（浙江专版）备战2020高考化学一轮复习 加试题增分练 特训2 化学平衡简答作图 8页

特训2　化学平衡简答作图 ‎1．在某温度下，反应2Cu(s)＋Cl2 (g)2CuCl(s)　ΔH1＝－36 kJ·mol－1达到平衡状态，在tl时，增加压强到原来的两倍(Cu的量足够)，在图中画出Cl2浓度的变化趋势线。‎ ‎2．丙烯是重要的有机化工原料，丁烯催化裂解法是一种重要的丙烯生产法，生产过程中会有生成乙烯的副反应发生。反应如下：‎ Ⅰ主反应：‎3C4H8(g)‎4C3H6(g)　ΔH1‎ Ⅱ副反应：C4H8(g)‎2C2H4(g)　ΔH2‎ 以ZSM－5分子筛作为催化剂，测得上述两反应的平衡体系中，各组分的质量分数(w%)随温度(T) 和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示：‎ 8‎ ‎(1)图2中，随压强增大，平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势，从平衡角度解释其原因是________________________________________________________________________。‎ ‎(2) 在恒温恒容体系中，充入一定量的丁烯，转化率随时间的变化如图3。在实际生产中，通常在恒压条件下以氮气作为反应体系的稀释剂，请在下图中画出恒压条件下丁烯的转化率随时间变化的曲线。‎ ‎3．在恒定温度下，一个体积固定为‎1 L的容器中加入‎20 g CaO和一定量的CO2气体，在10分钟达平衡的过程中CO2浓度变化如图所示，若保持平衡时的温度不变，15分钟时将体积迅速增大至‎2 L，在20分钟时重新达到平衡，请在图中补充体积变化后CO2浓度变化示意图。‎ ‎4．工业合成尿素的反应如下：2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(l)＋H2O(l)　ΔH＜0‎ 某实验小组模拟工业合成尿素的条件，在恒定温度下，将NH3和CO2按2∶1的物质的量之比充入一体积为‎10 L的密闭容器中(假设容器体积不变，生成物的体积忽略不计)，经20 min达到平衡，各物质的浓度变化曲线如下图所示。‎ 8‎ ‎(1)若保持平衡时的温度和压强不变，再向容器中充入3 mol 的NH3，则此时v正________v逆(填“＞”“＜”或“＝”)，判断的理由是__________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若保持平衡时的温度和体积不变，25 min时再向容器中充入2 mol的NH3和1 mol CO2，在40 min时重新达到平衡，请在上图中画出25～50 min内NH3的浓度变化曲线。‎ ‎5．乙醇是一种优质的液体燃料，二甲醚与合成气制乙醇是目前合成乙醇的一种新途径，总反应为CH3OCH3(g)＋CO(g)＋2H2 (g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)。向反应体系中同时通入二甲醚、一氧化碳和氢气，先生成中间产物乙酸甲酯后，继而生成乙醇。发生的主要化学反应有：‎ 8‎ 反应过程 化学方程式 不同温度下的K ‎273.15 K ‎1 000 K Ⅰ 二甲醚羰基化反应 CH3OCH3(g)＋CO(g)CH3COOCH3(g)‎ ‎1016.25‎ ‎101.58‎ Ⅱ 乙酸甲酯加氢反应 CH3COOCH3(g)＋2H2(g)CH3OH(g)＋C2H5OH(g)‎ ‎103.97‎ ‎10－0.35‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)在压强为1 Mpa的条件下，温度对二甲醚和乙酸甲酯平衡转化率影响如图1所示，温度对平衡体系中乙酸甲酯的含量和乙醇含量的影响如图2所示。观察图2可知乙酸甲酯含量在300～600 K范围内发生的变化是_________________________________________________，‎ 简要解释产生这种变化的原因_______________________________。