第一范文网 - 专业文章范例文档资料分享平台

优化方案高考化学总复习 必修部分 第七章 化学反应的方向、限度与速率 第2讲 化学平衡移动原理及应用

来源:用户分享 时间:2025/5/28 19:20:15 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全,需要完整文档或者需要复制内容,请下载word后使用。下载word有问题请添加微信号:xxxxxxx或QQ:xxxxxx 处理(尽可能给您提供完整文档),感谢您的支持与谅解。

化学平衡移动原理及应用

一、选择题

1.(2016·湖北武昌模拟)将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是( )

A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应

B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅

C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍

D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅

解析:选C。升高温度,颜色加深说明平衡向左移动,所以正反应为放热反应,A错误;首先假设平衡不移动,加压颜色加深,但平衡向右移动,使混合气体颜色在加深后的基础上变浅,但一定比原平衡的颜色深,B错误;首先假设平衡不移动,若体积减小一半,压强为原来的两倍,但平衡向右移动,使压强在原平衡2倍的基础上减小,C正确;体积不变,充入惰性气体,反应物及生成物浓度不变,所以正逆反应速率均不变,平衡不移动,颜色无变化,D错误。

2.对于可逆反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0,下列说法正确的是( ) A.加入催化剂,平衡正向移动

B.在恒温、恒容条件下,加入氢氧化钠,平衡不移动 C.在恒温、恒压条件下,通入He气,平衡不移动 D.降温,平衡正向移动

解析:选D。A项,催化剂不影响化学平衡的移动,A错;B项,加入的NaOH会吸收二氧化碳气体,平衡正向移动,B错;C项,恒温、恒压下通入He气,体系体积会增大,相当于减小压强,则平衡逆向移动,C错。

3.(2016·安徽合肥联考)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) ΔH<0,达到平衡后,只改变一个条件(X),下列量(Y)的变化一定符合如图中曲线的是( )

选项 X Y A 再加入A B的转化率 B 加入催化剂 A的体积分数 C 充入氦气 A的转化率 D 升高温度 C的体积分数 解析:选A。催化剂不能影响化学平衡,B项不正确;容器体积不变,充入氦气,反应物和生成物的浓度均不改变,平衡不发生移动,A的转化率不变,C项不正确;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,C的体积分数降低,D项不正确。

4.相同温度下,容积相同的甲、乙、丙3个恒容密闭容器中均发生如下反应:2SO2(g)

-1

+O2(g)2SO3(g) ΔH=-197 kJ·mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:

起始时各物质的物质的量/mol 容器 达到平衡时体系能量的变化 SO2 O2 SO3 Ar 甲 2 1 0 0 放出热量:Q1 乙 1.8 0.9 0.2 0 放出热量:Q2 丙 1.8 0.9 0.2 0.1 放出热量:Q3 下列叙述正确的是( )

1

A.Q1=Q2=Q3=197 kJ

B.达到平衡时,丙容器中SO2的体积分数最大 C.甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相等

-1

D.若在上述条件下反应生成2 mol SO3(s)的反应热为ΔH1,则ΔH1>-197 kJ·mol 解析:选C。A项,197 kJ>Q1>Q2=Q3,错误;B项,甲、乙、丙等效平衡,达到平衡时SO2的体积分数相等,错误;C项,由于温度一样,甲、乙、丙3个容器中反应的平衡常数相

-1

等,正确;D项,反应SO3(g)===SO3(s)放出热量,所以ΔH1<-197 kJ·mol,错误。

5.一定温度下,SO2与O2反应的热化学方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196

-1

kJ·mol,现向5 L 的恒容密闭容器中充入1.0 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g),反应一段时间后达到平衡,保持温度不变,测得此过程中体系向外界共释放了78.4 kJ的热量。下列说法正确的是( )

A.上述反应达到平衡时,二氧化硫和氧气的转化率都是20%

B.上述反应达到平衡后,向容器中充入1.0 mol氩气,平衡将正向移动

C.起始时向容器中充入1.0 mol SO3(g),保持温度不变,达到平衡时共吸收19.6 kJ的热量

D.起始时向容器中充入2.0 mol SO3(g)、0.5 mol SO2(g)和0.25 mol O2(g),反应达到平衡前,v正

解析:选C。当2 mol SO2(g)完全转化为SO3(g)时,放出196 kJ的热量,则放出78.4 kJ热量时,有0.8 mol SO2(g)转化为SO3(g),SO2(g)和O2(g)的转化率均为80%,A项错误。平衡后向恒容容器中充入稀有气体,平衡体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,B项错误。C项中平衡与原平衡是等效平衡,原平衡中最终SO3(g)的物质的量为0.8 mol,则C项中达到

196

平衡时只有0.2 mol SO3(g)分解,吸收的热量为(×0.2)kJ=19.6 kJ,C项正确。通过计

2

算比较平衡常数K值和浓度商Q值的大小,可知D中:K>Q,反应正向进行,达到平衡前,v正>v逆,D项错误。

6.(2016·山西大同阶段评测)甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及数量如图所示,三个容器最初的容积相等,温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是( )

A.平衡时各容器内[NO2]的大小顺序为乙>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

解析:选B。因甲、丙为恒容容器,0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol NO2,故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡,反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强,而压强越大,越有利于平衡向生成N2O4的方向进行,故B对;再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错;虽然乙中转化的NO2比甲中多,由勒·夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度,因此,平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度,但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡,甲、丙中NO2的浓度应相等,A错;由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知,若平衡时甲中NO2的转化率为50%,则丙中N2O4的转化率也为50%,C错。

7.(2016·河南洛阳高三检测)在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0。2 min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4 mol,同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是( )

A.在该条件下,反应前后的压强之比为6∶5.3 B.若反应开始时容器体积为2 L,则v(SO3)=0.35 mol/(L·min)

