反應條件對化學平衡的影響 (1)化學平衡移動:一定條件下的可逆反應達到平衡狀態以后.反應條件改變.平衡混合物中各組分的濃度也隨之發生改變而達到新的平衡狀態.這種由一個平衡達到新的平衡的過程稱為化學平衡移動. (2)反應條件對化學平衡的影響 ①改變溫度: 升高溫度.化學平衡向吸熱反應方向移動. 降低溫度.化學平衡向放熱反應方向移動. ②改變濃度: 若Qc<Kc.化學平衡正向移動. 若Qc>Kc.化學平衡逆向移動. ③改變壓強: 若Qp<Kp.化學平衡正向移動. 若Qp>Kp.化學平衡逆向移動. (3)勒夏特列原理:在封閉體系中.如果只改變平衡體系中的一個條件時.平衡將向減弱這個條件改變的方向移動. 典型例題 [例1] 二甲醚是一種重要的清潔燃料.也可替代氟利昂作制冷劑等.對臭氧層無破壞作用.工業上可利用煤的氣化產物合成二甲醚. 請回答下列問題: ⑴ 煤的氣化的主要化學反應方程式為: . ⑵ 煤的氣化過程中產生的有害氣體H2S用Na2CO3溶液吸收.生成兩種酸式鹽.該反應的化學方程式為: . ⑶ 利用水煤氣合成二甲醚的三步反應如下: ① 2H2 CH3OH(g),ΔH = -90.8 kJ·mol-1 ② 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g),ΔH= -23.5 kJ·mol-1 ③ CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g),ΔH= -41.3 kJ·mol-1 總反應:3H2 CH3OCH3(g) + CO2 (g)的ΔH= , 一定條件下的密閉容器中.該總反應達到平衡.要提高CO的轉化率.可以采取的措施是 . a.高溫高壓 b.加入催化劑 c.減少CO2的濃度 d.增加CO的濃度 e.分離出二甲醚 ⑷ 已知反應②2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g)某溫度下的平衡常數為400 .此溫度下.在密閉容器中加入CH3OH .反應到某時刻測得各組分的濃度如下: 物質 CH3OH CH3OCH3 H2O 濃度/(mol·L-1) 0.44 0.6 0.6 ① 比較此時正.逆反應速率的大小:v正 v逆 (填“> .“< 或“= ). ② 若加入CH3OH后.經10 min反應達到平衡.此時c(CH3OH) = ,該時間內反應速率v(CH3OH) = . 解析:(1)煤生成水煤氣的反應為C+H2OCO+H2. (2)既然生成兩種酸式鹽.應是NaHCO3和NaHS.故方程式為: Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS. (3)觀察目標方程式.應是①×2+②+③.故△H=2△H1+△H2+△H3=-246.4kJ· mol -1. 正反應是放熱反應.升高溫度平衡左移.CO轉化率減小,加入催化劑.平衡不移動.轉化率不變,減少CO2的濃度.分離出二甲醚.平衡右移.CO轉化率增大,增大CO濃度.平衡右移.但CO轉化率降低,故選c.e. (4)此時的濃度商Q==1.86<400.反應未達到平衡狀態.向正反應方向移動.故正>逆,設平衡時生成物的濃度為0.6+x.則甲醇的濃度為(0.44-2x)有:400=.解得x=0.2 mol·L-1.故0.44 mol·L-1-2x=0.04 mol·L-1. 由表可知.甲醇的起始濃度度為 mol·L-1=1.64 mol·L-1.其平衡濃度為0.04 mol·L-1. 10min變化的濃度為1.6 mol·L-1.故(CH3OH)=0.16 mol·L-1·min-1. 答案:(1) C+H2OCO+H2. (2) Na2CO3+H2S==NaHCO3+NaHS (3) -246.4kJ· mol -1 c.e (4) ①> ②0.04 mol·L-1 0.16 mol·L-1·min-1 命題立意:本題是化學反應原理的綜合性試題.考查了化學方程式的書寫.蓋斯定律的應用.化學平衡移動原理.和利用濃度商和平衡常數的關系判斷平衡移動的方向.平衡常數和速率的計算等. [例2] 反應aM cP達到平衡時.M的體積分數y(M)與反應條件的關系如圖所示.其中:Z表示反應開始時N的物質的量與M的物質的量之比.下列說法正確的是 A.同溫同壓Z時.加入催化劑.平衡時Q的體積分數增加 B.同壓同Z時.升高溫度.平衡時Q的體積分數增加 C.同溫同Z時.增加壓強.平衡時Q的體積分數增加 D.同溫同壓時.增加Z.平衡時Q的體積分數增加. 答案:B 解析:本題考查了平衡移動原理的應用.A項加入催化劑只能改變反應速率.不會使平衡移動.B項由圖像(1)知隨著溫度的升高M的體積分數降低.說明正反應吸熱.所以溫度升高平衡正向移動.Q的體積分數增加.C項對比可以看出相同溫度條件.壓強增大M的體積分數增大.所以正反應是體積縮小的反應.增大壓強Q的體積分數減小.D項由C項可以判斷D也不對. [鞏固練習1](福建省泉州一中2010屆高三上學期期中考試)在1 L密閉容器中.把1 mol A和1 mol B混合發生如下反應: 3AxC.當反應達到平衡時.生成0.4 mol D.并測得C的平衡濃度為0.4 mol·Lˉ1.下列敘述中不正確的是 A.x的值為2 B.A的轉化率為40% C.B的平衡濃度為0.8 mol·Lˉ1 D.D的體積分數為20% 答案 B [鞏固練習2](貴州省巴結中學2010屆高三10月月考)某體積可變的密閉容器.盛有適量的A和B的混合氣體.在一定條件下發生反應: .若維持溫度和壓強不變.當達到平衡時.容器的體積為VL.其中C氣體的體積占10%.下列推斷正確 ( ) ①原混合氣體體積為1.2VL, ②原混合氣體的體積為1.1VL, ③反應達平衡時氣體A消耗0.05VL, ④反應達平衡時氣體B消耗掉0.05VL. A.②③ B.②④ C.①③ D.②① 答案 A [鞏固練習3](重慶西南師大附中2010年上學期期末考試)T℃時.A氣體與B氣體反應生成C氣體.反應過程中A.B.C物質的量變化如圖(Ⅰ)所示,若保持其他條件不變.溫度分別為T1和T2時.B的體積分數與時間的關系如圖(Ⅱ)所示.則下列結論正確的是( ) A.在(t1+1)min時.保持其他條件不變.增大壓強.平衡向逆反應方向移動 B.在(t1+1)min時.保持容器總壓強不變.通入稀有氣體.平衡向正反應方向移動 C.不再增減物質.只改變壓強或溫度時.A的體積分數V(A)%變化范圍為25%<V(A)%<40% D.其他條件不變.升高溫度.正.逆反應速率均增大.且A的轉化率增大 答案 C 基礎過關 第4課時 反應速率與限度理論在化工生產上的應用 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某化學小組在實驗室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
①緩慢向燒瓶中(見圖a)通入過量混合氣進行“浸錳”操作,主要反應原理為:
SO2+H2O=H2SO3
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O
(鐵浸出后,過量的SO2會將Fe3+還原為Fe2+
②向“浸錳”結束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末.
③再用Na2CO3溶液調節pH為3.5左右,過濾.
④調節濾液pH為6.5~7.2,加入NH4HCO3,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳.
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回答:
(1)“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6的生成,溫度對“浸錳”反應的影響如圖b,為減少MnS2O6 的生成,“浸錳”的適宜溫度是
 

