第二章1:探究影响化学平衡移动的因素(四)高二化学人教版(2019)选择性必修1.docx
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1、第二章化学反应速率与化学平衡实验活动1:探究影响化学平衡移动的因素(四)20212022学年高二化学人教版(2019)选择性必修1一、单选题,共10小题1下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )ABCD2一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)2CO(g) 2CO2(g)S(l) H0,若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是A平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变,缩小体积,平衡右移,SO2浓度增大3某科研人员研究得出,HCHO可在羟基磷灰
2、石(HAP)表面催化氧化生成和,其历程示意图如图(图中只画出了HAP的部分结构)。下列说法错误的是AHAP不能提高HCHO与的平衡转化率BHCHO在反应过程中,有键发生断裂C根据图示信息,分子中的氧原子全部来自D该过程的总反应是4反应C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,在其它条件不变的情况下,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是A增加H2O(g)的物质的量B将容器的体积缩小一半C保持体积不变,充入N2使体系压强增大D保持压强不变,充入N2使容器体积变大5下列事实能用勒夏特列原理解释的是A红棕色的NO2,加压后颜色变深B对于反应2HI(g)H2 (g)
3、I2(g),达到平衡后,缩小容器的体积可使体系颜色变深C实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气D500左右比室温更利于合成氨反应6在一定条件下,下列可逆反应达到化学平衡:I2(g)+H2(g)2HI(g);H0,要使混合气体的颜色加深,可以采取的方法是()A降低温度B增大H2的浓度C增大压强D减小压强7压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是()AC(s)+CO2(g)2CO(g)B3H2(g)+N2(g)2NH3(g)C2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)DH2(g)+I2(g)2HI(g)8已知反应,其他条件相同,在200和时,的浓度随时间变化的曲线如图所示,下列有关说法正确的是A
4、其他条件不变,增大压强或的物质的量时反应速率都增大B、时,的浓度一定为C相对于200时,时反应先达到平衡D时,内的平均反应速率为9下列影响因素中,不属于影响化学平衡移动的是A温度B浓度C催化剂D压强10在密闭容器中达到平衡的化学反应N2O4(g)2NO2(g) H0,改变条件,下列说法不正确的是A温度不变体积减小,反应速率增大,再次平衡时混合气颜色变浅B温度和体积不变,加入少许NO2,再次平衡时混合气中NO2的百分含量减少C体积不变时加入少许N2O4,再度平衡时颜色变深D体积不变时升高温度,再次平衡时混合气颜色变深二、非选择题,共10小题11用CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2
5、的方法。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H=-49.0 kJmol-1。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=_ molL-1min-1。(2)氢气的转化率=_。(3)求此温度下该反应的平衡常数K=_。(4)下列措施中能使平衡体系中增大的是_。A将H2O(g)从体系中分离出去 B充入He(g),使体系压强增大C升高温度 D再充入1 mol H2(5)当反应进行到3min末时,
6、下列说法正确的是_(填字母)。ACO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等B用CO和CH3OH(g)表示的化学反应速率相等C上述反应达到平衡状态D3 min后该反应的正反应速率逐渐增大12化学知识在生产和生活中处处都有体现,请用化学知识解释。(1)冰箱能够在一定时间内保鲜食物,原因是_。(2)乳酸饮料(含乳酸)显酸性的原因是_(用电离方程式表示)。(3)工业上合成氨气时总是及时分离出反应器中的氨气,这样做的原因是_。(4)燃气灶具进风口通入的空气总是适当过量,这是为了_。(5)接近沸腾的纯净水pH”、“”或“=”)。(2)下列能说明反应a达到平衡状态的是_(填字母)。Av正(CO2)=3v逆(H
7、2)B混合气体的平均摩尔质量不再改变Cc(CH3OH)=c(H2O)D容器内压强不再改变II.我国科学家研究了不同反应温度对含碳产物组成的影响。已知:反应1:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) H0反应2:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H0在密闭容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2,分别在1MPa和10MPa下进行反应。实验中对平衡体系组成的三种物质(CO2、CO、CH4)进行分析,其中温度对CO和CH4的影响如图所示。(3)1MPa时,表示CH4和CO平衡组成随温度变化关系的曲线分别是_和_。M点平衡组成含量高于N点的原因是_。(4)图中当CH
8、4和和CO平衡组成均为40%时,若容器的体积为1L,该温度下反应1的平衡常数K的值为_。III.在在T1时,向体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的的CO和和H2,发生反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数()与n(H2)/n(CO)的关系如下图所示。(5)当时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的_(填“D”、“E”或“F”)点。(6)=_时,CH3OH的体积分数最大。15雾霾由多种污染物形成,包含颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、 SO2等。化学在解决雾霾污染问题中有着重要的作用。(1)研究发现利用NH3可
9、除去硝酸工业尾气中的NO。NH3与NO的物质的量之比分别为1:2、1:1.5、3:1时,NO 脱除率随温度变化的曲线如图所示。曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是_,其理由是_。曲线a中,NO的起始浓度为610-4 mg/m3,若从X点到Y点经过20 s,则该时间段内NO的脱除速率为_mg/(m3.s)。(2)若反应2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) 的正、逆反应速率分别可表示为v正=k正c2(NO) 。c2(CO);v逆=k逆c(N2)c2(CO2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。一定温度下,在体积为1 L的恒容密闭容器中加入4 mol NO和
