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1、第12講化學平衡,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,1.化學反應方向的判斷 (1)焓變、熵變與自發(fā)反應:,,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(2)化學反應進行方向的判斷: 影響化學反應自發(fā)進行的有焓變(H)和熵變(S)這兩個因素。由于H和S均既可為正值,又可為負值,就有可能出現(xiàn)下面的四種情況,可概括于下表:,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,注意:有些反應高溫時自發(fā),而低溫時不自發(fā),如某些分解反應;有些反應低溫時自發(fā),高溫時不自發(fā),如CO2和H2O的化合反應。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,2.化學平衡狀態(tài) (1)化學平衡狀態(tài)的建立:,(2)化學平衡狀態(tài)的特征: 逆:可逆反應。 動:動態(tài)平衡,從表

2、面上看反應好像停止了,但實際上反應并未停止,正、逆反應仍在進行,即v(正)=v(逆)0。 等:v(正)=v(逆)0,即同一物質(zhì)的消耗速率與生成速率相等。 定:平衡混合物中,各組分的百分含量保持一定,不再隨時間變化而改變。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,變: v(正)v(逆),原平衡向右移動 v(正)

3、對分子質(zhì)量不隨時間變化(適用于反應前后氣體分子數(shù)不等或有固體、液體參與或生成的氣態(tài)反應)。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,對于密閉容器中的可逆反應:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),根據(jù)對化學平衡概念的理解,可判斷下列各情況是否達到平衡:,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,3.化學平衡移動原理 已達平衡的可逆反應,如果改變影響平衡的一個條件,平衡就向著減弱這種改變的方向移動。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,,,,,,,,,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(1)當反應混合物中存在與其他物質(zhì)不相混溶的固體或液體物質(zhì)時,由

4、于其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改變這些固體或液體的量,對平衡無影響。 (2)由于壓強的變化對非氣態(tài)物質(zhì)的濃度無影響,因此,當反應混合物中不存在氣態(tài)物質(zhì)時,壓強的變化對平衡無影響。 (3)對于反應前后氣體分子數(shù)無變化的反應,如:H2(g)+I2(g) 2HI(g)等,壓強變化,平衡不移動。這是因為,在這種情況下,壓強的變化對正、逆反應速率的影響程度是等同的,故平衡不移動。 (4)恒容時,向有氣體參加反應的體系中通入稀有氣體,壓強增大,但反應物、生成物的濃度不變,平衡不移動。 恒壓時,向有氣體參加反應的體系中通入稀有氣體,壓強雖不變,但容器體積必然增大,反應物和生成物的濃度同時減

5、小,相當于減小壓強,平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(5)同等程度地改變反應混合物中各物質(zhì)的濃度時,可視為壓強的影響。 (6)在恒容的容器中,當改變其中一種氣體物質(zhì)的濃度時,必然同時引起壓強改變,但判斷平衡移動的方向時,仍然應該從濃度影響的角度去考慮。 (7)當同時改變反應物和生成物濃度時,平衡移動方向可通過計算Qc并與K比較的方法判斷。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,4.化學平衡常數(shù),K值越大,表示反應進行的程度越大,反應物的轉(zhuǎn)化率也越大。K只與溫度有關(guān)。 (1)如果反應中有固體和純液體參加,它們的濃度不應寫在平衡常數(shù)表達式中,因為其濃度是固定不變的,化學平衡

6、常數(shù)表達式中只包括氣態(tài)物質(zhì)和溶液中各溶質(zhì)的濃度。例如:,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,注意:在書寫平衡常數(shù)表達式時,稀溶液中水的濃度不寫。因為在化學變化過程中,水量的改變對水的濃度變化影響極小,所以水的濃度是一個常數(shù)。但對于非水溶液中的反應,水的濃度需要納入平衡常數(shù)表達式。 當反應中有固體物質(zhì)參加時,分子間的碰撞只能在固體表面進行,固體的物質(zhì)的量濃度對反應速率和平衡沒有影響。因此,固體的“濃度”作為常數(shù),不寫在平衡常數(shù)表達式中。 化學平衡常數(shù)增大,平衡一定正移;平衡正移,化學平衡常數(shù)不一定增大。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(2)化學平衡常數(shù)表達式與化學方程式的書寫方式有關(guān)。同一個化學

