第四大题速率平衡.docx

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第四大题速率平衡

10-1各区高三1模分类汇编——化学反应速率、平衡（填空）

【10-1宝山】25.工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

（1）合成塔中发生反应：

N2（g）+3H2（g）

2NH3（g）+Q（Q>0）。

下表为不同温度下该反应的平衡常数。

T/℃

300

1.00×107

2.45×105

1.88×103

由此可推知，表中：

T2____300℃（填“>”、“<”或“=”）。

（2）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：

4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）+905kJ，不同温度下NO气体的产率如右图所示。

温度高于900℃时，NO气体产率下降的原因是________________________________________。

（3）吸收塔中反应为：

3NO2+H2O

2HNO3+NO。

从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是_______________________________________________________________。

（4）硝酸厂的尾气含有氮氧化物，不经处理直接排放将污染空气。

目前科学家探索利用燃料气体中的甲烷等将氮氧化物还原为氮气和水，其反应机理为：

CH4（g）+4NO2（g）→4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）+574kJ；

CH4（g）+4NO（g）→2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）+1160kJ。

则1mol甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为：

_________________________。

25.（8分）

（1）>（2分）；

（2）温度高于900℃时，平衡向左移动（2分）；

（3）充入空气，NO转化为NO2，有利于提高原料利用率（2分）；

（4）CH4（g）＋2NO2（g）→CO2（g）＋N2（g）+2H2O（g）+867kJ（2分）

★【10-1卢湾】25.工业制硝酸的主要反应是：

4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）+1025kJ

（1）该反应的平衡常数表达式为K=________________；升高温度K值__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）若反应物起始的物质的量相同，下列关系图错误的是________（填字母序号）。

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间／浓度

c（NH3）（mol/L）

c（O2）（mol/L）

c（NO）（mol/L）

起始

0.8

1.6

第2min

0.6

0.2

第4min

0.3

0.975

0.5

第6min

0.3

0.975

0.5

第8min

0.8

1.6

0.5

①起始时物料比c（O2）:

c（NH3）＞1.25，其原因是_________________________。

②反应在第2min到第4min时O2的平均反应速率为______________mol/L·min；

③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是________（填字母序号）。

a.使用催化剂b.升高温度c.增大压强d.增加O2的浓度

④反应在第8min改变的反应条件可能是_______________________________。

25.（8分）

（1）c4（NO）c6（H2O）/c4（NH3）c5（O2）（1分），减小（1分）；

（2）c（1分）；

（3）①可增大NH3的转化率（1分），②0.1875（1分）；③ab（2分），④增加反应物的浓度（1分）

★【10-1崇明】（与卢湾类似）25.工业制硝酸的主要反应是：

4NH3（g）+5O2（g）

4NO（g）+6H2O（g）+Q；Q>0

（1）该反应的平衡常数表达式为__________________，升高温度K值_______（填“增大”、“减小”或“不变”）

（2）若反应起始的物质的量相同，下列关系图错误的是___________（填序号）。

（3）在容积固定的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

时间/浓度

c（NH3）（mol/L）

c（O2）（mol/L）

c（NO）（mol/L）

起始

0.8

1.6

第2min

0.6

0.2

第4min

0.3

0.975

0.5

第6min

0.3

0.975

0.5

第8min

0.7

1.475

0.1

反应在第2min到第4min时，O2的平均反应速率为_______________mol/（L.min）

反应在第2min时改变了条件，改变的条件可能是_________（填序号）

a.使用催化剂b.升高温度c.减小压强d.增加O2的浓度

在第6min时，改变了反应的条件，该平衡向______________移动（填“左”或“右”）。

25.

（1）

（1分），减小（1分）；

（2）ac（2分）；

（3）

0.1875（2分），

ab（1分），

左（1分）

【10-1奉贤】25.在溶液中，反应A+2B

C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c（A）=0.1mol/L，c（B）=0.2mol/L及c（C）=0。

