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文档简介
考点规范练21化学平衡的移动化学反应进行的方向
(时间:45分钟满分:100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.下列说法正确的是()。
A.食物在常温下腐败是自发进行的
B.凡是放热反应都是自发的
C.自发反应都是燃增大的反应
D.电解池的反应属于自发反应
I答案:k
|解析:|食物在常温下腐败是自发进行的,A项正确;放热反应不一定都是自发进行的,如煤炭燃烧要加热到一
定温度才能自发进行,B项错误;自发反应由婚变和燧变两个方面决定,燃变增大的反应不一定能自发进行,
如H20通电生成员和的反应不能自发进行,C项错误;电解池的反应属于非自发反应,D项错误。
2.某温度下,在容积为2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:
X(g)+0Y(g)-3Z(g)
平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、
Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()。
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1:1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol-L1
答案:|D
解析运用三段式求算联设转化的X的物质的量为加01。
X(g)+/^(g)-3Z(g)
起始(mol)120
转化(mol)nmn3n
平衡(mol)(1-〃)(2-®〃)3n
据(l-〃):(2-0〃)/3/F30%:60%:10%
求得1,777=2o
由片2知,A项正确;由第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变可知两次平衡的平衡常数相同,则B项正确;
由小和〃的数值及起始量可计算出X、Y二者的平衡转化率都为10%,C项正确;第二次平衡
时,c(Z)=%,叫0.2mol-LD项错误。
3.在不同温度下,向容积为的密闭容器中加入0.5molNO和0.5mol活性炭,发生反应:2N0(g)+C(s)
:
N2(g)+C02(g)△水0,达到平衡时的数据如下:
温度/℃77(C)/mol刀(CO2)/mol
T\0.15
£0.375
下列有关说法正确的是()。
A.由上述信息可推知:?;>公
B.TJC时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,c(Nz):c(NO)增大
C.TJC时,若开始时反应物的用量均减少一半,平衡后NO的转化率增大
D.TJC时,该反应的平衡常数小
16
答案:|D
解析由表中数据可知,7TC时达到平衡”(C)=0.35moi,般C时达到平衡〃(C)=0.375mol,由于反应
2N0(g)+C(s)LN2(g)+C02(g)的△木0,则有TKG,A项错误;声C时,达到平衡时再缩小容器的体积,平衡不
移动,c(Nz):c(N0)不变,B项错误;时,若开始时反应物的用量均减少一半,相当于平衡时不改变反应物
的量而将容器的体积增大一倍,该过程中平衡不移动,N0的转化率不变,C项错误;7TC时,该反应的平衡常
数为=项正确。
4.在密闭容器中发生如下反应:2C0(g)+S0?(g)一2cOz(g)+S(s)△庐-akJ•moL(a>0),下列叙述正确的
是()。
A.若反应开始时投入2molCO和足量S02,则达平衡时,放出热量为akJ
1818
B.达平衡后加入C0,达新平衡前S02中不含有0
C.增大压强或升高温度都可以增大化学反应速率并能提高SO?的转化率
D.达到化学平衡后,其他条件不变,容器容积缩小为原来的一半,C0的浓度比原平衡时增大
答案:|D
而]反应可逆,2moic0不能完全反应,故放出的热量小于akj,A项错误;化学平衡是动态平衡,达到化学平
1818
衡后加入C0,重新达到新平衡前SO?、CO和C02中均含有0,B项错误;正反应放热,且是一个气体物质的
量减小的反应,升高温度,平衡左移,SO?的转化率减小,C项错误;达到化学平衡后,其他条件不变,容器容积
缩小为原来的一半,CO的浓度瞬间增大为原来的2倍,此时平衡正向移动,CO的浓度逐渐减小,但重新平衡
后CO的浓度仍比原平衡浓度大,D项正确。
5.下列说法正确的是()。
A.A水0、△5>0的反应在温度低时不能自发进行
B.NH4HC03(S)-NH3(g)+H2(g)+C02(g)A庐+185.57kJ•皿厂能自发进行,原因是体系有自发地向混乱
度增加的方向转变的倾向
