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1、第二章 第三节 第 2 课时一、选择题1有一处于平衡状态的反应 X(g)3Y(g)2Z(g) Hb解析：A 项中增加 B 气体，相当于压强增大，平衡正向移动，所以 b”“p，A 的质量分数增大；加入 B 时(容器体积不变)平衡向正反应方向移动，A 的转化率增大；升高温度，平衡向正反应方向移动，c(C)增大，c(B)减小，即减小；加入催化剂，平衡不移动，混合物的总物质的量不变。cBcC答案：(1)放热 (2)增大 (3)增大 (4)减小 (5)不变12反应 mA(g)nB(g)pC(g)在一定温度和不同压强下达到平衡时，分别得到 A 的物质的量浓度如下表所示：压强/Pa 21055105 110
2、6c(A)/(molL1)0.080.20 0.44分析表中数据，回答：(1)当压强从 2105 Pa 增加到 5105 Pa 时，平衡_(填“向左” “向右”或“不”)移动，理由是_。(2)当压强从 5105 Pa 增加到 1106 Pa 时，该反应的化学平衡_移动，判断的依据是_，可能的原因是_。解析：(1)2.5，2.5。p2p15 1052 105cA2cA1说明浓度的变化只与体积变化有关，化学反应对它无影响，即化学平衡不移动。(2)由2，2.2，p3p21 1065 105cA3cA20.440.20说明 p 改变，化学平衡向生成 A 的方向移动，由(1)知 nmp，故升压时，必然是
3、 B转化为液态或固态，变成逆反应方向为气体分子数减少的方向。答案：(1)不 当压强增大 2.5 倍时，c(A)增大 2.5 倍，说明平衡没有移动，即mnp(2)向左 当压强增大 2 倍时，c(A)却增加了 2.2 倍，说明平衡向生成 A 的方向移动，增大压强时，B 转化为液态或固态13如图，甲、乙、丙分别表示在不同条件下可逆反应 A(g)B(g)xC(g)的生成物C 在反应混合物中的百分含量 w(C)和反应时间(t)的关系。(1)若甲图中两条曲线分别表示有催化剂和无催化剂的情况，则_曲线表示无催化剂时的情况，原因是_。(2)若乙图表示反应达到平衡后分别在恒温恒压条件下和恒温恒容条件下充入氦气后
4、的情况，则_曲线表示恒温恒容的情况，原因是_。(3)根据丙图可以判断该可逆反应的正反应是_热反应，化学计量数 x 的值_。(4)丁图表示在某固定容积的密闭容器中上述可逆反应达到平衡后某物理量随着温度(T)的变化情况，根据你的理解，丁图的纵坐标可以是_，原因为_。解析：(1)催化剂能加快反应速率，缩短到达平衡的时间，所以 a 曲线表示有催化剂，b 曲线表示无催化剂；(2)恒温恒容条件下，向平衡体系中充入氦气，平衡不移动。恒温恒压条件下充入氦气，相当于对原平衡减压，则平衡向体积增大的方向移动；(3)由丙可知，恒压下升温，平衡向正向移动，所以正反应为吸热反应。恒温下加压，平衡逆向移动，所以正反应为体
5、积增大的反应，x2。(4)升温，平衡向正反应方向移动，C 的浓度增大，w(C)增大等。答案：(1)b b 达到平衡所用时间长，说明 b 的反应速率小于 a(2)a a 中充入氦气，w(C)不变，平衡不移动(3)吸 大于 2(4)w(C)或 C 的浓度或反应物的转化率 温度升高，平衡向吸热即正反应方向移动14(2014天津卷)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol1。一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的 H2S 杂质常用氨水吸收，产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液
6、再生，写出再生反应的化学方程式：_。(2)步骤中制氢气原理如下：，CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H206.4 kJmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) H41.2 kJmol1对于反应，一定可以提高平衡体系中 H2百分含、量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂d降低压强利用反应，将 CO 进一步转化，可提高 H2产量。若 1 mol CO 和 H2的混合气体(CO的体积分数为 20%)与 H2O 反应，得到 1.18 mol CO、CO2和 H2的混合气体，则 CO 转化率为_。(3)图 1 表示 500 、60.0 MPa 条
7、件下，原料气投料比与平衡时 NH3体积分数的关系。根据图中 a 点数据计算 N2的平衡体积分数：_。(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图 2 坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。解析：本题考查了氧化还原反应、化学平衡的分析与有关计算等，意在考查考生运用所学知识综合分析、解决问题的能力。(1)由题意可知空气中的 O2将2 价硫氧化为硫单质，同时生成 NH3H2O，根据得失电子守恒将方程式配平即可。(2)反应
8、为气体物质的量增大的吸热反应，降低压强使平衡右移，但反应速率减小，d 错；催化剂不能改变反应限度，即不能改变 H2百分含量，c 错；增大水蒸气浓度虽可使反应速率增大且使平衡右移，但平衡体系中 H2的百分含量不一定增大，b 错；升高温度可使反应速率增大，且平衡右移，H2百分含量增大，a 对。CO 与 H2O(g)的反应中，反应体系的气体物质的量不变，而 1 mol CO 与 H2的混合气体参加反应生成 1.18 mol CO、CO2和 H2的混合气体，说明有 0.18 mol H2O(g)参加反应，则参加反应的 CO 也为 0.18 mol，则其转化率为100%90%。(3)由图 1 可以看出，
9、当 N2与 H2物质的量之比为 13 时，0.18 mol1 mol 20%NH3的平衡体积分数最大，为 42%。设平衡时转化的 N2的物质的量为 x mol，由三段式：N2 3H2 2NH3n(起始)(mol): 1 3 0n(转化)(mol): x 3x 2xn(平衡)(mol): 1x 33x 2x100%42%，解得 x0.59，则平衡时 N2的体积分数为2x1x33x2x100%14.5%。1x1x33x2x(4)作图时要注意开始时 NH3物质的量不断增多，是因为反应正向进行(反应未达平衡)，当反应达到平衡后，此时再升高温度，平衡逆向移动，NH3的物质的量减小。答案：(1)2NH4HSO22NH3H2O2S= = = = =一定条件(2)a 90%(3)14.5%(4)如图(5) 对原料气加压；分离液氨后，未反应的 N2、H2循环使用