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山东高考·
28)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为。
利用反应6NO2+
7N2+12H2O也可处理NO2。
当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是L。
(2)已知:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-196.6kJ·
mol-1
2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)ΔH=-113.0kJ·
则反应NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·
mol-1。
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:
2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变d.每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
2、(2011·
浙江高考·
27)
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)。
可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是_______。
A.
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【活动3】模拟练习
1、练习册P95例1
2、可逆反应:
2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)在密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是:
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO2②单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO③用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态A.①④⑥ B.②③⑤C.①③④D.①②③④⑤⑥
3、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)
2C(g)达到平衡的标志是
A.B的浓度和
C的浓度相等B.单位时间生成nmolA,同时生成3nmolB
C.A、B、C的浓度不再变化D.A、B、C的分子数比为1:
3:
2
预习案(第2课时)
一、化学平衡的影响因素
1、主要因素:
2、外界因素:
(1)浓度:
增加反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向反应移动(填“正”或“逆”)
增加生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向反应移动(填“正”或“逆”)
(2)压强:
增大压强,平衡向方向移动,减小压强,平衡向方向移动
(3)温度:
升高温度,平衡向方向移动,降低温度,平衡向方向移动
二、化学平衡常数
1、定义:
在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,与
的比值是一个常数。
2、表达式:
A(g)+3B(g)
2C(g)K=
3、平衡常数的影响因素:
4、平衡常数的意义:
K越大,正反应进行的程度越,反应物的转化率
【活动2】思考与交流
1、增加物质的量能否使化学平衡发生移动
2、改变压强,平衡一定发生移动吗?
说明原因。
3、升高温度,是否只能增加正反应或逆反应?
4、A(s)+3B(g)
2C(g)写出该反应的平衡常数K=
【活动3】高考体验
1、(2011福建高考12)25℃时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:
Sn(s)+Pb2+(aq)
Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是
A.往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大B.往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)变小C.升高温度,平衡体系c(Pb2+)增大,说明该反应△H>0
D.25℃时,该反应的平衡常数K=2.2
2、(2010重庆卷)10.
当反应达到平衡时,下列措施:
①升温②恒容通入惰性气体③增加CO的浓度④减压⑤加催化剂⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是A.①②④B.①④⑥C.②③⑥D.③⑤⑥
3、10.低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH2(g)+NO(g)+NH2(g)
2H3(g)+3H2O(g)
H<
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
4、(2010上海卷)25.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行:
1)该反应所用的催化剂是(填写化合物名称),该反应450℃时的平衡常数500℃时的平衡常数(填“大于”、“小于”或“等于”)。
2)该热化学反应方程式的意义是.
a.
b.容器中气体的平均分子量不随时间而变化
c.容器中气体的密度不随时间而变化d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
4)在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0.10molSO2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO30.18mol,则
=mol.L-1.min-1:
若继续通入0.20molSO2和0.10molO2,则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,mol<
n(SO3)<
mol。
5、(2011海南,9分)氯气在298K、100kPa
时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。
请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为__________;
(2)估算该反应的平衡常数_______(列式计算)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向______________移动。
6、(09年浙江理综·
27)[15分]超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,其反应为:
2NO+2CO
2CO2+N2。
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间(s)
1
3
4
5
c(NO)(mol/L)
1.00×
10-3
4.50×
10-4
2.50×
1.50×
c(CO)(mol/L)
3.60×
3.05×
2.85×
2.75×
2.70×
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H0(填写“>”、“<”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是。
A.选更有效的催化剂B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)研究表明:
在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,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(℃)
NO初始浓度
(mol/L)
CO初始浓度
催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ
280
1.20×
5.80×
82
Ⅱ
124
Ⅲ
350
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号。
7、(2011广东高考31,15分)利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。
紫外光照射时,在不同催化剂(I、II、III)作用下,CH4产量随光照时间的变化如图13所示。
(1)在0-30小时内,CH4的平均生成速率VI、VII和VIII从大到小的顺序为;
反应开始后的12小时内,在第种催化剂的作用下,收集的CH4最多。
(2)将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器,发生反应:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。
该反应的△H=+206kJ•mol-1。
①在答题卡的坐标图中,画出反应过程中体系的能量变化图(进行必要的标注)
②将等物质的量的CH4和H2O(g)充入1L恒容密闭容器,某温度下反应达到平衡,平衡常数K=27,此时测得CO的物质的量为0.10mol,求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。
(3)已知:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)△H=-802kJ•mol-1写出由CO2生成CO的热化学方程式。
8、(2011海南,9分)氯气在298K、100kPa
(2)估算该反应的平衡常数__________(列式计算)
第三课时
预习
一、化学平衡图像分析思路
(1)看懂图象:
一看面,即看清横坐标和纵坐标;
二看线,即看线的走向和变化趋势;
三看点,即看线是否通过原点,两条线的交点和线的拐点;
四看要不要作辅助线,即看是否需要作等温线和等压线;
五看定量图象中有关量的多少。
(2)联想规律:
即联想外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响规律,且熟练准确。
(3)作出判断:
依题意仔细分析作出正确判断。
二、化学平衡图像类型
1、v-t
对于反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)△H<0,假如初始只有SO2和O2,请画出正、逆反应速率随时间的变化,当第一次达到平衡后,改变下列条件后(增加氧气的量、增大压强、加入催化剂、升高温度),画出正、逆反应随时间的变化图像
思考:
如果减少SO3的量、减小压强、加入催化剂、降低温度,图像又如何画?
