3年高考高考化学 第21讲 化学平衡移动 化学反应进行的方向精品试题.doc

第21讲化学平衡移动化学反应进行的方向 化学平衡的移动1.(2014江苏单科,15,4分)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)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()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2.(2013北京理综,11,6分)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()a.t/2550100kw/10-141.015.4755.0b.c.c(氨水)/(moll-1)0.10.01ph11.110.6d.3.(2013大纲全国,7,6分)反应x(g)+y(g) 2z(g)h0,达到平衡时,下列说法正确的是()a.减小容器体积,平衡向右移动b.加入催化剂,z的产率增大c.增大c(x),x的转化率增大d.降低温度,y的转化率增大4.(2012重庆理综,13,6分)在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5.(2014天津理综,10,14分)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)h=-92.4 kjmol-1一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)h=+206.4 kjmol-1co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g)h=-41.2 kjmol-1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:。综合题1.(2014福建理综,12,6分)在一定条件下,n2o分解的部分实验数据如下:反应时间/min0102030405060708090100c(n2o)/moll-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注:图中半衰期指任一浓度n2o消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示n2o初始浓度且c12p乙b.so3的质量m:m甲=m丙2m乙c.c(so2)与c(o2)之比k:k甲=k丙k乙d.反应放出或吸收热量的数值q:q甲=q丙2q乙3.(2012江苏单科,14,4分)温度为t时,向2.0 l恒容密闭容器中充入1.0 mol pcl5,反应pcl5(g) pcl3(g)+cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:t/s050150250350n(pcl3)/mol00.160.190.200.20下列说法正确的是()a.反应在前50 s的平均速率v(pcl3)=0.003 2 moll-1s-1b.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(pcl3)=0.11 moll-1,则反应的hv(逆)d.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol pcl3和2.0 mol cl2,达到平衡时,pcl3的转化率小于80%4.(2014浙江理综,27,14分)煤炭燃烧过程中会释放出大量的so2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以caso4的形式固定,从而降低so2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的co又会与caso4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:caso4(s)+co(g) cao(s)+so2(g)+co2(g)h1=218.4 kjmol-1(反应)caso4(s)+4co(g) cas(s)+4co2(g)h2=-175.6 kjmol-1(反应)请回答下列问题:(1)反应能够自发进行的反应条件是。(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数kp时用气体组分(b)的平衡压强p(b)代替该气体物质的量的浓度c(b),则反应的kp=(用表达式表示)。(3)假设某温度下,反应的速率(v1)大于反应的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是。(4)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生,理由是。(5)图1为实验测得不同温度下反应体系中co初始体积百分数与平衡时固体产物中cas质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中so2生成量的措施有。a.向该反应体系中投入石灰石b.在合适的温度区间内控制较低的反应温度c.提高co的初始体积百分数d.提高反应体系的温度(6)恒温恒容条件下,假设反应和同时发生,且v1v2,请在图2中画出反应体系中c(so2)随时间t变化的总趋势图。题组一化学平衡的移动1.ad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k=4,而此时浓度商qc=4,反应向正反应方向进行,d项正确。