2020屆高考化學(xué)二輪備考專題輔導(dǎo)與測試:關(guān)于化學(xué)平衡的圖像、圖表題分析【要點(diǎn)透析、提升訓(xùn)練】_第1頁
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文檔簡介

1、關(guān)于化學(xué)平衡的圖像、圖表題分析【知識回顧】1常見圖像(1)濃度時(shí)間圖:此類圖像能說明平衡體系中各組分在反應(yīng)過程中的濃度變化情況。如ABAB反應(yīng)情況如圖1所示,解該類圖像題要注意各物質(zhì)曲線出現(xiàn)折點(diǎn)(達(dá)到平衡)的時(shí)刻相同,各物質(zhì)濃度變化的內(nèi)在聯(lián)系及比例符合化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系。(2)速率時(shí)間圖:如Zn與足量鹽酸的反應(yīng),反應(yīng)速率隨時(shí)間的變化出現(xiàn)如圖2所示的情況,解釋原因:AB段(v漸增),因反應(yīng)為放熱反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溫度漸高,導(dǎo)致反應(yīng)速率增大;BC段(v漸小),則主要原因是隨反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中c(H)逐漸減小,導(dǎo)致反應(yīng)速率減小。故分析時(shí)要抓住各階段的主要矛盾,認(rèn)真分析。(3)含量時(shí)間溫

2、度(壓強(qiáng))圖:常見形式有如下幾種。(C%指生成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù);B%指某反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù))(4)恒壓(溫)線(如圖3所示):該類圖的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的平衡濃度(c)或反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率(),橫坐標(biāo)為溫度(T)或壓強(qiáng)(p),常見類型如下所示:2特殊圖像:如圖4所示曲線是其他條件不變時(shí),某反應(yīng)物的最大轉(zhuǎn)化率()與溫度(T)的關(guān)系曲線,圖中標(biāo)出的1、2、3、4四個(gè)點(diǎn),表示v正v逆的點(diǎn)是3,表示v正0。一定溫度時(shí),向密閉容器中通入N2O5,部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:時(shí)間/s05001 0001 500c(N2O5)/molL10.500.350.250.25下列說法中錯(cuò)誤的是A500 s時(shí)O2的濃度為0.075 mol

3、L1B平衡后,升高溫度,正反應(yīng)速率先增大后減小C平衡后,要使平衡常數(shù)增大,改變的條件是升高溫度D1 000 s時(shí)將容器的體積縮小一半,重新達(dá)到平衡時(shí)0.25 molL1c(N2O5)5.00 molL1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案D3(雙選)一定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0 L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)CO(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡。下列說法正確的是容器溫度/K物質(zhì)的起始濃度/molL1物質(zhì)的平衡濃度/molL1c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱B達(dá)到平衡時(shí),容器中反應(yīng)物

4、轉(zhuǎn)化率比容器中的大C達(dá)到平衡時(shí),容器中c(H2)大于容器中c(H2)的兩倍D達(dá)到平衡時(shí),容器中的反應(yīng)速率比容器中的大解析容器中,列三段式2H2(g)CO(g)CH3OH(g)起始濃度(molL1): 0.20 0.10 0轉(zhuǎn)化濃度(molL1): 0.16 0.08 0.08平衡濃度(molL1): 0.04 0.02 0.08容器中,列三段式2H2(g)CO(g)CH3OH(g)起始濃度(molL1): 0 0 0.10轉(zhuǎn)化濃度(molL1): 0.15 0.075 0.075平衡濃度(molL1): 0.15 0.075 0.025A項(xiàng)中,K=2 500,K=14.82,由、比較,溫度升高

