
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


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文档简介
课时规范练37
一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。
1.如图是关于反应A2(g)+3B2(g)-2C(g)AH<0的平衡移动图像,影响平衡移动的原因可能是
()
正反应速率
逆反应速率
Oi
时间
A.增大反应物浓度,同时减小生成物浓度
B.增大反应物浓度,同时使用催化剂
C.升高温度,同时加压
D.降低温度,同时减压
ggA
解析反应A2(g)+3B2(g)^=^2C(g)AH<0是正向气体体积减小的放热反应,图中r时刻改变条件的瞬
间/(正)增大,v(逆)减小,且v(正)>v(逆),平衡正向移动,随后逐渐变化直至最终相等,达到新平衡状态。
增大反应物浓度,v(正)增大,同时减小生成物浓度,v(逆)减小,平衡正向移动,A正确;增大反应物浓度,同
时使用催化剂,v(正)、v(逆)均增大,与题图不符,B错误;升高温度,同时加压,v(正)、v(逆)均增大,与题
图不符,C错误;降低温度,同时减压,v(正)、v(逆)均减小,与题图不符,D错误。
2.在密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)
AH<0,只改变一个条件(T表示温度),下列叙述与图像相符的是()
A.ri>r2
BI可以表示压的体积分数
C.tl时刻之后化学平衡向正反应方向移动
D./i时刻改变条件是分离出部分NH3
fgc
解析:|升高温度,反应速率加快,先达到平衡,故A错误;升高温度,平衡向吸热方向移动,平衡逆向
移动,故升高温度,1的体积分数增大,B错误由时刻改变条件后支(正)>"(逆),则化学平衡向正反应方
向移动,C正确力时刻改变条件是增加反应物的浓度,D错误。
3.(2023山东聊城模拟)纳米铁是重要的储氢材料,可利用下列反应制得:
Fe(s)+5CO(g)-Fe(CO)5(s)
A//o在2.0L的恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.48molCO分别在温度为,、T2时进行反应,测得
“(CO)、温度与时间的变化关系如图所示。
o
g
X0.480
8y——北
*008|.——T2
//min
下列叙述正确的是()
A.AH>0
B.K(Ti)<K(?y
C.温度为八时,反应的平衡常数K(T2)=0.08-5
D.温度为『时,反应达到平衡,缩小容器的容积再次平衡后c(CO)增大
答案:B
丽由题图可知,温度:Ti>%Ti时”(CO)高于72,说明升高温度,平衡逆向移动,则有AH<0,A错误;升
高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,则有K(Ti)<K(?y,B正确;温度为巴时,达到平衡M(CO)=0.08
mol,c(CO)=0.04molL」,则反应平衡常数为=0.04-5,C错误;温度为Ti时,由于温度不变,平
衡常数不变,故再次平衡后c(CO)不变,D错误。
4.在恒压条件下,NO和。2的起始浓度固定,催化反应相同时间,测得不同温度下NO的转化率如图中
实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是()
100
<
3
窗
O
N
°100200300400500600
温度/七
A.反应2NO(g)+O2(g)—2NO2(g)的AH>0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率
C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.380℃下,c起始(Ch)=5.OxIO"moi,L-i,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K<2000
答案:B
m:开始升高温度,反应未达到平衡,正向反应程度大,则NO转化率增大,250℃左右NO转化率达到
最高点后开始降低,说明平衡后,升高温度导致平衡逆向移动,则该反应为放热反应,A错误;X点未达
到平衡状态,此时反应正向进行程度大,延长反应时间,可以使NO转化率增大,B正确;Y点已达到平衡
1
状态,增大O2浓度导致平衡正向移动,NO转化率增大,C错误;令NO起始物质的量浓度为amol-L,
