高考化学一轮满分训练72化学平衡的移动勒夏特列原理鲁科版docWord文档下载推荐.docx
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温度没变,平衡常数不变;
HI、H2、I2平衡浓度均为原来的2倍;
初始浓度变大、反应速率加快;
HI、H2、I2的体积分数均不变。
B
4.含Cd2+废水可通过如下反应转化为CdS,以消除镉对环境的污染:
Cd2+(aq)+H2S(g)
CdS(s)+2H+(aq) ΔH<
0,该反应达到平衡后,改变横坐标表示的条件,下列示意图正确的是( )
该反应为放热反应,升温平衡左移,平衡常数减小,Cd2+的转化率也减小,A、D项错误;
增大H2S浓度(或压强)可提高Cd2+的转化率,B项正确;
增大生成物H+的浓度,平衡左移,c(Cd2+)增大,C项错误。
5.SO2与O2在容积恒定的密闭容器中发生反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<
0,下列说法正确的是( )
A.平衡时若充入稀有气体使容器内压强增大,则SO2的转化率增大
B.平衡时向容器内继续充入SO2,则平衡向正反应方向移动,SO2的转化率减小
C.降低温度,正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大
D.加入合适的催化剂可以使反应速率加快,增大
恒容容器中通入稀有气体对平衡无影响,A项错误;
增加一种反应物的浓度使平衡移动时,该物质的转化率降低,B项正确;
该反应为放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,C项错误;
催化剂不能改变反应的限度,D项错误。
6.向绝热恒容密闭容器中通入N2和H2,在一定条件下使反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<
0达到平衡,n(H2)和n(NH3)随时间变化的关系如图所示。
下列有关叙述一定正确的是( )
A.c点表示NH3的生成速率与NH3的分解速率相等
B.c点和e点H2的转化率相等
C.平衡后再升高温度,不利于氨的合成
D.d点时:
n(H2)∶n(NH3)=3∶2
c点表示H2和NH3的物质的量相等,此时反应并未达到平衡,A项错误;
e点H2的转化率大于c点的,B项错误;
该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,C项正确;
d点反应达到平衡,H2与NH3的物质的量不一定等于化学方程式中的化学计量数之比,D项错误。
C
7.(2013·
江西南昌二模)反应物和生成物均为气态的平衡体系,平衡常数表达式为:
K=,有关该平衡体系的说法不正确的是( )
A.升高温度,该反应的平衡常数K的变化无法判断
B.增大压强,W的质量分数减小
C.该反应的化学方程式为3Z(g)+2W(g)
X(g)+2Y(g)
D.增大X气体浓度平衡向正反应方向移动
根据平衡常数表达式且所有反应物和生成物均为气态,则该反应的化学方程式为3Z(g)+2W(g)
X(g)+2Y(g),C项正确;
由于无法知道该反应是吸热反应还是放热反应,故升高温度无法判断化学平衡常数如何变化,A项正确;
增大压强,平衡右移,W的质量分数减小,B项正确;
增大X的浓度,平衡逆向移动,D项错误。
8.一定温度下,在体积为VL的密闭容器中加入3molX进行如下反应:
3X(g)
2Z(g)+W(s) ΔH>
0,达到平衡,下列判断正确的是( )
A.向平衡混合物中加入少量W,正、逆反应速率均增大
B.平衡后再加入1molX,上述反应的ΔH增大
C.温度不变,再加入2molX,重新达到平衡时X的转化率大于原平衡
D.当容器内混合气体的密度不变时不能证明此反应已达平衡状态
固体物质的量对反应速率无影响,A错;
反应热ΔH与反应物的量无关,B错;
温度不变,再加入2molX,相当于增大压强,平衡正向移动,X的转化率增大,C对;
密度与体系中气体的总质量和反应容器的容积有关,当此反应混合气体的密度不变时,说明气体的总质量一定,反应处于平衡状态,D错。
9.在容积均为500mL的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个密闭容器(容器体积恒定不变)中分别充入1molN2和2.5molH2,三个容器的反应温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,在其他条件相同的情况下发生反应:
N2(g)+3H2(g)
0。
实验测得反应均进行到tmin时N2的体积分数如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.当v(H2)=3v(N2)时,可以说明三个容器中的反应达平衡状态
B.在tmin时,一定达化学平衡状态的是Ⅱ和Ⅲ
C.在tmin时T2温度下,氮气的转化率最大
D.三个容器中的反应均达到平衡后,容器Ⅰ中混合气体的平均相对分子质量最小
A项没有指明反应的方向,错误;
由于不能确定容器Ⅱ中φ(N2)是否达到最小值,故无法判断Ⅱ是否已达平衡状态,B项错误;
三个容器中的反应均达到平衡后,容器Ⅲ中氮气的含量最大,说明该容器转化率最小,气体总物质的量最大,混合气体的平均相对分子质量最小,D项错误。
10.(2013·
四川成都外国语学校考前模拟)氨的催化氧化过程主要有以下两个反应:
(ⅰ)4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-905.5kJ·
mol-1
(ⅱ)4NH3(g)+3O2(g)
