第八章化学反应速率和化学平衡真题实战21.[2014·重庆高考]在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是( )A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B.T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝mol·L－1·min－1C.M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆D.M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小答案：C解析：依据题中图示，可看出T1>T2，由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A项，M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A项错误；B项，2v(Y)＝v(X)＝mol·L－1·min－1，B项错误；C项，T1>T2，温度越高，反应速率越大，M点的正反应速率v正>W点的正反应速率v′正，而W点的正反应速率v′正＝其逆反应速率v′逆>N点的逆反应速率v逆，C项正确；D项，恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D项错误。2．[2014·江苏高考](双选)一定温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)\n下列说法正确的是( )A.该反应的正反应为放热反应B.达到平衡时，容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH0.15mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol，则反应将向正反应方向进行答案：AD解析：由Ⅰ、Ⅲ数据分析可知，降温CH3OH的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，A项正确；B项，Ⅰ和Ⅱ对比，CH3OH(g)的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，CH3OH体积分数不变，B项错误；Ⅲ比Ⅰ温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，C项错误；D项，容器Ⅰ温度为387℃，平衡常数K＝＝＝4，而此时浓度商Qc＝＝<4，反应向正反应方向进行，D项正确。3．[2013·北京高考]下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )A.B.\nt/℃2550100Kw/10－141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(mol·L－1)0.10.01pH11.110.6答案：C解析：2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A项正确；H2OH＋＋OH－(ΔH>0)，升高温度，平衡正向移动，Kw＝c(H＋)·c(OH－)增大，B项正确；双氧水的分解反应2H2O2O2↑＋2H2O不是可逆反应，不存在化学平衡，C项不能用平衡移动原理解释；在氨水中存在电离平衡NH3·H2ONH＋OH－，稀释时平衡正向移动，所以，浓度变化10倍，pH变化小于1，D项正确。4.[2013·江苏高考](双选)一定条件下存在反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，在Ⅰ中充入1molCO和1molH2O，在Ⅱ中充入1molCO2和1molH2，在Ⅲ中充入2molCO和2molH2O,700℃条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是( )A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同B.容器Ⅰ、Ⅲ中反应的平衡常数相同C.容器Ⅰ中CO的物质的量比容器Ⅱ中的多D.容器Ⅰ中CO的转化率与容器Ⅱ中CO2的转化率之和小于1答案：CD解析：容器Ⅰ中反应正向进行，放出热量，容器Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，两个容器中反应温度不同，则Ⅰ、Ⅱ中正反应速率不相同，A错；容器Ⅲ中加入反应物的量比容器Ⅰ中多，由于该反应为放热反应，Ⅲ中放出热量比Ⅰ多，Ⅲ中反应正向进行的程度比Ⅰ小，因此容器Ⅲ中反应的化学平衡常数比Ⅰ小，B错；Ⅰ中反应正向进行，放出热量，Ⅱ中反应逆向进行，吸收热量，由于容器均为绝热容器，Ⅰ和Ⅱ中反应进行的程度均较小，则C、D均正确。5.[2014·天津高考]合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)'ΔH＝－92.4kJ·mol－1\n一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_____________________________________。(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.4kJ·mol－1②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.2kJ·mol－1对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。a.升高温度 b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂d.降低压强利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1molCO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18molCO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。(3)图1表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________________________________________。\n答案：(1)2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓(2)a 90%(3)14.5%(4)(5)Ⅳ'对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用解析：(1)由题给反应信息不难写出再生反应的化学方程式为2NH4HS＋O22S↓＋2NH3·H2O。(2)增大水蒸气浓度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高；加入催化剂，对平衡无影响，不能提高H2百分含量；降低压强，反应速率减慢。设达到平衡时CO转化了xmol。CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)n起始0.2mol0mol0.8moln平衡(0.2－x)molxmol(0.8＋x)mol(0.2－x)＋x＋(0.8＋x)＝1.18，x＝0.18，αCO＝×100%＝90%。(3)方法1：设达到平衡时N2转化了xmol。 N2(g) ＋ 3H2(g) 2NH3(g)n起始nmol3nmol0n平衡(n－x)mol(3n－3x)mol2xmol×100%＝42%，x＝0.592n故N2体积分数＝×100%＝×100%≈14.5%。方法2：由N2、H2按1∶3投料，N2与H2又按照1∶3发生反应，故从反应开始到反应平衡，N2和H2之比始终为1∶3。N2体积分数＝×(1－42%)＝14.5%。(4)反应初期，NH3从无到有，在未达到平衡前，NH3\n物质的量是增大的，达到平衡后，温度升高，平衡向逆向移动，NH3物质的量逐渐减小，曲线见答案。(5)通过热交换器(步骤Ⅳ)，加热进入合成塔的原料气，同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有：①对N2、H2加压；②将产物NH3液化分离，减小生成物浓度；③将未反应的N2、H2循环使用。6．[2013·课标全国卷Ⅱ]在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)＋C(g) ΔH＝＋85.1kJ·mol－1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：(1)欲提高A的平衡转化率，应采取的措施为________。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为________，平衡时A的转化率为________，列式并计算反应的平衡常数K________。(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A)，n总＝________mol，n(A)＝________mol。②下表为反应物A浓度与反应时间的数据，计算：a＝________。反应时间t/h04816c(A)/(mol·L－1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律，得出的结论是________，由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为________mol·L－1。答案：(1)升高温度、减小压强(2)(－1)×100% 94.1%A(g) B(g) ＋ C(g) 起始/(mol·L－1)0.1000平衡/(mol·L－1)0.10×0.10×0.10×(1－94.1%)94.1%94.1%K＝＝1.5mol·L－1(3)①0.10× 0.10×(2－)②0.051 达到平衡前每间隔4h，c(A)减少约一半 0.013解析：\n本题考查了外界条件对化学平衡移动的影响、转化率与压强的关系等。(1)要提高A的转化率，就要通过改变外界条件使平衡正向移动，可以从浓度、温度、压强三个方面考虑，可以采取的措施有从容器中分离出B、C、扩大容器的体积、升高温度。(2)一定温度下在密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，设反应后气体的总物质的量为x，则有＝，故x＝，气体物质的增加量等于反应掉的A的物质的量，故A的转化率＝×100%＝(－1)×100%，将表中的数据代入公式中可求得A的转化率；根据方程式列出平衡三段式，注意三段式中用的都是浓度，即可求得平衡常数。(3)①结合(2)的解析可知n(A)＝0.1mol－(－0.1)mol＝(0.2－)mol。②根据题干表格中的数据可知a＝0.2－＝0.051，通过表中的数据可知，在达到平衡前每间隔4h，A的浓度减少约一半，故在反应进行到12h时，A的浓度为0.5×0.026mol·L－1＝0.013mol·L－1。
