选修4第二章复习(教案)(4)

mC变化如图所示。已知纵坐标应在T2温度时达

表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反到平衡后向容器加压的变化情况，问：

(1)温度T1________T2(填“大于”“等于”或“小于”)。 (2)正反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。

(3)如果A、B、C均为气体，则m________2(填“大于”“等于”或“小于”)。

(4)当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。

解析：由图像知温度T1时到达平衡用时间少，则反应速率快，说明温度大于T2；升高温度C的百分含量降低，平衡逆移，则正反应放热；加压C的百分含量降低，平衡逆移，则正反应体积增大，m大于2；当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强增大，但对该反应体系来说，各物质浓度没有变化，平衡不移动。

答案：(1)大于 (2)放热 (3)大于

1.(2012

(4)增大 不

21．(10分)(2011·广东高考，有改动)利用光能和光催化剂，可将 CO2 和 H2O(g)转化为 CH4 和 O2。紫外光照射时，在不同催化剂(Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ)作用下，CH4产量随光照时间的变化如图所示。

(1)在0～30 小时内，CH4的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和vⅢ从大到小的顺序为________；反应开始后的 12 小时内，在第________种催化剂作用下，收集的 CH4最多。

(2)将所得 CH4 与 H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应： CH4(g)＋H2O(g)

CO(g)＋3H2(g)。该反应ΔH＝＋206 kJ·mol。

－1

①画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。

②将等物质的量的CH4 和 H2O(g)充入 1 L 恒容密闭反应器中，某温度下反应达到平衡，平衡常数 K ＝ 27，此时测得 CO 的物质的量为 0.10 mol，求CH4的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。

解析：本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生的识图能力、三段式解决化学平衡问题能力和盖斯定律的使用。

CH4产量(1)0～30小时内，CH4的平均速率＝，由图可知，30小时内CH4的产量Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，即CH4的平

30 h均生成速率的关系为vⅢ>vⅡ>vⅠ；前12小时内在第Ⅱ种催化剂作用下，收集的CH4最多。

(2)①该反应中，CH4的用量越多，吸收的热量越多，二者成正比例关系。 ②假设CH4和H2O的起始量均为x mol，结合平衡时n(CO)＝0.10 mol，有：

CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g)

起始浓度

(mol·L) x x 0 0 变化量

(mol·L) 0.10 0.10 0.10 平衡浓度 (mol·L)

－1－1－1

0.30

x－0.10 x－0.10 0.10 0.30

3

cCO×c3H20.10×0.30

结合K＝2＝27，

cCH4×cH2Ox－0.10解得x＝0.11 mol·L， 0.10

CH4的转化率＝91%。

0.11答案：(1)vⅢ>vⅡ>vⅠ Ⅱ (2)①如图

②91%[来源:Z§xx§]

－1

1.(2012

22．(12分)(2011·浙江高考)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：

NH2COONH4(s)

2NH3(g)＋CO2(g)

实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表：

A．2v(NH3)＝v(CO2) B．密闭容器中总压强不变 C．密闭容器中混合气体的密度不变 D．密闭容器中氨气的体积分数不变

②根据表中数据，列式计算 25.0 ℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数：________。

③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在 25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减少”或“不变”)。

④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH________0(填“>”、“＝”或“<”)，熵变ΔS________0(填“>”、“＝”或“<”)。

(2)已知：NH2COONH4＋2H2O

NH4HCO3＋NH3·H2O。该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵

－

溶液测定其水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图所示。

⑤计算 25.0 ℃时，0～6 min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率：____________。 ⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：_______________ ________________________________________________________________________。 解析：本题考查平衡常数和反应速率，意在考查考生对化学反应原理的理解和应用能力。

(1)①A项没有指明反应速率的方向，不能作为反应达到平衡的标志；该反应前后气体分子数不相等，因此密闭容器中总压强不变可以作为反应达到平衡的标志；由于反应中有非气体物质，因此混合气体的密

1.(2012

度不变可以作为反应达到平衡的标志；密闭容器中只有NH3和CO2，且二者的体积比始终为2∶1，因此氨气的体积分数不变不能作为反应达到平衡的标志。③恒温下压缩容器体积，则体系压强增大，平衡向逆反应方向移动，氨基甲酸铵固体质量增加。④升高温度，平衡气体总浓度增大，说明平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，ΔH>0，反应后气体分子数增大，则ΔS>0。

2.2－1.9mol·L－(2)⑤25.0℃时，0～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率为＝0.05 mol·L

6 min

1

－1

·min。

答案：(1)①BC

24221－3－13－8－13

②K＝c(NH3)·c(CO2)＝(c总)c总)＝×(4.8×10 mol·L)＝1.6×10(mol·L)

3327③增加 ④> >

(2)⑤0.05 mol·L·min

－1

－1

－1

⑥25.0℃时反应物的起始浓度较小，但 0～6 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大

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