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1、第2講 化學反應的方向和化學平衡 1.關于化學反應的自發(fā)性的敘述中正確的是 （） A.始變小于0而嫡變大于0的反應肯定是自發(fā)的 B.烙變和嫡變都小于0的反應肯定是自發(fā)的 C.烙變和嫡變都大于0的反應肯定是自發(fā)的 D.嫡變小于0而始變大于0的反應肯定是自發(fā)的 【解析】A中公H-T AS」、于0,反應一定能自發(fā)進行 口中4斗丁&8±于0,反應一定不能自發(fā) 進彳T;B、計，提供一定的條件，反應有可能自發(fā)進行。 【答案】A 2 . COCl2（g） CO（g）十Cl2（g） AH>0o當反應達到平衡時,下列措施：①升溫 ②恒容通入惰性氣體 ③增加 CO濃度④減

2、壓 ⑤加催化劑⑥恒壓通入惰性 氣體，能提高COCl 2轉化率的是（） A.①②④ B. ①④⑥ C.②③⑤ D.③⑤⑥ 【解析】 要提高COC12的轉化率，必須使平衡向正反應方向移動 ，在題目所名條件中，只有 升溫、減壓、恒壓下通入惰性氣體能使平衡向正反應方向移動 臼項 正確。 【答案】B 3 .已知：2M（g） N（g） H H<0o現(xiàn)將MF口 N的混合氣體通入體積為1 L的恒溫密閉容器中， 反應體系中物質濃度隨時間變化關系如下圖所示。下列說法正確的是… （） j i d mol - L 0 5 10 1520 25的 35 4n //min A.a、b、

3、c、d四個點中處于平衡狀態(tài)的點是 a、b B.反應進行至25 min時，曲線發(fā)生變化的原因是加入了 0.4 mol N C.若40 min后出現(xiàn)如圖所示變化，則可能是加入了某種催化劑 D.若調節(jié)溫度使35 min時體系內N的百分含量與15 min時相等，應升高溫度 【解析】a、b、c、d四個點中只有b、d所在曲線濃度保持不變，處于平衡狀態(tài),A錯；根據(jù)0 10 min濃度變化，反應從逆方向開始 ，起始濃度為0.6 mol，L」的曲線為N,起始時為0.2 mol L，的曲線為比 25 口i匚 時,N濃度不變 川濃度增加0.4 mol,B錯；力。陪口 后,M、N 的濃度均發(fā)生變化，不可能是加

4、入催化劑，C錯;35 min時NW百分含量（^7尸。。%^于15 m^ 時N的百分含量（晨°磊）100%,要使兩處N的百分含量相等，則平衡向生成 M勺方向移動，即向吸 熱方向移動，應該升高溫度,D對。 【答案】D 4.據(jù)報道，在300 C、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。 2CO2（g）+6H2（g）^±CH3CH2OH（g）+3H2O（g）。下列敘述錯誤的是（） A.使用CuZnFd崔化劑可大大提高生產效率 B.反應需在300 C進行可推測該反應是吸熱反應 C.充入大量CO2氣體可提高H2的轉化率 D.從平衡混合氣體中分離出 CH 3CH 2

5、0H和H 2O可提高CO2和H 2的利用率 【解析】催化劑能提高化學反應速率 ，加快反應進程，也就是提高了生產效率,A^^反應需在 300 C進行是為了獲得較快的反應速率 ，不能說明反應是吸熱反應還是放熱反應 ，B錯；充入 大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉化率,CXt從平衡混合物中及時分離出產物 ，使平衡正向移動,可提高CO2和H 2的轉化率，D對。 【答案】B 5.(2011上海化學，25)自然界的礦物、巖石的成因和變化受到許多條件的影響。地殼內每加 深1 km,壓強增大約 到30 000 kPa。在地殼內SiO2和H討在以下平衡： SiO2(s) 4HF(g)^