C.熔变和端变都与反应的自发性有关,因此焰变或爆变均可单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
答案:|B
02/8
解析0、A5>o的反应,△/7AS〈0,在任何温度下都能自发进行,A项错误;△皮0、A5>0,反应能自
发进行说明XH~TNS<0,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B项正确;反应能否自发进
行需要由焰变、燧变和温度共同决定,C项错误;在其他条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应
速率,但不能改变化学平衡状态和化学反应的方向,D项错误。
6.可逆反应府(s)+〃B(g)一3(g)+如(g)反应过程中其他条件不变时C的百分含量与温度(7)和压强(0)
的关系如图所示,下列叙述中正确的是(
A.达到平衡后,使用催化剂,C的百分含量将增大
B.达到平衡后,若升高温度,化学平衡向逆反应方向移动
C.化学方程式中n>p+q
D.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
答案:B
解困当其他条件一定时,温度越高,反应速率越大,可逆反应达到平衡所用的时间越短。由图1可知h>r2,
温度越高,平衡时C的百分含量越小,故此反应的正反应为放热反应,B项正确;对于气体反应,当其他条件
一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图2可知g〉p\,压强越大,平衡时C的百分
含量越小,说明正反应为气体物质的量增大的反应,即n<p+q,C项错误;催化剂只改变化学反应速率,对平
衡移动没有影响,使用催化剂,C的百分含量不变,A项错误;A为固体,浓度为定值,达到平衡后增加A的量,
平衡不移动,D项错误。
7.工业上,利用C0与H2合成二甲醛:3C0(g)+3H2(g)-CH30cH3(g)+CO2(g),为了寻找合适的反应温度,研究
者进行了多次实验,每次实验保持原料气组成(3molCO、3molH?)、体积(10L)、反应时间等因素不变,
实验结果如图所示。下列说法正确的是()。
A.X、r两点对应的co正反应速率相等
B.合成二甲醛的正反应XH>0
C.反应温度控制在240~260℃之间
D.选择合适的催化剂可以提高CO的转化率
答案:|c
解析:仅y两点对应的反应物浓度相同、温度不同,反应速率不同,A项错误;由题图可知,co转化率达到最
高点之后,升高温度,转化率降低,说明升高温度使平衡逆向移动,正反应为放热反应,△乐0,B项错
误;240~260℃之间CO的转化率最高,C项正确;催化剂不影响平衡移动,CO的转化率不变,D项错误。
8.一定条件下合成乙烯发生反应:6任他)+20)2(或虐””012—012他)+41«)(或。反应的平衡转化率和催化
剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是()。
A.生成乙烯的速率:町
B.平衡常数:AX7&
C.催化剂会影响co2的平衡转化率
D.若投料比〃(比):〃(C0z)=3:1,则图中〃点时,C0?的体积分数为15.4%
答案:|D
解析:|化学反应速率随温度的升高而加快,而由〃点到“点,催化剂的催化效率降低,所以『(跖有可能小于
y(心,故A项错误;升高温度,二氧化碳的平衡转化率降低,则升温平衡逆向移动,所以化学平衡常数减小,
即附如故B项错误;催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,故C项错误;设开始投料
/7(H2)=3mol,则/2(C02)=lmol,在〃点平衡时二氧化碳的转化率为50%,所以有
催化剂
6H2(g)+2C02(g)、、CH2rH2(g)+4H20(g)
w”1.50.50.251
04/8
™1.50.50.251
所以C02的体积分数为六治5x100%=15.4%,故D项正确。
二、非选择题(本题共3个小题,共52分)
9.(14分)甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。
(1)若在恒温、恒容的容器内进行反应C0(g)+2H2(g)=CH30H(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标
志有(填字母)。?
A.C0的百分含量保持不变
B.容器中Hz的浓度与C0的浓度相等
C.容器中混合气体的密度保持不变
D.C0的生成速率与CHsOH的生成速率相等
(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:①甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH30H(g)
-CO(g)+2比(g),此反应能自发进行的原因是o?
