書可知,混合氣休的總質(zhì)量變大,說明X為非氣態(tài).升高溫
度,平衡平衡正向移動(dòng),該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
A.根據(jù)分析可知,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項(xiàng)正確;
B.正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度升高,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,B項(xiàng)正確;
C.溫度升高,反應(yīng)速率一定增大,C項(xiàng)正確;
D.根據(jù)分析可知,X是非氣態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤;
答案選D。
3.(2022?上海奉賢?二模)向恒容密閉容器中充入體枳比為1:3的CO?和H2,發(fā)生反應(yīng)
2CO2(g)+6H2(g)=4H?O(g)+CH2=CH2(g)o測(cè)得不同溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率及催化劑的
催化效率如圖所示。下列說法正確的是
A.所以M點(diǎn)的平衡常數(shù)比N點(diǎn)的小
B.溫度低于250c時(shí),乙烯的平衡產(chǎn)率隨溫度升高而增大
C.保持N點(diǎn)溫度不變,向容器中再充入一定量的Hz,CO?的轉(zhuǎn)化率可能會(huì)增大到50%
D.實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)盡可能在較低的溫度下進(jìn)行,以提高CO2的轉(zhuǎn)化率
【答案】C
【解析】A.隨著溫度升高,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高
平衡常數(shù)越小,由圖可知,M點(diǎn)的平衡常數(shù)大于N點(diǎn),A錯(cuò)誤;
B.由圖可知,溫度低于250℃,升高溫度,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,乙烯的產(chǎn)率隨溫度
升高而降低,B錯(cuò)誤;
C.N點(diǎn)平衡時(shí)二氧化碳的轉(zhuǎn)化率小于50%,保持N點(diǎn)溫度不變,向容器中再充入一定量
的H2,平衡正向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率可能會(huì)增大到50%,C正確:
D.該反應(yīng)在較低的溫度下進(jìn)行,反應(yīng)速率慢,同時(shí)催億劑的活性低,D錯(cuò)誤;
故選C。
4.(2022?上海普陀?二模)某溫度下,在①、②兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):H2(g)+
CO2(g)^H2O(g)+CO(g),K=2.25。物質(zhì)的起始濃度如下表:
起始濃度(moll?)
容器編號(hào)
COHOCO
H222
?0.10.100
②0.20.10.20.1
下列說法正確的是A.反應(yīng)開始,②中反應(yīng)逆向進(jìn)行B.平衡時(shí),①中
c(C02尸0.04mHU
C.①、②均達(dá)平衡時(shí),各組分濃度相同D.①中七的平衡轉(zhuǎn)化率為40%
【答案】B
【解析】A.②中反應(yīng)開始時(shí)=等*=1<K,所以反應(yīng)正向進(jìn)行,A錯(cuò)誤;
C("2)C(CO2)O.ZXO.1
B.設(shè)①中達(dá)到平衡時(shí)CO濃度為xmol/L,則根據(jù)化學(xué)方程式可知,平衡時(shí)氫氣和二氧化
碳濃度均為(0.1x)mol/L,一氧化碳和水濃度均為xmol/L,=::…=
C(”2)C(CO2)(0.1-
2.25,解得x=0.06mol/L,則平衡時(shí)二氧化碳濃度為0.04mol/L,B正確;
C.由題給數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)①平衡時(shí),水蒸氣和一氧化碳的濃度相等,反應(yīng)②中水蒸氣和
一氧化碳濃度不相等,由方程式可知,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),水蒸氣和一氧化碳濃度依然不相
等,則①、②均達(dá)平衡時(shí),各組分濃度不相同,c錯(cuò)誤;
D.①中反應(yīng)轉(zhuǎn)化的氫氣濃度為0.06mol/L,則轉(zhuǎn)化率為60%,故D錯(cuò)誤:
故答案選B。
5.(2022?上海虹口?模擬預(yù)測(cè))向密閉容器中加入一定量caC03,1。。。留下發(fā)生反應(yīng):
CaC03(s)=caO(s)+8式。),保持溫度不變,容器內(nèi)最終二氧化碳濃度與容器容積的關(guān)系
如圖所示。下列說法正確的是
c(CO2)/molL'
B.從y-z,平衡逆向移動(dòng)
