易错专题明化学平衡图像和计算-2024年高考化学考画易错聚焦易磊题直 化学平衡图像和计算 聚焦易错点:A易错点一化学平衡图像A易错点二化学平衡计算典例精讲易错点一化学平衡图像【易错典例】例1(1)用 Oz将 HC1转化为C L,可提高效益,减少污染新 型 Ru0,催化剂对上述HC1转化为CL的总反应2HC1(g)+202 比 0(g)+C l2(g)A H具有更好的催化活性,实验测得在一定压强下,总反应的HC1平衡转化率随温度变化的a 7 曲线如下图:则 总 反 应 的 0(填“”、=”或“”、或“=)&c 点 C O含量高于b点的原因是 0为了探究反应C 02(g)+C H Kg)=2C0(g)+2 H 2(g)的反应速率与浓度的关系,起始时向恒容密闭容器中通入C H,与 C O2,使其物质的量浓度均为1.0 m ol L 平衡时,根据相关数据绘制出两条反应速率-浓度关系曲线:/成 c(C H 0 和 逆 一 c(C O)o则与曲线-正”(C H J 相对应的是上图中曲线(填“甲”或“乙”);该反应达到平衡后,某一时刻降低温度,反应重新达到平衡,平衡常数减小,则 此 时 曲 线 甲 对 应 的 平 衡 点 可 能 为(填字母,下同),曲线乙对应的平衡点可能为 o3.S O?经过净化后与空气混合进行催化氧化后制取硫酸或者硫酸镂,其中S O?发生催化氧化的反应为2 s Oz(g)+Oz(g)=2 s 03(g)。
若 在 7 1、0.1 MPa 条件下,往一密闭容器通入S O?和供 其中(S O?):(OJ=2 :1,测得容器内总压强与反应时间如右上图所示该反应的化学平衡常数表达式:於_图中4点时,S 02的转化率为=计算S 02 催化氧化反应在图中8点 的 压 强 平 衡 常 数&二(用 平 衡 分 压 代 替 平 衡 浓 度 计 算,分压=总压X 物质的量分数)若在T2、其他条件不变的情况下测得压强的变化曲线如上图所示,则 7;(填“”、或“=)%其中C 点的正反应速率/正)与/点的逆反应速率%(逆)的大小关系为(正)(填“”、Q,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=l m o l-f1,c(N)=2.4 m o l L,达到平衡后,M的转化率为6 0%,此时N的转化率为 0若反应温度升高,M的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 m o l-f1,c(N)=a m o l-L-1;达到平衡后,c(P)-2 m o l,L ,3=o【解题必备】L化学平衡常数(1)在一定温度下,当一个可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度化学计量数次累的乘积与其反应物浓度化学计量数次累的乘积的比值是一个常数,即平衡常数,用 符 号 4表示。
对一般可逆反应耐(g)+B(g)d(CM(D)j 0C(g)+(?D(g),当在一定温度下达平衡状态时,可以得出:仁 小心)-0 3),/值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,反应物的转化率越大,4只受温度影响,与反应物或生成物的浓度变化无关,即在一定温度下,平衡常数保持不变2)化学平衡常数的应用:根据平衡常数可判断可逆反应进行的程度,平衡常数越大,正反应进行的程度越大,反应物的转化率越高,平衡后生成物的浓度越大,反应物的浓度越小;利用化学平衡常数可判断化学平衡移动的方向,对于可逆反应a A(g)+b B(g)=5 t c C(g)+d)(g),在一定温度下的任意时刻,反应物C P(C:Y(D)反应向正反应方向进行,后也2=并反应处于化学平衡状态,%=%与生成物浓度有如下关系:小(A C(B)=&,称为浓度商:反应向逆反应方向进行 咋 迄.利-K frtifl大一正反应为吸热反应LK值战小 一 正反应为放热反应值增大 一 正反战为放热反应的 低温用化学平衡常数判断可逆反应的热效应:、二心 小-L5加强热反应2.化学平衡的计算“三段式”法是有效解答化学平衡计算题的“万能钥匙”解题时,要注意清楚条理地列出起始量、转化量、平衡量,按题目要求进行计算,同时还要注意单位的统一。
举例如下:jaA(g)+dB(g),区(g)+.-.(g)n(起始)/典1转化)/ffi gl口 (平衡)/败inxa-jjixb-nx 则 A的转化率a (A)=7 1瓯(2)D 的物质的量分数=a-mx+b nx-px-qxX100%o(4)平衡时混合气体的平均相对分子质量_aMCr b昧_a-mx+b-nx+p x-qx【变式突破】4.亚硝酰氯(N O C I)是有机合成中的重要试剂,可由N 0和CL反应得到,化学方程式为2 N 0(g)+C l2(g),=2 N 0 C 1(g)o(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:2 N 0 2 (g)+N aC l (s),=N aN 03(s)+N 0 C 1 (g)4 N 02(g)+2 N aC l(s),=2 N aN 03(s)+2 N 0(g)+C l2(g)2 N 0 (g)+C l2(g)2 N 0 C 1 (g)设反应对应的平衡常数依次为用、及、K3,则用、友、友之间的关系为 O(2)3 0 0 时,2 N 0 C 1 (g)w=2 N 0(g)+5(g)正反应速率的表达式为-正=A c(N 0 C l)(A为速率常数,只与温度有关),测得速率与浓度的关系如表所示:序号c(N O C l)/m o l ,Lv/m o l ,L-1 s-i0.3 03.6 0 X 1 0-90.6 01.4 4 X 1 0-80.9 03.2 4 X 1 0 8n=,k=o 在1 L恒容密闭容器中充入2 m o l N O(g)和1 m o l C l2(g),在不同温度下测得c(N O C l)与 时 间t的关系如图A所示:一mDONX於*y港SONB图反应开始到1 0 m i n时N O的平均反应速率r(N 0)为时该反应的平衡常数K为 oC 1 2的平衡转化率为 oOm(4)在密闭容器中充入N O(g)和C l2(g),改变外界条件 温度、压强、:需、与催化剂的接触面积,N 0的转化率变化关系如图B所示。
