利用平衡常数判断恒压充入反应物后平衡移动方向_百度文库
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利用平衡常数判断恒压充入反应物后平衡移动方向|
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你可能喜欢（2012o贵阳）对比分析是化学研究和学习基本方法．甲、乙、丙三位同学利用如图中的装置，围绕“用称量的方法验证化学反应是否遵守质量守恒定律并分析实验条件”这一探究目的开展活动．
[实验步骤]
①如图所示，甲将白磷和反应装置、乙将装有稀盐酸的小试管和碳酸钠粉末的烧杯，分别放在两个托盘天平上，并用砝码使天平平衡．丙对石棉网和打磨干净的镁条进行称量．
②三位同学分别利用装置进行化学反应．
③甲、乙同学在反应结束且甲的装置冷却后，将反应装置及装置内的物质放在反应前使用的托盘天平上，观察天平是否平衡．丙同学实验结束后称量石棉网和石棉网上氧化镁的质量，比较反应前后质量．
[实验分析]
（r）请你仿照示例，完成实验现象的记录和分析．
①白磷燃烧，产生浓浓的白烟，放出热量，气球先变大后又变小，天平平衡
4P+5022P2O5
该反应遵守质量守恒定律
②烧杯内产生大量气泡，天平不平衡
③Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
该反应遵守质量守恒定律
镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，放热，生成
白色固体．反应前后称量质量不相等．
④2Mg+O22MgO
该反应不遵守质量守恒定律
（2）比较甲、丙同学的实验有许多相似之处，如生成物都属于下列选项中的B．
A、酸&&&&&&&&&&B、氧经物&&&&&&&&&C、碱&&&&&&&&&&6、盐
（2）通过对上述实验的对比分析，甲乙两位同学发现丙同学的实验现象是正确的，但结论却是错误的．在实验操作完全正确的情况下，请分析导致丙同学实验前后称量质量不相等的原因有反应前未称量参加反应的氧气的质量，反应后生成的氧化镁部分外溢，无法称量．
实验结论：化学反应都遵守质量守恒定律．
实验反思：
（4）请从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是化学反应前后原子的种类、数目、质量都没有发生改变．
解：（1）①白磷燃烧有氧气的参加，反应后又有浓烟的产生，因此反应需在密闭容器中进行，所以能够验证参加化学反应的反应物的总质量和生成物的总质量相等．变化结合磷燃烧的现象和气球的变化，答案为：白磷燃烧，产生浓浓的白烟，放出热量，气球先变大后又变小，天平平衡；
②碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的碳酸钠与氯化氢的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体溢出，故反应后总质量比反应前总质量减少，观察到天平不平衡；答案为：烧杯内产生大量气泡，天平不平衡；反应的方程式为：③Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；&&&
④镁条燃烧生成氧化镁，参加反应的是镁和氧气，生成的是氧化镁固体，根据质量守恒定律，生成的氧化镁固体质量等于参加反应的镁和氧气的质量和，但反应没有在密闭容器中进行了，所以燃烧后的总质量大于反应前的总质量，反应的方程式为：2Mg+O22MgO；
（2）磷燃烧的产物五氧化二磷和镁燃烧的产物氧化镁均是由两种元素组成，且其中一种是氧元素，故都是氧化物；
（3）天平不平衡的原因可能是有气体的参加反应或有气体、热量等的溢出，故答案为：反应前未称量参加反应的氧气的质量，反应后生成的氧化镁部分外溢，无法称量；&
（4）从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是原子的“三个不变”，即化学反应前后原子的种类、数目、质量都没有发生改变．
故答案为：（1）实验分析①白磷燃烧，产生浓浓的白烟，放出热量，气球先变大后又变小，天平平衡；②烧杯内产生大量气泡，天平不平衡；
&&&&&&&&&&&&&&&&& ③Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；&&& ④2Mg+O22MgO；
（2）B （3）反应前未称量参加反应的氧气的质量，反应后生成的氧化镁部分外溢，无法称量；（4）化学反应前后原子的种类、数目、质量都没有发生改变．
根据质量守恒定律内容分析解答：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；其中的关键词为：参加& 生成&& 各物质&& 化学反应& 质量总和等．甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H____0（填“＜”、“=”或“＞”）．（2）在一定条件下，上述反应在一密闭容器中达到平衡．该反应平衡常数的表达式为___；结合该表达式分析，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，平衡____（填字母）．A．向正反应方向移动B．向逆反应方向移动C．不移动（3）如图2表示该反应在某一时间段中反应速率与时间的关系（t2、t4、t5时刻改变的条件都只有一个，且各不相同）．各阶段对应的平衡常数如表所示：
K4请判断各平衡常数之间的大小关系为____（用“＞”、“＜”或“=”连接）．（4）原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率都是不相同的．实验数据见下表：