利用三段式法计算:
2NO+Ch2NO2
起始浓度
a5.0x10"0
(molL-1):
转化浓度
0.5(20.25〃0.5a
(mol-L-1):
平衡浓0.5a5.0x10"一0.25。0.5a
(mol-LTF):
个吗=------
K=51---------,当a=o时,K=2000,而NO起始物质的量不可能为0,则有K>2000,D错
CZ(NO)C(O2)5.0X10-0.25a
、口
1^1O
5.(2023湖北鄂东南名校联考)已知:N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)AH=-mkJ-mol10在2L密闭容器中
通入3mol氏和1mol史,测得不同温度下,NH3的产率随时间变化如图所示。下列有关说法正确的
是()
0O
9O
8O
乐/7O
(
K6O
N5O
B4O
3O
T2
2O
1O
510152025303540
时间/min
A.AH>0,7^>Ti
B.达到平衡时,Ti温度对应反应放出的热量为加kJ
C.平衡时,通入盘气平衡正向移动
D.平衡常数,&<r
假桐根据“先拐先平数值大”知,,<八,升高温度平衡逆向移动,AHO,A错误;该反应是可逆反应,转化
率达不到100%,达到平衡时温度对应反应放出的热量少于mkJ,B错误;平衡时,通入最气容器压强
增大,但是反应物和生成物的分压不变,平衡不移动,C错误;根据“先拐先平数值大”知,T1<T2,升高温度
平衡逆向移动,化学平衡常数减小,则有&<的,化学平衡常数只与温度有关,温度不变化学平衡常数不
变,b、C温度相等化学平衡常数相等,存在Ka<Kb=&,则平衡常数,Ka<Kc,D正确。
6.工业上可通过甲醇锻基化法制取甲酸甲酯(HC00CH3):CH30H(g)+CO(g)0HCOOCH3(g),在容积
固定的密闭容器中,投入等物质的量CH30H和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图所
示。下列说法不正确的是()
9S
9.0
.5
逻5.
>95..0
395
/4.
094.0
3.
。95
93.0
7075808590
温度/七
A.增大压强,甲醇转化率增大
B.b点反应速率:v(正)=v(逆)
C.平衡常数:K(75℃)>K(85℃),反应速率:v(b)<v(d)
D.生产时反应温度控制在80-85°C为宜
fgB
解稠温度超过约83℃时,随着温度的升高,CO的转化率降低,说明该反应是可逆反应油于该反应是
气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,即增大甲醇的转化率,A正确;题中说明该曲线是
测得相同时间内CO的转化率随温度变化的曲线,并非是在不同温度下的平衡转化率,b点之后,仍有
一段曲线表示CO的转化率随温度升高而升高,说明b点不是平衡状态,则此时正反应速率不等于逆
反应速率,B错误;温度超过83℃时,随着温度的升高,CO的转化率降低,则说明该反应是放热反应,对
于放热反应而言,温度越高,平衡常数K越小,故有K(75℃)>K(85℃),b点的温度比d点的低,故有
v(b)<v(d),C正确;根据题图可知,温度在80-85℃的范围内,CO的转化率最高,超过该温度范围,随着温
度的升高,CO的转化率降低,说明反应的最适温度在80~85℃之间,故生产时反应温度控制在
80-85℃为宜,D正确。
7.(2022湖南永州二模改编)335℃时,在恒容密闭反应器中CioH*⑴催化脱氢的反应过程如下:
反应1:CioHi8(l)''CioHi2(l)+3H2(g)AHi
反应2:CioHi2(l)^CioH8(l)+2H2(g)AH2
测得C10H12和C10H8的产率尤1和无2随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是()
A.使用催化剂能改变反应历程
B.更换催化剂,反应1、2的AHi、△为不变
C.8h时,反应1、2都未处于平衡状态
D.xi显著低于应说明反应2的活化能比反应1的大
fgD
解州催化剂参与反应降低活化能,能改变反应历程,A正确;催化剂不影响化学平衡,不能改变反应物
和生成物,故不能影响蛤变,B正确;8h时,根据图像判断反应1、2的产率没有达到最大,没有保持不
变,故未达到平衡状态,C正确;尤1显著低于血,说明在相同的条件下,反应1的反应速率比反应2慢,反
应1的活化能大于反应2的活化能,D错误。
8.(2023山东临沂模拟改编)在2L恒容密闭容器中,充入2.0molNO和2.0molSO2,在一定条件下发