c.容積為10L時(shí),CaCO3的平衡分解率為50%
D.容積為40L時(shí),再加入一定量ca(x)3,C02的濃度不發(fā)生變化
【答案】C
【解析】A.1000℃卜發(fā)生反應(yīng):CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g),保持溫度不變,平衡
常數(shù)值不變,故A錯(cuò)誤;
B.從VTZ,反應(yīng)容器容積增大,使二氧化碳?xì)怏w的濃度下降,容器內(nèi)氣壓下降,根據(jù)
平衡移動(dòng)原理,反應(yīng)應(yīng)正向移動(dòng)以增大容器內(nèi)壓強(qiáng),設(shè)Y點(diǎn)、V=30L,Z點(diǎn)二氧化碳的物
質(zhì)的量分別為ni、in、113,n1=(2ax20)mol=40amol,112=(誓30)mol=40amol,
n3=(ax40)mol=40amol,可知加入容器的碳酸鈣已經(jīng)完全分解,不能按可逆反應(yīng)的平衡規(guī)則
來描述,故B錯(cuò)誤;
C.由X點(diǎn)、Y點(diǎn)分別產(chǎn)生的二氧化碳的物質(zhì)的量分別是20amoL40amol,比值為1:
2,而根據(jù)B的分析,Y點(diǎn)之后加入的碳酸鈣已經(jīng)完全分解,Y點(diǎn)的碳酸鈣分解率為
100%,X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的分解率為50%,故C正確;
D.由B分析,容積為40L時(shí),此時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到此溫下二氧化碳的平衡濃度,再加入一
定量CaC03,碳酸鈣會(huì)分解,C02的濃度會(huì)發(fā)生變化,故D錯(cuò)誤;
故選C。
6.(2022?上海虹口?模擬預(yù)測(cè))臭氧層中某轉(zhuǎn)化過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的
是
A.經(jīng)過催化過程,反應(yīng)熱效應(yīng)不變B.Q0是該反應(yīng)的催化劑
C.催化過程中反應(yīng)①②均為放熱反應(yīng)D.該轉(zhuǎn)化過程總反應(yīng)為2。3T3。2
【答案】D
【解析】A.反應(yīng)熱效應(yīng)是過程量與過程有關(guān),使用催億劑改變了化學(xué)反應(yīng)的過程,故反
應(yīng)熱也發(fā)生改變,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.Q是該反應(yīng)的催化劑,Q0只是反應(yīng)過程的中間產(chǎn)物,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.由圖可知,催化過程中反應(yīng)①是吸熱反應(yīng),②是放熱反應(yīng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.該反應(yīng)是臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣,總反應(yīng)為203T3。2,故D項(xiàng)正確。
故答案選D。
7.(2022?上海?格致中學(xué)模擬預(yù)測(cè))2NO+O2=2NO2,圖中的曲線是表示其他條件一定
時(shí),反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線,圖中標(biāo)有a、b、c、d四點(diǎn),其中表示未
達(dá)到平衡狀態(tài),且v(正)>v(逆)的是
【答案】C
【解析】A.該圖中的曲線表示其他條件一定時(shí),反應(yīng)中NO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系
曲線,a點(diǎn)在曲線上,已達(dá)到平衡,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.b點(diǎn)在曲線上,已達(dá)到平衡,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.c點(diǎn)在曲線下方,NO的轉(zhuǎn)化率小于平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率,平衡正向移動(dòng),未達(dá)到平衡,
v(正)>v(逆),故C項(xiàng)正確;
D.d點(diǎn)在曲線上方,NO的轉(zhuǎn)化率大于平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率,平衡逆向移動(dòng),未達(dá)到平衡,
V(正)yV(逆),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
故答案選C。
8.(2022?上海市南洋模范中學(xué)模擬預(yù)測(cè))在密閉真空容器中發(fā)生反應(yīng)BaSO4(s)+4C(s)=
