适用于新高考新教材浙江专版2025届高考化学一轮总复习第7章化学反应速率与化学平衡作业28影响化学平衡的因素课件新人教版

作业28影响化学平衡的因素123456789A组基础达标1.(教材选择性必修1第二章复习与提高改编)一定条件下,将三组CO(g)和H2O(g)分别通入容积均为2L的恒容密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g),得到如下数据:实验组

起始时/mol平衡时/mol达到平衡所需时间/minCOH2OCO21650421.652900210.433?210.40.1123456789下列说法错误的是(

)A.实验1中,前5minCO的平均速率为0.16mol·L-1·min-1B.与实验2相比,实验3改变的条件可能是温度C.平衡常数:实验1>实验2D.CO平衡转化率:实验1>实验2B123456789解析

实验1中,参加反应的一氧化碳的物质的量为1.6

mol,前5

min用一氧化碳表示的平均速率为1.6

mol÷2

L÷5

min=0.16

mol·L-1·min-1,A正确;实验3与实验2相比,起始量、平衡量均相等,但达到平衡所用的时间实验3短,说明实验3的反应速率快,因此改变的条件为使用了催化剂,B错误;实验1列三段式:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量/(mol·L-1)

2

1

0

0转化量/(mol·L-1)

0.8

0.8

0.8

0.8平衡量/(mol·L-1)

1.2

0.2

0.8

0.8123456789实验2列三段式:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量/(mol·L-1)

1

0.5

0

0转化量/(mol·L-1)

0.2

0.2

0.2

0.2平衡量/(mol·L-1)

0.8

0.3

0.2

0.21234567892.(2023·浙江萧山中学段考)工业上制备Ti,采用碳氯化法将TiO2转化成TiCl4。在1000℃时发生如下反应:①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)ΔH1=-51.0kJ·mol-1

K1=1.6×1014②2CO(g)===CO2(g)+C(s)

ΔH2=-172.5kJ·mol-1

K2=1.0×10-4③2C(s)+O2(g)===2CO(g)

ΔH3=-223.0kJ·mol-1

K3=2.5×1018。在1.0×105Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行碳氯化,平衡时体系中CO2、CO、TiCl4和C的组成比(物质的量分数)随温度变化如下图所示。下列说法不正确的是(

)123456789A.1000℃时,反应TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)的平衡常数K=6.4×10-5B.曲线Ⅲ表示平衡时CO2的物质的量分数随温度的变化C.高于600℃,升高温度,主要对反应②的平衡产生影响D.为保证TiCl4的平衡产率,选择反应温度应高于1000℃答案

D123456789解析

由题图可知,TiCl4的物质的量分数几乎不变,则反应①生成CO的物质的量分数几乎不变,1

000

℃时①③的平衡常数远大于②,则此时CO的组成比远大于CO2,故曲线Ⅰ代表CO;反应②生成等量的CO2、C,由于投料中含有C,则C的组成比大于CO2,故曲线Ⅱ、Ⅲ分别代表C、CO2。由盖斯定律可知,①-③得反应TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g),则1

000

℃时,其平衡常数K==6.4×10-5,A正确;由分析可知B正确;高于600

℃,升高温度,TiCl4的物质的量分数几乎不变,而CO含量显著增大,反应均放热,升温反应逆向进行,则说明此时升高温度主要对反应②的平衡产生影响,导致CO含量显著增大,C正确;温度在200~1

200

℃之间TiCl4的平衡转化率几乎不变,故升高温度对其平衡产率增加作用不大,D错误。1234567893.(2024·浙江杭州四中检测)工业上消除氮氧化物的污染,可用如下反应:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=akJ·mol-1。在温度T1和T2时,分别将0.50molCH4和1.2molNO2充入容积为1L的密闭容器中,测得n(CH4)(单位:mol)随时间变化数据如下表:温度0

min10

min20

min40

min50

minT10.500.350.250.100.10T20.500.300.18…0.15下列说法错误的是(

)A.10min内,T1时CH4的化学反应速率比T2时小B.温度:T1<T2C.平衡常数:K(T1)<K(T2)D.a<0C123456789越高反应速率越快,T1时CH4的化学反应速率小于T2,所以温度:T1<T2,故B正确;T1<T2,T1时40

min反应达到平衡,T2时40

min反应一定也达到了平衡,T1时甲烷的平衡浓度小于T2,则平衡常数:K(T1)>K(T2),故C错误;升高温度化学平衡常数减小,可知升高温度,平衡逆向移动,正反应放热,a<0,故D正确。1234567894.(2023·北京卷)下列事实能用平衡移动原理解释的是(

)A.H2O2溶液中加入少量MnO2固体,促进H2O2分解B.密闭烧瓶内的NO2和N2O4的混合气体,受热后颜色加深C.铁钉放入浓硝酸中,待不再变化后,加热能产生大量红棕色气体D.锌片与稀硫酸反应过程中,加入少量CuSO4固体,促进H2的产生B解析

MnO2会催化H2O2分解,与平衡移动无关,A项错误;NO2转化为N2O4的反应是放热反应,升温平衡逆向移动,NO2浓度增大,混合气体颜色加深,B项正确;铁在浓硝酸中钝化,加热会使表面的氧化膜溶解,铁与浓硝酸反应生成大量红棕色气体,与平衡移动无关,C项错误;加入硫酸铜以后,锌置换出铜,构成原电池,从而使反应速率加快,与平衡移动无关,D项错误。1234567895.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题:(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=

。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)

(填“变大”“变小”或“不变”)。

(2)理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。1∶4变大123456789图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是

、

。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH

(填“大于”或“小于”)0。

dc小于123456789(3)根据图中点A(440,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp=__________

