精修版高考化學(xué)復(fù)習(xí) 考點(diǎn)24 化學(xué)反應(yīng)的方向練習(xí)
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1、精品文檔?高考化學(xué) 考點(diǎn)24 化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡 常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算 1.(2015·天津理綜,3)下列說法不正確的是( ) A.Na與H2O的反應(yīng)是熵增的放熱反應(yīng),該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行 B.飽和Na2SO4溶液或濃硝酸均可使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀,但原理不同 C.FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等條件下二者對(duì)H2O2分解速率的改變相同 D.Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s) Mg2+(aq)+2OH-(aq),該固體可溶于NH4Cl溶液 2.(2015·天津理綜,6)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 m
2、ol Y(g)發(fā)生反應(yīng):X(g)+m Y(g)3 Z(g)平衡時(shí),X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達(dá)到平衡后,X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是( ) A.m=2 B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同 C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1 D.第二次平衡時(shí),Z的濃度為0.4 mol·L-1 3.(2015·重慶理綜,7)羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡: CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1 反應(yīng)
3、前CO物質(zhì)的量為10 mol,平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol。下列說法正確的是( ) A.升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) B.通入CO后,正反應(yīng)速率逐漸增大 C.反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 mol D.CO的平衡轉(zhuǎn)化率為80% 4.(2015·四川理綜,7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng):C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡時(shí),體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示: 已知:氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是( ) A.550 ℃時(shí),若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動(dòng) B.650 ℃時(shí)
4、,反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 % C.T ℃時(shí),若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) D.925 ℃時(shí),用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p總 5.[2015·浙江理綜,28(2)(3)(4)]乙苯催化脫氫制苯乙烯反應(yīng): (1)維持體系總壓p恒定,在溫度T時(shí),物質(zhì)的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應(yīng)。已知乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率為α,則在該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________(用α等符號(hào)表示)。 (2)工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣(原料氣中乙苯和水蒸氣的物質(zhì)的量之比為1∶9),控制反應(yīng)溫度600 ℃,并保持體系總壓為常壓的條件
5、下進(jìn)行反應(yīng)。在不同反應(yīng)溫度下,乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性(指除了H2以外的產(chǎn)物中苯乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))示意圖如下: ①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率,解釋說明該事實(shí)________。 ②控制反應(yīng)溫度為600 ℃的理由是________。 (3)某研究機(jī)構(gòu)用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學(xué)合成工藝——乙苯-二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產(chǎn)效率下,可降低操作溫度;該工藝中還能夠發(fā)生反應(yīng):CO2+H2===CO+H2O,CO2+C===2CO。新工藝的特點(diǎn)有________(填編號(hào))。 ①CO2與H2反應(yīng),使乙苯
6、脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移 ②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗 ③有利于減少積炭 ④有利于CO2資源利用 1.(2014·上?;瘜W(xué),14)只改變一個(gè)影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是( ) A.K值不變,平衡可能移動(dòng) B.K值變化,平衡一定移動(dòng) C.平衡移動(dòng),K值可能不變 D.平衡移動(dòng),K值一定變化 2.(2014·四川理綜,7)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應(yīng)X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: 實(shí)驗(yàn) 編號(hào) 溫度/ ℃ 起始時(shí)物質(zhì)的量/mol 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol n(X) n(Y) n
7、(M) ① 700 0.40 0.10 0.090 ② 800 0.10 0.40 0.080 ③ 800 0.20 0.30 a ④ 900 0.10 0.15 b 下列說法正確的是 ( ) A.實(shí)驗(yàn)①中,若5 min時(shí)測(cè)得n(M)=0.050 mol,則0至5 min時(shí)間內(nèi),用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)=1.0×10-2 mol·L-1·min-1 B.實(shí)驗(yàn)②中,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=2.0 C.實(shí)驗(yàn)③中,達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為60% D.實(shí)驗(yàn)④中,達(dá)到平衡時(shí),b>0.060 3.(201
8、4·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,26)在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。 回答下列問題: (1)反應(yīng)的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在0~60 s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為________mol·L-1·s-1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為________。 (2)100 ℃時(shí)達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,經(jīng)10 s后又達(dá)到平衡。 a.T________100 ℃(填“大于
