发布时间 : 星期日 文章广东专版高考化学二轮复习第一部分专题八化学反应速率和化学平衡专题强化练更新完毕开始阅读
(3)为研究不同条件对反应①的影响，在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol SO2Cl2，10 min后反应①达到平衡。测得10 min内v(SO2)＝8.0×10mol·L·min，则平衡时SO2Cl2的转化率α1＝________。若其它条件保持不变，反应①在恒压条件下进行，平衡时SO2Cl2的转化率α2________α1(填“>”、“<”或“＝”)。若要增大SO2Cl2的转化率，可以采取的措施有______________________
____________________________________________(列举一种)。 解析：(1)由①＋②可得，SO2Cl2(g)＋SCl2(g)
2SOCl2(g)，则该反应的平衡常数
－3
－1
－1
K＝K1×K2，ΔH＝＋471.7 kJ·mol－1＋(－477.3 kJ·mol－1)＝－5.6 kJ·mol－1。因此，反
应2SOCl2(g)
SO2Cl2(g)＋SCl2的平衡常数K＝
1－1
，该反应ΔH＝＋5.6 kJ·mol。K1×K2
(2)若在绝热、恒容的密闭容器中，投入一定量的SO2Cl2(g)和SCl2(g)，发生反应SO2Cl2(g)＋SCl2(g)
2SOCl2(g)，该反应前后气体的分子数不变，但是由于该反应是放热反应，
故在绝热、恒容条件下，容器内的压强会变大。正反应速率受温度和反应物浓度两个因素影响，t1时刻，图a中不能说明正反应速率和逆反应速率相等，故不能说明达到平衡；图b中
t1时刻以后压强不变，说明达到平衡；c图中，各组分的浓度在t1时刻后仍在变化，所以t1
时刻没有达到平衡；d图中，t1时刻以后反应物的转化率不再变化了，说明达到平衡。所以能说明t1时刻反应达到平衡状态的是b和d。(3)反应①为SO2Cl2(g)
－1
SO2(g)＋Cl2(g)
ΔH＝＋471.7 kJ·mol，该反应的正反应是一个气体分子数增大的吸热反应。在恒温条件下，向2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol SO2Cl2，10 min后反应①达到平衡。测得10 min内v(SO2)＝8.0×10mol·L·min，则平衡时SO2Cl2的变化量等于n(SO2)＝10 min×2 L0.16－3－1－1
×8.0×10mol·L·min＝0.16 mol，所以SO2Cl2的转化率α1＝×100%＝80%。若
0.2其它条件保持不变，反应①在恒压条件下进行，由于该反应正反应是气体分子数增大的方向，所以平衡时容器体积变大，相当于对恒容的平衡状态减压(即增大容器体积)，故SO2Cl2的转化率变大，α2>α1。若要增大SO2Cl2的转化率，可以采取的措施有升高温度或增大容器体积(即减小压强)。
答案：(1)
－3
－1
－1
1
＋5.6 (2)bd K1×K2
5
(3)80% > 升高温度或增大容器体积或减小压强
9．(2018·全国卷Ⅲ)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：
(1)SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，写出该反应的化学方程式
_____________________________________________________。 (2)SiHCl3在催化剂作用下发生反应： 2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) ΔH1＝48 kJ·mol
3SiH2Cl2(g)===SiH4(g)＋2SiHCl3(g) ΔH2＝－30 kJ·mol
则反应4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)的ΔH为____kJ·mol。
(3)对于反应2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。
－1
－1－1
①343 K时反应的平衡转化率α＝________%。平衡常数K343 K＝________(保留2位小数)。
②在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。
③比较a、b处反应速率大小：va________vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率v＝v正－v逆＝k正xSiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的
2
v正
＝________(保留1位小数)。 v逆
解析：(1)SiHCl3遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等，结合原子守恒推知SiHCl3与水蒸气反应除生成(HSiO)2O外，还生成HCl，化学方程式为2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl。
(2)将题给两个热化学方程式依次编号为①、②，根据盖斯定律，由①×3＋②可得：4SiHCl3(g)===SiH4(g)＋3SiCl4(g)，则有ΔH＝3ΔH1＋ΔH2＝3×48 kJ·molkJ·mol)＝114 kJ·mol。
(3)温度越高，反应速率越快，达到平衡的时间越短，曲线a达到平衡的时间短，则曲线a代表343 K时SiHCl3的转化率变化，曲线b代表323 K时SiHCl3的转化率变化。
6
－1
－1
－1
＋(－30
①由题图可知，343 K时反应的平衡转化率α＝22%。设起始时SiHCl3(g)的浓度为1 mol·L，则有
