2020屆高考化學(xué)考前專題沖刺提升訓(xùn)練：正確理解化學(xué)平衡狀態(tài)及其影響因素【專題訓(xùn)練、專題反思】

1、高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！正確理解化學(xué)平衡狀態(tài)及其影響因素【專題訓(xùn)練】1(2019江西紅色七校第一次聯(lián)考)一定量的 co2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)： c(s)co2(g)2co(g)。平衡時，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：已知：氣體分壓 (p分)氣體總壓 (p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是( ) a550 時，若充入惰性氣體，v正，v逆均減小，平衡不移動b650 時，反應(yīng)達(dá)平衡后co2的轉(zhuǎn)化率為25.0% ct時，若充入等體積的co2和 co，平衡向逆反應(yīng)方向移動d925 時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)kp24.0p總解析：由于反應(yīng)在體積可變的恒壓

2、密閉容器中進(jìn)行，當(dāng)550 時，若充入惰性氣體，容器的容積擴(kuò)大，使反應(yīng)混合物的濃度減小，因此v正，v逆均減小，由于該反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣體體積增大的正反應(yīng)方向移動，a 錯誤；根據(jù)圖像可知在650 時，反應(yīng)達(dá)平衡后co 的體積分?jǐn)?shù)是40%，則 co2的體積分?jǐn)?shù)是60%，假設(shè)平衡時總物質(zhì)的量是1 mol，則反應(yīng)產(chǎn)生0.4 mol co，其中含有co2 0.6 mol，反應(yīng)產(chǎn)生 0.4 mol co 消耗 co2的物質(zhì)的量是0.2 mol， 因此 co2轉(zhuǎn)化率為 0.2 mol(0.6 mol0.2 mol)100%25.0%，b 正確；t時，平衡時co2和 co 的體積分

3、數(shù)都是50%，高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！若充入等體積的co2和 co，化學(xué)平衡不移動，c 錯誤； 925 時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)kpp2copco20.96p總 20.04p總23.04p(總)，d 錯誤。答案： b 2(2019江蘇卷改編 )在恒壓、no 和 o2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時間，測得不同溫度下no轉(zhuǎn)化為no2的轉(zhuǎn)化率如圖中實線所示(圖中虛線表示相同條件下no 的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是( ) a反應(yīng) 2no(g)o2(g)2no2(g)的h0 b圖中 x 點所示條件下，延長反應(yīng)時間能提高no 轉(zhuǎn)化率c圖中 y 點所示條件下

4、，增加o2的濃度不能提高no 轉(zhuǎn)化率d380 下，c起始(o2)5.010 4moll1，no 平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)k2 000 解析：隨溫度升高no 的轉(zhuǎn)化率先升高后降低，說明溫度較低時反應(yīng)較慢，一段時間內(nèi)并未達(dá)到平衡， 分析溫度較高時， 已達(dá)到平衡時的no 轉(zhuǎn)化率可知， 溫度越高 no 轉(zhuǎn)化率越低， 說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，根據(jù)勒夏特列原理分析該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，h1510 42 000，故 d 錯誤。答案： b 3.等物質(zhì)的量的x、y 氣體充入一個密閉容器中，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡：x(g)y(g)2z(g) h0。當(dāng)改變某個條件并達(dá)到新平衡后，下列敘述正確

5、的是 ( ) a升高溫度， x 的體積分?jǐn)?shù)減小b增大壓強(qiáng)， z 的濃度不變c保持容器體積不變，充入一定量的惰性氣體，y 的濃度不變d保持容器體積不變，充入一定量的z，x 的體積分?jǐn)?shù)增大解析： a 項，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，x 的體積分?jǐn)?shù)增大；b 項，增大壓強(qiáng)平衡不移動，但是體積縮小，z 的濃度增大； c 項，不改變參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度，平衡不移動，則y 的濃度不變； d 項為等效平衡，x 的體積分?jǐn)?shù)不變。答案： c 4.co 常用于工業(yè)冶煉金屬，如圖是在不同溫度下co 還原四種金屬氧化物達(dá)平衡后氣體中 lg c(co)/c(co2)與溫度 (t)的關(guān)系曲線圖。下列說法正確的是( ) a

6、工業(yè)上可以通過增高反應(yīng)裝置來延長礦石和co 接觸的時間，減少尾氣中co 的含量高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！bco 不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻(cr) c工業(yè)冶煉金屬銅(cu)時較高的溫度有利于提高co 的利用率dco 還原 pbo2的反應(yīng)h0 解析：增高反應(yīng)裝置來延長礦石和co 接觸的時間，不影響化學(xué)平衡，co 的轉(zhuǎn)化率不變，不會減少尾氣中co 的含量， a 錯誤；由題圖可知用co 冶煉金屬鉻時lg ccocco2一直很大，說明co 的轉(zhuǎn)化率很低，故co 不適宜用于工業(yè)冶煉金屬鉻(cr)，b 正確；用co 冶煉金屬銅時， 隨溫度升高lg ccocco2值增大，說明 co 的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降

