内容正文:
应温度升高而增大。(2)提高温度,题述容器中进一步发生
反应2SO3(g)一2SO2(g)十O2(g)(Ⅱ),在同温同压下,不
同气体的物质的量之比等于其分压之比,由于仅发生反应
(I)时P0,=Ps0,则P0,十2Po,=P02一2P02,因此,
Pso -Psos
平衡时P0,=
4
。在929K时,P=84.6kPa、
P50,=35,7kPa,则Ps0,十Ps0,十Po,=P&、P0,十
2P0,=P0,一2P0,,联立方程组消去Po,,可得3P0,十
5Ps0,=4P&,代入相关数据可求出Ps0,=46.26kPa,则
Po,=84.6kPa-35.7kPa-46.26kPa=2.64kPa,
K,(I)=46.26kPa)X2.64kP_46.26X2.64kPa
(35.7kPa)2
35.72
第36讲化学反应的方向与调控
考点一化学反应的方向
》梳理·必备知识《…
2.(1)混乱程度(2)>>(3)熵的变化自发进行
3.>
正误判断。(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√
》提升·关键能力《…
1,C红墨水浓度大于水,粒子向浓度低的方向扩散,是自发进
行的物理过程,A不符合题意:冰的熔,点为0℃,水常温下是
液体,冰在室温下融化成水,是自发进行的物理过程,B不符
合题意;水电解生成氢气和氧气,是强制发生的氧化还原反
应,不能自发进行,C符合题意;铁在潮湿的空气中生锈是发
生了电化学腐蚀,是自发进行的化学过程,D不符合题意。
2.A利用△G=△H一T△S进行分析,凡△G<0的反应,能
自发进行。反应3O2(g)一2O3(g),△H>0,△S<0,△G=
△H一T△S>0,该反应一定不能自发进行,A符合题意;反
应2C(s)十O2(g)—2CO(g),△H<0,△S>0,该反应一定
能自发进行,B不符合题意:反应N2(g)十3H2(g)
2NH3(g),△H<0,△S<0,该反应在低温下能自发进行,C
不符合题意:反应CaCO3(s)CaO(s)十CO2(g),△H>0,
△S>0,该反应在高温下能自发进行,D不符合题意。
3.>高温
解析:由数据可知,随着温度升高,压强平衡常数变大,说明
平衡正向移动,正反应为吸热反应,△H>0:该反应为熵增的
吸热反应,△S>0,由△G=△H一T△S<0反应自发进行可
知,该反应在高温下更容易自发进行。
考点二化学反应的调控一工业合成氨
…》梳理·必备知识《
3.(1)增大反应物浓度高温高压增大反应物浓度、减小
生成物浓度低温高压无影响
正误判断(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×
》提升·关键能力《…
1.C该反应为熵减的反应,若该反应能自发进行,则△H<0,
故A错误;催化剂不能改变反应的△H,故B错误;其他条件
不变,增大起始n(N2):n(H2)的比值,相当于氢气量不变
时,增加氨气的用量,平衡正向移动,可提高H2的平衡转化
率,故C正确:化学平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡
常数不变,故D错误。
2.D工业上合成M可能采用常压,如H2SO,工业中SO3的
生成;加入过量B只能提高A的转化率,B的转化率降低;温
度升高,平衡逆向移动,反应物的转化率降低:使用催化剂可
降低反应的活化能,提高反应速率。
3.D平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不变,故A
错误;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,H2的转
468红对闪·讲与练·高三化学·基础版
化率减小,故B错误;平衡后再通入适量CO2,c(CO,)增大,
平衡虽正向移动,但CO2的转化率减小,故C错误;加入合
适的催化剂,能降低反应的活化能,增大反应速率,提高单位
时间内CHOH的产量,故D正确。
…》演练·高考真题《…
1.A由△G=△H-T△S可得△G=-△ST十△H,根据题图
可知,该直线解析式的斜率小于0,纵截距大于0,即一△S
0,△H>0,故结果为△S>0,△H>0,选项A正确。
