PAGEPAGE1考點標準練21化學平衡的移動化學反響進行的方向(時間:45分鐘總分值:100分)考點標準練第42頁

一、選擇題(此題共10小題,每題5分,共50分,每題只有一個選項符合題目要求)1.(2022湖北荊州中學期末)以下過程屬于熵增加的是()A.一定條件下,水由氣態變成液態B.工業上合成氨C.將散落的火柴放入火柴盒D.固態碘升華答案:D解析:熵增加的過程就是物質的混亂程度增大的過程。水由氣態變成液態是熵減小的過程,A不符合題意;工業合成氨的反響為N2+3H22NH3,該反響為熵減小的過程,B不符合題意;將散落的火柴放入火柴盒是熵減小的過程,C不符合題意;固態碘升華屬于熵增加的過程,D符合題意。2.(2022福建八縣期中)以下說法正確的選項是()A.食物在常溫下腐敗是自發進行的B.但凡放熱反響都是自發的C.自發反響都是熵增大的反響D.電解池的反響屬于自發反響答案:A解析:食物在常溫下腐敗是自發進行的,A正確;放熱反響不一定都是自發進行的,如煤炭燃燒要加熱到一定溫度才能自發進行,B錯誤;自發反響由焓變和熵變兩個方面決定,熵變增大的反響不一定能自發進行,如H2O通電生成H2和O2的反響不能自發進行,C錯誤;電解池的反響屬于非自發反響,D錯誤。3.(2022天津理綜,6)某溫度下,在2L的密閉容器中,參加1molX(g)和2molY(g)發生反響:X(g)+mY(g)3Z(g)平衡時,X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中參加1molZ(g),再次到達平衡后,X、Y、Z的體積分數不變。以下表達不正確的選項是()A.m=2B.兩次平衡的平衡常數相同C.X與Y的平衡轉化率之比為1∶1D.第二次平衡時,Z的濃度為0.4mol·L-1答案:D解析:運用三段式求算m。設轉化的X的物質的量為nmol。X(g)+mY(g)3Z(g)起始(mol) 1 2 0轉化(mol) n mn 3n平衡(mol) (1-n) (2-mn) 3n據:(1-n)∶(2-mn)∶3n=30%∶60%∶10%求得:n=0.1,m=2。由m=2知,A項正確;由第二次平衡時,X、Y、Z的體積分數不變可知兩次平衡的平衡常數相同,那么B項正確;由m和n的數值及起始量可計算出X、Y二者的平衡轉化率都為10%,C項正確;第二次平衡時,c(Z)==0.2mol·L-1,D項錯誤。4.(2022湖北重點中學第一次聯考)在不同溫度下,向VL密閉容器中參加0.5molNO和0.5mol活性炭,發生反響:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)ΔH<0,到達平衡時的數據如下:溫度/℃n(C)/moln(CO2)/molT10.15T20.375以下有關說法正確的選項是()A.由上述信息可推知:T1>T2B.T2℃時,假設反響達平衡后再縮小容器的體積,c(N2)∶C.T1D.T1℃時,該反響的平衡常數答案:D解析:由表中數據可知,T1℃時到達平衡n(C)=0.35mol,T2℃時到達平衡n(C)=0.375mol,由于反響2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g)的ΔH<0,那么有T1<T2,A錯誤;T2℃時,到達平衡時再縮小容器的體積,平衡不移動,c(N2)∶c(NO)不變,B錯誤;T15.(2022河南中原名校第二次聯考)一定溫度下,某恒溫密閉容器中存在如下平衡:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0減小壓強后,以下說法錯誤的選項是()A.平衡常數不變B.n(O2)增大C.SO2的體積分數增大D.c(SO2)增大答案:D解析:溫度不變,平衡常數不變,A正確;該反響是氣體體積減小的反響,減小壓強,該平衡向逆反響方向移動,n(O2)和n(SO2)增大,SO2的體積分數增大,B、C正確;減小壓強該平衡逆向移動,容器中各物質的濃度均減小,D錯誤。6.(2022湖北漢川期末)以下說法正確的選項是()A.ΔH<0、ΔS>0的反響在溫度低時不能自發進行B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1能自發進行,原因是體系有自發地向混亂度增加的方向轉變的傾向C.焓變和熵變都與反響的自發性有關,因此焓變或熵變均可單獨作為反響自發性的判據D.在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學反響進行的方向答案:B解析:ΔH<0、ΔS>0的反響,ΔH-TΔS<0,在任何溫度下都能自發進行,A錯誤;ΔH>0、ΔS>0,反響能自發進行說明ΔH-TΔS<0,原因是體系有自發地向混亂度增加的方向轉變的傾向,B正確;反響能否自發進行需要由焓變、熵變和溫度共同決定,C錯誤;在其他條件不變的情況下,使用催化劑可以改變化學反響速率,但不能改變化學平衡狀態和化學反響的方向,D錯誤。7.