6、(CO)KN
C．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)
D．當溫度高于250 ℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低
解析 升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡常數(shù)減小，B正確；化學反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，催化劑在250 ℃時催化活性
7、最高，溫度繼續(xù)升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C錯誤，D正確。
答案 C
8．Cl2合成有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。如圖是反應(yīng)溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。當該反應(yīng)達平衡時，下列敘述正確的是( )
A．該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式K＝
B．及時分離出H2O，平衡正向移動，這是正反應(yīng)速率逐漸增大的緣故
C．若向恒容平衡體系內(nèi)再加入1 mol O2，則達新平衡時，HCl的轉(zhuǎn)化率增大
D．隨溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值會變大
解析 A項錯誤，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式K＝；B項錯
8、誤，分離出H2O，平衡會正向移動，原因是逆反應(yīng)速率隨c(H2O)的減小而減小，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；C項正確，向恒容平衡體系內(nèi)再加入1 mol O2，平衡正向移動，使HCl的轉(zhuǎn)化率增大；D項錯誤，由溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高會使平衡逆向移動，平衡常數(shù)K值會變小。
答案 C
9．一定溫度下，在一個容積為1 L的密閉容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，經(jīng)充分反應(yīng)達到平衡后，生成的HI(g)占氣體體積的50%，該溫度下，在另一個容積為2 L的密閉容器中充入1 mol HI(g)發(fā)生反
9、應(yīng)HI(g)H2(g)＋I2(g)，則下列判斷正確的是( )
A．后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1
B．后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5
C．后一反應(yīng)達到平衡時，H2的平衡濃度為0.25 mol·L－1
D．后一反應(yīng)達到平衡時，HI(g)的平衡濃度0.5 mol·L－1
解析 前一反應(yīng)達平衡時c(H2)＝c(I2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝1 mol·L－1，則平衡常數(shù)K1＝＝＝4，而后一反應(yīng)的平衡常數(shù)K2＝＝＝0.5，A項錯誤，B項正確；設(shè)后一反應(yīng)達平衡時c(H2)＝x mol·L－1，則平衡時c(I2)＝x mol·L－1，c(HI)＝(0.5－2x) mol·L－1，K
10、2＝＝0.5，解得x＝0.125，故平衡時c(H2)＝0.125 mol·L－1，c(HI)＝0.25 mol·L－1，C項錯誤，D項錯誤。
答案 B
10．某溫度下，反應(yīng)H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝。該溫度下，在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如表所示：
起始濃度
甲
乙
丙
c(H2)/(mol·L－1)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(mol·L－1)
0.010
0.010
0.020
下列判斷不正確的是( )
A．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%
11、
B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%
C．平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.008 mol·L－1
D．反應(yīng)開始時，乙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢
解析 設(shè)甲容器中，平衡時氫氣的變化濃度為x，則：K＝＝，解得x＝0.006 0 mol·L－1，平衡時c(H2)＝c(CO2)＝0.010－x＝0.004 0 mol·L－1，c(H2O)＝c(CO)＝0.006 0 mol·L－1，α(H2)＝×100%＝60%。因乙中H2的起始濃度大于甲，故乙平衡相當于是甲平衡正向移動的結(jié)果，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%，A項正確；丙平衡可看作是2個甲平衡合并而成的，又因H2(
12、g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)是平衡不受壓強影響的反應(yīng)，故丙平衡中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變，僅各物質(zhì)的濃度是甲平衡中各物質(zhì)濃度的2倍，所以B、C項正確；由于三組反應(yīng)中丙中各物質(zhì)的濃度最大，甲中各物質(zhì)的濃度最小，所以丙反應(yīng)速率最快，甲反應(yīng)速率最慢，D項錯誤。
答案 D
二、填空題
11．對于可逆反應(yīng)CO＋H2O(g)CO2＋H2，回答下列問題：
(1)830 K時，若起始時c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為________；平衡常數(shù)K的值為________。
(2)830 K，若只將起始時c(H2O
13、)改為6 mol·L－1，則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為____。
(3)若830 K時，起始濃度c(CO)＝a mol·L－1，c(H2O)＝b mol·L－1，H2的平衡濃度c(H2)＝c mol·L－1，則：
①a、b、c之間的關(guān)系式是________；
②當a＝b時，a＝________c。
解析 在以下計算中，各濃度單位均為mol·L－1。
(1)
CO
＋
H2O(g)
CO2
＋
H2
起始濃度
2
3
0
0
轉(zhuǎn)化濃度
1.2
1.2
1.2
1.2
平衡濃度
0.8
1.8
1.2
1.2
14、K＝＝1，α(H2O)＝×100%＝40%。
(2)設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為x
CO
＋
H2O(g)
CO2
＋
H2
起始濃度
2
6
0
0
轉(zhuǎn)化濃度
x
x
x
平衡濃度
2－x
6－x
x
x
K＝＝1，解得x＝1.5 mol·L－1，則α(H2O)＝×100%＝25%。
(3)
CO
＋
H2O(g)
CO2
＋
H2
起始濃度
a
b
0
0
轉(zhuǎn)化濃度
c
c
c
c
平衡濃度
a－c
b－c
c
c
15、＝1，化簡得c＝，因為a＝b，所以a＝2c。
答案 (1)40% 1 (2)25% (3)①c＝?、?
