《高考备考指南 理科综合 化学》课件-第7章 第2节

第七章第二节一、选择题1．(2016·广东广州模拟)在1L定容的密闭容器中，可以证明可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)A．c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)＝1∶3∶2B．一个N≡N断裂的同时，有3个H—H生成C．其他条件不变时，混合气体的密度不再改变D．v正(N2)＝2v逆(NH3)【答案】B2．炼铁高炉中冶炼铁的反应为Fe2O3(s)＋3CO(g)eq\o(,\s\up7(高温))2Fe(s)＋3CO2(g)，下列说法正确的是()A．升高温度，反应速率减慢B．当反应达到化学平衡时，v(正)＝v(逆)＝0C．提高炼铁高炉的高度可减少尾气中CO的浓度D．某温度下达到平衡时，CO的体积分数基本不变【答案】D3．(2016·四川德阳模拟)下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是()A．溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅B．合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取相对较低温度的措施C．高压比常压有利于合成SO3的反应D．对CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡体系增大压强可使颜色变深【答案】D【解析】溴水中有平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入AgNO3溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度降低，平衡向右移动，溴的浓度降低，溶液颜色变浅，可以用勒夏特列原理解释，故A不符合题意；对N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0，正反应为放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，有利于提高氨的产率，可以用勒夏特列原理解释，故B不符合题意；对2SO2＋O22SO3，正反应是气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，有利于合成SO3，可以用勒夏特列原理解释，故C不符合题意；对CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)平衡体系，增大压强平衡不移动，二氧化氮的浓度增大，颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，故D符合题意。4．(2016·四川绵阳一模)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中的硫的回收：SO2(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋S(l)ΔH<0。一定温度下，在容积为2L的恒容密闭容器中1molSO2和nmolCO发生反应，5min后达到平衡，生成2amolCO2A．反应前2min的平均速率v(SO2)＝0.1amol·L－1·minB．当混合气体的物质的量不再改变时，反应达到平衡状态C．平衡后保持其他条件不变，从容器中分离出部分硫，平衡向正反应方向移动D．平衡后保持其他条件不变，升高温度和加入催化剂，SO2的转化率均增大【答案】B【解析】根据方程式可知，生成2amolCO2的同时，消耗amolSO2，其浓度变化是0.5amol·L－1，所以反应前5min的平均速率v(SO2)＝0.5amol·L－1÷5min＝0.1amol·L－1·min－1，故前2min的平均速率大于0.1amol·L－1·min－15．对于可逆反应2AB3(g)2A(g)＋3B2(g)ΔH>0，下列图像不正确的是() A B C D【答案】D6．(2016·河北衡水中学调研)可逆反应mA(g)＋nB(g)xC(g)在不同温度及压强(p1和p2)条件下反应物A的转化率的变化情况如图所示。下列判断正确的是()A．正反应吸热，m＋n＞xB．正反应吸热，m＋n<xC．正反应放热，m＋n＜xD．正反应放热，m＋n＞x【答案】D【解析】根据图像，随着温度的升高A的转化率减小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应；从第一个图像看出在p1下先达平衡，得p1＞p2，还可得到压强大时A的转化率大，说明加压平衡正向移动，则m＋n＞x，故答案选D。7．(2016·山东潍坊期末)对于平衡体系mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)ΔH<0。下列结论错误的是()A．若温度不变，将容器的体积缩小到原来的一半，达到新平衡时A的浓度为原来的2.2倍，则m＋n<p＋qB．若平衡时A、B的转化率相等，说明反应开始时A、B的物质的量之比为m∶nC．若m＋n＝p＋q，则向含有amol气体的平衡体系中再加入amol的B，达到新平衡时，气体的总物质的量等于2aD．保持其他条件不变，升高温度，平衡向正反应方向移动【答案】D【解析】A项中若平衡不移动，A的浓度应等于原来的2倍，故平衡逆向移动，正确；只有反应物初始的物质的量之比等于其化学计量数比，两种反应物的转化率才相等，B正确；对于反应前后物质的量不变的反应，平衡移动后总物质的量不变，C正确；正反应放热，根据勒夏特列原理，升温平衡向逆反应方向移动，D错误。8．(2016·江苏南通调研)温度为T时，向VL的密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)＋B(g)C(s)＋xD(g)ΔH>0，容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是()A．