1、1第三单元 化学平衡的移动教师备用题库1.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的 A 和 B,发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中 C 的浓度随时间变化关系分别用下表和下图表示。容器 甲 乙 丙容积 0.5 L 0.5 L 1.0 L温度/ T1 T2 T2反应物起始量1.5 mol A0.5 mol B1.5 mol A0.5 mol B6.0 mol A2.0 mol B下列说法正确的是( )A.10 min 内甲容器中反应的平均速率 v(A)=0.025 molL-1min-1B.由图可知 T1v(逆)答案 C A 选项,升高温度,平衡时
2、 c(Cl2)=0.22 molL-10.20 molL-1,说明平衡右移,正反应为吸热反应,H0,A 错误;B 选项,反应若在恒容绝热密闭容器中进行,因反应吸热使容器中温度下降,化学平衡常数减小,B 错误;C 选项,若起始向容器中充入 1.0 mol Cl2和 1.0 mol CO 与原平衡等效,平衡时 Cl2的转化率为 100%=60%,现起始向容器中充入 1.0 mol Cl2和 0.8 mol CO,CO 减少 0.2 mol,平1.0mol-0.40mol1.0mol衡右移,达到平衡时 Cl2的转化率小于 60%,C 正确;D 选项,Q c= = =0.15 c(CO)c(Cl2)c
3、(COCl2) 0.30molL-10.30 molL-10.6molL-1molL-1,K= 0.13 molL-1,QcK,反应向逆反应方向进行,v(正)v(逆);由图像可知,温度为 1 100 ,压强为 p2时甲烷的转化率为 80%,则平衡时甲烷浓度的变化量为 0.1 molL-180%=0.08 mol,则:CO 2(g)+CH4(g) 2CO(g)+2H2(g)起始浓度(mol/L): 0.1 0.1 0 0变化浓度(mol/L): 0.08 0.08 0.16 0.164平衡浓度(mol/L): 0.02 0.02 0.16 0.16故平衡常数 K= =1.6 mol2L-2;c2
4、(CO)c2(H2)c(CO2)c(CH4)(4)由图 2 可知,该催化剂在 250 左右时催化效率最高,温度超过 250 时,催化剂的催化效率降低,所以 250300 时,温度升高,乙酸的生成速率降低;正反应是气体体积减小的反应,为了提高该反应中 CH4的转化率,可以增大反应压强或增大 CO2的浓度。4.乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。(一)制备苯乙烯(原理如反应所示):. (g) (g)+H2(g) H=+124 kJmol-1(1)部分化学键的键能如下表所示:化学键 CH CC C C HH键能/kJmol -1 412 348 x 436根据反应的能量变化,计算 x=
5、 。 (2)工业上,在恒压设备中进行反应时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为 。 (3)从体系自由能变化的角度分析,反应在 (填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。 (二)制备 -氯乙基苯(原理如反应所示):. (g)+Cl2(g) (g)+HCl(g) H0(4)T 时,向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol 乙苯(g)和 2 mol Cl2(g)发生反应,5 min 时达到平衡,乙苯和 Cl2、-氯乙基苯和 HCl 的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图 1 所示:505 min 内,以 HCl 表示的反应速率 v(HCl)= 。 T
6、 时,该反应的平衡常数 K= 。 6 min 时,改变的外界条件为 。 10 min 时,使体系温度为 T ,保持其他条件不变,再向容器中充入 1 mol 乙苯、1 mol Cl2、1 mol -氯乙基苯和 1 mol HCl,12 min 时达到新平衡。在图 2 中画出 1012 min,Cl2和 HCl 的浓度变化曲线(曲线上标明 Cl2和 HCl);05 min 和 012 min 时间段,Cl 2的转化率分别用 1、 2表示,则 l 2(填“” “0,S0,要使 G0,6 min 时,平衡正向移动,反应物及产物浓度瞬间不变,故应是升高了温度;10 min 时,保持其他条件不变,再向容器中充入 1 mol 乙苯、1 mol Cl26、1 mol -氯乙基苯和 1 mol HCl,c(Cl2)=c(乙苯)=0.12 molL-1,c(HCl)=c(-氯乙基苯)=0.28 molL-1,平衡正向移动,设平衡时反应的 Cl2的浓度为 x,则(0.28+x) 2/(0.12-x)2=16,x=0.04 molL-1,则平衡时 c(Cl2)=0.08 molL-1,c(HCl)=0.32 molL-1;10 min 时充入各物质各 1 mol 后,平衡正向移动,转化率增大,故 1 2。
