2019版高考化學一輪復習 第五單元 化學反應速率 化學平衡 第3節(jié) 化學平衡移動 化學反應進行的方向課時練.doc
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第3節(jié) 化學平衡移動 化學反應進行的方向 一、選擇題 1．已知反應2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH為正值，ΔS為負值。設ΔH和ΔS不隨溫度的變化而變化，下列說法中正確的是( )。 A．低溫下能自發(fā)進行 B．高溫下能自發(fā)進行 C．低溫下不能自發(fā)進行，高溫下能自發(fā)進行 D．任何溫度下都不能自發(fā)進行 2．250 ℃和 1.01105 Pa時，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋56.76 kJmol－1 能自發(fā)進行，其自發(fā)進行的原因是( )。 A．是吸熱反應 B．是放熱反應 C．是熵減少的反應 D．熵增效應大于能量效應 3．在某一溫度下，某一密閉容器中，M、N、R三種氣體濃度的變化如圖a所示，若其他條件不變，當溫度分別為T1和T2時，N的體積分數(shù)與時間關系如圖b所示。則下列結論正確的是( )。 圖a 圖b A．該反應的熱化學方程式：M(g)＋3N(g)2R(g) ΔH＞0 B．達到平衡后，若其他條件不變，減小容器體積，平衡向逆反應方向移動 C．達到平衡后，若其他條件不變，升高溫度，正、逆反應速率均增大，M的轉化率減小 D．達到平衡后，若其他條件不變，通入稀有氣體，平衡一定向正反應方向移動 4．(2018年遼寧大連測試)將一定量的氨基甲酸銨置于恒容的密閉真空容器中(固體體積忽略不計)，使其達到化學平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/(10－3 molL－1) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 下列有關敘述正確的是( )。 A．在低溫下該反應能自發(fā)進行 B．15 ℃時，該反應的化學平衡常數(shù)約為2.0 C．當混合氣體平均相對分子質量不變時，該反應達到化學反應限度 D．恒溫條件下，向原平衡體系中再充入2 mol NH3和1 mol CO2，達平衡后CO2濃度不變 5．已知反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝Q kJmol－1，在三個不同容積的容器中分別充入1 mol CO與2 mol H2，恒溫恒容，測得平衡時CO的轉化率如下表。下列說法正確的是( )。 編號 溫度/℃ 容器體積 CO轉化率 平衡壓強 ① 200 V1 50% p1 ② 200 V2 70% p2 ③ 350 V3 50% p3 A.反應速率：③>①>② B．平衡時體系壓強：p1∶p2＝5∶4 C．若容器體積V1>V3，則Q<0 D．若實驗②中CO和H2用量均加倍，則CO轉化率<70% 6．(2018屆廣東清遠清城期末)判斷下列反應的熵值增加的是( )。 A．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) B．H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) C．(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) D．Cu(s)＋Cl2(g)===CuCl2(s) 7． 一定溫度下，在三個體積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應：PCl5(g) PCl3(g)＋Cl2(g)。 編號 溫度 /℃ 起始物質的量/mol 平衡物質的量/mol 達到平衡所需時間/s PCl5(g) PCl3(g) Cl2(g) Ⅰ 320 0.40 0.10 0.10 t1 Ⅱ 320 0.80 t2 Ⅲ 410 0.40 0.15 0.15 t3 下列說法正確的是( )。 A．平衡常數(shù)K：容器Ⅱ＞容器Ⅲ B．反應到達平衡時，PCl5的轉化率：容器Ⅱ＜容器Ⅰ C．反應到達平衡時，容器Ⅰ中的平均速率為v(PCl5)＝ molL－1s－1 D．起始時向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol，則反應將向正反應方向進行 二、非選擇題 8．(2018屆吉林吉大附中摸底)甲醇是一種可再生能源，由CO2制備甲醇的過程可能涉及的反應如下： 反應Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1＝－49.58 kJmol－1 反應Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2 反應Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH3＝－90.77 kJmol－1 回答下列問題： (1)反應Ⅱ的ΔH2＝____________，若反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3，則K2＝________(用K1、K3表示)。 (2)反應Ⅲ自發(fā)進行的條件是____________(填“較低溫度”“較高溫度”或“任何溫度”)。 (3)在一定條件下，2 L恒容密閉容器中充入3 mol H2和1.5 mol CO2，僅發(fā)生反應Ⅰ，實驗測得不同反應溫度與體系中CO2的平衡轉化率的關系，如下表所示。 溫度/℃ 500 T CO2的平衡轉化率 60% 40% ①T________(填“高于”或“低于”)500 ℃。 ②溫度為500 ℃時，該反應10 min時達到平衡： a． 用H2表示該反應的速率為____________________________________________。 b．該溫度下，反應Ⅰ的平衡常數(shù)K＝__________。 (4)某研究小組將一定量的H2和CO2充入恒容密閉容器中并加入合適的催化劑(發(fā)生反應Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，測得不同溫度下體系達到平衡時CO2的轉化率(a)及CH3OH的產率(b)，如下圖所示。 ①該反應達到平衡后，為同時提高反應速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是________(填編號)。 A．升高溫度 B．縮小容器體積 C．分離出甲醇 D．增加CO2的濃度 ②據(jù)圖可知當溫度高于260 ℃后，CO的濃度隨著溫度的升高而________(填“增大”“減小”“不變”或“無法判斷”)。 9．