2.D强电解质溶于水有的放热,如硫酸铜等:有的吸热,如碳
酸氢钠等,所以在水中溶解对应的△H可能大于零或小于
零。熵表示系统混乱程度,体系越混乱,则熵越大。AB型强
电解质固体溶于水,存在熵的变化。固体转化为离子,混乱
度是增加的,但离子在水中存在水合过程,这样会引发水的
混乱度的变化,让水分子会更加规则,即水的混乱度下降,所
以整个溶解过程的熵变△S,取决于固体转化为离子的熵增
与水合过程的嫡减两个作用的相对大小关系。若是前者占
主导,则整个溶解过程熵增,即△S>0,反之,熵减,即△S
0。综上所述,D项符合题意。
3.能
解析:反应CH1(g)→C(s)十2H2(g)△H1=十74.6kJ·
mol1△S=十80.84J·mol厂·K1,在1000K时,△G=
△H-T△S=+74.6k·mol1-1000K×80.84×
103kJ·mol1·K-1=-6.24kJ·mol-1<0,故反应在
1000K时能自发进行。
4.DNH3与O2作用分别生成N2、NO、N2O的反应均为放
热反应,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向逆反应方向进
行,氨气的平衡转化率降低,故A错误;根据题图,在175一
300℃范围,其他条件不变,氨的转化率增大,超过225℃时
增大不明显,且氨气的选择性降低,所以随温度的升高,出口
处氨气的量降低,故B错误;根据题图,温度高于250℃N
的选择性降低,且氨气的转化率变化并不大,浪费能源,根据
题图,温度应略小于225℃,此时氨气的转化率、氨气的选择
性较大,故C错误;氨气对环境无污染,氨的氧化物污染环
境,因此高效除去尾气中的NH,,需研发低温下NH,转化
率高和N2选择性高的催化剂,故D正确。
热点强化11化学反应速率与化学平衡图像
类型一
化学反应速率图像
…即时突破
1.(1)BCE(2)CEB(3)A
(4)
正
o1112lg14s612
解析:(1)根据题图可知,t2一t3、t~t1,t一t时间段内,
v正、V相等,反应处于平衡状态。(2)t1时刻,V正、V延同时
增大,且v增大得更多,平衡向逆反应方向移动,所以1时
刻改变的条件是升高温度。t3时刻,)三、v丝同时增大且增
大程度相同,平衡不移动,所以?时刻改变的条件是加催化
剂。t时刻,口正、是同时减小,平衡向逆反应方向移动,所
以t1时刻改变的条件是减小压强。(3)根据题图知,t1一t2
t1~t;时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH的含量均
比t。一t1时间段的低,所以t。~t1时间段内NH3的百分含
量最高。(4)t时刻分离出部分NH,V延立刻减小,而U三
逐渐减小,在t,时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可
画出反应速率的变化曲线。
2.D化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质
是正反应速率等于逆反应速率,C点对应的正反应速率显然
还在改变,一定未达到平衡,A错误;a→b时正反应速率增
大,反应物浓度逐渐减小,B错误;从a到c正反应速率增大,
之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应
速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,该反应为放
热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误:随
着反应的进行,正反应速率越大,消耗的二氧化硫就越
多,SO2的转化率就越大,D正确。
类型二化学平衡图像
热点精析
3.减小<<增大
即时突破
1.D题图①,相同温度下,压强越大,Z的体积分数越小,说明
增大压强平衡逆向移动,Z为气态,X、Y中最多只有一种气
态物质,故A正确;题图②,温度:T>T2,升高温度,X的平
衡浓度增大,说明平衡逆向移动,正反应的△H<0,M点正
反应速率=M点逆反应速率>W,点逆反应速率>N点逆反
应速率,故B正确;题图③,当投料比等于化学计量数之比
时,所有反应物的转化率相等,故C正确;题图④,增大压强,