BaS⑸+4C0(g)達(dá)到平衡,保持溫度不變,縮小容器容積,體系重新達(dá)到平衡時(shí),下列說法
正確的是
A.平衡常數(shù)減小B.BaS量不變C.CO濃度增大D.BaSCh量增加
【答案】D
【解析】A.平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,A錯(cuò)誤;
B.保持溫度不變,縮小容器容積,相當(dāng)于加壓,加壓時(shí)平衡向氣體計(jì)量系數(shù)減小的方向
移動(dòng),對(duì)于該反應(yīng)來說,是逆向移動(dòng),則BaS量減小,B錯(cuò)誤;
C.該反應(yīng)的平衡常數(shù)KY4CO),溫度不變,平衡常數(shù)不變,CO濃度不變,C錯(cuò)誤;
D.通過選項(xiàng)B的分析可知,平衡逆向移動(dòng),則BaSO&量增加,D正確:
故選D。
9.(2022?上海嘉定?二模)回答下列問題:
(I)將0.050molS(h(g)和0.030molCh(g)充入一個(gè)2L的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反
應(yīng):2so2(g)+O2(g)=2SO3(g)+Qo寫出該反應(yīng)的逆反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式;經(jīng)2
分鐘反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得n(S03)=0.040mol,則這個(gè)時(shí)間段O2的平均反應(yīng)速率為。
⑵在容積不變時(shí),下列措施中有利于提高SO?平衡轉(zhuǎn)化率的有(選填編號(hào))。
a.移;H氧氣h.降低溫度c.成小樂強(qiáng)d.再充入0.050molSO2?和0.030rrol
O2(g)
(3)在起始溫度「(673K)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間⑴的變化如圖。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出其他條件
不變情況下,起始溫度為TK723K)時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖。
常溫下,向lLpH=10的NaOH溶液中持續(xù)通入CO?。道入CO2的體積(V)與溶液中水電離
產(chǎn)生的OH離子濃度(c)的關(guān)系如圖所示。
(4)c點(diǎn)溶液中離子濃度由大至小的關(guān)系是:。a點(diǎn)溶液中由水電離產(chǎn)生的
c(H+)=ob點(diǎn)溶液中c(H+)IxOmol/L(填寫“等于"、“大于”或“小于”)。
⑸寫出c點(diǎn)到d點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)方程式。
【答案】(1)K=12/爛10.005mol/(L-min)
IS03F
⑵bd
++lo
(4)c(Na)>c(CO2-)>C(0H)>C(HC0J)>C(H)lxlOmol/L小于
(5)Na2cO3+CO2+H20T2NaHCCh、CCh+HzOiH2cO3
【解析】(1)
由題干信息,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,逆反應(yīng)為2so3(g)-2sO2(g)+O2(g)Q,故/<=
T—
嗯空;由信息可知近6力=―三&—,反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比,故v(OD=
(S03)2min=mo|Lmin
0.0U5mol/(L-min);
Q)
a.移出氧氣,平衡逆向移動(dòng),SO?平衡轉(zhuǎn)化率降低,a錯(cuò)誤;
b.反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度,平衡正向移動(dòng),S02平衡轉(zhuǎn)化率升高,b正確;
C.減小壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),S02平衡轉(zhuǎn)化率降低,C錯(cuò)誤:
d.再充入0.()50molSCh(g)和0.030mol02(g),相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增
大,d正確;
故選bd;
(3)
(4)
結(jié)合圖示可知,c點(diǎn)水電離出來的OH離子濃度最大,說明此時(shí)溶質(zhì)為碳酸鈉,碳酸根離
子水解,溶液呈堿性,則c(OH)>c(H+),故離子濃度由大至小的關(guān)系是
c(Na+)>c(CO5-)>c(OH)>c(HCO3)>c(H+):a點(diǎn)是沒有通入二氧化碳的情況下,即
pH=10的氫氧化鈉溶液,c(H+)=lxl()TOmoi/L,而氫離子來源于水的電離,所以水電離
+_107
出來的c(H)=lx10mol/L;b點(diǎn)水電離出的氫氧根的濃度為1x10~mol/L,此時(shí)溶
