1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时梯级作业 二十三化学平衡状态化学平衡的移动(B)(45分钟100分)一、选择题(本题包括6小题,每题7分,共42分)1. 对处于化学平衡的体系,关于化学平衡与化学反应速率的因果关系正确的是()选项因果A化学反应速率变化化学平衡一定发生移动B化学平衡不移动一定是在催化剂存在下,化学反应速率变化C正反应进行的程度大正反应速率一定大D化学平衡发生移动化学反应速率一定变化【解析】选D。A项,若v(正)、v(逆)同等程度地变化(如使用催化剂),平衡不移动;B项,若反应前后气体体
2、积分子数不变,增大压强,v(正)、v(逆)均增大,但v(正)=v(逆),平衡也不发生移动;C项,反应进行的程度与反应速率的大小无关。2. (2018南宁模拟)一定条件下,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,达到平衡时,下列说法不正确的是()A.减小容器体积,平衡不移动B.加入催化剂,Z的产率不变C.增大c(X),X的转化率增大D.升高温度,Y的转化率增大【解析】选C。对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,压强改变平衡不移动,A正确;催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,B正确;两种气态物质发生的可逆反应,增大一种物质的浓度,另一种物质的转化率增大,自身的转化率减小,C错误;升高
3、温度,平衡向吸热反应方向移动,X、Y的转化率增大,D正确。4.CO可用于合成甲醇,反应的化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列有关叙述正确的是()A.该反应H0B.实际生产中控制在250 、压强越大越好C.图中三点的速率大小关系为abcD.将甲醇液化,可以提高CO的转化率【解析】选D。由图象可知,压强一定的情况下,温度越高,CO的转化率越小,则平衡向逆反应方向移动,故正反应放热,Hba,C错误;将甲醇液化,减小气体甲醇的浓度,平衡右移,可以提高CO的转化率,D正确。5.(2018信阳模拟)已知反应:CO(g)+3H2 (g)
4、CH4(g)+H2O(g)。起始以物质的量之比为11充入反应物,不同压强条件下,H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为)。下列有关说法正确的是()A.上述反应的H0B.N点时的反应速率一定比M点快C.降低温度,H2的转化率可达到100%D.工业用此法制取甲烷应采用更高的压强【解析】选A。由图象可知,其他条件相同时,温度升高,H2的转化率降低,平衡逆向移动,说明正反应放热,H0,A正确;N点的温度比M点低,但压强又高于M点,无法判断哪一点的反应速率快,B错误;降低温度,H2的转化率会增大,但可逆反应的反应物转化率不会达到100%,C错误;控制合适的温度和压强,既能保证反应速率较
5、快,也能保证H2有较高的转化率,采用更高的压强要提高对设备的要求,增加经济成本,D错误。6.(能力挑战题)一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g)H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是()A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大【解析】选A。等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)2z(g)(H20)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(
6、g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,A错误;等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器中的温度升高,B正确;等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D正确。【互动探究】(1)缩小容器的体积,混合物的温度将如何变化?提示:无法确定。缩小容器的体积,压强增大,两个平衡都向正反应方向移动,一个放热,一个吸热,故无法确定温度的
7、变化。(2)等容时,通入z气体,c的物质的量浓度_。提示:减小。等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,反应放热,温度升高,平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量浓度减小。二、非选择题(本题包括3小题,共58分)7.(19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2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),向2 L密闭容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g),2 min后反应达到平衡时,测得SO2的物质的量为1 mol,若往
8、容器中再加入2 mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率_50%(填“”“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:依曲线A,反应在前3 min内氧气的平均反应速率为_。若曲线A、B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_(填“改变浓度”“改变压强”“改变温度”或“催化剂”)。(3)一定温度下,在密闭容器中N2O5可发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)2NO2(g)2NO(g)+O2(g)若达平衡时,c(NO2)=0.4 molL-1,c(O2)=1.3 molL-1,则反应中NO2的转化率为_,N2O5(g)的起始浓度应