12．無色氣體N2O4是一種強氧化劑，為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學方程式為：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝＋24.4 kJ/mol。
(1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現(xiàn)象能說明反應(yīng)達到平衡的是________。
a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) b．體系顏色不變
c．氣體平均相對分子質(zhì)量不變 d．氣體密度不變
達到平衡后，保持體積不變升高溫度，再次達到平衡時，混合氣體顏色________(填“變深”、“變
16、淺”或“不變”)，判斷理由是_____________。
(2)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示，即K表達式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù)[例如：p(NO2)＝p總×x(NO2)]。寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的表達式________(用p總、各氣體物質(zhì)的量分數(shù)x表示)；影響Kp的因素為________。
(3)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則Kp為________(以k正、k逆表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度的298 K、壓強的100 kPa)，已知該
17、條件下，k正＝4.8×104 s－1，當N2O4分解10%時，v正＝________kPa·s－1。
(4)真空密閉容器中放入一定量N2O4，維持總壓強p0恒定，在溫度為T ℃時，平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4，維持總壓強在2p0條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達式為
_________________________________________________________。
解析 (1)2v正(N2O4)＝v逆(NO2)時，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡，a項錯誤；體系顏色不變，則NO2的濃度不變，說明反應(yīng)達到平衡，b項正確；該
18、反應(yīng)體系全為氣體，氣體質(zhì)量保持不變，而反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，因此氣體的平均相對分子質(zhì)量為變量，當平均相對分子質(zhì)量不變時可以說明反應(yīng)達到平衡，c項正確；該反應(yīng)體系全為氣體，氣體質(zhì)量保持不變，容器容積也保持不變，故氣體密度為一定值，氣體密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡，d項錯誤。正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，保持體積不變升高溫度，平衡正向移動，NO2的濃度增大，故混合氣體顏色變深。(2)Kp＝＝，與化學平衡常數(shù)K一樣，影響Kp的因素為溫度。(3)Kp＝，達到平衡時，v正＝v逆，即k正·p(N2O4)＝k逆·p2(NO2)，＝，故Kp＝。設(shè)起始時N2O4為a mol，當N2O4分解10%時，N2O4為0.9a
19、mol，NO2為0.2a mol，則x(N2O4)＝＝。故v正＝k正·p(N2O4)＝4.8×104s－1×100 kPa×＝3.9×106kPa·s－1。(4)設(shè)充入的N2O4的量為n mol，維持總壓強p0恒定，達到平衡時，N2O4的分解百分率為α，則N2O4為n(1－α)mol，NO2為2nα mol，Kp＝＝p0×。維持總壓強2p0恒定，達到平衡時，設(shè)N2O4的分解百分率為β，則N2O4為n(1－β)mol，NO2為2nβ mol，Kp＝＝2p0×。根據(jù)Kp不變，知p0×＝2p0×，解得β＝。
答案 (1)bc 變深 正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，其他條件不變，溫度升高平衡正向移動，c(NO2)
20、增加，混合氣體顏色加深
(2)(其他合理答案亦可) 溫度
(3) 3.9×106
(4)
13．甲醇是重要的有機化工原料，目前世界甲醇年產(chǎn)量超過2.1×107噸，在能源緊張的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：
(ⅰ)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－90.1 kJ· mol－1