7、反應,由于書寫的方式不同,各反應物、生成物的化學計量數(shù)不同,平衡常數(shù)就不同。但是這些平衡常數(shù)可以相互換算。 (3)多重平衡規(guī)則:若干化學方程式相加(或減),則總反應的平衡常數(shù)等于分步反應平衡常數(shù)的積(或商)。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(4)化學平衡常數(shù)的應用: 判斷平衡移動的方向:利用平衡常數(shù)可從定量的角度解釋恒溫下濃度、壓強對化學平衡移動的影響。,當Qc=K時,反應處于平衡狀態(tài); 當QcK時,反應向逆反應方向進行。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,判斷可逆反應的反應溫度:化學平衡常數(shù)只受溫度影響,與反應物或生成物的濃度變化無關(guān)。根據(jù)平衡狀態(tài)中各組分的物質(zhì)的量濃度,可以計算出該溫度下的化學

8、平衡常數(shù),從而結(jié)合已知數(shù)據(jù)判斷反應溫度。 判斷反應的熱效應,若升高溫度,K值增大,則正反應為吸熱反應;反之, 則正反應為放熱反應。 用于計算平衡濃度、物質(zhì)的量分數(shù)、轉(zhuǎn)化率等。 5.工業(yè)合成氨 合成氨的適宜條件:采用適當催化劑,在較大壓強、 較高溫度下進行,還會通過向反應器中注入過量N2并不斷將氨液化并移去來提高氨的產(chǎn)率。 注意不管在什么條件下,只要反應達到平衡狀態(tài),反應中任意一種物質(zhì)的正反應速率與其逆反應速率一定相等。,,,,,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,6.化學反應速率與化學平衡圖像 (1)常見類型: 對于反應mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)Hp+q。 v-t圖像: 此類

9、圖像揭示了正、逆反應速率隨時間(包括條件的改變)的變化規(guī)律,體現(xiàn)了化學平衡移動的方向等。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,c(或百分含量)-t圖像: 分析該類圖像時,一般用到“先拐先平”的原則,可以據(jù)此推出溫度高低和壓強大小。如下圖中p2p1,T1T2。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,c(或百分含量)-p(T)圖像: 分析該類圖像時一般需要作輔助線,取曲線上任一點向下作垂直線。此外,凡是曲線上的點都代表平衡狀態(tài)。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,其他圖像:,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(2)解題思路: 圖像題是本部分常見題型之一,解化學平衡圖像題的分析思路有以下幾點: 看清各坐標軸代表的量的意義

10、,弄清曲線表示的各個量的關(guān)系。 注意曲線上的特殊點,如與坐標軸的交點、多條曲線的交點、拐點、極值點等。 注意曲線坡度的“平”與“陡”,并弄清其意義。 注意弄清高溫、高壓時反應速率快,有利于先達平衡,即“先拐先平”。也就是說其他條件不變時,較高溫度或較大壓強時達到平衡所用的時間短。 注意分清曲線函數(shù)的遞增性和遞減性。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,注意運用圖像中濃度(或物質(zhì)的量)的變化來確定反應中化學計量數(shù)的關(guān)系,即化學計量數(shù)之比等于同一時間內(nèi)各反應物、生成物的濃度(或物質(zhì)的量)變化量之比。 對時間-速率圖像,注意分清曲線的連續(xù)性、跳躍性,是“漸變”還是“突變”,是“大變”還是“小變”,是“變大

11、”還是“變小”,變化后是否仍然相等等情況,才可確定對應改變的條件是什么及如何改變。,(3)解題原則: 以可逆反應aA(g)+bB(g) cC(g)為例說明。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,“定一議二”原則: 在化學平衡圖像中,包括縱坐標、橫坐標和曲線所表示的三個量,確定橫坐標所示的量后,討論縱坐標與曲線的關(guān)系,或者確定縱坐標所示的量后,討論橫坐標與曲線的關(guān)系。 如圖:,這類圖像的分析方法是“定一議二”,當有多條曲線及兩個以上條件時,要固定其中一個條件,分析其他條件之間的關(guān)系,必要時,作一輔助線分析。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,“先拐先平,數(shù)值大”原則: 在化學平衡圖像(橫坐標為時間)中

12、,先出現(xiàn)拐點的反應則先達到平衡,先出現(xiàn)拐點的曲線表示的溫度較高(如圖A)或壓強較大(如圖B)。,A表示T2T1,正反應是放熱反應。 B表示p1c。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,難點釋疑 化學平衡常數(shù)的大小與反應限度有什么關(guān)系? 提示:對于同一可逆反應,化學平衡常數(shù)K表示反應進行的程度。K值越大,表示反應進行的程度越大,反應物的轉(zhuǎn)化率也越大。K值不隨濃度的改變而改變,但隨著溫度的改變而改變。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,1.(20184浙江選考)反應N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H<0,若在恒壓絕熱容器中發(fā)生,下列選項表明反應一定已達平衡狀態(tài)的是() A.容器內(nèi)的溫度不再變化