5、平衡向左移動(dòng),所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng),正確;B項(xiàng)中,容器相當(dāng)于在容器的基礎(chǔ)上壓縮容器體積,壓強(qiáng)增大,平衡右移,容器中的轉(zhuǎn)化率比中大,錯(cuò)誤;C項(xiàng)中,容器中,增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),平衡時(shí)c(H2)要小于中c(H2)的2倍;和比較,平衡時(shí)中c(H2)中c(H2)的2倍,錯(cuò)誤;D項(xiàng)中,中溫度為500 K,中溫度為400 K,溫度越高,反應(yīng)速率越快,正確。答案AD4.一定條件下,CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。設(shè)起始=Z,在恒壓下,平衡時(shí) (CH4)的體積分?jǐn)?shù)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是A該反應(yīng)的焓變H0 B圖中Z的大小為a3bC圖中X點(diǎn)

6、對應(yīng)的平衡混合物中=3D溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對應(yīng)的平衡在加壓后 (CH4)減小解析A根據(jù)圖示知溫度越高,CH4的體積分?jǐn)?shù)越小,說明平衡向右移動(dòng),所以該反應(yīng)的焓變H0,正確;B.相同條件下Z越大,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)越小,所以圖中Z的大小為b3a,錯(cuò)誤;C.起始時(shí)=3,反應(yīng)過程中H2O和CH4等量減小,所以平衡時(shí)3,錯(cuò)誤;D.溫度不變時(shí),加壓平衡逆向移動(dòng),甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大,錯(cuò)誤。答案A8(2019全國,28)近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)?;卮鹣铝袉栴}:(1)Dearon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl

7、(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)。如圖為剛性容器中,進(jìn)料濃度比c(HCl)c(O2)分別等于11、41、71時(shí)HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:可知反應(yīng)平衡常數(shù)K(300 )_大于_K(400 )(填“大于”或“小于”)。設(shè)HCl初始濃度為c0,根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCl)c(O2)11的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400 )_(列出計(jì)算式)。按化學(xué)計(jì)量比進(jìn)料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率,同時(shí)降低產(chǎn)物分離的能耗。進(jìn)料濃度比c(HCl)c(O2)過低、過高的不利影響分別是_O2和Cl2分離能耗較高_(dá)、_HCl轉(zhuǎn)化率較低_。(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進(jìn)行:CuCl2(s)=CuCl(s)C

8、l2(g)H183 kJmol1CuCl(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H220 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H3121 kJmol1則4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)的H_116_kJmol1。(3)在一定溫度的條件下,進(jìn)一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是_增加反應(yīng)體系壓強(qiáng)、及時(shí)除去產(chǎn)物_。(寫出2種)(4)在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)家最近采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的工藝方案,主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程,如圖所示:負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有_Fe3e=Fe2,4Fe2O24H=4Fe32H2O_(寫反應(yīng)方程式)

9、。電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子,需消耗氧氣_5.6_L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。解析(1)由題給HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系圖可知,隨溫度升高,HCl平衡轉(zhuǎn)化率降低,則此反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)越小,即K(300 )大于K(400 )。結(jié)合題圖可知,c(HCl)c(O2)11、400 時(shí)HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為84%,列出三段式: 4HCl(g)O2(g) = 2Cl2(g) 2H2O(g)起始 c0 c0 0 0轉(zhuǎn)化 0.84c0 0.21c0 0.42c0 0.42c0平衡 (10.84)c0 (10.21)c0 0.42c0 0.42c0則K(400 );進(jìn)料濃度比c(HCl)c(O2)過低會

10、使O2和Cl2分離的能耗較高,過高則會造成HCl轉(zhuǎn)化率較低。(2)將已知熱化學(xué)方程式依次編號為、,根據(jù)蓋斯定律,由()2得4HCl(g)O2(g)=2Cl2(g)2H2O(g)H116 kJmol1。(3)題述反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),增大反應(yīng)體系壓強(qiáng)可使反應(yīng)正向移動(dòng),提高HCl的轉(zhuǎn)化率,及時(shí)分離出產(chǎn)物也能提高HCl的轉(zhuǎn)化率。(4)負(fù)極區(qū)發(fā)生還原反應(yīng)Fe3e=Fe2,生成的二價(jià)鐵又被氧氣氧化成三價(jià)鐵,發(fā)生反應(yīng)4Fe2O24H=4Fe32H2O,由反應(yīng)可知電路中轉(zhuǎn)移4 mol電子消耗1 mol O2,則轉(zhuǎn)移1 mol電子消耗氧氣 mol,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 mol22.4 Lmol15.6

