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文檔簡介
備戰(zhàn)2025年高考化學【一輪?考點精講精練】復習講義
考點40化學平衡狀態(tài)及其移動
疆本講?講義概要
可逆反應與化學平衡狀態(tài)的建立
知識精講二.化學平衡的移動
三.平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法
選擇題:20題建議時長:60分鐘
課后精練
非選擇題:5題實際時長:_—_分鐘
%夯基?知識精講________________________________________________________
一.可逆反應與化學平衡狀態(tài)的建立
1.化學平衡研究的對象——可逆反應
(1)定義:在同一條件下,既可以向正反應方向進行,同時又可以向逆反應方向進行的化學反應。
(2)特點
①三同:a.相同條件下;b.正、逆反應同時進行;c.反應物與生成物同時存在。
②一?。悍磻锱c生成物同時存在;任一組分的轉(zhuǎn)化率都小于100%。
(3)表示:在方程式中用表示。
2.化學平衡狀態(tài)
(1)概念:一定條件下的可逆反應,當反應進行到一定程度時,正反應速率和逆反應速率相等,反應物的
濃度和生成物的濃度不再改變,這時的狀態(tài)稱為化學平衡狀態(tài),簡稱化學平衡。
(2)建立過程:在一定條件下,把某一可逆反應的反應物加入固定容積的密閉容器中,反應過程如下:
以上過程可用如圖表示:
從逆反應開始建立從正反應開始建立
①化學平衡狀態(tài)是可逆反應在一定條件下所能達到的或完成的最大限度,化學反應的限度決定了反應
物在該條件下轉(zhuǎn)化為生成物的最大轉(zhuǎn)化率。
②對于可逆反應來說,當處于化學平衡狀態(tài)時,轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率達到了最大限度。
(3)特征
①逆:化學平衡狀態(tài)研究的對象是可逆反應。
②等:平衡時,同一物質(zhì)的正、逆反應速率相等,即:VIE=V逆邦(實質(zhì))。
③動:平衡時,反應仍在不斷進行,是一種動態(tài)平衡。
④定:平衡時,各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率(a)、百分含量(w%)、物質(zhì)的量(n)、物質(zhì)的質(zhì)量(m)、物質(zhì)的量濃度(c)、
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(應7)、混合氣體的密度(p)、壓強(P)等所有物理量全部恒定。
⑤變:外界條件改變時,平衡可能被破壞,并在新的條件下建立新的化學平衡,即發(fā)生化學平衡移動。
3.化學平衡狀態(tài)的判斷
(1)動態(tài)標志:V正=曠逆邦
①同一物質(zhì)(兩種表述):丫正="逆、斷鍵數(shù)=成鍵數(shù)。
②不同物質(zhì):必須標明是“異向”的反應速率關系。
VJH(X)a
如aA+6Bu^cC+冷,——.0、—=工時,反應達到平衡狀態(tài)。
va(B)b
(2)“變量不變”:如果一個量是隨反應進行而改變的(即變量),當其“不變”時反應就達到平衡狀態(tài)。
A.混合體系中各組分的物質(zhì)的量、質(zhì)量、物質(zhì)的量濃度、百分含量(體積分數(shù)、質(zhì)量分數(shù))、轉(zhuǎn)化率、
顏色(某組分有顏色)等會隨時間變化而變化,為變量,當其不隨時間而改變時,反應達到平衡。
B.絕熱體系中溫度為變量,當其不隨時間而改變時,反應達到平衡。
C.M.p,p息等,不一定為變量,要根據(jù)不同情況進行判斷:
△"(g)/0,混合氣體的而為變
量,若其恒定不變,則化學反應達
…若各物質(zhì)到平衡狀態(tài)。
①4_
均為氣體aMg)=0,混合氣體的M為定
值,而不變不能判斷化學反應是
.否達到平衡狀態(tài)。
恒容:0為定值,P不變不能判斷化
學反應是否達到平衡狀態(tài)。
△"(g)=0,p為定值,p不變
②若各物質(zhì)不能判斷化學反應是否達到
均為氣體平衡狀態(tài)。
恒壓《
△"(g)/0,p為變量,若其恒
定不變,則化學反應達到平
衡狀態(tài)。
