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课练21__化学平衡状态、化学平衡移动及图像分析练基础1.将1molN2和3molH2充入某固定容积的密闭容器中,在一定条件下,发生反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0并达到平衡,改变条件。下列关于平衡移动的说法中正确的是()选项改变条件平衡移动方向A使用适当催化剂
平衡向正反应方向移动B升高温度平衡向逆反应方向移动C再向容器中充入1molN2和3molH2平衡不移动D向容器中充入氦气平衡向正反应方向移动2.在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g)⇌xC(g)符合图Ⅰ所示关系,φ(C)表示
C气体在混合气体中的体积分数。由此判断,下列关于图Ⅱ的说法不正确的是()A.p3>p4,y轴表示A的转化率B.p3>p4,y轴表示B的转化率C.p3>p4,y轴表示B的质量分数D.p3>p4,y轴表示混合气体的平均相对分子质
量3.如图所示曲线表示其他条件一定时,反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)ΔH<0中,NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是()A.a点B.b点C.c点D.d点4.对密闭容器中
进行的反应:X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)绘制如下图像,下列说法错误的是()A.依据图甲可判断正反应为放热反应B.在图乙中,虚线可表示使用了催化剂后X的转化率C.图丙可表示减小压强,平衡向逆反应方向移动
D.依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应的ΔH<05.一种燃煤脱硫技术的原理是CaO(s)+3CO(g)+SO2(g)⇌CaS(s)+3CO2(g)ΔH=-394.0kJ·mol-1。保持其他条件不变,不同温度下起始时CO物质的量与平衡时体系
中CO2的体积分数的关系如图所示(T表示温度)。下列有关说法正确的是()A.T1>T2B.b点SO2的转化率最高C.b点后曲线下降是因为CO体积分数升高D.减小压强可提高CO、SO2的转化率练高考6.[2022·广东卷,13]恒容密闭容器中,BaSO4(s
)+4H2(g)⇌BaS(s)+4H2O(g)在不同温度下达平衡时,各组分的物质的量(n)如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的ΔH<0B.a为n(H2O)随温度的变化曲线C.向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动D.向平衡体系中加入BaSO
4,H2的平衡转化率增大7.[2022·湖南卷,12]反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示:下列有关四种不同反应进程的说法正确的是()A.进程Ⅰ是吸热反应B.平衡时P的产率:Ⅱ>ⅠC.生成
P的速率:Ⅲ>ⅡD.进程Ⅳ中,Z没有催化作用8.[2022·江苏卷,13]乙醇水催化重整可获得H2。其主要反应为C2H5OH(g)+3H2O(g)===2CO2(g)+6H2(g)ΔH=173.3kJ·mol-1CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(g)
ΔH=41.2kJ·mol-1在1.0×105Pa、n始(C2H5OH)∶n始(H2O)=1∶3时,若仅考虑上述反应,平衡时CO2和CO的选择性及H2的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性=n生成(C
O)n生成(CO2)+n生成(CO)×100%。下列说法正确的是()A.图中曲线①表示平衡时H2产率随温度的变化B.升高温度,平衡时CO的选择性增大C.一定温度下,增大n(C2H5OH)n(H2O)可提高乙醇平衡转化率
D.一定温度下,加入CaO(s)或选用高效催化剂,均能提高平衡时H2产率练模拟9.[2023·聊城模拟]丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8⇌C3H6+H2。600℃,将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关
系如图。已知:①C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)ΔH=-2220kJ·mol-1②C3H6(g)+92O2(g)===3CO2(g)+3H2O(l)ΔH=-2058kJ·mol-1③H2(g)+12O2(g)===H2O(l)ΔH=-286kJ·m
ol-1下列说法不正确的是()A.C3H8(g)===C3H6(g)+H2(g)ΔH=+124kJ·mol-1B.c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2⇌CO+H2OC.其他条件不变,投料比c(C3H8)c(CO2)越大,C3H8转化率越大D
.若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)10.[2023·攀枝花质检]已知反应:CO(g)+3H2(g)⇌CH4(g)+H2O(g)。起始以物质
的量之比为1∶1充入反应物,不同压强条件下,H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是()A.上述反应的ΔH<0B.N点时的反应速率一定比M点的快C.降低温度,H2的转化率可达到100%D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强11.[2023·潍坊
质检]一定温度下,在2L恒容密闭容器中加入1molN2和3molH2发生反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0,NH3的物质的量与时间的关系如表所示。下列说法正确的是()时间/min0246n(NH3)/mol00.20.30.3A.该反应可以
在高温下自发进行B.在6min末再加入1molN2和3molH2,反应达新平衡时,N2的转化率大于15%C.正反应合成氨的活化能大于逆反应氨分解的活化能D.升高温度,可使正反应速率减小,逆反应速率增大,故平
衡逆向移动12.[2023·河南信阳质量检测]在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)⇌zC(g),图甲表示200℃时容器中A、B、C的物质的量随时间的变化,图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始时n(A)n(B)的变化关系。
则下列结论正确的是()A.200℃时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1B.由图乙知反应xA(g)+yB(g)⇌zC(g)的ΔH>0,且a=2C.若在图甲所示的平衡状态下,向体系中充入He,重新达到平衡前v(正)>v(
逆)D.200℃、6min时,向容器中充入2molA和1molB,重新达到平衡时,A的体积分数大于0.513.[2023·威海一模]在一定压强下,向10L密闭容器中充入1molS2Cl2和1molCl2,发生反应S
2Cl2(g)+Cl2(g)⇌2SCl2(g)ΔH。S2Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示,下列说法错误的是()A.A、B、C、D点中,达到平衡状态的为A点B.达到平衡后继续加热,平衡向逆反应方向移动C.
