《2020版高考化學大一輪復習 第7章 化學反應的方向、限度與速率 4 第2節(jié) 化學平衡移動原理及應用檢測 魯科版.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020版高考化學大一輪復習 第7章 化學反應的方向、限度與速率 4 第2節(jié) 化學平衡移動原理及應用檢測 魯科版.doc（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第2節(jié) 化學平衡移動原理及應用 [課后達標檢測] 一、選擇題 1．(2019張家口模擬)下列說法不能用勒夏特列原理來解釋的是(　　) A．在一定濃度的鹽酸中加入氫氧化鈉溶液，體系溫度逐漸升高，隨后又逐漸降低 B．夏天打開啤酒，會有大量氣泡冒出 C．實驗室制備氯氣時，用排飽和氯化鈉溶液收集氯氣 D．在K2CrO4溶液中加入幾滴稀硫酸，顏色由黃色變?yōu)槌壬? 解析：選A。HCl＋NaOH===NaCl＋H2O不屬于可逆反應，不存在化學平衡，故不能用勒夏特列原理解釋。 2．對于可逆反應：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，下列說法正確的是(　　) A．加入催化劑，平衡正向移動 B．在恒溫、恒容條件下，加入氫氧化鈉，平衡不移動 C．在恒溫、恒壓條件下，通入He，平衡不移動 D．降溫，平衡正向移動 解析：選D。A項，催化劑不影響化學平衡的移動，A錯；B項，加入的NaOH會吸收二氧化碳氣體，平衡正向移動，B錯；C項，恒溫、恒壓下通入He，體系體積會增大，相當于減小壓強，則平衡逆向移動，C錯。 3．(2019煙臺自主練習)已知NO和O2經(jīng)反應①和反應②轉化為NO2，其能量變化隨反應過程如圖所示。 ①2NO(g)N2O2(g)　ΔH1，平衡常數(shù)K1 ②N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH2，平衡常數(shù)K2 下列說法中不正確的是(　　) A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的平衡常數(shù)K＝K1/K2 C．2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2 D．反應②的速率大小決定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應速率 解析：選B。由題圖可知，反應①和反應②的反應物總能量均高于生成物總能量，所以ΔH1<0，ΔH2<0，A項正確；反應①＋反應②得2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，所以K＝K1K2，B項錯誤；反應①＋反應②得2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2，C項正確；反應速率主要取決于慢反應的反應速率，反應②的活化能大于反應①，所以反應②的反應速率小于反應①，故反應②的速率大小決定2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的反應速率，D項正確。 4. (2019貴陽一模)一定條件下，向密閉容器中充入一定量的NH3。反應2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)達到平衡時，N2的體積分數(shù)與溫度、壓強的關系如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)點時，NH3的轉化率為25% B．達到平衡時，2v正(NH3)＝3v逆(H2) C．b、c兩點對應的平衡常數(shù)：Kb>Kc D．壓強：p1>p2 解析：選A。設起始充入NH3的物質的量為x mol，a點時，生成N2 y mol，則＝0.1，整理得x＝8y，故a點時NH3的轉化率為100%＝25%，A項正確；達到平衡時，3v正(NH3)＝2v逆(H2)，B項錯誤；該反應的正反應是吸熱反應，c點溫度高，平衡常數(shù)大，故Kbv逆 D．T2 ℃時，若起始時向丙中充入0.06 mol N2和0.12 mol CO2，則達平衡時N2的轉化率小于40% 解析：選D。由題圖可知，甲容器中反應先達到平衡狀態(tài)，故T1>T2，升高溫度，平衡時CO2的物質的量減少，說明反應逆向進行，故該反應的正反應為放熱反應，A項正確。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，乙容器中反應相當于對甲容器中的反應增大壓強，該反應為氣體分子數(shù)減小的反應，故增大壓強，平衡正向移動，故達到平衡時，乙中CO2的體積分數(shù)比甲中的大，B項正確。結合題中數(shù)據(jù)可知，T1 ℃甲容器中反應達到平衡時，[CO2]＝0.05 molL－1，[N2]＝0.025 molL－1，[NO]＝0.05 molL－1，[CO]＝0.05 molL－1，故平衡常數(shù)K＝＝10(Lmol－1)，若起始時充入0.40 mol NO、0.40 mol CO、0.40 mol N2和0.40 mol CO2，則濃度商Q＝＝5(Lmol－1)v逆，C項正確。