注:若有非氣體物質(zhì)參與反應,無論A"(g)是否等于0,M、P均為變量,若其恒定不變,則化學反應
達到平衡狀態(tài)。
mA(s)+?B(g),-----^C(g)+qD(g),右A為固體或液體,則是否是平衡狀態(tài)
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量一定平衡
混合氣體的密度一定平衡
‘△"(g)=o,p總為定值,力總不變不能
…恒溫恒判斷化學反應是否達到平衡狀態(tài)。
容時△〃(g)¥0,力總為變量,若其恒定不
變,則化學反應達到平衡狀態(tài)。
(3)常見的判斷依據(jù):以,"A(g)+〃B(g)-RC(g)+?D(g)為例
類型判斷依據(jù)是否是平衡狀態(tài)
①各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡
②各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定
混合物體系中各平衡
成分的含量③各氣體的體積或體積分數(shù)一定平衡
④總體積、總壓強、總物質(zhì)的量一定不一定平衡
①在單位時間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA,即v(正尸v(逆)平衡
②在單位時間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則v(正尸v(逆)平衡
正、逆反應
③在單位時間內(nèi)生成〃molB,同時消耗了qmolD,因均指
速率的關系不一定平衡
V(逆)
④v(A):v(B):v(C):v(D)=冽:〃v(正)不一定等于v(逆)不一定平衡
①加+〃取+q時,總壓強一定(其他條件一定)平衡
壓強
@m+n=p+q時,總壓強一定(其他條件一定)不一定平衡
混合氣體平均相①〃一定時,只有當加+西勿+q時平衡
對分子質(zhì)量M②拉一定時,但加十幾號+鄉(xiāng)時不一定平衡
溫度任何反應都伴隨著能量變化,當體系溫度一定時平衡
顏色反應體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定平衡
恒溫恒容時,密度一定不一定平衡
體系的密度恒溫恒壓時,若加+"初+q,則密度一定時平衡
恒溫恒壓時,若.+〃=p+q,則密度一定時不一定平衡
二.化學平衡的移動
1.化學平衡移動的過程
一定條件下,可逆反應達到平衡狀態(tài)以后,若反應條件(如溫度、壓強、濃度等)發(fā)生了變化,平衡混合
物中各組分的濃度也會隨之改變,從而在一段時間后達到新的平衡狀態(tài)。這種由原有的平衡狀態(tài)達到新的
平衡狀態(tài)的過程叫做化學平衡的移動。
化學平衡移動
2.化學平衡移動與化學反應速率的關系
(1)VjE>Va:平衡向正反應方向移動。
(2%正="逆:反應達到平衡狀態(tài),不發(fā)生平衡移動。
(3)vI<vffi:平衡向逆反應方向移動。
3.影響化學平衡的因素
(1)若其他條件不變,改變下列條件對化學平衡的影響,結(jié)果如下:
改變的條件(其他條件不變)化學平衡移動的方向
增大反應物濃度或減小生成物濃度向正反應方向移動
濃度
減小反應物濃度或增大生成物濃度向逆反應方向移動
增大壓強向氣體分子總數(shù)減小的方向移動
壓強反應前后氣體體積改變
減小壓強向氣體分子總數(shù)增大的方向移動
(對有氣體參加的反應)
反應前后氣體體積不變改變壓強平衡不移動
升高溫度向吸熱反應方向移動
溫度
降低溫度向放熱反應方向移動
催化劑同等程度改變V正、V逆,平衡不移動
(2)外界條件對化學平衡影響的圖示分析
①濃度對化學平衡的影響
a.當反應體系中存在固體或純液體物質(zhì)時,可認為其“濃度”是恒定的,不隨其量的增減而變化,故改
變這些固體或純液體的量,對化學平衡沒影響。如:反應C(s)+H2O(g)-^CO(g)+H2(g)增加或移去一部分
炭固體,化學平衡不移動。
b.同等程度地改變反應氣體混合物中各物質(zhì)的濃度時,應視為壓強的影響。
C.在溶液中進行,如果稀釋溶液(加水),反應物濃度減小,生成物濃度也減小,V正減小,V逆也減小,
但減小的程度不同,總的結(jié)果是使化學平衡向反應方程式有關化學計量系數(shù)之和大的方向移動。
減小生成物濃度
)0(正)=u(逆)
——
011(2t
增大生成物濃度
②壓強對化學平衡的影響
