2021年高考化学易错题专题训练（一）化学反应速率和化学平衡计算（含解析）.docx

1、化学反应速率和化学平衡计算【错题纠正】例题1、.二甲醚是一种重要的清洁燃料，可以通过CH3OH分子间脱水制得：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H23.5kJmol1。在t1，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度随时间变化如图所示。(1)该条件下反应平衡常数表达式K_；在t1 时，反应的平衡常数为_，达到平衡时n(CH3OCH3):n(CH3OH): n(H2O)=_。(2)相同条件下，若改变起始浓度，某时刻各组分浓度依次为：c(CH3OH)0.4 molL1、c(H2O)0.6 molL1、c(CH3OCH3)2.4molL1，此时正、逆反应速率的大小：v正_v逆(填

2、“”、“K，则反应逆向进行， v(正)v(逆)。.(1) M的转化率为60%，则M减少了1 molL-160=0.6 molL-1，由方程式可知N也减少了0.6 molL-1，N的转化率为100%=25%；(2)该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，则M的转化率增大；(3)由(1)可知平衡时M、N、P、Q的浓度分别为0.4 molL-1、1.8 molL-1、0.6 molL-1、0.6 molL-1，则该温度下的平衡常数为：K=0.5，当反应物的起始浓度分别为c(M)4molL1，c(N)a molL1时，根据三段式：则平衡常数K=0.5，解得a=6。【答案】.(1)55:2:4 (2)

3、 ”“0，在一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，则该反应的化学平衡常数K ，达到平衡时，CH4(g)的转化率为 。7Bodensteins研究了下列反应：2HI(g) H2(g)I2(g)，在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表，根据实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为_。t/min020406080120x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.7848乙苯催化脱氢

4、制苯乙烯反应：CH2CH3(g) CHCH2(g)H2(g)，维持体系总压强p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为，则在该温度下反应的平衡常数K_(用等符号表示)。9某温度下，反应2A(g) B(g)C(g)的平衡常数为1，在容积为2 L的密闭容器中加入A(g)。20 s时测得各组分的物质的量如下表，则反应前20 s的平均速率为 ，正反应速率 逆反应速率。物质A(g)B(g)C(g)物质的量/mol1.20.60.610.在1.0 L真空密闭容器中充入4.0 mol A(g)和4.0 mol B(g)，在一定温度下进行反应：A(g)B(g)

5、 C(g)H，测得不同时刻该容器内物质的物质的量如下表，随着温度的升高，该反应的化学平衡常数减小，则H_(填“”、“”或“”)0，反应从起始到20 min内C的平均反应速率是_。该温度下，上述反应的化学平衡常数为_。平衡时体系内气体的总压强是反应起始时总压强的_。时间/min010203040n(A)/mol4.02.51.5n2n3n(C)/mol01.5n13311用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件，能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅，其反应如下：3SiCl4(g)2N2(g)6H2(g) Si3N4(s)12HCl(g)H”“”或“”)。12

6、. 100 时，若将0.100 mol N2O4气体放入1 L密闭容器中，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，c(N2O4)随时间的变化如表所示。在040s时段，化学反应速率v(NO2)为_ molL1s1；此温度下的化学平衡常数K为_。若将9.2 g NO2和N2O4气体放入1 L密闭容器中，某时刻测得容器内气体的平均相对分子质量为50，则此时v正(N2O4)_v逆(N2O4)(填“”“”或“”)。时间/s0204060801000.1000.0700.0500.0400.0400.040参考答案【变式练习】1. (1)p1p2p3升高温度、降低压强KaKbKc(2)66.7%【解析】(1

7、)正反应是气体体积增大的反应，增大压强，CO的含量降低，根据图像可知，在温度相等时p1对应的CO含量最高，则p1、p2、p3的大小关系是p1p2p3。升高温度CO的含量升高，说明正反应是吸热反应，所以欲提高C与CO2反应中CO2的平衡转化率，应采取的措施为升高温度、降低压强。平衡常数只与温度有关系，升高温度平衡右移，平衡常数增大，则图中a、b、c三点对应的平衡常数大小关系是KaKb(3)B【解析】(1)设平衡时H2S转化的物质的量为x molH2S(g)CO2(g) COS(g)H2O(g)起始/mol 0.400.1000转化/mol x x x x平衡/mol 0.40x 0.10x x