平衡正向移动,O的平衡转化率增大,所以压强最小的是
A点,升高温度,NO的平衡转化率减小,说明平衡逆向移
动,K减小,即化学平衡常数最小的是B点,故D错误。
2.(1)0.02mol·L1·min1(2)1:2(3)变大
(4)④⑥④(5)
解析:1)0~10min内u(A)=-(0.25-0.45)mol·L
10 min
0.02mol·L1·min1。(2)根据题图可知,0~l0min内A
的物质的量浓度减少量为0.20mol·L1,C的物质的量浓
度增加量为0.40mol·L1,x、y之比等于A、C的物质的量
浓度变化量之比,故x:y=0.20mol·L:0.40mol·
L1=1:2。(3)该反应是气体分子数增大的反应,而容器容
积不变,因此0~10min容器内压强变大。(4)根据题图可
知,l0min时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变且随后反应
速率增大,故改变的条件可能是升温或加入催化剂;l6min
时改变条件后,A、C的浓度瞬时不变,且随后A的浓度逐渐
增大,C的浓度逐渐减小,说明平衡逆向移动,故改变的条件
可能是升温。(5)升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,
K1>K2。
3.(1)<(2)Kb>K>K4(3)Ta时化学反应已达到平衡,
由于正反应是放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,
不利于CO,的捕获
解析:(1)温度越高,反应速率越大,d,点温度高,C点的逆反
应速率小于d点的正反应速率。(2)根据题图,温度为T3时
反应达到平衡,此后温度升高,C(CO,)增大,平衡逆向移动,
说明正反应是放热反应,故Kb>K>K4。
类型三实际生产中复杂的陌生图像
…即时突破…
1.D题图中曲线表示的是测得两种含碳产物的分布分数即分
别为8(CH3COOH)、8(CH COOCH3),若投料比x代表
n (CH,OH)
n(CO),越大,可看作是CH,OH的量增多,则对于
主、副反应可知生成的CH3 COOCH3越多,CH3 COOCH?分
布分数越高,则曲线a和曲线b表示CH,COOCH?分布分
数,曲线c和曲线d表示CH,COOH分布分数,据此分析可
知A、B均正确,可知如此假设错误,则可知投料比x代表
n(CH,O币,曲线a和由线b表示d(CH,COOH),曲线c和
n(CO)
p曲线d表示6(CH COOCH3),A、B错误;曲线a和曲线b
表示6(CH COOH),当同一投料比时,观察题图可知T,时
6(CH COOH)大于T1时8(CH COOH),而T2>T1可知,
温度越高则6(CH,COOH)越大,说明温度升高主反应的平
衡正向移动,△H1>0,曲线c和曲线d表示8(CH COOCH3),
当同一投料比时,观察可知T1时6(CH,COOCH)大于T:
时8(CH COOCH),而T2>T1可知,温度越高则
6(CH COOCH3)越小,说明温度升高副反应的平衡逆向移
动,△H,<0,C错误;L、M、N三点对应副反应△H2<0,且
TN>TM=T1,升高温度平衡逆向移动,K(L)=K(M)>
K(N),D正确。
2.(1)甲降低温度或增大压强(2)0.320.4
解析:1)随”CH增大,C0的转化率一直变大,即曲线乙表
n(CO)
CO转化率;当C六增大时,根据反应1、分析,C五
选择宝大,当是修大时,CH造择性基本不度,就
曲线甲代表CH选择性;CH选择性曲线甲由B点到A
点,即选择性变大,依据△H:=一206.1k·mol厂1,
△H2=-41.2kJ·mol1,△H3=-164.9kJ·mol1可知,
温度对反应1、ⅷ影响更大,降温利于CH,生成;加压对生
成的CO2无影响,而有利于生成CH,故条件为降温或加
n(H2)
压。(2)根据题图,nCO=3时,平街时C0转化率为
40%,CH1选择性为90%,则平衡时:n(CO)=0.6mol,
n(CH,)=0.4×0.9mol=0.36mol,n(CO2)=0.4×
0.1mol=0.04mol,根据氧原子守恒可得n(H2O)=1X
0.4mol-0.04×2mol=0.32mol:根据氢原子守恒可得