7、低，c 錯誤；由題圖可知用co 冶煉金屬鉛時，lg ccocco2隨溫度升高而增大，說明升高溫度平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，d 錯誤。答案： b 5近年來化學(xué)科學(xué)家采用“組合轉(zhuǎn)化”技術(shù)，將二氧化碳在一定條件下轉(zhuǎn)化為重要的化工原料乙烯： 2co2(g)6h2(g)c2h4(g)4h2o(g) h1 411.0 kj mol1。關(guān)于該反應(yīng)，下列圖示與對應(yīng)的敘述相符的是( ) 高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！a圖 1 表示該反應(yīng)分別在有、無催化劑的情況下反應(yīng)過程中的能量變化b圖 2 表示一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡后改變壓強(qiáng)反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的變化c圖 3 表示一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡后改變溫度反應(yīng)平衡常數(shù)的變化d

8、圖 4表示一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡后改變溫度、壓強(qiáng)產(chǎn)物百分含量的變化解析：此反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱的，生成物的能量應(yīng)比反應(yīng)物的高，a 錯誤；壓強(qiáng)增大，反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，b 正確；反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱的，溫度升高，平衡向右移動，平衡常數(shù)k正增大，k逆減小， c 錯誤；溫度升高，反應(yīng)正向移動，產(chǎn)物的百分含量增大，d 錯誤。答案： b 6(2019江蘇卷節(jié)選 )co2的資源化利用能有效減少co2排放，充分利用碳資源。co2催化加氫合成二甲醚是一種co2轉(zhuǎn)化方法，其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng)：反應(yīng)： co2(g)h2(g)=co(g) h2o(g) h41.2 kj mol 1反應(yīng)： 2c

9、o2(g)6h2(g)=ch3och3(g)3h2o(g) h 122.5 kj mol 1在恒壓、 co2和 h2的起始量一定的條件下，co2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時ch3och3的選擇性隨溫度的變化如圖。高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！其中： ch3och3的選擇性2ch3och3的物質(zhì)的量反應(yīng)的 co2的物質(zhì)的量100% 220 時， 在催化劑作用下co2與 h2反應(yīng)一段時間后， 測得 ch3och3的選擇性為 48%(圖中a點 ) 。 不 改 變 反 應(yīng) 時 間 和 溫 度 ， 一 定 能 提 高ch3och3選 擇 性 的 措 施 有_。解析：圖中a 點 ch3och3的選擇性沒有達(dá)到此溫度

10、下平衡時ch3och3的選擇性，依據(jù) ch3och3選擇性公式，提高ch3och3選擇性，不改變反應(yīng)時間和溫度時，根據(jù)反應(yīng)，可以增大壓強(qiáng)或者使用對反應(yīng)催化活性更高的催化劑。答案：增大壓強(qiáng)，使用對反應(yīng)催化活性更高的催化劑7(2019高三襄陽調(diào)研 )用天然氣與co2反應(yīng)可制備合成氣(co 和 h2的混合氣體 )，在10 l 密閉容器中通入1 mol ch4與 1 mol co2，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)ch4(g)co2(g)2co(g)2h2(g)， 測得 ch4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！(1)1 100 、p2下，氣體混合后反應(yīng)經(jīng)過10 min 至 x

11、點所對應(yīng)的平衡，用co 的變化量表示反應(yīng)速率v(co)_。(2)由圖可知，壓強(qiáng)p1_(填 “大于”或 “小于”)p2； 壓強(qiáng)為p2時， 在 y 點v正_(填“大于”“小于”或“等于”)v逆；y 點對應(yīng)的反應(yīng)的平衡常數(shù)k_(保留兩位有效小數(shù) )。解析：(1)x 點對應(yīng)的 ch4的平衡轉(zhuǎn)化率為80%，反應(yīng)消耗 ch4、co2的物質(zhì)的量均為0.8 mol，生成 co、h2的物質(zhì)的量均為1.6 mol，v(co)1.6 mol10 l10 min0.016 moll1min1。(2)該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，減小壓強(qiáng)，平衡正向移動，ch4的平衡轉(zhuǎn)化率增大，相同溫度下p1時 ch4的平衡轉(zhuǎn)化率大

12、，故p1p2。壓強(qiáng)為p2時，y 點對應(yīng)的ch4的轉(zhuǎn)化率小于平衡轉(zhuǎn)化率，即反應(yīng)正向進(jìn)行， 故v正v逆。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，y 點對應(yīng)反應(yīng)的平衡常數(shù)與x 點對應(yīng)的平衡常數(shù)相等，x 點對應(yīng)的平衡常數(shù)k0.1620.1620.020.021.6384 。答案： (1)0.016 moll1min1(2)小于大于1.64 8(2019山東泰安考前密卷)研究表明，在cu-zno2催化劑存在下， co2和 h2可發(fā)生兩個平行反應(yīng)，分別生成ch3oh 和 co，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：反應(yīng) .co2( )g3h2( )gch3oh( )gh2o( )gh1 49.0 kj mol 1，k1；反應(yīng) .co2(