8、x由题意得：0.02解得：x0.01H2S的平衡转化率1100%2.5%，K2.8103；(2)温度升高，水的平衡物质的量分数增大，平衡右移，则H2S的转化率增大，故21。温度升高，平衡向吸热反应方向移动，故H0。(3)A项，充入H2S，H2S的转化率反而减小；B项，充入CO2，增大了一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，故H2S的转化率增大；C项，充入COS，平衡左移，H2S的转化率减小；D项，充入N2，对平衡无影响，不改变H2S的转化率。1. v(HCl)1.8103 molmin1【解析】设2.06.0 min内，HCl转化的物质的量为n2HCl(g)O2(g) H2O(g)C

9、l2(g) 2 1 n(5.41.8)103 mol解得n7.2103 mol，则v(HCl)1.8103 molmin12. 0.0010 molL1s1【解析】由题图可知，060 s时段，N2O4的物质的量浓度变化为0.060 molL1，v(N2O4)0.0010 molL1s1。3. v(A)v(A)v(A)0.05 molL1min1【解析】由图给数据计算可得：v(A)0.025 molL1min1，v(A)0.0127 molL1min1，v(A)0.006 molL1min1，故v(A)v(A)v(A)。有物的量之比等于化学计量数之比可得v1(C)2v1(A)0.05 molL1

10、min1。4. 向正反应方向 0.5【解析】由图可知8 min时反应处于平衡状态，c(Cl2)0.3 mol/L、c(CO)0.1 mol/L、c(COCl2)0.9 mol/L，则原平衡常数K30，向容器中各加入2 mol三种物质时，Qc0.6K2.6，故反应向逆反应方向进行。6. 0.1875 25%【解析】由图可知，10 min时反应到达平衡，平衡时水蒸气、氢气的浓度均为0.75 molL1，则：平衡常数K0.1875，平衡时甲烷转化率100%25%。7. 【解析】由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终x(HI)均为0.784，说明此时已达到了平衡状态。设HI

11、的初始浓度为1 molL1，则： 2HI(g) H2(g)I2(g)初始浓度/molL1 1 0 0转化浓度/molL1 0.216 0.108 0.108平衡浓度/molL1 0.784 0.108 0.108K8. Kp或【解析】从浓度角度求Kc：根据阿伏加德罗定律的推论，总压强p相同时，乙苯的转化率为，由此可得：，V反应后(1)V，根据方程式及平衡常数的定义：Kc。从压强角度求Kp：容器中氢气的物质的量为n，苯乙烯的物质的量为n，乙苯的物质的量为(1)n，气体的总物质的量为(1)n，所以氢气的分压为，苯乙烯的分压为，乙苯的分压为，因此Kp。9. 0.03 molL1s1 大于【解析】由题

12、意知前20 s的平均速率为v(A)1.2 mol/(2 L20 s)0.03 molL1s1，20 s时，Qc(B)c(C)/c2(A)0.25K，可逆反应向正方向进行，正反应速率大于逆反应速率。10. 0.125 molL1min1 30.625【解析】温度升高，化学平衡常数减小，说明化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，故H0。由20 min内n(A)2.5 mol，根据化学方程式计算，n(C)2.5 mol，则v(C)0.125 molL1min1。(2)根据图中数据知在30 min时反应处于平衡状态，n(C)3 mol，根据三段式计算，平衡时n(A)n(B)1 mol，故平衡时c(C)

13、3 mol/L，c(A)c(B)1 mol/L，则该温度下平衡常数K3。等温度、等体积条件下，压强之比等于物质的量之比，则平衡时体系内的总压强与反应起始时总压强之比为0.625。11. (1)0.02 【解析】反应达到平衡后，n(Si3N4)0.02 mol，故v(H2)0.02 mol/(Lmin)。温度降低，平衡正向移动，n(H2)减小，n(HCl)增大，故达到新平衡时。12. 0.002 50.36【解析】在040 s时段，v(NO2)2v(N2O4)20.002 5 molL1s1。由表中数据可知，60 s时反应达到平衡，平衡时，c(N2O4)0.040 molL1，c(NO2)2(0.1000.040) molL10.12 molL1，K0.36。某时刻，n(混合气体)0.184 mol，设n(NO2)x mol，n(N2O4)y mol，则xy0.184,46x92y9.2，将两式联立得：x0.168，y0.016，则c(NO2)0.168 molL1，c(N2O4)0.016 molL1，Q1.764K0.36，反应逆向进行，v正(N2O4)v逆(N2O4)。