(2)查閱表1,③中調pH為3.5時沉淀的主要成分是
 
.②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是
 
,相應反應的離子方程式為
 

表1:生成相應氫氧化物的pH
物質 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Cu(OH)2
開始沉淀pH 2.7 7.6 8.3 4.7
完全沉淀pH 3.7 9.6 9.8 6.7
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質MnS除去Cu2+,經過濾,得到純凈的MnSO4.用平衡移動原理解釋加入MnS的作用
 

(4)④中加入NH4HCO3后發生反應的離子方程式是
 

(5)檢驗④中沉淀是否洗滌干凈的方法是
 

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某化學小組在實驗室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):

① 緩慢向燒瓶中(見圖)通入過量混合氣進行“浸錳”操作,主要反應原理為:

SO2+ H2O = H2SO3

MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O

(鐵浸出后,過量的SO2 會將Fe3+還原為Fe2+

② 向“浸錳”結束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。

③ 再用Na2CO3溶液調節pH為3.5左右,過濾。

④ 調節濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳。

回答:

(1)“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6 的生成,溫度對“浸錳”反應的影響如下圖,為減少MnS2O6 的生成,“浸錳”的適宜溫度是           。

(2)查閱表1,③中調pH為3.5時沉淀的主要成分是       。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是         ,相應反應的離子方程式為          。

表1:生成相應氫氧化物的pH

物質

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

Cu(OH)2

開始沉淀pH

2.7

7.6

8.3

4.7

完全沉淀pH

3.7

9.6

9.8

6.7

 