6、——SiF4(g) 2H2O(g) .：H=-148.9 kJ mol」 根據(jù)題意完成下列填空： (1)在地殼深處容易有 氣體逸出，在地殼淺處容易有 沉 積。 (2)如果上述反應的平衡常數(shù) K直變大，該反應 ( 選填編號)。 a. 一定向正反應方向移動 b.在平衡移動時正反應速率先增大后減小 c. 一定向逆反應方向移動 d.在平衡移動時逆反應速率先減小后增大 (3)如果上述反應在體積不變的密閉容器中發(fā)生 ，當反應達到平衡時， ( 選 填編號)。 a.2 v 正(HF尸 v 逆(H2O) b.v (H2O) =2 v(SiF4) c. SiO2的質量保持不變 d.反應物

7、不再轉化為生成物 (4)若反應的容器容積為 2.0 L,反應時間8.0 min,容器內氣體的密度增大了 0.12 g .在 這段時間內H用勺平均反應速率為。 【解析】(1)因為在地殼內存在平衡 SiO2(s)+4HF(g)==^ SiF4(g)+2H2O(g).故在地 殼深處容易有SiF,、H2O氣體逸出；而SiO2難溶，可在地殼淺處沉積。(2)因平衡常數(shù)只與 溫度有關，而現(xiàn)平衡常數(shù)K 值增大，說明是對反應體系降低溫度 ，故平衡向正反應方向移動，在 移動過程中逆反應速率先減小后增大 ，即選ado (3)如果上述反應在體積不變的密閉容器中進 行，因速率之比等于計量系數(shù)之比 ，故a項不

8、正確,b項正確；二氧化硅的質量保持不變，說明反 應已達平衡，c項正確；可逆反應達平衡時為動態(tài)平衡，d項錯誤.即選bc 0 ⑷SiO2(s)+4HF(g)==i SiF,lg) + 2H?O(g) .反應前后的氣體質量差為 60,而現(xiàn)在2 L容器中密度增大了 0.12 g L.故增加質量為0.24 g,可知反應的HF^質量為0.32 g,故HF 的反應速率為 U.UUI m mol LJ min 1 【答案】(1)SiF4、H2O SiO2 (2)ad (3)bc 1 1 (4)0.001 0 mol L min 課后作業(yè)夯基 (時間:45分鐘，滿分:100分) 一、單項選擇

9、題(本題包括5小題，每小題3分，共15分,每小題只有一個選項符合題目要求 ) 1.已知碳酸鈣的分解① CaCO3(s) ^=CaO(s) +CO2(g)僅在高溫下自發(fā)；氯酸鉀的分解 ② 2KClO3(s) 一 2K仁； 可能正確的是() A.--178.32 kJ mol " B. —178.32 kJ mol “ C. ： HLj = -178 .32 kJ mol 1 D. ： Hj = 178.32 kJ mol 1 302(g)在任何溫度下都自發(fā) 一 ?一 . 1 l H2 = -78.3 kJ mol ：H2 = -78.3 kJ mol1 :H2

10、= 78.3 kJ mol 1 :H2 = 78.3 kJ mol1 卜面有幾組始變數(shù)據(jù)，其中  【解析】 兩個反應都是嫡增加的反應 ，即△ S>0,反應②任何溫度時都自發(fā)進行 ，即 △ H-T △ S<0,則△ H<0;反應①只有高溫時 △ H-T △ S<0,反應才能自發(fā)進行 ，而△ S>0,根據(jù) H-T S知..?： H>0 【答案】B 2.下列關于平衡常數(shù)的說法中，正確的是（） A.在平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度 B.在任何條件下，平衡常數(shù)是一個恒定值 C.平衡常數(shù)的大小不僅與溫度有關 ，還與濃