質(zhì)為碳酸鈉和氫氧化鈉,混合液呈堿性,所以溶液中c(H+)<lxlOTOmo]/L;
(5)
因持續(xù)通入二氧化碳,所以有碳酸鈉、水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉,二氧化碳和水反
應(yīng)生成碳酸,化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2cO3+CO2+H2O-2NaHCO3、CO2+H2O-H2co3。
10.(2022?上海市行知中學(xué)模擬預(yù)測(cè))CO的應(yīng)用和治理是當(dāng)今社會(huì)的熱點(diǎn)問題。
(1)CO能導(dǎo)致銀系催化劑中毒,工業(yè)上常用so?除去原料氣中少量CO,生成物為固體S和
C02o寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O
⑵上述反應(yīng)中,每減少2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為。
CO工業(yè)上可用于高爐煉鐵,發(fā)生如下反應(yīng)::Fe2°3(s)+coS)o|Fe(s)+c02(g)。已知
該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下表:
溫度/℃100011501300
平衡常數(shù)4.03.73.5
⑶下列說法不正確的是(選填序號(hào))
a.該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)
b.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=^
C.其他條件不變,向平衡體系充入C02氣體,K值減小
d.當(dāng)平衡常數(shù)K值等于1時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡
(4)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)Fe2g的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是(選填序號(hào))
a.及時(shí)吸收或移出C02
b.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c.用更高效的催化劑
d.粉碎礦石,增大接觸面積
高爐煉鐵產(chǎn)生.的廢氣中的CO可進(jìn)行回收,使其在一定條件下和%反應(yīng)制備甲醉:
CO(g)+2H2(g)=CH30H⑷
(5)從上圖可以看出,反應(yīng)開始到平衡,反應(yīng)速率〃(%)=。
⑹甲醇和CO反應(yīng)合成甲酸甲酯,原理如下:cH3OH(g)+cO(g)=HCOOCH3(g)4H<0,
研究壓強(qiáng)和溫度對(duì)該反應(yīng)的影響結(jié)果如下:
①從反應(yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率”(即成本投入和產(chǎn)出比)看,工業(yè)制取甲酸甲雌應(yīng)
選擇的壓強(qiáng)是。
②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80C,其理由是o
【答案】(1)2CO+SO2=2CO2+S
(2)0.4^
⑶cd
(4)a
(5)0.15mol/(Lmin)
(6)4.0x106Pa高于80C時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較小,而平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率低
【解析】(1)
由題意可知,一氧化碳與二氧化硫反應(yīng)生成二氧化碳和硫,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2co
+SO2=2CO2+S,故答案為:2CO+SO2=2CO2+S:
(2)
由方程式可知,每減少Imol氣體,反應(yīng)消耗Imol二氧化硫,反應(yīng)轉(zhuǎn)移4moi電子,標(biāo)準(zhǔn)
狀況下2.24L氣體的物質(zhì)的量是0.1mol,則標(biāo)準(zhǔn)狀況下每減少2.24L氣體,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子
的數(shù)目為0.1molx4xMmoL=0.4M,故答案為:0.4心;
(3)
a.由表格數(shù)據(jù)可知,升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)減小說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)是
一個(gè)放熱反應(yīng),故正確;
b.由方程式可知,該反應(yīng)中的氧化鐵、鐵均為固體,則反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為
£(£Q2)故正確.