反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：

（1）与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。

所改变的条件和判断的理由是：

②________________________________________________________________；

③________________________________________________________________；

（2）实验②平衡时B的转化率为_________；实验③平衡时C的浓度为____________；

（3）该反应为________（填“吸热”或“放热”）反应，判断其理由是________________________；

（4）该反应进行到4.0min时的平均反应速度率：

实验②：

=________________,_实验③：

=__________________。

25.（每空1分）

（1）②加催化剂；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变

③温度升高；达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小

（2）40%（或0.4）；0.06mol/L；

（3）吸热反应；升高温度向正方向移动，故该反应是吸热反应

（4）0.014mol（L·min）-1；0.008mol（L·min）-1

【10-1黄浦】25.500℃时，将H2和N2置于一容积为2L的密闭容器中发生反应。

反应过程中H2、N2和NH3物质的量变化如右图所示，分析图像完成下列填空：

（1）0~10分钟，N2的平均反应速率为________mol·L-1·min-1，0~10分钟与10~20分钟两个时间段中，N2的反应速率之比为_________。

反应在第10min可能改变的条件是____________，运用图像信息说明该条件不是升温的原因是________________。

（2）20分钟平衡时的平衡常数K的数值为_____________。

保持温度不变，反应进行至25min时，抽去0.1mol氨，此时平衡常数K将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

达到新平衡后的逆反应的化学反应速率比原平衡状态_____（填“大”或“小”或“不变”）。

（3）在图中画出25min—40min时间段内N2的物质的量的变化图像。

25.（8分）

（1）0.0025mol·L-1·min-1；1:

2；加入催化剂；三种气体物质的速率增加倍数相同。

（2）426.9，不变，小

（3）25min~40min时间段内N2的物质的量的变化图像。

【10-1静安】25.在一个体积为2L的密闭容器中，高温下发生下列反应：

C（s）＋H2O（g）

CO（g）＋H2（g）

其中，H2O、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化曲线如右图所示。

（1）写出上述反应的平衡常数表达式：

_____________。

（2）计算第1min内v（H2O）=_____________。

（3）反应处于平衡状态的时间是_____________。

（4）若反应进行至2min时，改变了温度，使曲线发生了如右图所示的变化，则温度是_______（填“升高”、“降低”或“不变”），正反应是_____（填“吸”或“放”）热反应。

（5）反应至5min时，若只改变了某一个条件，使曲线发生如上图所示的变化，该条件可能是下述中的____________（选填编号）。

①增加了CO②增加了水蒸气③加了催化剂④扩大了容器体积

25.（本题8分）

（1）K＝

（1分）；

（2）0.1mol/L·min（1分）；

（3）1~2min，3~5min（每个1分，共2分）；（4）升高，吸（每空1分，共2分）；

（5）②（2分）

★【10-1闵行】25.氨是一种重要的化工原料，氨的合成与应用是当今重要研究内容之一。

不同温度、压强下，合成氨平衡体系中NH3的物质的量分数见下表（N2和H2起始物质的量之比为1:

3）。

压强（Mpa）

氨的平

衡含量（%）

温度（℃）

0.1

100

200

15.3

81.5

86.4

89.9

95.4

98.8

300

2.2

52.0

64.2

71.0

84.2

92.6

400

0.4

25.1

38.2

47.0

65.2

79.8

500

0.1

10.6

19.1

26.4

42.2

57.5

600

0.05

4.5

9.1

13.8

23.1

31.4

回答下列有关问题：

（1）利用表中数据推断得出合成氨的反应是__________反应（填“放热”、“吸热”或“无热量变化”）。

（2）根据表中数据，在200℃和100MPa时，平衡体系中NH3的物质的量分数最高，而实际工业生产不选用该条件的主要原因是___________________________________。

（3）一定条件下，对在密闭容器中进行的合成氨反应达平衡后，其他条件不变时，若同时压缩容器的体积和升高温度达新平衡后，与原平衡相比，请将有关物理量的变化的情况填入下表中（填“增大”、“减小”或“可能增大也可能减小”）：

反应速率

平衡常数K

氨的体积分数

变化情况

（4）将1molH2和1molN2通入一体积不变的密闭容器中，在一定温度和催化剂作用下，反应达到平衡，测得NH3的物质的量为0.3mol，此时若移走0.5molH2和0.5molN2，则反应达到新的平衡时，NH3的物质的量为___________（选填答案编号）。

a.0.3molb.0.15molc.小于0.15mold.大于0.15mol，小于0.3mol

25.