11、度、壓強、催化劑等有關 D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個反應進行的程度 【解析】在給定化學方程式的情況下，化學平衡常數(shù)只與溫度有關，與濃度、壓強、催化劑 等無關，它表示化學反應進行的程度大小 （即反應限度）；平衡常數(shù)表達式中，反應物濃度和生 成物濃度均用平衡濃度。 【答案】D 3 .反應烈。-洌（占） cP（g）+dQ（g）達到平衡時，M的體積分數(shù)y（M）與反應條件的關系 如圖所示。其中z表?示反應開始時N的物質白^量與 M勺物質的量之比。下列說法正確的是（） 650700 750 S00 850 900 650700 750 S00 850 900 溫用/T ⑵ 2d MPa

12、 平衡時M勺體積分數(shù)與反應條件的關系圖 A.同溫同壓同z時，加入催化劑，平衡時Q勺體積分數(shù)增加 B.同壓同z時,升高溫度,平衡時Q勺體積分數(shù)增加 C.同溫同z時，增加壓強,平衡時Q勺體積分數(shù)增加 D.同溫同壓時，增加z,平衡時Q勺體積分數(shù)增加 【解析】 催化劑只能改變反應速率，不會使平衡移動，A項錯誤；由圖像（1）知隨著溫度的升 高,M的體積分數(shù)降低，說明正反應吸熱，所以溫度升高平衡正向移動 4的體積分數(shù)增加 臼項 正確；對比（1）（2）可以看出相同溫度條件，壓強增大、M勺體積分數(shù)增大，所以正反應是氣體體 積增大的反應，增大壓強，Q的體積分數(shù)減小，C項錯誤；同溫同壓時，增加

13、z相當于增大NW物質 的量，平衡右移，但Q勺體積分數(shù)不一定增大（如無限制地加入N,最后Q勺體積分數(shù)很?。?D項 錯誤。 【答案】B 4 .（2011安徽理綜，9）電鍍廢液中Cr2072F通過下列反應轉化成銘黃 （PbCrO4）： CrzO^aq） 2Pb2 （aq） Hz。。）'-L 2PbCrO4（s） 2H （aq） 該反應達平衡后，改變橫坐標表示的反應條件，下列示意圖正確的是（） A 溫度 C 【解析】由題意知該反應是一個正反應放熱的可逆反應 ，升高溫度平衡向吸熱的逆反應方向 移動,依據(jù)平衡常數(shù)的表達式 K= Cpb2于.可知K應該減小，A正確；pH增大溶液堿性

14、增強 t t —2 會中和溶放中H+.降低生成物濃度，平衡向正反應方向移動 ?！?。7 一的轉化率會增大，B不正 確；溫度升高，正、逆反應速率都增大，C錯誤；增大反應物Pb2 +的濃度，平衡向正反應方向移 2 動C「2O7—的物質的量會減小，d不正確。 【答案】A 5 .(2011 北 京 理 綜 ，12) 已 知 反 應： 2CH3cOCH3(l) 催北書lL 0.(川 0 50 100 150 200 250 500 -min ch 3cOCH 2cOH (CH 3)2(l)。取等量 CH 3cOCH 3 .分別在 0 C和 20 C下，測得 其轉化分數(shù)隨時間變化的關

15、系曲線 (Y-t)如下圖所示。下列說法正確的是 () A.b代表0 c下CH 3COCH 3的丫1曲線 B.反應進行到20 min末CH 3COCH 3的券名>1 C.升高溫度可縮短反應達平衡的時間并能提高平衡轉 化率 D.從丫=0^Y=0.113CH3COCH 2COH (CH 3)2 的 ^^)) =1 【解析】溫度高反應速率就快，到達平衡所需的時間就短，由圖像可以看出曲線b首先到達平 衡，所以曲線b表示的是20 C時的Yt曲線,A不正確；根據(jù)圖像，溫度越高.CH3COCH 3轉化的 越少，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動 ，即正反應是放熱反應,C不正確；當反應進行到 2