才代表5.绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新名片I)汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一请回答下列问题:已知:N2(g)+O2(g)=2N O(g)Aff,=+180.5 kJgnor1C(s)+O,(g)=CO,(g)AH,=-393.5 kJgnol-12C(s)+O2(g)=2CO(g)AH3=-221 kJgnor1若 某 反 应 的 平 衡 常 数 表 达 式 为 焉 黑 ,则此反应的热化学方程式为 oC (1 1 JC(V-/J(2)N?05在一定条件下可发生分解:2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g),一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是(填字母)A.NC)2和2的浓度比保持不变 B.容器中压强不再变化C.2V正(NO?)=v逆(N2O5)D,气体的密度保持不变(II)甲醇、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,都是重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)将CO2和H 2按物质的量之比1:3充入体积为2.0L的恒容密闭容器中反应生成H2(D(g),如 图1表示压强为0.1 MPa和5.0 MPa下C。
转化率随温度的变化关系呼WO.2 41I810-1,2OO61OEO.goari3-M0*-a、b两点化学反应速率分别用Va、Vb,表示,则Va 乂(填 大于、小于 或 等于)列出a点对应的平衡常数表达式K=o 在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO22.7 5 m o l凡发生反应:82(g)+3比 值)-CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图2所示,下 列 说 法 正 确 的 是=A.该反应的正反应为放热反应B.压强大小关系为P1 1 2 工,则 该 反 应 的 焰 变 凶 0(填m=3时,恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图4所 示,则 曲 线b代表的物质为(填化学式)6.利用片丁内酯(B L)制 备1,4-丁二醇(B D),反应过程中伴有生成四氢吠喃(T H F)和1-丁 醇(B uO H)的副反应,涉及反应如下:BL反应I(g)+H2O(g)CH2cH20HCH2CH2OHBDCH3cH2cH2cH20H(g)+H20 (g)BuOH,O y O +2H;_/(g)-2 H2已知:反 应i为快速平衡,可认为不受慢反应n、n i的影响;因 反 应I在 高 压H 2氛围下进行,故H?压强近似等于总压。
回答下列问题:(1)以5.0 x 1 0-3 m o l B L或B D为初始原料,在49 3 K、3.0 x 1 0 3kp a的高压H 2氛围下,分别在恒压容器中进行反应达平衡时,以B L为原料,体系向环境放热X k J;以B D为原料,体系从环境吸热Y k J忽略副反应热效 应,反应 I 焰变 A H U g S K S O x l o S k Pa A k J.m o l1初 始 条 件 同 上X j表 示 某 物 种i的物质的量与除H之 外其它各物种总物质的量之比,XB L和XB D随 时 间t变化关系如图甲所示实验测得XY,则图中表示XB L变化的曲线是;反 应I平 衡 常 数K p =k Pa2(保留两位有效数字)以B L为原料时,M时 刻x 0=,B D产率=(保留两位有效数字)O8.642Loss0.0,图甲0.0 J-图乙(XB D/XB L)1 m x 为达平衡时 XB D 与 XB L 的比值493K,2.5xl()3kPa)、(4 9 3 3.5 x 1 0 ),(513K,2.5xl03kPa)xRn/xR T三种条件下,以5.0 x10-3moiBL为初始原料,在相同体积的刚性容器中发生反应,2弋 随时间t 变XBD/XBL;max化关系如图乙所示。
因反应在高压H2氛围下进行,可忽略压强对反应速率的影响曲线a、b、c 中,(XB D/XB L)1 m x最大的是_ _ _ _ _ _ _(填代号);与曲线b 相比,曲线C达到=1 所需时间更长,原因(XB D/XB IJ1M X是考点精练1.(2024 辽宁大连一模)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志一定条件下CO?和合成乙烯的反应为2cO2(g)+6H2(g)4H?O(g)+CH2=CH2(g)向 1L恒容密闭容器中充入lmol CO?和3mol H2,测得不同温度下CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率如题图所示下列说法正确的是100 150 200 250 300 350 温度/A.升高温度,平衡向逆反应方向移动,催化剂的催化效率降低B.图中M 点乙烯的体积分数约为7.7%C.250团时,当CO?的 转 化 率 位 于 点 时,保持其他条件不变,仅延长反应时间不可能使转化率达到50%D.向 N 点的平衡体系中充入1moi CO?和 3moi H2,其他条件不变,再次达到平衡时,增大2.(2024广东佛山二模)在恒容密闭容器中发生反应:X(g)+2Y(g)2W(g)+Z(s),Y的平衡转化率按不同投料比制)随温度变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是A.B.平衡常数:&0 CC2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH2向恒温恒压的密闭容器中通入1 mol CO2和 3 m0IH2进行上述反应CH3O H的平衡产率、CCh的平衡转化率随温度变化关系如图下列说法错误的是A.反应的AH20B.若气体密度不再变化,反应和均达到平衡状态C.任一温度下的平衡转化率:a(H。