（1）放热（1分）；

（2）压强过大，需要的动力越大，对材料的强度和设备制造的要求也越高（2分）；

（3）见下表（3分）；（4）c（2分）。

增大

减小

可能增大也可能减小

【10-1浦东】25.已知一般钾盐均为可溶性的强电解质。

请将化学反应方程式2K2CrO4+H2SO4

K2SO4+K2Cr2O7+H2O，改写成离子方程式：

_______________________，该离子反应的平衡常数表达式为：

K=_______________。

Cr2O72—在水溶液中为红色，CrO42—在水溶液中为黄色。

现有该两种离子的混合液为橙色，加水将其稀释，溶液中CrO42-的浓度将变____（大、小），溶液颜色将偏____（红、黄）。

25.（共5分）2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O，K=[Cr2O72-]/[CrO42-]2[H+]2（2分），小，黄

【10-1普陀】25.一定温度下在体积为5L的密闭容器中发生某可逆反应，其化学平衡常数表达式为：

。

（1）写出该反应的化学方程式：

____________________________________________；

（2）不能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是___________（填选项编号）。

a.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

b.υ（H2）＝υ（H2O）

c.容器中气体的密度不随时间而变化

d.容器中气体的分子总数不随时间而变化

（3）如果密闭容器中加入2molC（s）与1molH2O（g），t1秒时，CO的物质的量为0.20mol，到第t2秒时恰好达到平衡，此时CO的物质的量为0.35mol。

①t1~t2这段时间内的化学反应速率v（H2O）=______________________。

②若继续加入2molC（s）则平衡___________移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），若再次继续通入1molH2O（g）达到平衡后，_____mol

③该反应的逆反应速率随时间变化的关系如下图。

t1时改变了某种条件，改变的条件不可能是___________（填写选项编号）。

a.减小H2浓度

b.增大H2O浓度

c.使用催化剂

d.升高温度

25.（共8分）

（1）C（s）+H2O（g）

CO（g）+H2（g）（1分）；

（2）B（1分）；

（3）①0.03/（t2-t1）mol·L-1·s-1（1分）、②不（1分）、0.35mol

③a、b（2分）

★【10-1青浦】25.二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）被称为21世纪的新型燃料。

以CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：

（1）在一定条件下，反应室1中发生反应：

CH4（g）+H2O（g）

CO（g）+3H2（g）+Q,Q<0。

在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将______（填“增大”、“减小”或“不变”）。

将1.0molCH4和2.0molH2O通人反应室1（假设容积为100L），10min末有0.1molCO生成，则10min内反应的平均速率v（H2）=________。

（2）在一定条件下，已知反应室2的可逆反应除生成二甲醚外还生成了气态水，其化学方程式为_________________________________________。

（3）在压强为0.1MPa条件下，反应室3（容积为VL）中amolCO与2amolH2在催化剂作用下反应生成甲醇：

CO（g）+2H2（g）　

　CH3OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示，则：

①P1P2（填“<”、“>”或“=”），正反应为_____（“放热”或“吸热”）反应。

②在其它条件不变的情况下，反应室3再增加amolCO与2amolH2，达到新平衡时，CO的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”。

下同。

），平衡常数_______。

③在P1压强下，100℃时,CH3OH（g）

CO（g）+2H2（g）反应的平衡常数为（用含a、V的代数式表示）。

25.（本题每格1分，共8分）

（1）减小，3×10-4mol/（L·min）；

（2）2CO+4H2

CH3–O–CH3+H2O；

（3）①<，放热，②增大，不变，③K=a2/V2。

【10-1徐汇】25.水煤气转化反应CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）在一定温度下达到化学平衡。

（1）写出该反应的平衡常数表达式K=________________；

（2）一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中能判断该反应达到化学平衡状态的是（填编号）；

a．容器中的压强不变 b．1molH―H键断裂的同时断裂2molH―O键

c．v正（CO）=v逆（H2O） d．c（CO）=c（H2）

（3）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下两组数据：

实验组

温度/℃

起始量/mol

平衡量/mol

达到平衡所需时间/min

H2O

650

1.6

2.4

900

0.4

1.6

①实验1中以v（CO2）表示的反应速率为；

②该反应的逆反应为（填“吸”或“放”）热反应。

（4）如果要提高CO的平衡转化率可以采用___________；

a．增加CO的用量 b．增加H2O（g）的用量c．增大压强d．升高温度

25.（共8分）

（1）

（1分）；

（2）b、c（2分，有错答不给分）；

（3）①0.16mol/（L•min）（1分），②吸（2分）；（4）b（2分）

【10-1杨浦】25.在2L密闭容器内，反应2NO2（g）

2NO（g）+O2（g）在三种不同的条件下进行实验，其中实验I、II都是在800℃，实验III是在850℃；NO、O2的起始浓度都为0，NO2的起始浓度都为1.0mol/L，NO2的浓度随时间的变化如下图所示。

