届高三化学一轮复习考点训练化学平衡状态化学平衡移动.docx
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届高三化学一轮复习考点训练化学平衡状态化学平衡移动
化学平衡状态化学平衡移动【原卷】
一、选择题(共17题)
1.(2021·浙江省义乌市高三适应性考试)下列说法正确的是()
A.恒温恒容下,反应X(g)+Y(g)
2Z(g)+N(s),当混合气体的密度不再发生变化时,能表明该反应达到平衡状态
B.对于反应A(s)
B(g)+C(g),缩小反应容器体积,达到平衡时,c(B)的浓度增大
C.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH<0。
达至平衡后,升温,则反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D.实验室制氢气,为了加快反应速率,可有稀硫酸中加少量Cu(NO3)2固体
2.(2021·浙江省Z20联盟高三第三次联考)某化学反应2A(g)
B(g)+C(?
)在三种不同条件下进行,B、C起始的物质的量为
。
反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间的变化情况见下表,下列说法不正确的是()
实验序号
10min
20min
30min
40min
50min
1
8000C
2
8000C
3
8200C
A.实验1中,前20min中A的平均反应速率为0.0165mol·L-1·min-1
B.实验1、2中,实验2可能使用了催化剂也可能压缩了体积
C.该反应的ΔH>0
D.实验3中,在40min时加入一定量的C物质,平衡可能不移动
3.(2021·浙江省义乌市高三适应性考试)一定条件下,分别在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中加入A和B,发生反应:
3A(g)+B(g)
2C(g)∆H>0,448K时该反应的化学平衡常数K=1,反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下:
容器
温度/K
起始时物质的浓度/(mol·L−1)
10分钟时物质的浓度/(mol·L−1)
c(A)
c(B)
c(C)
甲
448
3
1
0.5
乙
T1
3
1
0.4
丙
448
3
2
a
下列说法不正确的是()
A.甲中,10分钟内A的化学反应速率:
υ(A)=0.075mol·L−1·min−1
B.甲中,10分钟时反应已达到化学平衡状态
C.乙中,T1<448K、K乙<K甲
D.丙中,达到化学平衡状态时A的转化率大于25%
4.(2021·浙江省温州市适应性测试三模)T℃时,向绝热恒容密闭容器中通入amolSO2和bmolNO2,一定条件下发生反应:
SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g)ΔH<0,测得SO3的浓度随时间变化如图所示,
下列说法不正确的是()
A.容器内压强不再改变说明反应已达平衡
B.SO3在40~50s内的平均反应速率大于50~60s内的平均反应速率
C.NO2速率v(正)(t=60s时)大于v(逆)(t=80s时)
D.T℃时,若在恒温恒容下,向原容器通入amolSO2和bmolNO2,达到平衡时c(SO3)>0.33mol·L−1
5.(2021·浙江省平湖市高三适应性考试)环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,其容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。
不同温度下,溶液中环戊二烯浓度(初始浓度为1.5mol•L-1)与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是()
A.a点的反应速率大于c点的反应速率
B.a点的逆反应速率小于b点的逆反应速率
C.b点时二聚体的浓度为0.9mol•L-1
D.达到平衡后,升高温度,体系中环戊二烯的百分含量将增加
6.(2021·河北省“五个一名校联盟”高三联考)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的磺化试剂,其可利用SO2(g)+Cl2(g)
SOCl2(g)∆H<0制备。
1000C时,该反应的压强平衡常数
,在恒温恒容的容器中发生反应,下列说法正确的是()
A.已知硫酰氯结构式为
,硫酰氯每个原子均达到8电子稳定结构
B.容器内气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡
C.温度升高,平衡逆向移动,反应的压强平衡常数增大
D.上述制备硫酰氯的反应,在高温下自发
7.(2021·重庆市第七中学校高三质检)T℃时,将2.0molA(g)和2.0molB(g)充入体积为1L的密闭容器中,在一定条件发生下述反应:
A(g)+B(g)
2C(g)+D(s)△H<0;t1时刻时A物质的量为1.2mol,t2时刻时C(g)浓度为2.0mol/L并保持不变。
下列说法正确的是()
A.t1时刻的逆反应速率>t2时刻的正反应速率
B.T℃时该反应的化学平衡常数K=2
C.T2时刻反应达到平衡,然后缩小容器体积,平衡逆向移动
