1、化学反应速率与化学平衡专题【体验高考】【2015 全国卷】甲醇是重要的化工原料,又可称为燃料。利用合成气(主要成分为 CO、CO 2 和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) H1CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H 2O(g) H2C O2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) H3来源:学科网 ZXXK回答下列问题:(1)已知反应中的相关的化学键键能数据如下:化学键 HH CO C O HO CHE/( kJ.mol-1)4363431076465413由此 计算H 1 kJmol-1,已知H 2-58kJ mol-1
2、,则H 3 kJmol-1。(2)反应 的化学平衡常数 K 的表达式为 ;图 1 中能正确反映平衡常数 K 随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母) ,其判断理由是 。(3)合成气的组成 n(H2)/n(CO+CO2)2.60 时,体系中的 CO 平衡转化率()与温度和压强的关系如图 2 所示。(CO)值随温度升高而 (填“增大”或“ 减小”) ,其原因是 。图 2 中的压强由大到小为 ,其判断理由是 【主要考点】考点一 化学反应速率及其影响因素、化学反应进行的方向考点二 全面突破化学平衡及转化率考点三 全面突破化学平衡常数及三段式法的综合运用考点四 看图识图 借图破解【深度剖析】考点一 化
3、学反应速率及其影响因素、化学反应进行的方向C(b)1、 V(b)= t 2、正确理解速率影响因素 (尤其温度、压强)升温,速率加快,升压速率加快。3、正确理解化学反应进行的方向,即利用G 判断。【题组集训】题组一 化学反应速率的全方位考查 1. 一定温度下,在 2 L 的密闭容器中, X、Y 、Z 三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示: (1)从反应开始到 10 s 时,用 Z 表示的反应速率为 _。(2)该反应的化学方程式为_ 。 .已知:反应 aA(g)bB(g) cC(g),某温度下,在 2 L 的密闭容器中投入一定量的 A、B ,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
4、(1)经测定前 4 s 内 v(C)0.05 molL1 s1 ,则该反应的化学方程式为_。 .密闭容器中发生如下反应:A(g)3B(g) 2C(g) H” 、“”或“” 、 “”“ =”);(2)830时,向一个 5 L 的密闭容器中充入 0.20mol 的 A 和 0.80mol 的 B,如反应初始 6s 内 A 的平均反应速率 (A)=0003 molL-1s-1。 ,则 6s 时 c(A)= molL-1, C 的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时 A 的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入 1 mol 氩气,平衡时 A 的转化率为 ;(3)判断该反应是否达到平衡的
5、依据为 (填正确选项前的字母) : a压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等 (4)1200时反应 C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。(2014 全国卷)酸是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:(1 )间接水合法是指现将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C 2H5OSO3H) ,再水解生成乙醇,写出相应反应的化学方程式_ 。(2 )已知:甲醇脱水反应 2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+ H2O (g) 1=23.9 KJmol -1甲醇制烯烃反应
6、2CH3OH(g)= C2H4(g)+ 2H2O (g) 2H=29.1 KJmol -1乙醇异构化反应 C2H5OH(g) =CH3OCH3(g) 3=+50.7KJmol -1则乙烯气相直接水合反应 C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g)的 =_KJmol -1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是_。(3 )下图为气相直接水合法乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中 224(HO)(C):n=1:1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数 Kp=_(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压物质的量分数) 。图中压强( 1p、 2、 3、 4p)的大小顺序为_,理
7、由是_。气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度 290,压强 6.9MPa,224(HO)(C):n=0.6:1,乙烯的转化率为 5%,若要进一步提高转化率,除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有_、_。(2014 全国卷)在容积为 1.00L 的容器中,通入一定量的 N2O4,发生反应 N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1 )反应的H 0(填“大于”“ 小于”) ;100时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060s 时段,反应速率 v(N2O4)为 molL-1s-1 反应的平衡常数 K1 为 。(
8、2 ) 100时达到平衡后,改变反应温度为 T,c(N 2O4)以 0.0020 molL-1s-1 的平均速率降低,经 10s 又达到平衡。a:T 100(填“ 大于”“小于”) ,判断理由是 。b:列式计算温度 T 是反应的平衡常数 K2 (3 )温度 T 时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应” 或“逆反应”)方向移动,判断理由是 。(2012 全国卷)光气(COCl 2)在塑料、制革、制药等工业中有许多用途,工业上采用高温下 CO 与Cl2 在活性炭催化下合成。(1)实验室中常用来制备氯气的化学方程式为 Mno2+4Hcl(浓) MnCl2+Cl2+2H 2O;
9、(2)工业上利用天然气 (主要成分为 CH4)与 CO2 进行高温重整制各 CO,已知 CH4、H 2 和 CO 的燃烧热(H)分别为890.3 kJ/mol、285.8kJ/mol 和283.0 kJ/mol,则生成 1 m3(标准状况)CO 所需热量为_ ;(3)实验室中可用氯仿 (CHCl3)与双氧水直接反应制备光气,其反应的化学方程式为_;(4)COCl2 的分解反应为 COCl2(g) = Cl2(g) + CO(g) H = +108 kJ/mol。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第 10 min 到 14 min 的 COCl2 浓度变化曲线来示出) :计算反应在第 8 min 时的平衡常数 K = _比较第 2 min 反应温度 T(2)与第 8 min 反应温度(T8) 的高低:T(2)_T(8)( 填“”或“=”);若 12 min 时反应于温度 T(8)下重新达到平衡,则此时 c(COCl2) = _mol/L;比较产物 CO 在 23 min、5 6 min 和 1213 min 时平均反应速率平均反应速率分别以 (23)、(56)、 (l213)表示 的大小_;比较反应物 COCl2 在 56 min 和 1516 min 时平均反应速率的大小:(56) (1516)(填“”或“=”) ,原因是_ 。