CO2%∽CO%～H2（体积分数）
反应温度/℃
碳转化率（%）
2.8由上表数据可得出多个结论．结论一：在一定条件下，反应温度越高，生成甲醇的碳转化率____．结论二：____．-乐乐题库
& 化学平衡的影响因素知识点 & “甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，...”习题详情
138位同学学习过此题，做题成功率66.6%
甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0（填“＜”、“=”或“＞”）．（2）在一定条件下，上述反应在一密闭容器中达到平衡．该反应平衡常数的表达式为c(CH3OH)c(CO)oc2(H2)；结合该表达式分析，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，平衡C（填字母）．A．向正反应方向移动B．向逆反应方向移动C．不移动（3）如图2表示该反应在某一时间段中反应速率与时间的关系（t2、t4、t5时刻改变的条件都只有一个，且各不相同）．各阶段对应的平衡常数如表所示：
K4请判断各平衡常数之间的大小关系为K1＞K2=K3=K4（用“＞”、“＜”或“=”连接）．（4）原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率都是不相同的．实验数据见下表：
CO2%∽CO%～H2（体积分数）
反应温度/℃
碳转化率（%）
2.8由上表数据可得出多个结论．结论一：在一定条件下，反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高．结论二：原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲醇的碳转化率又降低．
本题难度：较难
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H____0（填“＜”...”的分析与解答如下所示：
（1）由题图可知，生成物的能量低于反应物，所以反应为放热反应．（2）在一密闭容器中，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，因为H2浓度不变，根据表达式知体系内其他组分浓度也不变，正逆反应速率也不会变化，故平衡不移动．（3）分析图象：t2时刻改变条件后，v正、v逆都增大，且v逆＞v正，平衡逆向移动（向吸热方向移动），综合影响化学反应速率和化学平衡的主要因素可知：t2时刻所改变的条件是升高温度，由平衡常数的表达式可知，平衡逆向移动，平衡常数变小，故K1＞K2；t4时刻改变条件，正逆反应速率都增大，但平衡不移动，故t4时刻所改变的条件是使用催化剂，平衡常数不变，K3=K2；t5时刻改变条件，正逆反应速率都减小，且v逆＞v正，平衡逆向移动了，分析知：改变的条件是降低压强，因平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变化，故K3=K4，综合知：K1＞K2=K3=K4．（4）由表格分析得出结论：在一定条件下，反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高；原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲醇的碳转化率又降低．
解：（1）由题图可知，生成物的能量低于反应物，所以反应为放热反应，即△H＜0，故答案为：＜；（2）该反应的平衡常数表达式为K=c(CH3OH)c(CO)oc2(H2)；在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，K不变，则体系内其他组分浓度也不变，因此化学平衡不移动，故答案为：K=c(CH3OH)c(CO)oc2(H2)；C；（3）分析图象：t2时刻改变条件后，v正、v逆都增大，且v逆＞v正，平衡逆向移动（向吸热方向移动），综合影响化学反应速率和化学平衡的主要因素可知：t2时刻所改变的条件是升高温度，由平衡常数的表达式可知，平衡逆向移动，平衡常数变小，故K1＞K2；t4时刻改变条件，正逆反应速率都增大，但平衡不移动，故t4时刻所改变的条件是使用催化剂，平衡常数不变，K3=K2；t5时刻改变条件，正逆反应速率都减小，且v逆＞v正，平衡逆向移动了，分析知：改变的条件是降低压强，因平衡常数是温度的函数，温度不变，平衡常数不变化，故K3=K4，综合知：K1＞K2=K3=K4，故答案为：K1＞K2=K3=K4；（4）由表格中原料气各组分含量不同时反应生成甲醇的碳转化率的数据可知：反应温度越高，生成甲醇的碳转化率越高；二氧化碳的体积分数为2%时生成甲醇的碳转化率最高，二氧化碳的体积分数为20%生成甲醇的碳转化率较低，不含二氧化碳时生成甲醇的碳转化率最低，因此原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲醇的碳转化率又降低，故答案为：越高；原料气含少量CO2有利于提高生成甲醇的碳转化率，CO2含量过高生成甲醇的碳转化率又降低．
本题考查了化学平衡常数表达式的书写及大小比较和化学平衡的影响因素等知识，对图片、表格中数据的收集、分析、处理能力要求颇高，难度较大，也是解题的关键所在．
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甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H____0...