13、B.容器內(nèi)的壓強不再變化 C.相同時間內(nèi),斷開HH鍵的數(shù)目和生成NH鍵的數(shù)目相等 D.容器內(nèi)氣體的濃度c(N2)c(H2)c(NH3)=132,答案,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,2.(201711浙江選考)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1。起始反應物為N2和H2,物質(zhì)的量之比為13,且總物質(zhì)的量不變,在不同壓強和溫度下,反應達到平衡時,體系中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)如下表: 下列說法正確的是() A.體系中NH3的物質(zhì)的量分數(shù)越大,則正反應速率越大 B.反應達到平衡時,N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比均為1 C.反應達到平衡時,放出的熱量均為92.4 kJ

14、D.600 ,30 MPa下反應達到平衡時,生成NH3的物質(zhì)的量最多,答案,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,答案,3.(20174浙江選考)已知:X(g)+2Y(g) 3Z(g) H=-a kJmol-1(a0)。下列說法不正確的是() A.0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應生成Z的物質(zhì)的量一定小于0.3 mol B.達到化學平衡狀態(tài)時,X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化 C.達到化學平衡狀態(tài)時,反應放出的總熱量可達a kJ D.升高反應溫度,逆反應速率增大,正反應速率減小,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,4.【加試題】(201711浙江選考)十氫萘是具有高儲氫密度的氫能載體,經(jīng)歷“十氫

15、萘(C10H18)四氫萘(C10H12)萘(C10H8)”的脫氫過程釋放氫氣。已知: H1H20;C10H18C10H12的活化能為Ea1,C10H12C10H8的活化能為Ea2,十氫萘的常壓沸點為192 ;在192 ,液態(tài)十氫萘的脫氫反應的平衡轉(zhuǎn)化率約為9%。請回答: (1)有利于提高上述反應平衡轉(zhuǎn)化率的條件是。 A.高溫高壓B.低溫低壓 C.高溫低壓D.低溫高壓 (2)研究表明,將適量的十氫萘置于恒容密閉反應器中,升高溫度帶來高壓,該條件下也可顯著釋氫,理由是。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(3)溫度為335 ,在恒容密閉反應器中進行高壓液態(tài)十氫萘(1.00 mol)催化脫氫實驗,測得C

16、10H12和C10H8的產(chǎn)率x1和x2(以物質(zhì)的量分數(shù)計)隨時間的變化關(guān)系,如圖1所示。,圖1,圖2,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,在8 h時,反應體系內(nèi)氫氣的量為 mol(忽略其他副反應)。 x1顯著低于x2的原因是。 在圖2中繪制“C10H18C10H12C10H8”的“能量反應過程”示意圖。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,答案 (1)C (2)溫度升高,加快反應速率;反應吸熱,平衡正向移動,溫度升高使平衡正向移動的作用大于壓強增大使平衡逆向移動的作用 (3)1.951C10H12C10H8的活化能比C10H18C10H12的活化能小,催化劑顯著降低了C10H12C10H8的活化能,反應生

17、成的C10H12很快轉(zhuǎn)變?yōu)镃10H8,C10H12不能積累,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,1.(2018溫州六校聯(lián)考)向某密閉容器中加入0.3 mol A、0.1 mol C和一定量的B三種氣體,一定條件下發(fā)生如下反應:3A(g) B(g)+2C(g),各物質(zhì)的濃度隨時間變化如圖所示t0t1階段的c(B)變化未畫出。下列說法中正確的是(),A.若t1=15 s,則用A的濃度變化表示t0t1階段的平均反應速率為0.004 molL-1s-1 B.t1時該反應達到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為60% C.該容器的容積為2 L,B的起始物質(zhì)的量為0.02 mol D.t0t1階段,此過程中容器與外界的熱交換總量

