2019年高考化学一轮复习第七单元化学反应速率和化学平衡考点规范练21化
学平衡的移动化学反应进行的方向
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求) 1.下列过程属于熵增加的是( ) A.一定条件下,水由气态变成液态 B.工业上合成氨
C.将散落的火柴放入火柴盒 D.固态碘升华
2.下列说法正确的是( ) A.食物在常温下腐败是自发进行的 B.凡是放热反应都是自发的 C.自发反应都是熵增大的反应 D.电解池的反应属于自发反应
3.某温度下,在容积为2 L的密闭容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应: X(g)+mY(g)3Z(g)
平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是( ) A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同 C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4 mol·L
4.在不同温度下,向容积为V L的密闭容器中加入0.5 mol NO和0.5 mol活性炭,发生反应:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g) ΔH<0,达到平衡时的数据如下:
温度/℃ T1 T2 下列有关说法正确的是( ) A.由上述信息可推知:T1>T2
B.T2 ℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,c(N2)∶c(NO)增大 C.T1 ℃时,若开始时反应物的用量均减少一半,平衡后NO的转化率增大 D.T1 ℃时,该反应的平衡常数K=
5.一定温度下,某恒温密闭容器中存在如下平衡: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0 减小压强后,下列说法错误的是( ) A.平衡常数不变
B.n(O2)增大
D.c(SO2)增大
C.SO2的体积分数增大 6.下列说法正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
-1
n(C)/mol 0.375
n(CO2)/mol 0.15 B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ·mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据 D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向 7.可逆反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,达到平衡时,下列说法正确的是( ) A.减小容器容积,平衡向右移动 B.加入催化剂,Z的产率增大 C.增大c(X),X的转化率增大 D.降低温度,Y的转化率增大
8.(xx贵州铜仁模拟)可逆反应mA(s)+nB(g)pC(g)+qD(g)反应过程中其他条件不变时C的百分含量C%与温度(T)和压强(p)的关系如图所示,下列叙述中正确的是( )
-1
图1
图2
A.达到平衡后,使用催化剂,C%将增大
B.达到平衡后,若升高温度,化学平衡向逆反应方向移动 C.方程式中n>p+q
D.达到平衡后,增加A的量有利于化学平衡向正反应方向移动
9.(xx福建四地六校模拟)已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,向某容积恒定的密闭容器中按体积比2∶1充入SO2和O2,在一定条件下发生反应。右图是某物理量(Y)随时间(t)变化的示意图(图中T表示温度),Y可以是( ) A.O2的体积分数
B.SO2的转化率
D.混合气体的密度
C.密闭容器内的压强
10.一定条件下合成乙烯发生反应:6H2(g)+2CO2(g)CH2CH2(g)+4H2O(g)。反应的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是( )
A.生成乙烯的速率:v(M)>v(N) B.平衡常数:KM C.催化剂会影响CO2的平衡转化率 D.若投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1,则图中M点时,CO2的体积分数为15.4% 二、非选择题(本题共3个小题,共50分) 11.(16分)甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景。 (1)若在恒温、恒容的容器内进行反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有 (填序号)。 A.CO的百分含量保持不变 B.容器中H2的浓度与CO的浓度相等 C.容器中混合气体的密度保持不变 D.CO的生成速率与CH3OH的生成速率相等 (2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种:①甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反应能自发进行的原因 是 。 ②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO2-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性(选择性越大,表示生成的该物质越多)影响关系如图所示。则当n(O2)∶n(CH3OH)=0.25时,CH3OH与O2发生的主要反应方程式为 ;在制备H2时最好控制 n(O2)∶n(CH3OH)= 。 12.(xx浙江理综,节选)(18分)催化还原CO2是解决温室效应及能源问题的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化剂存在下,CO2与H2可发生两个平行反应,分别生成CH3OH和CO。反应的热化学方程式如下: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol Ⅰ -1 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2 Ⅱ 某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2,在相同压强下,经过相同反应时间测得如下实验数据: T/K 543 543 553 553 催化剂 Cat.1 Cat.2 Cat.1 Cat.2 CO2转化率/% 12.3 10.9 15.3 12.0 甲醇选择性/% 42.3 72.7 39.1 71.6 [备注]Cat.1:Cu/ZnO纳米棒;Cat.2:Cu/ZnO纳米片;甲醇选择性:转化的CO2中生成甲醇的百分比 已知:①CO和H2的标准燃烧热分别为-283.0 kJ·mol和-285.8 kJ·mol ②H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol 请回答(不考虑温度对ΔH的影响): (1)反应Ⅰ的平衡常数表达式K= 。 (2)有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有 。 A.使用催化剂Cat.1 B.使用催化剂Cat.2 C.降低反应温度 D.投料比不变,增加反应物的浓度 E.增大CO2和H2的初始投料比 (3)表中实验数据表明,在相同温度下不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,其原因 是 。 (4)研究证实,CO2也可在酸性水溶液中通过电解生成甲醇,则生成甲醇的反应发生在 极,该电极反应式是 。 13.(16分)自从1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展。 (1)下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数(K)值。 反应 温度/℃ K 大气固氮N2(g)+O2(g)2NO(g) 27 -313.84×10 ①分析数据可知:大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 ②2 260 ℃时,向容积为2 L的密闭容器中充入0.3 mol N2和0.3 mol O2,20 s时反应达到平衡。则此时得到NO mol,用N2表示的平均反应速率为 。 (2)已知工业固氮反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,在其他条件相同时,分别测定此反应中N2的平衡转化率随压强和温度(T)变化的曲线如图A、B所示,其中正确的是 (填“A”或“B”),T1 T2(填“>”或“<”)。 2 260 1 -1 -1 -1 (3)20世纪末,科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H)为介质,用吸附在它内外表面上的金属钯多晶薄膜作电极,通过电解实现高温常压下的电化学合成氨。其示意图如C所示,阴极的电极反应式为 。 参考答案 考点规范练21 化学平衡的移动 化学反应 进行的方向 1.D 熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。水由气态变成液态是熵减小的过程,A项不符合题意;工业合成氨的反应为N2+3H22NH3,该反应为熵减小的过程,B项不符合题意;将散落的火柴放入火柴盒是熵减小的过程,C项不符合题意;固态碘升华属于熵增加的过程,D项符合题意。 2.A 食物在常温下腐败是自发进行的,A项正确;放热反应不一定都是自发进行的,如煤炭燃烧要加热到一定温度才能自发进行,B项错误;自发反应由焓变和熵变两个方面决定,熵变增大的反应不一定能自发进行,如H2O通电生成H2和O2的反应不能自发进行,C项错误;电解池的反应属于非自发反应,D项错误。 3.D 运用三段式求算m。设转化的X的物质的量为n mol。 X(g)+mY(g)3Z(g) 起始(mol) 转化(mol) 平衡(mol) 1 2 0 3n 3n + n (1-n) mn (2-mn) 据:(1-n)∶(2-mn)∶3n=30%∶60%∶10% 求得:n=0.1,m=2。 由m=2知,A项正确;由第二次平衡时,X、Y、Z的体积分数不变可知两次平衡的平衡常数相同,则B项正确;由m和n的数值及起始量可计算出X、Y二者的平衡转化率都为10%,C项正确;第二次平衡时,c(Z)==0.2 mol·L,D项错误。 -1
2019年高考化学一轮复习第七单元化学反应速率和化学平衡考点规范练21化学平衡的移动化学反应进行的方向