请回答下列问题：

（1）①该反应的平衡常数表达式为：

K= 。

②下列叙述不能说明该反应已达到平衡状态的是。

a．v正（NO2）=2v逆（O2）

b．c（NO2）=c（NO）

c．气体的平均摩尔质量不变

d．NO的体积分数保持不变

（2）①对比实验I、II和III，得出的下列结论正确的是。

a．实验II和I相比，可能隐含的条件是：

反应容器的体积缩小了

b．实验II和I相比，可能隐含的条件是：

使用了效率更高的催化剂

c．实验I的平衡常数大于实验III的平衡常数

d．对比实验I和III可知，该反应是放热反应

②下图是实验I中NO体积分数V%随时间t的变化曲线，请在图中补画实验III中NO体积分数V%随时间t的变化曲线。

（3）实验I，从反应开始到平衡时，v（O2）=_________mol/（L·min）。

若实验I中将NO2的起始浓度改为1.2mol/L，其他条件不变，NO2的转化率将______（填“增大”、“减少”或“不变”）。

（4）若实验I平衡后，再向该2L密闭容器中通入1molNO2与1molNO、0.5molO2组成的混合气体，则平衡将_________移动（填“向右”、“向左”、“不”或“无法确定”）。

再次达到平衡后，_______mol

25.（本题共8分）

（1）①K=

，②b；

（2）①b，②

（3）6.25×10-3mol/（L·min），减少；

（4）向左，1mol

★【10-1闸北】25.T℃时在2L密闭容器中使X（g）与Y（g）发生反应生成Z（g）。

反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示，3分钟时达到平衡；若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。

（1）容器中发生的反应可表示为_____________________________________________。

（2）反应进行的前3min内，用X表示的反应速率v（X）＝__________________。

（3）保持其他条件不变，升高温度，该反应的化学平衡常数K将_________（填“变大”、“减小”或“不变”）

（4）

若改变反应条件，使反应进程如图3所示，则改变的条件是__________________。

一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高气体Y的转化率，可以采取的措施是__________（填字母代号）。

a．高温高压b．加入催化剂c．减少Z的浓度d．增加气体Y的浓度

25.（本题共8分）

（1）3X（g）+Y（g）

2Z（g）（2分）

（2）0.1mol/L∙min（2分）（3）变大（1分）

（4）

加入催化剂（1分）

ac（2分）

【10-1长宁】25.硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是工业制硫酸的重要反应之一。

（1）现将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，反应2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）达到平衡状态。

①从平衡角度分析采用过量O2的目的是____________________________________；判断该反应达到平衡状态的标志是_____________。

（填字母）

a．SO2和SO3浓度相等b．SO2百分含量保持不变

c．容器中气体的压强不变d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等

②该反应的平衡常数表达式为：

K＝_____________________________。

③已知：

K（300℃）＞K（450℃），该反应是________热反应。

若反应温度升高，SO2的转化率_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）某温度下，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（P）的关系如图1所示。

平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_______K（B）（填“＞”、“＜”或“＝”，下同）。

（3）如图2所示，保持温度不变，将2molSO2和1molO2加入甲容器中，将4molSO3加入乙容器中，隔板K不能移动。

此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍。

①若移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新平衡时，SO3的体积分数甲_______乙。

②若保持乙中压强不变，向甲、乙容器中通入等质量的氦气，达到新平衡时，SO3的体积分数甲______乙。

25.（每空1分，共8分）

（1）①提高二氧化硫的转化率， bc；②K=

，③放，减小；

（2）= ；（3）①＜， ②＞

【10-1金山】25.在一定条件下，在一容积可变的密闭容器中，将SO2和O2混合发生反应：

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）＋Q

反应过程中，SO2、O2、SO3的物质的量（mol）的变化如下表：

时间（min）

n（SO2）

2.00

1.92

1.84

1.76

1.64

1.52

1.40

n（O2）

1.00

0.96

0.92

0.88

0.82

0.76

0.70

n（SO3）

0.08

0.16

0.2

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