18、為a kJ,該反應的熱化學方程式為3A(g) B(g)+2C(g)H=-50a kJmol-1,答案,解析,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,2.(2018溫州十五校聯(lián)考)羰基硫(COS)常用作糧食熏蒸劑,制取反應為CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)H=-30 kJmol-1。在恒容的密閉容器中不同條件下發(fā)生反應并達到平衡,數(shù)據(jù)如下表。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,下列說法錯誤的是() A.實驗1中反應開始到達到平衡,整個過程中放出的熱量為90 kJ B.實驗2中反應達平衡時,a7.0 C.反應達到平衡所需時間:g

19、答案,解析,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,3.(2018紹興選考適應性考試)生產(chǎn)鋇鹽的主要原料是重晶石(BaSO4)。在高溫下,重晶石與石墨存在如下反應: BaSO4(s)+4C(s,石墨) 4CO(g)+BaS(s) H1=+571.2 kJmol-1 BaSO4(s)+4CO(g) 4CO2(g)+BaS(s)H2=-118.8 kJmol-1 回答下列問題: (1)反應在一定條件下能夠自發(fā)進行的原因是。 (2)已知:C(s,石墨)+O2(g) CO2(g)H3=-393.5 kJmol-1,求表示CO標準燃燒熱的H4= kJmol-1。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(3)

20、圖1為1 200 K下,恒容密閉容器中重晶石與石墨反應時,c(CO)隨時間變化曲線圖。請分析圖1曲線c(CO)在0t2區(qū)間變化的原因:。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(4)圖2為實驗測得不同溫度下,反應體系中初始濃度比 與固體中BaS的質(zhì)量分數(shù)的關(guān)系曲線。分析圖2曲線,下列說法正確的有。 A.提高BaSO4的投料量,可提高BaS的產(chǎn)率 B.恒溫恒容時,當混合氣體的密度不變時,反應、反應均達到化學平衡狀態(tài) C.減小初始濃度比 ,有利于增大BaSO4的轉(zhuǎn)化率 D.適當升高溫度,反應的平衡左移,對生成BaS不利 (5)圖1中,t2時刻將容器體積減小為原來的一半,t3時刻達到新的平衡,請在圖

21、1中畫出t2t3區(qū)間c(CO)的變化曲線。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,答案 (1)反應的S0,H0,在較高溫度下能自發(fā)進行 (2)-283(3)反應的反應速率比反應的大,故開始階段c(CO)增大,后來反應為主,故c(CO)減小 (4)BC,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,4.(2018嘉興二模)燃煤煙氣中含有大量SO2和NO。某科研小組研究臭氧氧化-堿吸收法同時脫除SO2和NO工藝,氧化過程反應原理及反應熱、活化能數(shù)據(jù)如下:,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,(1)已知反應在低溫下自發(fā)進行,則該反應的熵變S0(填“大于”或“小于”)。

22、(2)其他條件不變,每次向反應器中充入含1.0 mol NO、1.0 mol SO2的模擬煙氣和2.0 mol O3,改變溫度,反應相同時間后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示:,圖1,圖2,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,由圖1可知相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠大于SO2的,結(jié)合題中數(shù)據(jù)分析其可能原因:。 100 、反應相同時間t時O3的分解率為10%,則體系中剩余O3的物質(zhì)的量是 mol。 下列說法正確的是。 A.P點一定為平衡狀態(tài)點 B.溫度高于200 后,NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著減小,最后幾乎為零 C.其他條件不變,若縮小反應器的容積,可增大NO和SO2的轉(zhuǎn)化率 D.臭氧氧化過程不能

23、有效地脫除SO2,但后續(xù)步驟堿吸收可以有效脫硫 (3)150 條件下,向反應器中充入含1 mol NO、1 mol SO2的模擬煙氣,在圖2中分別畫出NO和SO2的物質(zhì)的量隨O3量的變化曲線。,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,答案 (1)小于(2)反應的活化能小于反應的,相同條件下更易發(fā)生反應0.765ABCD (3),基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,解析 (1)反應在低溫下自發(fā)進行,已知反應的H1<0,則S<0。 (2)由題中數(shù)據(jù)可知反應的活化能Ea1=3.2 kJmol-1小于反應的活化能Ea2=58 kJmol-1,相同條件下反應更易發(fā)生。100 時,由圖像可知NO的轉(zhuǎn)化率為85%,SO2的

