2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版素养提升专项练 （五） .doc

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1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。素养提升专项练(五)(建议用时40分钟)1.下列关于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0B.N点的化学平衡常数K=0.59C.L、M两点容器内压强:p(M)2p(L)D.向N点平衡体系中再加入1 mol CH3OH,建立新平衡时被分解的CH3OH的物质的量小于0.4 mol【解析】选C、D。 A.图象分析可知,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应中CO转化率随温度升高减小,说明升温逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,H2p(L),C正确;D.

2、N点平衡体系中再加入1 mol CH3OH,相当于中再加入1 mol CO和2 mol H2,最后达到平衡状态和中加入2 mol CO和4 mol H2的平衡状态相同,甲醇最后平衡状态为1.2 mol,CO转化率60%,则相当于逆向进行甲醇分解率为40%,加入1 mol甲醇增大压强平衡正向进行,则分解率小于40%,分解的甲醇小于0.4 mol,D正确,答案选CD。3.(2020石嘴山模拟)工业上,利用CO和H2合成二甲醚:3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g),为了寻找合适的温度,研究者进行了多次实验,每次实验保持原料气组成(3 mol CO、3 mol H2)、体积(1

3、0 L)、反应时间等因素不变,实验结果如图所示。下列说法正确的是()A.X、Y两点对应的正反应速率相等B.合成二甲醚反应的H0C.反应温度应控制在240260 之间D.选择合适催化剂,可以提高CO的转化率【解析】选C。X、Y两点所对应的温度不同,故正反应速率不同,A项错误;CO转化率达到最高后再升温,转化率降低,故合成二甲醚的反应为放热反应,即H0B.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v(正)v(逆)C.若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pDpBD.若该反应在T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2【解析】选B。由图可知,温度越高,平衡时c(NO)越大,说明

4、升高温度,平衡逆向移动,则有Hv(逆),B正确。该反应前后气体体积不变,压强和温度成正比例关系,B和D点的温度均为T2,则有pD=pB;C点温度高于D点,则有pCpD,综上可得:pCpD=pB,C错误。该反应的H0,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,由于T1K2,D错误。6.(2020宿州模拟)煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢,发生的主要反应为C(s)+2H2(g)CH4(g)。在V L的密闭容器中投入a mol碳(足量),同时通入2a mol H2,控制条件使其发生上述反应,实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是()A.上述正反应为吸热反应B.在4

5、MPa、1 200 K时,图中X点v(H2)正v(H2)逆C.在5 MPa、800 K时,该反应的平衡常数为V2a2D.工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1 000 K,主要是因为前者碳的转化率高【解析】选A。A项,由图观察,温度越高,碳的平衡转化率越大,平衡正向移动,正反应为吸热反应,正确;B项,X点是未平衡时,反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,错误;C项,此时碳转化率为50%C(s)+2H2(g)CH4(g)起始量/mola2a0转化量/mol0.5aa0.5a平衡量/mol0.5aa0.5aK=0.5aVaV2=0.5Va,错误;D项,该选择的原因是两者转化

6、率相差不大,但压强增大对设备要求高,能量需求大,错误。7.(2020澄迈模拟)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂对燃煤烟气回收。反应为2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)H=-270 kJmol-1(1)其他条件相同、催化剂不同,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是_。(2)某科研小组用Fe2O3作催化剂。在380 时,分别研究了n(CO)n(SO2)为11、31时SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO)n(SO2)=31的变化曲线为_。【解析

7、】(1)从图1中可以看出,相比NiO和Cr2O3,用Fe2O3作催化剂时,在较低温度下,SO2的转化率已达很高,这样既能去除SO2,又能节省能源。(2)CO与SO2反应方程式为2CO+SO22CO2+S,n(CO)n(SO2)=31与11相比是增大了CO的“量”,上述平衡正移,SO2的转化率升高,与曲线a相符。答案:(1)Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度下可获得较高的SO2转化率,从而节约能源(2)a8.(2020兰州模拟)“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH、HCOOH等)为原料合成工业产品的化学工艺,对开发新能源和控制环境污染有重要意义

8、。(1)一定温度下,在两个容积均为2 L的密闭容器中,分别发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0 kJmol-1。相关数据如下:容器甲乙反应物投入量1 mol CO2(g)和3 mol H2(g)1 mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g)平衡时c(CH3OH)c1c2平衡时能量变化放出29.4 kJ吸收a kJ请回答:a=_;若甲中反应10 s时达到平衡,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_。(2)甲烷的一个重要用途是制取H2,其原理为CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)。在密闭容器中通入等物质的量浓

