1、1专项突破三 化学反应速率和化学平衡图像分析1.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响时所画的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是( )A.是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应的 Hp2答案 C 根据图像知,升高温度,平衡向正反应方向移动,正反应的 H0,A 项错误;反应实质是Fe3+3SCN- Fe(SCN)3,K+和 Cl-不参加化学反应,KCl 浓度增大不影响化学平衡 ,B 项错误;使用催化剂,反应速率增大,先达到平衡,C 项正确;反应为反应前后气体的物质的量不变的化学反应,改变压强不影响平衡状态,即不影响 A 的转化率,且不断加入 B,A 的转化率
2、增大,不会有减小的过程,D 项错误。2.800 时,在密闭容器内发生反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) Hp2,对于题给反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,平衡时 NO2体积分数增大,A 项错误;正反应放热,升温使平衡向逆反应方向移动,反应物的转化率减小,B 项错误;容器容积不变,向平衡体系中充入 O2,正反应速率瞬时增大,后逐渐减小,逆反应速率2瞬时不变,后逐渐增大,平衡向正反应方向移动,正、逆反应速率相等时,达到新的平衡状态,C 项正确;加入催化剂,反应速率增大,达到平衡所需时间缩短,D 项错误。3.在容积一定的密闭容器中,置入一定量的一氧化氮和足量碳发生化学反应:C(s)+
3、2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时 c(NO)与温度 T 的关系如下图所示,则下列说法正确的是( )A.该反应的 H0B.若该反应在 T1 、T 2 时的平衡常数分别为 K1、K 2,则 K1pBD.在 T2 时,若反应体系处于状态 D,则此时 v 正 v 逆答案 D 温度升高,NO 的浓度增大,说明平衡左移,则该反应的 HK2,故 B 错误;反应前后气体物质的量不变,压强与温度有关,温度越高压强越大,则pCpD=pB,故 C 错误;在 T2 时,若反应体系处于状态 D,达到平衡 NO 的浓度要减小,反应正向进行,则此时 v 正 v 逆 ,故 D 正确。4.已知 2X(g)+Y(g
4、) nZ(g)在恒容密闭容器中进行,K(300 )K(350 );某温度下 X 的平衡转化率()与体系总压强(p)的变化曲线如图所示,下列说法正确的是( )A.该反应正反应是吸热反应B.充入少量 He,X 的转化率增大C.平衡状态由 a 变到 b 时,化学平衡常数增大D.容器内气体平均相对分子质量不变时说明反应达到化学平衡状态答案 D A 项,K(300 )K(350 ),说明降低温度平衡正向移动,则正反应为放热反应,错误;B 项,恒容条件下充入稀有气体,平衡不移动,错误;C 项,温度不变,平衡常数不变,错误;D 项,根据图像可知,加压平衡正向移动,说明该反应是一个气体分子数减小的反应,反应物
5、及生成物均为气体,总质量不变,达平衡前气体的平均相对分子质量一直变化,因此容器内气体的平均相对分子质量不变,说明气体的物质的量不变,即反应达到化学平衡状态,正确。35.一定条件下,反应 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) H0 达到平衡时 N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是( )A.压强:p 1p2B.b、c 两点对应的平衡常数:K cKbC.a 点:2v(NH 3)正 =3v(H2)逆D.a 点:NH 3的转化率为 20%答案 B A 项,该反应为气体分子数增大的反应,恒温时,压强越大,N 2的体积分数越小,则 p1Kb,正确;C 项,反应速率之比等于化学计量数
6、之比,3v(NH 3)正 =2v(H2)逆 ,错误;D 项,对于反应 2NH3(g) N2(g)+3H2(g),假设反应前氨气的物质的量为 1 mol,反应的氨气的物质的量为 x mol,则 =0.1,解得 x= ,因此氨气的转化率为x21+x 1425%,错误。6.(2015 浙江 10 月选考,30,10 分)由某精矿石(MCO 3ZCO3)可以制备单质 M,制备过程中排放出的二氧化碳可以作为原料制备甲醇。取该矿石样品 1.84 g,高温灼烧至恒重,得到 0.96 g 仅含两种金属氧化物的固体,其中 m(M)m(Z)=35。请回答:(1)该矿石的化学式为 。 (2)以该矿石灼烧后的固体产物
7、为原料,真空高温条件下用单质硅还原,仅得到单质 M 和一种含氧酸盐(只含 Z、Si 和 O 元素,且 Z 和 Si 的物质的量之比为 21)。写出该反应的化学方程式 。 单质 M 还可以通过电解熔融 MCl2得到。不能用电解 MCl2溶液的方法制备 M 的理由是 。 (3)一定条件下,由 CO2和 H2制备甲醇的过程中含有下列反应:反应 1:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H 1反应 2:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H 2反应 3:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) H 3其对应的平衡常数分别为 K1、K 2、K 3,它们随温度变化的
8、曲线如图 1 所示。4则 H 2 H 3(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 。 图 1(4)在温度 T1时 ,使体积比为 31 的 H2和 CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。T 1温度下甲醇浓度随时间变化曲线如图 2 所示;不改变其他条件,假定 t 时刻迅速降温到 T2,一段时间后体系重新达到平衡。试在图中画出 t 时刻后甲醇浓度随时间变化至平衡的示意曲线。图 2答案 (1)MgCO 3CaCO3(2)2MgO+2CaO+Si Ca2SiO4+2Mg电解 MgCl2溶液时,阴极上 H+比 Mg2+容易得电子,电极反应式 2H2O+2e- H2+2OH -,所以不能得到 Mg单质(3)
9、小于 由图 1 可知,随着温度升高,K 1增大,则 H 10,根据盖斯定律又得 H 3=H 1+H 2,所以H 2Mg2+,阴极的电极反应式为 2H2O+2e- 2OH-+H2,故阴极析出的是 H2而得不到 Mg。(3)由图 1 可知,K 1随温度升高而增大,说明反应 1 为吸热反应,H 10,观察三个反应,由盖斯定律得:H 3=H 1+H 2,故 H 2”“”或“=”)。 在 T1温度下,02 s 内的平均反应速率 v(N2)= 。 在 T1温度下,该反应的平衡常数 K= (填计算结果和单位)。 (2)直接排放煤燃烧产生的烟气也会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的 SO2也是空气污染源,假设用
10、酸性高锰酸钾溶液吸收煤燃烧产生的 SO2,该过程中高锰酸根被还原为 Mn2+,请写出该过程的离子方程式: 。 将燃煤产生的二氧化碳加以回收,可降低碳的排放。下图是通过人工光合作用,以 CO2和 H2O 为原料制备 HCOOH 和 O2的原理示意图,据此完成下列问题:a 电极名称: (填“正极”或“负极”),b 电极的反应式: 。 答案 (1) 0.05 molL -1s-1 2.5 L/mol7(2)2Mn +5SO2+2H2O 2Mn2+5S +4H+O-4 O2-4负极 CO 2+2e-+2H+ HCOOH解析 (1)根据“先拐先平数值大”可知,T 2T1。由 T2T 1,升高温度 c(CO2)减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,故 H0。v(N 2)= v(CO2)= =0.05 molL-1s-1。12 12 0.2molL-12 sK= =2.5 L/mol。c2(CO2)c(N2)c2(CO)c2(NO)
