高考化学一轮复习 第7章 化学反应的方向、限度与速率 第2节 化学平衡移动原理及应用课后达标检测 鲁科版.doc

第2节 化学平衡移动原理及应用课后达标检测一、选择题1(2018张家口模拟)下列说法不能用勒夏特列原理来解释的是()a在一定浓度的盐酸中加入氢氧化钠溶液，体系温度逐渐升高，随后又逐渐降低b夏天打开啤酒，会有大量气泡冒出c实验室制备氯气时，用排饱和氯化钠溶液收集氯气d在k2cro4溶液中加入几滴稀硫酸，颜色由黄色变为橙色解析：选a。hclnaoh=naclh2o不属于可逆反应，不存在化学平衡，故不能用勒夏特列原理解释。2对于可逆反应：2co(g)2no(g)n2(g)2co2(g)hkcd压强：p1p2解析：选a。设起始充入nh3的物质的量为x mol，a点时，生成n2 y mol，则0.1，整理得x8y，故a点时nh3的转化率为100%25%，a项正确；达到平衡时，3v正(nh3)2v逆(h2)，b项错误；该反应的正反应是吸热反应，c点温度高，平衡常数大，故kbkc，c项错误；该反应的正反应是气体分子数增大的反应，温度相同时，压强减小，平衡正向移动，n2的体积分数增大，结合图像知，p1p2，d项错误。5(2018荆门调研)一定温度下，将1 mol a(g)和1 mol b(g)充入2 l密闭容器中发生反应a(g)b(g)xc(g)d(s)，在t1时达到平衡。在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件，测得容器中c(g)的浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是()a反应方程式中x2bt2时刻改变的条件是使用催化剂ct3时刻改变的条件是移去少量ddt1t3间该反应的平衡常数不相同解析：选a。t2时刻改变条件，浓度增大而平衡不移动，催化剂只改变反应速率，不影响平衡，则只能是改变容器的体积，使浓度增大且平衡不移动，所以反应前后气体分子数不变，故x2，a项正确、b项错误；由于d是固体，d的多少不影响反应速率和化学平衡，c项错误；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，d项错误。6(2018皖江名校联考)已知反应：co(g)3h2(g)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h0bn点时的反应速率一定比m点快c降低温度，h2的平衡转化率可达到100%d工业用此法制取甲烷应采用更高的压强解析：选a。由题图可知，其他条件相同时，温度升高，h2的平衡转化率降低，平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，hv逆dt2 时，若起始时向丙中充入0.06 mol n2和0.12 mol co2，则达平衡时n2的转化率小于40%解析：选d。由题图可知，甲容器中反应先达到平衡状态，故t1t2，升高温度，平衡时co2的物质的量减少，说明反应逆向进行，故该反应的正反应为放热反应，a项正确。根据表中数据可知，乙容器中反应相当于对甲容器中的反应增大压强，该反应为气体分子数减小的反应，故增大压强，平衡正向移动，故达到平衡时，乙中co2的体积分数比甲中的大，b项正确。结合题中数据可知，t1 甲容器中反应达到平衡时，co20.05 moll1，n20.025 moll1，no0.05 moll1，co0.05 moll1，故平衡常数k10(lmol1)，若起始时充入0.40 mol no、0.40 mol co、0.40 mol n2和0.40 mol co2，则浓度商q5(lmol1)v逆，c项正确。在丙容器中，达到平衡状态时，n(n2)0.06 mol，根据等效平衡，起始时充入0.20 mol no和0.20 mol co相当于充入0.10 mol n2和0.20 mol co2，故平衡时n2的转化率为100%40%，现若充入0.06 mol n2和0.12 mol co2，相当于在丙容器中反应达到平衡后减小压强，反应逆向进行，故平衡时n2的转化率大于40%，d项错误。二、非选择题8(2016高考全国卷)cro和cr2o在溶液中可相互转化。室温下，初始浓度为1.0 moll1的na2cro4溶液中c(cr2o)随c(h)的变化如图所示。(1)用离子方程式表示na2cro4溶液中的转化反应：_。(2)由图可知，溶液酸性增大，cro的平衡转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)。根据a点数据，计算出该转化反应的平衡常数为_。(3)升高温度，溶液中cro的平衡转化率减小，则该反应的h_0(填“大于”“小于”或“等于”)。解析：(1)从题图可看出，铬酸根离子在酸性条件下逐渐转化成重铬酸根离子，离子方程式为2cro2hcr2oh2o。(2)从图像看出，酸性越强，c(cr2o)越大，说明cro的平衡转化率越大。a点对应的离子浓度：cr2o0.25 moll1，h1.0107 moll1，cro1.0 moll10.25 moll120.5 moll1。平衡常数k1.01014 mol3l3。(3)升高温度，cro的平衡转化率减小，说明平衡向左移动，根据平衡移动原理，正反应是放热反应，h0。