K=C(co)俄"啪'
C.化學(xué)平衡常數(shù)為溫度函數(shù),溫度不變,平衡常數(shù)不變,其他條件不變,向平衡體系充入
二氧化碳?xì)怏w,平衡常數(shù)K值不變,故錯(cuò)誤;
d.沒有明確反應(yīng)溫度,則反應(yīng)平衡常數(shù)K值不能確定,則K=1不一定為平衡狀態(tài),故錯(cuò)
誤;
故選cd:
(4)
a.及時(shí)吸收或移出二氧化碳,生成物的濃度減小,使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),一氧化碳的
轉(zhuǎn)化率增大,故正確;
b.該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率
不變,故錯(cuò)誤;
c.用更高效的催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快,但化學(xué)平衡不移動(dòng),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不變,
故錯(cuò)誤;
d.粉碎礦石,增大接觸面積可增大反應(yīng)速率,但化學(xué)平衡不移動(dòng),一氧化碳的轉(zhuǎn)化率不
變,故錯(cuò)誤;
故選a;
(5)
由圖可知,lOmin時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),一氧化碳的濃度減少量為1.25—0.5=0.75mol/L,
由方程式可知,反應(yīng)開始到平衡時(shí)氫氣的反應(yīng)速率為3皿二0.15mol/(Lmin),故答案
lOmin
為:0.15mol/(Lmin);
(6)
①由圖可知,溫度一定時(shí),壓強(qiáng)為4.0x1(/Pa時(shí),甲醇的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)較大,再增大壓強(qiáng),
甲醇轉(zhuǎn)化率變化不大,從成本投入和產(chǎn)出比思考,工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)是
4.0x106Pa,故答案為:4.0x106Pa;
②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80C是因?yàn)楦哂?0C時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較小,而平
衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率低,故答案為:高于80℃時(shí),溫度對(duì)反應(yīng)速率影響較小,而平衡逆向
移動(dòng),轉(zhuǎn)化率低。
11.(2022.上海徐匯?三模)乙烷裂解制乙烯的方法有:
①直接裂解:c2H6(g)=c2H4(g)+42(g)+Qikj(Qi<°)
②氧氣氧化裂解:2c2%(g)+。2(。)-2c2,4(g)+2H20(g)+Q2kJ(Q2>0)
完成下列填空:
已知:
生成的CzHA的物頒的量
。2乩的選擇性=
反應(yīng)的的物旗的蚊
Q)控制喘2=2而不采生選擇性更高的黯^二?^,除可防止積碳外,另一原因是
——;畸<2時(shí),喘越小,乙烷的轉(zhuǎn)化率越大,乙烯的選擇性和收率越小的原因
是_______。
(4)通過比較反應(yīng)①②的熱效應(yīng),指出氧化裂解法的優(yōu)點(diǎn)
【答案】(1)增大升溫
(3)0.8(或80%)啕山廠
(4)反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng)。同樣溫度下進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)②能耗低
【解析】⑴
(2)
①由圖可知,比值小于2時(shí),乙烯收率隨比值增大在上升,比值大于2時(shí),乙烯的收率并
未增加,并且氟含量值在降低,會(huì)造成積炭,所以控制端^=2,故答案為:嗨2為
2?3.5時(shí),Cz4的收率幾乎不變;
(3)
(4)
氧化裂解法的優(yōu)點(diǎn)為:反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),反應(yīng)②為放熱反應(yīng)。同樣溫度下進(jìn)行反應(yīng),反
應(yīng)②能耗低。
12.(2022?上海松江.二模)研發(fā)CO?利用技術(shù)成為了研究熱點(diǎn),某科研團(tuán)隊(duì)采用一種類似
“搭積木”的方式,在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化碳到淀粉分子的全合成,“積木”中涉及如
