(浙江选考)2020版高考化学一轮复习专题七第三单元化学平衡的移动教师备用题库

(浙江选考)2020版高考化学一轮复习专题七第三单元化学平衡的移动教师备用题库LtDPAGEPAGE4内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯第三单元化学平衡的移动教师备用题库1.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别用下表和下图表示。容器甲乙丙容积0.5L0.5L1.0L温度/℃T1T2T2反应物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0.5molB6.0molA2.0molB下列说法正确的是()A.10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025mol·L-1·min-1和1.0molCO与原平衡等效,平衡时Cl2的转化率为1.0mol-0.40mol1.0mol×100%=60%,现起始向容器中充入1.0molCl2和0.8molCO,CO减少0.2mol,平衡右移,达到平衡时Cl2的转化率小于60%,C正确;D选项,Qc=c(CO)·c(Cl2)c(COCl2)=0.30mol·L-1×0.30mol·L3.天然气是一种重要的清洁能源和化工原料,其主要成分为甲烷。(1)已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ·mol-1C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH=-73kJ·mol-12CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH=-171kJ·mol-1工业上可用煤制天然气,生产过程中有多种途径生成CH4。写出CO与H2反应生成CH4和H2O的热化学方程式。

(2)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式。

(3)用天然气制取H2的原理为:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1mol·L-1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图1所示,则压强p1p2(填“大于”或“小于”);压强为p2时,在Y点:v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。求Y点对应温度下的该反应的平衡常数K=。(计算结果保留两位有效数字)

(4)以二氧化钛表面覆盖CuAl2O4为催化剂,可以将CH4和CO2直接转化成乙酸。①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。

②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是。

答案(1)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH=-203kJ·mol-1(2)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓(3)小于大于1.6mol2·L-2(4)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低②增大反应压强或增大CO2的浓度解析(1)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ·mol-1①C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH=-73kJ·mol-1②2CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH=-171kJ·mol-1③根据盖斯定律,③-①+②得CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH=-203kJ·mol-1;(2)NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫,化学方程式为2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓;(3)温度一定时,增大压强平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,故压强p1<p2;Y点甲烷的转化率小于同温同压下平衡时的转化率,故Y点向正反应方向建立平衡,则v(正)>v(逆);由图像可知,温度为1100℃,压强为p2时甲烷的转化率为80%,则平衡时甲烷浓度的变化量为0.1mol·L-1×80%=0.08mol,则:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)起始浓度(mol/L): 0.1 0.1 0 0变化浓度(mol/L): 0.08 0.08 0.16 0.16平衡浓度(mol/L): 0.02 0.02 0.16 0.16故平衡常数K=c2(CO)×c2((4)①由图2可知,该催化剂在250℃左右时催化效率最高,温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以250~300℃时,温度升高,乙酸的生成速率降低;②正反应是气体体积减小的反应,为了提高该反应中CH4的转化率,可以增大反应压强或增大CO2的浓度。4.乙苯是一种用途广泛的有机原料,可制备多种化工产品。(一)制备苯乙烯(原理如反应Ⅰ所示):Ⅰ.(g)(g)+H2(g)ΔH=+124kJ·mol-1(1)部分化学键的键能如下表所示:化学键C—HC—CCCH—H键能/kJ·mol-1412348x436根据反应Ⅰ的能量变化,计算x=。

(2)工业上,在恒压设备中进行反应Ⅰ时,常在乙苯蒸气中通入一定量的水蒸气。用化学平衡理论解释通入水蒸气的原因为

。

(3)从体系自由能变化的角度分析,反应Ⅰ在(填“高温”或“低温”)下有利于其自发进行。

(二)制备α-氯乙基苯(原理如反应Ⅱ所示):Ⅱ.(g)+Cl2(g)(g)+HCl(g)ΔH>0(4)T℃时,向10L恒容密闭容器中充入2mol乙苯(g)和2molCl2(g)发生反应Ⅱ,5min时达到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线如图1所示:①0~5min内,以HCl表示的反应速率v(HCl)=。

②T℃时,该反应的平衡常数K=。

③6min时,改变的外界条件为。

④10min时,使体系温度为T℃,保持其他条件不变,再向容器中充入1mol乙苯、1molCl2、1molα-氯乙基苯和1molHCl,12min时达到新平衡。在图2中画出10~12min,Cl2和HCl的浓度变化曲线(曲线上标明Cl2和HCl);0~5min和0~12min时间段,Cl2的转化率分别用α1、α2表示,则αlα2(填“>”“<”或“=”)。

答案(1)612(2)该反应正向为气体分子数增大的反应,通入水蒸气可增大容器容积,减小体系压强,使平衡正向移动,增大反应物的转化率(3)高温(4)①0.032mol·L-1·min-1②16③升高温度④<解析(1)ΔH=反应物总键能-产物总键能,则412×5+348-(412×3+x+436)=124,x=612。(2)该反应正向为气体分子数增大的反应,通入水蒸气可增大容器容积,减小体系压强,使平衡正向移动,反应物的转化率增大。(3)ΔG=ΔH-TΔS,ΔH>0,ΔS>0,要使ΔG<0,需高温条件。(4)①据图1得0~5min内HCl浓度变化为0.16mol·L-1,v(HCl)=0.16mol·L-1/5min=0.032mol·L-1·min-1;②达平衡时,c(HCl)=c(α-氯乙基苯)=0.16mol·L-1,c(Cl2)=c(乙苯)=0.04mol·L-1,故该反应的平衡常数K=(0.16×0.16)/(0.04×0.04)=16;③ΔH>0,6min时,平衡正向移动,反应物及产物浓度瞬间不变,故应是升高了温度;④10min时,保持其他条件不变,再向容器中充入1mol乙苯、1molCl2、1molα-氯乙基苯和1molHCl,c(Cl2)=c(乙苯)=0.12mol·L-1,c(