届高考化学第一轮课时训练复习题16Word格式文档下载.docx
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4.一定条件下,合成氨反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是()
A.16.7%
B.20.0%
C.80.0%
D.83.3%
5.(2009年全国卷Ⅰ)下图表示反应X(g)=4Y(g)+Z(g),ΔH<
0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线:
下列有关该反应的描述正确的是()
A.第6min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
6.(2009年广州四校联考)一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),根据题意,以下说法正确的是()
A.E点的平衡常数大于D点的平衡常数,且该反应的ΔH>
B.容器中气体的总物质的量E点大于D点
C.F点的正反应速率大于逆反应速率
D.v(甲醇)=nB/3tBmol/(L·
min)表示500℃时以上反应在D点的速率
7.(2009年广州调研)工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化,反应方程式为:
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);
ΔH=-1025kJ/mol氧化过程中还伴随有N2O、N2等物质生成。
有关该反应的说法正确的是()
A.反应处于平衡状态时,c(NH3)·
c(O2)=c(NO)·
c(H2O)
B.反应达到平衡后,3v正(NH3)=2v逆(H2O)
C.其他条件不变,温度越高,氨的转化率越高
D.寻找合适的催化剂是加快反应速率并提高NO产率的有效措施
8.(2009年深圳二调)一定条件下在固定容积的密闭容器中充入amolO2和bmolSO2发生反应:
2SO2+O2=2SO3。
反应过程中物质的浓度变化如右图所示。
下列有关判断正确的是()
A.Y线是表示SO2的浓度变化
B.反应在t1时刻达到平衡状态
C.平衡状态时,容器中气体密度不再改变
D.再往该容器中充入amolO2和bmolSO2,该条件下重新达到平衡时c(SO3)>
1.2mol·
-1L
二、非选择题
9.(2010年济南质检)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=____________。
(2)该反应为____________反应(选填“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是__________。
a.容器中压强不变b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O)d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:
c(CO2)·
c(H2)=c(CO)·
c(H2O),试判断此时的温度为____________℃。
10.(2009年南京质检)已知化学反应①:
Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;
化学反应②:
Fe(s)+H2O(g)=FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2。
在温度
973K和1173K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973K
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
(1)通常表格中的数值可以推断:
反应①是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g),请
你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:
K3=____________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式____________。
据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是____________(填“吸热”或“放热”)反应,要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有____________(填写序号)。
A.缩小反应容器容积B.扩大反应容器容积
C.降低温度D.升高温度
E.使用合适的催化剂F.设法减少CO的量
(4)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲中t2时刻发生改变的条件是____________。
②图乙中t2时刻发生改变的条件是____________。
11.(2008年宁夏卷)已知可逆反应:
M(g)+N(g)=P(g)+Q(g),ΔH>
0,请回答下列问题:
(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=1mol·
-1L,
c(N)=2.4mol·
-1L;
达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为____________;