9、”或“小于”),判斷理由是 ________________________________________________________________________。 b.列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2________。 (3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng),判斷理由是________________________________________________________________________。 4.(1)[2014·重慶理綜,11(3)]儲(chǔ)氫還可借助有機(jī)物,如利用環(huán)己烷和苯之間的
10、可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫氫和加氫:。在某溫度下,向恒容密閉容器 中加入環(huán)己烷,其起始濃度為a mol·L-1,平衡時(shí)苯的濃度為b mol·L-1,該反應(yīng)的平衡常 數(shù)K=________。 (2)[2014·福建理綜,24(3)]已知t ℃時(shí),反應(yīng)FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)的平衡常數(shù)K=0.25。 ①t ℃時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)n(CO)∶n(CO2)=________。 ②若在1 L密閉容器中加入0.02 mol FeO(s),并通入x mol CO,t ℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡。此時(shí)FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%,則x=________。 (3)[2014·山東理綜,29(1)(
11、2)]研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時(shí),涉及如下反應(yīng): 2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ΔH1<0 (Ⅰ) 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 ΔH2<0 (Ⅱ) ①4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=________(用K1、K2表示)。 ②為研究不同條件對(duì)反應(yīng)(Ⅱ)的影響,在恒溫條件下,向2 L恒容密閉容器中加入 0.2 mol NO和0.1mol Cl2,10 min時(shí)反應(yīng)(Ⅱ)達(dá)到平衡。測(cè)得10 min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-
12、1·min-1,則平衡后n(Cl2)=________mol,NO的轉(zhuǎn)化率α1=________。其他條件保持不變,反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進(jìn)行,平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率α2________α1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2________(填“增大”、“減小”或“不變”)。若要使K2 減小,可采用的措施是________。 5.(2013·課標(biāo)全國(guó)Ⅱ,28)在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng): A(g)B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·mol-1 反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見下表: 時(shí)間t/h 0 1
13、 2 4 8 16 20 25 30 總壓強(qiáng)p/100 kPa 4.91 5.58 6.32 7.31 8.54 9.50 9.52 9.53 9.53 回答下列問題: (1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為____________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0計(jì)算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率α(A)的表達(dá)式為_______
14、_____。平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率為________,列式并計(jì)算反應(yīng)的平衡常數(shù)K________。 (3)①由總壓強(qiáng)p和起始?jí)簭?qiáng)p0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n總和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n(總)=________ mol,n(A)=________ mol。 ②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù),計(jì)算:a=________。 反應(yīng)時(shí)間t/h 0 4 8 16 c(A)/(mol·L-1) 0.10 a 0.026 0.006 5 分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時(shí)間間隔(Δt)的規(guī)律,得出的結(jié)論是____________,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時(shí)反應(yīng)物的濃度c
15、(A)為________ mol·L-1。 1.(2015·重慶模擬)下列說法正確的是( ) A.能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生 B.反應(yīng)NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol-1能自發(fā)進(jìn)行,是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增大的方向轉(zhuǎn)變的傾向 C.因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù) D.在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向 2.(2015·山東泰安期末)分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是( ) A.2N2(g)+O2(g)
16、===2N2O(g) ΔH=+163 kJ·mol-1 B.Ag(s)+Cl2(g)===AgCl(s) ΔH=-127 kJ·mol-1 C.HgO(s)===Hg(l)+O2(g) ΔH=+91 kJ·mol-1 D.H2O2(l)===O2(g)+H2O(l) ΔH=-98 kJ·mol-1 3.(2015·南昌調(diào)研)某恒定溫度下,在一個(gè)2 L的密閉容器中充入A氣體、B氣體,測(cè)得其濃度為2 mol/L和1 mol/L;且發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+2B(g)4C(?)+2D(?)已知“?”代表C、D狀態(tài)未確定;反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測(cè)得生成1.6 mol C,且反應(yīng)前后壓
17、強(qiáng)比為5∶4,則下列說法中正確的是( ) ①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為:K= ②此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為35% ③增大該體系壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),但化學(xué)平衡常數(shù)不變 ④增加C的量,A、B轉(zhuǎn)化率不變 A.①② B.②③ C.①④ D.③④ 4.(2015·皖南八校聯(lián)考,9)某溫度下,在一個(gè)2 L的密閉容器中,加入4 mol A和2 mol B,發(fā)生反應(yīng):3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得生成1.6 mol C。下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K= B.B的平衡轉(zhuǎn)化率是40% C.增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡常數(shù)增大 D.