a.改變壓強,相當于改變體積,也就相當于改變濃度。
b.若反應前后氣體體積無變化,改變壓強,能同時改變正、逆反應速率,v(正)=v(逆),平衡不移動。
如H2(g)+I2(g)=2HI(g)o
c.壓強變化是指平衡混合物體積變化而引起的總壓強變化。若平衡混合物的體積不變,而加入“惰性氣
體”,雖然總壓強變化了,但平衡混合物的濃度仍不變,反應速率不變,平衡不移動;若保持總壓強不變加
入“惰性氣體”,此時增大了體系體積,這就相當于降低了平衡體系的壓強,平衡向氣體體積增大的方向移動。
對于反應:mA(g)+?B(g)1^C(g)+^D(g),若m+則圖像對應圖1、圖2;若
則圖像對應圖3、圖4。
正)二。(逆)
^正)=”(逆)
II
0tltl0tltlt
增大壓強減小壓強
圖1圖2
"(正)="(逆)
。(正)="(逆)
Ot,--------------
增大壓強減小壓強
圖3圖4
③溫度對化學平衡的影響
在其他條件不變的情況下,升高溫度,化學平衡向吸熱反應方向移動;降低溫度,化學平衡向放熱反
應方向移動。
a.升高溫度,不管是吸熱還是放熱方向,反應速率均增大,但吸熱方向速率增大的倍數(shù)大于放熱方向速
率增大的倍數(shù),使v(吸熱)Av(放熱),故平衡向吸熱方向移動。
b.只要是升高溫度,新平衡狀態(tài)的速率值一定大于原平衡狀態(tài)的速率值;反之則小。
v-t圖像[以N2(g)+3H2(g)2NH3(g)AH<0為例]如下:
升高溫度
④催化劑對化學平衡的影響
催化劑對化學平衡移動無影響。V-t圖像[以N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)NH<0為例]如下:
4時刻,加入催化劑,M正、M逆同等倍數(shù)增大,則"正="逆,平衡不移動。
4.勒夏特列原理
①內(nèi)容:如果改變影響平衡的一個因素(如溫度、壓強及參加反應的物質(zhì)的濃度),平衡就向著能夠減弱
這種改變的方向移動。本原理也稱為化學平衡移動原理。
②適用范圍:適用于任何動態(tài)平衡(如溶解平衡、電離平衡等),非平衡狀態(tài)不能用此來分析。
③平衡移動的結(jié)果是“減弱”外界條件的影響,而不是“消除”外界條件的影響,更不是“扭轉(zhuǎn)”外界條件的
影響。具體可理解如下:
例1:若將體系溫度從5(rc升高到8(rc,則化學平衡向吸熱反應方向移動,則體系的溫度降低,達到
新的平衡狀態(tài)時50℃<f<80℃o
例2:若對體系N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)加壓,如從30MPa力口壓至lj60MPa,化學平衡向氣體體積減
小的方向移動,移動的結(jié)果使體系的壓強減小,達到新的平衡時30MPag<60MPa。
例3:若增大平衡體系Fe3++3SCN^=:Fe(SCN)3中Fe3+的濃度,如由0.01mol/L增至0.02mol/L,則
在新平衡狀態(tài)下,0.01mol/L<c(Fe3+)<0.02mol/L0
④勒夏特列原理只適用于判斷“改變影響平衡的一個條件”時平衡移動的方向。若同時改變影響平衡移
動的幾個條件,則不能簡單地根據(jù)勒夏特列原理來判斷平衡移動的方向,只有在改變的條件對平衡移動的
方向影響一致時,才能根據(jù)勒夏特列原理進行判斷。如:N2(g)+3H2(g)^^2NH3(g)Mi<0,同時加壓、
升溫,平衡移動的方向無法確定。若加壓同時又降溫,則平衡向正反應方向移動。
5.“惰性氣體”對化學平衡的影響
(1)恒溫恒容條件
加入惰性氣體」^今體系總壓增大,但體積不變,各反應物、生成物的濃度均未改變,故反應速率
不變,/正、憶逆也不變,化學平衡也不發(fā)生移動。
(2)恒溫恒壓條件
體系中各
容器容積增大,各
原平衡充入惰性氣體組分的濃
反應氣體的分壓f
體系-----------!度同倍數(shù)
減小(等效于減壓)
減小
氣體體積不變的反應
平衡不移動
氣體體積可變的反應
平衡向氣體體積增大的方向移動
三.平衡轉(zhuǎn)化率的分析與判斷方法
(1)反應〃A(g)+bB(g)cC(g)+m)(g)的轉(zhuǎn)化率分析
①若反應物起始物質(zhì)的量之比等于化學計量數(shù)之比,達到平衡后,它們的轉(zhuǎn)化率相等。
②若只增加A的量,平衡正向移動,B的轉(zhuǎn)化率提高,A的轉(zhuǎn)化率降低。