2SiHCl3(g)===SiH2Cl2(g)＋SiCl4(g) 起始浓度/mol·L 1 0 0 转化浓度/mol·L 0.22 0.11 0.11 平衡浓度/mol·L 0.78 0.11 0.11
－1－1－1
－1
c（SiH2Cl2）·c（SiCl4）（0.11 mol·L－1）2
则343 K时该反应的平衡常数K343 K＝＝－12≈
c2（SiHCl3）（0.78 mol·L）
0.02。
②在343 K时，要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是及时移去产物，使平衡向右移动；要缩短反应达到平衡的时间，需加快化学反应速率，可采取的措施有提高反应物压强或浓度、改进催化剂等。
③温度越高，反应速率越快，a点温度为343 K，b点温度为323 K，故反应速率：va
＞vb。反应速率v＝v正－v逆＝k正xSiHCl3－k逆xSiH2Cl2xSiCl4，则有v正＝k正xSiHCl3，v逆＝k逆
2
2
xSiH2Cl2xSiCl4，343 K下反应达到平衡状态时v正
＝v逆
，即k正
x2SiHCl3＝k逆
xSiH2Cl2xSiCl4，此时SiHCl3的平衡转化率α＝22%，经计算可得SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的k正0.112
物质的量分数分别为0.78、0.11、0.11，则有k正×0.78＝k逆×0.11，＝≈0.02。
k逆0.782
2
2
a处SiHCl3的平衡转化率α＝20%，此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、
2
v正k正x2SiHCl3k正x2SiHCl30.8
0.1、0.1，则有＝＝×＝0.02×2≈1.3。
v逆k逆xSiH2Cl2xSiCl4k逆xSiH2Cl2xSiCl40.1
答案：(1)2SiHCl3＋3H2O===(HSiO)2O＋6HCl
(2)＋114 (3)①22 0.02 ②及时移去产物 改进催化剂 提高反应物压强(浓度) ③大于 1.3
10．雾霾严重影响人们的生活，汽车尾气的排放是造成雾霾天气的重要原因之一。已知汽车尾气排放时容易发生以下反应：
①N2(g)＋O2(g)1
②CO(g)＋O2(g)
2③2CO(g)＋2NO(g)请回答下列问题：
(1)ΔH3＝________kJ·mol(用含a、b的代数式表示)。
(2)对于有气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应①的平衡常数表达式Kp＝__________。
(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是________(填字母)。
－1
2NO(g) ΔH1＝a kJ·mol CO2(g) ΔH2＝b kJ·mol N2(g)＋2CO2(g) ΔH3
－1
－1
7
A．单位时间内生成1 mol CO2的同时消耗了1 mol CO B．在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变 C．在绝热恒容的容器中，反应的平衡常数不再变化 D．在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变
(4)在一定温度下，向体积为V L的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO，发生反应③。在t1时刻达到平衡，此时n(CO)＝x mol，n(NO)＝2x mol，n(N2)＝y mol，则NO的平衡转化率为________(用含x、y的代数式表示)；再向容器中充入y mol CO2和x mol NO，则此时v(正)________v(逆)(填“＞”、“＜”或“＝”)。
(5)烟气中也含有氮氧化物，C2H4可用于烟气脱硝。为研究温度、催化剂中Cu负载量对NO去除率的影响，控制其它条件一定，实验结果如图所示。为达到最高的NO去除率，应选择的反应温度约为________，Cu负载量为________。
2＋
2＋
解析：(1)①N2(g)＋O2(g)O2(g)
－1
2NO(g) ΔH1＝a kJ·mol
－1
，②CO(g)＋
1
2
CO2(g) ΔH2＝c kJ·mol，由2×②－①得：2CO(g)＋2NO(g)
－1
N2(g)
＋2CO2(g)，由盖斯定律ΔH3＝2ΔH2－ΔH1＝(2b－a)kJ·mol。(2)对于有气体参与的反应，表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应
p2（NO）
①的平衡常数表达式Kp＝。(3)能说明反应③已达平衡状态的标志是：单位
p（N2）·p（O2）
时间内生成1 mol CO2的同时消耗了1 mol CO，描述的都是正反应，不能说明反应已经达到平衡，A错误；在恒温恒容的容器中，混合气体的密度保持不变，密度等于混合气体的质量除以容器体积，根据质量守恒不管是否达到平衡，混合气体的质量都不变，容器体积不变，所以密度始终不变，B错误；在绝热恒容的容器中，容器内的温度随反应的进行在变化，平衡常数也会发生变化，平衡常数不再变化，说明容器的温度在变，反应达到平衡，C正确；在恒温恒压的容器中，NO的体积分数保持不变，说明各成分的物质的量不再变化，反应达到平衡，D正确。(4)一定温度下，向体积为V L的恒容密闭容器中充入一定量的NO和CO，发生反应③2CO(g)＋2NO(g)
N2(g)＋2CO2(g)，t1时刻达到平衡，此时n(CO)＝x mol，
n(NO)＝2x mol，n(N2)＝y mol，生成N2的物质的量为y mol，反应的NO物质的量为2y，起
2yy始NO的物质的量为2x＋2y，平衡转化率为＝×100%，向容器中充入y mol CO2
2x＋2yx＋y和x mol NO，相当于同等倍数的增大反应物和生成物的浓度，平衡不移动，此时v(正)＝v(逆)。
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