(2)若反应温度升高,M的转化率____________(填“增大”“减小”或“不变”);
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:
c(M)=4mol·
-1L,c(N)=amol·
达到平衡后,c(P)=2mol·
-1L,a=____________;
(4)若反应温度不变,反应物的起始浓度为:
c(M)=c(N)=bmol·
-1L,达到平衡后,M的转化率为____________。
12.(2009年浙江卷)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO催化剂2CO2+N2为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s
1
2
c(NO)mol·
1.00×
10-3
4.50×
10-4
2.50×
c(CO)/mol·
3.60×
3.05×
2.85×
3
4
5
c(NO)/mol·
1.50×
2.75×
2.70×
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH____________0(填写“>
”、“<
”、“=”)。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=____________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=____________。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是____________。
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)研究表明:
在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。
为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号
NO初始浓度mol·
CO初始浓度/
mol·
催化剂的比表面积/m2·
g-1
Ⅰ
280
1.20×
5.80×
82
Ⅱ
124
Ⅲ
350
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO
浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明
各条曲线的实验编号。
参考答案:
(2)可用K解释。
(3)可用等效平衡解释。
答案:
C
2.解析:
该反应为可逆反应,因此排出的气体中仍有NO和CO,A错;
不能确定该反应的热效应,因此升高温度平衡移动的方向不确定,B错;
使用催化剂可以缩短反应所需的时间,C正确,D错。
3.解析:
A项,增大压强,平衡向逆反应方向移动,SiCl4的转化率减小;
B项,由于此反应为可逆反应,开始时加入1molSiCl4,并不能全部转化为Si,所以吸收的热量小于QkJ;
C项,v(H2)=1/2v(HCl)=1/2×
0.12mol·
L-1/4min=0.015mol·
L-1·
miN-1。
D项,当反应吸收热量为0.025QkJ时,产生n(HCl)=4mol×
0.025QkJ/QkJ=0.1mol=n(NaOH),故恰好反应。
D
4.解析:
法一:
合成氨反应是反应后气体体积减小的反应。
按正常思路利用平衡计算方法。
设N2、H2起始的物质的量分别为x、y、N2转化的物质的量为z,得出
平衡时总的物质的量为(x-z)+(y-3z)+2z=x+y-2z即生成氨气的物质的量就是气体总的减少的物质的量。
根据2z/x+y-2z=20%z=x+y/12得体积缩小的百分率为2z/x+y=2×
x+y/12/x+y=1/6≈16.7%
法二:
设平衡时混合气体的体积为V,则氨气为20%V,
则反应前N2和H2体积为V+20%V=120%V=1.2V
减小的体积/反应前的体积=0.2V/1.2V×
100%≈16.7%。
A
5.解析:
A项,6min时反应达到了平衡状态,但正、逆反应并未停止;
B项,4的起始浓度为1.0mol·
L-1,平衡时为0.15mol·
L-1,浓度变化量为0.85mol·
L-1,转化率为85%;
C项,反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,x的转化率将小于85%;
D项,降温正、逆反应速率均减小,但逆反应速率减小的倍数大于正反应速率减小的倍数。
B
6.解析:
根据平衡常数的公式可得:
E点甲醇的浓度比D点要大,所以E点平衡常数比D点平衡常数要大,温度从E点转换为D点,温度升高,但是甲醇的浓度变小,所以该反应为放热反应,ΔH<
0,选项A错误;
该反应的反应前后物质的量为减小趋势,所以生成甲醇越多,总物质的量越小,则D点的总物质的量大于E点,选项B错误;
F→D点是到达平衡的过程,F点还没到达平衡点,所以正反应速率大于逆反应速率,C选项正确;
在D点,已经到达平衡状态,只要温度不变,反应速率不会变,所以它跟时间没有关系,选项D错误。
7.解析:
反应处于平衡态时,体系中各组分的浓度不变,与c(NH3)·
c(O2)与c(NO)·
是否相等无关;
反应达到平衡后,各组分的浓度保持不变,则一定有3v正(NH3)=2v逆(H2O);
因反应是放热反应,故反应温度越高,越利于反应逆向进行,NH3的转化率越低;
催化剂可加快反应速率,当然就提高了产物的产率。