n (H )=3 mol-0.32 mol-0.36 X2 mol 1.96 mol,
总物质的量为0.6mol十0.36mol十0.04mol十1.96mol十
0.32mol=3.28mol;恒温恒容下,气体的压强之比等于物质
的量之比,则平衔时压强为3,28X10MPa=8.2Ma:反应
4
0.04、
、1.96
pm·pg_328X8.2X28×82
≈0.4。
的下ppco·PH202aX8.2X22aX8.2
3.(1)M总压一定,充入氦气,反应物分压减小,相当于减压,
反应I、Ⅱ均正向移动,CH,平衡转化率增大(2)1.2×
10-3
15
解析:(1)保持反应器进料口总压为100kPa。分别以8kPa
CH1、24kPaH2S(He作辅气)与25 kPa CH1、75kPaH2S
进料。CH,平衡转化率与温度的关系如题图1,含有He的
曲线为M,理由是总压一定,充入氦气,反应物分压减小,相
当于减压,反应I、Ⅱ均正向移动,CH1平衡转化率增大。
(2)由题图可知,0~5min内消耗的CH1为0.3mol×5%=
0.015mol,消耗的H2S为0.15mol×20%=0.03mol,根据
氢原子守恒,则生成H2的物质的量为n(H2)=2X
0.015mol十0.03mol=0.06mol,0-5min内H2的化学反应速率
0.06 mol
10L=1.2×103mol/(L·mim;设反应I转
为v(H)=5min
化了mol CH1,则反应Ⅱ转化了(0.015-x)mol CH1,反
应I转化了2 mol H2S,反应Ⅲ转化了(0.03-2x)mol
H2S,列三段式有
CH1(g)十2H2S(g)-CS2(g)十4H2(g)
初始/mol
0.30.15
0
0
变化/mol
2x
平衡/mol
参考答案469
CH,(g)-C(s)+2H2(g)
初始/mol
0.3
变化/mol
0.015-x
0.015-x
平衡/mol
2H2S(g)一S(g)+2H2(g)
初始/mol
0.15
0
变化/mol
0.03-2x
0.03-2x
平衡/mol
0.015-x
5 min,n (CH)=0.285 mol,n (H2 S)=0.12 mol,n (H2)=
0.06 mol,n (CS2 )=x mol,n (S2)=(0.015-x)mol,
n(总)=0.48mol,起始总压为P。,气体总量为0.45mol,根
据压强之比等于物质的量之比,可得5min时,容器内总压
第九章水溶液中的离子反应与平衡
第37讲弱电解质的电离平衡
考点一弱电解质的电离平衡
》梳理·必备知识《
1,弱电解质分子电离成离子离子结合成分子
2.=
≠(1)最大0(2)>(3)=
3.吸热增大减小电离方向电离方向生成弱电解质
分子电离
正误判断(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×
…》提升·关键能力《…
1.C常温下亚硝酸钠溶液的H7,溶液呈碱性,说明亚硝酸
钠是强碱弱酸盐,则亚硝酸是弱酸,A不选:常温下0.1ol/L
亚硝酸溶液的H约为2,说明该亚硝酸溶液中氢离子浓度
接近0.01mol/L,小于0.1mol/L,则说明亚硝酸部分电离,
为弱电解质,B不选;亚硝酸溶液中滴加紫色石蕊溶液变红
色,说明亚硝酸溶液呈酸性,但是不能说明亚硝酸部分电离,
所以不能证明亚硝酸为弱电解质,C选;常温下H=3的亚
硝酸稀释100倍,稀释后溶液的pH约为4.5,说明亚硝酸稀
释过程中还存在电离平衡,则亚硝酸为弱电解质,D不选。
2.A向氨水中加入水,促进一水合氨电离,溶液中n(OH)
增大,A正确;向氨水中加入少量浓盐酸,氢离子和氢氧根离
子反应,导致溶液中c(OH)减小,B错误;向氨水中加入少
量浓NaOH溶液,氢氧根离子浓度增大,一水合氨的电离平
衡逆向移动,C错误;向氨水中加入少量NH,CI固体,溶液
中c(NH)增大,D错误。
3.C由导电能力知c(H):b>a>c,故pH:c>a>b;加水体
积越大,越利于CH COOH电离,故电离程度:c>b>a;a、b、
c三点n(CH,COOH)相同,用NaOH溶液中和时消耗
n(NaOH)相同,故消耗V(NaOH):a=b=c。
考点二电离平衡常数
…》梳理·必备知识《一
1.增大(1)大大
