適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考化學一輪總復習第7章化學反應速率與化學平衡作業(yè)28影響化學平衡的因素課件新人教版

作業(yè)28影響化學平衡的因素123456789A組基礎達標1.(教材選擇性必修1第二章復習與提高改編)一定條件下,將三組CO(g)和H2O(g)分別通入容積均為2L的恒容密閉容器中,進行反應:CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g),得到如下數(shù)據:實驗組

起始時/mol平衡時/mol達到平衡所需時間/minCOH2OCO21650421.652900210.433?210.40.1123456789下列說法錯誤的是(

)A.實驗1中,前5minCO的平均速率為0.16mol·L-1·min-1B.與實驗2相比,實驗3改變的條件可能是溫度C.平衡常數(shù):實驗1>實驗2D.CO平衡轉化率:實驗1>實驗2B123456789解析

實驗1中,參加反應的一氧化碳的物質的量為1.6

mol,前5

min用一氧化碳表示的平均速率為1.6

mol÷2

L÷5

min=0.16

mol·L-1·min-1,A正確;實驗3與實驗2相比,起始量、平衡量均相等,但達到平衡所用的時間實驗3短,說明實驗3的反應速率快,因此改變的條件為使用了催化劑,B錯誤;實驗1列三段式:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量/(mol·L-1)

2

1

0

0轉化量/(mol·L-1)

0.8

0.8

0.8

0.8平衡量/(mol·L-1)

1.2

0.2

0.8

0.8123456789實驗2列三段式:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始量/(mol·L-1)

1

0.5

0

0轉化量/(mol·L-1)

0.2

0.2

0.2

0.2平衡量/(mol·L-1)

0.8

0.3

0.2

0.21234567892.(2023·浙江蕭山中學段考)工業(yè)上制備Ti,采用碳氯化法將TiO2轉化成TiCl4。在1000℃時發(fā)生如下反應:①TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)===TiCl4(g)+2CO(g)ΔH1=-51.0kJ·mol-1

K1=1.6×1014②2CO(g)===CO2(g)+C(s)

ΔH2=-172.5kJ·mol-1

K2=1.0×10-4③2C(s)+O2(g)===2CO(g)

ΔH3=-223.0kJ·mol-1

K3=2.5×1018。在1.0×105Pa,將TiO2、C、Cl2以物質的量比1∶2.2∶2進行碳氯化,平衡時體系中CO2、CO、TiCl4和C的組成比(物質的量分數(shù))隨溫度變化如下圖所示。下列說法不正確的是(

)123456789A.1000℃時,反應TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g)的平衡常數(shù)K=6.4×10-5B.曲線Ⅲ表示平衡時CO2的物質的量分數(shù)隨溫度的變化C.高于600℃,升高溫度,主要對反應②的平衡產生影響D.為保證TiCl4的平衡產率,選擇反應溫度應高于1000℃答案

D123456789解析

由題圖可知,TiCl4的物質的量分數(shù)幾乎不變,則反應①生成CO的物質的量分數(shù)幾乎不變,1

000

℃時①③的平衡常數(shù)遠大于②,則此時CO的組成比遠大于CO2,故曲線Ⅰ代表CO;反應②生成等量的CO2、C,由于投料中含有C,則C的組成比大于CO2,故曲線Ⅱ、Ⅲ分別代表C、CO2。由蓋斯定律可知,①-③得反應TiO2(s)+2Cl2(g)===TiCl4(g)+O2(g),則1

000

℃時,其平衡常數(shù)K==6.4×10-5,A正確;由分析可知B正確;高于600

℃,升高溫度,TiCl4的物質的量分數(shù)幾乎不變,而CO含量顯著增大,反應均放熱,升溫反應逆向進行,則說明此時升高溫度主要對反應②的平衡產生影響,導致CO含量顯著增大,C正確;溫度在200~1

200

℃之間TiCl4的平衡轉化率幾乎不變,故升高溫度對其平衡產率增加作用不大,D錯誤。1234567893.(2024·浙江杭州四中檢測)工業(yè)上消除氮氧化物的污染,可用如下反應:CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=akJ·mol-1。在溫度T1和T2時,分別將0.50molCH4和1.2molNO2充入容積為1L的密閉容器中,測得n(CH4)(單位:mol)隨時間變化數(shù)據如下表:溫度0

min10

min20

min40

min50

minT10.500.350.250.100.10T20.500.300.18…0.15下列說法錯誤的是(

)A.10min內,T1時CH4的化學反應速率比T2時小B.溫度:T1<T2C.平衡常數(shù):K(T1)<K(T2)D.a<0C123456789越高反應速率越快,T1時CH4的化學反應速率小于T2,所以溫度:T1<T2,故B正確;T1<T2,T1時40

min反應達到平衡,T2時40

min反應一定也達到了平衡,T1時甲烷的平衡濃度小于T2,則平衡常數(shù):K(T1)>K(T2),故C錯誤;升高溫度化學平衡常數(shù)減小,可知升高溫度,平衡逆向移動,正反應放熱,a<0,故D正確。1234567894.(2023·北京卷)下列事實能用平衡移動原理解釋的是(

