1、【 精品教育资源文库 】 小专题六 化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略 1一定条件下,反应 6H2(g) 2CO2(g) C2H5OH(g) 3H2O(g)的数据如下图所示。 下列说法正确的是 ( )。 A该反应的 H 0 B达平衡时, v 正 (H2) v 逆 (CO2) C b点对应的平衡常数 K值大于 c点 D a点对应的 H2的平衡转化率为 90% 2光气 (COCl2)是一种重要的化工原料,用于农药、医药、聚酯类材料的生产,工业上通过 Cl2(g) CO(g) COCl2(g)制备。如下左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线,右图 为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时
2、间变化的曲线。下列说法 不正确 的是 ( )。 A 0 6 min内,反应的平均速率 v(Cl2) 0.15 mol L 1min 1 B若保持温度不变,在第 7 min 向体系中加入这三种物质各 2 mol,则平衡向正反应方向移动 C随温度升高,该反应平衡常数减小;比较第 8 min 反应温度 T(8)与第 15 min 反应温度 T(15)的高低: T(8)T(15) D若将初始投料浓度变为 c(Cl2) 0.7 molL 1、 c(CO) 0.5 molL 1、 c(COCl2)0.5 molL 1,保持反应温度不变,则最终达到化学平衡时, Cl2的体积分数与上述第 6 min时 Cl2
3、的体积分数相同 3 (2018届黑龙江牡丹江一中月考 )向甲、乙两个容积均为 1 L 的恒容容器中,分别充入 2 mol A、 2 mol B和 1 mol A、 1 mol B。相同温度下,发生反应: A(g) B(g) xC(g) HK(T2)时丙烯腈的物质的量随时间变化的示意图。 图 (a) 图 (b) (3)图 (b)为在相同压强下,经过相同反应时间测得的丙烯腈产率与反应温度的关系曲【 精品教育资源文库 】 线,最高产率对应温度为 460 。则高于 460 时,丙烯腈的产率降低可能的原因: 有副反应发生 ; _ ; _ 。 (4)恒容时,若按丙烯、氨、空气的体积比 117.5 投料,
4、有利于提高 C3H6转化为 C3H3N的平衡转化率的措施有 _(填字母 )。 A使用催化剂 B投料比不变,增加反应物的浓度 C降低反应温度 D将产物液化,及时移走产物 (5)己二腈 NC(CH2)4CN 是一种重要的化工原料,是制造尼龙的中间体。工业上通过电解丙烯腈 (CH2=CHCN)制己二腈, H3PO4K3PO4等作为电 解质溶液,控制 pH在 8.5 9.0范围内。写出该电解的总化学方程式: _。 小专题六 化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略 1.D 解析:随着温度的升高, CO2的转化率降低,说明平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应, HK(C)。 将 2.0 mol CO 和
5、 6.0 mol H2充入 2 L 的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得 c(CO) 0.25 molL 1,则 CO(g) 2H2(g) CH3OH(g) 初始浓度 1.0 3.0 0 变化浓度 0.75 1.5 0.75 平衡浓度 0.25 1.5 0.75 CO的转化率 0.75 molL 11 molL 1 100% 75%,此温度下的化学平衡常数 K0.750.251.5 21.3 。 6 (1)BCE (2)0.01 molL 1min 1 2.37 (3)a 41 (4)p1p2p3 反应 为放热反应,升高温度,平衡左移, (CO)减小;反应 为吸热反应,升高温度,平衡右移,
6、 (CO)也减小 解析: (1)2v(H2)正 3v(NH3)逆 时,该反应达到平衡状态, A错误;单位时间生成 m mol N2的同时消耗 3m mol H2,正逆反应速率相等,反应达到平衡状 态, B 正确;容器内的总压强不再随时间而变化,反应体系中各物质的浓度不变,反应达到平衡状态, C正确;无论该反应是否达到平衡状态,混合气体的密度不随时间变化,所以密度不能作为判断依据, D错误;a mol NN 键断裂的同时,有 6a mol N H 键断裂,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态, E正确; N2、 H2、 NH3的分子数之比为 132 时该反应不一定达到平衡状态,与反应物的初始浓度及
7、转化率有关, F 错误。 (2)同一温度下,容器中气体压强与总的物质的量成正比,设平衡状态时混合气体的物质的量为 x,16.8012. 60 (1 3) mol x,得 x 3,所以平衡时混合气体的物质的量为 3 mol,设参加反应的氮气的物质的量为 y,则 N2(g) 3H2(g) 2NH3(g) n 1 mol 2 mol y (4 3)mol 1 mol2 mol y(4 3)mol, 得 y 0.5 mol。则从反应开始到 25 min 时,以 N2表示的平均反应速率 0.5 mol2 L25 min 0.01 molL 1min 1。平衡时, c(N2) 0.5 mol2 L 0.2
8、5 molL 1、 c(H2) 3 mol 30.5 mol2 L 0.75 molL 1、 c(NH3) 0.5 mol22 L 0.5 molL 1,则化学平衡常数 K 0.520.250.75 3 2.37。 (3)由于正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,因此 a 正确。根据盖斯定律可知 即得到反应 的 H 4 1 k J m o l 1 。 (4)相同温度下,由于反应 为气体分子数减 小的反应,加压有利于提升 CO的转化率;而反应 为气体分子数不变的反应,产生 CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于 CO的转化率升高,所以图 2中的压强由大到小为 p3 p
9、2 p1。反应 为放热反应,升高温度时,平衡向左移动,使得体系中 CO 的量增大;反应 为吸热反应,平衡向右移动,又产生 CO 的量增大;因此最终结果是随温度升高,使 CO 的转化率降低。 【 精品教育资源文库 】 7 (1)2a 3b 4c (2) p 3H3 p32p 3H6 p 3 p32 2该反应放出大量的热且为 熵增反应 (3)反应未达到平衡,但催化剂活性降低 460 后反应达到平衡,升高温度,平衡逆向移动 (4)CD (5)4CH2=CHCN 2H2O=通电 O2 2NC(CH2)4CN 解析: (4)该反应为气体体积增大的放热反应,所以降低温度、降低压强或分离出产物有利于提高平衡产率。 (5)电解时阳极是氢氧根放电产生氧气,阴极是丙烯腈得到电子,则电解的总反应方程式为 4CH2=CHCN 2H2O=通电 O2 2NC(CH2)4CN。