③若按原比例同倍數(shù)地增加(或降低)A、B的濃度,等效于壓縮(或擴大)容器容積,氣體反應物的轉(zhuǎn)化
率與化學計量數(shù)有關。
,a+b=c+dA、B的轉(zhuǎn)化率不變
同倍增大
a+b>c+dA,8的轉(zhuǎn)化率增大
c(X)和c(B)
a+b<c+dA、8的轉(zhuǎn)化率減小
(2)反應機A(g)〃B(g)+qC(g)的轉(zhuǎn)化率分析
在人%不變時,增加A的量,等效于壓縮容器容積,A的轉(zhuǎn)化率與化學計量數(shù)有關。
,m=n+q4的轉(zhuǎn)化率不變
增大c(A)M>n+q轉(zhuǎn)化率增大
m<n+q4的轉(zhuǎn)化率減小
曜提能?課后精練_________________________________________________
1.對于反應2A(g)+B(g)=^2C(g)(正反應放熱),下列圖像正確的是
A
的
A轉(zhuǎn)
化
率
CA
的A
1.01x10Pa
的
物
轉(zhuǎn)
質(zhì)
化
C的l.OIxlOPa
率
量1.01xl05Pa
分
數(shù)
溫度
【答案】D
【詳解】反應2A(g)+B(g)^==:2C(g)為氣體體積縮小的反應、且為放熱反應,則
A.溫度高反應速率快,且溫度高時平衡逆向移動,對應B的物質(zhì)的量分數(shù)大,A錯誤;
B.增大壓強,平衡正向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大與圖像一致,但溫度高時逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率減小與圖像
不符,B錯誤;
C.增大壓強,平衡正向移動,C的量增大與圖像一致,但溫度高時逆向移動,C的量應減少與圖像不符,
c錯誤;
D.增大壓強,平衡正向移動,A的轉(zhuǎn)化率增大與圖像一致,溫度高時逆向移動,A的轉(zhuǎn)化率減小與圖像一
致,D正確;
答案選D。
2.20世紀初,德國化學家哈伯首次利用氨氣和氫氣合成了氨氣N2(g)+3H2(g)q^^2NH3(g)
A//=-92.4kJ-moH,以氨氣為原料可制得各種氮肥,大大提高了糧食產(chǎn)量。下列有關合成氨反應說法正確的
是
A.使用催化劑能改變反應途徑,提高反應的活化能
B.及時液化分離出氨氣,有利于提高反應物的轉(zhuǎn)化率
C.用£總表示物質(zhì)能量之和,££反應物)<£總(生成物)
D.向合成塔中充入ImoN和3m0m2,充分反應后放出92.4kJ的熱量
【答案】B
【詳解】A.使用催化劑能改變反應途徑,降低反應的活化能,從而加快反應速率,故A錯誤;
B.及時液化分離出氨氣,降低了生成物的濃度,使平衡正向移動,有利于提高反應物的轉(zhuǎn)化率,故B正確;
C.該反應的正反應是放熱的,反應物的總能量高于生成物的總能量,用工原表示物質(zhì)能量之和,E虱反應
物)>石總(生成物),故C錯誤;
D.該反應是可逆反應,不能進行到底,所以向合成塔中充入ImolN2和3moiH2,充分反應后放出的熱量小
于92.4kJ,故D錯誤;
故選B。
3.放熱反應CO(g)+H2O(g)UCO2(g)+H2(g)在溫度〃時達到平衡,c/(CO)=c/(H2O)=1.0mol-LT,其平衡
常數(shù)為升高反應體系的溫度至打時,反應物的平衡濃度分別為Q(CO)和。2(%0),平衡常數(shù)為則
A.&和&的單位均為mol-LTB.&>K/
C.C2(CO)=C?(H2O)D.C7(CO)>C2(CO)
【答案】c
【詳解】A.由平衡常數(shù)K=可知,K的單位為“1”,故A錯誤;
B.正反應為放熱反應,升高溫度,平衡逆向移動,K減小,故K2<&,故B錯誤;
C.CO和H2O起始濃度相同,方程式中計量數(shù)相等,則濃度的變化量相等,所以,平衡時,CO和H2O的
濃度相等,即C2(CO)=C2(H2。),故C正確;
D.升高溫度,平衡逆向移動,CO濃度增大,即C/(CO)<C2(CO),故D錯誤。
答案選C。
4.SCR法是工業(yè)上消除氮氧化物的常用方法,反應如下:
主反應:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)U4N2(g)+6H2O(g)AH
副反應:4NH3(g)+5O2(g)^4NO(g)+6H2O(g)