16、。|[in時，從圖像中可以看出b曲線對應的轉化分數(shù)高于 a曲線對應的轉化分數(shù)，這說明b 曲線即20 C時對應的反應速率快，所以培祥 < 1 E不正確；根據(jù)圖像可以看出，當反應進行 V(20 C) 到66 min時，a、b曲線對應的轉化分數(shù)均相同，都是0.113,這說明此時生成的 CH3COCH 2COH (CH3)2 一樣多，所以從丫=0到丫=0.113, CH3COCH2COH(CH3)2 的 懸號=1，即選項D正確。 13 二、不定項選擇題(本題包括5小題，每小題7分，共35分，每小題有一個或兩個選項符合題目要 求) 6.已知在一定條件下 2SQ(g) +O2(g

17、) 1 2SO3(g) AH=-Q kJ mol 。向一密閉 容器中加入2 mol SQ和1 mol O2 .達平衡時SO2的轉化率為90%,放出的熱量為Q1；向另一 相同容器中加入2 mol SO3 I在相同條件下，達平衡時吸收的熱量為 Q2 .則下列關系中正確 的是() A. Q Qi Q C. Qi Q Q B. Qi D. Qi Q2 Q =Q2 Q 【解析】 兩平衡等效。 2SO2(g) 02(g) ―L 2SOh(g) ,, ,j ?二 H=-Q kJ mol 起始： 2 mol 1 mol 0 變化： 1.8 mol 0.9

18、 mol 1.8 mol 平衡： 0.2 mol 0.1 mol 1.8 mol Q1 = 0 .9Q 2SQ(g) 2SQ(g) +。2( g) 起始： 2 mol 0 0 平衡： 1.8 mol 0.2 mol 0.1 mol 變化： 0.2 mol 0.2 mol 0.1 mol 所以 Q2 =0.1Q 所以 Q >Q1 >Q2 1 ：H=+Q kJ mol -pC(g)+qD(g) △. H<0。下列結論中不正確的是 () B的物質的量之比為m： n a mol的B,達到新平衡時，氣體的總物

19、，總體積一定比原來的1/2要小 A項假若沒有平衡移動存在，體積 8.在容積固定的密閉容器中，存在如下反應: 究小組研究了其他條件不變時, 列關系圖： 改變某一條件, A(g)+3B (g) k= 對上述反應的影響, 土 2c (g) AH<0,某研 并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出下 乙甲 混氣總 【答案】A 7 .對于平衡體系mA(g)+nB(g) A.若溫度不變，將容器的體積縮小到原來的一半 ，此時A勺濃度為原來的2.1倍，則m+n<p+q 8 .若平衡時，A、B的轉化率相等，說明反應開始時，A、 C.若m+n=p+q,則往含有a mol氣體的平衡體系中再加

20、入 質的量等于反 D.若溫度不變時，壓強增大到原來的2倍,達到新平衡時 【解析】本題主要考查化學平衡的移動規(guī)律及影響結果。 縮小到原來的一半，此時A的濃度為原來的2.0倍，而現(xiàn)在A為原來的2.1倍，這說明加壓導致平 衡左移(氣體分子數(shù)減少)了,A正確。B項當且僅當各反應物配料之比等于化學計量數(shù)之比時 ， 其轉化率才相等。 C®由于m+n=p+q,總物質的量與是否平衡無關。 D項以偏概全，若m+n=p+q 時，體積則恰好為原來的1/2。 【答案】D ()« ? 01 ? [ 時間 口時間 1n時間 卜列判斷一定錯誤的是( ) A.圖I研究的是不同催化劑對