13、 )gh2( )gco( )gh2o( )gh2 41.2 kj mol 1，k2。(1)co 和 h2合成甲醇的熱化學(xué)方程式為_。高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！(2)一定條件下，將n(co2)n(h2)11 的混合氣體通入絕熱恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。下列事實可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_(填字母 )。a容器內(nèi)的氣體密度保持不變bco2的體積分?jǐn)?shù)保持不變c該反應(yīng)的平衡常數(shù)保持不變d混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變(3)反應(yīng) co( )g2h2( )gch3oh( )g的平衡常數(shù)k3_(用含k1、k2的代數(shù)式表示 )。(4)恒壓密閉容器中，co2和 h2發(fā)生反應(yīng)合成甲醇，在其他條件不變的情況下，下

14、列措施能提高co2平衡轉(zhuǎn)化率的是 _(填字母 )。a降低反應(yīng)溫度b投料比不變，增加反應(yīng)物的物質(zhì)的量c增大 co2與 h2的初始投料比d混合氣體中摻入一定量的惰性氣體(不參與反應(yīng) ) (5)t1時， 將 1.00 mol co2和 3.00 mol h2充入體積為 1.00 l的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，容器起始壓強(qiáng)為p0。充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若co2的轉(zhuǎn)化率為a，則容器的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為_(用含a的代數(shù)式表示 )。若經(jīng)過 3 h 反應(yīng)達(dá)到平衡，平衡后，混合氣體的物質(zhì)的量為3.00 mol，則該過程中h2的平均反應(yīng)速率為_；平衡常數(shù)k可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)分壓表示，即用平衡分壓代替平衡濃度，分

15、壓總壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。則上述反應(yīng)的平衡常數(shù)kp_(用含p0的代數(shù)式表示 )。(6)研究證實， co2可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇，則生成甲醇一極的電極反應(yīng)式為_。當(dāng)生成 16 g甲醇時，理論上電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_。解析： (4)降低反應(yīng)溫度，平衡正向移動，co2的轉(zhuǎn)化率增大，a 項正確；恒壓密閉容器中，投料比不變，增大反應(yīng)物的濃度，co2的轉(zhuǎn)化率不變， b 項錯誤；增大co2和 h2的初始投料比， co2的轉(zhuǎn)化率降低， c 項錯誤；混合氣體中摻入一定量的稀有氣體，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，co2的轉(zhuǎn)化率降低，d 項錯誤。高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！(5)co2(g)3h2(g)

16、ch3oh(g)h2o(g) 起始 /(mol l1) 1 3 0 0 轉(zhuǎn)化 /(mol l1) a3aaa平衡 /(mol l1) 1a33aaa故pp044a2a42a2。42a3，即a50%，v(h2)1 mol50%31 l3 h0.5 moll 1h1。co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g) 起始 /(mol l1) 1 3 0 0 轉(zhuǎn)化 /(mol l1) 0.5 1.5 0.5 0.5 平衡 /(mol l1) 0.5 1.5 0.5 0.5 此時p34p0，kpph2o pch3ohpco2p3h20.5334p00.5334p00.5334p01.5334p03

17、6427p20。(6)co2生成甲醇的電極反應(yīng)式：co26e6h=ch3oh h2o；16 g甲醇的物質(zhì)的量為 0.5 mol。生成 0.5 mol ch3oh 時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3 mol。答案：(1)co(g)2h2(g)ch3oh(g) h 90.2 kj mol 1(2)b、c、d (3)k1k2(4)a (5)2a20.5 moll 1h16427p20(6)co26e6h=ch3ohh2o 3 mol 【專題反思】1化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷方法指導(dǎo)思想：選定反應(yīng)中的“變量”，即隨反應(yīng)進(jìn)行而變化的量，當(dāng)“變量”不再變化時，反應(yīng)已達(dá)平衡。高考化學(xué)復(fù)習(xí)材料堅持就是勝利！(1)直接判斷依據(jù)v正v逆各組分的物質(zhì)的量或質(zhì)量不變各組分的含量、不變(2)間接判斷依據(jù)對于有色氣體存在的反應(yīng)體系，如 2no2(g)n2o4(g)，若體系的顏色不再發(fā)生改變，則反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。 對 于 有 氣 體 存 在 且 反 應(yīng) 前 后 氣 體 的 物 質(zhì) 的 量 發(fā) 生 改 變 的 反 應(yīng) ， 如n2(g)3h2(g)高溫、高壓催化劑2nh3(g)，若反應(yīng)體系的壓強(qiáng)不再發(fā)生變化或平均相對分子質(zhì)量不再變化，則說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)。特別提醒對于有氣體存在且反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不發(fā)生改變的反應(yīng)，如2hi(g)h2(g)i2(g)，反應(yīng)過程中的任何時刻體系的壓強(qiáng)、氣體的物質(zhì)的量、平均相對分子