18、增加B的量,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大 5.(2015·蘇北四市期末,11)某溫度下,密閉容器中X、Y、Z、W四種氣體的初始濃度和平衡濃度如表所示,下列說法錯(cuò)誤的是( ) 物質(zhì) X Y Z W 初始濃度/mol·L-1 0.5 0.6 0 0 平衡濃度/mol·L-1 0.1 0.1 0.4 0.6 A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為80% B.該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= C.增大壓強(qiáng)其平衡常數(shù)不變,但使平衡向生成Z的方向移動(dòng) D.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù) 6.(2014·石家莊質(zhì)檢,7)已知反應(yīng)①:CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s
19、)和反應(yīng)②:H2(g)+CuO(g) Cu(s)+H2O(g)在相同的溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1= B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K= C.對(duì)于反應(yīng)③,恒容時(shí),溫度升高,H2的濃度減小,則該反應(yīng)的焓變?yōu)檎? D.對(duì)于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),H2的濃度一定減小 7.(2014·西安交大附中月考,8)1 100 ℃時(shí),在一定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol(a>0),該溫度下K=0.
20、263,下列有關(guān)說法正確的是( ) A.若生成1 mol Fe,則吸收的熱量小于a kJ B.若升高溫度,則化學(xué)平衡逆向移動(dòng) C.若容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化,則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) D.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí),若c(CO)=0.100 mol·L-1,則c(CO2)=0.026 3 mol·L-1 8.(2014·江蘇南通質(zhì)檢,11)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。一定溫度下,在甲、乙、丙三個(gè)容積均為2 L的恒容密閉容器中充入SO2(g)和O2(g),其起始物質(zhì)的量及SO2的平衡轉(zhuǎn)化率如下表所示。 甲 乙 丙 起始物質(zhì)的量
21、 n(SO2)/mol 0.4 0.8 0.8 n(O2)/mol 0.24 0.24 0.48 SO2的平衡轉(zhuǎn)化率/% 80 α1 α2 下列判斷中,正確的是( ) A.甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙 B.該溫度下,平衡常數(shù)K的值為400 mol-1·L C.平衡時(shí),丙中c(SO3)是甲中的2倍 D.平衡時(shí),甲中O2的轉(zhuǎn)化率大于乙中O2的轉(zhuǎn)化率 9.(2014·安徽江南十校聯(lián)考,8)相同溫度下,體積均為0.25 L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.6 kJ·mol-1。實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下
22、表所示: 容器編號(hào) 起始時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化 N2 H2 NH3 ① 1 3 0 放出熱量:23.15 kJ ② 0.9 2.7 0.2 放出熱量:Q 下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等 B.平衡時(shí),兩個(gè)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)均為 C.容器②中達(dá)平衡時(shí)放出的熱量Q=23.15 kJ D.若容器①的體積為0.5 L,則平衡時(shí)放出的熱量小于23.15 kJ 10.(2015·山東煙臺(tái)質(zhì)檢,19)煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問題。 已知:CO(g)+H2O(g) CO2(g)
23、+H2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表: 溫度/℃ 400 500 830 1 000 平衡常數(shù)K 10 9 1 0.6 請(qǐng)回答下列問題: (1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 (2)某溫度下,上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,保持容器體積不變升高溫度,平衡________(填“正向移動(dòng)”、“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。 (3)830 ℃時(shí),在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物,其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有________(填字母序號(hào))。 A B C D n(CO2)/mol 3 1 0 1 n(H2
24、)/mol 2 1 0 2 n(CO)/mol 1 2 3 0.5 n(H2O)/mol 5 2 3 2 (4)830 ℃時(shí),在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和4 mol H2O(g),2 min達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率是________。 (5)要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是________________________________________________________________________ ______________________________________________________________
