7、先變深后變淺
B.高壓比常壓有利于合成SO3
C.氯氣在水中的溶解度大于在飽和食鹽水中的溶解度
D.等質(zhì)量粉末狀碳酸鈣與塊狀碳酸鈣分別與同濃度的鹽酸反應,粉末狀碳酸鈣比塊狀碳酸鈣的反應迅速
答案:D
解析:增大壓強的瞬間,NO2的濃度增大,顏色加深,然后反應2NO2N2O4的平衡向正反應方向移動,NO2的濃度減小,顏色變淺,A項能用平衡移動原理解釋;合成SO3的反應為2SO2+O22SO3,反應前后氣體分子總數(shù)減少,增大壓強,平衡向右移動,有利于SO3的合成,B項能用平衡移動原理解釋;氯氣和水反應生成鹽酸和次氯酸,該反應是一個可逆反應,飽和食鹽水中Cl-的濃度較大,使平衡左移,會降低
8、氯氣在飽和食鹽水中的溶解度,C項能用平衡移動原理解釋;碳酸鈣和稀鹽酸的反應不是可逆反應,D項反應速率增大不能用平衡移動原理解釋。
6.氫氣用于煙氣脫氮、脫硫的反應為4H2(g)+2NO(g)+SO2(g)N2(g)+S(l)+4H2O(g) ΔH<0。下列有關說法正確的是( )。
A.當v(H2)=v(H2O)時,達到平衡
B.升高溫度,正反應速率減小,逆反應速率增大,化學平衡逆向移動
C.使用高效催化劑可提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率
D.化學平衡常數(shù)表達式為K=c(N2)·c4(H2O)c(SO2)·c2(NO)·c4(H2)
答案:D
解析:A項中的反應速率,沒有說明反應的方向,因
9、此不能判斷是否達到平衡,錯誤;升高溫度,正、逆反應速率都增大,B項錯誤;催化劑對化學平衡無影響,不能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,C項錯誤;化學平衡常數(shù)是指可逆反應達到平衡時,生成物濃度冪之積和反應物濃度冪之積的比值,因此K=c(N2)·c4(H2O)c(SO2)·c2(NO)·c4(H2),D項正確。
7.(2019甘肅武威第十八中學高三檢測)處于平衡狀態(tài)的反應:2H2S(g)2H2(g)+S2(g) ΔH>0,不改變其他條件的情況下正確的是( )。
A.加入催化劑,反應途徑將發(fā)生改變,ΔH也將隨之改變
B.升高溫度,正、逆反應速率都增大,H2S分解率也增大
C.增大壓強,平衡向逆反應方向
10、移動,將引起體系溫度降低
D.若體系恒容,充入一些H2后達新平衡,H2濃度將減小
答案:B
解析:加入催化劑,反應途徑將發(fā)生改變,反應的ΔH不會改變,A錯誤。升高溫度,正逆反應速率都增大,根據(jù)勒夏特列原理化學平衡向吸熱反應方向移動,所以該平衡正向移動,H2S分解率增大,B正確。該反應隨反應進行氣體分子數(shù)增大,增大壓強,化學平衡逆向移動。由于正反應吸熱,所以平衡逆向移動體系溫度升高,C錯誤。恒容體系中,充入H2平衡逆向移動,但平衡移動的趨勢是很微弱的,只能減弱這種改變,但不能抵消這種改變,因此H2的濃度比原來是增大的,D錯誤。
8.汽車發(fā)動機中生成NO的反應為N2(g)+O2(g)2NO
11、(g),T℃時,K=0.09。在T℃下往甲、乙、丙三個恒容密閉容器中,分別投入N2(g)和O2(g)模擬反應,起始濃度如表所示。下列判斷不正確的是( )。
起始濃度
甲
乙
丙
c(N2)/(mol·L-1)
0.46
0.46
0.92
c(O2)/(mol·L-1)
0.46
0.23
0.92
A.起始時,反應速率:丙>甲>乙
B.平衡時,c(NO):甲=丙>乙
C.平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率:甲>乙
D.平衡時,甲中c(N2)=0.4 mol·L-1
答案:B
解析:起始時,反應物總濃度:丙>甲>乙,故起始時,反應速率:丙>甲>乙,A項正確;丙中反應