ΔH<0D.一定温度下,在恒容密闭容器中,达到平衡后再按原比例投入S2Cl2与Cl2,重新达到平衡后,Cl2转化率不变一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题意。1.反应N2O4(g)⇌2NO2
(g)ΔH=+57kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.A、C两点的反应速率:A>CB.A、C两点气体的颜色:A深,C浅C.A、C
两点气体的平均相对分子质量:A>CD.由状态B到状态A,可以用加热的方法2.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.溴水中有下列平衡:Br2+H2O⇌HBr+HBrO,当加入少量AgNO3溶液后,溶液的
颜色变浅B.对2HI(g)⇌H2(g)+I2(g),缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深C.反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动D.对于合成NH3反应,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施3.某化学研究小组探究外界条件对化学反应mA(
g)+nB(g)⇌pC(g)的速率和平衡的影响图像如下,下列判断正确的是()A.由图甲可知,T1<T2,该反应的正反应为吸热反应B.由图乙可知,m+n<pC.图丙中,表示反应速率v正>v逆的是点ZD.图丁中,若m+
n=p,则曲线a一定使用了催化剂4.为探究浓度对化学平衡的影响,某同学进行如下实验。下列说法不正确的是()A.该实验通过观察颜色变化来判断生成物浓度的变化B.观察到现象a比现象b中红色更深,即可证明增加反应物浓度,平
衡正向移动C.进行Ⅱ、Ⅲ对比实验的主要目的是防止由于溶液体积变化引起各离子浓度变化而干扰实验结论得出D.若Ⅰ中加入KSCN溶液的体积改为2mL也可以达到实验目的5.[2023·广东兴宁一中期末]向1L的密闭容器中加入1molX、0.3molZ和一定量的Y三种
气体。一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图甲所示。图乙为t2时刻改变反应条件后,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。下列说法不正确的是()A.Y的起始物质的量为0.5molB
.反应体系的压强:t4~t5阶段等于t5~t6阶段C.该反应的化学方程式为2X(g)+Y(g)⇌3Z(g)ΔH>0D.反应物X的转化率:t6点比t3点高6.[2023·江苏海安期末]汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),一定温度下,在三个容积均为2
.0L的恒容密闭容器中起始物质的量与反应温度如表所示,反应过程中甲、丙容器中CO2的物质的量随时间变化关系如图所示:容器温度/℃起始物质的量/molNO(g)CO(g)甲T10.200.20乙T10.300.30丙T20
.200.20下列说法正确的是()A.该反应的正反应为吸热反应B.达到平衡时,乙中CO2的体积分数比甲中的小C.T1℃时,若起始时向甲中充入0.40molNO、0.40molCO、0.40molN2和0.40molCO2,则反应达到新平衡前v正>v逆D.T2℃时,若起始时向丙中充入0.06mol
N2和0.12molCO2,则达到平衡时N2的转化率小于40%7.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。已知:①C4H10(g)+12O2(g)===C4H8(g)+H2O(g)ΔH1=-119kJ·mol-1②H2(g)+12O2(g)===H2O(g)ΔH2=-2
42kJ·mol-1丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)⇌C4H8(g)+H2(g)ΔH3。下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是()A.增大压强,升高温度B.升高温度,减小压强C.降低温度,增大压强D.
