重组优化卷高考化学复习 考点23 化学平衡状态及其移动练习.doc

考点23化学平衡状态及其移动12015广东理综，31(2)(3)(4)用o2将hcl转化为cl2，可提高效益，减少污染。(1)新型ruo2催化剂对上述hcl转化为cl2的总反应2hcl(g)o2h2o(g)cl2(g)h具有更好的催化活性，实验测得在一定压强下，总反应的hcl平衡转化率随温度变化的hclt曲线如下图：则总反应的h_0(填“”、“”或“”)；a、b两点的平衡常数k(a)与k(b)中较大的是_。在上述实验中若压缩体积使压强增大，画出相应hclt曲线的示意图，并简要说明理由_。下列措施中，有利于提高(hcl)的有_。a增大n(hcl) b增大n(o2)c使用更好的催化剂 d移去h2o(2)一定条件下测得反应过程中 n(cl2)的数据如下：t/min02.04.06.08.0n(cl2)/103 mol01.83.75.47.2计算2.06.0 min内以hcl的物质的量变化表示的反应速率(以molmin1为单位，写出计算过程)。(3)cl2用途广泛，写出用cl2制备漂白粉的化学方程式。22015课标全国，27(2)(3)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为co、co2和h2)在催化剂作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h1co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h2co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)h3回答下列问题：(1)反应的化学平衡常数k表达式为_；图1中能正确反映平衡常数k随温度变化关系的曲线为_(填曲线标记字母)，其判断理由是_。图1图2(2)合成气组成n(h2)/n(coco2)2.60时，体系中的co平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示。(co)值随温度升高而_(填“增大”或“减小”)，其原因是_；图2中的压强由大到小为_，其判断理由是_。1(2013北京理综，11)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()2(2013安徽理综，11)一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料mgo：mgso4(s)co(g)mgo(s)co2(g)so2(g)h0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xya温度容器内混合气体的密度bco的物质的量co2与co的物质的量之比cso2的浓度平衡常数kdmgso4的质量(忽略体积)co的转化率3.(2014江苏化学，15)一定温度下，在三个体积均为1.0 l 的恒容密闭容器中发生反应：2ch3oh(g) ch3och3(g)h2o(g)容器编号温度/起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g)3870.200.0800.0803870402070.200.0900.090下列说法正确的是(双选)()a该反应的正反应为放热反应b达到平衡时，容器中的ch3oh体积分数比容器中的小c容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长d若起始时向容器中充入ch3oh 0.15 mol、ch3och3 0.15 mol和h2o 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行4(2013江苏化学，15)一定条件下存在反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)，其正反应放热。现有三个相同的2 l恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、，在中充入1 mol co和1 mol h2o，在中充入1 mol co2和1 mol h2，在中充入2 mol co和2 mol h2o，700 条件下开始反应。达到平衡时，下列说法正确的是(双选)()a容器、中正反应速率相同b容器、中反应的平衡常数相同c容器中co的物质的量比容器中的多d容器中co的转化率与容器中co2的转化率之和小于15(2013重庆理综，7)将e和f加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：e(g)f(s)2g(g)。忽略固体体积，平衡时g的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。 