化学基本概念与基本理论(二)(3)

2019-03-28 08:34

【能力提升】

一、选择题(每小题有1个选项符合题)

1.将8mol H2和2molN2充入2L密闭容器中,在一定条件下进行合成氨反应,4min后反应

达到平衡,测得容器中还有5.6molH2。下列计算结果错.误.的是( )

A.v(H2)=0.3 mol·L·min B.H2的转化率为25% C.NH3的物质的量浓度为0.8mol·L D.NH3的体积分数为19.05%

2.对于反应M+N→P,如果温度每升高10℃,化学反应速度增大为原来的3倍,在10℃时, 完成反应10%需81min,则在30℃时完成反应10%需要时间为( )

A.27min B.9min C.13.5min D.3min 3.对处于平衡状态的反应2A(g)+B(g)

( )

A.增大压强,v(正)增大,v(逆)减小 B.升高温度,v(正)减小,v(逆)增大

C.增大A浓度的瞬间,v(正)增大,v(逆)不变 D.增大A浓度的瞬间,v(正)增大,v(逆)减小 根据以下叙述回答4题和5题

把0.6molX气体和0.4molY气体混合于2L容器中,使它们发生如下反应:3X(g)+Y(g)=nZ(g)+2W(g) 5min末已生成0.2molW,若测知以Z浓度变化来表示的反应平均速度为0.01 mol·L·min,则 4.上述反应中Z气体的计量系数n的值是

A.1 B. 2 C. 3 D. 4

5.上述反应在5min末时,已作用掉的Y的占原来Y的质量分数为

A. 20% B. 25% C, 33% D. 50% 6.将N2、H2

混合气体分别充入甲、乙、丙三个容器中进行合成氨反应,经过一段时间后

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

2C(g)(正反应放热反应),下列叙述正确的

反应速率为:甲v(H2) =9 mol· (L·min);乙v(N2)=2 mol· (L·min );丙

v(NH3)=3mol· (L·min )-1。在这段时间内三个容器中合成氨的反应速率( )

A.甲>乙>丙 B.甲=乙=丙 C.乙>甲>丙 D.甲>丙>乙

7.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应

时间的关系如右图所示.下列结论不正确的是 ( ) A.反应开始2分钟内平均反应速率最大 B.反应4分钟后平均反应速率最小

C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大

D.反应在第2min到第4min间生成CO2的平均反应速率为VCO2?0.1mol?L8.反应A2?B22AB;△H=Q,在不同温度和压强改

?1?min?1

变的条件下,产物AB的质量分数AB%生成情况如右图: a为500℃时的情况;b为300℃时的情况;c为反应在 300℃时从时间t3开始向容器中加压的情况.则下列叙述

正确的是 ( )

A.A2、B2及AB均为气体,Q>0

B.AB为气体,A2、B2中至少有一种为非气体,Q<0 C.AB为气体,A2、B2中有一种为非气体,Q<0 D.AB为固体,A2、B2中有一种为非气体,Q>0 9.如图所示,反应2SO2(g)+O2(g)

二、填空题

10.恒温下,将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中,发生如

下反应: N2 (g) + 3 H2(g)

2NH3(g)

(1)若反应达平衡时某时刻t时,nt (N2) = 13mol,nt (NH3) = 6mol,计算a的值 (2)反应达平衡时,混合气体的体积为716.8L(标况下),其中NH3的含量(体积分数)

为25%。计算平衡时NH3的物质的量。

(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比,下同),

2SO3(g);△H<0,在不同温度、不同压强(P1>P2)

下达到平衡时,混合气中SO3的体积?(SO3)随温度变化的曲线应为( )

n(始)∶n(平) = 。

(4)原混合气体中,a∶b = 。

(5)达到平衡时,N2和H2的转化率之比,α(N2)∶α (H2)= 。 (6)平衡混合气体中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3) = 。

第六讲 化学平衡

【考纲要求】

1.了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的涵义及其与反应速率之间的内在联系。 2.理解勒沙特列原理的含义。掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 【复习方略】

1.化学平衡状态的判断依据:当正反应速率不等于逆反应速率时,一个量始终在变化,当

正反应速率等于逆反应速率时,这个量就停止变化,那么这个量就可以判断该状态已是平衡状态。

2.影响化学平衡移动的条件

温度改变一定能使平衡发生移动。催化剂的使用会同等倍数地增大正、逆反应速率,一定不能使化学平衡移动。浓度与压强的改变不一定能引起平衡的移动,例如:对于化学反应前后气体体积不变的可逆反应建立的平衡,若改变压强,体积改变,各成分的浓度同等倍数的改变,正、逆反应速率也同等倍数的改变,平衡不移动;对于化学反应前后气体体积可变的可逆反应建立的平衡,若体积不变,充入惰性气体增大压强,而反应体系中的各成分的浓度均不变,平衡不移动;若压强不变,充入惰性气体,体积增大,各成分浓度同等倍数的减小,气体系数大的一边改变的更多,则平衡向着气体体积增大的方向移动。

3.勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、压强等),平衡就向能

够减弱这种改变的方向移动。①该原理的使用前提一定是“平衡体系”。如对于一个刚开始的气态反应(未达平衡),增大压强反应总是正向进行而不服从勒夏特列原理。②只有“一个”条件改变时,才能运用此原理判断,当“多个”条件改变时,情况较复杂,不作分析。③平衡移动的结果是“减弱”这种改变,而不是“消除”这种改变。如升高温度,平衡向吸热方向移动,使温度降低,但不能完全“消除”,故新平衡时的温度仍比原平衡高。

