内容正文:
第11练 以化学平衡图像突破化学平衡移动原理
【知识结构】
1.%—t—T(P)图像
常见图像形式有如下几种。其中%指生成物的百分含量。
反应 反应 反应 反应
[析图关键] 表示不同条件下,反应达到平衡的时间快慢、反应速率的快慢以及平衡混合物中某物质的百分含量的关系。解题方法是“先拐先平,数值大”。即曲线先出现拐点的首先达到平衡,反应速率快,以此判断温度或压强的高低。再依据外界条件对平衡的影响分析判断反应的热效应及反应前后气体体积的变化。
2.转化率(或质量分数)与压强—温度图像
(1)恒压线图像
[析图关键] 表示两个外界条件同时变化时,反应物A的转化率变化情况,解决这类图像一般采用“定一议二”的方法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。如:图1中,当压强相等(任意一条等压线)时,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡正向移动,即正反应为吸热反应。当温度相等时,在图1中作直线,与三条等压线交于三点,这三点自下而上为增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应为气体体积减小的反应。
(2)恒温线图像
[析图关键] 图3中,当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正向移动,即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时,在图3中作直线,与两条等温线交于两点,这两点自下而上为降低温度,A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。
【解题步骤】
1.2NO+O22NO2,图中的曲线是表示其他条件一定时,反应中NO的平衡转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)> v(逆)的是
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
2.已知: ,向一恒温恒容的密闭容器中充入1mol A和3mol B发生反应,时达到平衡状态I,在时改变某一条件,时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.容器内压强不变,表明反应达到平衡
B.时改变的条件可能是加入稀有气体
C.平衡时A的体积分数:(II)>(I)
D.平衡常数K:K(II)<K(I)
3.可逆反应中生成物C的体积分数(C%)与压强(P)、温度(T)的关系如图所示,关于该反应的判断正确的是
A.该反应不能自发 B.该反应能自发进行
C.△H>0,△S>0 D.△H<0,△S<0
4.在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H<0,下列对图像的分析中正确的是
A.图I研究的是t0时增大压强对反应速率的影响
B.图II研究的一定是t0时使用了催化剂对反应速率的影响
C.图III研究的是温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
D.图IV研究的可能是压强对化学平衡的影响,且a的压强较高
5.已知反应:CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)CH2=CHCH2Cl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按W=向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数(φ)与温度T、W的关系,图乙表示正、逆反应的平衡常数与温度的关系。则下列说法中错误的是
A.图甲中W2>1
B.图乙中,A线表示逆反应的平衡常数
C.温度为T1,W=2时,Cl2的转化率为50%
D.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强增大
6.反应2A(g)+B(g)2C(g);△H<0,下列图象正确的是
A. B.
C. D.
7.如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或者增大压强,速率的变化都符合示意图的反应是
A.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △Η<0
B.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) △Η<0
C.H2(g)+I2(g) 2HI(g) △Η>0
D.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △Η<0
8.在2L的密闭容器中,,将2molA气体和1molB气体在反应器中反应,测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A.反应的
B.X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数
C.图中Y点v(正)>v(逆)
D.图中Z点,增加B的浓度不能提高A的转化率
9.利用工业废气中的CO2制备甲醇。该过程发生的主要反应如下:
反应I: CO2(g)+ 3H2(g)= CH3OH(g)+ H2O(g) △H1= - 49.4 kJ·mol-1
反应II: CO2(g)+ H2(g)= CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1 kJ·mol-1
反应III: CO(g)+ 2H2(g)= CH3OH(g) △H3= -90.5 kJ·mol-