BD
8.解析:
根据0~t2,4浓度增加0.6mol/L,Y浓度减少0.3mol/L,则4为SO3,Y为O2,A错;
t1后x、Y的浓度仍发生变化,因此t1时刻没有达到平衡状态,B错;
由于容器容积固定,
且该条件下所有物质都为气体,混合气体的密度不可能改变,C错;
再往该容器中充入amolO2和bmolSO2,等效于起始时充入2amolO2和2bmolSO2,相当于将2个起始时充入amolO2和bmolSO2的容器压缩在一个容器中,假设压缩时平衡不移动,则c(SO3)=1.2mol/L,由于压缩时压强增大,平衡向正方向移动,因此c(SO3)>
1.2mol/L,D对。
CD
9.解析:
(1)根据化学平衡常数的表达式书写要求,即可写出K的表达式。
(2)从表中可知,K的值随着温度的升高而逐渐增大,说明正反应是吸热反应。
(3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等,各组分的浓度保持不变,以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。
应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据,因为有的反应是气体体积不变的,则反应过程中容器的压强始终保持不变。
(4)根据c(CO2)·
c(H2O),变形得K=[CO][H2O]/[CO2][H2]=1.0,查表K=1.0时温度为830℃。
(1)K=[CO][H2O]/[CO2][H2]
(2)吸热(3)b、c(4)830
10.解析:
(1)K1(973K时)<
K1(1173K时),所以反应①是一个吸热反应。
(2)根据平衡常数的定义可以写出反应③的平衡常数表达式。
(3)反应③=反应①-反应②,所以ΔH3=ΔH1-ΔH2,从表格数值可知反应①为吸热反应,所以ΔH1>
0,反应②为放热反应ΔH2<
0,故ΔH3=ΔH1-ΔH2>
0,即反应③为吸热反应;
所以升高温度,平衡向正反应方向移动。
(4)从图甲可以看出,t2时刻平衡方向没有移动,变化的是化学反应速率,所以其条件是使用了催化剂;
又因为反应③是反应前后气体体积不变的反应,所以增大压强,平衡不移动,但因为压强增大,致使体系内物质浓度同等增大,所以反应速率也提高。
图乙中t2时刻后,CO2
浓度增大,CO浓度减小,所以可以通过使平衡左移来达到,条件可以是降低温度,也可以采用增加水蒸气的量或者减少氢气的量。
(1)吸热
(2)[H2O]·
[CO]/[CO2]·
[H2]
(3)K3=K1/K2吸热D、F
(4)①加入催化剂或增大体系的压强
②降低温度或增加水蒸气的量或减少氢气的量
11.解析:
(1)N的转化率为1mol·
L-1×
60%/2.4mol·
100%=25%。
(2)因为反应ΔH>
0,是吸热反应,所以升高温度,平衡向正反应方向移动,M的转化率增大。
(3)根据反应M(g)+N(g)=P(g)+Q(g)
起始浓度(mol·
L-1):
4a00
转化浓度(mol·
2222
平衡浓度(mol·
2(a-2)22
根据温度不变,平衡常数不变的特点
K=2mol·
2mol·
L-1/[2mol·
(a-2)mol·
L-1]=0.6mol·
0.6mol·
L-1/[0.4mol·
1.8mol·
L-1]
得a=6mol·
L-1。
(4)同理:
M(g)+N(g)=P(g)+Q(g)
起始浓度mol·
L-1:
bb00
转化浓度mol·
2222
平衡浓度mol·
L-1:
(b-x)(b-x)xx
根据温度不变,平衡常数不变的特点。
K=x2/(b-4)2=0.6mol·
L-1/0.4mol·
L-1得
4=0.41bmol·
L-1,
α(M)=(0.41b/b)×
100%=41%。
(1)25%
(2)增大(3)6(4)41%
12.解析:
(1)反应自发进行,说明ΔH-TΔS<
0,该反应是分子数减小的反应,则ΔS<
0,故ΔH<
0;
(2)2s时,Δc(NO)=7.5×
10-4mol·
L-1,v(NO)=3.75×
s-1,反应速率比等于方程式化学计量数比,v(N2)=1.875×
s-1,看有效数字的话,应为1.88×
s-1;
(3)分析表格中数据可知,第4、5s时浓度不变已达平衡,平衡浓度:
NO为1.00×
L-1、CO为2.70×
10-3mol·
L-1,其中Δc(NO)=9.00×
L-1,即平衡时c(CO2)为:
9.00×
L-1,c(N2)为4.50×
L-1,
K=c(CO2)2·
c(N2)/c(NO)2·
c(CO)2=(9.00×
10-4)2·
(4.50×
10-4)/(1.00×
(2.70×
10-3)2=5000;
(4)提高NO转化率,即平衡右移,A项使用催化剂不影响平衡;
正反应放热,降低温度,平衡右移,B错,C对;
缩小容器体积,相当于加压,平衡右移,D项也对;
(5)①设计实验作对比时,必须只有一个变量,据题意与表格可知,Ⅱ与Ⅰ在对比催化剂的比表面积,温度、浓度应与Ⅰ相同,Ⅲ与Ⅱ中催化剂的比表面积相同,温度不同,所以浓度Ⅲ与Ⅱ相同。
②画图时注意Ⅱ与Ⅰ是催化剂的比表面积不同而导致速率变快,时间短,但不影响平衡,所以浓度与Ⅰ相同;
Ⅲ与Ⅱ是温度不同导致速率加快,同时升高温度,平衡左移,平衡时,c(NO)比Ⅱ要大。
(1)<
(2)1.88×
s-1
(3)5000
(4)CD
(5)①Ⅱ:
2801.20×
10-35.80×
Ⅲ:
10-35.80×
10-3
②如下图:
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