相同條件下,在甲、乙兩種催化劑作用下進行上述反應,下列說法錯誤的是
40-/
__*_._........................_....
100150200250300350400
溫度/七
A.工業(yè)上選擇催化劑乙的原因是低溫下有很強的催化活性
B.投料比一定時有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的反應條件是降低溫度、減少壓強
C.圖中M點處(對應溫度為210℃)NO的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率
D.相同條件下選擇高效催化劑,可以提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】D
【詳解】A.從題干圖中可知,催化劑乙在低溫下具有很強的催化活性,從而可以節(jié)約能源,故工業(yè)上選擇
催化劑乙的原因是低溫下有很強的催化活性,A正確;
B.從圖中分析可知,隨著溫度升高化學平衡逆向移動,即該主反應是一個正反應為放熱反應,且正向為氣
體體積增大的方向,根據(jù)勒夏特列原理可知,投料比一定時有利于提高NO平衡轉(zhuǎn)化率的反應條件是降低溫
度、減少壓強,B正確;
C.甲催化劑隨溫度升高NO轉(zhuǎn)化率增大是因為隨溫度升高催化劑的活性增大,高于210。(3再升溫,NO轉(zhuǎn)
化率降低是催化劑活性減低(或副反應增多),在催化劑甲作用下,圖中M點處(對應溫度為210。0NO
的轉(zhuǎn)化率一定不是該溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率,C正確;
D.根據(jù)勒夏特列原理可知,催化劑只能改變反應速率而不影響化學平衡,故相同條件下選擇高效催化劑,
不能提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,D錯誤;
故答案為:D。
5.已知:CO(g)+NO2(g)^£O2(g)+NO(g),速率方程為u=k.c(NO2),其中k為反應速率常數(shù)且只與溫度有
R
關,該反應平衡常數(shù)與溫度的關系為lgK=1+C(式中R、C為常數(shù),且R>0。T為溫度,單位為K)。下列
說法正確的是
A.恒溫恒容條件下再充入CO,c(CO)增大,。增大
B.向一容積不變的容器中充入一定量的CO(g)和NC)2(g),一定溫度下發(fā)生反應,壓強不再變化時,該
反應達到平衡
C.恒溫恒壓條件下充入He,有利于提高NO?的平衡轉(zhuǎn)化率
D.降低溫度,有利于提高NO?平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】D
【詳解】A.恒溫恒容條件下再充入CO,c(CO)增大,但由于NO?的濃度不變,且片k-c(NOj,故。不變,
A錯誤;
B.向一容積不變的容器中充入一定量的CO(g)和NC)2(g),一定溫度下發(fā)生反應,由于反應前后體積的物質(zhì)
的量保持不變,即容器的壓強始終保持不變,故壓強不再變化時,不能說明該反應達到平衡,B錯誤;
C.恒溫恒壓條件下充入He,相當于反應體系的壓強減小,減小壓強對于上述平衡不移動,NO2的平衡轉(zhuǎn)
化率不變,C錯誤;
R
D.由該反應平衡常數(shù)與溫度的關系為lgK=7+C(式中R、C為常數(shù),且R>0。T為溫度,單位為K)可知,
溫度越低,平衡常數(shù)K越大,故降低溫度,平衡正向移動,有利于提高NO?平衡轉(zhuǎn)化率,D正確;
故答案為:D。
6.根據(jù)下列裝置和表內(nèi)的物質(zhì),不能達到相應實驗目的的是
A.圖A是實驗室制備氫氧化亞鐵
B.圖B是實驗室制備并收集NO2
C.圖C是證明溫度對化學平衡的影響
D.圖D是實驗室制備乙酸乙酯
【答案】B
【詳解】A.NaOH溶液與FeSCU溶液發(fā)生復分解反應生成Fe(0H)2沉淀和Na2s。4,用苯隔絕空氣、將吸有
NaOH溶液的膠頭滴管伸入FeSO4溶液中,都能防止Fe(OH)2被氧化,A項能達到實驗目的;
B.Cu與濃硝酸反應可制備NO?,但NO?能與H2O反應生成HNC)3和NO,NO2不能用排水法收集,B項
不能達到實驗目的;
C.在圓底燒瓶中存在化學平衡:2NC>2(g)UN2O4(g)AH<0,其中NO2是紅棕色、底。4是無色,通過觀察在
熱水浴、冰水浴中圓底燒瓶內(nèi)氣體顏色的變化,證明溫度對化學平衡的影響,C項能達到實驗目的;
D.乙醇與乙酸在濃硫酸存在、加熱條件下發(fā)生酯化反應生成乙酸乙酯和H2O,飽和Na2c。3溶液可降低乙