12、相當于將甲容器體積壓縮一半發(fā)生的反應,體系壓強增大,但由于該反應為反應前后氣體分子數(shù)不變的反應,故平衡不移動,則平衡時丙中NO的濃度為甲中NO的濃度的2倍,乙中反應相當于減小甲中O2的初始濃度發(fā)生的反應,平衡逆向移動,所以平衡時乙中NO的濃度小于甲中NO的濃度,B項錯誤;甲、乙中N2的初始濃度相等,甲中反應相當于增大乙中氧氣的初始濃度發(fā)生的反應,則甲中N2的轉(zhuǎn)化率較大,故平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率:甲>乙,C項正確;T℃時,K=0.09,設甲中反應平衡時消耗的N2的濃度為xmol·L-1,則有:
N2(g) + O2(g)2NO(g)
初始(mol·L-1) 0.46 0.46 0
13、
轉(zhuǎn)化(mol·L-1) x x 2x
平衡(mol·L-1) 0.46-x 0.46-x 2x
平衡常數(shù)K=(2x)2(0.46-x)2=0.09,解得x=0.06,所以平衡時甲中c(N2)=0.4mol·L-1,D項正確。
9.溫度為T℃時,向V L的密閉容器中充入一定量的A和B,發(fā)生反應A(g)+B(g)C(s)+xD(g) ΔH>0,容器中A、B、D的物質(zhì)的量濃度隨時間的變化如圖所示,下列說法不正確的是( )。
A.反應在前10 min的平均反應速率v(B)=0.15 mol·L-1·min-1
B.該反應的平衡常數(shù)表達式K=c2(D)c(A)·c(B)
C.若平衡時
14、保持溫度不變,壓縮容器容積,平衡向逆反應方向移動
D.反應至15 min時,改變的反應條件可能是降低溫度
答案:C
解析:由圖像可知,反應在前10min的平均反應速率v(B)=2.5-1.010mol·L-1·min-1=0.15mol·L-1·min-1,故A正確;由10min時的平衡轉(zhuǎn)化量可知Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(D)=1∶1∶2,故B正確;因為反應前后的氣體物質(zhì)體積不變,故加壓化學平衡不移動,故C錯誤;15min時,A、B的物質(zhì)的量濃度增大,D的物質(zhì)的量濃度減小,平衡逆向移動,改變的條件可能是降低溫度,故D正確。
10.一定條件下合成乙烯發(fā)生反應:6H2(g)+2CO2(
15、g)
CH2CH2(g)+4H2O(g)。反應的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖所示,下列說法正確的是( )。
A.生成乙烯的速率:v(M)>v(N)
B.平衡常數(shù):KMKN,故B錯誤;催化劑只影響反應速率,不影響平衡移動和轉(zhuǎn)化
16、率,故C錯誤;設開始投料n(H2)=3mol,則n(CO2)=1mol,在M點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%,所以有
6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)
n(起始)mol 3 1 0 0
n(轉(zhuǎn)化)mol 1.5 0.5 0.25 1
n(平衡)mol 1.5 0.5 0.25 1
所以CO2的體積分數(shù)為0.51.5+0.5+0.25+1×100%=15.4%,故D正確。
二、非選擇題(本題共3個小題,共50分)
11.(16分)甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有
17、著重要的用途和應用前景。
(1)若在恒溫、恒容的容器內(nèi)進行反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),則可用來判斷該反應達到平衡狀態(tài)的標志有 (填序號)。?
