2022年高考化学一轮复习 第7章 第35讲 专项提能特训13 多平衡体系的综合分析
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1、专项提能特训专项提能特训 13 多平衡体系的综合分析多平衡体系的综合分析 1相同温度下,分别在起始体积均为 1 L 的两个密闭容器中发生反应:X2(g) 3Y2(g)2XY3(g) Ha kJ mol 1,实验测得反应的有关数据如下表。 容器 反应条件 起始物质的量/mol 达到平衡所 用时间/min 达到平衡过 程中的能量 变化 X2 Y2 XY3 恒容 1 3 0 10 放热 0.1a kJ 恒压 1 3 0 t 放热 b kJ 下列叙述正确的是( ) A对于上述反应,中反应的平衡常数 K 的数值不同 B中:从开始至 10 min 内的平均反应速率 v(X2)0.1 mol L 1 min
2、1 C中:X2的平衡转化率小于 10% Db0.1a 答案 D 解析 中反应温度相同,平衡常数 K 的数值相同,A 项错误;中反应放热 0.1a kJ,说 明 10 min 内 X2反应了 0.1 mol, 物质的量浓度改变量为 0.1 mol L 1, 所以其平均速率为 v(X 2) 0.01 mol L 1 min1,B 项错误;据容器中数据,可算出 X 2的平衡转化率为 10%,容器 是恒温恒压,容器是恒温恒容,容器相当于在容器的基础上加压,平衡右移,所以 X2的转化率大于 10%,容器放出的热量比容器多,C 项错误、D 项正确。 2甲烷分解体系中几种气体的平衡分压(p,单位为 Pa)与
3、温度(t,单位为)的关系如图所示。 (1)t1 时,向 V L 恒容密闭容器中充入 0.12 mol CH4,只发生反应 2CH4(g)C2H4(g) 2H2(g),达到平衡时,测得 p(C2H4)p(CH4)。CH4的平衡转化率为_。在上述平衡状 态某一时刻,改变温度至 t2 ,CH4以 0.01 mol L 1 s1 的平均速率增多,则 t1_(填 “”“”或“ (2)104.7 解析 (1)设平衡时甲烷转化 x mol,根据三段式法有: 2CH4(g)C2H4(g)2H2(g) 起始量/mol 0.12 0 0 变化量/mol x x 2 x 平衡量/mol 0.12x x 2 x 结合
4、题意知 0.12xx 2,解得 x0.08,故 CH4 的平衡转化率为0.08 0.12100%66.7%。根据题 图知,2CH4(g)C2H4(g)2H2(g)为吸热反应,改变温度,甲烷的浓度增大,即平衡左移, 则温度降低,t1t2。(2)将气体的平衡浓度换为平衡分压,可知 t3时,该反应的压强平衡常 数 KppC2H2 p 3H 2 p2CH4 10 1.31043 1032 Pa2104.7 Pa2。 3有效除去大气中的 SO2和氮氧化物,是打赢蓝天保卫战的重中之重。某温度下,N2O5 气 体在一体积固定的容器中发生如下反应:2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)(慢反应) H 0,
5、2NO2(g)N2O4(g)(快反应) H0,体系的总压强 p总和 p(O2)随时间的变化如图所示: (1)图中表示 O2压强变化的曲线是_(填“甲”或“乙”)。 (2)已知 N2O5 分解的反应速率 v0.12p(N2O5) kPa h 1, t10 h 时, p(N 2O5)_ kPa, v_kPa h 1(结果保留两位小数,下同)。 (3)该温度下 2NO2(g)N2O4 (g)反应的平衡常数 Kp_kPa 1(K p为以分压表示 的平衡常数)。 答案 (1)乙 (2)28.20 3.38 (3)0.05 解析 (1)根据反应分析,随着反应的进行氧气的压强从 0 开始逐渐增大,所以乙为氧
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