(浙江選考)2020版高考化學一輪復習專題七第三單元化學平衡的移動教師備用題庫LtDPAGEPAGE4內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯第三單元化學平衡的移動教師備用題庫1.向甲、乙、丙三個密閉容器中充入一定量的A和B,發生反應:A(g)+xB(g)2C(g)。各容器的反應溫度、反應物起始量,反應過程中C的濃度隨時間變化關系分別用下表和下圖表示。容器甲乙丙容積0.5L0.5L1.0L溫度/℃T1T2T2反應物起始量1.5molA0.5molB1.5molA0.5molB6.0molA2.0molB下列說法正確的是()A.10min內甲容器中反應的平均速率v(A)=0.025mol·L-1·min-1和1.0molCO與原平衡等效,平衡時Cl2的轉化率為1.0mol-0.40mol1.0mol×100%=60%,現起始向容器中充入1.0molCl2和0.8molCO,CO減少0.2mol,平衡右移,達到平衡時Cl2的轉化率小于60%,C正確;D選項,Qc=c(CO)·c(Cl2)c(COCl2)=0.30mol·L-1×0.30mol·L3.天然氣是一種重要的清潔能源和化工原料,其主要成分為甲烷。(1)已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ·mol-1C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH=-73kJ·mol-12CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH=-171kJ·mol-1工業上可用煤制天然氣,生產過程中有多種途徑生成CH4。寫出CO與H2反應生成CH4和H2O的熱化學方程式。

(2)天然氣中的H2S雜質常用氨水吸收,產物為NH4HS。一定條件下向NH4HS溶液中通入空氣,得到單質硫并使吸收液再生,寫出再生反應的化學方程式。

(3)用天然氣制取H2的原理為:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密閉容器中通入物質的量濃度均為0.1mol·L-1的CH4與CO2,在一定條件下發生反應,測得CH4的平衡轉化率與溫度及壓強的關系如圖1所示,則壓強p1p2(填“大于”或“小于”);壓強為p2時,在Y點:v(正)v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。求Y點對應溫度下的該反應的平衡常數K=。(計算結果保留兩位有效數字)

(4)以二氧化鈦表面覆蓋CuAl2O4為催化劑,可以將CH4和CO2直接轉化成乙酸。①在不同溫度下催化劑的催化效率與乙酸的生成速率如圖2所示。250~300℃時,溫度升高而乙酸的生成速率降低的原因是。

②為了提高該反應中CH4的轉化率,可以采取的措施是。

答案(1)CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH=-203kJ·mol-1(2)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓(3)小于大于1.6mol2·L-2(4)①溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低②增大反應壓強或增大CO2的濃度解析(1)CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH=-41kJ·mol-1①C(s)+2H2(g)CH4(g)ΔH=-73kJ·mol-1②2CO(g)C(s)+CO2(g)ΔH=-171kJ·mol-1③根據蓋斯定律,③-①+②得CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)ΔH=-203kJ·mol-1;(2)NH4HS溶液中通入空氣,得到單質硫,化學方程式為2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓;(3)溫度一定時,增大壓強平衡逆向移動,甲烷的轉化率減小,故壓強p1<p2;Y點甲烷的轉化率小于同溫同壓下平衡時的轉化率,故Y點向正反應方向建立平衡,則v(正)>v(逆);由圖像可知,溫度為1100℃,壓強為p2時甲烷的轉化率為80%,則平衡時甲烷濃度的變化量為0.1mol·L-1×80%=0.08mol,則:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)起始濃度(mol/L): 0.1 0.1 0 0變化濃度(mol/L): 0.08 0.08 0.16 0.16平衡濃度(mol/L): 0.02 0.02 0.16 0.16故平衡常數K=c2(CO)×c2((4)①由圖2可知,該催化劑在250℃左右時催化效率最高,溫度超過250℃時,催化劑的催化效率降低,所以250~300℃時,溫度升高,乙酸的生成速率降低;②正反應是氣體體積減小的反應,為了提高該反應中CH4的轉化率,可以增大反應壓強或增大CO2的濃度。4.乙苯是一種用途廣泛的有機原料,可制備多種化工產品。(一)制備苯乙烯(原理如反應Ⅰ所示):Ⅰ.(g)(g)+H2(g)ΔH=+124kJ·mol-1(1)部分化學鍵的鍵能如下表所示:化學鍵C—HC—CCCH—H鍵能/kJ·mol-1412348x436根據反應Ⅰ的能量變化,計算x=。

(2)工業上,在恒壓設備中進行反應Ⅰ時,常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。用化學平衡理論解釋通入水蒸氣的原因為

。

(3)從體系自由能變化的角度分析,反應Ⅰ在(填“高溫”或“低溫”)下有利于其自發進行。

(二)制備α-氯乙基苯(原理如反應Ⅱ所示):Ⅱ.(g)+Cl2(g)(g)+HCl(g)ΔH>0(4)T℃時,向10L恒容密閉容器中充入2mol乙苯(g)和2molCl2(g)發生反應Ⅱ,5min時達到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HCl的物質的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖1所示:①0~5min內,以HCl表示的反應速率v(HCl)=。

②T℃時,該反應的平衡常數K=。

③6min時,改變的外界條件為。

④10min時,使體系溫度為T℃,保持其他條件不變,再向容器中充入1mol乙苯、1molCl2、1molα-氯乙基苯和1molHCl,12min時達到新平衡。在圖2中畫出10~12min,Cl2和HCl的濃度變化曲線(曲線上標明Cl2和HCl);0~5min和0~12min時間段,Cl2的轉化率分別用α1、α2表示,則αlα2(填“>”“<”或“=”)。

答案(1)612(2)該反應正向為氣體分子數增大的反應,通入水蒸氣可增大容器容積,減小體系壓強,使平衡正向移動,增大反應物的轉化率(3)高溫(4)①0.032mol·L-1·min-1②16③升高溫度④<解析(1)ΔH=反應物總鍵能-產物總鍵能,則412×5+348-(412×3+x+436)=124,x=612。(2)該反應正向為氣體分子數增大的反應,通入水蒸氣可增大容器容積,減小體系壓強,使平衡正向移動,反應物的轉化率增大。(3)ΔG=ΔH-TΔS,ΔH>0,ΔS>0,要使ΔG<0,需高溫條件。(4)①據圖1得0~5min內HCl濃度變化為0.16mol·L-1,v(HCl)=0.16mol·L-1/5min=0.032mol·L-1·min-1;②達平衡時,c(HCl)=c(α-氯乙基苯)=0.16mol·L-1,c(Cl2)=c(乙苯)=0.04mol·L-1,故該反應的平衡常數K=(0.16×0.16)/(0.04×0.04)=16;③ΔH>0,6min時,平衡正向移動,反應物及產物濃度瞬間不變,故應是升高了溫度;④10min時,保持其他條件不變,再向容器中充入1mol乙苯、1molCl2、1molα-氯乙基苯和1molHCl,c(Cl2)=c(乙苯)=0.12mol·L-1,c(