1、1技能强化专练(八) 化学反应速率和化学平衡1在一定条件下，已达平衡的可逆反应：2A(g)B(g)2C(g) ，下列说法中正确的是( )A平衡时，此反应的平衡常数 K 与各物质的浓度有如下关系： Kc2 Cc2 A c BB改变条件后，该反应的平衡常数 K 一定不变C如果改变压强并加入催化剂，平衡常数会随之变化D若平衡时增加 A 和 B 的浓度，则平衡常数会减小解析： K 只随温度的改变而改变，除改变温度外，改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。答案：A2在 100时，将 N2O4、NO 2分别充入两个各为 1 L 的密闭容器中，反应过程中浓度变化如下：下列说法正确的是( )A平衡时，、中反应
2、物的转化率 (N 2O4)(NO 2)；B 项，中 N2O42NO 2， K()0.028 molL 10.100 molL 1，中 2NO2N 2O4， K() ， K() ；C 项，中 v(N2O4)c2 NO2c N2O4 c N2O4c2 NO2 1K molL1 min1 ，中 v(N2O4) molL1 min1 ，所以升高相同温度，仍0.06t 0.014t是中大。2答案：D3一定条件下，CH 4与 H2O(g)发生反应：CH 4(g)H 2O(g),CO(g)3H 2(g)。设起始 Z，在恒压下，平衡时 CH4的体积分数 (CH4)与 Z 和 T(温度)的关系如下图所n H2O
3、n CH4示。下列说法正确的是( )A该反应的焓变 H0B图中 Z 的大小为 a3 bC图中 X 点对应的平衡混合物中 3n H2On CH4D温度不变时，图中 X 点对应的平衡在加压后 (CH4)减小解析：A.根据图示知温度越高，CH 4的体积分数越小，说明平衡向右移动，所以该反应的焓变 H0，A 项正确。B.相同条件下 Z 越大，平衡时 CH4的体积分数越小，所以图中Z 的大小为 a3，C 项错误。D.温度不变时，加压，平衡逆向移动，甲烷的体积分数n H2On CH4增大，D 项错误。答案：A4已知反应 X(g)Y(g) nZ(g) H0，将 X 和 Y 以一定比例混合通入密闭容器中进行反
4、应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是( )A反应方程式中 n1B10 min 时，曲线发生变化的原因是升高温度C10 min 时，曲线发生变化的原因是增大压强3D05 min 内，用 X 表示的反应速率为 v(X)0.08 molL 1 min1解析：由图像可以看出，05 min，X 的浓度减小了 0.4 molL1 ，而 Z 的浓度增大了 0.4 molL1 ，说明 X 与 Z 的化学计量数之比为 1:1，故 n1，A 项正确；10 min 时，X、Y、Z 的浓度同时增大一倍，且随后平衡正向移动，说明改变的条件为增大压强，B 项错误，C 项正确；05 min 内， v(X
5、) 0.08 molL 1 min1 ，D 项正确。0.4 molL 15 min答案：B5以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)6H 2(g) CH3CH2OH(g)3H 2O(g) H0，S0，高温条件下自发。12 32(2)由图 1 可知随温度升高，CO 2的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，A 项正确；由图 2 可知温度可影响产物的选择性，B 项正确；图1 中最高点以前，没有建立平衡，从最高点后，才是平衡的移动，随温度升高，CO 2转化率降低，C 项错误；减少了 H2的量，CO 2的转化率降低，D 项错误。 CO 2(g) 4H 2(g
6、)CH 4(g)2H 2O(g)n(始)/mol 0.2 a 0.8 a 0 0n(变)/mol 0.16 a 0.64a 0.16a 0.32an(平)/mol 0.04 a 0.16a 0.16a 0.32aK 。0.16aV (0.32aV )20.04aV (0.16aV )4 625V2a2温度升高，速率快，先到达平衡，拐点在前；温度升高，CO 2转化率降低， n(CH4)的量减小。(3)CO 2CH 4，碳从4 价降到4 价，CO 28e CH 4，溶液呈碱性，用 OH 平衡电荷：CO 28e H 2OCH 48OH ，根据原子守恒配平。答案：(1)Al 2O3(s)3C(s)N
7、2(g)=2AlN(s)3CO(g) H1 026 kJmol1 高温(2)CD 625 V2/a26(3)CO26H 2O8e =CH48OH 72016全国卷丙烯腈(CH 2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH 2=CHCHO)和乙腈(CH 3CN)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C 3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：C 3H6(g)NH 3(g) O2(g)=C3H3N(g)3H 2O(g) H 515 kJmol 132C 3H6(g)O 2(g)=C3H4O(g)H
8、 2O(g) H353 kJmol 1两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为 460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”) 对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于 460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。A催化剂活性降低B平衡常数变大C副反应增多D反应活化能增大7图(a)图(b)(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与 n(氨)/ n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/ n(丙烯)约为_，理由是_。进料气
9、氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。解析：(1)由热化学方程式可知，反应气体分子数增加，是一个熵增的放热反应，反应气体分子数不变，是一个熵变化不大的放热量较大的反应，在热力学上都属于自发进行的反应。由于反应是一个气体分子数增加的放热反应，降温、减压均有利于提高丙烯腈的平衡产率。有机反应中要提高某反应的选择性，关键是选择合适的催化剂。(2)由于反应是放热反应，温度降低，平衡右移，丙烯腈的平衡产率应增大，因此图(a)中 460 以下的产率不是对应温度下的平衡产率。反应的平衡常数随温度的升高而变小，反应的活化能不受温度的影响，故当温度高于 460 时，丙烯腈的产率降低的可能原因是催化剂活性降低和副反应增多。(3)由图(b)可知，当 n(氨)/ n(丙烯)1 时，丙烯腈的产率最高，而丙烯醛的产率已趋近于 0，如果 n(氨)/ n(丙烯)再增大，丙烯腈的产率反而降低，故最佳 n(氨)/ n(丙烯)约为1。空气中 O2的体积分数约为 ，结合反应方程式及最佳 n(氨)/ n(丙烯)约为 1 可知，进15料气氨、空气、丙烯的理论体积比应为 1:( 5):11:7.5:1。32答案：(1)两个反应均为放热量大的反应 降低温度减小压强 催化剂(2)不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC8(3)1.0 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1:7.5:1