A.CO的百分含量保持不變
B.容器中H2的濃度與CO的濃度相等
C.容器中混合氣體的密度保持不變
D.CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等
(2)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種:①甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反應能自發(fā)進行的原因是 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時原料氣比例對反應
18、的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關系如圖所示。則當n(O2)∶n(CH3OH)=0.25時,CH3OH與O2發(fā)生的主要反應方程式為 ;在制備H2時最好控制n(O2)∶n(CH3OH)= 。?
答案:(1)AD
(2)①該反應是一個熵增的反應(或ΔS>0)
②2CH3OH+O22HCHO+2H2O 0.5
解析:(1)濃度相等不能說明其濃度不再變化,B錯誤;氣體總質(zhì)量一定、容器容積一定,密度始終不變,C錯誤。
(2)①該反應是一個熵增的反應,若是放熱反應,則一定能自發(fā)進行,若是吸熱反應,則一定條件下能自發(fā)進行。②n
19、(O2)∶n(CH3OH)=0.25時,主要生成甲醛。制備H2時要求H2的選擇性要好,由圖可知在n(O2)∶n(CH3OH)=0.5時,H2的選擇性接近100%。
12.(2018全國Ⅱ)(18分)CH4-CO2催化重整不僅可以得到合成氣(CO和H2),還對溫室氣體的減排具有重要意義。回答下列問題:
(1)CH4-CO2催化重整反應為:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。
已知:
C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol-1
C(s)+12O2(g)CO(g) ΔH=-111
20、 kJ·mol-1
該催化重整反應的ΔH= kJ·mol-1,有利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是 (填標號)。?
A.高溫低壓 B.低溫高壓
C.高溫高壓 D.低溫低壓
某溫度下,在體積為2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進行重整反應,達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為 ? mol2·L-2。?
(2)反應中催化劑活性會因積碳反應而降低,同時存在的消碳反應則使積碳量減少,相關數(shù)據(jù)如下表:
積碳反應
CH4(g)C(s)+2H2(g)
消碳反應
CO2(g)+C(s)2CO(g)
ΔH/(kJ·mol-1)
21、
75
172
活化能(kJ·mol-1)
催化劑X
33
91
催化劑Y
43
72
①由上表判斷,催化劑X (填“優(yōu)于”或“劣于”)Y,理由是 ?? 。
在反應進料氣組成、壓強及反應時間相同的情況下,某催化劑表面的積碳量隨溫度的變化關系如圖所示,升高溫度時,下列關于積碳反應、消碳反應的平衡常數(shù)(K)和速率(v)的敘述正確的是 (填標號)。?
A.K積、K消均增加
B.v積減小、v消增加
C.K積減小、K消增加
D.v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大
②在一定溫度下,測得某催化劑上沉積碳的生成速率方程為v=k·p(CH4)·[p(CO
22、2)]-0.5(k為速率常數(shù)),在p(CH4)一定時,不同p(CO2)下積碳量隨時間的變化趨勢如下圖所示,則pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)從大到小的順序為 。?