11、L。5(2019河南省平頂山市高考化學(xué)二調(diào))處理、回收CO是環(huán)境科學(xué)家研究的熱點(diǎn)課題。(1)CO用于處理大氣污染物N2O所發(fā)生的反應(yīng)為N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)H,幾種物質(zhì)的相對能量如下: 物質(zhì)N2O(g)CO(g)CO2(g)N2(g)相對能量/kJmol1475.5283 0393.5H_365_kJmol1,改變下列“量”,一定會引起H發(fā)生變化的是_D_(填代號)A溫度B反應(yīng)物濃度C催化劑D化學(xué)計(jì)量數(shù)有人提出上述反應(yīng)可以用“Fe”作催化劑。其總反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步:FeN2O=FeON2;第二步:_FeOCO=FeCO2_(寫化學(xué)方程式)。第二步反應(yīng)不影響總反應(yīng)達(dá)到平

12、衡所用時(shí)間,由此推知,第二步反應(yīng)速率_大于_第一步反應(yīng)速率(填“大于”或“等于”)。(2)在實(shí)驗(yàn)室,采用I2O5測定空氣中CO的含量。在密閉容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO,發(fā)生反應(yīng):I2O5 (s)5CO(g)5CO2(g)I2(s)。測得CO的轉(zhuǎn)化率如圖1所示。相對曲線a,曲線b僅改變一個(gè)條件,改變的條件可能是_加入催化劑(或增大壓強(qiáng))_。在此溫度下,該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K_(用含x的代數(shù)式表示)。(3)工業(yè)上,利用CO和H2合成CH3OH,在1 L恒容密閉容器中充入1 mol CO(g)和n mol H2,在250 發(fā)生反應(yīng):CO(g)2H2(g)CH3OH(g),測得混合氣體

13、中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)與H2的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖2所示。在a、b、c、d點(diǎn)中,CO的平衡轉(zhuǎn)化率最大的點(diǎn)是_d_。(4)有人提出,利用2CO(g)=2C(s)O2(g)消除CO對環(huán)境的污染,你的評價(jià)是_不可行_(填“可行”或“不可行”)(5)CO空氣堿性燃料電池(用KOH作電解質(zhì)),當(dāng)恰好完全生成KHCO3時(shí)停止放電。寫出此時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式:_CO2e3OH=HCOH2O_。解析(1)H生成物所具有的總能量反應(yīng)物所具有的總能量(393.50475.5283)kJmol1365 kJmol1,反應(yīng)熱只與具體反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)有關(guān),與溫度、壓強(qiáng)、催化劑、轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)物濃度等無關(guān),故選D。根據(jù)催化劑定

14、義,第二步反應(yīng)中,中間產(chǎn)物(FeO)氧化CO生成CO2,本身被還原成Fe,F(xiàn)eOCO=FeCO2,第二步反應(yīng)對總反應(yīng)速率沒有影響,說明第一步是慢反應(yīng),控制總反應(yīng)速率,第二步反應(yīng)速率大于第一步反應(yīng)速率。(2)曲線b和曲線a的平衡狀態(tài)相同,曲線b反應(yīng)速率較大,對于氣體分子數(shù)相同的反應(yīng),加壓可以增大濃度,正、逆反應(yīng)速率同倍數(shù)增大,加入催化劑,正、逆反應(yīng)速率同倍數(shù)增大,平衡不移動(dòng),曲線b僅改變一個(gè)條件,改變的條件可能是加入催化劑(或增大壓強(qiáng)),故答案為:加入催化劑(或增大壓強(qiáng));設(shè)CO的起始濃度為c(對于等氣體分子數(shù)反應(yīng),體積始終不變),平衡時(shí),c(CO)(1x)c molL1,c(CO2)xc mo