(2022湖南五市十校教研教改共同體聯考)可逆反響X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0,到達平衡時,以下說法正確的選項是()A.減小容器體積,平衡向右移動B.參加催化劑,Z的產率增大C.增大c(X),X的轉化率增大D.降低溫度,Y的轉化率增大答案:D解析:因為反響前后氣體體積不變,所以減小容器體積(即加壓)平衡不移動,A錯誤;參加催化劑,只改變反響速率,不改變平衡狀態,Z的產率不變,B錯誤;增大c(X),根據勒夏特列原理可知,平衡移動只能減弱c(X)增大,不會改變c(X)增大的事實,可知X的轉化率減小,C錯誤;正反響為放熱反響,降低溫度,平衡正向移動,Y的轉化率增大,D正確。8.(2022江西宜春、樟樹聯考)溫度為T0時,可逆反響X(g)+Y(g)Z(g)(未配平),在容積固定的容器中發生反響,各物質的濃度隨時間變化的關系如圖a所示。其他條件相同,溫度分別為T1、T2時發生反響,Z的濃度隨時間變化的關系如圖b所示。以下表達正確的選項是()圖a圖bA.發生反響時,各物質的反響速率大小關系為:v(X)=v(Y)=2v(Z)B.圖a中反響到達平衡時,Y的轉化率為37.5%C.T0℃D.該反響正反響的反響熱ΔH<0?導學號16980336?答案:C解析:溫度為T0時,反響到達平衡時,X的物質的量濃度的變化量=(0.3-0.05)mol·L-1=0.25mol·L-1,Y的物質的量濃度的變化量=(0.4-0.15)mol·L-1=0.25mol·L-1,Z的物質的量濃度的變化量=(0.5-0)mol·L-1=0.5mol·L-1,那么該反響的方程式為X(g)+Y(g)2Z(g),所以發生反響時,各物質的反響速率大小關系為2v(X)=2v(Y)=v(Z),A錯誤;到達平衡時Y的轉化率=×100%=62.5%,B錯誤;平衡常數K=≈33.3,C正確;“先拐先平,數值大〞,所以T1>T2,升高溫度,Z的物質的量濃度增大,平衡向正反響方向移動,升高溫度平衡向吸熱反響方向移動,所以該反響的正反響是吸熱反響,D錯誤。9.(2022豫南九校聯盟第一次聯考)溫度為T℃時,向VL的密閉容器中充入一定量的A和B,發生反響A(g)+B(g)C(s)+xD(g)ΔH>0,容器中A、B、D的物質的量濃度隨時間的變化如下圖,以下說法不正確的選項是()A.反響在前10min的平均反響速率v(B)=0.15mol·L-1·min-1B.該反響的平衡常數表達式K=C.假設平衡時保持溫度不變,壓縮容器體積,平衡向逆反響方向移動D.反響至15min時,改變的反響條件可能是降低溫度答案:C解析:由圖像可知,反響在前10min的平均反響速率v(B)=mol·L-1·min-1=0.15mol·L-1·min-1,故A正確;由10min時的平衡轉化量可知Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(D)=1∶1∶2,故B正確;因為反響前后的氣體物質體積不變,故加壓化學平衡不移動,故C錯誤;15min時,A、B的物質的量濃度增大,D的物質的量濃度減小,平衡逆向移動,改變的條件可能是降低溫度,故D正確。10.(2022湖南師大附中、長沙一中、長郡中學、雅禮中學四校聯考)一定條件下合成乙烯發生反響:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)。反響的平衡轉化率和催化劑催化效率的影響如下圖,以下說法正確的選項是()A.生成乙烯的速率:v(M)>v(N)B.平衡常數:KM<KNC.催化劑會影響CO2的平衡轉化率D.假設投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1,那么圖中M點時,CO2的體積分數為15.4%?導學號16980337?答案:D解析:化學反響速率隨溫度的升高而加快,而由M點到N點,催化劑的催化效率降低,所以v(M)有可能小于v(N),故A錯誤;升高溫度,二氧化碳的平衡轉化率降低,那么升溫平衡逆向移動,所以化學平衡常數減小,即KM>KN,故B錯誤;催化劑只影響反響速率,不影響平衡移動和轉化率,故C錯誤;設開始投料n(H2)=3mol,那么n(CO2)=1mol,在M點平衡時二氧化碳的轉化率為50%,所以有6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)31001.50.50.2511.50.50.251所以CO2的體積分數為×100%=15.4%,故D正確。二、非選擇題(此題共3個小題,共50分)11.(2022江西九江一中期末)(16分)甲醇來源豐富、價格低廉、運輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應用前景。(1)假設在恒溫、恒容的容器內進行反響CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),那么可用來判斷該反響到達平衡狀態的標志有(填序號)。

