易错13 化学反应速率和化学平衡计算-备战2021年高考化学一轮复习易错题

易错13 化学反应速率和化学平衡计算 【易错分析】 化学反应速率和化学平衡是近年高考的热点,主要以定性、定量相互结合的方式进行考查。一般会从平衡状态和平衡移动、物质转化率和浓度变化、平衡体系密度和相对分子质量的变化等方面考查，也常结合图像考查根据图像获取数据分析、解决问题的能力等。而新课标中的化学平衡常数和化学反应方向的判断这些内容正成为本专题高考命题的新热点。 【错题纠正】 例题1、Ⅰ.二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)　ΔH＝－23.5kJ·mol－1。在t1℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。 (1)该条件下反应平衡常数表达式K＝___________________________；在t1 ℃时，反应的平衡常数为________，达到平衡时n(CH3OCH3):n(CH3OH): n(H2O)=_____________________。 (2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1、c(H2O)＝0.6 mol·L－1、c(CH3OCH3)＝2.4mol·L－1，此时正、逆反应速率的大小：v正________v逆(填“>”、“<”或“＝”)，反应向______反应方向进行(填“正”或“逆”)。 Ⅱ.已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)　ΔH＞0，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)＝1 mol·L－1，c(N)＝2.4 mol·L－1。达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为____________。 (2)若反应温度升高，M的转化率__________(填“增大”、“减小”或“不变”)。 (3)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1；达到平衡后，c(P)＝2 mol·L－1，a＝____________。 【解析】(1)平衡常数表达式K＝；由图像知，反应在t1时达到平衡，平衡时各物质的浓度分别为c(CH3OCH3)＝1 mol·L－1，c(H2O)＝0.8 mol·L－1，c(CH3OH)＝0.4 mol·L－1，则该温度下，反应的平衡常数K＝＝5；达到平衡时n(CH3OCH3):n(CH3OH): n(H2O)=1.0:0.4:0.8=5:2:4；(2)根据Qc＝＝9>K，则反应逆向进行， v(正)<v(逆)。Ⅱ.(1) M的转化率为60%，则M减少了1 mol·L-1×60％=0.6 mol·L-1，由方程式可知N也减少了0.6 mol·L-1，N的转化率为×100%=25%；(2)该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则M的转化率增大；(3)由(1)可知平衡时M、N、P、Q的浓度分别为0.4 mol·L-1、1.8 mol·L-1、0.6 mol·L-1、0.6 mol·L-1，则该温度下的平衡常数为：K==0.5，当反应物的起始浓度分别为c(M)＝4mol·L－1，c(N)＝a mol·L－1时，根据三段式： 则平衡常数K==0.5，解得a=6。 【答案】Ⅰ.(1)　5　5:2:4 (2) < 逆Ⅱ.(1)25%　(2)增大　(3)6 例题2、亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g) 2NOCl(g)。 (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： ①2NO2(g)＋NaCl(s) NaNO3(s)＋NOCl(g) ②4NO2(g)＋2NaCl(s) 2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g) ③2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g) 设反应①②③对应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K1、K2、K3之间的关系为____________。 (2)300 ℃时，2NOCl(g) 2NO(g)＋Cl2(g)。 正反应速率的表达式为v正＝k·cn(NOCl)(k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(NOCl)/mol·L－1 v/mol·L－1·s－1 ① 0.30 3.60×10－9 ② 0.60 1.44×10－8 ③ 0.90 3.24×10－8 n＝________，k＝________。 (3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示： ①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)＝________ mol·L－1·min－1。 ②T2时该反应的平衡常数K为_