4.图象的分析与应用:图象是讨论自变量x(如时间、温度、压强等)与函数值y(如物质

的量、浓度、质量分数、转化率)之间的定量或定性关系,因此,要运用数学方法解决此类问题。一般的解题思路为(常见的图象略): ①分析纵、横坐标及曲线表示的意义。 ②分析曲线的变化趋势与纵横坐标的关系。 ③分析特殊点(起点、拐点、终点)及其含义。

④有两个以上变量时,分别讨论两个变量的关系,此时确定其他量为恒量。 5.等效平衡:相同条件下,同一可逆反应体系,不管从正反应开始,还是从逆反应开始,只要

按反应方程式中的化学计量数之比投入反应物或生成物,建立起来的平衡状态都是相同的,这就是等效平衡原理。举例:反应2SO2 + O2器中,在相同条件下建立等效平衡。

分析等效平衡的规律:

在定温、定容条件下,对于一般的气体可逆反应,如果加入的量通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡完全等效,平衡时各成分的物质的量相同。如上三个容器。

在定温、定压条件下,对于一般的气体可逆反应,如果加入的量通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效,此时容器内平衡时各成分的物质的量不相同,物质的量分数相同。如把上面两个或三个容器合并,不改变压强,只改变体积和气体的量。

在定温、定容条件下,对于反应前后气体分子数不变的反应,如果加入的量通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则两平衡等效,此时容器内平衡时各成分的物质的量不相同,物质的量分数相同。如把上面两个或三个容器压缩至一个容器中,不改变体积,只改变气体的量。

复习过程中准确掌握影响化学平衡的条件,认清楚是化学平衡问题还是反应速率问题。 【精题点评】

例1.在一定温度下,可逆反应X(g) + 3Y(g)

A.Z的生成速率与Z的分解速率相等 B.单位时间内生成a molX,同时生成3a molY C.X、Y、Z的浓度相等 D.X、Y、Z的分子数比为1 :3 :2

点评:化学平衡是动态平衡,处于平衡状态的化学反应,并没有停止反应,化学平衡状态的“定”,指的是平衡状态时反应物中各组分的质量分数、物质的量、物质的量分数、浓度等保持不变,而平衡时的上述各种量的比较关系取决于多种条件,不一定是相等的。且平衡状态的正逆反应速率一定相同。 答案:A。 例2.反应2A(g)

压强增大了

2Z(g)达到平衡的标志是( )

2SO3 , 在三个体积相同的容

xB(g)+ 2C(g),在一定条件下达到平衡时,密闭容器内的体积一定,

30%,A

转化了

20%。设温度不变,则

x的值为( )

A.2 B. 3 C. 4 D.5

点评:设A为1mol,则反应了的A为0.2 mol,生成的B为0.1x mol, C为0.2 mol,△n=0.1x mol,由压强之比等于物质的量之比,可知0.1x mol/1mol=30%,解得x=3。

答案:B。

例3.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是( )

A.强碱存在的条件下,酯的水解程度增大

B.加催化剂,使N2和H2和在一定条件下转化为氨气 C.可用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气 D.加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO3

点评:酯的水解反应是一个可逆反应,生成物中的酸和碱反应,降低了生成物的浓度,平衡正向移动,水解程度增大。加入催化剂,加快反应速率,平衡不移动。浓氨水中存在着溶解平衡、化学平衡、电离平衡:NH3(g) NH3(aq)+ H2O

NH3 〃H2O

NH4+OH,

-+

-

NH3(aq),

向其中加入氢氧化钠固体,增加了OH的浓度,平衡逆向移动,加之氢氧化钠固体溶于水时放出大量的热,使氨水分解,可产生大量的氨气。对于SO2和O2的反应,其正反应是气体体积缩小的反应,因此加压有利于生成SO3。

答案:B。

例4.mA(s)+nB(g)

qC(g)(正反应为吸

热反应)的可逆反应中,在恒温条件下,平衡时B的体积分 数(B%)与压强(p)的关系如图所示,有关叙述正确的 是( )。 A.n<q B.n>q

C.X点,v正>v逆;Y点,v正<v逆 D.X点比Y点反应速率快

点评:曲线表示平衡时B的体积分数随着压强的增大而增大,故在压强增大时有利于平衡逆向移动,即逆向为气体体积减小的反应。X点要减小才可以达到平衡,即B的体积分数要减小,反应正向进行,v正>v逆,同理可分析Y点。其它条件相同时,压强越大,反应速率越大。

答案:A、C。

【基础过关】

一、选择题(每小题有1个选项符合题意) 1.向平衡体系2NO+O2

B.只存在于NO2中 C.只存在于O2和NO2中 D.存在于NO、O2、NO2中 2.对反应A(g)+B(g)

( )。

A.反应容器中,压强不随时间改变而改变 B.反应容器中,A、B、C、D能共存

C.反应容器中,A、B、C、D的质量不再改变 D.反应容器中气体总质量不随时间而改变

3.将固体NH4I置于密闭容器中,在某温度下发生反应:NH4I(固)

NH3(气)+HI(气);

C(g)+D(g)的以下叙述中,能说明恒温下已达平衡状态的是2NO2中通入由

18

O组成的氧气,重新达到平衡后,O( )。

18

A.只存在于O2中


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