A.CO的百分含量保持不變B.容器中H2的濃度與CO的濃度相等C.容器中混合氣體的密度保持不變D.CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等(2)工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種:①甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反響為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反響能自發進行的原因是。

②甲醇局部氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時原料氣比例對反響的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質越多)影響關系如下圖。那么當n(O2)∶n(CH3OH)=0.25時,CH3OH與O2發生的主要反響方程式為;在制備H2時最好控制n(O2)∶n(CH3OH)=,

答案:(1)AD(2)①該反響是一個熵增的反響(或ΔS>0)②2CH3OH+O22HCHO+2H2O0.5解析:(1)濃度相等不能說明其濃度不再變化,B錯誤;氣體總質量一定、容器體積一定,密度始終不變,C錯誤。(2)①該反響是一個熵增的反響,假設是放熱反響,那么一定能自發進行,假設是吸熱反響,那么一定條件下能自發進行。②n(O2)∶n(CH3OH)=0.25時,主要生成甲醛。制備H2時要求H2的選擇性要好,由圖可知在n(O2)∶n(CH3OH)=0.5時,H2的選擇性接近100%。12.(2022浙江理綜,28節選)(18分)催化復原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究說明,在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發生兩個平行反響,分別生成CH3OH和CO。反響的熱化學方程式如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-53.7kJ·mol-1ⅠCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2Ⅱ某實驗室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2,在相同壓強下,經過相同反響時間測得如下實驗數據:T/K催化劑CO2轉化率/%甲醇選擇性/%543Cat.112.342.3543Cat.210.972.7553Cat.115.339.1553Cat.212.071.6Cat.1:Cu/ZnO納米棒;Cat.2:Cu/ZnO納米片;甲醇選擇性:轉化的CO2中生成甲醇的百分比:①CO和H2的標準燃燒熱分別為ΔH=-283.0kJ·mol-1和ΔH=-285.8kJ·mol-1②H2O(l)H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1請答復(不考慮溫度對ΔH的影響):(1)反響Ⅰ的平衡常數表達式K=。

(2)有利于提高CO2轉化為CH3OH平衡轉化率的措施有。

A.使用催化劑Cat.1B.使用催化劑Cat.2C.降低反響溫度D.投料比不變,增加反響物的濃度E.增大CO2和H2的初始投料比(3)表中實驗數據說明,在相同溫度下不同的催化劑對CO2轉化成CH3OH的選擇性有顯著的影響,其原因是。

(4)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,那么生成甲醇的反響發生在極,該電極反響式是。

答案:(1)(2)CD(3)表中數據說明此時反響未到達平衡,不同的催化劑對反響Ⅰ的催化能力不同,因而在該時刻下對甲醇選擇性有影響(4)陰CO2+6H++6e-CH3OH+H2O解析:(1)根據熱化學方程式Ⅰ可寫出平衡常數表達式K=。(2)根據反響Ⅰ,提高CO2的轉化率,需使平衡正向移動,催化劑只能改變反響速率,對化學平衡無影響,A、B項都錯誤;該反響為放熱反響,降低反響溫度,平衡正向移動,C項正確;該反響的正反響為氣體體積減小的反響,反響物濃度等比例增大時,相當于增大壓強,平衡正向移動,D項正確;增大CO2和H2的初始投料比時,相當于增大了CO2的用量,CO2的轉化率降低,E項錯誤。(3)該反響未達平衡時,催化劑如果對反響Ⅰ的催化能力強,那么產生的甲醇多,產生的CO少,即對甲醇的選擇性高。(4)CO2得電子后生成CH3OH,故生成甲醇的電極為陰極,在酸性條件下,電極反響式為CO2+6H++6e-CH3OH+H2O。13.(2022安徽合肥第一次教學質量檢測)(16分)自從1902年德國化學家哈伯研究出合成氨的方法以來,氮的固定的相關研究獲得了不斷的開展。(1)下表列舉了不同溫度下大氣固氮的局部平衡常數(K)值。反響大氣固氮N2(g)+O2(g)2NO(g)溫度/℃272260K3.84×10-311①分析數據可知:大氣固氮反響屬于(填“吸熱〞或“放熱〞)反響。

②2260℃時,向2L密閉容器中充入0.3molN2和0.3molO2,20s時反響到達平衡。那么此時得到NOmol,用N2表示的平均反響速率為。

(2)工