D.T℃时,若将A(g)、B(g)各1.0mol充入同样容器,平衡后,A的转化率为50%
8.(2021·江苏苏州市高三质检)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。
将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵,通过以下两步反应可实现NH4Cl分解产物的分离:
NH4Cl(s)+MgO(s)
NH3(g)+Mg(OH)Cl(s)ΔH=+61.34kJ·mol-1
Mg(OH)Cl(s)
HCl(g)+MgO(s)ΔH=+97.50kJ·mol-1
下列说法不正确的是()
A.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)的ΔH=+158.84kJ·mol-1
B.两步反应的ΔS均大于0
C.MgO是NH4Cl分解反应的催化剂
D.5.35gNH4Cl理论上可获得标准状况下的HCl约2.24L
9.(2021·广东梅州市高三总复习质检)一定温度下,在一个容积为2L的密闭容器中发生反应:
2N2O3(g)+3C(s)
2N2(g))+3CO2(g)ΔH>0,若0~10s内消耗了2molC,下列说法正确的是()
A.0~10s内用C表示的平均反应速率为v(C)=0.1mol·L-1·s-1
B.当v正(N2O3)=v逆(CO2)时,反应达到平衡状态
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.该反应达平衡后,减小反应体系的体积,平衡向逆反应方向移动
10.(2021·浙江省高三联考)10mL0.1mol•L-1KI溶液与5mL0.1mol•L-1FeCl3溶液发生反应:
2Fe3+(aq)+2I-(aq)
2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。
下列说法不正确的是()
A.加入少量氯化钾固体,平衡不移动
B.加适量水稀释,平衡正向移动
C.经过CCl4多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现血红色,证明该化学反应存在限度
D.该反应的平衡常数K=
11.(2021·渝中区重庆巴蜀中学高三适应性考试)一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器(a<b<c)中分别投入2molNOCl,发生反应:
2NOCl(g)
2NO(g)+Cl2(g)。
tmin后,三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。
下列叙述正确的是()
A.A点延长反应时间,可以提高NOCl的转化率
B.A、B两点的压强之比为25︰28
C.A点的平均反应速率大于C点的平均反应速率
D.容积为aL的容器达到平衡后再投入1molNOCl、1molNO,平衡不移动
12.(2021·河北张家口市·高三一模)相同温度下,甲、乙两个恒容密闭容器均进行反应:
X(g)+Y(g)
W(?
)+2Z(g)△H<0。
实验过程中部分数据如表所示。
容器
起始容积
物质的起始加入量
平衡时
的物质的量浓度
甲
2L
1molX、1molY
0.6mol•L-1
乙
5L
2molW、4molZ
0.48mol•L-1
下列说法错误的是()
A.该温度下W为非气态
B.平衡后正反应速率v正(X):
甲<乙
C.该温度下反应的化学平衡常数K=9
D.适当降低乙容器的温度可能使c(Z)甲=c乙(Z)
13.CH4与CO2重整生成H2和CO的过程中主要发生下列反应
CH4(g)+CO2(g)=2H2(g)+2CO(g)ΔH=247.1kJ·mol-1
H2(g)+CO2(g)=H2O(g)+CO(g)ΔH=41.2kJ·mol-1
在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4):
n(CO2)=1:
1条件下,CH4和CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。
下列有关说法正确的是()
A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率
B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化
C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠
D.恒压、800K、n(CH4):
n(CO2)=1:
1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值
14.下列说法正确的是()
A.H(g)+I2(g)
2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.C(s)+H2O(g)
H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?
)+B(g)⇌2C(?
)已达平衡,则A项,C不能同时是气体
D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
15.已知反应式:
mX(g)+nY(?