下兩個(gè)反應(yīng):①CO2(g)+3H2(g)=CH30H(g)+H2O(g)②
CH30H(g)+02(g)#HCH0(g)+H202(l)o完成下列填空:
(1)一定溫度下,往5L反應(yīng)釜中充入ImolCOz、3molH2,反應(yīng)5min,氣體總的物質(zhì)的量減
少了20%,則0~5min內(nèi),H2的平均反應(yīng)速率v=。
(2)反應(yīng)②的平衡表達(dá)式K=0將同體積的CH30H(g)與OMg)充入反應(yīng)器中,當(dāng)以下
數(shù)值不變時(shí),不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是(選填序號(hào))。
a.氣體密度b.氣體總壓c.CHsOH與Ch體積比d.02的體積分?jǐn)?shù)
⑶將同體積的CH30H(g)與02⑥充入反應(yīng)器中,平衡時(shí)v正(Ch)、c(02)與溫度的關(guān)系如圖所
示:
255075100125T/oc
反應(yīng)②為反應(yīng)(選填:放熱或吸熱)。55700C時(shí);02的物質(zhì)的量濃度隨溫度升高而
增大的原因是。
(4)反應(yīng)②常會(huì)有副產(chǎn)物HCOOH產(chǎn)生,將NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反
應(yīng),溶液中存在:c(OH-)c(H+尸。繼續(xù)加入HC1溶液至中性,此時(shí)
c(HCOOH)c(C「)(選填或“=”)“
(5)寫出檢驗(yàn)HCOOH中是否含醛基的實(shí)驗(yàn)方法______o
【答案】(l)0.048molLLmini
(2)K=[HCHO]/[CH3OH][O21C
(3)吸熱雖然反應(yīng)前氧氣濃度下降,55c以后雙氧水受熱開始分解產(chǎn)生氧氣,導(dǎo)致氧
氣濃度增大
(4)c(HCOOH)或c(Na+)c(HCOO)=
(5)取樣,先加入NaOH溶液,使溶液pHN7,再加入新制Cu(OH)2懸濁液并加熱煮沸,若
出現(xiàn)磚紅色的沉淀,證明含有醛基
【解析】⑴
0~5min內(nèi),設(shè)轉(zhuǎn)化的COz的物質(zhì)的量為x,
而"、co2(g)+3H2(g)=cH30H(g)+心。9)
在爾mo?1300
擇怒(mol)x3xxx
平做mol)尸3-3%xx
氣體總的物質(zhì)的量減少了20%,即1門二;二+門丫=鼻?得出x=0?4m°l,則比的平均反應(yīng)速
率v=3x廣吧廠"*8moiLLmid;
(2)
①根據(jù)平衡常數(shù)的定義,得出平衡常數(shù)
②根據(jù)該方程式CH3OH(g)+O2(g)^HCHO(g)+H2O2(l)
a.該反應(yīng)有液體生成,當(dāng)氣體密度不變時(shí),說明各組分的物質(zhì)的量不再變化,該反應(yīng)達(dá)到
化學(xué)平衡狀態(tài);
b.該反應(yīng)為正反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),當(dāng)氣體總后不變時(shí),說明各組分的物質(zhì)的量
不再變化,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);
c.加入同體積的CH30H(g]與Ch(g),即初始加入兩者的物質(zhì)的量相等,根據(jù)該反應(yīng)方程式
CH30H和02的化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,即消耗兩者的物質(zhì)的量也相等,因此在反應(yīng)過程中,
CH30H與Ch體積比始終為G,不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
d.當(dāng)02的體積分?jǐn)?shù)不變,v正(02)=v虱02),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
答案選C;
(3)
①將同體積的CH30H(叩與O2(g)充入反應(yīng)器中,根據(jù)圖示,在55c以前,100C以后,隨著
溫度升高,c(O。減小,說明平衡正向移動(dòng),說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。
②該反應(yīng)為CH30H(g)+O2(g)wHCHO(g)+H2O2⑴,產(chǎn)物中有H2O2,不穩(wěn)定,溫度升高,會(huì)
分解,該空答案為:雖然反應(yīng)前氧氣濃度下降,55c以后雙氧水受熱開始分解產(chǎn)生氧氣,
導(dǎo)致氧氣濃度增大;
(4)
①NaOH溶液逐滴加入HCOOH溶液至恰好完全反應(yīng),根據(jù)電荷守恒,可以得出c(H+)+
