2019高考化学总复习 07 化学反应速率和化学平衡（24）化学平衡状态及平衡移动（2）（含解析）新人教版.doc

化学平衡状态及平衡移动（2）李仕才1(2017年高考江苏卷)(双选)温度为T1时，在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)(正反应吸热)。实验测得：v正v(NO2)消耗k正c2(NO2)，v逆v(NO)消耗2v(O2)消耗k逆c2(NO)c(O2)，k正、k逆为速率常数，受温度影响。下列说法正确的是()A.达平衡时，容器与容器中的总压强之比为45B达平衡时，容器中比容器中的大C达平衡时，容器中NO的体积分数小于50%D当温度改变为T2时，若k正k逆，则T2T1解析：容器中平衡时，c(NO2)0.2 molL1，c(NO)0.4 molL1，c(O2)0.2 molL1，容器容积为1 L，气体总物质的量为(0.20.40.2)mol0.8 mol，容器中投入量为(0.30.50.2)mol1 mol，若容器中投入量与平衡量相等，则两容器内压强之比为0.8145，根据容器中的相关数据，知该反应的平衡常数K0.8 molL1，容器中Qc0.56 molL1T1，D项正确。答案：CD2(2016年高考江苏卷)(双选)一定温度下，在3个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)CO(g)CH3OH(g)达到平衡，下列说法正确的是()A.该反应的正反应放热B达到平衡时，容器中反应物转化率比容器中的大C达到平衡时，容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D达到平衡时，容器中的反应速率比容器中的大解析：反应(400K)中有：AKI2 500，K14.82，由、比较，温度升高，平衡向左移动，所以正反应放热，故A正确；B.该反应是压强减小的反应(气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物)，反应温度与反应相同，恒容条件下反应物的初始浓度为反应的两倍，压强增大，反应相比反应向正方向移动，因此反应物的转化率高于反应，故B错误；C.浓度较大，温度较高，增大浓度平衡正向移动，升高温度平衡逆向移动，的转化率降低，中相当于起始c(H2)为的一半，平衡时中c(H2)小于中的两倍，故C错误；D.反应中温度比反应高，且达到平衡时H2和CO的浓度也比反应中大，因此达到平衡时反应中正反应的速率大于反应中的正反应速率，故D正确。答案：AD3(2017年高考课标全国卷)砷(As)是第四周期A族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。298K时，将20 mL 3x molL1 Na3AsO3、20 mL 3x molL1 I2和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)I2(aq)2OH(aq)AsO(aq)2I(aq)H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。(1)下列可判断反应达到平衡的是_(填标号)。a溶液的pH不再变化bv(I)2v(AsO)cc(AsO)/c(AsO)不再变化dc(I)y molL1(2)tm时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)tm时，v逆_tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是_ _。(4)若平衡时溶液的pH14，则该反应的平衡常数K为_。解析：(1)溶液的pH不再变化，即OH的浓度不再变化，所以平衡体系中各组分的浓度均不再变化，说明反应达到平衡状态，a项正确；当v正(I)2v逆(AsO)或v逆(I)2v正(AsO)时反应达到平衡状态，选项中的速率未指明是正反应速率还是逆反应速率，故b项错误；反应达到平衡之前，c(AsO)逐渐减小而c(AsO)逐渐增大，故c(AsO)/c(AsO)逐渐增大，当c(AsO)/c(AsO)不变时反应达到平衡状态，c项正确；根据离子方程式可知反应体系中恒有c(I)2c(AsO)，观察图像可知反应达到平衡时c(AsO)y molL1，此时c(I)2y molL1，故d项错误。(2)tm时反应未达到平衡状态，所以v正大于v逆。(3)从tm到tn，反应逐渐趋于平衡状态，反应物浓度逐渐减小而生成物浓度逐渐增大，所以正反应速率逐渐减小，逆反应速率逐渐增大，故tm时v逆小于tn时v逆。(4)根据题意，起始时c(AsO)c(I2)x molL1。根据图像可知平衡时c(AsO)y molL1，则此时c(I)2y molL1，c(AsO)c(I2)(xy) molL1，平衡时溶液的pH14，则c(OH)1 molL1，故该反应的平衡常数K(molL1)1。答案：(1)a、c(2)大于(3)小于tm时生成物浓度较低(4)(molL1)14(2017年高考课标全国卷)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：C4H10(g)=C4H8(g)H2(g)H1123 kJmol1已知：C4H10(g)O2(g)=C4H8(g)H2O(g)H2119 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H3242 kJmol1图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_(填标号)。A升高温度 B降低温度C增大压强 D降低压强(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中n(氢气)/n(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在590 之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。解析：(1)反应为气体总体积增大的反应，在温度相同时，减小压强，平衡正向移动，有利于提高平衡转化率，故x0.1；反应为吸热反应，升温使化学平衡正向移动，降低压强使平衡向气体总体积增大的方向(即正向)移动，即要提高丁烯的平衡产率，可升高温度或降低压强。(2)结合图(b)可知，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，丁烯产率先增大后降低，由于氢气是生成物，当n(氢气)/n(丁烷)逐渐增大时，逆反应速率明显加快，平衡逆向移动，导致丁烯的产率逐渐降低。(3)在590 前，随温度升高，丁烯产率逐渐增大，这是因为随温度升高反应反应速率加快，且平衡正向移动；温度高于590 时，可看出副产物逐渐增多，这可能是丁烯高温裂解生成短链烃类，导致丁烯产率逐渐降低。答案：(1)小于AD(2)氢气是产物之一，随着n(氢气)/n(丁烷)增大，逆反应速率增大(3)升高温度有利于反应向吸热方向进行温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类