反应方向移动。③根据图中C点坐标,NO2的平衡转化率[α(NO2)]=50%,利用三段式可求得C点的化学平衡常数等于1。④图中C、D两点对应的实验温度分别为TC和TD,平衡常n?NO2?
数和温度有关,结合图中数据,D点时,起始物料比为=1.5,NO2的平衡转化率为
n?SO2?α(NO2)=40%,利用三段式可求出D点的化学平衡常数也等于1。所以K(C)=K(D),则TC=TD。(3)①由曲线c可知,升高温度,化学平衡常数的对数值增大,说明平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应,ΔH>0;由曲线a、b可知,升高温度,化学平衡常数的对数值减小,说明平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应,反应热的绝对值越大,则化学平衡常数受温度的影响越大,则b的反应放出的热量更多。②900 ℃时,曲线a对应的纵坐标为2,即lg K=2,则K=102=100。
19.(1)大气固氮K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产 (2)甲 p2>p1 4
(3)①50% ② (4)4
81(5)B 1.5 <
解析 (2)工业固氮反应随温度升高,K减小,平衡向逆反应方向移动,N2的转化率降低,所以甲图正确。取相同的温度,p1→p2,N2的转化率升高,说明平衡向正反应方向移动,正反应是气体体积减小的反应,说明压强增大,p2>p1。 (3) N2+3H2
2NH3
n(始)/mol 2 3 0 n(变)/mol a 3a 2a n(平)/mol 2-a 3-3a 2a 有(2-a)+(3-3a)+2a=4,a=0.5, 1.5
H2的转化率为×100%=50%
31.5
N2的平衡分压为×8 MPa=3 MPa
41.5
H2的平衡分压为×8 MPa=3 MPa
41
NH3的平衡分压为×8 MPa=2 MPa,
4
p2?NH3?4Kp==。
p?N2?·p3?H2?81
(4)根据v正=k正·c(葡萄糖)=0.008 s-1×c(葡萄糖)和v逆=k逆·c(果糖)=0.002 s-1×c(果糖),反应达到平衡时v正=v逆,即0.008 s-1×c(葡萄糖)=0.002 s-1×c(果糖),则该温度下反应的平衡常数K1=4。
(5)随反应的进行,葡萄糖的质量分数不断减小,且反应速率减慢,则葡萄糖的质量分数随时间变化的曲线是B;根据反应和图像可知,T2温度下,平衡时葡萄糖的质量分数是40%,则果糖的质量分数是60%,因二者的摩尔质量相同,代入平衡常数的表达式K2=1.5;因K1大于K2,此反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,故T2大于T1。 20.(1)①高温 > ②BD (2)①75 1.8 ②> > ③bd (3)①将废水中的H3PO3氧化成H3PO4 ②溶液pH>10,反应时间>30 min
解析 (1)①当温度增大时,反应Ⅱ的化学平衡常数K2也增大,说明温度升高有利于反应Ⅱ正向进行,则反应Ⅱ为吸热反应,其焓变ΔH2>0,反应Ⅱ为气体分子数增多的反应,则反应Ⅱ的ΔS2>0,所以反应Ⅱ自发进行的条件是高温。根据盖斯定律,反应Ⅱ=反应Ⅰ-反应Ⅲ,ΔH2=ΔH1-ΔH3,由于ΔH2>0,所以ΔH1>ΔH3。②反应Ⅱ为气体分子数增大的反应,体积不变,压强、CH3OH的体积分数为变量,当它们不变时达到平衡状态;达到化学平衡时v
正(H2)=2v逆(CO),密度不是变量,故
A、C项错误,B、D项正确。(2)假设开始时PCl5为
a mol
PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)
开始/mol a 0 0 转化/mol x x x 平衡/mol a-x x x
根据:分压比=气体物质的量之比,反应达平衡后PCl5与PCl3的分压之比为1∶3,即
a-x
x
0.25ap(总)13ax
=,得出x=。①PCl5的分解率α1=×100%=75%,p(PCl5)=,p(Cl2)=p(PCl3)34a1.75a0.75ap(总)p(Cl2)·p(PCl3)=,平衡分压代替平衡浓度表示反应的平衡常数表达式是Kp=。将1.75ap(PCl5)
p(总)=1.4 MPa代入得Kp=1.8 。②根据①的计算数据可知,在原平衡中,p(PCl5)
PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0,
该反应正反应是吸热反应,平衡逆向移动,说明温度降低,即T2
PCl3(g)+Cl2(g) ΔH>0达到平衡后,温度、体
积不变,充入氩气,反应物、生成物的浓度都没有改变,平衡不移动,不能使PCl5分解率增大,a选项错误;体积不变,对体系加热,相当于升高温度,该反应的正反应是吸热反应,平衡正向移动,能使PCl5分解率增大,所以b选项正确;温度、体积不变,充入氯气,平衡逆向移动,PCl5分解率减小,c选项错误;温度不变,增大容器体积,平衡正向移动,能使PCl5分解率增大,d选项正确。(3)①氯化水解法生产三氯氧磷会产生含磷(主要为H3PO4、
3--H3PO3等)废水,在废水中先加入适量漂白粉,使废水中的PO33氧化为PO4,加入生石灰
后能完全转化为磷酸的钙盐,达到较高的回收率;②根据题干中的图可确定pH>10,磷的沉淀回收率较高(90%左右),反应时间超过30 min时磷的沉淀回收率较高(90%左右),所以处理该厂废水最合适的工艺条件为溶液pH>10,反应时间>30 min。
单元检测7 化学反应速率和化学平衡 - 图文
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