答案：(1)2cro2hcr2oh2o(2)增大1.01014 mol3l3(3)小于9(2016高考全国卷)丙烯腈(ch2=chcn)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(ch2=chcho)和乙腈(ch3cn)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(c3h3n)和副产物丙烯醛(c3h4o)的热化学方程式如下：c3h6(g)nh3(g)o2(g)=c3h3n(g)3h2o(g)h515 kj/molc3h6(g)o2(g)=c3h4o(g)h2o(g)h353 kj/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。a催化剂活性降低b平衡常数变大c副反应增多d反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_，理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。解析：(1)由于反应和均为放出热量较多的反应，产物的能量较低，故两个反应在热力学上趋势很大；由于反应为放热反应，且该反应为气体分子数增大的反应，故降低温度和降低压强均有利于反应正向进行，从而提高丙烯腈的平衡产率；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是使用合适的催化剂。(2)反应为放热反应，升高温度，丙烯腈的平衡产率应降低，故低于460 时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于460 时，催化剂的活性降低、副反应增多均可能导致丙烯腈的产率降低，a、c项正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，b项错误；升高温度可以提高活化分子的百分数，但不能改变反应所需的活化能，d项错误。(3)从题图(b)中可看出当n(氨)/n(丙烯)1.0时，丙烯腈的产率最高，此时几乎没有丙烯醛；只发生反应时nh3、o2、c3h6的物质的量之比为11.51，结合空气中o2的体积分数约为20%，可确定进料气nh3、空气、c3h6的理论体积之比约为17.51。答案：(1)两个反应均为放热量大的反应降低温度、降低压强催化剂(2)不是该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低ac(3)1.0该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低17.5110(2018广州一测)氮的固定意义重大，氮肥的使用大幅度提高了粮食产量。(1)目前人工固氮最有效的方法是_(用一个化学方程式表示)。(2)自然界发生的一个固氮反应是n2(g)o2(g)2no(g)，已知n2、o2、no三种分子中化学键断裂所吸收的能量依次为946 kjmol1、498 kjmol1、632 kjmol1，则该反应的h_kjmol1。该反应在放电或极高温度下才能发生，原因是_。(3)100 kpa时，反应2no(g)o2(g)2no2(g)中no的平衡转化率与温度的关系曲线如图1，反应2no2(g)n2o4(g)中no2的平衡转化率与温度的关系曲线如图2。图1中a、b、c三点表示不同温度、压强下2no(g)o2(g)2no2(g)达到平衡时no的转化率，则_点对应的压强最大。100 kpa、25 时，2no2(g)n2o4(g)平衡体系中n2o4的物质的量分数为_，n2o4的分压p(n2o4)_kpa，列式计算平衡常数kp_(kp用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)。100 kpa、25 时，v ml no与0.5v ml o2混合后最终气体的体积为_ml。(4) 室温下，用注射器吸入一定量no2气体，将针头插入胶塞密封(如图3) ，然后迅速将气体体积压缩为原来的一半并使活塞固定，此时手握针筒有热感，继续放置一段时间。从活塞固定时开始观察，气体颜色逐渐_(填“变深”或“变浅”)，原因是_。已知：2no2(g)n2o4(g)在几微秒内即可达到化学平衡解析：(2)根据h反应物总键能生成物总键能，知该反应的h946 kjmol1498 kjmol1632 kjmol12180 kjmol1。(3)图1中曲线为等压线，a、c在等压线下方，b在等压线上方，a、c点相对等压线，no的平衡转化率减小，则平衡逆向移动，为减小压强所致，b点相对等压线，no的平衡转化率增大，则平衡正向移动，为增大压强所致，故压强最大的点为b点。100 kpa、25 时，no2的平衡转化率为80%，设起始时no2的浓度为a，则平衡时no2的浓度为0.2a、n2o4的浓度为0.4a，故n2o4的物质的量分数为100%66.7%。n2o4的分压p(n2o4)100 kpa66.7% 66.7 kpa。kp0.06 (kpa)1。v ml no与0.5v ml o2生成v ml no2，根据100 kpa、25 时，2no2(g)n2o4(g)平衡体系中no2的转化率为80%，知平衡时气体的体积为v ml(180%)v ml80%0.6v ml。(4)根据题图2，知2no2(g)n2o4(g)为放热反应，将气体体积压缩为原