21、反應的影響，且乙使用的催化劑效率較高 B.圖n研究的是壓強對反應的影響，且甲的壓強較高 C.圖n研究的是溫度對反應的影響，且甲的溫度較高 D.圖出研究的是不同催化劑對反應的影響，且甲使用的催化劑效率較高 【解析】本題考查平衡移動原理，結合圖像的具體應用, 內涵與外延，理解圖像的含義，包括縱坐標和橫坐標、 解題的關鍵是理解平衡移動原理的 曲線的走向及變化趨勢、 終點等。催化劑只改變反應的速率，影響達到平衡的時間，而不能使平衡移動，故 對。再觀察反應的特點， 正反應方向氣體分子數(shù)減小且為放熱反應，故增大壓強, 移動，B的轉化率增大；升高溫度，平衡逆向移動, B的轉化率降低，故B昔

22、, 起點、拐點、 A錯，D 平衡正向 CM。 K1 ：： K2 B.反應 A(g)+2B(g) C(g)的 H H>0 【答案】AB -C(g)分別在三種不同 9.(2012江蘇鎮(zhèn)江高三一模，14)在密閉容器中，反應A(g)+2B(g) 實驗條件下進行，它們的起始濃度均為 c(A)=0.100 mol L」.c(B)=0.200 mol ， 1 c(C)=0 mol，L。反應物A的濃度隨時間的變化如圖所不。 下列說法正確的是() A.若反應①、②的平衡常數(shù)分別為 K1、K2，則 1 mol L C.實驗②平衡時B的轉化率為60% D.減小反應③

23、的壓強，可以使平衡時c(A)=0.060 【解析】 因為①、②的起始濃度相同、 平衡濃度相同，所以反應②應是在有催化劑的條件下 進行的，此時K1 = K2, A不正確；③與①相比，A的變化量大，說明平衡正向移動，此時的反應 條件只能為升溫，由此可見，正反應為吸熱反應，B正確；從圖中可以看出，A的濃度變化量為 0.04 mol L，.則B的濃度變化量為0.08 mol L，B的轉化率為40%,5正確；減小壓強，平 衡向左移動，但各物質的濃度都比原來小,D不正確。 【答案】B 10.某密閉容器中進行下列反應 量與生成物的物質的量相等 () A.1 :二 n(Xr :二 3 B 攻2

24、.4 - n(Y) ■- 3 C 3 ：：- nX- ：：- 4 3 - n(Y) ：X(g)+2Y(g) =2Z(g),若要使平衡時反應物的總物質的 ，且用X、Y乍反應物，則又Y的初始物質的量之比的范圍應滿足 ,所以應用極值法求解。即 X(g)+2Y(g) 12Z(g) 起始里(mol) m n 0 變化量(mol) x 2x 2x 平衡量(mol) m-x 由題意得：m-x+n-2x=2x n-2x 2x 【解析】 因為是求二者的起始量之比 D nX- ：- 3 .4 " n(Y) " 2 m+n=5x

25、 極值法分析：當X完全轉化為Z時,m-x=0, I <焉~；當Y完全轉化時，n-2x =0.，^ <3。 【答案】D 三、非選擇題（本題包括4小題，共50分） II .（10分）為妥善處理生產企業(yè)的副產物 CCl4 .以減少其對臭氧層的破壞?；瘜W家研究在催 化條彳^下，通過下列反應，使CCl4轉化為重要的化工原料氯仿 （CHCI3）。 CCI4 H2 ——-CHCI3 HCl 此反應伴隨有副反應 ，會生成 CH2CI2、CH3CI和CH4等。已知 CCI4的沸點為77 C CHCl3的沸點為61.2 C。 （1）在密閉容器中，該反應達到平衡后，測得如下數(shù)據(jù)（假

26、設不考慮副反應）。 實驗 序號 溫度/ 初始CCL濃度， mol ? L 1 初始H士濃 度/moi * L ： CCL的平 衡轉比率 ] 110 0.8 1.2 A 2 no 1 1 50% 3 ]00 1 1 此反應的化學平衡常數(shù)表達式為 , 在110 c時 平衡常數(shù)為 。 ②實驗1中CCl4的轉化率A 50%（ 填"大于” “小于”或“等于" ）。 ③實驗2中,10 h后達到平衡 舊2的平均反應速率為 。在此實驗的平衡體系中，再加入 0.5 mol CCI4和1.0 mol HCl,平衡將向 方向移動。 ④實

