资源描述
,专项提能特训,13,多平衡体系的综合分析,1.,相同温度,下,分别,在起始体积均为,1 L,的两个密闭容器中发生,反应,:,X,2,(g,),3Y,2,(g,),2XY,3,(g,),H,a,kJmol,1,实验,测得反应的有关数据如下表。,1,2,3,4,5,6,容器,反应条件,起始物质的量,/mol,达到平衡所,用时间,/min,达到平衡,过程,中,的能量变化,X,2,Y,2,XY,3,恒容,1,3,0,10,放热,0.1,a,kJ,恒压,1,3,0,t,放热,b,kJ,容器,反应条件,起始物质的量,/mol,达到平衡所,用时间,/min,达到平衡,过程,中,的能量变化,X,2,Y,2,XY,3,恒容,1,3,0,10,放热,0.1,a,kJ,恒压,1,3,0,t,放热,b,kJ,下列叙述正确的,是,A.,对于上述,反应,中反应的平衡常数,K,的数值不同,B.,中,:,从,开始至,10 min,内的平均反应速率,v,(X,2,),0.1 molL,1,min,1,C.,中,:,X,2,的平衡转化率小于,10%,D.,b,0.1,a,1,2,3,4,5,6,解析,中反应温度,相同,平衡常数,K,的数值,相同,A,项,错误,;,中反应放热,0.1,a,kJ,说明,10 min,内,X,2,反应了,0.1,mol,物质,的量浓度改变量为,0.1 molL,1,所以,其平均速率为,v,(X,2,),0.01 molL,1,min,1,B,项,错误,;,据,容器,中,数据,可,算出,X,2,的平衡转化率为,10,%,容器,是恒温恒,压,容器,是恒温恒,容,容器,相当于在容器,的基础上,加压,平衡右移,所以,X,2,的转化率大于,10,%,容器,放出的热量比容器,多,C,项错误、,D,项正确。,1,2,3,4,5,6,2.,甲烷分解体系中几种气体的平衡,分压,(,p,单位,为,Pa),与温度,(,t,单位,为,),的,关系如,图所,示。,(1),t,1,时,向,V,L,恒容密闭容器中充,入,0.12,mol,CH,4,只,发生反应,2CH,4,(g,),C,2,H,4,(g,),2H,2,(g,),达到,平衡,时,测得,p,(C,2,H,4,),p,(CH,4,),。,CH,4,的,平衡转化率,为,_,。,在上述平衡状态某一,时刻,改变,温度至,t,2,CH,4,以,0.01 mol,L,1,s,1,的平均速率,增多,则,t,1,_(,填,“,”“,”,或,“,解析,设,平衡时甲烷转化,x,mol,根据,三段式法,有,:,2CH,4,(g,),C,2,H,4,(g,),2H,2,(g),起始量,/mol,0.12,0,0,变化量,/mol,x,x,平衡量,/mol,0.12,x,x,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6,根据题图,知,2CH,4,(g),C,2,H,4,(g,),2H,2,(g),为,吸热反应,改变温度,甲烷,的浓度,增大,即,平衡,左移,则,温度,降低,t,1,t,2,。,解析,将,气体的平衡浓度换为平衡分,压,可知,t,3,时,该,反应的压强,平衡,(2),在图,中,t,3,时,化学反应,2CH,4,(g,),C,2,H,2,(g,),3H,2,(g),的压强平衡,常,数,K,p,_,Pa,2,。,1,2,3,4,5,6,10,4.7,3.,有效除去大气中的,SO,2,和氮,氧化物,是,打赢蓝天保卫战的重中之重。某温度,下,N,2,O,5,气体在一体积固定的容器中发生如下,反应,:,2N,2,O,5,(g),=,=4NO,2,(g,),O,2,(g)(,慢反应,),H,0,2NO,2,(g,),N,2,O,4,(g,)(,快反应,),H,0,体系,的总压强,p,总,和,p,(O,2,),随时间的变化如图所,示,:,(1),图中表示,O,2,压强变化的曲线是,_(,填,“,甲,”,或,“,乙,”,),。,1,2,3,4,5,6,乙,解析,根据,反应,分析,随着,反应的进行氧气的压强从,0,开始逐渐,增大,所以,乙为氧气的压强变化曲线。,解析,t,10 h,时,p,(O,2,),12.8 kPa,由,2N,2,O,5,(g),=,=4NO,2,(g),O,2,(g),分析,反应,的五氧化二氮的分压为,25.6 kPa,起始,压强为,53.8,kPa,所以,10 h,时,p,(N,2,O,5,),(53.8,25.6)kPa,28.20 kPa,N,2,O,5,分解的反应速率,v,0.12,p,(N,2,O,5,)kPah,1,0.12,28.20 kPah,1,3.38 kPah,1,。,(2),已知,N,2,O,5,分解的反应速率,v,0.12,p,(N,2,O,5,)kPah,1,t,10 h,时,p,(N,2,O,5,),_ kPa,v,_,kPah,1,(,结果保留两位,小数,下同,),。