化学反应速率与化学平衡
【名师精讲指南篇】
【高考真题再现】
1.【2018天津卷】室温下,向圆底烧瓶中加入1 molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应;C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是 ( )
A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物增大至2 mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
【答案】D
【解析】分析:本题考查反应速率和平衡的基本知识。根据题目的反应,主要判断外界条件的变化对平衡和速率的应该结果即可。
详解:A.加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移动,可增大乙醇的物质的量。选项A正确。
B.增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br。选B正确。
C.若反应物增大至2 mol,实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍,比例不变(两次实验反应物的比例都是1:1,等于方程式中的系数比),这里有一个可以直接使用的结论:只要反应物的投料比等于系数比,达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1:1。选项C正确。
D.若起始温度提高至60℃,考虑到HBr是挥发性酸,在此温度下会挥发出去,降低HBr的浓度减慢速率,增加了反应时间。选项D错误。
点睛:本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应,但是考虑到反应是在水溶液中进行的,而生成的溴乙烷是不溶于水的,即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的,所以选项D中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。
2.【2018江苏卷】一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列说法正确的是 ( )
A.v1< v2,c2< 2c1 B.K1> K3,p2> 2p3
C.v1< v3,α1(SO2 ) >α3(SO2 ) D.c2> 2c3,α2(SO3 )+α3(SO2 )<1
【答案】CD
【解析】分析:对比容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍,容器2相当于在容器1达平衡后增大压强,将容器的体积缩小为原来的一半,增大压强化学反应速率加快,υ2 υ1,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c2 2c1,p2 2p1,α1(SO2)+α2(SO3) 1,容器1和容器2温度相同,K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度化学反应速率加快,υ3 υ1,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡时c3 c1,p3 p1,α3(SO2) α1(SO2),K3 K1。
详解:对比容器的特点,将容器1和容器2对比,将容器1和容器3对比。容器2中加入4molSO3等效于在相同条件下反应物投入量为4molSO2和2molO2,容器2中起始反应物物质的量为容器1的两倍,容器2相当于在容器1达平衡后增大压强,将容器的体积缩小为原来的一半,增大压强化学反应速率加快,υ2 υ1,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c2 2c1,p2 2p1,α1(SO2)+α2(SO3) 1,容器1和容器2温度相同,K1=K2;容器3相当于在容器1达到平衡后升高温度,升高温度化学反应速率加快,υ3 υ1,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡时c3 c1,p3 p1,α3(SO2) α1(SO2),K3 K1。根据上述分析,A项,υ2 υ1,c2 2c1,A项错误;B项,K3 K1,p2 2p1,p3 p1,则p2 2p3,B项错误;C项,υ3 υ1,α3(SO2) α1(SO2),C项正确;D项,c2 2c1,c3 c1,则c2 2c3,α1(SO2)+α2(SO3) 1,α3(SO2) α1(SO2),则α2(SO3)+α3(SO2) 1,D项正确;答案选CD。
点睛:本题考查化学平衡时各物理量之间的关系,解题时巧妙设计中间状态,利用外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响判断。如容器2先设计其完全等效平衡的起始态为4molSO2和2molO2,4molSO2和2molO2为两倍容器1中物质的量,起始物质的量成倍变化时相当于增大压强。
3.【2017天津卷】常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4