2N2(g)+6H2O(g) ΔH=-1267kJ·
测得温度对NO、N2产率的影响如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.升高温度,反应(ⅰ)和(ⅱ)的平衡常数均减小
B.840℃后升高温度,反应(ⅰ)的正反应速率减小,反应(ⅱ)的正反应速率增大
C.900℃后,NO产率下降的主要原因是反应(ⅰ)平衡逆向移动
D.800℃左右时,氨的催化氧化主要按照(ⅰ)进行
升高温度,两个反应的正反应速率均增大,B项错误;
两反应均为放热反应,升高温度平衡均逆向移动,平衡常数均减小,A项正确;
由图像看出,900℃后,温度越高,NO产率越小,说明随温度升高平衡逆向移动,C项正确;
800℃左右时,NO的产率最高,而N2的产率最低,D项正确。
二、非选择题(本题包括4个小题,共50分)
11.(12分)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应aA(g)+bB(g)
cC(g)化学平衡的影响,得到如下图像(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示转化率,φ表示体积分数):
分析图像,回答下列问题。
(1)在图像反应Ⅰ中,若p1>
p2,则此正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,也是一个气体分子数 (填“减小”或“增大”)的反应,由此判断,此反应自发进行,必须满足的条件是 。
(2)在图像反应Ⅱ中,T1 T2(填“>
”“<
”或“=”),该正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(3)在图像反应Ⅲ中,若T2>
T1,则此正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)在图像反应Ⅳ中,若T1>
T2,则该反应能否自发进行?
。
(1)反应Ⅰ中,恒压下温度升高,α(A)减小,即升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<
0;
由p1>
p2知,恒温时压强增大,α(A)增大,说明此反应为气体分子数减小的反应,即为熵减反应,ΔS<
放热、熵减反应只能在低温下自发。
(2)反应Ⅱ中,T2温度下反应先达到平衡状态,说明T2>
T1;
温度越高,平衡时C的物质的量越小,即升高温度平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH<
(3)反应Ⅲ中,同一温度下,增加B的物质的量,平衡向右移动,φ(C)增大;
但当B的物质的量达到一定程度后,对C的稀释作用会大于平衡右移对C的影响,φ(C)又减小,出现如图所示的曲线。
若T2>
T1,温度升高,φ(C)减小,即升高温度,平衡向左移动,则正反应为放热反应,ΔH<
(4)反应Ⅳ中,在恒温下压强对α(A)没有影响,说明压强变化不能影响平衡,此反应为气体分子数不变的反应,反应过程中熵变很小,ΔS≈0,若T1>
T2,恒压下温度越高,α(A)越大,说明升高温度平衡向右移动,正反应为吸热反应,ΔH>
0,则ΔH-TΔS>
0,反应不能自发进行。
(1)放热 减小 低温
(2)<
放热
(3)放热
(4)不能自发
12.(2014·
广东梅州总复习测试卷)(12分)工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),图1表示反应过程中能量的变化情况。
请回答下列问题。
(1)在图1中,曲线 (填“a”或“b”)表示使用了催化剂;
该反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律,某科技工作者设计了以下三组实验,部分数据已填入表中,请补充完整。
实验组
T/℃
起始浓度/(mol·
L-1)
等质量催化剂的比表面积/(m2·
g-1)
CO
H2
①
280
1.20×
10-3
5.80×
82
②
124
③
350
其中设计实验组①和②的目的是 。
(3)图2所揭示的规律是:
在p1压强下达平衡时 ;
并请画出在p2压强下(p2>
p1)的曲线。
(1)从图1看出曲线b中活化能明显比曲线a中小,可知曲线b表示加入了催化剂;
生成物总能量比反应物总能量低,说明为放热反应。
(2)设计实验探究外界条件对化学反应速率的影响规律时,要遵循“多定一变”的原则,即一次只能改变一个条件,由①和②的实验只改变了等质量催化剂的比表面积,则为探究等质量催化剂比表面积对反应速率的影响;
②和③中温度不一样,故其他条件应完全一样,以探究温度对反应速率的影响。
(3)图2中为等压线,即压强为p1时CO转化率随温度的变化情况。
画p2对应曲线时,要注意压强越大,CO转化率越大,曲线应在原曲线上面,且与之平行。
(1)b 放热
(2)1.20×
10-3 5.80×
10-3 探究等质量催化剂的比表面积不同时对合成甲醇化学反应速率的影响规律
(3)CO的转化率随温度的升高而降低
13.(12分)随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。
目前,消除大气污染有多种方法。
(1)用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。
已知:
①CH4(g)+4NO2(g)
4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-574kJ·
mol-1
②CH4(g)+4NO(g)