2.①小②大
正误判断(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)/
》提升·关键能力《…
1.A根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HX>HCO>
HY,A项正确,C、D两项错误;酸的酸性越弱,其对应的盐的
水解能力越强,故相同条件下溶液的碱性:NaY>Na2CO3一
NaX>NaHCO3,B项错误。
2,BNH·O的电高常数K,=cOH)·c(NH
c(N·H,O),温度不
变,K,不变,B正确;等体积、等物质的量浓度的NaC3和
470红对闪·讲与练·高三化学·基础版
HCO,溶液混合,根据电离常数有K-c(H):c(HCO)
c(H,CO3)
K2=
c(HCO,),同一溶液中c(H)相等,
c(H)·c(CO)
c(H*)=K1·HCo)
c(HCO)
K·c(HCO,)
c(CO),而K>Ke,
故HC0,)c(C0)
H,CO)>c(HCOC错误0.1mol·L1的HF溶液
加水不断稀释,平衡HF一一H十F右移,n(H+)、n(F)
均增大,但由于溶液中还存在水的电离,故(H)增大的程
度比n(F)增大的程度大,所以用支小,D错误。
3.(1)C010(2)10-(a-b
b
解析:(1)CO2与足量NaOH溶液反应后溶液pH=l3,溶液为
强藏性,C0,主要转化为C0;K,=cCO):c(H)
c(HCO)
5×10,且所得溶液c(HCO):c(CO)=2:1,c(H)=
K,×c(HC0)=5×101×2=1×10,pH=10。(2)溶
c(CO)
液中存在电荷守恒:c(Na+)十c(H)=c(CI)十
c(OH)十c(CH,COO),元素守恒:c(Na)=
c(CH,COOH)十c(CH,COO),溶液呈中性,c(H+)=
b
c(OH).所以c(CH,COOH)=c(CI)=2mol,L。
CH COOH-一CH COO-+H
平衡/(mol·L1)
a b
10-7
22
K,=
10-1(a-b)
b
b
2
考点三强酸(碱)与弱酸(碱)的比较
…》提升·关键能力《…
1.D相同温度下,水的离子积相等,pH相等的氨水、NaOH
溶液中,c(H叶)相等,则溶液中c(OH)相等,A正确:
CH COOH为弱酸,不能完全电离,浓度越大,电离程度越
小,pH=4的暗酸中溶质的物质的量浓度为0
mol·L-1
a1
(a1为电离度),pH=5的醋酸中溶质的物质的量浓度为
10-5
mol·L(a2为电离度),a1<a2,故前者比后者的10
a2
倍还大,B正确;H均为4的盐酸和氯化铵溶液等体积混合
的瞬间,c(H+)=1.0×101mol·L1,不发生变化,铵根离
子和一水合氨的浓度瞬间变为原来的二分之一,则二者的比
值不变,故所得溶液中水的电离平衡没有移动,氯化铵的水解
平衡没有移动,混合溶液中c(H)=1.0×101mol·L1,
pH=4,C正确;CH COOH是弱酸,等体积、等pH的盐酸
和醋酸中CH COOH的物质的量大于HCI的物质的量,则
用同浓度的NaOH溶液分别与等体积、等pH的盐酸和醋酸
恰好完全反应,醋酸消耗NaOH溶液的体积更大,D错误。
2.D根据题图可知溶液稀释1000倍后,A酸溶液pH变化
大,说明A酸酸性大于B酸酸性。则B酸为弱酸,其电离度
比A酸小,A酸比B酸易电离。同为pH=2,B酸溶液中溶
质物质的量浓度一定比A酸溶液大。
3.CHCI为一元强酸,CH,COOH为一元弱酸,2mL
2mol·L1的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)大,与镁条反应的
速率大,相同时间内产生的氢气多,容器内压强大,反应速率
大,反应先结束,故②代表的是盐酸与镁条反应时容器内压
强随时间的变化曲线,故A错误:可以通过曲线的斜率比较
二者的反应速率,从题图可以看出,100s后,醋酸与镁的反198亿对构·讲与练·高三化学·基础版
热点强化11/化学反应速率与化学平衡图像
类型一
化学反应速率图像
热点精析
原因:AB段(增大),反应放热,溶液温度逐渐
升高,v增大;BC段(减小),溶液中c(H+)逐
1.正、逆反应速率一时间图像
渐减小,v减小。
可逆反应达到平衡后,若某一时刻改变外界