c(Na+)=c(OH)+c(HCOO),根據(jù)物料守恒c(Na+)=c(C),得出:c(Na+)=c(HCOO)+
c(HCOOH),因此c(OH)c(H+)=c(Na+)c(HCOO)=c(HCOOH);
②繼續(xù)加入HC1溶液至中性,c(H+戶c(OH-)根據(jù)電荷守恒,可以得出c(H+)+c(Na+尸
c(OH)+c(HCOO)+c(Cr),根據(jù)物料守恒c(Na-)=c(C),得出:c(Na+)=c(HCOO)+
c(HCOOH)說明c(Na+)=c(HCOO)+c(CD=c(HCOO)+c(HCOOH)因此c(HCOOH)=c(Cl);
(5)
由于HCOOH含有按基,顯酸性,在使用新制的Cu(OH)2懸濁液檢驗(yàn)醛基之前,需要加入
氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH值,故答案為:取樣,先加入NaOH溶液,使溶液pHN7,再
加入新制Cu(OH)2懸濁液井加熱煮沸,若出現(xiàn)磚紅色的沉淀,證明含有醛基。
13.(2022.上海普陀?二模)二甲醛(CH30cH3)的合成方法主要有兩種:方法一:2c。2位)+
6H2(g)=CH30cH3(g)+3HzO(g)
(1)恒溫恒容下進(jìn)行上述反應(yīng),能說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是。
a.混合氣體密度不變
b.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
C.3V(CC)2)JE=V(H2)逆
d?:麻)不變
反應(yīng)達(dá)到平衡,其他條件不變,向容器中再加入等物質(zhì)的量的HMg)和HzO(g),平衡向
(選填"正''或"逆")反應(yīng)方向移動(dòng),理由是。
⑵方法一是CCh高值化利用的途徑之一、已知C02溶于水的過程可表示為:CO2(g)+
比0⑴=H2c03(aq);心竽呼,P(CC>2)表示CCh的平衡壓強(qiáng)。將CCh(g)通入NaClO(aq)
中,當(dāng)n(C02):n(NaCI0)=l恰好反應(yīng),離子方程式為,該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式
K=0向反應(yīng)后的溶液中加過量NaOH(aq),c(co*)c(C10)(選填?或
“一,八
一
方法二:CO(g)+2H2(g)^CH3OH(g)①
2cH30H(g);CH30cH3(g)+H2O(g)②
(3)TC,在2L的密閉容器中充入4moic0和8m0IH2合成二甲醛,4min達(dá)到平衡,平衡時(shí)
CO的轉(zhuǎn)化率為0.8,且2c(CH3OH)=c(CH30cH3)。0~4min內(nèi),v(CH3OCH3)=。
(4)300℃和500℃時(shí),反應(yīng)①的平衡常數(shù)分別為Ki、K2,且KAK2,則反應(yīng)①正反應(yīng)為
反應(yīng)(選填“吸熱”或“放熱”)。
【答案】(1)be正平衡時(shí),K二與皿端平,再加入等物質(zhì)的量的H?(g)和
H2O(g),Qc<K,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C(HCOG>C(HCIO)
+HC1
(2)CO2+H2O+CIO-HC03°K=P(co2)c(cio~)<
(3)0.16mol-L'min
(4)放熱
【解析】(1)
a項(xiàng)在恒溫恒容的條件卜,混合氣體的密度始終保持不變,a無法說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
b該反應(yīng)反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)局?jǐn)?shù)之和不等丁生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)之和,在達(dá)到平衡前混合氣體
總物質(zhì)的量會(huì)發(fā)生變化,而總質(zhì)量恒定,則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量也在隨時(shí)變化,
如果混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡,b正確;v(CO2),,.:V(H2)
12=1:3,二氧化碳和氫氣的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比也為I:3,可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c正
確;如果初始加入的二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量之比為1:3,那么在反應(yīng)過程中無論是否
