【典型总结】2014届四川高考化学训练提升：专题六《速率、平衡图表类综合题》

6　速率、平衡图表类综合题 1．目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)??CH3OH(g)＋H2O(g)。 (1)如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为4 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反应达平衡后，下列措施中能使c(CH3OH)增大的是　　　　。 a．升高温度 b．充入He(g)，使体系压强增大 c．将H2O(g)从体系中分离出来 d．再充入1 mol CO2和3 mol H2 (2)在一密闭的容积可变的容器中，一定温度下，加入1 mol CO2和3 mol H2，不同压力下反应达平衡时，测得的数据如下表。 压强(atm) 1 2 2 10 20 n(CH3OH)(mol) 0.22 0.30 0.86 0.92 0.96 由表中数据可以看出：增大压强，化学平衡向　　　　方向移动，而从2 atm加压到5 atm，甲醇的物质的量增大较多的原因可能是_____ _____。 解析　本题主要考查化学平衡理论的运用，意在考查考生的读图、识表及分析判断能力。(1)a项，由于反应物的总能量大于生成物的总能量，正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，c(CH3OH)减小；b项，充入He(g)，平衡不移动，c(CH3OH)不变；c项，将H2O(g)从体系中分离出来，平衡正向移动，c(CH3OH)增大；d项，再充入1 mol CO2和3 mol H2，假设容器扩大一倍，达到平衡再压缩，c(CH3OH)增大。(2)从表格中的数据不难看出，加压，平衡正向移动，从2 atm加压到5 atm，甲醇的物质的量增大较多的原因可能是压强增大后，CH3OH和H2O的状态由气态变为液态，有利于化学平衡正向移动，故CH3OH的产量有较大提高。 答案　(1)cd　(2)正反应　压强增大后，CH3OH和H2O的状态由气态变为液态，有利于化学平衡正向移动，故CH3OH的产量有较大提高 2．化工生产中原料转化与利用非常重要，现有反应：CCl4＋H2??CHCl3＋HCl，查阅资料可知沸点：CCl4为77 ℃，CHCl3为61.2 ℃。在密闭容器中，该反应达到平衡后，测得下表数据。 实验 序号 温度℃ 初始CCl4 浓度(mol·L－1) 初始H2浓度 (mol·L－1) CCl4的平 衡转化率 1 110 0.8 1.2 a 2 110 1.0 1.0 50% 3 100 1.0 1.0 b (1)在100 ℃时，此反应的化学平衡常数表达式为_____；在110 ℃时的平衡常数为_____。 (2)在实验2中，若1小时后反应达到平衡，则H2的平均反应速率为_____。在此平衡体系中再加入0.5 mol CCl4和1.0 mol HCl，平衡将向_____方向移动。 (3)实验1中，CCl4的转化率a_____50%(填“＞”、“＝”或“＜”)。实验3中，b的值_____(填字母序号)。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．由本题所给资料无法判断 解析　本题主要考查平衡常数的计算与转化率大小的判断，意在考查考生根据化学平衡常数表达式进行计算的能力。(1)根据题给各物质的沸点及反应温度可知所有物质均为气态，该反应的平衡常数表达式K＝；由实验2可知，CCl4的转化率为50%，则平衡时c(CCl4)＝c(H2)＝c(CHCl3)＝c(HCl)＝0.5 mol·L－1，则代入平衡常数表达式可得K＝1。(2)达到平衡后H2的转化浓度为0.5 mol·L－1，则H2的平均反应速率为0.5 mol/(L·h)；由于加入HCl的物质的量大于加入的CCl4的物质的量，使Q＞K，则平衡向逆反应方向移动。(3)实验1中，设CCl4转化浓度为x mol·L－1，K＝，解得x＝0.48，则CCl4的转化率＝×100%＝60%＞50%；实验3中，由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应，故无法判断。 答案　(1)K＝　1 (2)0.5 mol/(L·h)　逆反应　(3)＞　D 3．汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，对汽车加装尾气净化装置，可使有毒气体相互反应转化为无毒气体。 (1)4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g)　ΔH＝－1 200 kJ·mol－1 对于该反应，温度不同(T2＞T1)、其他条件相同时，下列图像正确的是_____(填代号)。 (2)汽车尾气中CO与H2O(g)在一定条件下可以发生反应：CO(g)＋H2O(g) ??CO2(g)＋H2(g) ... ...