即时突破
条件,速率一时间图像的曲线可能会出现“渐
变”或“突变”。根据“断点”前后速率的大小
1.在一密闭容器中发生反应N2(g)十3H,(g)二
变化,即可对外界条件的变化情况作出判断。
2NH(g)△H<0,达到平衡后,只改变某一个
条件时,反应速率与反应时间的关系如下图所示。
速率变
条件变
平衡移
图像
化分析
化判断
动方向
'正突变,
增大反应
正向
0'进渐变,
物浓度
移动
且'正>u'进
to I1
时间
回答下列问题。
(1)处于平衡状态的时间段是
(填字
①降低温
母,下同)
度(正反应
A.ti~t2
B.12~13
0正、o'速都
放热);
C.13~14
D.L~s
正向
突然减小,
②减小压
逆
E.ls~16
移动
且u'正>u'地
强(正反应
第
时间
(2)判断t1、13、t4时刻分别改变的一个条件。
气体体积
A.增大压强
B.减小压强
章
增大)
C.升高温度
D.降低温度
①使用催
E.加催化剂
F.充入氮气
v年=通
0'正、v'逆都
化剂:
t1时刻
;t3时刻
;14时刻
突然增大,
②增大压
0
不移动
且增大程度
强(反应前
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分
时间
相同
后气体体
含量最高的是
积不变)
A.Lo~t1
B.12~13
C.13~
D.1s~16
2.全程速率一时间图像
(4)如果在。时刻,从反应体系中分离出部分
例如,Z与足量盐酸的反应,化学反应速率随
氨,,时刻反应达到平衡状态,请在上图中画出
时间的变化出现如下图所示情况。
反应速率的变化曲线。
2.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定
条件下使反应SO2(g)+NO2(g)=SO3(g)十
NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示
意图如下。下列说法正确的是
()
第八章化学反应速率化学平衡199
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t1=△t2时,SO2的转化率:ab段小于
bc段
类型二
化学平衡图像
热点精析
图I.T>T1,温度升高,平衡逆向移动,正反
应是放热反应。
1.物质的量(或浓度)一时间图像
图Ⅱ.p2>p1,压强增大,A(反应物)的转化率
例如,某温度时,在恒容(VL)容器中,X、Y、Z
减小,说明正反应是气体总体积增大的反应。
三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图
图Ⅲ.生成物C的百分含量不变,说明平衡不发
所示。
生移动,但反应速率:a>b,故a可能是使用了
+n/mol
催化剂:若该反应是反应前后气体总体积不
X
2
变的可逆反应,a也可能是增大了压强(压缩
体积)。
0
3.恒压(或恒温)线
(1)X、Y是反应物,Z是生成物,3s时反应达到
平衡状态,X、Y未完全反应,该反应是可逆
反应。
(2)O~t3s时间段:△n(X)=(n1-n3)mol,
①
②
△n(Y)=(n2-n3)mol,△n(Z)=n2mol。X、
(α表示反应物的转化率等,n表示反应物的平
Y、Z三种物质的化学计量数之比为(n1一n3):
衡物质的量等)
第
(n2-n3):n2o
解题关键:采用“定一议二”的方法,即把自变量
章
(3)根据图像计算某物质的平均速率、转化率,
(温度、压强)之一设为定量,讨论另外两个变量
如反应达到平衡时,0(X)=”一n
的关系。
V·t3
mol·
图①,若p:>p2>p,则正反应为气体体积
1.1·s;Y的转化率=”一”X100%。
的反应,△H
0
n2
2.转化率或百分含量一时间图像
图②,若T1>T2,则△H
0,正反应为
气体体积
的反应。
T
4.几种特殊图像
D
(1)如图,对于化学反应mA(g)十nB(g)=一
pC(g)十qD(g),M点前,表示化学反应从反应
物开始,v正>?逆;M点为刚达到平衡的点;M
解题关键:“先拐先平数值大”。即先出现拐点
点后为平衡受温度的影响情况,即升温,A的百
