高中化学二轮复习高考重要填空逐空特训二.docx

(二)化学反应速率、平衡陌生图像读图特训

1．二甲醚也是清洁能源，用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为

2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)，已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比eq\f(n?H2?,n?CO?)的变化曲线如图所示。

(1)a、b、c按从大到小的顺序排序为________。

(2)对于气相反应，用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可以表示平衡常数(记作Kp)，则该反应平衡常数的表达式Kp＝________。

答案(1)abc(2)eq\f(p?CH3OCH3?·p?H2O?,p2?CO?·p4?H2?)

解析(1)反应2CO(g)＋4H2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))CH3OCH3(g)＋H2O(g)，增大H2的浓度，平衡右移，CO的转化率增大，即投料比eq\f(n?H2?,n?CO?)增大，CO的转化率增大，故a＞b＞c。

2．若在绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和O2，一定条件下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－1，一段时间内，正反应速率随时间变化曲线如下图所示，则在a点时，反应________(填“达到”或“未达到”)平衡状态；t1～t3时间内，v正先增大后减小的主要原因是_____________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案未达到t1～t2时间内，v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高；t2～t3时间内，v正减小的主要原因是反应物浓度减小

解析化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，a点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达平衡；t1～t2时间内，v正增大的主要原因是反应放热导致容器内温度升高；t1～t3时间内，v正减小的主要原因是反应物浓度减小导致反应速率降低。

3．下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200℃、400℃、600℃，反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随总压强的变化曲线。

(1)曲线a、b对应温度较高的是________(填“a”或“b”)

(2)实验室模拟工业合成氨，一定温度和压强下在1L密闭容器中通入5molN2、15molH2,10min后达到M点平衡状态，计算从反应开始至平衡时间段内的平均速率v(N2)＝________mol·L－1·min－1。

(3)关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是________(填字母)。

A．分离出NH3后的原料气循环利用，可以提高H2的平衡转化率

B．使用催化剂能加快反应速率且提高H2的平衡转化率

C．上图中M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K(M)＝K(Q)K(R)

答案(1)b(2)0.375(3)AC

解析(1)合成氨正方向为放热反应，升高温度平衡逆向移动，NH3的物质的量分数减小，故曲线a、b对应温度较高的是b。

(2)M点NH3的物质的量分数为60%；

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)

起始物质的量浓度

/mol·L－15150

变化物质的量浓度

/mol·L－1n3n2n

平衡物质的量浓度

/mol·L－15－n15－3n2n

NH3的物质的量分数为60%＝eq\f(2n,20－2n)×100%，解得：n＝eq\f(15,4)，则从反应开始至平衡时间段内的平均速率v(N2)＝eq\f(\f(15,4)mol·L－1,10min)＝0.375mol·L－1·min－1。

(3)及时分离出NH3，并循环利用原料气，可以提高H2的平衡转化率，故A正确；使用催化剂能加快反应速率，但不影响平衡的移动，对H2的转化率无影响，故B错误；平衡常数与温度有关，与其他条件无关，温度相同时平衡常数相同，反应是放热反应，温度越高平衡常数越小，则M、Q、R点平衡常数K的大小关系是K(M)＝K(Q)K(R)，故C正确；答案为AC。

4．在催化剂作用下合成气合成甲烷过程中会发生如下反应：

Ⅰ.CO(g)＋3H2(g)===CH4(g)＋H2O(g)

ΔH1＝－206kJ·mol－1

Ⅱ.CO(g)＋H