答案:(1)247 A 13
(2)①劣于 相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小;而消碳反應活化能相對較小,消碳反應速率大 AD
②pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)
解析:(1)將已知熱化學方程式依次編號為①②③,根據(jù)蓋斯定律,③×2-①-②,得到CH4-CO2催化重整反應的ΔH=+247kJ·mol-1。由于該反應是正反應氣體體積增大的吸熱反應,所以有
23、利于提高CH4平衡轉(zhuǎn)化率的條件是高溫低壓,A項正確。某溫度下,在體積為2L的容器中加入2molCH4、1molCO2,達到平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,則平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為c(CH4)=0.75mol·L-1、c(CO2)=0.25mol·L-1、c(CO)=0.5mol·L-1、c(H2)=0.5mol·L-1,根據(jù)K=c2(CO)·c2(H2)c(CH4)·c(CO2),計算得出K=13或0.33。
(2)①根據(jù)表格中活化能數(shù)據(jù)分析,催化劑X劣于催化劑Y。因為相對于催化劑X,催化劑Y積碳反應的活化能大,積碳反應的速率小,而消碳反應活化能相對較小,消碳反應速率大。由于積碳反應
24、和消碳反應均為吸熱反應,所以升高溫度平衡正向移動,K積、K消均增加;溫度高于600℃時,積碳量隨溫度的升高而下降,說明v消增加的倍數(shù)比v積增加的倍數(shù)大,A、D兩項正確。
②根據(jù)v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5,當p(CH4)一定時,積碳量隨p(CO2)的增大而減小,故pc(CO2)>pb(CO2)>pa(CO2)。
13.(2019全國Ⅲ)(16分)近年來,隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展,氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之迅速增長。因此,將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術成為科學研究的熱點?；卮鹣铝袉栴}:
(1)Deacon發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2
25、O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比c(HCl)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時HCl平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關系:
可知反應平衡常數(shù)K(300 ℃) K(400 ℃)(填“大于”或“小于”)。設HCl初始濃度為c0,根據(jù)進料濃度比c(HCl)∶c(O2)=1∶1的數(shù)據(jù)計算K(400 ℃)= ?(列出計算式)。按化學計量比進料可以保持反應物高轉(zhuǎn)化率,同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低、過高的不利影響分別是 。?
(2)Deacon直接氧化法可按下列催化過程進行:
CuC
26、l2(s)CuCl(s)+12Cl2(g) ΔH1=83 kJ·mol-1
CuCl(s)+12O2(g)CuO(s)+12Cl2(g)ΔH2=-20 kJ·mol-1
CuO(s)+2HCl(g)CuCl2(s)+H2O(g)ΔH3=-121 kJ·mol-1
則4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。?
(3)在一定溫度的條件下,進一步提高HCl的轉(zhuǎn)化率的方法是 。(寫出2種)?
答案:(1)大于 0.422×0.422(1-0.84)4×(1-0.21)c0 O2和Cl2分離能耗較高、HCl轉(zhuǎn)化率較低
27、
(2)-116
(3)增加反應體系壓強、及時除去產(chǎn)物
解析:(1)分析任意一條平衡曲線可知,在進料濃度比固定的條件下,隨著溫度的升高,HCl的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說明正反應為放熱反應,由于K只與溫度有關,升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)K減小,即K(300℃)大于K(400℃)。
根據(jù)進料濃度比及HCl的平衡轉(zhuǎn)化率間的關系可知,c(HCl)∶c(O2)=1∶1的曲線為最上面的那條曲線,由該曲線可知:溫度為400℃時HCl的平衡轉(zhuǎn)化率為84%。
根據(jù)條件可列三段式如下:
4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)
初始:c0 c0 0 0
轉(zhuǎn)化:
28、c0×0.84 c0×0.21 c0×0.42 c0×0.42
平衡:c0×(1-0.84) c0×(1-0.21)c0×0.42 c0×0.42
K(400℃)=c2(Cl2)·c2(H2O)c4(HCl)·c(O2)=(c0×0.42)2·(c0×0.42)2[c0×(1-0.84)]4·[c0×(1-0.21)]=0.422×0.422(1-0.84)4×(1-0.21)c0
進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過低,導致產(chǎn)品Cl2混有大量O2,則分離兩氣體時導致能耗較高。而進料濃度比c(HCl)∶c(O2)過高,則導致HCl的轉(zhuǎn)化率過低,浪費原料。
(2)由蓋斯定律可知,將題給催化過程的三個反應直接相加可得:2HCl(g)+12O2(g)Cl2(g)+H2O(g)
ΔH'=(83-20-121)kJ·mol-1=-58kJ·mol-1,則ΔH=2ΔH'=-116kJ·mol-1
(3)在溫度一定時,要增大HCl的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有:及時移走部分產(chǎn)物、增大體系壓強等。
高考化學一輪復習 課時規(guī)范練21 化學平衡的移動（含解析）蘇教版-蘇教版高三化學試題