15、lL1,K。(3)圖2中,b點(diǎn)代表平衡點(diǎn),增大H2、CO的投料比,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,在a、b、c、d點(diǎn)中,CO的平衡轉(zhuǎn)化率最大的點(diǎn)是d。(4)該反應(yīng)是焓增、熵減反應(yīng),任何溫度下自由能大于0,任何溫度下不能自發(fā)進(jìn)行,故不可行。(5)負(fù)極上CO發(fā)生氧化反應(yīng)生成KHCO3,負(fù)極的電極反應(yīng)式:CO2e3OH=HCOH2O。6(2019濟(jì)南一模)氫氣是一種新型的綠色能源,又是一種重要的化工原料。以生物材質(zhì)(以C計(jì))與水蒸氣反應(yīng)制取H2是一種低耗能、高效率的制H2方法。該方法由氣化爐制造H2和燃燒爐再生CaO兩步構(gòu)成。氣化爐中涉及的反應(yīng)為.C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)K1;.CO(g)H2

16、O(g)CO2(g)H2(g)K2;.CaO(s)CO2(g)CaCO3(s)K3;(1)該工藝制H2總反應(yīng)可表示為C(s)2H2O(g)CaO(s)CaCO3(s)2H2(g),其反應(yīng)的平衡常數(shù)K_K1K2K3_(用K1、K2、K3的代數(shù)式表示)。在2 L的密閉容器中加入一定量的C(s)、H2O(g)和CaO(s)。下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_b、c_。a容器內(nèi)混合物的質(zhì)量不變bH2與H2O(g)的物質(zhì)的量之比不再變化c混合氣體的密度不再變化d形成a mol HH鍵的同時(shí)斷裂2a mol HO鍵(2)對于反應(yīng),不同溫度和壓強(qiáng)對H2產(chǎn)率影響如下表。壓強(qiáng)溫度p1/MPap2/MPa500 4

17、5.6%51.3%700 67.8%71.6%由表中數(shù)據(jù)判斷:p1_p2(填“”“p2;A減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),與圖象不符,錯(cuò)誤;B根據(jù)表格數(shù)據(jù),升高溫度,氫氣的產(chǎn)率增大,說明平衡正向移動(dòng),與圖象吻合;C升高溫度,平衡正向移動(dòng),水的含量減少,降低壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),水的含量減少,與圖象不符;D升高溫度,平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,與圖象吻合,正確。(3)設(shè)CO中碳氧鍵的鍵能為x kJmol1,反應(yīng)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.1 kJmol1反應(yīng)物的鍵能之和生成物的鍵能之和(x4642)(8032436),解得x1072.9。(4)反應(yīng)CaO(s)CO2(g)CaCO3

18、(s),若平衡時(shí)再充入CO2,使其濃度增大到原來的2倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng);溫度不變,平衡常數(shù)不變,K不變,則重新平衡后,CO2濃度不變。7(2019仿真模擬4)“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注,CO2的有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題。(1)已知:CO2(g)2H2(g)C(s)2H2O(g)H90.0 kJmol1;H2O(l)=H2O(g)H44.0 kJmol1;C(s)的燃燒熱H394.0 kJmol1。則表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為_H2(g)O2(g)=H2O(l)_H286.0_kJmol1_。(2)在0.1 MPa、Ru/TiO2催化下,將H2和CO2按投料比n(H2)n

19、(CO2)41置于恒壓密閉容器中發(fā)生反應(yīng):反應(yīng) CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H1反應(yīng) CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H2測得CO2轉(zhuǎn)化率、CH4和CO選擇性隨溫度變化情況分別如圖1和圖2所示。(選擇性:轉(zhuǎn)化的CO2中生成CH4或CO的百分比)反應(yīng)的H1_(填“”“”或“”)0;理由是_反應(yīng)在350_達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)_。溫度過低或過高均不利于反應(yīng)的進(jìn)行,原因是_溫度過低,化學(xué)反應(yīng)速率慢;溫度過高,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行且CH4的選擇性減小_。350 時(shí),反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp2.89104(MPa)2(用平衡分壓

