高考化学一轮复习8.2化学平衡状态化学平衡的移动实战训练.pdf

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1、精品教案可编辑8.2 化学平衡状态化学平衡的移动实战训练1.2015四 川 高 考 一 定 量 的CO2与 足 量 的 碳 在 体 积 可 变 的 恒 压 密 闭 容 器 中 反 应：C(s)CO2(g)2CO(g)，平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知：气体分压(p分)气体总压(p总)体积分数。下列说法正确的是()A 550 时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动B 650 时，反应达平衡后 CO2的转化率为25.0%CT时，若充入等体积的CO2和 CO，平衡向逆反应方向移动D 925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp24.0p总答案B解析因容器体积

2、可变，故充入惰性气体，体积增大，与反应有关的气体浓度减小，平衡正向移动，A 项错误；C(s)CO2(g)2CO(g)平衡60 40反应20 40故 CO2的转化率为20 (60 20)100%25.0%，B 项正确；由图象可知T时，CO 和 CO2的体积分数相等，故充入等体积的这两种气体，平衡不移动，C 项错误；Kpp2(CO)/p(CO2)(0.96p总)2/(0.04p总)23.04p总，D 项错误。2 2015江苏高考(双选)在体积均为1.0 L 的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 精品教案可编辑mol CO2和 0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)

3、C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中、点均处于曲线上)。下列说法正确的是()A反应 CO2(g)C(s)=2CO(g)的 S0、H2p总(状态)C体系中c(CO)：c(CO，状态)v逆(状态)答案BC解析由图可知，升高温度，c(CO2)降低，即平衡正向移动，所以该反应为吸热反应，H0，A 项错误；相同温度下，图中点所在曲线对应的c(CO2)高，表示通入0.2 mol CO2，则点所在曲线表示通入0.1 mol CO2，点和点的c(CO2)相等，由图知参加反应的CO2的物质的量：点大于点的2 倍，且该反应为气体分子数增多的反应，同时点的温

4、度比点高，所以体系的总压强p总：p总(状态)2p总(状态)，B 项正确；状态中CO2的投入量为状态的2 倍，因状态压强比状态大，而加压平衡逆向移动，则状态中的c(CO)小于状态中c(CO)的 2 倍，C 项正确；状态比状态的温度高，温度越高，反应速率越快，所以状态的反应速率快，D 项错误。精品教案可编辑3 2014重庆高考在恒容密闭容器中通入X 并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下 X 的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A该反应进行到M 点放出的热量大于进行到W 点放出的热量BT2下，在 0t1时间内，v(Y)abt1mol L 1 min 1C

5、 M 点的正反应速率v正大于 N 点的逆反应速率v逆D M 点时再加入一定量X，平衡后X 的转化率减小答案C解析依据题中图示，可看出T1T2，由于T1时 X 的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A 项，M点与 W 点比较，X 的转化量前者小于后者，故进行到M 点放出的热量应小于进行到W 点放出的热量，A项错误；B 项，2v(Y)v(X)abt1mol L1 min 1，B 项错误；C 项，T1T2，温度越高，反应速率越大，M 点的正反应速率v正W 点的正反应速率v正，而 W 点的正反应速率v正其逆反应速率v逆 N 点的逆反应速率v逆，C 项正确；D 项，恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，

6、X 的转化率增大，D 项错误。4 2014江苏高考(双选)一定温度下，在三个体积均为1.0 L 的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)精品教案可编辑3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()A该反应的正反应为放热反应B达到平衡时，容器中的CH3OH 体积分数比容器中的小C容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D 若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mo

7、l和 H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行答案AD解析由、数据分析可知，降温，CH3OH的转化率增大，平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应，A 项正确；B 项，和对比，CH3OH(g)的起始浓度增大一倍，容器体积不变，相当于增大压强，而此反应为反应前后气体分子数不变的反应，增大压强平衡不移动，CH3OH 体积分数不变，B 项错误；比温度低，反应更慢，到达平衡所需时间更长，C 项错误；D 项，容器温度为387，平衡常数KcCH3OCH3cH2Oc2CH3OH0.0801.020.0401.024，而此时浓度商Qc0.151.00.101.00.151.0223”“”或“”“”或“

8、”)。当反应()处于图中a 点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应()可能处于图中的_ 点(填“b”“c”或“d”)，该贮氢合金可通过_ 或_ 的方式释放氢气。(3)2014天津高考合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJ mol1一种工业合成氨的简易流程图如下：步骤中制氢气原理如下：aCH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)H206.4 kJ mol 1bCO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H41.2 kJ mol 1对于反应 a，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是_。

9、a升高温度b增大水蒸气浓度c加入催化剂d降低压强利用反应b，将 CO 进一步转化，可提高 H2产量。若 1 mol CO和 H2的混合气体(CO 的体积分数为20%)与 H2O 反应，得到1.18 mol CO、CO2和 H2的混合气体，则CO 转化率为 _。图 1 表示 500、60.0 MPa 条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a 点数据计算 N2的平衡体积分数：_。依据温度对合成氨反应的影响，在图2 坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，精品教案可编辑随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主