)A.H2O2溶液中加入少量MnO2固體,促進H2O2分解B.密閉燒瓶內的NO2和N2O4的混合氣體,受熱后顏色加深C.鐵釘放入濃硝酸中,待不再變化后,加熱能產生大量紅棕色氣體D.鋅片與稀硫酸反應過程中,加入少量CuSO4固體,促進H2的產生B解析

MnO2會催化H2O2分解,與平衡移動無關,A項錯誤;NO2轉化為N2O4的反應是放熱反應,升溫平衡逆向移動,NO2濃度增大,混合氣體顏色加深,B項正確;鐵在濃硝酸中鈍化,加熱會使表面的氧化膜溶解,鐵與濃硝酸反應生成大量紅棕色氣體,與平衡移動無關,C項錯誤;加入硫酸銅以后,鋅置換出銅,構成原電池,從而使反應速率加快,與平衡移動無關,D項錯誤。1234567895.二氧化碳催化加氫合成乙烯是綜合利用CO2的熱點研究領域?；卮鹣铝袉栴}:(1)CO2催化加氫生成乙烯和水的反應中,產物的物質的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=

。當反應達到平衡時,若增大壓強,則n(C2H4)

(填“變大”“變小”或“不變”)。

(2)理論計算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在體系壓強為0.1MPa,反應達到平衡時,四種組分的物質的量分數(shù)x隨溫度T的變化如圖所示。1∶4變大123456789圖中,表示C2H4、CO2變化的曲線分別是

、

。CO2催化加氫合成C2H4反應的ΔH

(填“大于”或“小于”)0。

dc小于123456789(3)根據圖中點A(440,0.39),計算該溫度時反應的平衡常數(shù)Kp=__________

MPa-3(列出計算式。以分壓表示,分壓=總壓×物質的量分數(shù))。

(4)二氧化碳催化加氫合成乙烯反應往往伴隨副反應,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烴。一定溫度和壓強條件下,為了提高反應速率和乙烯選擇性,應當

。

選擇合適催化劑等123456789解析

(1)由題意知二氧化碳與氫氣反應生成乙烯和水,反應的化學方程式為2CO2+6H2CH2==CH2+4H2O,n(C2H4)∶n(H2O)=1∶4;此反應為氣體體積減小的反應,增大壓強,平衡向氣體體積減小的方向(正反應方向)移動,n(C2H4)變大。(2)反應方程式中CO2和H2的系數(shù)之比為1∶3,開始時加入的n(CO2)∶n(H2)=1∶3,則平衡時n(CO2)∶n(H2)也應為1∶3,n(C2H4)∶n(H2O)應為1∶4,由題圖可知曲線a為H2,b為H2O,c為CO2,d為C2H4,隨溫度升高,平衡時C2H4和H2O的物質的量分數(shù)逐漸減小,H2和CO2的物質的量分數(shù)逐漸增加,說明升高溫度平衡逆向移動,根據升高溫度平衡向吸熱的方向移動,知正反應為放熱反應,ΔH小于0。(3)在440

K時,氫氣的物質的量分數(shù)為0.39,H2O的物質的量分數(shù)也為0.39,根據平衡時n(CO2)∶n(H2)=1∶3,知CO2123456789123456789B組綜合提升A.x1<x2B.反應速率:vb(正)<vc(正)C.點a、b、c對應的平衡常數(shù):Ka<Kb=KcD.反應溫度為T1,當容器內壓強不變時,反應達到平衡狀態(tài)B123456789解析