MPa-3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。

(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当

。

选择合适催化剂等123456789解析

(1)由题意知二氧化碳与氢气反应生成乙烯和水,反应的化学方程式为2CO2+6H2CH2==CH2+4H2O,n(C2H4)∶n(H2O)=1∶4;此反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向(正反应方向)移动,n(C2H4)变大。(2)反应方程式中CO2和H2的系数之比为1∶3,开始时加入的n(CO2)∶n(H2)=1∶3,则平衡时n(CO2)∶n(H2)也应为1∶3,n(C2H4)∶n(H2O)应为1∶4,由题图可知曲线a为H2,b为H2O,c为CO2,d为C2H4,随温度升高,平衡时C2H4和H2O的物质的量分数逐渐减小,H2和CO2的物质的量分数逐渐增加,说明升高温度平衡逆向移动,根据升高温度平衡向吸热的方向移动,知正反应为放热反应,ΔH小于0。(3)在440

K时,氢气的物质的量分数为0.39,H2O的物质的量分数也为0.39,根据平衡时n(CO2)∶n(H2)=1∶3,知CO2123456789123456789B组综合提升A.x1<x2B.反应速率:vb(正)<vc(正)C.点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=KcD.反应温度为T1,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态B123456789解析

一定条件下,增大水的浓度,能提高CH4的转化率,即x值越小,CH4的转化率越大,则x1<x2,故A正确;b点和c点温度相同,CH4的起始物质的量都为1

mol,b点x值小于c点,则b点加水多,反应物浓度大,则反应速率:vb(正)>vc(正),故B错误;由图像可知,x一定时,温度升高CH4的平衡转化率增大,说明正反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大;温度相同,K不变,则点a、b、c对应的平衡常数:Ka<Kb=Kc,故C正确;该反应为气体分子数增大的反应,反应进行时压强发生改变,所以温度一定,当容器内压强不变时,反应达到平衡状态,故D正确。1234567897.(2023·浙江杭州外国语学校段考)一定条件下,在1.0L的密闭容器中进行反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),反应过程中的有关数据如下:t/min0268c(Cl2)/(mol·L-1)2.41.6

0.6c(CO)/(mol·L-1)2

0.2

c(COCl2)/(mol·L-1)0

123456789下列说法正确的是(

)A.0~2min内,用CO表示的化学反应速率为0.3mol·L-1·min-1B.其他条件不变,升高温度,平衡时c(COCl2)=1.5mol·L-1,则该反应低温时能自发进行C.若保持温度不变,第8min向体系中加入三种物质各1mol,则平衡向逆反应方向移动D.若保持温度不变,在第8min再充入1.0molCOCl2(g),达到新平衡时COCl2的体积分数小于原平衡COCl2的体积分数B123456789解析

根据表格数据可知:在0~2

min内,Cl2的浓度由2.4

mol·L-1变为1.6

mol·L-1,减小了0.8

mol·L-1,则根据物质反应转化关系可知v(CO)=v(Cl2)=

=0.4

mol·L-1·min-1,A错误;从反应开始至6

min时CO的浓度减小

了1.8

mol·L-1,则相同时间内Cl2的浓度也会减小1.8

mol·L-1,此时Cl2的浓度c(Cl2)=2.4

mol·L-1-1.8

mol·L-1=0.6

mol·L-1与第8

min时Cl2的浓度相同,说明6

min时反应已经达到平衡状态,根据物质反应转化关系可知平衡时c(COCl2)=1.8

mol·L-1。当反应温度升高并达到平衡时c(COCl2)=1.5

mol·L-1,物质浓度降低,说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,则该反应的正反应是放热反应,ΔH<0,该反应正反应是气体体积减小的反应,ΔS<0,反应123456789若要自发进行,则ΔG=ΔH-TΔS<0,低温下ΔG<0,反应可自发进行,B正确;若保持温度不变,第8

min向体系中加入三种物质各1

mol,则相对来说反应物浓度增大得多,化学平衡向正反应方向移动,C错误;若保持温度不变,在第8

min再充入1.0

mol

COCl2(g),COCl2(g)浓度增大,同时必然会导致体系的压强增大,增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,达到新平衡时COCl2的体积分数大于原平衡COCl2的体积分数,D错误。1234567898.(2023·浙江湖州菱湖中学月考)恒容密闭容器中,nmolCO2与3nmolH2在不同温度下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示:下列说法正确的是(

)A.该反应的平衡常数随温度升高而增大B.曲线Y表示c(C2H4)随温度的变化关系C.提高投料比[n(CO2)∶n(H2)],可提高H2的平衡转化率D.其他条件不变,2nmolCO2与6nmolH2在T1

℃下反应,达到平衡时c(H2)<c1mol·L-1C123456789解析

由图可知,温度升高,H2的平衡浓度增大,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,该反应的平衡常数随温度升高而减小,故A错误;结合方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)可知,c(C2H4)的变化量为c(H2O)变化量的

,则曲线Y表示c(H2O)随温度的变化关系,故B错误;提高投料比[n(CO2)∶n(H2)]即增大CO2的浓度,平衡正向移动,H2的平衡转化率增大,故C正确;其他条件不变,2n

mol

CO2与6n

mol

H2在T1

℃下反应,等效于增大压强,平衡时H2的浓度小于2c1,大于n

mol

CO2与3n

mol

H2在T1

℃下发生反应时H2的平衡浓度c1,故D错误。1234567899.(2024·浙江金华十校高三一模)科学家开发新型催化剂实现了N2O对CH3CH==CHCH3(2-丁烯)的气相选择性氧化,其反应为:反应Ⅰ:CH3CH==CHCH3(g)+N2O(