在丙容器中，達到平衡狀態(tài)時，n(N2)＝0.06 mol，根據(jù)等效平衡，起始時充入0.20 mol NO和0.20 mol CO相當于充入0.10 mol N2和0.20 mol CO2，故平衡時N2的轉化率為100%＝40%，現(xiàn)若充入0.06 mol N2和0.12 mol CO2，相當于在丙容器中反應達到平衡后減小壓強，反應逆向進行，故平衡時N2的轉化率大于40%，D項錯誤。 二、非選擇題 8．(2016高考全國卷Ⅰ)CrO和Cr2O在溶液中可相互轉化。室溫下，初始濃度為1.0 molL－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O)隨c(H＋)的變化如圖所示。 (1)用離子方程式表示Na2CrO4溶液中的轉化反應：_____________________________。 (2)由圖可知，溶液酸性增大，CrO的平衡轉化率__________(填“增大”“減小”或“不變”)。根據(jù)A點數(shù)據(jù)，計算出該轉化反應的平衡常數(shù)為_____________________。 (3)升高溫度，溶液中CrO的平衡轉化率減小，則該反應的ΔH________0(填“大于”“小于”或“等于”)。 解析：(1)從題圖可看出，鉻酸根離子在酸性條件下逐漸轉化成重鉻酸根離子，離子方程式為2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O。(2)從圖像看出，酸性越強，c(Cr2O)越大，說明CrO的平衡轉化率越大。A點對應的離子濃度：[Cr2O]＝0.25 molL－1，[H＋]＝1.010－7 molL－1，[CrO]＝1.0 molL－1－0.25 molL－12＝0.5 molL－1。平衡常數(shù)K＝＝＝1.01014 mol－3L3。(3)升高溫度，CrO的平衡轉化率減小，說明平衡向左移動，根據(jù)平衡移動原理，正反應是放熱反應，ΔH<0。 答案：(1)2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O　(2)增大　1.01014 mol－3L3　(3)小于 9．(2016高考全國卷Ⅱ)丙烯腈(CH2===CHCN)是一種重要的化工原料，工業(yè)上可用“丙烯氨氧化法”生產(chǎn)，主要副產(chǎn)物有丙烯醛(CH2===CHCHO)和乙腈(CH3CN)等?；卮鹣铝袉栴}： (1)以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學方程式如下： ①C3H6(g)＋NH3(g)＋O2(g)===C3H3N(g)＋3H2O(g)　ΔH＝－515 kJ/mol ②C3H6(g)＋O2(g)===C3H4O(g)＋H2O(g)　ΔH＝－353 kJ/mol 兩個反應在熱力學上趨勢均很大，其原因是_________________________；有利于提高丙烯腈平衡產(chǎn)率的反應條件是________________；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是__________。 (2)圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應溫度的關系曲線，最高產(chǎn)率對應的溫度為460 ℃。低于460 ℃時，丙烯腈的產(chǎn)率________(填“是”或“不是”)對應溫度下的平衡產(chǎn)率，判斷理由是________________________________________________________________________； 高于460 ℃時，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是________(雙選，填標號)。 A．催化劑活性降低　　　 B．平衡常數(shù)變大 C．副反應增多 D．反應活化能增大 (3)丙烯腈和丙烯醛的產(chǎn)率與n(氨)/n(丙烯)的關系如圖(b)所示。由圖可知，最佳n(氨)/n(丙烯)約為___________________，理由是_________________________________________。 進料氣氨、空氣、丙烯的理論體積比約為____________。 解析：(1)由于反應①和②均為放出熱量較多的反應，產(chǎn)物的能量較低，故兩個反應在熱力學上趨勢很大；由于反應①為放熱反應，且該反應為氣體分子數(shù)增大的反應，故降低溫度和降低壓強均有利于反應正向進行，從而提高丙烯腈的平衡產(chǎn)率；提高丙烯腈反應選擇性的關鍵因素是使用合適的催化劑。