另外：
(ⅱ)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ· mol－1
(ⅲ)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－572.0 kJ· mol－1
若混合氣體中有二氧化碳存在時，還發(fā)生下列反應(yīng)：
(ⅳ)CO2(g)＋H2(g)
21、CO(g)＋H2O(g) ΔH＝＋41.1 kJ· mol－1
回答下列問題：
(1)甲醇的燃燒熱為________________ kJ· mol－1。
(2)在堿性條件下利用一氯甲烷(CH3Cl)水解也可制備少量的甲醇，該反應(yīng)的化學方程式為_____________________________________________________。
(3)若反應(yīng)在密閉恒容絕熱容器中進行，反應(yīng)(ⅳ)對合成甲醇反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率的影響是___________________________________________________。
a．增大 b．減小
c．無影響
22、 d．無法判斷
(4)在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(ⅰ)，各物質(zhì)的濃度如下表：
濃度/mol·L－1
時間/min
c(CO)
c(H2)
c(CH3OH)
0
0.8
1.6
0
2
0.6
x
0.2
4
0.3
0.6
0.5
6
0.3
0.6
0.5
①x＝____________________。
②前2 min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為v(H2)＝____________________。該溫度下，反應(yīng)(ⅰ)的平衡常數(shù)K＝____________________。
③反應(yīng)進行到第2 min時，改變了反應(yīng)條件，改變的這個條件可能是_
23、__(填序號)。
a．使用催化劑 b．降低溫度 c．增加H2的濃度
(5)下圖是溫度、壓強與反應(yīng)(ⅰ)中CO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系：
①由圖像可知，較低溫度時，CO轉(zhuǎn)化率對________(選填“溫度”或“壓強”)敏感。
②由圖像可知，溫度越低，壓強越大，CO轉(zhuǎn)化率越高，但實際生產(chǎn)往往采用300～400 ℃和10 MPa的條件，其原因是__________________________。
解析 (1)利用蓋斯定律，熱化學方程式(ⅲ)－(ⅰ)＋(ⅱ)，得新的熱化學方程式為CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－764.9 kJ· mol－1。(2)根據(jù)提示知
24、CH3Cl中的Cl原子被羥基取代生成CH3OH。(3)反應(yīng)(ⅳ)消耗反應(yīng)(ⅰ)的另外一種反應(yīng)物氫氣，而且生成反應(yīng)(ⅰ)的反應(yīng)物CO，使反應(yīng)(ⅰ)的CO轉(zhuǎn)化率降低；但反應(yīng)(ⅳ)為吸熱反應(yīng)，使體系溫度降低，反應(yīng)(ⅰ)正向移動，使反應(yīng)(ⅰ)中CO的轉(zhuǎn)化率提高，兩個原因孰輕孰重不得而知，故無法判斷反應(yīng)(ⅳ)對反應(yīng)(ⅰ)中CO轉(zhuǎn)化率的影響。
(4)①,CO(g)＋,2H2(g),,CH3OH(g),始態(tài),0.8 mol·L－1,1.6 mol·L－1,,0,2 min,0.6 mol·L－1,1.2 mol·L－1,,0.2 mol·L－1)
②v(H2)＝2v(CH3OH)＝2×0.2 mol
25、·L－1/2 min＝0.2 mol·L－1·min－1。平衡常數(shù)K＝0.5/(0.62×0.3) L2· mol－2＝4.6 L2· mol－2。③2 min到4 min的反應(yīng)速率大于0到2 min，而降低溫度，反應(yīng)速率降低，b項錯誤；由表格中的數(shù)據(jù)可知c項錯誤；故a項使用催化劑是正確的。(5)①由圖像可知，不管壓強多大，只要溫度較低，則轉(zhuǎn)化率均較高，故轉(zhuǎn)化率對溫度較敏感。②溫度較低，反應(yīng)速率慢，不利于甲醇的生成；壓強太大對設(shè)備要求高，成本高。
答案 (1)764.9
(2)CH3Cl＋NaOH―→CH3OH＋NaCl[或CH3Cl＋H2OCH3OH＋HCl]
(3)d
(4)①1.2?、?.2 mol·L－1·min－1 4.6 L2· mol－2?、踑
(5)①溫度?、跍囟容^低，反應(yīng)速率慢；壓強太大，成本高
2022年高考化學一輪綜合復習 第7章 化學反應(yīng)速率和化學平衡 課時3 化學平衡常數(shù) 化學反應(yīng)進行的方向練習
