2023届新高考化学选考一轮总复习训练-第24讲　化学平衡移动　反应进行的方向

第24讲化学平衡移动反应进行的方向课时训练选题表知识点题号化学平衡的移动2,3,6,8,9反应进行的方向1,4化学反应的调控11综合5,7,10,12,131.(2021·浙江6月选考)相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较,合理的是(B)A.1molCH4(g)<1molH2(g)B.1molH2O(g)<2molH2O(g)C.1molH2O(s)>1molH2O(l)D.1molC(s,金刚石)>1molC(s,石墨)2.(2022·浙江1月选考,20)AB型强电解质在水中的溶解(可视作特殊的化学反应)表示为AB(s)An+(aq)+Bn-(aq),其焓变和熵变分别为ΔH和ΔS。对于不同组成的AB型强电解质,下列说法正确的是(D)A.ΔH和ΔS均大于零B.ΔH和ΔS均小于零C.ΔH可能大于零或小于零,ΔS大于零D.ΔH和ΔS均可能大于零或小于零解析:强电解质溶于水时有的放热,有的吸热,故ΔH可能大于0,也可能小于0;强电解质溶于水时,自身电离出的离子对溶剂的有序性产生影响,故ΔS可能大于0,也可能小于0。3.常温下,在重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2H++2CrO42-(黄色),若要使溶液呈橙色且酸性增强,下列条件可行的是(已知Ag+与CrOA.加入AgNO3固体 B.通入HCl气体C.加入NaOH固体 D.加入NaHSO4固体解析:A.向重铬酸钾溶液中加入硝酸银固体,银离子与铬酸根离子反应生成铬酸银沉淀,溶液中铬酸根离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,溶液变为黄色,错误;B.向重铬酸钾溶液中通入氯化氢气体,重铬酸钾溶液与氯化氢发生氧化还原反应生成氯化铬、氯气和水,溶液不呈橙色,错误;C.向重铬酸钾溶液中加入氢氧化钠固体,氢氧根离子与氢离子反应,使溶液中氢离子浓度减小,酸性减弱,平衡向正反应方向移动,溶液变为黄色,错误;D.向重铬酸钾溶液中加入硫酸氢钠固体,溶液中氢离子浓度增大,酸性增强,平衡向逆反应方向移动,溶液呈橙色,正确。4.下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是(B)A.1molH2O在不同状态时的熵值:S[H2O(l)]<S[H2O(g)]B.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行C.2KClO3(s)2KCl(s)+3O2(g)ΔH>0能否自发进行与温度有关D.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0解析:物质聚集状态不同,熵值不同,S(g)>S(l)>S(s),则1molH2O的熵值S[H2O(l)]<S[H2O(g)],A项正确;化学反应能否自发进行,要综合考虑ΔH与ΔS,只要满足ΔH-TΔS<0,即可自发进行,B项错误;反应的ΔH>0、ΔS>0,高温下ΔH-TΔS<0,反应可自发进行,即反应能否自发进行与温度有关,C项正确;常温下,反应不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,因ΔS>0,则ΔH>0,D项正确。5.10mL0.1mol·L-1KI溶液与5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡。下列说法不正确的是(B)A.加入少量氯化钾固体,平衡不移动B.加适量水稀释,平衡逆向移动,平衡常数减小C.经过CCl4多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现红色,证明该化学反应存在限度D.该反应的平衡常数K=c解析:A.加入氯化钾固体,溶液中参与反应的离子浓度不变,平衡不移动,正确;B.加水稀释时,浓度商增大并大于平衡常数,平衡逆向移动,但平衡常数不变,错误;C.根据反应2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+I2(aq)可知,I-过量,经过CCl4多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现红色,说明溶液中还存在Fe3+,该化学反应存在限度,正确;D.化学平衡常数等于生成物浓度幂之积比反应物浓度幂之积,则平衡常数K=c26.(2021·衢州教学质量检测)关于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0,下列说法正确的是(D)A.常温常压下,SO2和O2按照物质的量之比为2∶1混合,充分反应后SO2的转化率可以达到85%,因此S在空气中燃烧生成SO3B.