2019-2020年高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第三單元 化學平衡的移動學案 蘇教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 專題2 化學反應速率與化學平衡 第三單元 化學平衡的移動學案 蘇教版選修4 1．B 在一定條件下，發(fā)生CO(g) + NO2(g)CO2(g) + NO(g) ΔH< 0 的反應，達到平衡后，保持體積不變，降低溫度，混合氣體的顏色（　?。? A．變深 B．變淺 C．不變 D．無法判斷 2．B 下列事實，不能用勒夏特列原理解釋的是（　?。? A．氯水中有下列平衡Cl2+ H2OHCl + HClO，當加入AgNO3溶液后，溶液顏色變淺 B．對2HI(g) H2(g) + I2(g)，平衡體系增大壓強可使顏色變深 C．反應CO+NO2CO2+NO △H< 0，升高溫度可使平衡向逆反應方向移動 D．合成NH3反應，為提高NH3的產率，理論上應采取降低溫度的措施 3．B 對平衡CO2(g) CO2(aq) △H = -19.75 kJ/mol，為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，應采用的方法是（　?。? A．升溫增壓 B．降溫減壓 C．升溫減壓 D．降溫增壓 4．B 反應：A(氣)+3B(氣) 2C(氣) △H＜0，將氣體混合物的溫度降低，下列敘述中正確的是（　　） A．正反應速率加大，逆反應速率變小，平衡向正反應方向移動 B．正反應速率變小，逆反應速率加大，平衡向逆反應方向移動 C．正反應速率和逆反應速率都變小，平衡向正反應方向移動 D．正反應速率和逆反應速率都變小，平衡向逆反應方向移動 5．B 一定條件下的反應：PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g) △H>0，達到平衡后，下列情況使PCl5分解率降低的是（　?。? A．溫度、體積不變，充入氬氣 B．體積不變，對體系加熱 C．溫度、體積不變，充入氯氣 D．溫度不變，增大容器體積 6．C 在373 K時，把0.5 mol N2O4通入體積為5 L的真空密閉容器中，立即出現(xiàn)紅棕色。反應進行到2 s時，NO2的濃度為0.02 molL-1。在60 s時，體系已達平衡，此時容器內壓強為開始的1.6倍。下列說法正確的是（　　） A．前2 s，以N2O4的濃度表示的反應速率為0. 01 molL-1s-1 B．在2 s時體系內的壓強為開始時的1.1倍 C．在平衡時體系內含N2O4 0. 25 mol D．平衡時，如果壓縮容器體積，則可提高N2O4的轉化率 7．C 合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，其反應原理為： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H = -92.4 kJ/mol 一種工業(yè)合成氨的簡易流程圖如下： （1）步驟Ⅱ中制氫氣原理如下： 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 對于反應①，一定可以提高平衡體系中的H2百分含量，又能加快反應速率的措施是_____。 a. 升高溫度 b. 增大水蒸氣濃度 c. 加入催化劑 d. 降低溫度 利用反應②，將CO進一步轉化，可提高H2產量。若1 mol CO和H2的混合氣體（CO的體積分數(shù)為20%）與H2O反應，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合氣體，則CO轉化率為__________。 （2）圖 1 表示 500℃、60.0 MPa 條件下，原料氣投料比與平衡時 NH3體積分數(shù)的關系，根據(jù)圖中 a 點數(shù)據(jù)計算N2的平衡體積分數(shù)：_________。 （3）依據(jù)溫度對合成氨反應的影響，在圖2 坐標系中，畫出一定條件下的密閉容器內，從通入原料氣開始，隨溫度不斷升高，NH3物質的量變化的曲線示意圖。 （4）簡述本流程中提高合成氨原料總轉化率的方法：_____________________。 8．B 在容積恒定的密閉容器中，一定量的SO2與1.1 mol O2發(fā)生反應： 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) △H＜0。