C.若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)<1.4 mol D.若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出热量大于Q kJ

2

解析:选C。由平衡时n(SO3)=1.4 mol可知此时n(SO2)=2.6 mol,n(O2)=1.3 mol。A选项,因是恒温恒压条件,所以反应前后压强不变;B选项,因该反应是气体分子数之和变小的反应,所以随着反应的进行,体积逐渐变小,小于2 L,所以v(SO3)大于0.35 mol/(L·min);C选项,该反应为放热反应,在绝热条件下随着反应的进行要放热,达到平衡时与恒温恒压条件下的平衡比较,平衡要逆向移动,所以n(SO3)<1.4 mol;D选项,恒温恒容条件下的平衡与原来恒温恒压下的平衡比较,平衡要逆向移动,所以放出的热量小于Q kJ。

8.(2016·东北三省模拟)在425 ℃时,在1 L密闭容器中充入下列气体物质进行的反应达到平衡,分析下图所示示意图,不能从示意图中读出相关信息的选项是( )

A.同温同压下,只要物质比例适当,从正、逆方向都可以建立同一平衡状态 B.图甲表示的反应为H2(g)+I2(g)2HI(g)

C.图甲中H2的转化率+图乙中HI的转化率=100%

D.相同条件下,分别从正、逆方向建立等同的平衡状态,所需时间相同

解析:选D。比较图甲和图乙可知,两平衡状态的[HI]、[H2]、[I2]相同;图甲中化学反应方程式为H2(g)+I2(g)2HI(g),图乙中化学反应方程式为2HI(g)H2(g)+I2(g);图甲中H2

1.00-0.212.00-1.58

的转化率为×100%=79%,图乙中HI的转化率为×100%=21%,故A、

1.002.00

B、C正确。

9.在相同温度下,体积均为1 L的四个密闭容器中,保持温度和容积不变,以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下[已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6

-1

kJ·mol]:

容器 甲 乙 丙 丁 2 mol SO2 1 mol SO2+ 2 mol SO2+ 起始投料量 2 mol SO3 +1 mol O2 0.5 mol O2 2 mol O2 反应放出或吸 a b c d 收的热量(kJ) 平衡时[SO3] e f g h -1(mol·L) 下列关系正确的是( ) A.a=c;e=g B.a>2b;e>2f C.a>d;e>h D.c+98.3e>196.6

解析:选B。A项,甲容器起始时反应向正反应方向进行,而丙容器起始时反应向逆反应方向进行,虽然最后是等效平衡,但a≠c,a+c=196.6,故不正确;B项,若将甲容器扩大为原来的2倍,则达平衡时甲与乙容器的[SO3]相等,但放出的热量是乙的2倍,现将甲容器再恢复为原来的体积,即加压,平衡向正反应方向移动,则放热又增多,故有a>2b,同理有e>2f,故正确;C项,丁中的O2可看作是在甲平衡后再充入1 mol O2,则平衡正向移动,放热增多,即有a

-1

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol 2 196.6 e a

解得a=98.3e,由选项A解析可知,a+c=196.6,即98.3e+c=196.6,故不正确。 二、非选择题

10.工业上正在研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法,该方法的化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)

3

ΔH=-49.0 kJ/mol

现将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图中实线所示(图中字母后括号内的数对表示对应的坐标):

回答下列问题:

(1)由图分析,在下列时间段内反应速率最快的是______(填序号)。 A.0~1 min B.1~3 min C.3~8 min D.8~11 min

(2)仅改变某一条件再进行实验,测得H2的物质的量随时间的变化如图中虚线所示。与实线相比,曲线Ⅰ改变的条件可能是________,曲线Ⅱ改变的条件可能是________。

(3)下列表述能表示该反应已达平衡的是________(填序号)。 a.容器内压强不再改变

b.容器内气体的密度不再改变

c.容器内气体的平均摩尔质量不再改变 d.容器内各物质的物质的量相等

解析:(1)图像中的斜率越大,速率越大。(2)曲线Ⅰ与实线相比较,起点相同,达到平衡所用的时间短,反应速率加快,且平衡时n(H2)较大,改变的条件应是升高温度,使平衡左移;曲线Ⅱ与实线相比较,起点相同,达到平衡所用的时间短,反应速率加快,且平衡时n(H2)较小,改变的条件应是增大压强,使平衡右移。(3)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ/mol是正反应气体体积缩小的放热反应。容器内压强、气体平均摩尔质量不再改变,则气体的总物质的量不再改变,说明反应已达到平衡,a、c符合题意;容器的体积不变,气体质量不变,密度始终不变,b不符合题意;容器内各物质的物质的量相等,不一定达到平衡,d不符合题意。

答案:(1)A (2)升高温度 增大压强 (3)ac

11.(2016·湖北宜昌调研)某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有:

①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)

-1

ΔH1=+206.1 kJ·mol

②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)

-1

ΔH2=+247.3 kJ·mol

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3 请回答下列问题:

(1)在一密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。

反应进行的前5 min内,v(H2)=________;10 min时,改变的外界条件可能是_________________________。

(2)如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示,请在图3中用虚线画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。

4

优化方案高考化学总复习 必修部分 第七章 化学反应的方向、限度与速率 第2讲 化学平衡移动原理及应用.doc 将本文的Word文档下载到电脑,方便复制、编辑、收藏和打印
本文链接:https://www.diyifanwen.net/c1up1w1wrre3y3j84vsq02xzhu2kzn0009uy_1.html(转载请注明文章来源)
热门推荐
Copyright © 2012-2023 第一范文网 版权所有 免责声明 | 联系我们
声明 :本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
客服QQ:xxxxxx 邮箱:xxxxxx@qq.com
渝ICP备2023013149号
Top