加热能使反应物能量提高,有效碰撞次数增加,导致反应速率增大,因此应尽量提高反应温度来实现该转化C.水的存在使SO2的氧化大大加快,所以水是上述反应的催化剂D.及时把生成的SO3从混合体系中分离除去,不能加快反应速率,但可以使生成的SO3更多解析:A.硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,错误;B.该反应为放热反应,升高温度,化学反应速率加快,但平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的产率降低,错误;C.二氧化硫的催化氧化反应使用五氧化二钒作催化剂,水不是该反应的催化剂,错误;D.及时把生成的SO3从混合体系中分离除去,减小生成物浓度,反应速率减小,平衡向正反应方向移动,使生成的SO3更多,正确。7.(2021·衢州教学质量检测)某温度下,0.05mol乙醇和氢溴酸的混合液共20mL,发生反应C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,30min时测得生成溴乙烷的产量为0.015mol(溶液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是(D)A.若将反应物乙醇的量加倍,平衡正移,乙醇的平衡转化率增大B.加入适量水,有利于生成溴乙烷C.第30min时的反应速率:v(C2H5OH)=0.025mol·L-1·min-1D.若用NaBr(s)与浓硫酸替换氢溴酸,溴乙烷的产量可能会上升解析:A.若将反应物乙醇的量加倍,平衡正向移动,HBr的平衡转化率增大,而C2H5OH的平衡转化率减小,不正确;B.加入适量水,反应平衡逆向移动,不利于生成溴乙烷,不正确;C.30min时测得生成溴乙烷的产量为0.015mol,只能算出0～30min的平均反应速率,无法算出30min时的反应速率,不正确;D.若将氢溴酸改用NaBr(s)与浓硫酸,由于浓硫酸会吸收反应生成的水,从而促进平衡正向移动,溴乙烷的产量可能会上升,正确。8.(2021·舟山中学月考)室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是(D)A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物增至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间解析:A.加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移动,可增大乙醇的物质的量,正确;B.增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br,正确;C.若反应物增至2mol,实际上就是将反应物的浓度都增大至原来的2倍,比例不变(两次实验反应物的物质的量之比都是1∶1,等于方程式中的化学计量数之比),只要反应物的投料比等于化学计量数之比,达平衡时反应物的转化率一定是相等的,所以两种反应物的转化率之比一定是1∶1,正确;D.若起始温度提高至60℃,考虑到氢溴酸易挥发,温度升高,化学反应速率加快,而反应物浓度减小能使化学反应速率变慢,故不一定能缩短到达平衡的时间,错误。9.研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学家研究的重要课题。已知珊瑚礁的主要成分为CaCO3,下列说法不正确的是(B)A.海水温度升高,有利于游离的CO2增多和石灰石的沉积B.浅海区植物白天光合作用强烈,石灰石沉积减少C.深海地区压强大,CO2的浓度大,石灰石易被溶解,沉积少D.使用太阳能、氢能等新能源能降低CO2的排放量,改善珊瑚的生存环境解析:A.海水温度升高,反应CO2(g)+H2O(l)+CaCO3(s)Ca(HCO3)2(aq)向逆反应方向移动,游离的CO2增多,生成碳酸钙,有利于石灰石的沉积,正确;B.植物光合作用强烈,CO2浓度降低,反应CO2(g)+H2O(l)+CaCO3(s)Ca(HCO3)2(aq)向逆反应方向移动,石灰石沉积增多,错误;C.深海地区压强大,CO2的浓度大,反应CO2(g)+H2O(l)+CaCO3(s)Ca(HCO3)2(aq)向正反应方向移动,石灰石易被溶解,沉积少,正确;D.使用新能源,大气中CO2浓度降低,反应CO2(g)+H2O(l)+CaCO3(s)Ca(HCO3)2(aq)向逆反应方向移动,保护了珊瑚礁(主要成分为CaCO3),正确。10.人体内的血红蛋白(Hb)可与O2结合,也可以与CO结合,涉及原理如下:反应①:Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)ΔH1<0反应②:Hb(aq)+CO(g)HbCO(aq)ΔH2<0反应③:HbO2(aq)+CO(g)HbCO(aq)+O2(g)ΔH3<0下列说法不正确的是(D)A.