‎ ‎(2)将CH3OCH3(g)和CO(g)按物质的量之比1∶1充入密闭容器中发生羰基化反应，温度为T时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：‎ ‎　　　　时间(min)‎ 浓度(mol·L－1)　　　　‎ ‎0‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ 8‎ CH3OCH3(g)‎ ‎2.00‎ ‎1.80‎ ‎1.70‎ ‎1.00‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ CO(g)‎ ‎2.00‎ ‎1.80‎ ‎1.70‎ ‎1.00‎ ‎0.50‎ ‎0.50‎ CH3COOCH3(g)‎ ‎0‎ ‎0.20‎ ‎0.30‎ ‎1.00‎ ‎1.50‎ ‎1.50‎ ‎20 min时，只改变了某一条件，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母)。‎ A．通入一定量的CO B．移出一定量的CH3OCH3‎ C．加入合适的催化剂 在图3中画出该温度下，CH3COOCH3(g)的体积分数随反应时间的变化曲线。‎ 图3‎ ‎6．工业上可由丁烯(C4H8)来制备丙烯(C3H6)和乙烯(C2H4)，其主要反应原理为 反应Ⅰ：C4H8(g)C3H6(g)　ΔH1‎ 反应Ⅱ：C4H8(g)‎2C2H4(g)　ΔH2‎ 保持其他条件相同，研究下列不同条件下，丁烯(C4H8)分解成丙烯(C3H6)和乙烯(C2H4)的平衡组成，得到如图所示结果。说明：(1)是C2H4；(2)是C3H6；(3)是C4H8。‎ 8‎ 根据上述信息，回答下列问题：‎ ‎(1)压强一定时，随温度升高，丙烯的平衡浓度在‎450 ℃‎左右达到最大值，继续升高温度，其平衡浓度反而降低，可能的原因是______________________________。‎ ‎(2)从温度和压强两个角度，选择合适的生产丙烯的条件：____________________。‎ ‎(3)向一恒温密闭容器中，充入一定量的丁烯发生反应Ⅱ，正、逆反应速率随时间的变化曲线如图所示，在t1时，保持容器压强不变，再充入一定量的丁烯，t2时建立新的平衡，请在图中画出正、逆反应速率随时间变化的曲线(注明正逆)‎ ‎7．在一个体积为‎2 L的真空密闭容器中加入1 mol CaCO3，发生反应：CaCO3(s)CaO(s)＋CO2(g)，测得二氧化碳的物质的量浓度随温度的变化如图所示，图中A表示CO2的平衡浓度与温度的关系曲线，B表示不同温度下反应经过相同时间时CO2的物质的量浓度的变化曲线。‎ 请按要求回答下列问题：‎ ‎(1)请说明随着温度的升高，曲线B向曲线A逼近的原因是________________。‎ ‎(2)温度为T时，CO2的浓度变化如图所示，在t2时刻达到平衡状态，在t3时刻压缩容器为‎1 L，t4时刻重新达到平衡，请在图中画出t3～t5这段时间内CO2的浓度变化。‎ 8‎ 答案精析 ‎1.(平衡线与原平衡线相平，否则不给分)‎ ‎2．(1)压强增大，生成乙烯的副反应平衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大 ‎(2)‎ ‎3.‎ ‎4．(1)＜　恒温、恒压条件下，再充入3 mol NH3，容器体积变为‎20 L，c(NH3)＝0.25 mol·L－1，c(CO2)＝0.05 mol·L－1，此时＞K，平衡逆向移动，所以v正＜v逆 ‎ ‎(2)‎ ‎5．(1)随温度的升高而增大　该温度范围内，反应Ⅰ的转化率都很大，反应Ⅱ的转化率随温度的升高而减小，所以乙酸甲酯的含量升高 8‎ ‎(2)C　‎ ‎6．(1)随着温度上升，乙烯浓度上升，使丁烯浓度下降，反应Ⅰ逆向进行；发生其他副反应 ‎(2)‎450 ℃‎，0.2 MPa左右 ‎(3)‎ ‎7．(1)随温度升高，反应速率加快，达到平衡需要的时间变短 ‎(2)‎ 8‎