2、c(n)-t或转化率-t
(1)、(09年全国理综卷I·
13)下图表示反应X(g)
4Y(g)+Z(g),△H<0,在某温度时X的浓度随时间变化曲线:
下列有关该反应的描述正确的是
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平均转化率为85%
C.若升高温度,X的平均转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
(2)(2011北京高考12)已知反应:
2CH3COCH3(l)
CH3COCH2COH(CH3)2(l)。
取等量CH3COCH3,分别在0℃和20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y-t)如下图所示。
下列说法正确的是
A.b代表0℃下CH3COCH3的Y-t曲线
B.反应进行到20min末,H3COCH3的
C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的
(3)(201浙江高考27,14分)已知:
NH2COONH4+2H2O
NH4HCO3+NH3·
H2O。
该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO-)随时间变化趋势如图所示。
⑤计算25℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率___________________________。
⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大:
_______________________。
3、含量(物质的量、转化率)-t-温度(压强)
(1)(2011新课标全国)在溶积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:
T1、T2均大于300℃);
1)下列说法正确的是_____(填序号)
①温度为T1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:
v(CH3OH)=
mol·
L-1·
min-1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时
增大
2)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;
(写出计算过程)
(2)(2011重庆)一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10的是
A.CO2(g)+2NH3(g)
CO(NH2)2(s)+H2O(g);
△H<0
B.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g);
△H>0
C.CH3CH2OH(g)
CH2=CH2(g)+H2O(g);
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)
2C6H5CH=CH2(g)+2H2O(g);
(3)(2010广东理综卷)31.(16分)硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)请完成B2H6气体与水反应的化学方程式:
B2H6+6H2O=2H3BO3+________。
(2)在其他条件相同时,反应H3BO3+3CH3OH
B(OCH3)3+3H2O中,H3BO3的转化率(
)在不同温度下随反应时间(t)的变化见图12,由此图可得出:
①温度对应该反应的反应速率和平衡移动的影响是_______
②该反应的
_____0(填“<
”、“=”或“>
”).
(3)H3BO3溶液中存在如下反应:
H3BO3(aq)+H2O(l)
[B(OH)4]-(aq)+H+(aq)已知0.70mol·
L-1H3BO3溶液中,上述反应于298K达到平衡时,c平衡(H+)=2.0×
10-5mol·
L-1,c平衡(H3BO3)≈c起始(H3BO3),水的电离可忽略不计,求此温度下该反应的平衡常数K(H2O的平衡浓度不列入K的表达式中,计算结果保留两位有效数字)
4、含量(质量分数w、体积分数
)~P、T图像
(1)(2011安徽高考9)电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):
Cr2O72-(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)
2PbCrO4(s)+2H+(aq)ΔH<
0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
(2)(2011山东高考28,14分)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。
该反应ΔH0(填“>
”或“<
”)。
实际生产条件控制在250℃、1.3×
104kPa左右,选择此压强的理由是。
(3)(2010四川理综卷)
13.反应aM(g)+bN(g)
cP(g)+dQ(g)达到平衡时。
M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。
其中:
Z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。
A.同温同压Z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加
B.同压同Z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加
C.同温同Z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加
D.同温同压时,增加Z,平衡时Q的体积分数增加。
(4)(09年广东化学·
15)取5等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g)
N2O4(g),△H<0。
反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。
下列示意图中,可能与实验结果相符的是
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