第七章 专项提能特训15（2021高考化学一轮复习资料）.docx

1、专项提能特训专项提能特训 15 多平衡体系的综合分析多平衡体系的综合分析 1 CO常用于工业冶炼金属。 在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg cCO cCO2 与温度(t)的关系曲线如图。下列说法正确的是( ) A通过增高反应炉的高度，延长矿石和 CO 接触的时间，能减少尾气中 CO 的含量 BCO 不适宜用于工业冶炼金属 Cr CCO 还原 PbO2的反应 H0 D工业冶炼金属 Cu 时，高温有利于提高 CO 的转化率 答案 B 解析 A 项，增高反应炉的高度，增大 CO 与铁矿石的接触时间，不能影响平衡移动，CO 的利用率不变，错误；B 项，由图像可知用 CO 冶炼金属铬时

2、，lg cCO cCO2一直很大，说明 CO 转化率很低，不适宜，正确；C 项，由图像可知 CO 还原 PbO2的温度越高 lg cCO cCO2越大， 说明 CO 转化率越低，平衡逆向移动，故 H0，错误；D 项，由图像可知用 CO 冶炼金属 铜时，温度越高 lg cCO cCO2越大，故 CO 转化率越低，错误。 2 将 1 mol N2O5置于 2 L 密闭容器中， 在一定温度下发生下列反应： 2N2O5(g)2N2O4(g) O2(g)；N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡时，c(O2)0.2 mol L 1，c(NO 2)0.6 mol L 1， 则此温度下反应的平衡常数为( )

3、A3.2 B0.2 C. 1 180 D. 4 45 答案 B 解析 N2O5分解得到N2O4部分转化为NO2(g)，平衡时c(O2)0.2 mol L 1，c(NO 2)0.6 mol L 1，则平衡时 c(N 2O4)2c(O2)1 2c(NO2)0.2 mol L 121 20.6 mol L 10.1 mol L1， 平衡时 c(N2O5)1 mol 2 L 2c(O2)0.5 mol L 10.2 mol L120.1 mol L1，故反应的平 衡常数 Kc 2N 2O4cO2 c2N2O5 0.1 20.2 0.12 0.2。 3(2019 原创)甲烷制取氢气的反应方程式为 CH4

4、(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)，在三个容 积均为 1 L 的恒温恒容密闭容器中，按表中起始数据投料(忽略副反应)。甲烷的平衡转化率 与温度、压强的关系如下图所示。 容器 起始物质的量/mol CH4的平衡转化率 CH4 H2O CO H2 0.1 0.1 0 0 50% 0.1 0.1 0.1 0.3 / 0 0.1 0.2 0.6 / 下列说法正确的是( ) A起始时，容器中甲烷的正反应速率大于甲烷的逆反应速率 B该反应为吸热反应，压强：p2p1 C达到平衡时，容器、中 CO 的物质的量满足：n(CO)n(CO) D达到平衡时，容器、中总压强：pp 答案 B 解析 A 项，根据容器

5、中反应数据计算平衡常数 K0.050.15 3 0.050.05 0.067 5，依据容器中 起始物质的量可以计算出浓度商 Q0.10.3 3 0.10.1 0.27K，所以起始时，容器中甲烷的正反 应速率小于甲烷的逆反应速率；B 项，随着温度升高甲烷的平衡转化率增大，说明升温使平 衡右移， 正反应为吸热反应； 由于正反应是气体体积增大的反应， 加压使平衡左移， 所以 p2p1； C 项，根据勒夏特列原理和等效平衡模型分析，中起始物质的量相当于两份中起始物质 的量合并压缩，虽然平衡逆向移动，但最终平衡时一氧化碳的物质的量仍比多；D 项， 中相当于在中达到平衡后，又加入了 0.1 mol H2O

6、(g)，平衡正向移动，气体的总物质的量增 大，所以平衡后总压强一定会比中大。 42NO(g)O2(g)2NO2(g)的反应历程如下： 反应：2NO(g)N2O2(g)(快) H10 v1正k1正 c2(NO)，v1逆k1逆 c(N2O2)； 反应：N2O2(g)O2(g)2NO2(g)(慢) H2”“”或“”) 反应的活化能 E。 (2)已知反应速率常数 k 随温度升高而增大，则升高温度后 k2正增大的倍数_(填“大 于”“小于”或“等于”)k2逆增大的倍数。 答案 (1)k1 正 k2正 k1逆 k2逆 (2)小于 解析 (1)由反应达平衡状态，所以 v1正v1逆、v2正v2逆，所以 v1正

7、 v2正v1逆 v2逆，即 k1 正 c2(NO) k2正 c(N2O2) c(O2)k1逆 c(N2O2) k2逆 c2(NO2)，则有：K c2NO2 c2NOcO2 k1正 k2正 k1逆 k2逆； 因为决定 2NO(g)O2(g)2NO2(g)速率的是反应， 所以反应的活化能 E远小于反应 的活化能 E。 (2)反应 2NO(g)O2(g)2NO2(g)为放热反应，温度升高，反应、的平衡均逆向移动， 由于反应的速率大，导致 c(N2O2)减小且其程度大于 k2正和 c(O2)增大的程度，即 k 随温度 升高而增大，则升高温度后 k2正增大的倍数小于 k2逆增大的倍数。 52019天津，

8、7(5)在 1 L 真空密闭容器中加入 a mol PH4I 固体，t 时发生如下反应： PH4I(s)PH3(g)HI(g) 4PH3(g)P4(g)6H2(g) 2HI(g)H2(g)I2(g) 达平衡时，体系中 n(HI)b mol，n(I2)c mol，n(H2)d mol，则 t 时反应的平衡常数 K 值为_(用字母表示)。 答案 (b8c2d 3 )b 解析 反应生成的 n(HI)体系中 n(HI)2体系中 n(I2)(b2c) mol，反应中生成的 n(H2)体系中 n(H2)反应中生成的 n(H2)(dc) mol，体系中 n(PH3)反应生成的 n(PH3)反应中转化的 n(

9、PH3)b2c2 3(dc) mol(b 8c2d 3 ) mol，反应的平衡常 数 Kc(PH3) c(HI)(b8c2d 3 )b。 6氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应、。 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) H0 为分析某催化剂对该反应的选择性， 在 1 L 密闭容器中充入 1 mol NH3和 2 mol O2， 测得有关 物质的物质的量与温度的关系如图所示。 (1)该催化剂在低温时选择反应_(填“”或“”)。 (2)520 时， 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)的平衡常数 K_(不要求得出计

10、算 结果，只需列出数字计算式)。 (3)C 点比 B 点所产生的 NO 的物质的量少的主要原因是_ _。 答案 (1) (2) 0.220.96 0.441.453 (3)该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左(逆反应方向)移 动 解析 (1)由图示可知低温时，容器中主要产物为 N2，则该催化剂在低温时选择反应。 (2)两个反应同时进行 反应 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) 变化物质的量 0.2 0.25 0.2 0.3 浓度(mol L 1) 反应 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) 变化物质的量浓度mol L 1 0.4 0.3 0.2 0.6 平衡物质的量浓度mol L 10.4 1.45 0.2 0.9 故 520 时 4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g)的平衡常数 K 0.220.96 0.441.453。 (3)已知 4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) H0，正反应是放热反应，当反应达到平 衡后，温度升高，平衡向左(逆反应方向)移动，导致 NO 的物质的量逐渐减小，即 C 点比 B 点所产生的 NO 的物质的量少。