25、__________(至少寫兩點(diǎn))。 11.(2015·廊坊監(jiān)測(cè))甲醇是重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料,用二氧化碳、一氧化碳等合成甲醇意義重大。用二氧化碳、一氧化碳等合成甲醇的反應(yīng)如下,其中反應(yīng)Ⅰ是主反應(yīng)。 CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-48.97 kJ/mol?、? CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH2=-90.14 kJ/mol?、? 副反應(yīng)CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH3 Ⅲ 使用含銅的化合物作催化劑,使用的原料氣CO2和H2體積比為1∶3,壓強(qiáng)為5 MPa時(shí),測(cè)定不同溫度下CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇產(chǎn)率(圖1
26、、圖2),以及溫度為523 K時(shí)測(cè)定不同壓強(qiáng)下的CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇產(chǎn)率(圖3、圖4),圖中α表示轉(zhuǎn)化率,φ表示產(chǎn)率。 回答下列問題: (1)ΔH3=________。 (2)①由圖1和圖2中實(shí)驗(yàn)值可知,反應(yīng)Ⅰ的溫度應(yīng)控制在________之間。 ②由圖3和圖4可以看出,壓強(qiáng)增大CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇產(chǎn)率增大,原因是________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③副反應(yīng)Ⅲ對(duì)主反應(yīng)Ⅰ平衡的影響是___
27、_________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知副反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),在1 123.15 K時(shí),K=1。 ①若升高溫度到1 223.15 K,則達(dá)到平衡時(shí)K______1(填“>”、“<”或“=”)。 ②1 123.15 K時(shí),若向一容積可變的密閉容器中同時(shí)充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2、x mol H2。當(dāng)x=5.0時(shí),上述反應(yīng)向________(填“正反應(yīng)”
28、或“逆反應(yīng)”)方向進(jìn)行。 ③若1 123.15 K時(shí),向定容的密閉容器中,按物質(zhì)的量之比為1∶5的比例將CO和H2O充入該容器,此溫度下達(dá)到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率為________。 考點(diǎn)專練24 化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算 【三年高考真題演練】 [2015年高考真題] 1.C [A項(xiàng),根據(jù)Na 與H2O 反應(yīng)的現(xiàn)象“Na 熔化成閃亮的小球,四處游動(dòng)”,可知反應(yīng)放熱,能自發(fā)進(jìn)行,根據(jù)反應(yīng)方程式可知,只有產(chǎn)物中有氣體,所以該反應(yīng)是熵增的反應(yīng),正確;B項(xiàng),飽和Na2SO4溶液使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀是蛋白質(zhì)的鹽析,濃硝酸使蛋白質(zhì)溶液產(chǎn)生沉淀屬于蛋白質(zhì)的變性,二者原理不同,正確
29、;C項(xiàng),F(xiàn)eCl3和MnO2均可加快H2O2分解,但同等條件下二者催化效果不同,故二者對(duì)H2O2分解速率的改變也不同,錯(cuò)誤;D項(xiàng),NH4Cl溶液因NH水解而使溶液呈酸性,加入NH4Cl溶液會(huì)消耗OH-,使平衡Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH-(aq)向右移動(dòng),Mg(OH)2固體逐漸溶解, 正確。] 2.D [A項(xiàng),由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質(zhì)的量不同,而最終平衡狀態(tài)相同,則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時(shí)的等效平衡,故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)之和相等,則1+m=3,m=2,正確;B項(xiàng),溫度不變,平衡常數(shù)不變,正確;C項(xiàng),X、Y 的初始物質(zhì)的量之比為1∶2,
30、根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X、Y的物質(zhì)的量之比也為1∶2,故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1,正確;D項(xiàng),由方程式可知該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變,所以第二次平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為4 mol,則Z的物質(zhì)的量為4 mol×10%=0.4 mol,Z的濃度為0.4 mol÷2 L=0.2 mol·L-1,錯(cuò)誤。] 3.C [A項(xiàng),升高溫度,H2S濃度增大,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)吸熱,正反應(yīng)放熱,錯(cuò)誤;B項(xiàng),通入CO氣體瞬間正反應(yīng)速率增大,達(dá)到最大值,向正反應(yīng)方向建立新的平衡,正反應(yīng)速率開始減小,錯(cuò)誤;C項(xiàng), 因?yàn)樵摲磻?yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),所以有K==0.1,解得n=7