27、驗3中,B的值 （ 選填序號）。 A.等于50% B.大于50% C.小于50% D.從本題資料，無法判斷 （2）120 C時，在相同容積的密閉容器中，分別進行H2的初始濃度為2 mol 和4 mol L，的實驗，測得反應消耗CCI4的百分率（x%）和生成物中CHC%的百分含量（y%）隨時 間⑴ 的變化關系如下圖所示 （圖中實線是消耗 CCl4的百分率變化曲線 ，虛線是產物中 CHCI3的百分含量變化曲線）。 ①在圖中的四條線中 1 ，表小H2起始濃度為2 mol L實驗的消耗CCl4的百分率變化曲線 是（選填序號）。 .1/ c(CHCl 3 ) c(HCl) :

28、K 二 c(CCl 4)c(H 2) 0 ②氫氣的起始濃度為 mol L"時，有利于提高 CCl4的平衡轉化率。你判斷的依據(jù) 【解析】（1）根據(jù)平衡常數(shù)定義，得出①該反應的化學平衡常數(shù)表達式為 計算在110 c時平衡常數(shù)為K=今就 =1。 ②根據(jù) CCl4 + H2——^CHC13HCl 初始 / mol L，: 0.8 1.2 0 0 轉化 / mol L，: x x x x 平衡/ mol L,：0.8-x 1.2-x x x 根據(jù)K=1計算得：A的轉化率為60%,大于50% ③由反應速率公式計算得出 v(H2)=9喘上=0.05 mol L,，h,。當再加入

29、0.5 mol CC「 和1.0 mol HCl,此時的濃度商大于平衡常數(shù) ，平衡將向逆反應方向移動。 ④由于不知該反應的 △儂化，故不能判斷B的值。 1 (2)由于H2的濃度越大 .CCl4的消耗百分率越大 ，推出H 2起始濃度為4 mol L和2 1 . .. _ _ - — 一 . 1 . _ _ mol L時實驗中CCl4的消耗曲線分別為①和③。 分析圖像可見.H2為4 mol，L時CCl4 轉化率較高。 【答案】 ②大于 (1) (D K = c(CHCl 3) c(HCl) c(CCl 4)c(H 2) ③0.05 mol L，h」逆反應 ④D

30、 (2)①③ ②4增大H 2的濃度可以提高 CCl 4的平衡轉化率 12.(12分)二甲醛是一種重要的清潔燃料 ，也可替代氟利昂作制冷劑等 ，對臭氧層無破壞作 用。工業(yè)上可利用煤的氣化產物 (水煤氣)合成二甲醛。 請回答下列問題： (1)煤的氣化的主要化學反應方程式為 ：。 (2)煤的氣化過程中產生的有害氣體 H 2s用Na2CO3溶液吸收，生成兩種酸式鹽，該反應的 化學方程式為：。 (3)利用水煤氣合成二甲醛的三步反應如下 ： ① 2H2(g) CO(g)'——1 CH3OH (g) 二-90.8 kJ mol」 ② 2CH 30H (g) ——1 CH3OCH3

31、(g) H2O(g) ： H=-23.5 kJ mol」 ③ CO(g) H2O(g)'——L CO2(g) H2(g) -41.3 kJ mol」 總反應 3H2(g) +3CO(g) CH30cH3(g)+CO2(g)的 AH= ; 一定條件下 的密閉容器中，該總反應達到平衡，要提高CO勺轉化率，可以采取的措施是 ( 填 字母代號)。 a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度 d.增力口 CO勺濃度 e.分離出二甲醍 (4)已知反應②2CH 30H (g)=^ CH3OCH3(g)十H2O(g)某溫度下的平衡常數(shù)為 400。 此溫度下，在密閉容器中加入 C