)
pQ(s)+2mZ(g),已知反应已达平衡,此时c(X)=0.3mol/L,其他条件不变,若容器缩小到原来的1/2,c(X)=0.5mol/L,下列说法正确的是()
A.反应向逆方向移动B.Y可能是固体或液体
C.系数n>mD.Z的体积分数减小
16.室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应;C2H5OH+HBr
C2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。
已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。
下列有关叙述错误的是()
A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量
B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5Br
C.若反应物增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变
D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间
17.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
下列说法正确的是()
A.v1
C.v1
二、非选择题(共7题)
18.含硫化合物是实验室和工业上的常用化学品。
请回答:
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2:
Cu(s)+2H2SO4(l)==CuSO4(s)+SO2(g)+2H2O(l)ΔH=-11.9kJ·mol−1。
判断该反应的自发性并说明理由_______。
(2)已知2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-198kJ·mol−1。
850K时,在一恒容密闭反应器中充入一定量的SO2和O2,当反应达到平衡后测得SO2、O2和SO3的浓度分别为6.0×10-3mol·L-1、8.0×10-3mol·L-1和4.4×10-2mol·L-1。
①该温度下反应的平衡常数为_______。
②平衡时SO2的转化率为_______。
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备硫酸。
①下列说法正确的是_______。
A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化为SO3
B.进入接触室之前的气流无需净化处理
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO2的转化率
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以提高吸收速率
②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化剂层。
图2所示进程中表示热交换过程的是_______。
A.a1→b1B.b1→a2C.a2→b2D.B2→a3E.a3→b3F.B3→a4G.a4→b4
③对于放热的可逆反应,某一给定转化率下,最大反应速率对应的温度称为最适宜温度。
在图3中画出反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)的转化率与最适宜温度(曲线Ⅰ)、平衡转化率与温度(曲线Ⅱ)的关系曲线示意图(标明曲线Ⅰ、Ⅱ)_______。
(4)一定条件下,在Na2S-H2SO4-H2O2溶液体系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图4,同时观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变化。
可用一组离子方程式表示每一个周期内的反应进程,请补充其中的2个离子方程式。
Ⅰ.S2-+H+=HS-
Ⅱ.①_______;
Ⅲ.HS-+H2O2+H+=S↓+2H2O;
Ⅳ.②_______。
19.水煤气变换[CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。
回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:
①使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO_________H2(填“大于”或“小于”)。
(2)721℃时,在密闭容器中将等物质
量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为_________(填标号)。
A.<0.25B.0.25C.0.25~0.50D.0.50E.>0.50
(4)Shoichi研究了467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如下图所示),催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的PH2O和PCO相等、PCO2和PH2相等。
计算曲线a的反应在30~90min内的平均速率
(a)=___________kPa·min−1。
467℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
489℃时PH2和PCO随时间变化关系的曲线分别是___________、___________。
20.环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(
)在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。
达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。
A.通入惰性气体B.提高温度
C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。
不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45mol·L−1
21.氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是______________。
③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)=4∶1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是________________(选填字母序号)。
A.促进CH4转化B.促进CO转化为CO2C.减少积炭生成
④用CaO可以去除CO2。
H2体积分数和CaO消耗率随时间变化关系如下图所示。
从t1时开始,H2体积分数显著降低,单位时间CaO消耗率_______(填“升高”“降低”或“不变”)。
此时CaO消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:
____________________________。
22.(2021·江省台州市高三选考科目教学质量评估二模)探究含碳化合物的转化,有一定的现实意义。
(1)①溶于海水的CO295%以HCO3-形式存在。
在海洋中,通过如图钙化作用实现碳自净。
写出钙化作用的离子方程式___________。
②利用氨水作吸收液生成NH4HCO3,是当前有效捕捉CO2的方法之一、下列有关说法不正确的是___________
A.该方法的优势在于生成的NH4HCO3易分解,可实现吸收液的再生
B.NH4HCO3溶液中存在c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(HCO3-)+c(H2CO3)
C.NH4HCO3溶液中存在c(NH4+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
D.已知Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3),可推测NH4HCO3溶液呈酸性
(2)利用反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-58kJ·mol-1,制备重要的化工原料甲醇,在一定条件下进行该反应,测得CO2的转化率与温度(T)、起始投料比(m)关系如图。
①下列描述正确的是___________。
A.若
,则
最大
B.在
前,
,在
时,
C.若
,则a点CO2的平衡转化率等于H2的平衡转化率
D.若反应一段时间后CH3OH和H2O的体积分数相同可判断上述反应达平衡
②图中在T2时,不同的投料比CO2转化率趋于相近的原因是___________。
(3)以CH4、CO2为原料催化重整可得到合成气:
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g);
①在t℃下,向2L恒容的密闭容器中充入1molCH4和1molCO2进行催化重整反应,平衡后测得CH4和CO的体积分数相等,则t℃下该反应的平衡常数___________。
②催化重整时,催化剂活性会因积碳增多而降低,有关积碳和消碳反应如下:
积碳反应:
CH4(g)
C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol-1
消碳反应:
CO2(g)+C(s)
2CO(g)ΔH=+172kJ·mol-1
在一定的温度下,增大CO2的浓度,有助于增大催化剂活性的原因是___________。
23.(2021·浙江省诸暨市高三适应性考试)有机化学中存在很多竞争反应,其中萘(
)的磺化反应就是典型的竞争反应。
在一定条件下,其磺化过程有可能发生如图转变:
请回答:
(1)根据图1反应过程中能量变化,可知反应
(l)
(l)△H__________0(填“>”、“<”或“=”)
(2)结合图1,请从速率角度解释图2中在温度较低时1—异构体较多,而在温度较高时2—异构体较多的可能原因是__________________________。
(3)在实际生产过程中,往往通过反应1先得到1—异构体,再将1—异构体通过反应II生产2—异构体。
①下列说法正确的是_____________。
A.反应体系中气体平均摩尔质量保持不变时,不能说明反应达到平衡状态
B.温度越高越有利于2—异构体的生产
C.使用合适的催化剂,有可能提高2—异构体的产率
D.不断分离出2—异构体可以提高2—异构体的产量
②反应I的平衡常数K1可以表示成为K1=c(
)/[p·c(
)],其中p为SO3平衡压强。
在体系达到平衡后,c(
):
c(
)=1:
1,请计算其中
的转化率为______________(用给出的平衡常数K1和p表示)。
(4)在恒温恒压下,t1时刻,向上述萘的磺化反应体系中通入少量惰性气体,请补充该过程中反应I的正、逆反应速率变化曲线__________________________。
24.二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。
回答下列问题:
(1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:
CO2(g)+3H2=CH3OH(g)+H2O(g)
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2=CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-l
②CO(g)+2H2=CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-l
总反应的△H=_______kJ·mol-l;若反应①为慢反应,下列示意图中能体现上述反应能量变化的是_______(填标号),判断的理由是_______。
A.
B.
C.
D.
(2)合成总反应在起始物n(H2)/n(CO2)=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x(CH3OH)~p、在p=5×105Pa下的x(CH3OH)~t如图所示。
用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式Kp=_______;
②图中对应等压过程的曲线是_______,判断的理由是_______;
当x(CH3OH)=0.10时,CO2的平衡转化率
____,反应条件可能为___或___。
化学平衡状态化学平衡移动
一、选择题(共17题)
1.(2021·浙江省义乌市高三适应性考试)下列说法正确的是()
A.恒温恒容下,反应X(g)+Y(g)
2Z(g)+N(s),当混合气体的密度不再发生变化时,能表明该反应达到平衡状态
B.对于反应A(s)
B(g)+C(g),缩小反应容器体积,达到平衡时,c(B)的浓度增大
C.反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH<0。
达至平衡后,升温,则反应速率v(H2)和H2的平衡转化率均增大
D.实验室制氢气,为了加快反应速率,可有稀硫酸中加少量Cu(NO3)2固体
【答案】A
【解析】A项,该反应中生成物N为固体,所以未平衡时气体的总质量会发生改变,但容器恒容,气体体积不变,所以密度会变,当密度不变时说明达到平衡,A正确;B项,该反应的平衡常数表达式为c(B)·c(C),缩小容器体积,但温度不变,则平衡常数不变,即c(B)·c(C)不变,而缩小反应容器时c(B)、c(C)变化趋势一致,所以再次达到平衡时c(B)·c(C)与原平衡相等,B错误;C项,该反应焓变小于0,为放热反应,升高温度平衡逆向移动,H2的平衡转化率减小,C错误;D项,加少量Cu(NO3)2固体,酸性环境中硝酸根优先氧化Zn,生成NO,消耗氢离子,且会使生成的氢气不纯,D错误;故选A。
2.(2021·浙江省Z20联盟高三第三次联考)某化学反应2A(g)
B(g)+C(?
)在三种不同条件下进行,B、C起始的物质的量为
。
反应物A的浓度(mol·L-1)随反应时间的变化情况见下表,下列说法不正确的是()
实验序号
10min
20min
30min
40min
50min
1
8000C
2
8000C
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