搜索
专题六化学反应速率化学平衡1.(2013·汕头金山中学期末)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:T/℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=。(2)该反应为(填“吸热”或“放热”)反应。(3)下列能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是(填字母)。a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变c.v正(H2)=v逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为℃。2.(2013·广州一模改编)氨是最重要的化工产品之一。用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)。(1)某温度下,向容积为10L的密闭容器中通入2molNH3和1molCO2,反应达到平衡时CO2的转化率为50%。该反应的化学平衡常数表达式为K=。该温度下平衡常数K的计算结果为。(2)为进一步提高CO2的平衡转化率,下列措施能达到目的的是(填字母)。A.提高NH3的浓度B.增大压强C.及时转移生成的尿素D.使用更高效的催化剂3.(2013·江门一模改编)在一定条件下,NO与NO2混合可生成N2O3,反应的化学方程式为NO(g)+NO2(g)N2O3(l)ΔH0。右下图表示一定量的NO、NO2混合气体发生反应时,c(NO2)在前25s内的变化。该反应进行到45s时达到平衡,测得c(NO2)约为0.010mol·L-1。(1)前20s内,NO2的平均反应速率为。(2)其他条件不变,①升高温度,NO2的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。②压缩气体体积,该反应平衡向(填“正向”或“逆向”)移动。(3)若反应延续至70s,请在图中画出2570s的反应进程曲线。(4)若在反应开始时加入催化剂(其他条件都不变),请在图中画出加催化剂后的反应进程曲线。4.(2013·汕头一模)在一密闭容器中发生反应:2A(g)+B(g)E(g)。(1)写出该反应的平衡常数表达式:,已知升高温度时,v(正)v(逆),此时K值(填“变大”、“变小”或“不变”);该反应的ΔH(填“”、“=”或“”)0。(2)将1.0molA和1.0molB混合后装入2L容器中发生反应,E的物质的量的变化如右下图所示。①3min内E的平均反应速率为。②此温度下该反应的平衡常数K为(结果保留小数点后1位)。③请在图中画出5min内A的物质的量的变化曲线。(3)已知在如图所示的变化中,平衡常数K保持不变,则在57min内引起E的物质的量变化的原因可能是(填序号)。①降低了温度②升高了温度③使用了催化剂④增大了容器的体积⑤缩小了容器的体积⑥减少了A的物质的量5.(2013·增城一模改编)尿素在农业生产中起重要作用,其合成过程分两步进行:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(l)ΔH=-117kJ·mol-1NH2COONH4(l)(NH2)2CO(g)+H2O(g)ΔH=+15kJ·mol-1(1)对于第一步反应,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是(填字母)。A.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化B.v正(NH3)=2v逆(CO2)C.容器中气体的密度不随时间而变化D.容器中总质量不随时间而变化(2)第一步反应生成了1mol氨基甲酸铵,再发生第二步反应时的转化率与温度、压强的关系如下:①在180℃的条件下,p2p3;化学平衡常数K1K2。(填“”、“”或“=”)②在某体积为2L的密闭容器中,利用图中的数据,求160℃时该反应的平衡常数K。6.(2013·肇庆一模)甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:Ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)Ⅱ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为100L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ,CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右下图。①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为。②图中的p1(填“”、“”或“=”)p2,100℃时平衡常数的值为。(2)在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amolH2的混合气体在催化剂作用下,自发进行反应Ⅱ,生成甲醇。③该反应的ΔH(填“”、“”或“=”)0;若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是(填字母)。A.升高温度B.将CH3OH(g)从体系中分离C.充入He,使体系总压强增大D.再充入1molCO和3molH2④为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/℃2(CO)(H)nnp/MPai150130.1ii5iii3505a.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。b.根据反应Ⅱ的特点,在给出的坐标图中,补画出在5MPa条件下CO的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明压强。7.(2013·中山一模)碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式如下:C+K2Cr2O7+——CO2↑+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O请完成并配平上述化学方程式。其中氧化剂是,氧化产物是。(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH1=-116kJ·mol-1①已知:CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH2=-283kJ·mol-1H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH3=-242kJ·mol-1则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO2和水蒸气的热化学方程式为。②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃、270℃三种温度下合成甲醇的规律。右图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。请回答下列问题:ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是。ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下化学反应的平衡常数K=。③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的量浓度(单位:mol·-1L)变化如下表所示:0min5min10minCO0.10.05H20.20.2CH3OH00.040.05若510min只改变了某一条件,所改变的条件是;且该条件所改变的量是。8.(2013·茂名华侨中学期初)固定和利用CO2能有效地利用资源,并减少空气中的温室气体。工业上有一种用CO2来生产甲醇燃料的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49.0kJ·mol-1某科学实验将6molCO2和8molH2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如下图所示(实线)。(1)a点正反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”)逆反应速率。(2)下列时间段平均反应速率最大的是,最小的是。(填字母)A.01minB.13minC.38minD.811min(3)求平衡时氢气的转化率和该条件下反应的平衡常数K。(写出计算过程)(4)仅改变某一实验条件再进行两次实验,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线Ⅰ对应的实验条件改变是,曲线Ⅱ对应的实验条件改变是。专题六化学反应速率化学平衡1.(1)(2)吸热(3)bc(4)8302.(1)100(2)AB3.(1)1.1×10-3mol·L-1·s-1(2)①减小②正向(3)、(4)见下图4.(1)K=变大(2)①0.05mol·L-1·min-1②10.7③(3)④⑥5.(1)ABC(2)①=②由图知,平衡时NH2COONH4的转化率为60%。NH2COONH4(l)(NH2)2CO(g)+H2O(g)初始浓度/mol·L-10.500转化浓度/mol·L-10.30.30.3平衡浓度/mol·L-10.20.30.3K=c[(NH2)2CO]·c(H2O)=0.3×0.3=0.096.(1)①0.003mol·L-1·min-1②2.25×10-4(2)③BD④a.见下表b.见下图实验编号T/℃p/Mpai1500.1ii1505iii35057.(1)328H2SO43228K2Cr2O7CO2(2)①CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-651kJ·mol-1②ⅰ)270℃ⅱ)4③增大H2的浓度增大了0.1mol·L-18.(1)大于(2)AD(3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始物质的量/mol6800物质的量变化/mol2622平衡物质的量/mol4222H2的转化率=×100%=×100%=75%K===0.5(4)升高温度增大压强