生反应2NO(g)+2SO2(g)=N2(g)+2SO3(g),测得平衡体系中NO、SO3的物质的量分数(x)与温度的
关系如图所示。下列说法正确的是()
A.该反应正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.温度为Ti时,当2V正(S02)=v逆(N2)时反应达到平衡状态
C.温度为乃时,若反应经ts达到平衡,则V(N2)=(
D.b点时,往容器中再充入NO、SCh、N2、SO3各L0mol,再次平衡时尤(N2)增大
ggD
解析:升高温度,NO的物质的量分数增大,说明平衡逆向移动,则正反应放热,该反应正反应的活化能
小于逆反应的活化能,A错误。反应达到平衡状态,正、逆反应速率比等于其化学计量数之比,当v正
(SO2)=2IMN2)时反应达到平衡状态,B错误。温度为八时,反应达到平衡,SO3的物质的量分数为
40%,设N2的生成量为xmol,列出三段式:
2NO(g)+2SO2(g)0N2(g)+2SO3(g)
初始量/mol2200
转化量/mol2x2xX2x
平衡量/mol2-2x2-2xX2x
2moi
则有2办+2瓢2=°4解得W。若反应经/S达到平衡,则V(N2)=颦上=tmol-L-1-s-1,C错误。b点
2LXts
时,x(NO)=x(SO3),列出三段式:
2NO(g)+2SCh(g产=^N2(g)+2SO3(g)
初始量/mol2200
转化量/mollx2xX2x
平衡量/mol2-2x2-2xX2x
0,5mol,lmoL2
2-2x=2x,解得x=0.5,平衡常数K=悬]?雪i=l,往容器中再充入NO、SO2、N2>SO3各LOmol,此
(TT)x(TT)
1.5mol/2mol、2
时浓度商。=篇:蓝il=0-75<K=l,故平衡正向移动,x(N2)增大,D正确。
(TT)X(TTT)
9温度为T时,向容积为2L的刚性容器中充入1molCO2和一定量的小发生反应:CCh(g)+2H2(g)
—HCHO(g)+H2O(g),达到平衡时,HCHO的分压(分压=总压x物质的量分数)与起始喘的关系如
图所示。已知:起始加入2m0IH2时溶器内气体的总压强为1.2。kPa。下列说法错误的是()
L
H
O
H
X
A.5min时反应到达c点,v(H2)=0.1mol-L1min1
B・随端增大,HCH。的平衡压强不断减小
C.b点时反应的平衡常数/号(kPa)1
D.c点时,再加入CCh(g)和印0值),使二者分压均增大0.20/7kPa,平衡正向移动
ggD
解析:|根据c点列出三段式:
CO2(g)+2H2(g)-HCHO(g)+H2O(g)
开始量/mol1200
转化量/molX2xXX
平衡量/mol1-x2-2xXX
则平衡时容器气体的压强为p(平衡尸亭xl.2pkPa,故p(HCHO)弓上xp(平衡尸六x亭xl.2pkPa=0.2p
DJ~XO-X3
11
kPa,得X=0.5,V(H2)=^^-=0.1mol-Lmin,A正确;随益普增大,平衡正向移动,CO2的转化率增大,
若H2的物质的量无限制增大,则HCHO的平衡压强肯定减小,B正确;温度不变,化学平衡常数不变,故
b点时反应的化学平衡常数与c点对应的平衡常数相等,c点平衡下,p(CC>2)=黑xpkPa=0.2pkPa,同
理:p(H2)=0.4pkPa,p(HCHO)=J9(H2O)=0.2J9kPa,故品=含詈篝(kPa)-^^(kPa尸,C正确;c点时,再
加入CO2(g)和H2O(g),使二者分压均增大0.20〃kPa,此时。二提(kPa尸二七平衡不移动,D错误。
4P
10.(2023湖南长郡十五校联考)在容积为1L的密闭容器中,充入1molCCh和3molH2,在500℃时发
生反应:CO2(g)+3H2(g)0cH30H(g)+H20(g)
A//<0oCH30H的浓度随时间变化如图所示,下列说法不正确的是()
7
3
・
O
S
H(、
O
K
O
9)
1
A.从反应开始到10min时,H2的平均反应速率v(H2)=0.15mol-L^min
B.从开始到25min,CO2的转化率是70%
C.其他条件不变,将温度升到700℃,再次达平衡时平衡常数减小
D.在20min改变条件,25min达到新的平衡,可能是增大压强
HJD
解析:|O-1Omin内c(CH3(DH)增大0.50moLL”,则有v(CH3(DH)="黑炉=0.05moLLAmin",根据反应
速率与化学计量数的关系可得:V(H2)=3V(CH3OH)=0.15mol-L'mm'A正确;0~25min内GCEOH)增