减小压强,降低温度8.已知:2CH3COCH3(l)催化剂△CH3COCH2COH(CH3)2(l)ΔH。取等量CH3COCH3分别在0℃和20℃下反应,测得其转化率(α)随时间(t)变化的关系曲线如
图所示。下列说法正确的是()A.曲线Ⅰ表示20℃时反应的转化率B.升高温度能提高反应物的平衡转化率C.在a点时,曲线Ⅰ和Ⅱ表示的化学平衡常数相等D.反应物的化学反应速率的大小顺序:d<b<c9.当1,3丁二烯和溴单质以物质的量之比为1∶1加成时,其反应
机理及能量变化如下:不同反应条件下,经过相同时间测得生成物组成如下表:实验编号反应条件反应时间产物中A的物质的量分数产物中B的物质的量分数1-15℃tmin62%38%225℃tmin12%88%下列分析不合理的是()A.产物A、B互为同分异构体,由中间体生成A、B的反应互相
竞争B.实验1测定产物组成时,体系已达平衡状态C.相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快D.实验1在tmin时,若升高温度至25℃,部分产物A会经活性中间体C转化成产物B10.在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应:LaNi5(s)+3H2(g)⇌
LaNi5H6(s)ΔH=-301kJ·mol-1。在某温度下,达到平衡状态,测得氢气压强为2MPa。下列说法不正确的是()A.当LaNi5的浓度不再变化时,该反应达到平衡状态B.若温度不变,缩小容器的容积至原来的一半,重新达
到平衡时H2的压强仍为2MPaC.扩大容器的容积,重新达到平衡时n(H2)增大D.增大压强,降低温度,有利于储氢二、非选择题:本题共3小题。11.氢是人们公认的清洁能源,作为低碳和零碳能源正在脱颖而出,氢的
获得及以氢为原料的工业生产工艺成为科技工作者研究的重要课题。(1)工业生产中可利用H2还原CO2制备清洁能源甲醇。①已知CO(g)和H2(g)的燃烧热ΔH分别为-283.0kJ·mol-1、-285.8kJ·mol-1。CO与H2合成甲醇的能量变化如图
所示。则用CO2和H2(g)制备甲醇(l)的热化学方程式为_________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________。②将一定量的CO2和H2充入某恒容密闭容器中发生上述反应,测得在不同催化剂作用下,相同时间内CO2的转化率与
温度的关系如图所示。催化效果最好的催化剂是________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”),该反应在a点达到平衡状态,a点的转化率比b点的高,其原因是________________________________________________。(2)利用CO和水蒸气
可制备H2,反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)。将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入容积为2L的恒容密闭容器中进行上述反应,得到的两组数据如表所示:①该反应的正反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。②900℃时
,0~3min内反应的平均速率v(H2O)=________,达到平衡时c(H2)=________。(保留2位小数)12.丙烯是重要的有机化工原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷等。“丁烯裂解法”是一种重要的丙烯生产法,生产过程中会有生
成乙烯的副反应发生。反应如下:主反应:3C4H8⇌4C3H6;副反应:C4H8⇌2C2H4。测得上述两反应的平衡体系中,各组分的质量分数(w%)随温度(T)和压强(p)变化的趋势分别如图1和图2所示:(1)平衡体系中的丙烯和乙烯的
质量比m(C3H6)m(C2H4)是工业生产丙烯时选择反应条件的重要指标之一,从产物的纯度考虑,该数值越高越好,从图1和图2中表现的趋势来看,下列反应条件最适宜的是________(填字母序号)。A.300℃0.1MPaB.700℃0.1MPaC.30
0℃0.5MPaD.700℃0.5MPa(2)有研究者结合图1数据并综合考虑各种因素,认为450℃的反应温度比300℃或700℃更合适,从反应原理角度分析其理由可能是________________________________________
________________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(3)图2中,随压强增大,平衡体系中丙烯的质量分数呈上升趋势,从平衡角度解释其原因是
____________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________。13.[2023·河
北衡水联考]S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料。已知:Ⅰ.S2(l)+Cl2(g)⇌S2Cl2(g)ΔH1Ⅱ.S2Cl2(g)+Cl2(g)⇌2SCl2(g)ΔH2Ⅲ.相关化学键的键能如下表所示:化学键S—SS—ClCl—Cl键能/(
kJ·mol-1)abc请回答下列问题:(1)若反应Ⅱ正反应的活化能E1=dkJ·mol-1,则逆反应的活化能E2=________kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代数式表示)。(2)一定压强下,向10L密闭容器中充入1molS2Cl2和1molCl2发生反应Ⅱ。Cl2与SCl2的消耗速
率(v)与温度(T)的关系如图所示。①A、B、C、D四点对应状态下,达到平衡状态的有________(填序号),理由为_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。②ΔH2________(填“>”“<”或“=”)0。(3)已知ΔH
1<0。向恒容绝热的容器中加入一定量的S2(l)和Cl2(g),发生反应Ⅰ,5min时达到平衡,则3min时容器内气体压强________(填“>”“<”或“=”)5min时的压强。(4)一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,达到平衡后缩小容器容积,重新达到平衡后,Cl
2的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),理由为________________________________________________________________________。