2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-1160kJ·
③H2O(g)
H2O(l) ΔH=-44.0kJ·
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式:
。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为S,从而实现对SO2的治理。
已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+
4Fe3++2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。
有关反应为:
C(s)+2NO(g)
N2(g)+CO2(g)。
某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/(mol·
时间/min
NO
N2
CO2
1.00
10
0.58
0.21
20
0.40
0.30
30
40
0.32
0.34
0.17
50
①10~20min以v(CO2)表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变
B.2v正(NO)=v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变
D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。
请在下图中画出30min至40min的变化曲线。
(1)将已知的三个热化学方程式依次编号为①、②、③,根据盖斯定律可得:
CH4(g)+2NO2(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-955kJ·
mol-1。
(2)依据题意Fe2+、Fe3+在反应中起催化作用,可知另一反应为Fe3+将SO2氧化为S。
(3)①v(CO2)=mol·
(L·
min)-1=0.009mol·
L-1·
min-1。
②反应到20min时达到平衡状态,K==0.56。
③该反应为气体物质的量不变的反应,增大NO的起始浓度,相当于增大压强,NO转化率不变。
④温度不变,气体的物质的量是恒量,故压强为恒量,与反应是否达到平衡无关,A项错误;
将B项用N2表示的反应速率转化为用NO表示的反应速率后为v正(NO),正、逆反应速率不相等,不能说明反应已达平衡状态,B项错误;
容器中CO2的体积分数和混合气体的密度均为变量,当这些变量不变时,说明反应已达平衡状态。
⑤从表中数据看出,30~40min的变化为:
CO2浓度大幅度减小,NO的浓度减小,N2的浓度增大,NO浓度减小的幅度与N2浓度增大的幅度符合化学方程式中的化学计量数比,可知改变的条件为减小CO2的浓度。
(1)CH4(g)+2NO2(g)
(2)2Fe3++SO2+2H2O
2Fe2++S+4H+
(3)①0.009mol·
min-1
②0.56 ③不变 ④CD ⑤减小CO2的浓度
作图要点:
①起点在30min时v逆(CO2)的一半左右
②终点不超过30min时v逆(CO2)
14.(14分)在一定温度下,将1molCO与3molH2气体充入一体积不变的密闭容器中,在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:
CH3OH(g)。
(1)该反应的ΔH 0(填“<
”“>
”或“=”),原因是 。
(2)保持反应条件不变,下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a.化学平衡常数K值不再发生变化
b.容器内气体密度不再发生变化
c.容器内压强不再发生变化
(3)若反应分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(CO)=0.100mol·
L-1,c(H2)=0.200mol·
L-1,c(CH3OH)=0mol·
L-1。
CO的浓度随时间的变化分别如图中①②③曲线所示。
则反应①、②的平衡常数K1 K2(填“大于”“小于”或“等于”);
相对于反应①来说,反应②和反应③改变的条件分别为 和 。
(4)为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。
请将表中剩余的实验条件、数据填满。
实验编号
n(CO)/n(H2)
p/MPa
ⅰ
150
1/3
0.1
ⅱ
5
续表
ⅲ
(1)吸热的熵减反应一定不能自发,而放热的熵减反应在一定条件下可以自发进行。
(2)化学平衡常数只与反应温度有关,温度不变,平衡常数不变,与反应是否达到平衡无关;
容器体积不变,因此容器内气体密度为恒量,与反应是否达到平衡无关;
该反应为气体物质的量减小的反应,在体积不变的情况下,压强不变说明气体的总物质的量不再变化,反应已达平衡。
(3)由图中曲线看出,反应①②达到的平衡相同,但反应速率不同,故反应①②只能是在有无催化剂的条件下进行的,故平衡常数应相等;
而反应③反应速率增大,CO的平衡浓度也减小,说明平衡向右移动,为增大压强。
(4)探究外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响时,每次只能改变一个条件,即遵循“多定一变”的原则。
(1)<
该反应为熵减的反应,而反应能自发进行,故必为放热反应
(2)c (3)等于 加入催化剂 增大压强 (4)
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