10、4 mol CO发生上述反应,测得CO和CO2的物质的量浓度随时间的变化如图所示。a点时,v正:v逆=_。测得平衡时体系压强为p,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压物质的量分数,则平衡常数Kp=_(用含p的式子表示)。(3)某研究小组探究该反应中催化剂对脱氨率(NO的转化率)的影响。将等物质的量的NO和CO以一定的流速分别通过催化剂a、b,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g) +2CO2(g)。 相同时间、不同温度下测得使用催化剂a时脱氮率与温度的关系如图中曲线I所示。已知催化效率ba,催化剂b的活性在450时最大(未达平衡)。请在图中画出使用催化剂b时所对应的曲线(从300开
11、始画)_。16一定温度下,向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H196 kJmol1。当反应达到平衡时,容器内混合气体的总物质的量变为起始时的。请回答下列问题:(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_(填序号)。a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为212b.容器内气体的压强不变c.容器内混合气体的密度保持不变d.SO3的物质的量不再变化e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等(2)SO2的转化率为_;写出该反应的平衡平衡常数K的表达式_;(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线
12、,则:温度关系:T1_T2(填“”“”“”或“”)c kJ。18对于反应,减小压强,平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,平衡混合气体的平均相对分子质量在平衡移动时_(填“是”或“否”)发生改变,其原因是_;下图是反应速率与时间的关系图,时刻引起正、逆反应速率变化的原因可能是_(写一条合理原因)。19对于可逆反应mA(g)+nB(s)pC(g)+qD(g),根据下列图示回答各小题:(1)压强,P1比P2_填(大、小)。(2)化学计量数m比p+q_填(大、小)。(3)温度T1比T2_填(高、低)。(4)正反应_(吸,放)热。(5)达到平衡后,若增加B的物质的量,则A的转化率将_(填提高、
13、降低或不变)。20可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) H0 在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化结果(增大、减小、不变)填入空格。(1)升高温度,B的转化率_,v(正)_,v(逆)_;(2)加催化剂,A的物质的量_,v(正)_,v(逆)_;(3)保持温度和压强不变加入惰性气体,则C的物质的量_,A的转化率_。(4)保持温度和体积不变加入惰性气体,A的转化率_。(5)若温度和体积不变,反应从开始到平衡,在这个变化过程中,压强_。(6)若恒温恒容,A足量且为固体,反应平衡后,向体系中加入一定量的B,反应再次达平衡后,A的质量_。平衡常数K_试卷第9页,总9页参考答案1A【分析】平衡移动原理
14、是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用平衡移动原理解释,平衡移动原理对所有的动态平衡都适用。【详解】A盐酸是强酸,在溶液中完全电离,不存在电离平衡,故A选;B水是弱电解质,存在电离平衡H2OH+OH-,电离过程是吸热过程,升高温度,促进水的电离,氢离子与氢氧根离子的浓度增大,水的离子积中增大,可以用平衡移动原理解释,故B不选;C存在平衡2NO2N2O4,且正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,所以气体颜色加深,可以用平衡移动原理来解释,故C不选;D沸水中滴加饱和FeC
15、l3溶液,温度升高促进Fe3+的水解生成氢氧化铁胶体,可以用平衡移动原理解释,故D不选;故答案为A。2D【解析】A. 正反应是体积减小的可逆反应,平衡前,随着反应的进行,容器内压强减小,A错误;B. 硫是液体,其他条件不变,分离出硫,反应速率不变,B错误;C. 正反应放热,平衡时,其他条件不变,升高温度平衡向逆反应方向进行,SO2的转化率降低,C错误;D. 正反应是体积减小的可逆反应,其他条件不变,缩小体积,平衡右移,但SO2浓度仍然增大,D正确,答案选D。点睛:选项D是解答的易错点和难点,注意对原理中“减弱这种改变”的正确理解是升高温度时,化学平衡向吸热反应的方向移动;增加反应物,化学平衡向
16、反应物减少的方向移动;增大压强时,化学平衡向气体体积缩小的方向移动。结果只是减弱了外界条件的变化,而不能完全抵消外界条件的变化。达到新化学平衡时,此物理量更靠近改变的方向。如增大反应物A的浓度,化学平衡右移,但达到新化学平衡时,A的浓度比原化学平衡时大;同理,若改变的条件是温度或压强等,其变化也相似。3C【详解】A催化剂能改变化学反应速率,但不能改变化学平衡的移动方向,则HAP不能提高HCHO与的平衡转化率,故A正确;B由图可知,反应过程中,甲醛发生了CH键断裂,故B正确;C由图可知,二氧化碳分子中的氧原子来自于甲醛和氧气,故C错误;D由图可知,该过程发生的反应为甲醛和氧气在催化剂HAP的表面
17、发生催化氧化生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为,故D正确;故选C。4C【分析】对应反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),有气体参加和生成,则温度、压强都能对化学反应速率产生影响,以此来解答。【详解】A. 保持体积不变,增加H2O(g)的物质的量,气体浓度增大,反应速率增大,故A不选;B. 将容器的体积缩小一半,相当于压强增大,则反应速率加快,故B不选;C. 保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但反应气体的浓度不变,则反应速率不变,故C选;D. 保持压强不变,充入N2使容器体积变大,反应气体的浓度减小,反应速率减小,故D不选;故选C。5C【分析】平衡移动原理是如果改变影响平衡的一
18、个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,平衡移动原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程无关,则不能用平衡移动原理解释,以此解答该题。【详解】A、存在平衡2NO2(g)= N2O4(g),增大压强,混合气体中各组分的浓度均增大,气体的颜色变深,所以不可以用平衡移动原理解释,故A不选;B、反应前后气体的分子数不变,增加压强平衡不移动,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,不能利用勒夏特列原理解释,故B不选;C、实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,化学平衡逆向进行,减小氯气溶解度,能用勒夏特列原理解释,故选C;
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