酸乙酯的溶解度,吸收乙酸乙酯中混有的乙醇和除去乙酸的作用,D項能達到實驗目的;
答案選B。
7.某MOFs多孔材料剛好可將N2OJ,固定”,實現(xiàn)了NO?與Nz。4分離并制備HNO3,如圖所示。
MOFsN2O4
已知:2NO2(g)F^N2O4(g)AH<0o
下列說法錯誤的是
A.氣體溫度升高后,反應2NO2(g)UN2O/g)的平衡常數(shù)減小
B.增大壓強,"(NO?,正)增大程度大于V(NC)2,逆)增大程度
C.生成HNC>3的反應為2N2O4+。2+2HQ=4HNC>3
D.分別用NO?和N2O4制備等量的硝酸,轉(zhuǎn)移電子數(shù)后者是前者的2倍
【答案】D
【詳解】A.2NC)2(g)UN2O4(g)為放熱反應,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,平衡常數(shù)減小,A正
確;
B.增大壓強,"(NO?,正)、v(N。2,逆)均增大,平衡正向移動,v正增大程度大于v逆增大程度,B正確;
C.$。4與。2和H2。反應生成HNC>3,化學方程式為2、04+。2+2比0=4八03,C正確;
D.NO2和N2O4中N的化合價均為+4價。生成HNO3中N的化合價為+5價故制備等量的硝酸。兩者轉(zhuǎn)移
電子數(shù)相等,D錯誤;
故選D。
8.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列有關敘述正確的是
A.2.8g乙烯中含有極性鍵的數(shù)目為0.6NA
B.常溫下,含有ImolCl-的NH4cl溶液中的NH;數(shù)目小于NA
C.hnol乙酸與足量的乙醇發(fā)生酯化反應,生成乙酸乙酯分子數(shù)為NA
D.標準狀況下,2.24L由N?和02組成的混合氣體中分子數(shù)為0.2NA
【答案】B
【詳解】A.乙烯分子中含有4個碳氫極性鍵,則2.8g乙烯中含有極性鍵的數(shù)目為誠嘉
x4xjV^mol-1=4NA,故A錯誤;
B.氯化鏤是強酸弱堿鹽,鏤根離子在溶液中水解生成一水合氨和氫離子,所以常溫下,含有Imol氯離子
的氯化鏤溶液中的鏤根離子數(shù)目小于lmol><MmoLi=M,故B正確;
C.濃硫酸作用下乙酸與足量的乙醇共熱發(fā)生的酯化反應為可逆反應,可逆反應不可能完全反應,貝UImol
乙酸與足量的乙醇發(fā)生酯化反應,生成乙酸乙酯分子數(shù)小于故C錯誤;
794T
D.標準狀況下,2.24L氮氣和氧氣混合氣體中分子數(shù)為,x—moll=N,故D錯誤;
22.4L/molA
故選B。
9.臭氧分解2。3彳1。2的反應歷程包括以下反應:
反應①:。3-。2+。,(快)
反應②:03+0-^202(?)
大氣中的氯氟燒光解產(chǎn)生的氯自由基(CL)能夠催化3分解,加速臭氧層的破壞。下列說法正確的是
A.活化能:反應①〈反應②
B.C1?只參與反應①,改變。3分解的反應歷程
C.分解為的速率主要由反應①決定
D.C1?參與反應提高了。3分解為。2的平衡轉(zhuǎn)化率
【答案】A
【詳解】A.活化能越大,反應速率越慢,由反應②速率慢,則②活化能大,活化能:反應②>反應①,
故A正確;
B.氯自由基(。?)能夠催化。3分解,加速臭氧層的破壞,催化劑可降低最大的活化能來增大速率,則C1?主
要參與反應②,故B錯誤;
C.化學反應由反應速率慢的一步反應決定,則。3分解為。2的速率主要由反應②決定,故c錯誤;
D.C1?是催化劑,只改變反應歷程,不影響平衡,則。3分解為。2的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故D錯誤;
故選:A?
10.Deacon曾提出在催化劑作用下,通過氧氣直接氧化氯化氫成功制備氯氣。該反應具有一定的可逆性,
熱化學方程式可表示為4HCl(g)+O2(g)=2C"(g)+2H2O(g)AH=-116kJ-mo『。關于Deacon提出的制C12
的反應,下列有關說法正確的是
A.該反應的△$>()
B.每生成標準狀況下22.4LCl2,放出58kJ的熱量
C.升高溫度,該反應v(逆)增大,v(正)減小,平衡向逆反應方向移動
D.斷裂4moiH-C1鍵的同時,有4moiH-0鍵生成,說明該反應達到平衡狀態(tài)
【答案】B
【詳解】A.燧表示混亂度,氣體物質(zhì)的量越大,燧越大。該反應是氣體系數(shù)之和減小的反應,所以該反應
的燧減小,即△$<(),A項錯誤;
B.根據(jù)熱化學方程式可知,每生成2moic卜,放出116kJ的熱量,所以每生成標準狀況下22.4L(即