31、,正確;D項(xiàng),根據(jù)上述計(jì)算可知CO的轉(zhuǎn)化率為20%,錯(cuò)誤。] 4.B [A項(xiàng),C(s)+CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng),由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器,充入惰性氣體容器體積擴(kuò)大,對(duì)反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強(qiáng),故v(正)、v(逆)均減小,平衡正向移動(dòng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),由圖可知,650 ℃時(shí)若設(shè)起始時(shí)CO2的體積為1 L,平衡時(shí)CO2消耗的體積為x,則 ×100%=40.0%,x=0.25 L,CO2的轉(zhuǎn)化率為25%,正確;C項(xiàng),由圖可知,T ℃時(shí)平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50%,故若恒壓時(shí)充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動(dòng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),9
32、25 ℃時(shí),CO的平衡分壓p(CO)=p總×96.0%,CO2的平衡分壓p(CO2)=p總×4%,根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知 Kp===23.04 p總,錯(cuò)誤。] 5.解析 (1)根據(jù)反應(yīng): 平衡常數(shù)K== 另外利用分壓也可以計(jì)算出:Kp=p (2)①正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,摻入水蒸氣作稀釋劑,相當(dāng)于降低反應(yīng)體系的分壓,平衡正向移動(dòng),可以提高平衡轉(zhuǎn)化率;②由圖可知,溫度為600 ℃時(shí),乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率較大,苯乙烯的選擇性較高。 (3)①CO2與H2反應(yīng),H2濃度減小,使乙苯脫氫反應(yīng)的化學(xué)平衡右移,正確;②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗,正確;③CO2能與碳反應(yīng),生成CO,
33、減少積炭,正確;④充分利用CO2資源,正確。故選①②③④。 答案 (1)p或 (2)①正反應(yīng)方向氣體分子數(shù)增加,加入水蒸氣稀釋,相當(dāng)于起減壓的效果 ②600 ℃,乙苯的轉(zhuǎn)化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低,反應(yīng)速率慢,轉(zhuǎn)化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活,且能耗大 (3)①②③④ [兩年經(jīng)典高考真題] 1.D [對(duì)于一個(gè)給定化學(xué)反應(yīng),化學(xué)平衡常數(shù)與溫度有關(guān)。] 2.C [A項(xiàng),0至5 min內(nèi),v(M)==1×10-3mol·(L·min)-1,v(N)=v(M)=1×10-3mol·(L·min)-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),根據(jù)“三段式”: X(g)
34、 + Y(g)M(g)?。(g) 初始(mol·L-1) 0.010 0.040 0 0 轉(zhuǎn)化(mol·L-1) 0.008 0.008 0.008 0.008 平衡(mol·L-1) 0.002 0.032 0.008 0.008 K==1,B項(xiàng)錯(cuò)誤; 實(shí)驗(yàn)③,根據(jù)“三段式”得: X(g)?。(g)M(g)?。(g) 初始(mol·L-1) 0.020 0.030 0 0 轉(zhuǎn)化(mol·L-1) x x x x 平衡(mol·L-1) 0.020-x 0.030-x x x
35、 根據(jù)溫度不變,K不變可得 =1,x=0.012 X的轉(zhuǎn)化率=×100%=60%,C項(xiàng)正確; 由實(shí)驗(yàn)①②中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),900 ℃時(shí)的平衡常數(shù)應(yīng)小于800 ℃時(shí)的平衡常數(shù),假設(shè)實(shí)驗(yàn)④中K=1,則 =1 b=0.06 綜上所述,900 ℃達(dá)到平衡時(shí)b<0.06,D錯(cuò)誤。] 3.解析 (1)由題意知,升溫時(shí)混合氣體的顏色變深,則c(NO2)增大,平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反應(yīng)方向移動(dòng),則說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即ΔH>0。由圖中數(shù)據(jù)可知,v(N2O4)==0.001 0 mol·L-1·s-1,K1===0.36 mol·L-1。 (2)c(N2O4)減小,
36、說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理,應(yīng)該是溫度升高,即T>100 ℃,由v(N2O4)計(jì)算出建立新平衡過程中c(N2O4)減小值,再計(jì)算出新平衡時(shí)c(N2O4)、c(NO2),代入K的表達(dá)式中計(jì)算求得K2。 (3)因?yàn)镹2O4(g)2NO2(g)的逆反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),所以增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。 答案 (1)大于 0.001 0 0.36 mol·L-1 (2)a.大于 反應(yīng)正方向吸熱,反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行,故溫度升高 b.平衡時(shí),c(N2O4)=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1 c(
37、NO2)=0.120 mol·L-1+0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1 K2==≈1.3 mol·L-1 (3)逆反應(yīng) 對(duì)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 4.解析 (1)由“三段式”法可得: K=== mol3·L-3。 (2)根據(jù)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K===0.25,故n(CO2)∶n(CO)=1∶4,即n(CO)∶n(CO2)=4∶1。 ② FeO(s)+ CO(g) Fe(s)+CO2(g) 起始量/mol 0.02 x 0 0 變化量/mol 0.02×50% 0.01 0.