一定條件下,增大水的濃度,能提高CH4的轉化率,即x值越小,CH4的轉化率越大,則x1<x2,故A正確;b點和c點溫度相同,CH4的起始物質的量都為1

mol,b點x值小于c點,則b點加水多,反應物濃度大,則反應速率:vb(正)>vc(正),故B錯誤;由圖像可知,x一定時,溫度升高CH4的平衡轉化率增大,說明正反應為吸熱反應,溫度升高平衡正向移動,K增大;溫度相同,K不變,則點a、b、c對應的平衡常數(shù):Ka<Kb=Kc,故C正確;該反應為氣體分子數(shù)增大的反應,反應進行時壓強發(fā)生改變,所以溫度一定,當容器內壓強不變時,反應達到平衡狀態(tài),故D正確。1234567897.(2023·浙江杭州外國語學校段考)一定條件下,在1.0L的密閉容器中進行反應:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g),反應過程中的有關數(shù)據如下:t/min0268c(Cl2)/(mol·L-1)2.41.6

0.6c(CO)/(mol·L-1)2

0.2

c(COCl2)/(mol·L-1)0

123456789下列說法正確的是(

)A.0~2min內,用CO表示的化學反應速率為0.3mol·L-1·min-1B.其他條件不變,升高溫度,平衡時c(COCl2)=1.5mol·L-1,則該反應低溫時能自發(fā)進行C.若保持溫度不變,第8min向體系中加入三種物質各1mol,則平衡向逆反應方向移動D.若保持溫度不變,在第8min再充入1.0molCOCl2(g),達到新平衡時COCl2的體積分數(shù)小于原平衡COCl2的體積分數(shù)B123456789解析

根據表格數(shù)據可知:在0~2

min內,Cl2的濃度由2.4

mol·L-1變?yōu)?.6

mol·L-1,減小了0.8

mol·L-1,則根據物質反應轉化關系可知v(CO)=v(Cl2)=

=0.4

mol·L-1·min-1,A錯誤;從反應開始至6

min時CO的濃度減小

了1.8

mol·L-1,則相同時間內Cl2的濃度也會減小1.8

mol·L-1,此時Cl2的濃度c(Cl2)=2.4

mol·L-1-1.8

mol·L-1=0.6

mol·L-1與第8

min時Cl2的濃度相同,說明6

min時反應已經達到平衡狀態(tài),根據物質反應轉化關系可知平衡時c(COCl2)=1.8

mol·L-1。當反應溫度升高并達到平衡時c(COCl2)=1.5

mol·L-1,物質濃度降低,說明升高溫度,化學平衡向逆反應方向移動,則該反應的正反應是放熱反應,ΔH<0,該反應正反應是氣體體積減小的反應,ΔS<0,反應123456789若要自發(fā)進行,則ΔG=ΔH-TΔS<0,低溫下ΔG<0,反應可自發(fā)進行,B正確;若保持溫度不變,第8

min向體系中加入三種物質各1

mol,則相對來說反應物濃度增大得多,化學平衡向正反應方向移動,C錯誤;若保持溫度不變,在第8

min再充入1.0

mol

COCl2(g),COCl2(g)濃度增大,同時必然會導致體系的壓強增大,增大壓強,化學平衡向氣體體積減小的正反應方向移動,達到新平衡時COCl2的體積分數(shù)大于原平衡COCl2的體積分數(shù),D錯誤。1234567898.(2023·浙江湖州菱湖中學月考)恒容密閉容器中,nmolCO2與3nmolH2在不同溫度下發(fā)生反應:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g),達到平衡時,各組分的物質的量濃度(c)隨溫度(T)變化如圖所示:下列說法正確的是(

)A.該反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大B.曲線Y表示c(C2H4)隨溫度的變化關系C.提高投料比[n(CO2)∶n(H2)],可提高H2的平衡轉化率D.其他條件不變,2nmolCO2與6nmolH2在T1

℃下反應,達到平衡時c(H2)<c1mol·L-1C123456789解析

由圖可知,溫度升高,H2的平衡濃度增大,說明平衡逆向移動,該反應為放熱反應,該反應的平衡常數(shù)隨溫度升高而減小,故A錯誤;結合方程式2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)可知,c(C2H4)的變化量為c(H2O)變化量的

,則曲線Y表示c(H2O)隨溫度的變化關系,故B錯誤;提高投料比[n(CO2)∶n(H2)]即增大CO2的濃度,平衡正向移動,H2的平衡轉化率增大,故C正確;其他條件不變,2n

mol

CO2與6n

mol

H2在T1

℃下反應,等效于增大壓強,平衡時H2的濃度小于2c1,大于n

mol

CO2與3n

mol

H2在T1

℃下發(fā)生反應時H2的平衡濃度c1,故D錯誤。1234567899.(2024·浙江金華十校高三一模)科學家開發(fā)新型催化劑實現(xiàn)了N2O對CH3CH==CHCH3(2-丁烯)的氣相選擇性氧化,其反應為:反應Ⅰ:CH3CH==CHCH3(g)+N2O(