2.c2no2(g) n2o4(g)h0),升高温度,平衡正向移动,kw=c(h+)c(oh-)增大,b项正确;双氧水的分解反应2h2o2 o2+2h2o不是可逆反应,不存在化学平衡,c项不能用平衡移动原理解释;在氨水中存在电离平衡nh3h2o n+oh-,稀释时平衡正向移动,所以,浓度变化10倍,ph变化小于1,d项正确。3.d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项错误;催化剂只能改变反应速率,不能使平衡发生移动,b项错误;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项错误;降低温度,平衡向放热反应方向移动,d项正确。4.a不导热的密闭容器中,等压时,通入惰性气体,体积增大,x(g)+3y(g) 2z(g)平衡逆向移动,放出热量,体系温度升高,a(g)+b(g) 2c(g)平衡逆向移动,c的物质的量减少;b项,等压时,通入z气体,x(g)+3y(g) 2z(g)平衡逆向移动,体系温度升高;c项,等容时,通入惰性气体,反应物浓度不变,各反应速率不变;d项,等容时,通入z气体,x(g)+3y(g) 2z(g)平衡逆向移动,y的物质的量浓度增大。5.答案(1)2nh4hs+o2 2nh3h2o+2s(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压;分离液氨后,未反应的n2、h2循环使用解析(1)由题给反应信息不难写出再生反应的化学方程式为2nh4hs+o2 2s+2nh3h2o。(2)增大水蒸气浓度,平衡右移,但h2百分含量不一定提高;加入催化剂,对平衡无影响,不能提高h2百分含量;降低压强,反应速率减慢。设达到平衡时co转化了x mol。co(g)+h2o(g) co2(g)+h2(g)n起始0.2 mol0 mol0.8 moln平衡(0.2-x)molx mol(0.8+x)mol(0.2-x)+x+(0.8+x)=1.18,x=0.18,co=100%=90%。(3)方法1:设达到平衡时n2转化了x mol。n2(g)+3h2(g) 2nh3(g)n起始n mol3n mol0n平衡(n-x) mol(3n-3x)mol2x mol100%=42%,x=0.592n故n2体积分数=100%=100%14.5%。方法2:由n2、h2按13投料,n2与h2又按照13发生反应,故从反应开始到反应平衡,n2和h2之比始终为13。n2体积分数=(1-42%)=14.5%。(4)反应初期,nh3从无到有,在未达到平衡前,nh3物质的量是增大的,达到平衡后,温度升高,平衡逆向移动,nh3物质的量逐渐减小,曲线见答案。(5)通过热交换器(步骤),加热进入合成塔的原料气,同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有:对n2、h2加压;将产物nh3液化分离,减小生成物浓度;将未反应的n2、h2循环使用。题组二综合题1.aa项,v(n2o)=,从表中数据分析可知,反应速率不变,a项正确;n2o的分解反应不是可逆反应,反应终点速率为0,b项错误;c项,由半衰期的定义并结合表中数据可知,随着浓度减小,半衰期缩短,c项错误;d项,由转化率定义并结合表中数据可知,初始浓度越大,则转化率越小,d项错误。2.b2so2(g)+o2(g) 2so3(g)(甲)2 mol 1 mol0(乙)1 mol 0.5 mol0(丙)0 0 2 mol由(甲)、(乙)、(丙)中各物质的物质的量可知,(甲)、(丙)属于等效平衡,故容器内压强p甲=p丙,so3的质量m甲=m丙。(甲)、(乙)相比,(乙)相当于(甲)减压使容器容积变为原容积的2倍,减压会使平衡逆向移动,使p乙p甲,即p甲2p乙,so3的质量m乙2m乙。(甲)、(乙)中,起始时各物质的物质的量之比均等于化学方程式中各物质的化学计量数之比,故反应达到平衡时,c(so2)与c(o2)之比k甲=k乙。(甲)、(丙)中反应是从正、逆两个不同起始方向进行的,且(甲)、(丙)达到的平衡属于等效平衡;若(甲)、(丙)中反应物的转化率均为50%,则(甲)中放出的热量与(丙)中吸收的热量相等;若(甲)、(丙)中反应物的转化率不相等,则(甲)中放出的热量与(丙)中吸收的热量不相等。3.ca项,由表中数据可知,反应在前50 s的平均速率v(pcl3)=0.001 6 moll-1s-1。b项,升高温度,重新达到平衡时n(pcl3)=0.11 moll-12.0 l=0.22 mol0.20 mol,说明升高温度,平衡正向移动,即正反应为吸热反应。c项, pcl5(g) pcl3(g) + cl2(g)起始11.0 mol00平衡10.80 mol 0.20 mol0.20 mol起始21.0 mol0.20 mol0.20 mol对比平衡1和起始2,反应从起始2开始达到平衡的过程中,平衡正向移动:v(正)v(逆)。d项,我们设计如下三种状态进行比较:pcl5(g) pcl3(g) + cl2(g)1.0 mol000 1.0 mol1.0 mol0 2.0 mol2.0 mol和达到的平衡属于等效平衡,故反应达平衡后,pcl3的转化率=100%=80%;与相比,相当于对增大压强,而增大压强,平衡向生成pcl5的方向移动,pcl3的转化率增大,故反应达平衡时,pcl3的转化率大于80%。4.答案(1)高温(2)(3)c(4)如果气相中so2和co2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生(5)a、b、c(6)解析(1)反应的h0,s0,高温时反应能自发进行。(2)依题给信息,可得反应的kp=。(3)反应速率较快,说明该反应活化能较低,结合反应吸热,反应放热,可判断c图正确。(4)反应生成so2、co2两种气态产物,反应只生成co2一种气态产物,若c(so2)/c(co2)不变,只发生反应;若c(so2)=0,c(co2)或c(co)发生变化,只发生反应;若c(so2)/c