38、01 0.01 平衡量/mol 0.01 x-0.01 0.01 0.01 由①知=,解得x=0.05 (3)①觀察題給的三個(gè)方程式可知,題目所求的方程式可由(Ⅰ)×2-(Ⅱ)得到,故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。 ②由題給數(shù)據(jù)可知Δn(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1×10 min×2 L=0.15 mol。 2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) 起始物質(zhì)的量/mol 0.2 0.1 0 0.15 0.075 0.15 平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol 0.05 0.025 0.15 故n(
39、Cl2)=0.025 mol;NO的轉(zhuǎn)化率α1=×100%=75%。 因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),故其他條件保持不變,由恒容條件(2 L)改為恒壓條件,平衡正向移動(dòng),NO的轉(zhuǎn)化率增大,即α2>α1;平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),故由恒容條件改為恒壓條件時(shí)平衡常數(shù)不變;要使平衡常數(shù)減小,平衡應(yīng)逆向移動(dòng),因?yàn)榉磻?yīng)(Ⅱ)是放熱反應(yīng),故應(yīng)升高溫度。 答案 (1) mol3·L-3 (2)①4∶1 ②0.05 (3)①?、?.5×10-2 75% > 不變 升高溫度 5.解析 (1)要提高A的轉(zhuǎn)化率,實(shí)際就是使平衡正向移動(dòng),根據(jù)方程式的特點(diǎn)正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),且為吸熱反應(yīng),可確定采取的
40、措施。 (2)由阿伏加德羅定律推論可知,在恒溫、恒容條件下,壓強(qiáng)與物質(zhì)的量成正比,將壓強(qiáng)變化轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量變化,從而解決壓強(qiáng)與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系。 A(g) B(g)+C(g) 1 0 0 a a a 1-a a a 所以=,解得a=(-1) mol。 α(A)=(-1)×100% 平衡時(shí)A的轉(zhuǎn)化率=(-1)×100%≈94.1%。 (3)①與(2)思路相似,應(yīng)用阿伏加德羅定律推論=,得n總=0.10×。 由方程式特點(diǎn),應(yīng)用差量法可知,反應(yīng)過程增加的氣體的物質(zhì)的量,恰好等于反應(yīng)的A的物
41、質(zhì)的量。 即:0.1-n(A)=n(總)-0.1 解得n(A)=0.2-0.1× ②從上表讀出4 h時(shí)p=7.31 計(jì)算得n(A)=0.2-0.1×≈0.051 依據(jù)此表中相鄰兩數(shù)據(jù)的差,即可得出規(guī)律。 答案 (1)升高溫度、降低壓強(qiáng) (2)(-1)×100% 94.1% A(g) B(g) + C(g) 0.10 0 0 0.10×(1-94.1%) 0.10×94.1% 0.10×94.1% K==1.5 (3)①0.10× 0.10×(2-)?、?.051 達(dá)到平衡前每間隔4 h,c(A)減少約一半 0.013 【兩年模擬試題精練】 1.B
42、 [能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)并不一定能迅速發(fā)生,A項(xiàng)錯(cuò)誤;應(yīng)將焓變和熵變二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)性的判斷,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng)中使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)進(jìn)行的方向,錯(cuò)誤。] 2.D [反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的ΔH-TΔS<0,溫度的變化可能使ΔH-TΔS的符號(hào)發(fā)生變化。 對(duì)于A項(xiàng),ΔH>0,ΔS<0,在任何溫度下,ΔH-TΔS>0,即任何溫度下,反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行;對(duì)于B項(xiàng),ΔH<0,ΔS<0,在較低溫度下,ΔH-TΔS<0,即反應(yīng)溫度不能過高;對(duì)于C項(xiàng),ΔH>0,ΔS>0,若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行,即ΔH-TΔS<0,必須提高溫度,即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行;對(duì)于
43、D項(xiàng),ΔH<0,ΔS>0,在任何溫度下,ΔH-TΔS<0,即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。] 設(shè)平衡時(shí)氣體總的物質(zhì)的量濃度為x mol/L,根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可得:==,即=,可知x=2.4,從而可知C為固體或液體,D為氣體。故化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=,①錯(cuò)誤;B的轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,②錯(cuò)誤;該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變平衡常數(shù)不變,③正確;由于C為固體或液體,所以增加C的量,平衡不發(fā)生移動(dòng),A、B的轉(zhuǎn)化率不變,④正確。] 4.B [化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體,而物質(zhì)C是固體,A錯(cuò)誤;