lmol)Cl2,放出58kJ的熱量,B項正確;
C.該反應的正反應是放熱反應,升高溫度平衡逆向移動,升高溫度,正逆反應速率都增大,C項錯誤;
D.HC1是反應物,用0是生成物,斷裂4moiH-C1鍵的同時,一定同時有4moiH-0鍵生成,所以該說法
不能說明該反應達到平衡狀態(tài),D項錯誤;
答案選B。
11.下列說法正確的是
A.化學平衡發(fā)生移動,化學平衡常數(shù)不一定改變
B.從綜合經(jīng)濟效益看,工業(yè)合成氨時,壓強越高越好,因為高壓有利于氨氣的生成
C.工業(yè)制取金屬鉀:Na⑴+KCl(l)UNaCl(l)+K(g),為了使K變成蒸氣從反應混合物中分離出來,反
應溫度越高越好
D.對于反應:H2NCOONH4(S)^CO2(g)+2NH3(g),在反應容器中投入一定量的HzNCOONHKs)固體,
反應一段時間后,當C02的體積分數(shù)不再改變時,則該反應達到了化學平衡狀態(tài)
【答案】A
【詳解】A.如果溫度不變,化學平衡移動,平衡常數(shù)不會改變,如果溫度改變,化學平衡移動,平衡常數(shù)
必然改變,選項A正確;
B.工業(yè)合成氨時,要綜合各項條件(如材料的強度和設備的制造要求、需要消耗的動力、生產(chǎn)成本等)選取
合適的壓強,并不一定壓強越高越好,選項B錯誤;
C.溫度過高,Na等物質(zhì)也可能氣化,另外還要考慮生產(chǎn)成本、裝置的耐熱性等問題,選項C錯誤;
D.反應過程中,n(CO2):n(NH3)=1:2,始終保持不變,故CO?的體積分數(shù)為定值,無法用于判斷該反應
是否達到了化學平衡狀態(tài),選項D錯誤;
答案選A。
12.在甲、乙均為1L的恒容密閉容器中均充入2moiNO和2moicO,在恒溫和絕熱兩種條件下僅發(fā)生反應
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH=-747kJ/mol,測得壓強變化如圖所示。下列說法錯誤的是
時間/min
A.甲容器中的反應條件為絕熱
B.乙容器中0~4min內(nèi)v(NO)=0.4mol,L1,min1
C.a點放出的熱量為597.6kJ
D.Kb>Ka
【答案】D
【詳解】A.反應2NO(g)+2CO(g)UN2(g)+2CO2(g)為體積縮小的可逆反應,對于恒溫容器,隨著反應的進
行,氣體的分子數(shù)不斷減小,壓強不斷減小,對于絕熱容器,一方面平衡移動導致氣體分子數(shù)減小、壓強
減小,另一方面隨著反應的進行,不斷釋放熱量,溫度不斷升高,壓強不斷增大,在反應初始階段,可能
會出現(xiàn)壓強增大的情況,所以甲曲線的反應條件為絕熱,A正確;
1.6mol
B.乙容器中0?4min內(nèi),參加反應NO的物質(zhì)的量為1.6moLu(NO尸IL=0.4mol?L-i?miiri,B正確;
4min
C.a點時,參加反應NO的物質(zhì)的量為1.6moL放出的熱量為工絲生x747kJ/mol=597.6kJ,C正確;
D.曲線甲為絕熱條件下的壓強-時間關系曲線,曲線b為恒溫條件下的壓強.時間關系曲線,隨著反應的進
行,絕熱容器內(nèi)混合氣的溫度不斷升高,則平衡常數(shù)不斷減小,所以KbVKa,D錯誤;
故選D。
13.在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應xA(g)+yB(g)=zC(g),圖I表示200。(2時容器中A、B、C物
質(zhì)的量隨時間的變化,圖n表示200。(2和10(TC下平衡時C的體積分數(shù)隨起始n(A):n(B)的變化關系。則下
列結(jié)論正確的是
yoo℃
X
100°c\
’起始時〃(Q):〃(B)
A.2001℃時,反應從開始到平衡的平均速率v(A)=0.02mol-LT仙吊-
B.圖n可知反應xA(g)+yB(g)=zC(g)的AH>0,且a=0.5
C.若在圖I所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達到平衡前七>丫逆
D.20(TC時,向容器中充入31noiC,達到平衡時,C的體積分數(shù)大于0.25
【答案】D
【詳解】A.200。(2時,反應從開始到平衡的平均速率"評)=警詈=°-04moi1-良皿\故A錯誤;
B.由圖II可知,n(A):n(B)一定時,升高溫度,平衡時C的體積分數(shù)增大,則平衡正向移動,故該反應
為吸熱反應;由圖I可知,200。(3時平衡,A物質(zhì)的變化量為0.8moL0.4mol=0.4mol,B物質(zhì)的變化量