20、代替平衡濃度計(jì)算,分壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。為減少CO在產(chǎn)物中的比率,可采取的措施有降低溫度或增大壓強(qiáng)(列舉一條)。(3)為探究反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系,向恒容密閉容器中通入濃度均為1.0 molL1的H2與CO2。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)繪制出反應(yīng)速率與濃度的關(guān)系曲線:v正c(CO2)和v逆c(H2O)。則曲線v正c(CO2)對應(yīng)的是圖3中的曲線乙(填“甲”或“乙”);該反應(yīng)達(dá)到平衡后,某一時(shí)刻降低溫度,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則此時(shí)曲線甲對應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為D(填字母,下同)。曲線乙對應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為C。解析(1)由題意知CO2(g)2H2(g)C(s)2H2O(g)H90.0 kJmol1、H2O(l)=H

21、2O(g)H44.0 kJmol1、C(s)O2(g)=CO2(g)H394.0 kJmol1,根據(jù)蓋斯定律,由(2)可得H2(g)O2(g)=H2O(l)H286.0 kJmol1。(2)由題圖2可知,溫度400 時(shí),容器中只發(fā)生反應(yīng),結(jié)合題圖1可知,反應(yīng)在350 達(dá)到平衡狀態(tài)后,隨溫度升高CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。溫度過低,反應(yīng)速率慢;溫度過高,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行且CH4的選擇性減小,故溫度過低或過高均不利于反應(yīng)的進(jìn)行。設(shè)CO2的起始投料量為x mol,則 CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)起始(mol) x 4x 0 0轉(zhuǎn)化(mol) 0.8x 3.

22、2x 0.8x 1.6x平衡(mol) 0.2x 0.8x 0.8x 1.6x平衡時(shí)CO2的分壓為0.1 MPa,H2的分壓為0.1 MPa,CH4的分壓為0.1 MPa,H2O(g)的分壓為0.1 MPa,故反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp2.89104(MPa)2。降低溫度或增大壓強(qiáng)都能減少CO在產(chǎn)物中的比率。(3)由題意及題圖3可知,曲線乙為v正c(CO2);降低溫度反應(yīng)速率減小,平衡正向移動(dòng),重新達(dá)到平衡時(shí),H2O的濃度增大,CO2的濃度減小,則此時(shí)曲線甲對應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為D,曲線乙對應(yīng)的平衡點(diǎn)可能為C。8(2019全國,28)水煤氣變換CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)是重要的化工過程

23、,主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中?;卮鹣铝袉栴}:(1)Shibata曾做過下列實(shí)驗(yàn):使純H2緩慢地通過處于721 下的過量氧化鉆CoO(s),氧化鈷部分被還原為金屬鈷Co(s),平衡后氣體中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.025 0。在同一溫度下用CO還原CoO(s),平衡后氣體中CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.019 2。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,還原CoO(s)為Co(s)的傾向是CO_大于_H2(填“大于”或“小于”)。(2)721 時(shí),在密閉容器中將等物質(zhì)的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用適當(dāng)?shù)拇呋瘎┻M(jìn)行反應(yīng),則平衡時(shí)體系中H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_C_(填標(biāo)號)。A0.50(3)我國學(xué)

24、者結(jié)合實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果,研究了在金催化劑表面上水煤氣變換的反應(yīng)歷程,如圖所示,其中吸附在金催化劑表面上的物種用*標(biāo)注??芍簹庾儞Q的H_小于_0(填“大于”“等于”或“小于”)。該歷程中最大能壘(活化能)E正_2.02_eV,寫出該步驟的化學(xué)方程式_COOH*H*H2O*=COOH*2H*OH*(或H2O*=H*OH*)_。(4)Shoichi研究了467 、489 時(shí)水煤氣變換中CO和H2分壓隨時(shí)間變化關(guān)系(如圖所示),催化劑為氧化鐵,實(shí)驗(yàn)初始時(shí)體系中的pH2O和pCO相等、pCO2和pH2相等。計(jì)算曲線a的反應(yīng)在3090 min內(nèi)的平均速率(a)_0.004_7_kPamin1。46