已知在298 K和101 kPa條件下，有如下反應： 反應Ⅰ：C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJmol－1 反應Ⅱ：2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH2＝－221 kJmol－1 反應Ⅲ：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH3＝＋180.5 kJmol－1 回答下列問題： (1)汽車尾氣凈化原理為反應Ⅳ：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝________，該反應能自發(fā)進行的條件是________(填“高溫”“低溫”或“任意溫度”)。 (2)如果在一定溫度下，體積為 2 L的密閉容器中發(fā)生化學反應Ⅳ，0～4 min各物質物質的量的變化如下表所示： 物質 NO CO N2 CO2 起始/mol 0.40 1.0 2 min末/mol 2.0 0.80 1.6 4 min末/mol 1.6 ①求0～2 min內用CO來表示的平均反應速率v(CO)＝______________。 ②試計算該溫度下反應Ⅳ的化學平衡常數(shù)K＝________?！? (3)若一定溫度下，在容積可變的密閉容器中，上述反應Ⅳ達到平衡狀態(tài)，此時容積為3 L, c(N2)隨時間t的變化曲線x如下圖所示。 ①若在t2 min時改變一個條件，c(N2)隨反應時間t的變化如曲線y所示，則改變的條件是________。 ②若在t2 min時升高溫度，t3 min時重新達到平衡，請在圖中畫出在t2～t4內c(N2)的變化曲線。 10．(2018屆山西太原一模)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)： (g)＋H2(g) ΔH＝＋124 kJmol－1 (1)部分化學鍵的鍵能如下表所示： 化學鍵 C—H C—C C===C H—H 鍵能/(kJmol－1) 412 348 x 436 根據(jù)反應Ⅰ的能量變化，計算x＝________。 (2)工業(yè)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。請用化學平衡理論解釋通入水蒸氣的原因：__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)已知吉布斯自由能ΔG＝ΔH－TΔS，當ΔG<0時反應可自發(fā)進行。由此判斷反應Ⅰ在________(填“高溫”或“低溫”)更易自發(fā)進行。 (二)制備α氯乙基苯(原理如反應Ⅱ所示)： (g)＋Cl2(g)(g)＋HCl(g) ΔH2＞0 (4)T ℃時，向10 L恒容密閉容器中充入2 mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應Ⅱ，乙苯(或Cl2)、α氯乙基苯(或HCl)的物質的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如下圖所示： ①0～2 min內，以HCl表示的該反應速率v(HCl)＝______________。 ②6 min時，改變的外界條件為________，該條件下的平衡常數(shù)K的數(shù)值＝________。 ③10 min時，保持其他條件不變，再向容器中充入1 mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α氯乙基苯和1 mol HCl，則此時該反應v正______v逆(填“＞”“＜”或“＝” )；若12 min時反應再次達到平衡，則在0～12 min內，Cl2的轉化率α＝________。(計算結果保留三位有效數(shù)字) 11．(2018年貴州黔東南模擬)工業(yè)上利用CO和H2合成甲醇，而CO和H2來源于煤的氣化。回答下列問題。 Ⅰ.(1)已知：①H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH1＝－241.8 kJmol－1 ②C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH2＝－110.5 kJmol－1 則焦炭與水蒸氣反應的熱化學方程式為____________________________________。 (2)已知反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－99 kJmol－1中的相關化學鍵鍵能如下： 化學鍵 H—H C—O C==O H—O C—H E/(kJmol－1) 436 343 x 465 413 則x＝________。 Ⅱ.(3)在一容積可變的密閉容器中，1 mol CO與2 mol H2發(fā)生反應：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g), CO在不同溫度下的平衡轉化率(α)與總壓強的關系如下圖所示。 ①該反應的ΔS________0，圖中的T1________T2。(填“>”“<”或“＝”) ②該合成反應的溫度一般控制在240 ℃～270 ℃，選擇此溫度范圍的原因有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③圖中a點時CH3OH的物質的量分數(shù)為________，該反應的壓強平衡常數(shù)為Kp＝________(kPa)－2(用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓物質的量分數(shù))。 (4)利用合成氣(主要成分為CO和H2)合成甲醇，發(fā)生主要反應如下： Ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1 Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) ΔH2 Ⅲ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH3 上述反應對應的平衡常數(shù)分別為K1、K2、K3，它們隨溫度變化曲線如下圖所示。 則ΔH1________(填“>”“<”或“＝”)ΔH3。理由是_________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 第3節(jié) 化學平衡移動 化學反應進行的方向 1．D 解析：ΔH為正值，ΔS為負值，則ΔG＝ΔH－TΔS＞0，反應不能自發(fā)進行，故選D。 2．D 解析：反應能自發(fā)進行，則有ΔH－TΔS＜0，因ΔH>0，則ΔH
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