2019-2020年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动学案 苏教版选修4.doc

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2019-2020年高中化学 专题2 化学反应速率与化学平衡 第三单元 化学平衡的移动学案 苏教版选修4 1．B 在一定条件下，发生CO(g) + NO2(g)CO2(g) + NO(g) ΔH< 0 的反应，达到平衡后，保持体积不变，降低温度，混合气体的颜色（　　） A．变深 B．变浅 C．不变 D．无法判断 2．B 下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是（　　） A．氯水中有下列平衡Cl2+ H2OHCl + HClO，当加入AgNO3溶液后，溶液颜色变浅 B．对2HI(g) H2(g) + I2(g)，平衡体系增大压强可使颜色变深 C．反应CO+NO2CO2+NO △H< 0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动 D．合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取降低温度的措施 3．B 对平衡CO2(g) CO2(aq) △H = -19.75 kJ/mol，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是（　　） A．升温增压 B．降温减压 C．升温减压 D．降温增压 4．B 反应：A(气)+3B(气) 2C(气) △H＜0，将气体混合物的温度降低，下列叙述中正确的是（　　） A．正反应速率加大，逆反应速率变小，平衡向正反应方向移动 B．正反应速率变小，逆反应速率加大，平衡向逆反应方向移动 C．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向正反应方向移动 D．正反应速率和逆反应速率都变小，平衡向逆反应方向移动 5．B 一定条件下的反应：PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g) △H>0，达到平衡后，下列情况使PCl5分解率降低的是（　　） A．温度、体积不变，充入氩气 B．体积不变，对体系加热 C．温度、体积不变，充入氯气 D．温度不变，增大容器体积 6．C 在373 K时，把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2 s时，NO2的浓度为0.02 molL-1。在60 s时，体系已达平衡，此时容器内压强为开始的1.6倍。下列说法正确的是（　　） A．前2 s，以N2O4的浓度表示的反应速率为0. 01 molL-1s-1 B．在2 s时体系内的压强为开始时的1.1倍 C．在平衡时体系内含N2O4 0. 25 mol D．平衡时，如果压缩容器体积，则可提高N2O4的转化率 7．C 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 kJ/mol 一种工业合成氨的简易流程图如下： （1）步骤Ⅱ中制氢气原理如下： ①CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g) △H = +206.4 kJ/mol ②CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) △H = - 41.2 kJ/mol 对于反应①，一定可以提高平衡体系中的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. 降低温度 利用反应②，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__________。 （2）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：_________。 （3）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。 （4）简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_____________________。 8．B 在容积恒定的密闭容器中，一定量的SO2与1.1 mol O2发生反应： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H＜0。当气体的物质的量减少0.315 mol时，反应达到平衡，SO2的平衡转化率是90%。下列说法正确的是（　　） A．相同条件下，平衡时若充入稀有气体，SO2的转化率增大 B．反应开始时，向容器中通入的SO2的物质的量是0.7 mol C．保持其他条件不变，仅降低温度，正反应速率减小程度比逆反应速率减小程度大 D．保持其他条件不变，仅缩小容器体积，反应达到平衡时容器中有1.485 mol气体 第2节 化学平衡图像问题 1．B 下图曲线a 表示放热反应X(g) + Y(g)Z(g) + M(g) + N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变起始条件，使反应过程按b 曲线进行，可采取的措施是（　　） A．升高温度 B．加大X的投入量 C．加催化剂 D．增大体积 2．B 在一定条件下，固定容积的密闭容器中反应：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) △H＞0，达到平衡。当改变其中一个条件X，Y随X的变化符合图中曲线的是（　　） A．当X表示温度时，Y表示NO的物质的量 B．当X表示压强时，Y表示NO2的转化率 C．当X表示反应时间时，Y表示混合气体的密度 D．当X表示NO2的物质的量时，Y表示O2的物质的量 3．B 在一定温度不同压强下（P1＜P2），可逆反应2X(g) 2Y(g) + Z(g)中，生成物Z在反应混合物中的体积分数（ψ）与反应时间（t）的关系有以下图示，正确的是（　　） 4．