前10min的平均反应速率v(D)＝0.3mol·L－1·min－1B．该反应的平衡常数表达式K＝eq\f(c2D,cA·cB)C．若平衡时保持温度不变，压缩容器体积，平衡向逆反应方向移动D．反应至15min时，改变的条件是降低温度【答案】C【解析】反应在前10min的平均反应速率v(D)＝eq\f(3.0mol·L－1,10min)＝0.3mol·L－1·min－1，A正确；因C是固体，不能写入化学平衡常数表达式中，B正确；根据反应速率之比等于化学计量数之比，可知x＝2，反应前后气体的化学计量数之和相等，压缩容器体积平衡不移动，C错误；由图像知，15min时，D浓度减小，A、B浓度均增大，而且变化较大，可知改变的条件是降低温度，D正确。9．在恒容密闭容器中通入A、B两种气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH>0。达到平衡后，改变一个条件(x)，下列量(y)一定符合图中曲线的是()选项xyA通入A气体B的转化率B加入催化剂A的体积分数C增大压强混合气体的总物质的量D升高温度混合气体的总物质的量【答案】A【解析】A项，当通入A气体时，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，正确；B项，加入催化剂只能改变反应速率，平衡不移动，A的体积分数不变，错误；C项，增大压强，平衡向正反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误；D项，正反应为吸热反应，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，混合气体的总物质的量减小，错误。10．(2016·浙江温州六校联考)氨的催化氧化过程主要有以下两个反应：(ⅰ)4NH3(g)＋5O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝－905.5kJ·mol－1(ⅱ)4NH3(g)＋3O2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2N2(g)＋6H2O(g)ΔH＝－1267kJ·mol－1测得温度对NO、N2产率的影响如下图所示。下列说法错误的是()A．升高温度，反应(ⅰ)和(ⅱ)的平衡常数均减小B．840℃后升高温度，反应(ⅰ)的正反应速率减小，反应(ⅱC．900℃后，NO产率下降的主要原因是反应(ⅰD．400～700℃，N2产率降低的主要原因是反应(ⅱ【答案】B【解析】A项，反应(i)和(ii)均为放热反应，升高温度反应(i)和(ii)平衡均向逆反应方向移动，平衡常数均减小，正确；B项，升高温度，化学反应速率加快，反应(i)和(ii)正反应速率均增大，错误；C项，900℃后，随着温度升高，反应(i)平衡逆向移动，NO的产率下降，正确；D项，400～700℃，随着温度升高，反应(ii)的化学平衡逆向移动，N二、非选择题11．已知2A2(g)＋B2(g)2C(g)ΔH＝－akJ·mol－1(a>0)，在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2molA2和1molB2，在500℃时充分反应达平衡后C的浓度为wmol·L－1，放出热量bkJ。(1)比较：a________(填“>”“＝”或“<”)b。(2)此反应的平衡常数表达式为_________________________________；若将反应温度升高到700℃，则反应的平衡常数将__________(填“增大”“减小”或“不变(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母)。a．v(C)＝2v(B2)b．容器内气体压强保持不变c．v逆(A2)＝2v正(B2)d．容器内的气体密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________(填字母)。a．及时分离出C气体b．适当升高温度c．增大B2的浓度d．选择高效的催化剂(5)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，起始时加入2molA2和1molB2,500℃时充分反应达平衡后，放出热量dkJ，则d________(填“>”“＝”【答案】(1)>(2)K＝eq\f(c2C,c2A2·cB2)减小(3)b、c(4)c(5)>【解析】(1)a为反应的焓变，而b是反应放出的热量，由于该反应是可逆反应，反应不可能进行到底，因此a>b。(2)正反应是放热反应，升温平衡左移，平衡常数减小。(3)判断平衡状态的标志主要根据v(正)＝v(逆)和各组分的浓度不变。a中是说的速率，与平衡无关。b中由于是固定容积的容器，且反应前后各物质的化学计量数之和不等，因此压强不变，即各组分的量不变，能说明达到平衡。c中A生成速率与B的消耗速率之比为2∶1，能说明达到平衡。d中由于是固定容积的容器，气体总质量不变，体积不变，密度始终是个定值，不能用作平衡状态的判定。(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，分离C降低了C的浓度，速率减小；由于正反应是放热反应，升温平衡左移；使用催化剂不影响平衡移动，故a、b、d均不符合。(5)若改为恒压，相当于给原平衡加压，因为始终保持较大压强平衡正向移动，放出的热量增多，故d>b。12．节能减排是当下环境保护的重点。(1)将CO和气态水通入一个体积固定的密闭容器中，在一定条件下发生如下可逆反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH<0。