當氣體的物質的量減少0.315 mol時，反應達到平衡，SO2的平衡轉化率是90%。下列說法正確的是（　　） A．相同條件下，平衡時若充入稀有氣體，SO2的轉化率增大 B．反應開始時，向容器中通入的SO2的物質的量是0.7 mol C．保持其他條件不變，僅降低溫度，正反應速率減小程度比逆反應速率減小程度大 D．保持其他條件不變，僅縮小容器體積，反應達到平衡時容器中有1.485 mol氣體 第2節(jié) 化學平衡圖像問題 1．B 下圖曲線a 表示放熱反應X(g) + Y(g)Z(g) + M(g) + N(s)進行過程中X的轉化率隨時間變化的關系。若要改變起始條件，使反應過程按b 曲線進行，可采取的措施是（　?。? A．升高溫度 B．加大X的投入量 C．加催化劑 D．增大體積 2．B 在一定條件下，固定容積的密閉容器中反應：2NO2(g) 2NO(g) + O2(g) △H＞0，達到平衡。當改變其中一個條件X，Y隨X的變化符合圖中曲線的是（　?。? A．當X表示溫度時，Y表示NO的物質的量 B．當X表示壓強時，Y表示NO2的轉化率 C．當X表示反應時間時，Y表示混合氣體的密度 D．當X表示NO2的物質的量時，Y表示O2的物質的量 3．B 在一定溫度不同壓強下（P1＜P2），可逆反應2X(g) 2Y(g) + Z(g)中，生成物Z在反應混合物中的體積分數(shù)（ψ）與反應時間（t）的關系有以下圖示，正確的是（　?。? 4．C 電鍍廢液中Cr2O72-可通過下列反應轉化成鉻黃(PbCrO4)：Cr2O72-(aq) + 2Pb2+(aq) + H2O(l) 2PbCrO4(s) + 2H+(aq) ΔH< 0，該反應達平衡后，改變橫坐標表示的反應條件，下列示意圖正確的是（　?。? 5．C 一密閉容器中發(fā)生下列反應N2 + 3H2 2NH3 ΔH< 0，下圖是某一時間段中反應速率與反應進程的曲線關系圖?；卮鹣铝袉栴}： （1）處于平衡狀態(tài)的時間段是__________。 （2）t1、t3、t4時刻，體系中分別是什么條件發(fā)生了變化？_________、_________、________。 （3）下列時間段中，氨的百分含量最高的是（　?。? A．t0~t1 B．t2~t3 C．t3~t4 D．t5~t6 6．B 在密閉的容器中進行的反應：H2(g) + I2(g) 2HI(g)，在溫度T1和T2時，產物的量或時間的關系如下圖所示，符合圖像的正確的判斷是（　?。? A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0 C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜0 7．C 一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中反應CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)達到化學平衡狀態(tài)。 （1）該反應的平衡常數(shù)表達式K = _________；根據(jù)右圖，升高溫度，K值將_____（填“增大”、“減小”或“不變”）。 （2）500℃時，從反應開始到達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應速率是_____________（用nB、tB表示）。 （3）判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是_________（填字母）。 a. v生成（CH3OH）= v消耗（CO） b. 混合氣體的密度不再改變 c. 混合氣體的平均相對分子質量不再改變 d. CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化 （4）300℃時，將容器的容積壓縮到原來的1/2，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產生的影響是_________（填字母）。 a. c(H2)減少 b. 正反應速率加快，逆反應速率減慢 c. CH3OH 的物質的量增加 d. 重新平衡時c(H2)/c(CH3OH)減小 8．B 對可逆反應：A(g) + B(s) C(s) + D(g) ΔH>0。下圖所示為正逆反應速率（v）與時間（t）關系的示意圖，如果在t1時刻改變以下條件：①加入A；②加入催化劑；③加壓；④升溫；⑤減少C，符合圖示的條件是（　　） A．