2022年魯科版化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨》（第5課時）word教案

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1、2022年魯科版化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨》（第5課時）word教案 【題15】A、B、C、D四種物質(zhì)皆易溶于水，且在水溶液中存在如下化學(xué)平衡，加入水稀釋后，平衡向正反應(yīng)方向移動的是（B） A.A＋BC＋D B.A＋H2OC＋D C.A＋BC＋H2O D.A＋2B＋H2OC 【解析】選項A中：加水稀釋后，A、B、C、D四種物質(zhì)被同等程度稀釋，所以平衡不移動；選項B中，加水稀釋后，A、C、D三種物質(zhì)的濃度均減小，但水并未變，所以C和D的有效碰撞幾率顯著下降，A與水的卻不顯著。（對

2、于該反應(yīng)，也可作如下分析，加水后，水在混合體系中的百分含量增加，相當(dāng)于水的“濃度”增加，所以平衡向右移動）；同理，選項C中，加水后平衡應(yīng)左移。選項D中是一個非可逆反應(yīng)，加水后平衡不移動。 【題16】在一定條件下，某密閉容器中發(fā)生了如下反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　　　(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，反應(yīng)達到平衡后SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量之比為３:２:５。保持其他條件不變，升溫后達到平衡時，SO2、O2的物質(zhì)的量分別為1.4 mol和0.9 mol，此時容器內(nèi)SO3的物質(zhì)的量應(yīng)為（） A.1.8 mol B.2 mol C.2.2 mol

3、 D.2.4 mol 【解析】 【題17】某溫度時，把1 mol N2O4氣體通入體積為10 L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)棕色，反應(yīng)進行4 s時NO2的濃度為0.04 mol·L－１，再經(jīng)過一定時間后，反應(yīng)達到平衡，這時容器內(nèi)壓強為開始時的1.8倍。則下列說法正確的是（BD） A.前4 s中以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為0.01 mol·L－１·s－１ B.在4 s時容器內(nèi)的壓強為開始時的1.2倍 C.在平衡時容器內(nèi)含N2O4 0.4 mol D.在平衡時容器內(nèi)含NO2 1.6 mol 【解析】因為出現(xiàn)紅棕色，所以說生成了NO2氣體。2NO2N

4、2O4，4s時，生成的NO2的物質(zhì)的量是c(NO2)V＝0.04 mol·L－１10L＝0.4 mol，則消耗的N2O4是0.2 mol，剩余的N2O4是0.8 mol，這時混合氣體的總物質(zhì)的量是0.4 mol ＋0.8 mol＝1.2 mol。由壓強之比等于物質(zhì)的量之比可知，4s時容器壓強為開始時1.2倍，前4s中，v(N2O4)＝=0.005 mol?L－１?s－１ ；平衡時，混合氣體總物質(zhì)的量＝1 mol1.8＝1.8 mol，設(shè)這時容器中共有NO2的物質(zhì)的量為x，則剩余N2O4的物質(zhì)的量應(yīng)是1 mol－x/2，則（1 mol－x/2）＋x＝1.8 mol，x=1.6 mol，則剩余N2

5、O4的物質(zhì)的量是1 mol－1.6mol/2＝0.2 mol。 【題18】右圖中的曲線是表示其他條件一定時，2NO＋O22NO2（該反應(yīng)放熱）反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系曲線，圖中標(biāo)有a、b、c、d四點，其中表示未達到平衡狀態(tài)，且v(正)>v(逆)的點是（） A.a點　　　　　　　B,.b點　　　　　　C.c點　　　　　　　D.d點 【解析】做圖形題一定要先弄明白坐標(biāo)軸及曲線的含義：在曲線上，當(dāng)溫度一定時（橫坐標(biāo)），n(NO)也一定（縱坐標(biāo)），所以說，曲線上任意一點均是達平衡狀態(tài)的點，而曲線外的任一點均表示未達平衡狀態(tài)。在曲線下方的任意一點，如c點，要想達到同溫下的平衡狀態(tài)（即由c點向

6、上引垂直線到曲線的一點），必須使n(NO)增大，即平衡應(yīng)向右移動，這時v(正)>v(逆)；同理，在曲線上方的任意一點，v(逆)>v(正)。 【題19】將等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應(yīng)aA＋bBcC(s)＋dD。當(dāng)反應(yīng)進行一定時間后，測得A減少了n mol，B減少了n/2 mol，C增加了３n/２mol，D增加了n mol，此時達到平衡。 （１） 該化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)為： a＝ ，b＝　　　　　，c＝　　　　　，d＝　　　　　　。 （２）若只改變壓強，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動，該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)。 A:

7、 B: C: D: （３）若只升高溫度，反應(yīng)一段時間后，測知四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達到相等，則該反應(yīng)為　　　　　　反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）。 【解析】各物質(zhì)的變化量之比等于方程式中對應(yīng)的計量數(shù)之比，所以a：b：c：d＝n mol：n/2 mol：3n/2 mol：n mol＝２：１：３：２。一般情況下，各物質(zhì)的計量數(shù)之比等于最簡整數(shù)比，所以a＝2，b＝１，c＝3，d＝2。若只改變壓強，而反應(yīng)速率發(fā)生變化，則說明可逆反應(yīng)中必有氣體存在，但平衡不發(fā)生移動，說明反應(yīng)的氣體計量數(shù)之和等于生成氣體計量數(shù)之和（反應(yīng)物和生成物

