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1、大题冲关滚动练之七速率、平衡图表类综合题1一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)H0,1100时，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2气体和CO气体的浓度与时间的关系如图所示。(1)该反应的平衡常数表达式K_。(2)下列措施中能使平衡时K增大的是_(填序号)。A升高温度B增大压强C充入一定量COD降低温度(3)8分钟内，CO的平均反应速率v(CO)_molL1min1。(4)1100时，2L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙反应物投入量3molFe、2molCO2
2、4molFeO、3molCOCO的浓度(molL1)c1c2CO2的体积分数12体系压强(Pa)p1p2气态反应物的转化率12下列说法正确的是_。A2c13c2B12Cp1p2D12求c1_、1_、2_。答案(1)c(CO)/c(CO2)(2)A(3)0.062 5(4)BC0.67 molL133.3%33.3%解析(1)平衡常数表达式中不能出现固体物质的浓度。(2)平衡常数只受温度的影响，由于该反应为吸热反应，所以升温，增大平衡常数。(3)求平均反应速率时，应用浓度的变化值除以时间，即v(CO)0.0625molL1min1。(4)由图像可计算平衡常数，K2。当乙中CO为2mol时，c1c
3、2，为3mol时，c1c2；由于该反应为等体积反应，改变CO或CO2的浓度，相当于改变压强，平衡不移动，所以12；因为乙中气体分子数多，所以p10。在三种不同条件下进行，其中NO、O2的起始浓度都为0molL1，实验、反应温度相同，NO2的浓度(molL1)随时间(min)的变化如图所示。请回答下列问题：(1)请在图中标上对应的反应温度(800或850)。实验隐含的反应条件是_。(2)写出该反应的平衡常数表达式：K_。(3)若实验中达到平衡后，再向密闭容器中通入1molNO2与1molNO混合气体(保持温度不变)，则平衡将_(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。(4)一定条件下NO2与
4、SO2可发生反应，其方程式为NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)H0，将NO2与SO2以体积比12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CSO2和NO的体积比保持不变D混合气体的平均相对分子质量保持不变(5)若改变条件，使平衡常数变大，该反应_。A一定向正反应方向移动B在平衡移动时，正反应速率先增大后减小C一定向逆反应方向移动D在平衡移动时，逆反应速率先增大后减小答案(1)使用了催化剂(2)(3)不移动(4)B(5)AB解析(1)由于实验达到平衡所用时间比实验长，所以实验时对应温度为800，实验对应温度为850。实验和实
5、验比较，达到平衡所用时间短，但平衡不移动，所以实验隐含条件为使用了催化剂。(3)实验中，平衡时c(NO2)0.5molL1，c(NO)0.5molL1，c(O2)0.25molL1，即2NO2(g)2NO(g)O2(g)0.5 molL10.5 molL10.25 molL1K0.25。当再加入0.5 molL1 NO2、0.5 molL1 NO时，Qc0.25，所以平衡不移动。(4)由于该反应为等体积反应，所以压强、平均相对分子质量不能作为达到平衡状态的标志，SO3、NO同为生成物，其体积比始终不变，也不能作为标志。(5)该反应为吸热反应，升温，平衡右移，K增大，v(正)、v(逆)均增大，A
6、、B正确。3.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH(l)C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l)H2O(l)H8.62kJmol1已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118、78和77。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。(1)该研究小组的实验目的是_。(2)60下反应40min与70下反应20min相比，前者的平均反应速率_后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。(3)如图所示，反应时间为40min、温度超过80时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是_(写出两条)。.煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等
7、问题。已知：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表：温度/400500800平衡常数K9.9491试回答下列问题：(1)在800发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有_(选填“A、B、C、D、E”)。n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C3300D0.5211E3121(2)已知在一定温度下，C(s)CO2(g)2CO(g)平衡常数为K；C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)平衡常数为K1；CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)平衡常数为K2；则K、K1、K2之间的关系是_。(3)在VL密闭容器
8、中通入10molCO和10mol水蒸气，在T达到平衡，然后急速通过碱石灰，将所得混合气体燃烧，测得放出的热量为2842kJ(已知CO燃烧热为283kJmol1，H2燃烧热为286kJmol1)，则T平衡常数K_。答案.(1)探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响(2)小于(3)反应可能已达平衡状态，温度升高平衡向逆反应方向移动；温度过高，乙醇和乙酸大量挥发使反应物利用率下降.(1)BCE(2)KK1/K2(3)4/9解析.(1)由图像可知，该实验研究的是不同温度下不同反应时间内乙酸乙酯的产率。(2)温度越高，反应速率越快。(3)反应达到平衡状态，升温平衡左移，造成产率下降或温度高造成乙酸、
9、乙醇的大量挥发，致使产率下降。.(1)A项，Qc1.21平衡左移；B项，Qc1，平衡右移；C项，从正反应开始，平衡右移；D项，Qc1，平衡不移动；E项，Qc1，平衡右移。B、C、E项正确。(2)K，K1，K2，所以K。(3)设生成H2为xmol，则剩余CO为(10x) mol,286x(10x)2832842。x4mol，K。4(1)恒温，容积为1L恒容条件下，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图1所示(已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6kJmol1)，请回答下列问题：写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：_。H2_kJmol1。在相同条件下，充入1molSO3和0
10、.5mol的O2，则达到平衡时SO3的转化率为_；此时该反应_(填“放出”或“吸收”)_kJ的能量。(2)中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%50%。有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是_(填序号)。A电解水制氢：2H2O2H2O2B高温使水分解制氢：2H2O(g)2H2O2C太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2O2D天然气制氢：CH4H2O(g)CO3H2CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，一定条件下反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49.0kJmol1，测得
11、CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图2所示。从3min到9min，v(H2)_molL1min1。能说明上述反应达到平衡状态的是_(填编号)。A反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为11(即图中交叉点)B混合气体的密度不随时间的变化而变化C单位时间内消耗3molH2，同时生成1molH2ODCO2的体积分数在混合气体中保持不变(3)工业上，CH3OH也可由CO和H2合成。参考合成反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数。下列说法正确的是_。温度/0100200300400平衡常数667131.91022.41041105A.该反应正反应是放热反应B该反应在低温下不能自发
12、进行，高温下可自发进行，说明该反应S0C在T时，1L密闭容器中，投入0.1molCO和0.2molH2，达到平衡时，CO转化率为50%，则此时的平衡常数为100D.工业上采用稍高的压强(5MPa)和250，是因为此条件下，原料气转化率最高答案(1)S(s)O2(g)=SO2(g)H297kJmol178.6420%吸收19.66(2)C0.125D(3)AC解析(1)S燃烧生成SO2，所以对应的焓变为H1，H20.8mol78.64kJmol1。当充入1molSO3,0.5molO2时，相当于充入1molSO2和1molO2，和原平衡等效，所以SO3的转化率为(1)100%20%。此时反应要吸收热量，其热量为78.64kJ19.66kJ。(2)利用太阳光催化分解水制氢最节能。v(H2)3v(CO2)30.125molL1min1。由于体积不变，密度不能作为达到平衡状态的标志。(3)温度越高，平衡常