32、H 30H .反應到某時刻測得各組分的濃度如下 ： 物質 H.O 濃度/mol，L-1 0.44 0,6 0.6 比較此時正、逆反應速率的大小 ：v正 v 逆(填” > “ “< ”或”=")。 ②若加入CH 30H后，經(jīng)10 min反應達到平衡，此時c(CH 30H ) 該時間內反應速率 ((CH 30H ) =。 【解析】(2)不會發(fā)生氧化還原反應，所以生成的兩種酸式鹽一定為 NaHS NaHCO3;(3) 根據(jù)蓋斯定律，總反應式二①m2+②+③，所以△ H=-90.8 kJ molJx2+ (-23.5 kJ mol ,) +(

33、H1.3 kJ mol」)=—246 .4 kJ mol’;因為此反應是放熱反應，升高溫度 平衡左移,a錯誤；催化劑對化學平衡無影響，b錯誤;c、e均可以使平衡右移，正確;d會使CO勺 轉化率降低； c(CH 30cH 3) c(H 2O) 06mol L40 6mol L工 (4)—c29H30H) = j"(044mol L彳—<400.所以反應向正反應萬向進仃 ，v(正)>v(逆);依 題表可知一開始加入 CH 30H的濃度=(0.44+0. 6x2) mol，L'= LM mol L_1 .依據(jù) 三步曲進行計算： 2CH 30H ——-CH 30cH

34、 3 H 2O 始態(tài)(mol L」)： 1.64 0 終態(tài)(mol L’)： 1.64-2x x 反應(mol L」)：2x x = 400 1 1 xmol L - xmol L 一 [(164_2x)mol L-]2 - x=0.8 0 x x 1 mol L . c (CH30H ) = (1 64-2 0 .8) mol L-=mol L：v(CH30H) =^0mn^= (J, 16 mol «L min)」。 【答案】(1)C H20口 C0 h2 (2)H2S Na2C03 NaHS NaHC0 3 (3)-246.4 kJ mol

35、」ce (4)①〉②0.04 mol L,0.16 mol (L min)」 13.(14分)(2011浙江理綜，27)某研究小組在實驗室探究氨基甲酸俊 (NH2C00NH 4)分解 反應平衡常數(shù)和水解反應速率的測定。 (1)將一定量純凈的氨基甲酸俊置于特制的密閉真空容器中 (假設容器體積不變，固體試樣體 積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2C00NH4(s) =i2NH3(g)+C02(g)。 實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表 溫度(七| 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強(kPa) 5.7 8+3 12,0 1

36、7. 1 24,0 平衡氣體總波度 (XIO-3 mol ? L) 工4 3.4 4.S 6.8 9.4 ①可以判斷該分解反應已經(jīng)達到化學平衡的是 。 A.2v (NH3)=v(C02) B.密閉容器中總壓強不變 C.密閉容器中混合氣體的密度不變 D.密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，列式計算25.0 C時的分解平衡常數(shù)：。 ③取一定量的氨基甲酸俊固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中 ，在25 C下達到分解平衡。 若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸俊固體的質量 ( 填"增加" “減小” 或“不變”)。 ④氨基甲酸俊分解反應的始

37、變△ H 0(填">“ “< "或”=")，嫡變△ S 0(填” > “ “< ”或”=")。 (2)已知：NH2C00NH4 +2H20 NH 4HC03 + NH 3 H 20。該研究小組分別用三 份不同初始濃度的氨基甲酸鏤溶液測定水解反應速率 ，得到c(NH 2COO -)隨時間的變化趨 勢如圖所示。 0 2 4 6 « JO 12 14 16 13 20 22 24 f/min ⑤計算25 c時，0 6 min氨基甲酸俊水解反應的平均速率 ：。 ⑥根據(jù)圖中信息，如何說明該水解反應速率隨溫度升高而