24、轉(zhuǎn)化率30%,根據(jù)反應: 可得消耗的n3(O3)=(2.0-0.85-0.3) mol10%=0.085 mol,所以體系中剩余O3的物質(zhì)的量是(2-0.85-0.3-0.085) mol=0.765 mol。P點以后隨溫度的升高,NO的轉(zhuǎn)化率減小,說明平衡向逆反應方向移動,所以P點一定為平衡狀態(tài)點,A正確;由圖像可知,當溫度高于200 后,NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著減小,最后幾乎為零,B正確;,基礎(chǔ)梳理,感悟選考,對點訓練,反應和反應都是氣體分子數(shù)不變的反應,縮小反應器的容積,平衡不移動,2O3(g) 3O2(g)是氣體分子數(shù)增大的反應,縮小反應器的容積,平衡向左移動,O3的濃度增

25、大,導致反應和反應平衡向正反應方向移動,NO和SO2的轉(zhuǎn)化率增大,C正確;臭氧氧化過程發(fā)生的反應為可逆反應,脫除SO2不徹底,用堿可以吸收SO2,D正確。,(3)隨著O3的增多,反應的NO和SO2的物質(zhì)的量逐漸增大,剩余的NO和SO2的物質(zhì)的量逐漸減小,變化曲線如下:,忽視自發(fā)反應進行的條件 【易錯題】 對反應自發(fā)性的下列敘述,正確的是 () A.放熱反應在任何條件下都能自發(fā)進行 B.吸熱反應都不能自發(fā)進行 C.自發(fā)進行的反應熵值一定增大 D.提供一定的條件,非自發(fā)反應可能也會發(fā)生 錯因剖析:本題極易忽視焓變只是影響反應能否自發(fā)進行的一個重要因素,而不是唯一因素,常認為只要是放熱反應,在任何條

26、件下反應都能發(fā)生,從而錯選A。,正確解答對于S小于零的放熱反應,如果在非常高的溫度下,可能成為不能自發(fā)進行的反應,如合成氨反應。對于吸熱反應,如果周圍環(huán)境提供的熱量能夠滿足需要,也可以為自發(fā)反應。自發(fā)進行的反應,其熵值可能減小,如氫氣與氧氣的反應。H0,S<0的常溫下的不自發(fā)反應,但如果提供高溫條件,反應也能自發(fā)進行。 答案D 糾錯筆記自發(fā)性中提到的一定條件,是指“一定溫度和壓強”。如果我們把“一定條件”理解為“反應條件”,于是“電解”也就自然是一定條件了,一些非自發(fā)反應,通過通直流電電解也可以發(fā)生。,2,3,1,1.(2018紹興選考適應性考試)工業(yè)制備氮化硅的反應為3SiCl4(g)+2N

27、2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)H<0,將0.3 mol SiCl4和一定量N2、H2投入2 L反應容器,只改變溫度測得Si3N4的質(zhì)量變化如下表:,2,3,1,下列說法正確的是() A.250 ,前2 min內(nèi)Si3N4的平均反應速率為0.02 molL-1min-1 B.反應達到平衡時,兩種溫度下N2和H2的轉(zhuǎn)化率之比相同 C.達到平衡前,300 時的反應速率比250 時大;平衡后,300 時的反應速率比250 時的小 D.反應達到平衡時,兩種條件下反應放出的熱量一樣多,答案,解析,2,3,1,2.(2018蒼南中學段考)含重金屬離子(如鉻、錳、鉛等)廢水的常

28、見治理方法有化學還原法、化學氧化法、吸附法等工藝。 (1)化學還原法除 的模擬水樣,分別在不同pH條件下,向每個水樣中分別加一定量的FeSO4、NaHSO3,攪拌,充分反應,然后滴加Ca(OH)2懸濁液,靜置沉淀,測定鉻去除率,實驗結(jié)果如圖1所示。 pH8時,亞鐵鹽對+6價Cr的去除效果反而下降,可能的原因是。 分析比較亞鐵鹽和亞硫酸鹽去除+6價Cr的效果。 .亞鐵鹽在中性和堿性條件下,對+6價Cr的去除效果優(yōu)于酸性條件下的去除效果,亞硫酸鹽則相反;.。,2,3,1,(2)化學氧化法除Mn2+: 相同條件下,按、兩種方案氧化除去水樣中的Mn2+,測定不同pH,相同反應時間的c(M