②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表
示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当〃(。2):/2(CH3OH)=O.25时,CHsOH与0?发生的主要反应方程
式为;在制备用时最好控制77(02):
77(CH30H)=。?
选择性/%
100
80氏选择怔
60
CO选择性
40
HCHO选择性
20
00.10.20.30.40.50.60.70.8
n(O2):n(CH3OH)
答案:|(1)AD
(2)①该反应是一个燧增的反应(或AS>0)
催化剂.
②2cH3OH+O2'一定温度2HCH0+2H2。0.5
解析:|(1)浓度相等不能说明其浓度不再变化,B错误;气体总质量一定、容器容积一定,密度始终不变,C错
'口
厌。
(2)①该反应是一个焙增的反应,若是放热反应,则一定能自发进行,若是吸热反应,则一定条件下能自发进
行。②尔0以:〃(ClM)H)=0.25时,主要生成甲醛。制备压时要求出的选择性要好,由题图可知在〃(。2):
/7(CH30H)=0.5时,H2的选择性接近100%»
10.(18分)二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理其对环境的污染是环保工作的研究内
容之一。
(1)一定条件下,发生反应2soz(g)+02(g)=2s03(g),向2L密闭容器中通入2molSO2(g)>1mol02(g)
和0.2molS03(g),2min后反应达到平衡时,测得SO?的物质的量为1mol,若向容器中再加入2mol
SOz(g),则重新达到平衡时SO?的总转化率(填“大于”“小于”或“等于")50%。?
(2)在一密闭容器中发生反应2NO?(g)=2N0(g)+0z(g)A皮0,反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况
如图所示。请回答:
1
c(NO2Mmol•L-)
①依曲线a,反应在前3min内氧气的平均反应速率为。?
②若曲线a、6分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况,则此条件可能是o?
A.改变浓度B.改变压强
C.改变温度D.催化剂
(3)一定温度下,在密闭容器中N2O5可发生下列反应:
@2NA(g)L4N0?(g)+02(g)
②2N02(g)L2N0(g)+0z(g)
1
若达平衡时,c(N0j=0.4mol-U\c(02)=l.3mol-T,则反应②中N02的转化率为,N2O5(g)的起始浓
度应不低于mol-L'o?
答案:|(1)小于(2)①0.0117mol•I?•mini②C
(3)80%1
解回(1)增大二氧化硫的浓度,导致自身转化率减小。
(2)①根据图像分析可知:前3min内氧气浓度增大了0.035moi•I?,所以平均反应速率为0.0117mol•L
।•min\②从图像变化趋势来看,b相对于a来说,反应速率增大,N02浓度减小,所以改变的条件只可能是
温度。
(3)设平衡时反应①生成的氧气的物质的量浓度为x,反应②生成的氧气的物质的量浓度为外利用反应①
1
和②可以求出当C(NC)2)=0.4mol,L_,c(02)=l.3mol•时,
@2N205(g)=^4N0z(g)+02(g)
4xx
②2N0Kg)L2N0(g)+02(g)
2y2yy
x+y^X.3mol•L-1,4x-2尸0.4mol,L-1,
解得:产0.5mol•L-1,尸0.8mol•L。所以反应②中NO2的转化率为80%。由反应①生成的。2的浓度为
-1
0.5mol,L知,N205(g)的起始浓度大于Imol•LO
11.(20分)自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展。
06/8
(1)下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数(面值。
反应大气固氮N?(g)+。2(g)-2N0(g)
温度/℃272260
K3.84X10对1
①分析数据可知:大气固氮反应属于(填“吸热”或“放热”)反应。?
②2260℃时,向容积为2L的密闭容器中充入0.3molN?和0.3mol02)20s时反应达到平衡。则此时
得到N0mol,用N?表示的平均反应速率为o?
⑵已知工业固氮反应:N2(g)+3压(g)=2N&(g)A水0,在其他条件相同
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