800℃下，在2L恒容密闭容器中，起始时按照下表数据进行投料，达到平衡状态，物质H2OCOCO2H2n/mol0.200.2000①从起始经过5min达到化学平衡时，用生成物CO2表示该反应的化学反应速率v(CO2)＝__________________；平衡时，容器中CO的转化率为____________________________。②下图表示上述反应在t1时刻达到平衡，在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况。则t2时刻改变的条件可能是__________________(写出一条即可)。(2)汽车尾气中的一氧化碳是大气污染物，可通过反应：CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)CO2(g)降低其浓度。①某温度下，在两个容器中进行上述反应，容器中各物质的浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请在表中的空格处填写“>”“<”或“＝”。容器编号c(CO)/mol·L－1c(O2)/mol·L－1c(CO2)/mol·L－1v(正)和v(逆)比较Ⅰ2.0×10－44.0×10－44.0×10－2v(正)＝v(逆)Ⅱ3.0×10－44.0×10－45.0×10－2v(正)____v(逆)②相同温度下，某汽车尾气中CO、CO2的浓度分别为1.0×10－5mol·L－1和1.0×10－4mol·L－1。若在汽车的排气管上增加一个补燃器，不断补充O2并使其浓度保持为1.0×10－4mol·L－1，则最终尾气中CO的浓度为________mol·L－1(请保留两位有效数字)。【答案】(1)①0.01mol·L－1·min－150%②降低温度(或减小H2的浓度或增大水蒸气的浓度)(2)①>②1.1×10－6【解析】(1)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)起始量(mol)0.200.2000转化量(mol)xxxx平衡量(mol)0.20－x0.20－xxx由于反应前后体积不变，因此可以用物质的量表示平衡常数，则K＝eq\f(x·x,0.20－x·0.20－x)＝1.0，解得x＝0.10。①从起始经过5min达到化学平衡时，v(CO2)＝eq\f(0.10mol,2L×5min)＝0.01mol·L－1·min－1；平衡时，容器中CO的转化率为eq\f(0.10mol,0.20mol)×100%＝50%。②根据图像可知，在t2时刻CO2浓度逐渐增大，而CO浓度逐渐减小，说明平衡向正反应方向进行。由于正反应是体积不变的放热反应，则t2时刻发生改变的条件可能是降低温度或减小H2的浓度或增大水蒸气的浓度。(2)根据容器Ⅰ中平衡时各物质的浓度可知，反应在该温度下的平衡常数K＝eq\f(4.0×10－2,2.0×10－4×\r(4.0×10－4))＝10000。①在容器Ⅱ中此时浓度商Qc＝eq\f(5.0×10－2,3.0×10－4×\r(4.0×10－4))<10000，这说明反应向正反应方向进行，因此正反应速率大于逆反应速率。②设平衡时消耗CO的浓度是xmol·L－1，则平衡时CO2的浓度是(x＋1.0×10－4)mol·L－1，所以根据平衡常数可知eq\f(x＋1.0×10－4,1.0×10－5－x×\r(1.0×10－4))＝10000，解得：x＝8.9×10－6mol·L－1，所以最终尾气中CO的浓度为1.0×10－5mol·L－1－8.9×10－6mol·L－1＝1.1×10－6mol·L－1。13．在一固定容积的密闭容器中，保持一定温度，在一定条件下进行反应A(g)＋2B(g)3C(g)，已知加入1molA和3molB，且达到平衡后，生成amolC。(1)达到平衡时，C在混合气体中的体积分数是__________(用字母a表示)。(2)在相同的实验条件下，若加入2molA和6molB，达到平衡后，C的物质的量为________mol(用字母a表示)，此时C在反应混合气体中的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)在相同实验条件下，若改为加入2molA和8molB，若要求平衡后C在反应混合气体中质量分数不变，则还应加入C______mol。【答案】(1)eq\f(a,4)(2)2a不变(3)6【解析】(1)由于该反应是等体积反应，n总＝n平＝4mol，eq\f(VC,V总)＝eq\f(nC,n平)＝eq\f(a,4)。(2)物质按比例增多，相当于对体系加压，平衡不移动，故质量分数不变。(3)根据等效平衡原理，设还应加入Cxmol，则(2＋eq\f(x,3))∶(8＋eq\f(2,3)x)＝1∶3，解得x＝6。14．(2016·河北冀州中学模拟)雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤废气是造成空气污染的主要原因之一。(1)CO2是大气中含量最高的一种温室气体，控制和治理CO2是解决温室效应的有效途径。目前，由CO2来合成二甲醚已取得了较大的进展，其化学反应是2CO2(g)＋6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＞0①写出该反应的平衡常数表达式：______________。②判断该反应在一定条件下体积恒定的密闭容器中是否达到化学平衡状态的依据是________(填字母)。A．容器中密度不变B．单位时间内消耗2molCO2，同时消耗1mol二甲醚C．v(CO2)∶v(H2)＝1∶3D．容器内压强保持不变(2)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)eq\o(,\s\up7(催化剂))2CO2(g)＋N2(g)在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图所示。据此判断：①该反应的ΔH______0(填“＞”或“＜”)。②当固体催化剂