压强/mpa体积分数/%温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0bf915 ，2.0 mpa时e的转化率为60%该反应的s0k(1 000 )k(810 )上述中正确的有()a4个 b3个 c2个 d1个6(2013山东理综，12)对于反应co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)h0，在其他条件不变的情况下()a加入催化剂，改变了反应的途径，反应的h也随之改变b改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变c升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变d若在原电池中进行，反应放出的热量不变7(2014天津理综，10)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为： n2 (g)3h2 (g)2nh3 (g)h92.4 kjmol1一种工业合成氨的简易流程图如下：(1)天然气中的h2s杂质常用氨水吸收，产物为nh4hs。一定条件下向nh4hs溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式： _。 (2)步骤中制氢气原理如下：ch4(g)h2o(g) co(g)3h2(g)h206.4 kjmol1co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)h41.2 kj mol1对于反应，一定可以提高平衡体系中h2百分含量，又能加快反应速率的措施是_。a升高温度 b增大水蒸气浓度 c加入催化剂 d降低压强利用反应，将co进一步转化，可提高h2产量。若1 mol co和h2的混合气体(co的体积分数为20%)与h2o反应，得到1.18 mol co、co2和h2的混合气体，则co转化率为_。 (3)图1表示500 、60.0 mpa条件下，原料气投料比与平衡时nh3体积分数的关系。根据图中a点数据计算n2的平衡体积分数：_。 (4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，nh3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。1(2014山东淄博月考)在密闭容器中进行反应：x2(g)y2(g)2z(g)，已知x2、y2、z的起始浓度分别为0.1 moll1、0.3 moll1、0.2 moll1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是()ac(z)0.3 moll1bc(x2)0.2 moll1cc(y2)0.4 moll1dc(x2)c(y2)c(z)0.55 moll12(2015洛阳统考)某温度下，在容积固定的密闭容器中，发生可逆反应a(g)2b(g)2c(g)，平衡时，各物质的浓度比为c(a)c(b)c(c)112，保持温度不变，以112的体积比再充入a、b、c，则下列叙述正确的是()a刚充入时反应速率：v(正)减小，v(逆)增大b达到新的平衡时：反应混合物中a、b的物质的量分数不变c达到新的平衡时：c(a)c(b)c(c)仍为112d达到新的平衡过程中：体系压强先增大，后减小3(2015德州统考)密闭容器中，发生反应：co(g)2h2(g)ch3oh(g)h0，下列说法正确的是()a一定温度下，压缩容器体积，则正反应速率加快，逆反应速率减慢b若甲醇的生成速率等于一氧化碳的消耗速率，则该反应达到平衡状态c升高温度，重新达到平衡时，增大d使用催化剂，反应的平衡常数增大4(2015沈阳模拟)已知：h2(g)i2(g) 2hi(g)h0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入h2和i2各0.1 mol，乙中加入hi 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中hi的平衡浓度大于乙中hi的平衡浓度，应采取的措施是()a甲、乙提高相同温度b甲中加入0.1 mol he，乙不变c甲降低温度，乙不变d甲增加0.1 mol h2，乙增加0.1 mol i25(2015合肥模拟)在一定容积的密闭容器中通入a、b两种气体，一定条件下发生如下反应：2a(g)b(g) 2c(g)h甲丙b平衡时n2o4的百分含量：乙甲丙c平衡时甲中no2与丙中n2o4的转化率不可能相同d平衡时混合物的平均相对分子质量：甲乙丙8(2015抚顺检测)已知(ch3cooh)2(g) 2ch3cooh(g)，经实验测得不同压强下，体系的平均相对分子质量(m)随温度(t)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()a该反应的h0b气体的压强：p(a)p(b)p(c)c平衡常数：k(a)k(b)k(c)d测定乙酸的相对分子质量要在高压、低温条件下9(2014贵阳联考)我国某矿厂利用下列反应将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍：ni(s)4co(g) ni(co)4(g)，反应过程中温度与co体积分数(co)的关系如图所示，下列判断合理的是()a反应达平衡后增加ni的量，平衡向正反应方向移动b该反应的焓变h0)(1)在一定温度下进行上述反应，若反应容器的容积为2 l，3 min后达到平衡，测得固体的质量增加了2.80 g，则h2的平均反应速率为_mol/(lmin)；该反应的平衡常数表达式k_。