25、7 時(shí)pH2和pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是_b_、_c_。489 時(shí)pH2和pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線分別是_a_、_d_。解析(1)由題給信息可知,H2(g)CoO(s)Co(s)H2O(g)()K139,由題給信息可知,CO(g)CoO(s)Co(s)CO2(g)()K251.08。相同溫度下,平衡常數(shù)越大,反應(yīng)傾向越大,故CO還原氧化鈷的傾向大于H2。(2)第(1)問和第(2)問的溫度相同,利用蓋斯定律,由()()得CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K1.31。設(shè)起始時(shí)CO(g)、H2O(g)的物質(zhì)的量都為1 mol,容器體積為1 L,在721 下,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)H2的物質(zhì)的

26、量為x mol, CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)起始 1 mol 1 mol 0 0轉(zhuǎn)化 x mol x mol x mol x mol平衡 (1x)mol (1x)mol x mol x molK1.31,則x1x,得x0.5,0.25;該反應(yīng)為可逆反應(yīng),所以x1,故0.5,即氫氣的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)介于0.250.5之間,故選C。(3)觀察起始態(tài)物質(zhì)的相對能量與終態(tài)物質(zhì)的相對能量知,終態(tài)物質(zhì)相對能量低于始態(tài)物質(zhì)相對能量,說明該反應(yīng)是放熱反應(yīng),H小于0。過渡態(tài)物質(zhì)相對能量與起始態(tài)物質(zhì)相對能量相差越大,活化能越大,由題圖知,最大活化能E正1.86 eV(0.16 eV)2.02 eV

27、,該步起始物質(zhì)為COOH*H*H2O*,產(chǎn)物為COOH*2H*OH*。(4)由題圖可知,3090 min內(nèi)(a)0.004 7 kPamin1。水煤氣變換中CO是反應(yīng)物,H2是產(chǎn)物,又該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向左移動(dòng),重新達(dá)到平衡時(shí),H2的壓強(qiáng)減小,CO的壓強(qiáng)增大。故a曲線代表489 時(shí)pH2隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線,d曲線代表489 時(shí)pCO時(shí)間變化關(guān)系的曲線,b曲線代表467 時(shí)PH2隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線,c曲線代表467 時(shí)pCO隨時(shí)間變化關(guān)系的曲線。9.反應(yīng)aA(g)bB(g) cC(g)(H”“”或“”),判斷的理由是_;(6)達(dá)到第三次平衡后,將容器的體積擴(kuò)大一倍,假定10 m

28、in后達(dá)到新的平衡,請?jiān)谙聢D中用曲線表示第階段體系中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化的趨勢(曲線上必須標(biāo)出A、B、C)?!窘馕觥繄D像題的解答要看清圖像的橫、縱坐標(biāo)所代表的意義,曲線的走勢,然后結(jié)合原理分析作答。(1)依據(jù)圖示A、B、C三種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的變化分別為1 molL1、3 molL1、2 molL1,故abc132。(2)v(A)(2.01.00)molL1/20.0min0.05 molL1min1、v(A)(1.000.62) molL1/15.0 min0.025 molL1min1、v(A)( 0.620.50) molL1/10 min0.012 molL1min1。故 v(A) v(A) v(A)。(3)由圖可知(B)0.5,(B)1.14/3.000.38,(B)0.36/1.860.19,則B的平衡轉(zhuǎn)化率最小的是(B),其值為0.19。(4)第一次平衡后A、B的濃度從平衡點(diǎn)開始降低,而C的物質(zhì)的量濃度突然變?yōu)?,則平衡向右移動(dòng),此時(shí)采取的措施是將C從平衡混合物中液化分離出去。(5)第二次平衡后A、B的濃度從平衡點(diǎn)開始降低,C的濃度增大,因?yàn)樵摲磻?yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),說明原平衡因降低溫度而右移,故T2T3。(6)第三次平衡后,將容器的體積擴(kuò)大一倍,即減小壓強(qiáng),開始時(shí)A、B、C的濃度變?yōu)樵瓉硪话?,?/p>

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