C 电镀废液中Cr2O72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O72-(aq) + 2Pb2+(aq) + H2O(l) 2PbCrO4(s) + 2H+(aq) ΔH< 0，该反应达平衡后，改变横坐标表示的反应条件，下列示意图正确的是（　　） 5．C 一密闭容器中发生下列反应N2 + 3H2 2NH3 ΔH< 0，下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图。回答下列问题： （1）处于平衡状态的时间段是__________。 （2）t1、t3、t4时刻，体系中分别是什么条件发生了变化？_________、_________、________。 （3）下列时间段中，氨的百分含量最高的是（　　） A．t0~t1 B．t2~t3 C．t3~t4 D．t5~t6 6．B 在密闭的容器中进行的反应：H2(g) + I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量或时间的关系如下图所示，符合图像的正确的判断是（　　） A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0 C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜0 7．C 一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态。 （1）该反应的平衡常数表达式K = _________；根据右图，升高温度，K值将_____（填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是_____________（用nB、tB表示）。 （3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_________（填字母）。 a. v生成（CH3OH）= v消耗（CO） b. 混合气体的密度不再改变 c. 混合气体的平均相对分子质量不再改变 d. CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化 （4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是_________（填字母）。 a. c(H2)减少 b. 正反应速率加快，逆反应速率减慢 c. CH3OH 的物质的量增加 d. 重新平衡时c(H2)/c(CH3OH)减小 8．B 对可逆反应：A(g) + B(s) C(s) + D(g) ΔH>0。下图所示为正逆反应速率（v）与时间（t）关系的示意图，如果在t1时刻改变以下条件：①加入A；②加入催化剂；③加压；④升温；⑤减少C，符合图示的条件是（　　） A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 9．B 在恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的△H＞0 B．在T2时，若反应处于状态D，则一定有v(正)＜v(逆) C．平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)小 D．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2 10．C 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) △H＞0。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 x y A 温度 容器内混合 气体的密度 B CO的 物质的量 CO2与CO的 物质的量之比 C SO2的浓度 平衡常数K D MgSO4的质量 （忽略体积） CO的转化率 11．B 下列各表述与示意图一致的是（　　） A．图①表示在密闭容器中进行反应： A(g) + 3B(g)2C(g)，混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的△H>0 B．图②中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；ΔH<0正、逆反应的平衡常数K随温度的变化 C．图③表示10 mL 0.01 molL-1 KMnO4酸性溶液与过量的0.1 molL-1 H2C2O4溶液混合时，n(Mn2+) 随时间的变化 D．图④中 a、b 曲线分别表示反应 CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)；ΔH < 0使用和未使用催化剂时，反应过程中的能量变化 12．C 已知反应：2CH3COCH3(l) CH3COCH2C(OH)(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分别在 0℃和 20℃ 下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y–t）如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．b 代表 0℃下 CH3COCH3 的 Y–t 曲线 B．反应进行到20 min末，CH3COCH3的>1 C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 D．从Y = 0到Y= 0.113，CH3COCH2C(OH)(CH3)2的= 1 13．C 有一化学平衡：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(如图)表示的是转化率与压强、温度的关系。分析图中曲线可以得出的结论是（　　） A．正反应吸热；m+n>p+q B．正反应吸热；m+np+q D．正反应放热；m+n、=、<” ）判断的理由是_______________________________。 （6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10 min 后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。 