10、要步骤是(填序号)_。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_。(4)2013课标全国卷 在1.0 L 密闭容器中放入0.10 mol A(g)，在一定温度进行如下反应：A(g)B(g)C(g)H85.1 kJ mol 1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题：欲提高 A 的平衡转化率，应采取的措施为_。由总压强p和起始压强p0计算反应物A 的转化率(A)的表达式为 _，平衡时A 的转化率为_，列式并计算反应的平衡常数K_。a.由总压

11、强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物 A 的物质的量n(A)，n总_ mol，n(A)_ mol。精品教案可编辑b下表为反应物A 浓度与反应时间的数据，计算：a _。反应时间t/h04816c(A)/(molL 1)0.10a0.0260.0065分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律，得出的结论是_，由此规律推出反应在 12 h 时反应物的浓度c(A)为 _molL1。答案(1)压强L1L2，SO3(g)分解的热化学方程式：2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H 196 kJ mol 1，当压强一定时，温度升高，平衡转化率增大(2)2yx30 c 加热

12、减压(3)a90%14.5%对原料气加压；分离液氨后，未反应的N2、H2循环使用(4)升高温度、减小压强pp01 100%94.1%A(g)B(g)C(g)起始/(molL1)0.10 0 0平衡/(molL1)0.10 0.10 0.10(194.1%)94.1%94.1%精品教案可编辑K0.0941 molL120.0059 molL1 1.5 molL1 a.0.10pp00.10 2pp0b0.051 达到平衡前每间隔4 h，c(A)减少约一半0.013解析(1)根据题目中的热化学方程式得出2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H196 kJ mol1，该反应是吸热反应，若X为温度，当

13、压强不变升高温度时，SO3的平衡转化率升高，不符合题图中曲线的变化趋势；该反应为气体分子数增大的反应，若X为压强，当温度不变加压时，平衡向逆反应方向移动，SO3的平衡转化率降低，符合题图中曲线的变化趋势，所以X为压强，L为温度。该反应为吸热反应，若压强不变，升高温度，则SO3的平衡转化率升高，所以L2L1。(2)根据氢原子守恒得zx2zy，则z2yx。v240 mL2 g 4 min 30 mL g1 min 1。由题图可以看出，温度越高，平衡时氢气的压强越大，说明反应()逆向移动，该反应为放热反应，H1(T2)。反应()的化学平衡常数为K1cH2，温度不变，化学平衡常数不变，向恒容体系中充入

14、H2，平衡时c(H2)不变，故压强不变，应为图中 c 点。反应()为放热反应且为气体分子数减小的反应，故加热或减压均使反应()平衡逆向移动而释放氢气。(3)增大水蒸气浓度，平衡右移，但H2百分含量不一定提高；加入催化剂，对平衡无影响，不能提高H2的百分含量；降低压强，反应速率减慢。设达到平衡时CO 转化了x mol。CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)n起始0.2 mol 0 mol 0.8 moln平衡(0.2 x)mol x mol(0.8 x)mol(0.2 x)x(0.8 x)1.18，x0.18，CO0.18 mol0.2 mol 100%90%。精品教案可编辑方法 1：设达

15、到平衡时N2转化了x mol。N2(g)3H2(g)2NH3(g)n起始n mol 3n mol 0n平衡(nx)mol(3n3x)mol 2x mol2xnx3n3x2x 100%42%，x0.592n故 N2体积分数nx4n2x 100%n0.592n4n 2 0.592n 100%14.5%。方法 2：由 N2、H2按 13 投料，N2与 H2又按照 13 发生反应，故从反应开始到反应平衡，N2和 H2之比始终为1 3。N2体积分数131(1 42%)14.5%。反应初期，NH3从无到有，在未达到平衡前，NH3物质的量是增大的，达到平衡后，温度升高，平衡逆向移动，NH3物质的量逐渐减小，

16、曲线见答案。通过热交换器(步骤)，加热进入合成塔的原料气，同时冷却从合成塔出来的平衡混合气。提高原料总转化率的方法有：对N2、H2加压；将产物NH3液化分离，减小生成物浓度；将未反应的N2、H2循环使用。(4)要提高 A 的转化率，就要通过改变外界条件使平衡正向移动，可以从浓度、温度、压强三个方面考虑，可以采取的措施有从容器中分离出B、C、扩大容器的体积、升高温度。一定温度下在密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，设反应后气体的总物质的量为x，则有pp0 x0.1，故x0.1pp0，气体物质的增加量等于反应掉的A 的物质的量，故 A 的转化率0.1 pp00.10.1 100%pp01 100%，将表中的数据代入公式中可求得A 的转化率；根据方程式列出平衡三段式，注意三段式中用的都是浓度，即可求得平衡常数。a.结合的解析可知n(A)0.1 mol 0.1pp00.1mol 0.20.1pp0mol。b.根据题干表格中的数据可精品教案可编辑知a0.20.1 7.314.91 0.051，通过表中的数据可知，在达到平衡前每间隔4 h，A 的浓度减少约一半，故在反应进行到12 h 时，A 的浓度为0.5 0.026 molL1 0.013 molL1。