1、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)=
2、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
3、合可生成N2O3,反应的化学方程式为NO(g)+NO2(g)N2O3(l)Hv(逆),此时K值(填“变大”、“变小”或“不变”);该反应的H(填“”、“=”或“”、“”或“=”)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和,用CH4和H2O为原料来制备甲醇:. CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g). 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,CH4的平衡转化率与温度、压强的关
4、系如右下图。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。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,生成甲醇。该反应的H(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3molH2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/p/MPai1500.1
5、ii5iii3505a. 请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。b. 根据反应的特点,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(S
6、O4)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)H1=-116kJmol-1已知:CO(g)+O2(g)CO2(g)H2=-283kJmol-1H2(g)+O2(g)H2O(g)H3=-242kJmol-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。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(
7、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:)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是。)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=。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)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
8、的方法:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0kJmol-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,曲线对应的实验条件改变是,曲线对应的实验条件改变是
9、。专题六 化学反应速率 化学平衡1. (1) (2) 吸热 (3) bc (4) 830 2. (1) 100(2) AB 3. (1) 1.110-3molL-1s-1(2) 减小 正向(3) 、(4)见下图 4. (1) K= 变大 (2) 0.05molL-1min-110.7(3) 5. (1) ABC(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/molL-10.500转化浓度/molL-10.30.30.3平衡浓度/molL-10.20.30.3K=c(NH2)2COc(H2O)=0.30.3=0.
10、09 6. (1) 0.003molL-1min-1 2.2510-4(2) BD a. 见下表 b. 见下图实验编号T/p/Mpai1500.1ii1505iii3505 7. (1) 3 2 8 H2SO4 3 2 2 8K2Cr2O7 CO2(2) CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+2H2O(g) H=-651kJmol-1)270 )4增大H2的浓度 增大了0.1molL-1 8. (1) 大于 (2) A D(3) CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始物质的量/mol 6 8 0 0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