,1,2,3,4,5,6,28.20,3.38,(3),该温度下,2NO,2,(g,),N,2,O,4,(g),反应的平衡常数,K,p,_kPa,1,(,K,p,为以分压表示的平衡常数,),。,1,2,3,4,5,6,0.05,解析,N,2,O,5,完全分解,时,p,(NO,2,),53.8 kPa,2,107.6,kPa,p,(O,2,),26.9 kPa,。,由题可,得,:,2NO,2,(g),N,2,O,4,(g),起始分压,/kPa,107.6,0,改变分压,/kPa,2,x,x,平衡分压,/kPa,107.6,2,x,x,有,107.6,2,x,x,26.9,94.7,kPa,解,得,x,39.8,kPa,平衡常数,K,p,1,2,3,4,5,6,4.,2019,天津,7(5,),在,1 L,真空密闭容器中加入,a,mol PH,4,I,固体,t,时发生如下,反应,:,PH,4,I(s,),PH,3,(g,),HI(g),4PH,3,(g,),P,4,(g,),6H,2,(g),2HI(g,),H,2,(g,),I,2,(g),达平衡,时,体系,中,n,(HI),b,mol,n,(I,2,),c,mol,n,(H,2,),d,mol,则,t,时,反应,的平衡常数,K,值为,_(,用字母表示,),。,1,2,3,4,5,6,解析,反应,生成的,n,(HI),体系中,n,(HI),2,体系中,n,(I,2,),(,b,2,c,),mol,反应,中生成的,n,(H,2,),体系中,n,(H,2,),反应,中生成的,n,(H,2,),(,d,c,),mol,体系,中,n,(PH,3,),反应,生成的,n,(PH,3,),反应,中转化的,n,(PH,3,),b,2,c,1,2,3,4,5,6,5.,氨催化氧化时会发生如下两个竞争反应,、,。,4NH,3,(g),5O,2,(g,),4NO(g,),6H,2,O(g),H,0,4NH,3,(g),3O,2,(g,),2N,2,(g,),6H,2,O(g),H,0,为分析某催化剂,对该,反应的,选择性,在,1 L,密闭容器中充入,1 mol NH,3,和,2,mol,O,2,测,得有关物质的物质,的,量,与温度的关系如图所示,。,(1),该催化剂在低温时选择反应,_,(,填,“”,或,“”,),。,1,2,3,4,5,6,解析,由,图示可知低温,时,容器,中主要产物为,N,2,则,该催化剂在低温时选择反应,。,1,2,3,4,5,6,(2)520,时,4NH,3,(g,),3O,2,(g,),2N,2,(g,),6H,2,O(g),的平衡常数,K,_(,不要求得出计算,结果,只需,列出数字计算式,),。,1,2,3,4,5,6,解析,两,个反应同时进行,反应,4NH,3,(g),5O,2,(g,),4NO(g,),6H,2,O(g),变化物质的量浓度,/(molL,1,)0.2,0.25,0.2,0.3,反应,4NH,3,(g),3O,2,(g,),2N,2,(g,),6H,2,O(g),变化物质的量浓度,/,(,molL,1,),0.4,0.3,0.2,0.6,平衡物质的量浓度,/,(,molL,1,),0.4,1.45,0.2,0.9,1,2,3,4,5,6,(3)C,点比,B,点所产生的,NO,的物质的量少的主要原因是,_,_,。,1,2,3,4,5,6,应,当,温度,升高,平衡,向左,(,逆反应方向,),移动,该反应为放热反,6.,容积均为,1 L,的甲、乙两个,容器,其中,甲为绝热,容器,乙,为恒温容器,。相同,温度,下,分别,充入,0.2,mol,的,NO,2,发生反应,:,2NO,2,(g),N,2,O,4,(g),H,0,甲中,NO,2,的相关量随时间变化如图所示。,(,1)0,3 s,内,甲,容器中,NO,2,的反应速率增大的原因是,_,_,。,1,2,3,4,5,6,0,3 s,内温度升高对速率的影响大于浓度降低的影响,解析,该,反应为,放热反应,故,0,3 s,内温度升高对速率的影响大于浓度降低的,影响,导致,反应速率增大。,1,2,3,4,5,6,(2),甲达平衡,时,温度,若为,T,此,温度下的平衡常数,K,_,。,1,2,3,4,5,6,225,解析,到达,平衡,时,c,(NO,2,),0.02 molL,1,c,(N,2,O,4,),0.09 molL,1,解析,甲,为绝热,容器,乙,为恒温,容器,该,反应为,放热反应,则,到达平衡时甲的温度高于,乙,故,K,甲,p,乙,。,(3),平衡,时,K,甲,_(,填,“,”“,”,或,“,”,下同,),K,乙,p,甲,_,p,乙,。,1,2,3,4,5,6,
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