大0.70molLi,反应生成0.70molCH3OH,根据方程式可知,同时消耗0.70molCChMJCO2的转化率
为孚乎xlOO%=7O%,B正确;其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确油题图可
lmol
知,20~25min内增大压强,平衡正向移动,“CHsOH)应瞬间增大,而不是逐渐增大,D错误。
11.(2023湖南湘西州模拟改编)工业上用C6H5cl和H2S的高温气相反应制备苯硫酚(C6H5SH),同时有
副产物C6H6生成:
I.C6H5Cl(g)+H2s(g)0c6H5sH(g)+HCl(g)AHi
IIC6H5Cl(g)+H2s(g)-C6H6(g)+HCl(g)+&8(g)AH2
使C6H5cl和H2S按物质的量1:1进入反应器,定时测定反应器尾端出来的混合气体中各产物的量,
得到单程收率(生曹黑黑器黑料量。。%)与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
XI)
40
3o
2o
1O
0
500540590645700
T/℃
A.AHI<0,AH2<0
B.反应n的活化能较大
C.590℃以上,随温度升高,反应I消耗H2s增多
D.645℃时,反应I的化学平衡常数K=l
fgB
解析:|温度大于590°C时,随温度升高,苯硫酚的单程收率降低,说明随温度升高,苯的单程收率
增大,则A“2>0,A错误。温度较低时,苯的单程收率小,说明II反应速率小,11的活化能较大,B正确。
590°C以上,随温度升高,苯硫酚的单程收率降低,反应I消耗H2s减少,C错误。设通入氯苯、H2s的
物质的量各为1mol,645℃时,苯硫酚的单程收率为20%、苯的单程收率为20%,则反应I消耗0.2
molC6H5cl和0.2molH2S,生成0.2molC6H5sH和0.2molHC1;反应II消耗0.2molC6H5cl和0.2
molH2S,生成0.2molC6H6、0.2molHC1及0.025molSs;容器中含有0.6molC6H5CI、0.6molH2S>
丝X丝0
0.2molC6H5SH、0.4molHC1;反应I的化学平衡常数为备=?,D错误。
-rx-r
二、非选择题
12.将甲醇转化耦合到丁烯裂解过程中生产丙烯,主要涉及下列反应:
①2c4H8(g)--2C3H6(g)+C2H4(g)AH>0
②2cH30H(g)—>C2H4(g)+2H2(Xg)AH<0
③C2H4(g)+C4H8(g)—*2C3H6(g)
AH<0
已知:甲醇吸附在催化剂上,可以活化催化剂;甲醇浓度过大也会抑制丁烯在催化剂上的转化。
(1)图1是C3H6及某些副产物的产率与耳嘿的关系曲线,最佳的哼嘿约为。
九(C4H8)九(C4H8)----------------
(2)图2是某压强下,将CH30H和C4H8按一定的物质的量之比投料,反应达到平衡时C3H6的体积分
数随温度的变化曲线。由图可知平衡时C3H6的体积分数随温度的升高呈现先升高后降低,其原因可
匕
是
自
匕
C
龄
会
格
40
及
s
K二
J
20
fe3
翅
详500600700800
温度/七
图2
答案")1.0
(2)300-500℃时,丁烯裂解(反应①)为主要反应,是吸热反应,升高温度,平衡正移,使C3H6的体积分数
增大;温度高于500℃时,反应②③均为主要反应,是放热反应,升高温度,平衡逆移,使C3H6的体积分数
降低,同时温度升高易发生副反应,C3H6可能转化为C2H4、C3H8、C4H10、。等,使C3H6的体积分数
降低
艇桐⑴由题图1可知,当端等约为L。时的产率最高。
13.(2023广东六校联盟联考)二氧化碳是常见的温室气体,其回收利用是环保领域研究的热点课题。
I.CO2可以与H2反应合成C2H4,该转化分两步进行:
:fi1
@CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.3kJmol
②2co(g)+4H2(g)^^C2H4(g)+2H2(D(g)A/7=-210.5kJ-mol'1
(l)C02与印反应合成乙烯的热化学方程式为—o
⑵一定条件下的密闭容器中,要提高C02合成乙烯的转化率,可以采取的措施是(填序
号)。
①减小压强②增大H2的浓度③加入适当催化剂④分离出H20(g)
(3)已知温度对CCh合成乙烯的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是.