(2)上述反应达到平衡后，下列说法正确的是_。a其他条件不变，压强增大，平衡常数k减小b其他条件不变，温度升高，平衡常数k减小c其他条件不变，增大si3n4的量平衡向逆反应方向移动d其他条件不变，增大hcl的量平衡向逆反应方向移动(3)一定条件下，在密闭恒容的容器中，能表示上述反应达到化学平衡状态的是_。a3v逆(n2)v正(h2)bv正(hcl)4v正(sicl4)c混合气体密度保持不变dc(n2)c(h2)c(hcl)136(4)若平衡时h2和hcl的物质的量之比为，保持其他条件不变，降低温度后达到新的平衡时，h2和hcl的物质的量之比_(填“”、“”或“0，测得容器中co2的物质的量随时间t的变化关系如图所示。(1)下列判断正确的是_。a该反应在低温下也能自发进行b达平衡时，该反应的化学平衡常数k4.0 moll1c及时分离出co，对化学平衡没有影响d温度越高越有利于co生成(2)向上述平衡体系中再通入co2，则co2的转化率_(填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”)。(3)相同温度下，向2 l恒容容器乙中充入4 mol碳和4 mol co2，达到平衡。请在图中画出乙容器中co2的物质的量随时间t变化关系的预期结果示意图(注明平衡时co2的物质的量)。考点专练23化学平衡状态及其移动【三年高考真题演练】2015年高考真题1解析(1)结合题中(hcl)t图像可知，随着温度升高，(hcl)降低，说明升高温度平衡逆向移动，得出正反应方向为放热反应，即h0；a、b两点a点温度低，平衡常数k(a)大。结合可逆反应2hcl(g)o2(g) h2o(g)cl2(g)的特点，增大压强平衡向右移动，(hcl)增大，则相同温度下，hcl的平衡转化率比增压前的大，曲线如答案中图示所示。有利于提高(hcl)，则采取措施应使平衡2hcl(g)o2(g)h2o(g)cl2(g)正向移动。a项，增大n(hcl)，则c(hcl)增大，虽平衡正向移动，但(hcl)减小，错误；b项，增大n(o2)即增大反应物的浓度，d项，移去h2o即减小生成物的浓度，均能使平衡正向移动，两项都正确；c项，使用更好的催化剂，只能加快反应速率，不能使平衡移动，错误。(2)用在时间段2.06.0 min内的hcl物质的量的变化量除以这段时间 ，即可得2.06.0 min内以hcl的物质的量变化表示的反应速率，计算过程见答案。 答案(1)k(a) 见下图增大压强，平衡右移，(hcl)增大，相同温度下，hcl的平衡转化率比之前的大 bd(2) 设2.06.0min时间内，hcl转化的物质的量为n，则 2hcl(g)o2(g) h2o(g)cl2(g) 2mol 1mol n (5.41.8)103moln7.2103 mol所以v(hcl) 1.8103molmin1(3) 2cl22ca(oh)2=cacl2ca(clo)22h2o2解析(1)根据化学平衡常数的概念可写出反应k的表达式；反应是放热反应，升高温度，化学平衡向逆反应方向移动，化学平衡常数k减小，因此曲线a符合。(2)由图2可知，压强不变时，随着温度的升高，(co)减小；反应为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响；反应为气体分子数减小的反应，加压使(co)增大；由图2可知，固定温度(如530 k)时，p1p2p3，(co)增大，因此综合分析可知p3p2p1。答案(1)ka反应为放热反应，升高温度使其平衡向逆反应方向移动，平衡常数k应减小(2)减小由图2可知，压强恒定时，随着温度的升高，(co)减小p3p2p1温度恒定时，反应为气体分子数减小的反应，加压使平衡向正反应方向移动，(co)增大，而反应为气体分子数不变的反应，加压对其平衡无影响，故增大压强时，有利于(co)增大两年经典高考真题1ca项和b项都可以用温度对化学平衡移动的影响判断并解释，a项和b项都正确；c项，mno2作为催化剂可加快反应速率，不能使化学平衡发生移动，错误；d项，可用浓度对化学平衡移动的影响判断并解释，正确。2a由于此反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，混合气体质量增加，密度增大，a正确；当增加co的物质的量时，相当于增大体系的压强，co的转化率减小，co2与co的物质的量之比减小，b错误；平衡常数只与温度有关，与so2的浓度无关，c错误；mgso4为固体，增加其质量对平衡无影响，所以co的转化率不变，d错误。