9、度的CH4与CO2,在一定条件下发生反应,测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如下图所示,则压强p1_(填“大于”或“小于”)p2;压强为p2时,在y点:v(正)_(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。(3)一定条件下,治理汽车尾气的反应是2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO)n(CO)=21的混合气体,发生上述反应。下列图象正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是_(填字母)。【解析】(1)根据表格信息,1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)与1 mol CH3OH(g)、1 mol H2O(g)属于“量相

10、当”在相同条件下能建立相同的平衡状态,所以29.4+a=49.0,解得a=19.6;根据热化学方程式的意义,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0 kJmol-1,平衡时放出29.4 kJ的热量,则反应掉的CO2=29.449=0.6 mol,则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率=0.6mol2 L10 s=0.03 molL-1s-1;(2)根据化学反应CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率降低,由图象可知,压强p1p2,压强为p2时,在y点,可逆反应没有达到平衡,需提高甲烷的转化率,即平

11、衡必须正向移动,则v(正)大于v(逆);(3)平衡常数与温度有关,温度不变,则平衡常数始终不变,所以平衡常数不能判断是否达到平衡状态,选项a错误;由图象可知,t1时刻CO2与NO物质的量相等,但是随后,它们的量继续发生变化,说明反应未达到平衡状态,选项b错误;随着反应的进行,NO与CO的物质的量的比值在不断变化,当比值不变时,反应处于平衡状态,选项c正确;随着反应的进行,NO和CO的转化率不断变化 ,当转化率不再变化时,说明反应处于平衡状态,选项d正确。答案:(1)19.60.03 molL-1s-1(2)小于大于(3)cd【加固训练】1.(2020漳州模拟)在某一体积可变的恒温密闭容器中发生

12、如下反应:X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(逆)B.、两过程达到平衡时,X的体积分数:C.t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加ZD.、两过程达到平衡时,平衡常数:【解析】选C。化学反应方程式两边气体的化学计量数相等。t1t2时间内,反应处于平衡状态,正、逆反应速率相等,A项错误;从图象看,逆反应速率瞬间增大,且反应速率逐渐变化,说明产物Z的浓度瞬间增大,但因为温度不变,故平衡常数不会改变,且容器体积可变,可达到相同的平衡状态,B、D项错误,C项正确。2.(2020武汉模拟)固定容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)+yB(g)zC(g),图表示在298 K时容器中各物质的物质的量随时间的

13、变化关系,图表示平衡常数K随温度T变化的关系。结合图象判断,下列结论正确的是()A.该反应可表示为2A(g)+B(g)C(g)H0,A错误;298 K时A的平衡浓度为0.2 molL-1,B的平衡浓度为0.1 molL-1,C的平衡浓度为0.1 molL-1,故该反应的平衡常数K=0.10.220.1=25,B错误;根据质量守恒可知,反应前后气体的质量保持不变,由于容器的体积不变,因此反应过程中气体的密度不发生变化,故当容器中气体的密度不再发生变化时,不能证明该反应达到平衡状态,C错误;达到平衡时,C的体积分数为0.25,在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C,相当于加压,平衡正向移

14、动,再次达到平衡时C的体积分数大于0.25,D正确。3.(2020淮北模拟)甲醇(CH3OH)是绿色能源。工业上合成原理:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。一定温度下,在1 L恒容密闭容器中充入H2和一定量的CO,CH3OH的体积分数与反应物投料比的关系如图所示。下列说法正确的是()A.当混合气体的密度保持不变时反应达到平衡B.图象四个点中,d点处CH3OH的物质的量最小C.图象四个点中,只有c点表示达到平衡状态D.图象中c点到d点,平衡向正反应方向移动【解析】选D。A项,反应前后的物质均是气体,且混合气体的总质量不变,又因为是恒容容器,故气体密度始终不变,错误;B项,达到平衡,d点相当于c点平衡后,再增加氢气的浓度,平衡向正方向移动,CO的平衡转化率增大,CH3OH的物质的量最大,错误;C项,曲线上的每个点都是不同反应物投料比下的平衡点,错误;D项,相当于c点达到平衡后,继续增大H2的物质的量,平衡向右移动,正确。关闭Word文档返回原板块