的反应先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的
分含量增加或C的百分含量减少,平衡左移,故
温度较高、压强较大或使用了催化剂。
正反应的△H<0。
2002对构·讲与练·高三化学·基础版
4%1
C%
D.图④中曲线表示一定压强下NO的平衡转化
率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温
度、压强下O的平衡转化率,压强最小的是
B点,化学平衡常数最小的是A点
(2)如图,对于化学反应mA(g)十nB(g)一
2.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和
pC(g)+qD(g),L线上所有的点都是平衡
B,发生反应xA(g)+2B(s)一yC(g)△H<
点。L线的左上方(E点),A的百分含量大于
0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓
此压强时平衡体系的A的百分含量,所以,E
度随时间变化的曲线如下图所示。请回答下列
点)正>递;则L线的右下方(F点),正<v道。
问题。
↑c/(mol·L-)
↑A%
平衡1
0.50
E。
0.45
0.40
平衡Ⅱ
0.30
0.25
0.20
即时突破
02468101214161820222426t/mim
1.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反
(1)用A的浓度变化表示该反应在0~10min
应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实
内的平均反应速率(A)=
验结论错误的是
(2)根据图像可确定x:y=
10 kPa
c(X)/(mol.L-)
(3)0~10min容器内压强
(填“变大”
-100 kPa
-1000kPa
T
“不变”或“变小”)。
(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可
w
(填序号,下同);第16min引起
T/
能是
t/min
图①X+Y一2
图②2X(g)=Y(g)
曲线变化的反应条件可能是
第
89100
转化率
①减压②增大A的浓度
③增大C的量
80
章
B
60
④升温⑤降温⑥加催化剂
H
CO
40
(5)若平衡I的平衡常数为K1,平衡Ⅱ的平衡
A
20
常数为K,则K
(填“>”“=”或
0
0
200
400
600800
n(H)/n(CO)
“<”)K20
温度/℃
图③CO(g)+2H,(g)
图④2NO(g)+O,(g)一
3.用(NH4)2CO3捕碳的反应:(NH4),CO,(aq)十
CHOH(g)△H<O
2NO,(g)
HO(1)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq)。为研
A.图①中X和Y最多只有一种为气态,Z为
究温度对(NH,)2CO3捕获CO2效率的影响,将
气态
-定量的(NH1)2CO3溶液置于密闭容器中,并
B.图②是在一定条件下,c(X)随时间t的变化,
充人一定量的CO2气体,保持其他初始实验条
正反应的△H<0,M点正反应速率>N点逆
件不变,分别在不同温度下,经过相同时间测得
反应速率
CO2气体浓度,得到如下趋势图。
C.图③是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投
料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,若平衡
时CO(g)和H2(g)的转化率相等,则a=2
OTT2T3T4T温度
第八章化学反应速率化学平衡201
(1)c点的逆反应速率和d点的正反应速率的大
(3)T3~T4温度区间,容器内CO2气体浓度呈
小关系为v逆(c)
(填“>”“=”或“<”)
现增大的变化趋势,其原因是
正(d)。
(2)b、c、d三点的平衡常数K、K、Kd从大到
小的顺序为
类型三
实际生产中复杂的陌生图像
热点精析
在不同温度下,反应达到平衡时,测得两种含碳
产物的分布分数6
1.陌生图像分析的模型建构
n(CH,COOH)
明确研究对象