ΔH1>ΔH2B.反应①与反应②在较低温度下能自发进行C.从平原初到高原,人体血液中c(HbO2)将降低D.把CO中毒的人转到高压氧舱中,反应①平衡正移,c(HbO2)增大,反应③平衡正移解析:A.根据反应原理和盖斯定律可知,ΔH3=ΔH2-ΔH1,由于ΔH3<0,故ΔH1>ΔH2,正确;B.反应①与反应②中,正反应气体体积减小,故ΔS<0,ΔH1和ΔH2均小于0,为放热反应,由于ΔH-TΔS<0反应才能自发进行,所以反应①与反应②要在较低温度下才能自发进行,正确;C.从平原初到高原,氧气浓度减小,反应①平衡逆移,反应③平衡正移,人体血液中c(HbO2)将降低,正确;D.把CO中毒的人转到高压氧舱中,氧气浓度增大,反应①平衡正移,c(HbO2)增大,反应③平衡逆移,c(HbO2)增大,不正确。11.(2021·温州适应性测试)合成气(CO、H2)制甲醇(CH3OH)。已知主反应:CO+2H2CH3OH副反应:(略)。若使用催化剂A时,甲醇选择性为50%,若使用催化剂B时,甲醇选择性为90%(选择性:生成CH3OH的物质的量与CO转化的物质的量的比值)。下列说法不正确的是(D)A.选择不同的催化剂时,既要考虑选择性又要考虑反应的快慢B.同一反应相同条件下,不同催化剂催化效率不同,但平衡常数相同C.使用催化剂B,一定时间所得的产物中甲醇纯度较高D.对于使用不同催化剂后的主反应活化能,一定是催化剂A大于催化剂B解析:A.选择合适的催化剂的目的是提高单位时间内目标产物的产率,同时也要使反应物尽可能多地转化为目标产物,所以选择不同的催化剂时,既要考虑选择性又要考虑反应的快慢,正确;B.同一反应相同条件下,不同催化剂催化效率不同,但由于温度相同,所以平衡常数相同,正确;C.使用催化剂B时,甲醇选择性为90%,即有更多的CO发生生成甲醇的反应,副反应减少,所以甲醇的纯度较高,正确;D.使用催化剂A或催化剂B后的主反应活化能大小无法判断,错误。12.运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),混合体系中SO3的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。①若在恒温、恒压条件下,向上述平衡体系中通入氦气,平衡(填“向左”“向右”或“不”)移动。

②若反应进行到状态D时,v正(填“>”“<”或“=”)v逆。(2)在某温度下,2L的密闭容器中发生合成氨的反应,图2表示N2的物质的量随时间的变化曲线。用H2表示0～10min内该反应的平均速率v(H2)=。从第11min起,压缩容器的容积为1L,则n(N2)的变化曲线为(填字母)。

解析:(1)①恒温、恒压条件下,向题述平衡体系中通入氦气,则反应容器的容积会增大,各物质的浓度会减小,平衡会向气体分子数增大的方向(向左)移动。②反应进行到状态D时,没有达到平衡,反应向右进行,所以v正>v逆。(2)0～10min时,N2从0.6mol减少到0.2mol,变化量为0.4mol,则H2的变化量为1.2mol,v(H2)=1.2mol2L10min=0.06mol·L-1答案:(1)①向左②>(2)0.06mol·L-1·min-1d13.研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。(1)以CO2为原料合成低碳烯烃。现以合成乙烯(C2H4)为例,该过程分两步进行:第一步CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.3kJ·mol-1第二步2CO(g)+4H2(g)C2H4(g)+2H2O(g)ΔH=+210.5kJ·mol-1①CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为。②一定条件下的密闭容器中,上述反应达到平衡后,要加快反应速率并提高CO2的转化率,可以采取的措施是(填字母,下同)。A.减小压强 B.增大H2浓度C.加入适当催化剂 D.分离出水蒸气(2)工业上还可用CO2和H2在230℃、催化剂存在条件下反应生成甲醇。在10L恒容密闭容器中投入1molCO2和2.75molH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在不同条件下测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化如图所示:①能判断该反应达到化学平衡状态的是。

A.c(H2)∶c(CH3OH)=3∶1B.容器内氢气的体积分数不再改变C.容器内气体的密度不再改变D.容器内压强不再改变②上述反应的ΔH(填“>”或“<”,下同)0,图中压强p1p2。解析:(1)①已知Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH=+41.3kJ·mol-1Ⅱ.2C