達(dá)到平衡,其物質(zhì)的量的比值始終保持恒定,d錯(cuò)誤。平衡時(shí),K二。必端平,再加
C(C02),C(H2)
入等物質(zhì)的量的H2(g)和H20(g),Qc<K,平衡向止反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)
將CO2(g)通入NaQO(aq)中,當(dāng)n(CO2):n(NaC10)=l恰好反應(yīng),二氧化碳與水反應(yīng)生成碳
酸,碳酸再與次氯酸根反應(yīng)生成次氯酸和碳酸氫根,離子方程式為CCh+HaO+QO—
=HCO3+HCK)。①H2CO3(aq)=,+(aq)+HCO5(aq);②HC10(aq)=父?)+
cl0-(aq);③CO2(g)+H2O(l)=H2cO3(aq);CO2+H2O+ClO#HC03+HC1O可由①+③②
得到,則K=《呼£,)x牛畔.£呼’,得到喏1嚶0反應(yīng)后溶液中次
c(%CO3)P(CO2)c(HCIO)P(C02)c(C10)
氯酸和碳酸氫根為1:1,加入足量的NaOH,分別生成次氯酸根離子和碳酸根離子,次氯
酸的酸性強(qiáng)于碳酸氫根離子,因此碳酸根離子的水解程度大于次氯酸根離子,故溶液中
c(co歹)vc(C10)。
(3)
根據(jù)已知條件,一氧化碳轉(zhuǎn)化了3.2mol,設(shè)生成的二甲健為xmol,則
co(g)+2H2(g)=CH30H(g)
起始&o\480
反應(yīng)/m"3.26.43.2'
最終lmo\0.81.63.2
2cH30H9)CH30cH3(g)+/0(g)
起始/mol3.20o
,平衡時(shí)二甲雁濃度為甲醇的2
反介//mo]2xXx
最終&o\3.2-2xxX
倍,則2x(3.22x);x,解得x=1.28moL則v(CH30cH3)=L28mm
-1-1
2L47ninmo|Lmin
(4)
300c和500C時(shí),反應(yīng)①的平衡常數(shù)分別為Ki、K2,且KAK2,相當(dāng)于升高溫度,反應(yīng)平
衡逆向移動(dòng),說明該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
14.(2022?上海上海?模擬預(yù)測(cè))利用輝鋁礦冶煉鋁的反應(yīng)為:MoS2(s)+4H2(g)+
2NaCO3(s)_Mo(s)+2CO(g)+4HO(g)+2NaS(s),將一定量反應(yīng)物置于體積為2L的密閉
2—i22
容器中,測(cè)得平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如下圖所示。
完成下列填空:
(I)該反應(yīng)的正反應(yīng)為反應(yīng)(選填“吸熱”或“放熱”卜某溫度下,進(jìn)行上述反應(yīng)至5
min時(shí),混合氣體質(zhì)量增加1.2g,則該時(shí)間段內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(H?O)=。
(2)若開始反應(yīng)時(shí),擴(kuò)大容器體積,則圖中H2的變化曲線將。(選填“上移”或“下
移”)
(3)1300K時(shí),圖中M點(diǎn)比0(£)的體積分?jǐn)?shù)為:若此時(shí)往體系中再加入4molH2(g)
和4mol比0他),則平衡移動(dòng)(選填“正向”、“逆向”或“不”),理由是o
(4)硫化鈉俗稱臭堿,濃溶液有臭雞蛋氣味。Na2s溶液中c(OH)c(H+)c(HS)+
C(H2S)O(選填“V”、">"或"="),往Na2s溶液中通入空氣,產(chǎn)生淡黃色渾濁且溶液pH升
高,解釋其原因。
【答案】⑴吸熱0.004mol-L'min1
(2)下移
(3)40%不令。,暇華。),由于M點(diǎn)時(shí)氫氣和水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)相同,即濃
c\n2)
度相同,加入4moiH?(g)和4moiH20(g)以后,濃度依然相同,有Q=K,因此平衡不移動(dòng)
(4)>硫化鈉溶液呈堿性,通入氧氣,發(fā)生反應(yīng):2NazS+O2+2H20T4NaOH+
2Sj,由于每2moi硫離子可生成4moi氫氧根離子生成,因此溶液堿性增強(qiáng),pH升高,
由于有硫單質(zhì)生成,因此有淡黃色沉淀產(chǎn)生
【分析】由平衡時(shí)氫氣的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化圖可知:溫度升高,氫氣的體積分?jǐn)?shù)變
小,平衡正向移動(dòng),擴(kuò)大容器體積,平衡正向移動(dòng),氫氣的含量減小,列出三段式分析:
M0S2
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