(2)反應①為放熱反應，升高溫度，丙烯腈的平衡產(chǎn)率應降低，故低于460 ℃時，丙烯腈的產(chǎn)率不是對應溫度下的平衡產(chǎn)率；高于460 ℃時，催化劑的活性降低、副反應增多均可能導致丙烯腈的產(chǎn)率降低，A、C項正確；該反應為放熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)減小，B項錯誤；升高溫度可以提高活化分子的百分數(shù)，但不能改變反應所需的活化能，D項錯誤。(3)從題圖(b)中可看出當n(氨)/n(丙烯)≈1.0時，丙烯腈的產(chǎn)率最高，此時幾乎沒有丙烯醛；只發(fā)生反應①時NH3、O2、C3H6的物質的量之比為1∶1.5∶1，結合空氣中O2的體積分數(shù)約為20%，可確定進料氣NH3、空氣、C3H6的理論體積之比約為1∶7.5∶1。 答案：(1)兩個反應均為放熱量大的反應　降低溫度、降低壓強　催化劑 (2)不是　該反應為放熱反應，平衡產(chǎn)率應隨溫度升高而降低　AC (3)1.0　該比例下丙烯腈產(chǎn)率最高，而副產(chǎn)物丙烯醛產(chǎn)率最低　1∶7.5∶1 10．(2019廣州一測)氮的固定意義重大，氮肥的使用大幅度提高了糧食產(chǎn)量。 (1)目前人工固氮最有效的方法是___________________________(用一個化學方程式表示)。 (2)自然界發(fā)生的一個固氮反應是N2(g)＋O2(g)2NO(g)，已知N2、O2、NO三種分子中化學鍵斷裂所吸收的能量依次為946 kJmol－1、498 kJmol－1、632 kJmol－1，則該反應的ΔH＝________kJmol－1。該反應在放電或極高溫度下才能發(fā)生，原因是 ________________________________________________________________________。 (3)100 kPa時，反應2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)中NO的平衡轉化率與溫度的關系曲線如圖1，反應2NO2(g)N2O4(g)中NO2的平衡轉化率與溫度的關系曲線如圖2。 ①圖1中A、B、C三點表示不同溫度、壓強下2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)達到平衡時NO的轉化率，則________點對應的壓強最大。 ②100 kPa、25 ℃時，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中N2O4的物質的量分數(shù)為________，N2O4的分壓p(N2O4)＝________kPa，列式計算平衡常數(shù)Kp＝______________________(Kp用平衡分壓代替平衡濃度計算，分壓＝總壓物質的量分數(shù))。 ③100 kPa、25 ℃時，V mL NO與0.5V mL O2混合后最終氣體的體積為________mL。 (4)室溫下，用注射器吸入一定量NO2氣體，將針頭插入膠塞密封(如圖3) ，然后迅速將氣體體積壓縮為原來的一半并使活塞固定，此時手握針筒有熱感，繼續(xù)放置一段時間。從活塞固定時開始觀察，氣體顏色逐漸________(填“變深”或“變淺”)，原因是__________________________________。[已知：2NO2(g)N2O4(g)在幾微秒內(nèi)即可達到化學平衡] 解析：(2)根據(jù)ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，知該反應的ΔH＝946 kJmol－1＋498 kJmol－1－632 kJmol－12＝180 kJmol－1。(3)①圖1中曲線為等壓線，A、C在等壓線下方，B在等壓線上方，A、C點相對等壓線，NO的平衡轉化率減小，則平衡逆向移動，為減小壓強所致，B點相對等壓線，NO的平衡轉化率增大，則平衡正向移動，為增大壓強所致，故壓強最大的點為B點。②100 kPa、25 ℃時，NO2的平衡轉化率為80%，設起始時NO2的濃度為a，則平衡時NO2的濃度為0.2a、N2O4的濃度為0.4a，故N2O4的物質的量分數(shù)為100%＝66.7%。N2O4的分壓p(N2O4)＝100 kPa66.7% ＝66.7 kPa。Kp＝＝＝0.06 (kPa)－1。③V mL NO與0.5V mL O2生成V mL NO2，根據(jù)100 kPa、25 ℃時，2NO2(g)N2O4(g)平衡體系中NO2的轉化率為80%，知平衡時氣體的體積為V mL(1－80%)＋V mL80%＝0.6V mL。(4)根據(jù)題圖2，知2NO2(g)N2O4(g)為放熱反應，將氣體體積壓縮為原來的一半并使活塞固定，相當于增大壓強，會使平衡正向移動，反應放出熱量，直至達到平衡，繼續(xù)放置時氣體溫度降低，促使平衡向正反應方向移動，NO2濃度降低，氣體顏色逐漸變淺。 答案：(1)N2＋3H22NH3 (2)180　N2分子中化學鍵很穩(wěn)定，反應需要很高的活化能 (3)①B?、?6.7%　66.7 ＝＝0.06 (kPa)－1 ③0.6V (4)變淺　活塞固定時2NO2(g)N2O4(g)已達平衡狀態(tài)，因反應是放熱反應，放置時氣體溫度下降，平衡向正反應方向移動，NO2濃度降低