44、根據(jù)化學(xué)方程式可知,平衡時(shí)B減少的物質(zhì)的量是1.6 mol×0.5=0.8 mol,故B的平衡轉(zhuǎn)化率為40%,B正確;化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),增大壓強(qiáng)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)不變,C錯(cuò)誤;增加B的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率增大,而B的轉(zhuǎn)化率減小,D錯(cuò)誤。] 5.C [反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率=×100%=80%,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),從表中數(shù)據(jù)可推出其反應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比例為0.4∶0.5∶0.4∶0.6=4∶5∶4∶6,B項(xiàng)正確;C項(xiàng),增大壓強(qiáng)其平衡常數(shù)不變,但該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),所以增大壓強(qiáng)時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),D項(xiàng)正確。] 6.B [在書寫平
45、衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),純固體不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中,A錯(cuò)誤;由于反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,因此平衡常數(shù)K=,B正確;反應(yīng)③中,溫度升高,H2的濃度減小,則平衡左移,即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),因此ΔH<0,C錯(cuò)誤;對(duì)于反應(yīng)③,在恒溫恒容下,增大壓強(qiáng),如充入稀有氣體,則平衡不移動(dòng),H2的濃度不變,D錯(cuò)誤。] 7.D [選項(xiàng)A,若生成1 mol Fe,則根據(jù)熱化學(xué)方程式可知,吸收的熱量為a kJ;選項(xiàng)B,升高溫度,平衡正向移動(dòng);選項(xiàng)C,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,任何時(shí)刻壓強(qiáng)都不變;選項(xiàng)D,根據(jù)K==0.263可知,若c(CO)=0.100 mol·L-1,可得c(CO2)=0.026 3 m
46、ol·L-1。] 8.B [選項(xiàng)A,平衡常數(shù)只與溫度相關(guān),甲、乙容器中反應(yīng)的K值應(yīng)相等;選項(xiàng)B,甲容器中平衡時(shí)生成0.32 mol SO3,剩下SO2、O2均為0.08 mol,由于容器的體積為2 L,平衡時(shí)c(SO3)=0.16 mol·L-1,c(SO2)=c(O2)=0.04 mol·L-1,故K==400 mol-1·L;選項(xiàng)C,丙容器相當(dāng)于在甲容器的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以平衡時(shí)丙容器中c(SO3)大于甲中的2倍;選項(xiàng)D,乙容器相當(dāng)于在甲容器的基礎(chǔ)上增加SO2的濃度,所以能提高O2的轉(zhuǎn)化率。] 9.C [對(duì)于給定反應(yīng),平衡常數(shù)只是溫度的函數(shù),溫度相同,平衡常數(shù)相
47、同,A正確;由①中放出的熱量,可知參加反應(yīng)的N2為0.25 mol,則有 NH3的體積分?jǐn)?shù)為=。 因①和②建立的平衡為等效平衡,故B正確;②中N2轉(zhuǎn)化了0.15 mol,放出的熱量為92.6 kJ·mol-1×0.15 mol=13.89 kJ,C不正確;若容器①的體積為0.5 L,則體積增大,壓強(qiáng)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則平衡時(shí)放出的熱量小于23.15 kJ,D正確。] 10.解析 (1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越小,說明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)其他條件不變,升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),即逆向移動(dòng)。(3)
48、830 ℃時(shí),若Q 49、小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),CO2的轉(zhuǎn)化率和甲醇的產(chǎn)率均增大。③反應(yīng)Ⅲ,消耗了CO2,減小了反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)物的濃度,生成H2O,增大反應(yīng)Ⅰ中生成物的濃度,使反應(yīng)Ⅰ向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。(3)①由(1)可知該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),K值增大。②溫度不變,平衡常數(shù)不變。Qc===0.6
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