1、1题型六 化学反应速率与化学平衡1.80 时,在 2 L 密闭容器中充入 0.40 mol N2O4,发生反应 N2O4(g) 2NO2(g) H=+Q kJmol-1(Q0),获得如下数据:时间/s 0 20 40 60 80 100(2)(-1) 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30下列判断正确的是( )A.升高温度该反应的平衡常数 K 减小B.2040 s 内, v(N2O4)=0.004 molL-1s-1C.反应达平衡时,吸收的热量为 0.30Q kJD.100 s 时再通入 0.40 mol N2O4,达到新平衡时 N2O4的转化率增大答案 C解析该反应为吸热
2、反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,平衡常数 K 增大,A 错误。2040 s 内,v(NO2)= =0.004 molL-1s-1,v(N2O4)=(0.20-0.12)-120 v(NO2)=0.002 molL-1s-1,B 错误。浓度不变时,说明反应已达平衡 ,此时,生成 NO2 0.30 12molL-12 L=0.60 mol,由热化学方程式可知,生成 0.6 mol NO2吸收热量 0.3Q kJ,C 正确。100 s 时再通入 0.40 mol N2O4,相当于增大压强,平衡逆向移动,N 2O4的转化率减小,D 错误。2.某密闭容器中充入等物质的量的 A 和 B,一定温度下发
3、生反应 A(g)+xB(g) 2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变影响反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:图 1图 2下列说法中正确的是( )A.3040 min 内该反应使用了催化剂2B.化学方程式中的 x=1,正反应为吸热反应C.30 min 时降低温度,40 min 时升高温度D.8 min 前 A 的平均反应速率为 0.08 molL-1min-1答案 D解析由图 1 知,A、B 的浓度变化相同,故 A、B 的化学计量数相同,都为 1;由图 2 知,30 min 时改变的条件为减小压强,40 min 时改变的条件为升高温度,且升高
4、温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,A、B、C 错误。8 min 前 A 的平均反应速率为 v(A)= =0.08 (2.00-1.36)-18molL-1min-1,D 正确。3.(2018 四川绵阳模拟)在一定温度下,将等量的气体 Z 分别通入起始容积相同的密闭容器和中,使其发生反应, t0时容器中达到化学平衡,X、Y、Z 的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是( )A.该反应的化学方程式为 3X+2Y 2ZB.若两容器中均达到平衡时,两容器的体积 V()”或“=”)。 图 2(3)L(L1、 L2)、 X 可分别代表压强或温度。图 2 表示 L 一定时,SO 2(g)
5、的平衡转化率随 X 的变化关系。则 X 代表的物理量是 ; L1、 L2的大小关系为 L1 L2(填“”或“=”)。答案(1)-198 催化剂改变了反应历程,使活化能 E 降低(2)(3)温度 解析(1)图像分析可知 2 mol SO2与氧气全部反应,反应焓变 H=-99 kJmol-12=-198 kJmol-1;加入催化剂改变了反应的途径,降低反应所需的活化能。(2)该温度下,向 100 L 的恒容密闭容器中,充入 3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O 2(g)和 3.0 mol SO3(g),浓度分别是 0.03 molL-1、0.16 molL-1、0.03 molL -
6、1,浓度商 Qc= =2.5 v(逆)。(3)(3)(2)12(2)由图可知, X 越大,转化率越低,该反应正反应为气体体积减小的放热反应,如果增大压强,二氧化硫的转化率大,所以 X 表示温度,温度升高,转化率下降,平衡逆向移动,增大压强,转化率变大,所以L1L2。5.二氧化碳的利用具有十分重要的意义,科学家有以下几个设想。(1)用太阳能将 CO2转化成 O2和 C(s,石墨烯),其设想如下:Fe 3O4中 Fe 的化合价是+2 价和 价; 重整系统发生反应的化学方程式为 。 4(2)二氧化碳与氢气在催化剂作用下可制取低碳烯烃。在一密闭容器中分别投入 1 mol CO2、3 mol H2,发生
7、反应:2CO 2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g) H;在不同温度下,用传感技术测出平衡时 H2的物质的量变化关系如图所示。其他条件不变,起始时若按 1 mol CO2、2 mol H 2进行投料,CO 2转化率将 (填“增大”“减小”或“不变”); H 0(填“”“”“”“”“=”或“T2T3B.正反应速率: v(a)v(c),v(b)v(d)C.平衡常数: K(a)K(c),K(b)=K(d)答案.(1)2 c-a (2)CD.(1)吸热 (2) K1K2 (3) (4)C解析.(1)根据盖斯定律,2-得2CO(g)+2NO(g) N2(g)+2CO2(g) H4=(2c
8、-a) kJmol-1。(2)单位时间内生成 1 mol NO2的同时消耗了 1 mol NO,都是正反应,不能说明达到平衡状态,A错误。密度= ,总质量一定,容积一定,密度不变,故混合气体的密度保持不变不能说明达到平总质量 体积衡状态,B 错误。NO 2气体为红棕色,混合气体颜色不变,即 c(NO2)不变,说明达到平衡状态,C 正确。在恒温恒压的容器中,NO 的体积分数保持不变,能说明达到平衡状态,D 正确。.(1)反应的平衡常数随温度升高增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应是吸热反应。(2)反应+得到反应,可得平衡常数 K3=K1K2;(3)500 时,测得反应在某时刻 H2(g)、CO2(g)、CH 3OH(g)、H 2O(g)的浓度分别为 0.8 molL-1、0.1 molL -1、0.3 molL -1、0.15 molL-1,Q= =0.88 v(逆)。(4)根据反应中温度与0.30.150.830.1K 的关系知该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,CO 的转化率减小,所以 T3T2T1,A 错误。反应速率 v(c)v(a),v(b)v(d),B 错误。温度越高,平衡常数越小,压强对平衡常数无影响,所以 K(a)K(c),K(b)=K(d),C 正确。