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经过分析，习题“甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H____0（填“＜”...”主要考察你对“化学平衡的影响因素”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
化学平衡的影响因素
与“甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H____0（填“＜”...”相似的题目：
环境问题备受世界关注．化工厂以及汽车尾气排放的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、硫化物等气体己成为大气污染的主要因素．（1）CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白，反应方程式可表示为：CO+HboO2?O2+HboCO．实验表明，c（HboCO）即使只有c（HboO2）的150，也可造成人的智力损伤．已知t℃时上述反应的平衡常数K=200，吸入肺部O2的浓度约为1.0×10-2moloL-1，若使c（HboCO）小于c（HboO2）的150，则吸入肺部CO的浓度不能超过&&&&&moloL-1．（2）汽车尾气治理的方法之一是在汽车的排气管上安装一个“催化转化器”．已知反应2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g）△H=-113kJomol-1①为了模拟催化转化器的工作原理，在t℃时，将2molNO与1mol&CO充入lL反应容器中，反应过程中NO（g）、CO（g）、N2（g）物质的量浓度变化如图．反应进行到15min时，NO的平均反应速率为&&&&．②观察在20min～30min内N2（g）发生变化的曲线图，判断引起该变化的条件可能是&&&&；a．加入催化剂&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&b．降低体系温度c．缩小容器体积为0.5L&&&&&&&&&&& &d．增加CO2的物质的量（3）煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题．已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）的平衡常数随温度的变化如下表：
0.6试回答下列问题①上述正向反应是&&&&反应（填“放热”、“吸热”），某温度下上述反应平衡时，恒容、升高温度，容器内混合气体的压强&&&&（填“增大”、“减小”或“不变”）．②在830℃发生上述反应，以下表中的物质的量投入恒容反应器，其中向正反应方向移动的有&&&&选填A、B、C、D）．
2（4）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：2CO2（g）+6H2（g）催化剂3OCH3（g）+3H2O（g）用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式&&&&．若以4.48Lomin-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9℃），用该电池电解100mL&2moloL-1CuSO4溶液，通电0.5min后，理论上可析出金属铜&&&&g．
已知重铬酸钾（K2Cr2O7）是化学中常用的强氧化剂，重铬酸钾溶液中存在如下平衡：2CrO42-（黄色）+2H+?Cr2O72-（橙色）+H2O若要使溶液的橙色加深，下列可采用的方法是&&&&加入适量稀盐酸加入适量稀硝酸加入适量烧碱固体加水稀释
Ⅰ．在体积为2L的密闭容器中，充入lmol&CO2和2.6mol&H2，一定条件下发生反应：CO2&的浓度随时间变化如图甲所示：=2.00moloL&-1，c．a．向正反应方向移动&&&b．向逆反应方向移动c．不移动&&&&&&&&&&& d．无法确定平衡移动方向（3）下列措施中能使n(CH3OH)n(CO2)增大的是&&&&（填写序号）．a．升高温度&&&&&&&&&&&&&&& &b．充入He（g），使体系压强增大c．将H2O&（g）从体系中分离&& d．再充入l&mol&CH3OH&（g）Ⅱ．在一定的温度下，把2体积N2和6体积H2分别通入一个带活塞的体积可变的容器中（如图乙），活塞的一端与大气相通容器中发生如下反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）；△H＜0反应达到平衡后，测得混合气体为7体积．请据此回答下列问题：（1）保持上述反应温度不变，设a、b、c分别表示加入的N2、H2和NH3的体积，如果反应达到平衡后混合气体中各物质的量仍与上述平衡时完全相同．①a═1，c═2，则b═&&&&．在此情况下，反应起始时将向反应方向&&&&（填“正”或“逆”）进行．②若需规定起始时反应向逆方向进行，则c的取值范围是&&&&．（2）在上述装置中，若需控制平衡后混合气体为6.5体积，则可采取的措施是&&&&，原因是&&&&．
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该知识点好题
1合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO（g）+H2O（g）催化剂2（g）+H2（g）△H＜0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是&&&&
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K4请判断各平衡常数之间的大小关系为____（用“＞”、“＜”或“=”连接）．（4）原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率都是不相同的．实验数据见下表：
CO2%∽CO%～H2（体积分数）
反应温度/℃
碳转化率（%）
2.8由上表数据可得出多个结论．结论一：在一定条件下，反应温度越高，生成甲醇的碳转化率____．结论二：____．”的答案、考点梳理，并查找与习题“甲醇（CH3OH）是一种重要的化工原料，合成甲醇的主要反应为CO（g）+2H2（g）??CH3OH（g），反应过程中的能量变化如图1所示．（1）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H____0（填“＜”、“=”或“＞”）．（2）在一定条件下，上述反应在一密闭容器中达到平衡．该反应平衡常数的表达式为___；结合该表达式分析，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的压强，平衡____（填字母）．A．向正反应方向移动B．向逆反应方向移动C．不移动（3）如图2表示该反应在某一时间段中反应速率与时间的关系（t2、t4、t5时刻改变的条件都只有一个，且各不相同）．各阶段对应的平衡常数如表所示：
K4请判断各平衡常数之间的大小关系为____（用“＞”、“＜”或“=”连接）．（4）原料气的加工过程中常常混有一定量CO2，为了研究不同温度下CO2对该反应的影响，以CO2、CO和H2的混合气体为原料在一定条件下进行实验，结果表明，原料气各组分含量不同时，反应生成甲醇和副产物甲烷的碳转化率都是不相同的．实验数据见下表：
CO2%∽CO%～H2（体积分数）
反应温度/℃
碳转化率（%）
2.8由上表数据可得出多个结论．结论一：在一定条件下，反应温度越高，生成甲醇的碳转化率____．结论二：____．”相似的习题。如果用Ca(OH)2溶液来处理碳酸镁沉淀，使之转化为氢氧化镁沉淀，这一反应的标准平衡常数是多少？_百度知道
如果用Ca(OH)2溶液来处理碳酸镁沉淀，使之转化为氢氧化镁沉淀，这一反应的标准平衡常数是多少？
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