8、中各至少有一種氣體），物質(zhì)C為固體，則物質(zhì)D必為氣體。其計量數(shù)為2，則反應(yīng)物中氣體計量數(shù)之和為２，則物質(zhì)A必定是氣體物質(zhì)，B必定為固體和液體。 升溫一段時間后，四種物質(zhì)的物質(zhì)的量又達相等，則說明平衡向左移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)則是放熱反應(yīng)。 【題20】反應(yīng)2SO2＋O22SO3進行的時間（t）和反應(yīng)混合氣中SO3的質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系如圖所示。曲線P表示使用了催化劑，曲線Q表示未使用催化劑。由圖可知，催化劑可以　　　　　　　　　　，但不能　　　　　　　　　　　　。 【解析】由圖中可以看出，使用了催化劑后平衡拐點向前移動（即由Q點到P點），說明到達平衡所用時間縮短了，反應(yīng)速率加快了；圖中P

9、點與Q點中SO3的質(zhì)量分數(shù)未變，說明使用催化劑不能改變達到平衡時SO3的質(zhì)量分數(shù)。 【題21】將２mol H2O和2 mol CO置于1 L密閉容器中，加熱至高溫，發(fā)生如下可逆反應(yīng)：?。睭2O２H2＋O2，　２CO＋O22CO2 （１）當(dāng)上述系統(tǒng)達到平衡時，欲求其混合氣體的平衡組成，則至少還需要知道兩種氣體的平衡濃度，但這兩種氣體不能同時是　　　和　　　　，　　　　或和　　　　。（填它們的分子式） （２）若平衡時O2和CO2的物質(zhì)的量分別為n平(O2)＝a mol，n平(CO2)＝b mol，試求n平(H2O)＝　　　　　　。（用含a、b的代數(shù)式表示） 【解析】由兩個方程式可知，兩個可

10、逆反應(yīng)靠O2聯(lián)系起來，只要知道了O2和另外任意一種氣體的平衡濃度，均可求出混合氣體的平衡組成。分析可知，當(dāng)知道了H2O和H2或CO和CO2的平衡濃度時，由于兩個方程無法通過O2建立反應(yīng)量的關(guān)系，所以均不能夠求出混合氣體的平衡組成。因而不能同時是這兩組。 高溫 因n平(CO2)＝b mol，由２CO＋O22CO2可知，達平衡時反應(yīng)掉的O2是b/2 mol，則反應(yīng)２H2O２H2＋O2中生成的O2的量為（a＋b/2），消耗的水是2(a＋b/2)mol＝（2a＋b）mol，所以n平(H2O)＝2 mol－(2a＋b)mol＝（2－2a－b）mol。 【題22】在密閉容器中進行下列反應(yīng)CO2(

11、g)＋C(s) 2CO(g) ΔH>0，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化： （１）增加C，平衡　　　　　，c(CO) 。 （２）減小密閉容器體積，保持溫度不變，則平衡　　　　　，c(CO2) 。 （３）通入N2，保持密閉容器體積和溫度不變，則平衡　　　　　，c(CO2) 。 （４）保持密閉容器體積不變，升高溫度，則平衡　　　　　，c(CO) 。 【解析】C為固體，增加C，其濃度并不改變，平衡不發(fā)生移動；減少容器體積，相當(dāng)于增大壓強，向氣體體積減小的方向移動；通入N2不參

12、加反應(yīng)，并且密閉容器體積和溫度不變時，各物質(zhì)的濃度并不變，平衡不發(fā)生移動；其他條件相同，升高溫度，平衡向吸熱方向移動 【題22】常溫、常壓下，A、B、C、D均為氣態(tài)。A和B可發(fā)生可逆反應(yīng)A＋BC＋nD。若2 mol A和2 mol B混合充入體積可變的密閉容器中，在不同條件下達平衡時C的濃度如下表： 溫度／℃ 壓強／Pa C平衡濃度／mol?L－１ ２５ 1105 1.0 ２５ 2105 1.8 ２５ 4105 3.2 ２５ 5105 6.0 (1)可逆反應(yīng)中化學(xué)計量數(shù)n的取值范圍是　　　　，理由是　　　　　　　　 (2)在1105Pa時，D的狀態(tài)為　　　　　　。 【解析】增加壓強，平衡向逆反應(yīng)方向移動，則氣體分子數(shù)為1＋1<１＋n，則n>１。壓強從1105 Pa變?yōu)?105 Pa時，C濃度應(yīng)為2.0 mol?L－１，然而由于平衡移動，使C的濃度減小為1.8 mol?L－１，說明此時平衡向逆反應(yīng)方向移動。壓強從4105 Pa變到5105 Pa時，C的濃度應(yīng)變?yōu)?.2 mol?L－１1.25＝4.0 mol?L－１，然而卻變?yōu)?.0 mol?L－１，說明此時平衡向正反應(yīng)方向移動，進一步推知此時D物質(zhì)在加壓條件下變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)。