第三单元 第16讲 化学平衡.pptVIP

A．由图甲知，A点SO2的平衡浓度为0.4 mol·L－1 B．由图甲知，B点SO2、O2、SO3的平衡浓度之比为2∶1∶2 C．达到平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可 D．压强为0.50 MPa时，不同温度下SO2转化率与温度关 以用图乙表示 系如图丙，则T2T1 (2)方法。 (3)其他关系式。 ①反应物：c(平)＝c(始)－c(变)；生成物：c(平)＝c(始)＋ c(变)。 ②各物质的转化浓度之比等于化学方程式中各物质的化学 计量数之比。 ③转化率＝ 反应物的起始浓度－反应物的平衡浓度 反应物的起始浓度 ×100%。 【例2】(2011 年广东珠海摸拟)工业上用 CO 生产燃料甲醇。 一定条件下发生反应： 。图 3－16 －1(Ⅰ)表示反应中能量的变化；图 3－16－1(Ⅱ)表示一定温度 下，在体积为 2 L 的密闭容器中加入 4 mol H2 和一定量的 CO 后，CO和CH3OH(g)的浓度随时间变化。 (Ⅰ) (Ⅱ) (Ⅲ) 图 3－16－1 请回答下列问题： (1)在图(Ⅰ)中，曲线____(填“a”或“b”)表示使用了催化剂； 该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (2)下列说法正确的是________(填字母)。 A．起始充入的 CO 为 2 mol B．增大 CO 的浓度，CO 的转化率增大 C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态 D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入 1 mol CO 和 2 mol H2，再次达到平衡时n(CH3OH)/n(CO)会减小 (3)从反应开始到建立平衡，v(H2)＝________；CO 的转化 率________；该温度下 的化学平 衡常数为____________。若保持其他条件不变，将反应体系升 温，则该反应的化学平衡常数__________(填“增大”、“减 小”或“不变”)。 (4)请在图(Ⅲ)中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度 (横坐标)变化的曲线，要求画压强不同的两条曲线(在曲线上标 出 p1、p2，且p1p2)。 思路指导：根据化学平衡的“三步”计算的方法，计算化 学平衡常数、化学反应速率及转化率；压强越大，反应速率越 快，且平衡正向移动。 解析：(1)由图(Ⅰ)可知：反应物总能量高，生成物总能量 低，反应放热；催化剂能够降低反应所需的活化能，故 b 曲线 表示使用了催化剂。 (2)由图(Ⅱ)可知：起始充入的 CO 为 2 mol；增大CO 的浓 度，CO 的转化率减小；反应前后气体总体积不等，故压强不变， 表明反应已达平衡状态；保持温度和密闭容器容积不变，再充 入 1 mol CO 和 2 mol H2 ，相当于增大压强，平衡向右移动， n(CH3OH)/n(CO)增大。 正反应放热，升温平衡向逆反应方向移动，K 减小。 (4)增大压强，平衡向右移动。故温度不变时，压强越大， 甲醇的含量越大。 答案：(1)b 放热 (2)AC (3) 0.15 mol·L－1·min－1 75% 12 减小 (4) 【变式训练】 2．在一定体积的密闭容器中，进行化学反应：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： 请回答下列问题： (1)该反应的化学平衡常数 K＝__________________。 (2)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 2.6 1.7 1.0 0.9 0.6 K 1 200 1 000 830 800 700 t ℃ (3)800 ℃时，固定容积的密闭容器中，放入混合物，其起 始浓度为c(CO)＝0.01 mol/L，c(H2O)＝0.03 mol/L，c(CO2)＝0.01 mol/L，c(H2)＝0.05 mol/L，则反应开始时，H2O的消耗速率比 生成速率__________(填“大”、“小”或“不能确定”)。 (4)830 ℃时，在1 L的固定容积的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2，平衡后CO2的转化率为________，H2的转化 率为________。 解析：(2)可逆反应的平衡常数一般只随温度的改变而改 变，吸热反应的平衡常数随温度升高而增大，放热反应的平衡 常数随温度升高而减小；由表中数据知该反应平衡常数 K 随温 度的升高而增大，可推知升高温度，平衡向正反应方向移动， 所以该反应为吸热反应。(3)把起始浓度代入平衡常数的表达式 中，其比值小于 800