0.2mol,C物質(zhì)的變化量0.2mol,則表明該反應為2A(g)+B(g)=C(g),由此可見,A、B起始物質(zhì)的量之
比剛好等于化學方程式化學計量數(shù)之比,平衡時生成物C的體積分數(shù)最大,A、B的起始物質(zhì)的量之比
=0.8mol:0.4mol=2,則a=2,故B錯誤;
C.恒容容器,向體系中充入He,平衡不移動,正逆速度仍然相等,C錯誤;
D.依據(jù)圖I,列出平衡三段式,計算得到200。(3時,C的體積分數(shù),
2A(g)+B(g)=C(g)
起始(mol)0.80.40
轉(zhuǎn)化(mol)0.40.20.2
平衡(mol)0.40.20.2
nV
結(jié)合阿伏加德羅定律,同溫同壓時,所以C的體積分數(shù)與C的物質(zhì)的量分數(shù)相等,均為
n
2V2
0.2mol
xlOO%=25%;
0.4mol+0.2mol+0.2mol
相同溫度下,若向該容器中單獨充入3moiC,該平衡與圖I所示平衡等效,C的體積分數(shù)也為25%;但是,
當向圖I所示平衡中再充入3moiC,相當于對兩個等效的平衡加壓,使其存在于一個容器中,平衡向正反
應方向移動,C的體積分數(shù)增加,大于25%,一般以框圖的形式理解為
故合理選項為D。
14.我國科學家成功利用CO還原N0,從源頭上減少煤粉燃燒產(chǎn)生的大氣污染。一定溫度下,在1L的恒
容密閉容器中,充入ImolCO和ImolNO,反應2C0(g)+2N0(g)UM(g)+2C0?(g)平衡時,測得
c(N2)=0.2mol/L,下列說法正確的是
A.升高溫度,正、逆反應速率以相同倍數(shù)增大
B.加入催化劑使正反應速率加快,逆反應活化能增大
C.若往容器中再通入ImolNO和ImolCO2,則此時v正〉v逆
D.若往容器中再通入2moic0和ImolNz,則此時v正>v逆
【答案】D
【分析】
一定溫度下,在1L的恒容密閉容器中,充入ImolCO和ImolNO,反應2co(g)+2NO(g)UN2(g)+2CC)2(g)
平衡時,測得。的尸0.2mol/L,則可建立如下三段式:
2NO(g)+2C0(g)UN2(g)+2CO2(g)
起始量(mol/L)1.01.000
變化量(mol/L)0.40.40.20.4
平衡量(mol/L)0.60.60.20.4
【詳解】A.升高溫度,平衡一定發(fā)生移動,則正、逆反應速率不同,增大的倍數(shù)不同,A不正確;
B.加入催化劑使正反應速率加快,則該催化劑降低正反應的活化能,則逆反應活化能減小,B不正確;
07x142
C.若往容器中再通入ImolNO和ImolCCh,濃度商Qc=4—^=0.43>0.25,則此時平衡逆向移動,
1.62X0.62
VJE<VM,C不正確;
17x042
D.若往容器中再通入2moicO和ImolNz,則此時Qc=「~—=0.079<0.25,平衡正向移動,丫正>丫逆,
2.6x06
D正確;
故選D。
15.下列實驗設計或操作能達到有關實驗目的的是
選項實驗目的實驗設計或操作
A驗證SO2的漂白性SO2通入酸性KMnCU溶液,觀察紫色是否褪去
向FeCb溶液和KSCN溶液反應后的平衡體系中加入少量KC1固
B探究濃度對化學平衡的影響
體,觀察溶液顏色變化
比較濃硝酸和稀硝酸的氧化常溫下,向等體積的濃、稀硝酸中加入形狀、大小相同的鐵片,
C
性強弱觀察反應的劇烈程度
驗證乙烯與Br2是發(fā)生加成反向澳水中通入足量乙烯,并測定褪色前后水溶液的pH,比較其
D
應還是取代反應pH的變化
A.AB.BC.CD.D
【答案】D
【詳解】A.驗證SO2的漂白性應該是將其通入品紅溶液中,SO2使酸性高錦酸鉀溶液褪色,是因為SO2具
有還原性,A錯誤;
B.氯化鐵和硫氧化鉀溶液反應與氯離子無關,故不能通過增加氯離子的濃度,來探究濃度對化學平衡的影
響,B錯誤;
C.常溫下,濃硝酸會使鐵鈍化,使反應停止,故無法,C錯誤;
D.若澳與乙烯發(fā)生的是取代反應,產(chǎn)物中會有澳化氫生成,溶液的pH會下降,D正確;
故選D。
16.向一恒容密閉容器中加入ImolCH’和一定量的H?0,發(fā)生反應:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)o
n(C%)、
CH4的平衡轉(zhuǎn)化率按不同投料比xx=溫度的變化曲線如圖所示。下列說法不正確的是
n(H2O)?
%
、
樹
壽
題
算
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