38、增 大： 。 【麻而一⑴ ①A.不能表示正、逆反應速率相等 ；B.反應未達平衡則壓強增大；C.恒容，反應 未達平衡則密度增大；D.反應物是固體.NH 3的體積分數(shù)始終為2/3。 ②需將25 c時平衡氣體的總濃度轉化為 NH 3和CO2的平衡濃度；K可不帶單位。 ③加壓，平衡逆向移動。 ④據(jù)表中數(shù)據(jù)，升溫，反應正向移動 公H>0,固體分解為氣體， .：S>0。 (2)⑤v=? ="moL16mn9mo^=0.05 mol L」min」； ⑥圖中標▲與標?的曲線相比能確認。 【答案】(1)①BC ②K=c2(NH3) c(CO2) = (2 c/3)2 ■

39、 i.c/3)- 1，64父101mol L」)3 ③增加④>〉 (2)⑤。.05 mol L，min」 ⑥25 C反應物的起始濃度較小，但0 6 min的平均反應速率(曲線的斜率)仍比15 C大 14.(14分)(2011廣東理綜,31)利用光能和光催化劑 ，可將CO2^n H2O(g)轉化為CH4和 。2。紫外光照射時，在不同彳t化劑(I、n、出)作用下.CH 4產量隨光照時間的變化如圖所 7Ko F』H<J 0 5 10 15 20 25 30 35 光照時間，小時 ⑴在0 30小時內 CH 4的平均生成速率v I、v?和v皿從大到小的順序 為;反

40、應開始后的12小時內，在第 種催化劑的作用下，收集 的CH4 (2)將所得CH4與HzO(g)通入聚焦太陽能反應器，發(fā)生反應：CH4(g) + HzO(g) CO(g)+3H2(g)。該反應△h=+206 kJ mol」。 ①畫出反應過程中體系能量變化圖(進行必要標注)。 ②將等物質的量的 CH 4和H?O(g)充入1 L恒容密閉容器，某溫度下反應達平衡，平衡常數(shù) K=27，此時測得CO勺物質白^量為0.10 mol,求CH4的平衡轉化率(計算結果保留兩位有效數(shù) 字)。 ⑶ 已知：CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g) A H=-802 kJ mol - 寫出由

41、CO2生成CO勺熱化學方程式 。 【解析】(1)由圖像可以看出，反應進行到30小時，在催化劑出條件下生成的甲烷最多 ，其次 是催化劑n條件下，催化劑I條件下生成的甲烷最少。因此 ％、v^和丫皿從大到小的順序為 Vw AV^AVi；同理由圖像也可以看出，反應進行到12小時，在催化劑n條件下生成的甲烷最 多，因此在第n種催化劑的作用下 ，收集的CH4最多。 (2)①由熱化學方程式可知，該反應是吸熱反應，即反應物的總能量小于生成物的總能量 ，因 此反應過程中體系的能量變化圖為 ②設CH4和 H2O(g)的物質的量均為x mol。根據(jù)方程式 CH,(g) H?O(g)—二 CO(

42、g)+3H2(g) 起始量(mol) x x 0 0 轉化量(mol) 0.10 0.10 0.10 0.30 平衡量(mol) (x-0.10) (x-0.10) 0.10 0.30 因為容器體積是1 L,所以平衡常數(shù)K=g喂國=27 .解得x=0.11 。因此CH 4的平衡轉 化率為 040 100%=91% (3)由熱 化學方 程式① CH,(g)+GO(g) CO(g)+3G(g) △ H=+206 kJ mol 1 ② CH4(g) 2O2(g) CO2(g) 2H2O(g) . ： H=-802 kJ mol」 1 ①-②得 CO2(g)+3H2O(g) ^=CO(g)+3H2(g)+2O2(g) △ H=+1 008 kJ mol 。 【答案】⑴v w>Vu>V] n (2)① ②91% (3)CO2(g) 3H2O(g) CO(g) 3H2(g) 202(g) ： H=+1 008 kJ mol