9、不低于_molL-1。【解析】(1)增大二氧化硫的浓度,导致自身转化率减小。(2)根据图象分析可知:前3 min内氧气浓度增大了0.035 molL-1,所以平均反应速率为0.011 7 molL-1min-1;从图象变化趋势来看,B相对于A来说,反应速率增大,NO2浓度减小,所以改变的条件只可能是温度。(3)利用反应和可以求出当c(NO2)=0.4 molL-1,c(O2)=1.3 molL-1时,2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) 4x x2NO2(g)2NO(g)+O2(g) 2y 2y yx+y=1.3 molL-1,4x-2y=0.4 molL-1,解得:x=0.5 molL
10、-1,y=0.8 molL-1。所以反应中NO2的转化率为80%。由反应生成的O2的浓度为0.5 molL-1知,N2O5(g)的起始浓度大于1 molL-1。答案:(1)(2)0.011 7 molL-1min-1改变温度(3)80%18.(19分)(2018淮南模拟)氨气是一种重要的化工产品,是生产铵盐、尿素等的原料。(1)现有如下合成氨的途径:2NH3(g)N2(g) +3H2(g)H=+92.4 kJmol-1在恒容密闭容器中达到平衡状态的标志有_。单位时间内生成3n mol H2的同时生成2n mol NH3用NH3、N2、H2表示反应速率之比为213 混合气体的密度不再改变混合气体
11、的压强不再改变混合气体平均相对分子质量不再改变(2)工业上常用CO2和NH3在一定条件下,通过如下反应合成尿素CO(NH2)2。CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)H”“=”或“80 min时v(逆)(H2O)。相当于加压,平衡右移,所以CO2的转化率增大。30 min:(NH3)=100%=20%,70 min:(NH3)=100%=30%。答案:(1)(2)增大(如图所示)B【加固训练】甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,CO2加氢合成甲醇是合理利用CO2的有效途径。由CO2制备甲醇过程可能涉及反应如下:反应:CO2(g)+H2(g)CO
12、 (g)+H2O(g)H1=+41.19 kJmol-1反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H2反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H3=-49.58 kJmol-1回答下列问题:(1)反应的S_(填“”)0;反应的H2=_。(2)在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应),实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图1所示。反应过程中,不能判断反应已达到平衡状态的标志是_。A.断裂3 mol HH键,同时断裂2 mol HO键B.CH3OH的浓度不再改变C.容器中气体的平均摩尔质量不变D.容器中气体的压强不
13、变比较T1与T2的大小关系:T1_T2(填“”),理由是_ _。若此条件下反应至3 min时刻,改变条件并于A点处达到平衡,CH3OH的浓度随反应时间的变化趋势如图2所示(34 min的浓度变化未表示出来);则改变的条件为_。【解析】(1)根据方程式可判断反应的S0;根据盖斯定律,反应可由-得到,所以反应的焓变H2=H3-H1=-90.77 kJmol-1。(2)A.由于甲醇和水中均含有OH键,因此断裂3 mol HH键,同时断裂2 mol HO键不能说明反应达到平衡状态,符合题意;B.CH3OH的浓度不再改变说明反应达到平衡状态,不符合题意;C.正反应是体积减小的,又因为质量不变,所以容器中
14、气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态,不符合题意;D.由于是恒压,所以容器中气体的压强不变不能说明反应达到平衡状态,符合题意。由于正反应是放热反应,因此在压强相等时温度升高二氧化碳的转化率降低,所以根据图象可知T15 min,这说明反应速率降低,因此改变的条件为降低压强。答案: (1) -90.77 kJmol-1(2)A、D反应为放热反应,温度降低,反应正向移动,所以T1”“”或“=”)0;T0温度下,NH3的转化率为_。【解析】(1)2v正(H2)=3v逆(NH3)时说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A错误;生成m mol N2,必生成3m mol H2,且只说明了逆反应速率,但反
15、应不一定达到平衡,B错误;此反应为反应前后气体分子数不相等的反应,压强不变可以说明反应达到平衡状态,C正确;混合气体总质量不变,容器体积不变,所以混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态,D错误。(2)由题给条件,可知氨气与溴蒸气反应生成氮气和溴化氢。H=反应物的总键能-生成物的总键能=(3916+1943-946-3666)kJmol-1=-214 kJmol-1。(3)根据反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),结合表中数据5 min时H2为0.60 mol,可知CO为0.20 mol,即c=0.20,则a=0.20,7 min时,各物质的物质的
16、量与5 min时相同,所以5 min时反应达到平衡;v(CH4)=0.02 molL-1min-1。10 min时,只有CO的物质的量减少,其他物质的物质的量都增加,所以原因只能是充入氢气,使平衡逆向移动,选D。(4)由图象可知,NO的浓度达到最大值后,随温度升高,NO的浓度又逐渐减小,所以该反应的H0,T0时,c(NO)=3.0 molL-1,则反应消耗的n(NH3)=3.0 mol,NH3的转化率为100%=75%。答案:(1)C(2)2NH3(g)+3Br2(g)N2(g)+6HBr(g)H=-214 kJmol-1(3)是0.02 molL-1min-1D(4)75%关闭Word文档返回原板块