15．C 反应：2H2SO4(l) =2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) △H = +550 kJ/mol。 它由两步反应组成： ⅰ. H2SO4(l) = SO3(g) + H2O(g) △H = +177 kJ/mol； ⅱ. SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X 可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。 ①X代表的物理量是_____________。 ②判断L1、L2的大小关系，并简述理由：________________________________。 ——————————————————— 第3节 化学反应速率和化学平衡的应用 1．C 打开冰镇的碳酸饮料瓶盖后，瓶中为什么立即泛起大量泡沫，用化学反应原理解释。 2．C 为了得到不含氯化氢的氯气，为什么常用排饱和食盐水法收集氯气？用下图装置做完了甲烷与氯气反应的实验后，有时发现氯化钠溶液中有细小的晶体，经检验后得知是氯化钠，为什么？ 3．C 化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。 （1）利用“化学蒸气转移法”制备 TaS2 晶体，发生如下反应： TaS2(s) + 2I2(g) TaI4(g) + S2(g) △H > 0 （I） 反应（I）的平衡常数表达式 K = ________，若 K = 1，向某恒容密闭容器中加入 1 mol I2(g) 和足量 TaS2(s)，I2(g) 的平衡转化率为__________。 （2）如图所示，反应（I）在石英真空管中进行，先在温度为 T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量 I2 (g)，一段时间后，在温度为 T1的一端得到了纯净的 TaS2 晶体，则温度 T1 ____T2（填“ > ”“ < ”或“ = ”）。上述反应体系中循环使用的物质是_________________。 4．C 用 Cl2 生产某些含氯有机物时会产生副产物 HCl。利用反应 A，可实现氯的循环利用。 反应A：4HCl + O2 2Cl2 + 2H2O，对于反应 A，下图是 4 种投料比 [ n(HCl) ：n(O2)，分别为 1 :1、2 :1、4 :1、6 :1 ] 下，反应温度对 HCl平衡转化率影响的曲线。 ①曲线 b 对应的投料比是_________。 ②当曲线 b、 c、 d 对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系__________。 ③投料比为 2 ：1、温度为 400℃ 时，平衡混合气中 Cl2 的物质的量分数是_________。 5．C 在一支试管中加入3 mL乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入2 mL 浓硫酸和2 mL乙酸，连好装置后，用酒精灯缓慢加热，将产生的蒸气经导管通到饱和碳酸钠溶液的液面上。试从化学反应速率和平衡角度认识反应的条件。 6．B 硫与氧气反应的主要产物是 SO2，但也有部分 SO2继续被氧化为 SO3。相同条件下一定量的硫分别在空气和在氧气中充分燃烧后产物的成分（体积分数）如下表： SO2 SO3 空气 94%~95% 5%~6% 氧气 97%~98% 2%~3% 硫在纯氧中燃烧产物里 SO3 含量比空气中少的原因是___________________。 在一定的温度和压强下，工业上如何提高 SO2的转化率？ ——————————————————— 第三单元 化学平衡的移动 第1节 化学平衡的移动原理 1．B 2．B 3．D 4．C 5．C 6．B 7．（1） a 90% （2）14.5% （3） （4）对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用 8．B 第2节 化学平衡图像问题 1．C 2．B 3．B 4．A 5．（1）t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6 （2）升高温度、加催化剂、减小压强 （3）A 6．D 7．（1），减小 （2） （3）cd （4）cd 8．A 9．C 10．A 11．B 12．D 13．A 14．（1）1：3：2 （2）vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A) （3）αⅢ(B)；19.35%。 （4）向正反应方向移动；从反应体系中移出产物C （5）＞；此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动。 （6） 15．①压强 ②L1〈L2 SO3(g)分解的热化学方程式：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H = + 196 kJ/mol，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大。 第3节 化学反应速率和化学平衡的应用 1．①CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ∆H﹤0 ②CO2(g) CO2(aq) ∆H﹤0 升温和减压，平衡①、②都逆向移动，CO2溢出。 2．饱和食盐水不能溶解氯气，可以溶解氯化氢。 由NaCl Cl- + Na+ 可知，由于甲烷和氯气在光照下反应产生了氯代甲烷和HCl，HCl溶于水后产生的Cl- 使上述平衡逆向移动。 3．（1） 67% （2）＜ I2 4．①4 ：1 ②投料比越高，对应的反应温度越低 ③30.8% 5．速率：浓硫酸作催化剂；酒精灯缓慢加热，升高温度。 平衡：乙醇稍过量，即增大另一反应物的量；将产生的乙酸乙酯经导管导出，即移走生成物。 6．原因：2SO2+O22SO3 △H<0。 纯氧中O2浓度大，SO2和O2反应时单位时间内放热多，体系温度更高，平衡向SO3分解的方向移动。 提高SO2的转化率的方法：①通入过量的空气 ②分离出生成的SO3 ③循环利用SO2和O2