3ad由、数据分析可知，降温ch3oh的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，a项正确；b项，和对比，ch3oh(g)的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，ch3oh体积分数不变，b项错误；比温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，c项错误；d项，容器温度为387 ，平衡常数k4，而此时浓度商qc4，反应向正反应方向进行，d项正确。4cd容器中正向建立平衡，容器中逆向建立平衡，由于正反应放热、容器为绝热，前者温度高，反应速率快，a错误；容器中温度高，相对于容器相当于升高温度平衡逆向移动，co转化率低，剩余的多，c正确；容器的投料量是容器的2倍，由于是气体体积相等的反应，最终建立等效平衡，但由于容器的投料量多，放出的热量多，两容器的温度不同，所以平衡常数不同，b错误；若容器、建立等效平衡，则容器中co的转化率与容器中co2的转化率和为1，由a、c分析可知，a中温度高，co的转化率低，所以两者之和小于1，d正确。5a增大压强，平衡逆向移动，g的体积分数减小，ba0，所以k(1 000 )k(810 )；压强为2.0 mpa时，升高温度，平衡正向移动，g的体积分数增大，f75%，所以fb；已知915 、2.0 mpa时g的体积分数为75%，设总物质的量为1 mol，则g为0.75 mol，e为0.25 mol。e(g)f(s) 2g(g)始 n(e) 0转 0.375 mol 0.75 mol平 0.25 mol 0.75 mol则n(e)0.375 mol0.25 mol0.625 mol，e的转化率(e)100%60%。6ba项，加入催化剂，改变反应途径，但不能使化学平衡移动，所以h不变，错误。b项，由于该反应是反应前后气体分子数不变的反应，所以改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量也不变，正确。c项，该反应为放热反应，升温，化学反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量应减少，错误。d项，若把该反应设计成原电池，化学能除转化成热能外，还转化成电能，所以放出的热量应减少，错误。7解析(1)依据题意，nh4hs被空气中氧气氧化，将2价s元素氧化成s，同时生成一水合氨，其反应方程式为2nh4hso22nh3h2o2s。(2)结合反应特点，正反应方向是气体物质的量增大的吸热反应，若要加快反应速率又增加h2的百分含量，可升高温度，a项正确；增加水蒸气浓度，能加快反应速率，使平衡正向移动，但h2增加的量没有水蒸气增加的量多，h2的百分含量减少，b项错误；加入催化剂平衡不移动，h2的百分含量不变，c项错误；降低压强反应速率减慢，d项错误。根据“三段式”法有：co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)开始(mol) 0.2 0 0.8转化(mol) x x x一定时间(mol) 0.2x x 0.8x则0.2xx0.8x1.18，解得x0.18，故co转化率为100%90%。(3)根据“三段式”法有n23h22nh3开始(mol) 1 3 0转化(mol) x 3x 2x平衡(mol) 1x 33x 2x100%42%，解之，x，所以n2的平衡体积分数100%14.5%。(4)由于n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0，a、d项错误；温度越高，平衡常数越大，故b点的平衡常数最大，c项错误；图中曲线为等压线，p(b)p(c)，在同一温度下，压强增大，平衡逆向移动，即p(a)p(c)，b项正确。9b选项a，ni为固态，增加ni的量对平衡没有影响，平衡不发生移动；选项b，升温(co)增大，说明逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应，故h0；选项c，由于正反应是放热反应，温度越高，k值越小；选项d，增大压强，平衡向正反应方向移动，气体的平均相对分子质量增加。10b选项a，两种反应物，增加其中一种物质的浓度，另一种物质的转化率增大，其自身的转化率反而减小，随h2量的增多，sihcl3的转化率提高，所以x应为sihcl3；选项b，由图分析可知，当n(h2)/n(sihcl3)一定时，温度越高，sihcl3的转化率越高，即反应进行的程度越大，所以高温时的化学平衡常数大；选项c，si为固体，减少其量对化学平衡没有影响，不能提高sihcl3的转化率；选项d，增大压强平衡向逆反应方向移动，不利于提高产率。11解析(1)a项，v(h2)正v(nh3)逆23，没有达到平衡；b项，v正v逆，达到化学平衡；c项，该反应的反应物和生成物均为气体，体积固定，密度是常数，不能判断是否达到平衡；d项，v(正)v(逆)，达到化学平衡。(2)将反应得：co2(g)2nh3(g)=co(nh2)2(s)h2o(l)h130.98 kjmol1，2 mol co2完全合成尿素的h261.96 kjmol1。(3)co24h2ch42h2o。由图可知升高温度，n(ch4)减小，说明平衡向逆反应方向移动，k值减小。v(h2)4v(ch4)4 moll1min1。答案(1)bd(2)261.96 kj/mol(3)co24h2c