(CH COOH)=
n (CH,COOH)+n (CH,COOCH
审题出发点
面
分析曲线关联
温度对化学
平衡的影响
随投料比x(物质的量之比)的变化关系如图所
线
示,下列说法正确的是
自变量
判断△H
平衡常数K
定性
随因变
的正负
1.0
定量
轴
分析
量的变
反应速率u
化趋势
判断气体分
a
计算
子数变化
尔0.6
--T=503K
转化率α
点
压强对化学
T=583K
0.4b
平衡的影响
d、
·y
0.2
N
2.陌生图像解答的思维步骤
0
投料比x
(1)识别图像类型。即明确横坐标和纵坐标的
含义,厘清线和点(平台、折线、拐点等)的关系。
A投料比x代表”(CH,OD
n(CO)
(2)把握反应特点。即分析可逆反应化学方程
B.曲线c代表乙酸的分布分数
式,观察物质的状态、气态物质分子数的变化
C.△H1<0,△H2>0
(正反应是气体分子数增大的反应,还是气体分
D.L、M、N三点的平衡常数:K(L)=K(M)>
子数减小的反应)、反应热(正反应是放热反应,
K(N)
第
还是吸热反应)等。
2.(2024·青海西宁三模)为实现“碳中和”“碳达
(3)联想平衡原理。联想化学反应速率、化学平
章
峰”,碳的循环利用是重要措施。利用氢气和
衡移动原理,特别是影响因素及使用前提条
CO反应生成甲烷,涉及的反应如下:
件等。
1.CO(g)+3H2(g)==CH,(g)+HO(g)
(4)数形结合解答。图表与原理结合,逐项分析
△H1=-206.1kJ·mol-
图表,重点看图表是否符合可逆反应的特点、化
ii.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2 (g)
学反应速率和化学平衡移动原理。
△H2=-41.2kJ·mol1
即时突破
m.CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)
1.(2024·湖南卷)恒压下,向某密闭容器中充入
△H3=-164.9kJ·mol-
一定量的CHOH(g)和CO(g),发生如下反应:
一定温度下,在恒容的密闭容器中进行上述反
主反应:CHOH(g)+CO(g)=CH COOH(g)
应,平衡时CO的转化率及CH4的选择性随
n(H2)
△H
n(CO变化的情况如图所示[已知CH,的选择
副反应:CHOH(g)+CH COOH(g)=
n (CH)
性=
CH COOCH (g)+H2O(g)AH2
(C02)+n(CH,)X100%]。
202
对构·讲与练·高三化学·基础版
CH、75kPaH2S进料。CH4平衡转化率与温
100
0
甲
度的关系如图1,含有He的曲线为
70
6
理由是
50
B
20
10
100
9
n(H)
曲线M」
n(CO)
¥80
(1)图中表示CH选择性变化的曲线是
60
40
n(H2)
曲线N
(填“甲”或“乙”),保持
(CO)不变,曲线甲由B
20
点达到A点需要的条件为
600
700800
9001000
(2)相同温度下,向恒容容器内加入3molH2
温度/℃
图1
和1 mol CO,初始压强为10MPa,平衡时H2O
(2)假设在10L的恒温刚性容器中,通入0.3mol
的物质的量为
mol,反应i的K。=
CH4和0.15molH2S发生反应I、Ⅱ和Ⅲ,起
(保留小数点后一位)。
始总压为P。CH4和HS的转化率与时间的
3.(2024·江西卷节选)石油开采的天然气含有
关系如图2,0~5min内H2的化学反应速率为
HS。综合利用天然气制氢是实现“碳中和”的重
mol/(L·min);5min时,容器内总压
要途径。CH和HS重整制氢的主要反应如下:
为
反应I:CH4(g)+2H2S(g)=CS2(g)+
4H2 (g)AH=+260 kJ/mol
H,S
反应Ⅱ:CH4(g)一C(s)+2H2(g)△H2
+90 kJ/mol
反应Ⅲ:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)
CH
第
△H3=+181kJ/mol
章
(1)保持反应器进料口总压为100kPa。分别以
0
5
10152025303540
时间min
8 kPa CH、24kPaH,S(He作辅气)与25kPa
图2