(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質MnS除去Cu2+,經過濾,得到純凈的MnSO4。用平衡移動原理解釋加入MnS的作用_________________。

(4)④中加入NH4HCO3 后發生反應的離子方程式是____________________。

(5)檢驗④中沉淀是否洗滌干凈的方法是           。

 

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某化學小組在實驗室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質為鐵及銅的化合物等)制備高純碳酸錳,過程如下(部分操作和條件略):
① 緩慢向燒瓶中(見圖)通入過量混合氣進行“浸錳”操作,主要反應原理為:

SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(鐵浸出后,過量的SO2 會將Fe3+還原為Fe2+
② 向“浸錳”結束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液調節pH為3.5左右,過濾。
④ 調節濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅色的沉淀生成,過濾、洗滌、干燥,得到高純碳酸錳。
回答:
(1)“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6 的生成,溫度對“浸錳”反應的影響如下圖,為減少MnS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是          。

(2)查閱表1,③中調pH為3.5時沉淀的主要成分是      。②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是        ,相應反應的離子方程式為         。
表1:生成相應氫氧化物的pH

物質
 
Fe(OH)3
 
Fe(OH)2
 
Mn(OH)2
 
Cu(OH)2
 
開始沉淀pH
 
2.7
 
7.6
 
8.3
 
4.7
 
完全沉淀pH
 
3.7
 
9.6
 
9.8
 
6.7
 
 
(3)③中所得的濾液中含有Cu2+,可添加過量的難溶電解質MnS除去Cu2+,經過濾,得到純凈的MnSO4。用平衡移動原理解釋加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后發生反應的離子方程式是____________________。
(5)檢驗④中沉淀是否洗滌干凈的方法是          。

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合成氨工業對化學工業和國防工業具有重要意義。設在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.80 mol N2(g)和1.60 mol H2(g),反應在一定條件下達到平衡時,NH3的體積分數為20%。

(1) 該條件下反應2NH3(g)全品高考網N2(g)+ 3H2(g)的平衡常數為      。

(2)相同條件下,在另一相同容器中充入a mol N2(g)和b mo1 H2(g),達到平衡時,測得容器中NH3為0.8 mol,H2為2.0 mol,則全品高考網      。

(3)工業上可利用CH4(g)+H2O(g)全品高考網CO(g)+3H2(g)反應生產合成氨原料氣H2。已知溫度、壓強和水碳比[全品高考網]對甲烷蒸汽轉化反應的影響如下圖:

全品高考網

      圖1(水碳比為3)      圖2(水碳比為3)       圖3(800℃)

①降低反應的水碳比平衡常數K__________(選填“增大”、“減小”或“不變”);

升高溫度,平衡向____________方向移動(選正反應或逆反應)。

②圖2中,兩條曲線所示溫度的關系是:t1_____t2(選填>、=或<);

圖1中,在800℃、2MPa比1MPa時的甲烷含量_______(選填高、低或不變),

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(1)在100℃恒溫條件下將0.100mol的N2O4充入體積為1L的真空密閉容器中,發生反應:N2O4(g)?2NO2(g)  H>0.隔一定時間對該容器內的物質進行分析,得到如下數據:
0 20 40 60 80 100
c(N2O4)/mol?L-1 0.100 a 0.5b 0.4b
c(NO2)/mol?L-1 0 0.060 b c1 c2 c3
請回答下列問題:
①表中a=
0.070
0.070
,在0~20s內N2O4的平均反應速率為
0.0015
0.0015
mol?(L?s)-1
②已知100℃時該反應的平衡常數為0.36,則表中b、c1、c2的大小關系為
b<c1=c2
b<c1=c2
,c3=
0.120
0.120
mol?L-1
,達到平衡時N2O4的轉化率為
60%
60%

(2)室溫下,把SiO2細粉放入蒸餾水中,不斷攪拌,能形成H2SiO4溶液,反應原理如下:SiO2(s)+2H2O(l)?H2SiO4(aq)△H
①寫出該反應的化學平衡常數K的表達式:
K=c(H2SiO4
K=c(H2SiO4

②實際上,在地球的深處,由于壓強很大,固體、液體都會受到影響.在一定溫度下,在10000m以下的地球深處,上述反應的方向是
正方向
正方向
(填“正方向”、“逆方向”或“不移動”),理由是
由于固體和液體對會受到大壓強的影響,所以K=
c(H2SiO4)
c(SiO2).c2(H2O)
,增大壓強平衡向正反應方向移動
由于固體和液體對會受到大壓強的影響,所以K=
c(H2SiO4)
c(SiO2).c2(H2O)
,增大壓強平衡向正反應方向移動

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