(填序号)。
100150200250300350400
温度/七
①N点的速率最大
②M点的平衡常数比N点的平衡常数大
③温度低于250。。时,随温度升高乙烯的平衡产率增大
④实际反应尽可能在较低的温度下进行,以提高CO2的转化率
II.研究表明CCh和凡在一定条件下可以合成甲醇,反应的化学方程式为CO2(g)+3H2(g)-
CH30H(g)+H2O(g)[反应①]。一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入2.0molCO2和4.0mol比,在不
同催化剂作用下合成甲醇,相同时间内CCh的转化率随温度变化如图所示:
■
O%
唧
S
8
(4)催化效果最佳的是催化剂(填或"C”)。
(5)温度为72时,若反应进行10min达到图中a点状态,用CCh的浓度表示的反应速率
V(CO2)=O
(6)图中b点已达平衡状态,则该温度下反应的平衡常数K==
⑺在某催化剂作用下,82和H2除发生反应①外,还发生如下反应:CO2(g)+H2(g)=
CO(g)+H2O(g)[反应②]。维持压强不变,按固定初始投料比将CCh和比按一定流速通过该催化剂,经
过相同时间测得如下实验数据:
T/KCO2实际转化率/%甲醇选择性/%
54312.342.3
55315.339.1
注:甲醇的选择性是指发生反应的C02中转化为甲醇的百分比。
表中数据说明,升高温度co2的实际转化率提高而甲醇的选择性降低,其原因是。
1
答案:(1)2CO2(g)+6H2(g)^^C2H4(g)+4H2O(g)A//=-127.9kJ-mol'
⑵②④⑶②(4)A
(5)0.06mol-L'min1
(6)112.5(7)升高温度,反应①②的反应速率均加快,但反应②的反应速率变化更大
髭桐⑴由①x2+②可得反应:2CC>2(g)+6H2(g)^^C2H4(g)+4H2O(g),根据盖斯定律,则有AH=(+41.3
kJ-mol1)x2+(-210.5kJ-mol")=-127.9kJ-mol1»
(2)增大H2的浓度,平衡正向移动,CO2的转化率提高,②正确;分离出也0色),平衡正向移动,CO2的转
化率提高,④正确。
(3)题图中N点催化剂的催化效率较低,反应速率并非最大,①错误;升高温度,平衡逆向移动,平衡常数
减小,故M点的平衡常数比N点的平衡常数大,②正确;由题图可知,随温度升高,COz平衡转化率逐渐
降低,则乙烯的平衡产量减小,③错误油题图可知,250℃时催化剂的催化效率最大,在较低温度下进
行反应,催化剂的催化效率较低,反应速率较小,单位时间内乙烯产量降低,④错误。
⑸温度为八时,若反应进行10min达到图中a点状态,CO2的转化率为60%,则有
-1
.1.0molLx60%„„,,T1.1
v(CO2)=————-----=0.06mol-L-min-o
(6)题图中b点已达平衡状态,CO2的转化率为60%,则有
CO2(g)+3H2(g),一CH30H(g)+H20(g)
起始浓度
1.02.000
(mol-L-1)
转化浓度
0.61.80.60.6
(mol-LT)
平衡浓度
0.40.20.60.6
(mol-LT)
n八2
则该温度下反应的平衡常数K=°.23X°『12.5。
14.(2023山西太原期末)水煤气变换:CO(g)+H2O(g)0co2(g)+H2(g)AH<0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:
⑴将一定量的CO(g)和H2O(g)充入某恒容密闭容器中,测得在不同催化剂作用下,相同时间内CO的
转化率与温度的变化如图1所示,点1~3中,达到平衡状态的点是;降低水煤气变换反应活
化能效果最差的催化剂是(填“I”“11”或“III”)。
・催化剂I
△催化剂n
▲催化剂in
TiTT7;T
23T/K5
图1
(2)对于反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),采用催化齐1JI,在1073K和973K时,在恒容密闭容器
中充入等物质的量的CO(g)>H2O(g),CO的转化率随时间变化的结果如图2所示。
3O
5
52
岁0
口5
0
S1O
J5
//mi
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