②③ B．①② C．③④ D．④⑤ 9．B 在恒容密閉容器中存在下列平衡：CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物質的量濃度c(CO2)與溫度T的關系如下圖所示。下列說法錯誤的是（　　） A．反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的△H＞0 B．在T2時，若反應處于狀態(tài)D，則一定有v(正)＜v(逆) C．平衡狀態(tài)A與C相比，平衡狀態(tài)A的c(CO)小 D．若T1、T2時的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1＜K2 10．C 一定條件下，通過下列反應可以制備特種陶瓷的原料MgO：MgSO4(s) + CO(g) MgO(s) + CO2(g) +SO2(g) △H＞0。該反應在恒容的密閉容器中達到平衡后，若僅改變圖中橫坐標x的值，重新達到平衡后，縱坐標y隨x變化趨勢合理的是（　?。? 選項 x y A 溫度 容器內混合 氣體的密度 B CO的 物質的量 CO2與CO的 物質的量之比 C SO2的濃度 平衡常數(shù)K D MgSO4的質量 （忽略體積） CO的轉化率 11．B 下列各表述與示意圖一致的是（　?。? A．圖①表示在密閉容器中進行反應： A(g) + 3B(g)2C(g)，混合氣體的平均相對分子質量隨溫度的變化情況，可推知正反應的△H>0 B．圖②中曲線表示反應2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)；ΔH<0正、逆反應的平衡常數(shù)K隨溫度的變化 C．圖③表示10 mL 0.01 molL-1 KMnO4酸性溶液與過量的0.1 molL-1 H2C2O4溶液混合時，n(Mn2+) 隨時間的變化 D．圖④中 a、b 曲線分別表示反應 CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)；ΔH < 0使用和未使用催化劑時，反應過程中的能量變化 12．C 已知反應：2CH3COCH3(l) CH3COCH2C(OH)(CH3)2(l)。取等量CH3COCH3，分別在 0℃和 20℃ 下，測得其轉化分數(shù)隨時間變化的關系曲線（Y–t）如下圖所示。下列說法正確的是（　　） A．b 代表 0℃下 CH3COCH3 的 Y–t 曲線 B．反應進行到20 min末，CH3COCH3的>1 C．升高溫度可縮短反應達平衡的時間并能提高平衡轉化率 D．從Y = 0到Y= 0.113，CH3COCH2C(OH)(CH3)2的= 1 13．C 有一化學平衡：mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(如圖)表示的是轉化率與壓強、溫度的關系。分析圖中曲線可以得出的結論是（　?。? A．正反應吸熱；m+n>p+q B．正反應吸熱；m+np+q D．正反應放熱；m+n、=、<” ）判斷的理由是_______________________________。 （6）達到第三次平衡后，將容器的體積擴大一倍，假定10 min 后達到新的平衡，請在下圖中用曲線表示Ⅳ階段體系中各物質的濃度隨時間變化的趨勢（曲線上必須標出A、B、C）。 15．C 反應：2H2SO4(l) =2SO2(g) + O2(g) + 2H2O(g) △H = +550 kJ/mol。 它由兩步反應組成： ⅰ. H2SO4(l) = SO3(g) + H2O(g) △H = +177 kJ/mol； ⅱ. SO3(g)分解。 L(L1、L2)、X 可分別代表壓強或溫度。下圖表示L一定時，ⅱ中SO3(g)的平衡轉化率隨X的變化關系。 ①X代表的物理量是_____________。 ②判斷L1、L2的大小關系，并簡述理由：________________________________。 ——————————————————— 第3節(jié) 化學反應速率和化學平衡的應用 1．C 打開冰鎮(zhèn)的碳酸飲料瓶蓋后，瓶中為什么立即泛起大量泡沫，用化學反應原理解釋。 2．C 為了得到不含氯化氫的氯氣，為什么常用排飽和食鹽水法收集氯氣？用下圖裝置做完了甲烷與氯氣反應的實驗后，有時發(fā)現(xiàn)氯化鈉溶液中有細小的晶體，經檢驗后得知是氯化鈉，為什么？ 3．C 化學反應原理在科研和生產中有廣泛應用。 （1）利用“化學蒸氣轉移法”制備 TaS2 晶體，發(fā)生如下反應： TaS2(s) + 2I2(g) TaI4(g) + S2(g) △H > 0 （I） 反應（I）的平衡常數(shù)表達式 K = ________，若 K = 1，向某恒容密閉容器中加入 1 mol I2(g) 和足量 TaS2(s)，I2(g) 的平衡轉化率為__________。 （2）如圖所示，反應（I）在石英真空管中進行，先在溫度為 T2的一端放入未提純的TaS2粉末和少量 I2 (g)，一段時間后，在溫度為 T1的一端得到了純凈的 TaS2 晶體，則溫度 T1 ____T2（填“ > ”“ < ”或“ = ”）。上述反應體系中循環(huán)使用的物質是_________________。 4．C 用 Cl2 生產某些含氯有機物時會產生副產物 HCl。利用反應 A，可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。 反應A：4HCl + O2 2Cl2 + 2H2O，對于反應 A，下圖是 4 種投料比 [ n(HCl) ：n(O2)，分別為 1 :1、2 :1、4 :1、6 :1 ] 下，反應溫度對 HCl平衡轉化率影響的曲線。 ①曲線 b 對應的投料比是_________。 ②當曲線 b、 c、 d 對應的投料比達到相同的HCl平衡轉化率時，對應的反應溫度與投料比的關系__________。 ③投料比為 2 ：1、溫度為 400℃ 時，平衡混合氣中 Cl2 的物質的量分數(shù)是_________。 5．C 在一支試管中加入3 mL乙醇，然后邊振蕩試管邊慢慢加入2 mL 濃硫酸和2 mL乙酸，連好裝置后，用酒精燈緩慢加熱，將產生的蒸氣經導管通到飽和碳酸鈉溶液的液面上。試從化學反應速率和平衡角度認識反應的條件。 6．B 硫與氧氣反應的主要產物是 SO2，但也有部分 SO2繼續(xù)被氧化為 SO3。相同條件下一定量的硫分別在空氣和在氧氣中充分燃燒后產物的成分（體積分數(shù)）如下表： SO2 SO3 空氣 94%~95% 5%~6% 氧氣 97%~98% 2%~3% 硫在純氧中燃燒產物里 SO3 含量比空氣中少的原因是___________________。 在一定的溫度和壓強下，工業(yè)上如何提高 SO2的轉化率？ ——————————————————— 第三單元 化學平衡的移動 第1節(jié) 化學平衡的移動原理 1．B 2．B 3．D 4．C 5．C 6．B 7．（1） a 90% （2）14.5% （3） （4）對原料氣加壓；分離液氨后，未反應的N2、H2循環(huán)使用 8．B 第2節(jié) 化學平衡圖像問題 1．C 2．B 3．B 4．A 5．（1）t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6 （2）升高溫度、加催化劑、減小壓強 （3）A 6．D 7．（1），減小 （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）向正反應方向移動；從反應體系中移出產物C （5）＞；此反應為放熱反應，降低溫度，平衡向正反應方向移動。 （6） 15．①壓強 ②L1〈L2 SO3(g)分解的熱化學方程式：2SO3(g)=2SO2(g)+O2(g) △H = + 196 kJ/mol，當壓強一定時，溫度升高，平衡轉化率增大。 第3節(jié) 化學反應速率和化學平衡的應用 1．①CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) ?H﹤0 ②CO2(g) CO2(aq) ?H﹤0 升溫和減壓，平衡①、②都逆向移動，CO2溢出。 2．飽和食鹽水不能溶解氯氣，可以溶解氯化氫。 由NaCl Cl- + Na+ 可知，由于甲烷和氯氣在光照下反應產生了氯代甲烷和HCl，HCl溶于水后產生的Cl- 使上述平衡逆向移動。 3．（1） 67% （2）＜ I2 4．①4 ：1 ②投料比越高，對應的反應溫度越低 ③30.8% 5．速率：濃硫酸作催化劑；酒精燈緩慢加熱，升高溫度。 平衡：乙醇稍過量，即增大另一反應物的量；將產生的乙酸乙酯經導管導出，即移走生成物。 6．原因：2SO2+O22SO3 △H<0。 純氧中O2濃度大，SO2和O2反應時單位時間內放熱多，體系溫度更高，平衡向SO3分解的方向移動。 提高SO2的轉化率的方法：①通入過量的空氣 ②分離出生成的SO3 ③循環(huán)利用SO2和O2