29、n2+),結(jié)果如圖2所示,產(chǎn)生該差異的可能原因是。 圖2 氧化實驗中除Mn2+的最佳條件為。,2,3,1,(3)石墨烯吸附法除Pb2+:不同的pH會使石墨烯吸附劑表面帶上不同的電荷,圖3為pH對Pb2+吸附率的影響,發(fā)生如圖變化的原因是。 圖3,2,3,1,時,Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2,而Fe(OH)2易被空氣中的O2氧化中性和堿性條件下,亞鐵鹽對+6價Cr的去除效果明顯優(yōu)于亞硫酸氫鹽的去除效果,在酸性條件下則相反 (2)MnO2對Mn2+的氧化有催化作用MnO2作催化劑,pH控制在9左右 (3)隨pH增大,吸附劑表面吸附的OH-越多,帶負電荷越多,越有利于吸附帶正電荷的Pb2+,2,

30、3,1,當溶液的堿性較強的時候,Fe2+會轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵沉淀,而該沉淀極易被氧氣氧化為氫氧化鐵,從而降低了對+6價Cr的還原。 由圖1可以看出兩種試劑在處理水樣的時候,pH對它們的影響不同,酸性條件下,亞硫酸氫鈉的處理效果較好,中性和堿性條件下,硫酸亞鐵處理的效果較好。 (2)從圖2明顯看出,方案的氧化效果好,考慮到實驗是測定不同pH,相同反應時間的c(Mn2+),說明方案的反應速率大,所以加入的MnO2對于Mn2+的氧化起到了催化作用。 綜合兩條曲線,可知氧化實驗中除Mn2+的最佳條件為二氧化錳作催化劑,控制pH在9左右。 (3)pH越大,溶液中的氫氧根離子的濃度越大,石墨烯表面會帶有更多

31、的負電荷,有利于吸附帶有正電荷的鉛離子。,2,3,1,3.(2018溫州十五校聯(lián)考)用活性炭還原處理氮氧化物,有關(guān)反應為C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。 (1)寫出上述反應的平衡常數(shù)表達式:。 (2)在2 L恒容密閉容器中加入足量C與NO發(fā)生反應,所得數(shù)據(jù)如下表所示,回答下列問題。,2,3,1,結(jié)合表中數(shù)據(jù),判斷該反應的H0(填“”或“<”),理由是。 判斷該反應達到平衡的依據(jù)是。 A.容器內(nèi)氣體的密度恒定 B.容器內(nèi)各氣體濃度恒定 C.容器內(nèi)壓強恒定 D.2v正(NO)=v逆(N2),2,3,1,(3)700 時,若向2 L體積恒定的密閉容器中充入一定量N2和CO2發(fā)

32、生反應:N2(g)+CO2(g) C(s)+2NO(g);其中N2、NO的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如下圖所示。請回答下列問題。,010 min內(nèi)CO2的平均反應速率v=。 圖中A點v正v逆(填“”“<”或“=”)。 第10 min時,外界改變的條件可能是。 A.加催化劑B.增大C的物質(zhì)的量C.減小CO2的物質(zhì)的量D.升溫E.降溫,2,3,1,(2)計算700 和800 的平衡常數(shù)分別為K1、K2,K10AB (3)0.01 molL-1min-1AD,2,3,1,該反應氣體的總質(zhì)量是個變量,容器體積不變,所以容器內(nèi)氣體的密度是一個變量,當容器內(nèi)氣體的密度恒定時,則反應達到平衡狀態(tài),A正確;各

33、組分的濃度不再改變,能說明反應達到平衡狀態(tài),B正確;該反應前后氣體分子的數(shù)目相同,則氣體的總物質(zhì)的量一直不變,恒溫恒容條件下,氣體的壓強一直不變,所以容器內(nèi)壓強恒定,不能說明反應達到平衡狀態(tài),C錯誤;當v正(NO)=2v逆(N2)時,反應達到平衡狀態(tài),D錯誤。故選AB。,2,3,1,(3)隨著反應進行,n(N2)逐漸減小,n(NO)逐漸增大,10 min內(nèi),n(N2)=0.2 mol,物質(zhì)的量變化之比等于化學計量數(shù)之比,則n(CO2)=0.2 mol,所以 根據(jù)圖像可知A點反應向正反應方向進行,則v正v逆。 第10 min時,N2、NO的物質(zhì)的量沒有發(fā)生突變,N2的物質(zhì)的量逐漸減小,速率比10 min前大;NO的物質(zhì)的量逐漸增大,速率比10 min前大。加催化劑,不會引起物質(zhì)的量的突變,只會增大反應速率,故A正確;增大碳固體的物質(zhì)的量,對反應速率沒有影響,故B錯誤;減小CO2的物質(zhì)的量,反應速率減小,故C錯誤;升溫,反應速率增大,故D正確;降溫,反應速率減小,故E錯誤。選AD。,