高考化学知识点总结《化学平衡》高频考点预测（2017年最新版） - 高考化学题库

高考化学知识点总结《化学平衡》高频考点预测（2017年最新版）(八)

2017-03-05 15:46:21 来源:91考试网作者:www.91exam.org 【大中小】

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1、填空题  （14分）CO2作为未来碳源，既可弥补因石油、天然气等大量消耗引起的“碳源危机”，又可有效地解决温室效应。请回答下列问题：
（1）将所得CH4与H2O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H =" +206" kJ·mol-1。将等物质的量的CH4和H2O(g)充入2 L恒容密闭容器，某温度下反应5 min后达到平衡，此时测得CO的物质的量为0.10 mol，则5 min内H2的平均反应速率为               。平衡后可以采取下列              的措施能使n（CO）：n（CH4）增大。
A．加热升高温度
B．恒温恒容下充入氦气
C．恒温下增大容器体积
D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O
（2）工业上可以利用CO为原料制取CH3OH。
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol－1
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）    △H=" +" 41.3 kJ·mol－1
①试写出由CO和H2制取甲醇的热化学方程式                                。
②该反应的△S      0(填“>”或“<”或“=”)，在          情况下有利于该反应自发进行。
（3）某科研人员为研究H2和CO合成CH3OH的最佳起始组成比n(H2) ： n(CO)，在l L恒容密闭容器中通入H2与CO的混合气（CO的投入量均为1 mol），分别在230°C、250°C和270°C进行实验，测得结果如下图，则230℃时的实验结果所对应的曲线是       (填字母)；理由是                 。列式计算270℃时该反应的平衡常数K：          。

参考答案：（1）0.03mol/（L?min）；AC；
（2）CO（g）+2H2（g）?CH3OH（l）△H=-９０.８ kJ?mol-1； < 低温
（3）X
该反应是放热反应，温度越低转化率越高； K===1．

本题解析：（1）5min内CO的平均化学反应速率v=△c/△t="0.1mol/(2L×5min)=" 0.01mol/（L?min）, 氢气表示的平均反应速率是一氧化氮的3倍，即为0.03mol/（L?min）；
根据反应CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g） △H =" +206" kJ·mol-1
A．加热升高温度，化学平衡正向移动，所以一氧化碳浓度增加，甲烷浓度减小，所以比值会增大，故A正确；
B．恒温恒容下充入氦气，各组分的浓度不变，所以平衡不移动，比值不变，故B错误；
C．恒温下增大容器体积则压强减小，化学平衡正向移动，所以一氧化碳浓度的减少量少于甲烷浓度减小量，所以比值会增大，故C正确；
D．恒温恒容下再充入等物质的量的CH4和H2O，相当于增大压强，化学平衡逆向动，所以一氧化碳浓度增加量少于甲烷浓度增加量，所以比值会减小，故D错误；
（2）①已知:①CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) △H="-49.5" kJ·mol－1
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=" +" 41.3 kJ·mol－1
CO和H2制取甲醇的热化学方程式可以经过①-②得到，所以该反应的焓变
△H=（-49.5kJ?mol-1）－（+41.3kJ?mol-1）=-90.8kJ?mol-1，
所以CO和H2制取甲醇的热化学方程式：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（l） △H=-９０.８ kJ?mol-1
②该反应气体分子数减少为熵减即△S<0，放热反应即△H<0，由△G＝△H－T△S可得：低温下有利于反应的自发进行。
（3）合成甲醇是放热反应，温度越低CO转化率越大，结合图象可知，230℃的实验结果所对应的曲线是X；270℃时该反应的平衡常数K===1
考点：解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。了解化学平衡常数的含义，能利用化学平衡常数进行相关计算。理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识并能用相关理论解释其一般规律。了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
点评：本题应掌握的知识点：
（1）化学反应速率v=△c/△t来计算反应速率，根据影响化学平衡移动的因素来回答判断；
（2）根据盖斯定律计算化学反应的焓变；由△G＝△H－T△S判断反应自发性。
（3）依据反应是放热反应，温度越高，反应物转化率越小；根据K的表达式代入数据计算．

本题难度：困难

2、选择题 700℃时，向容积不变的1L密闭容器中充人一定量的CO和H2O，发生反应：
CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g）反应过程中测定的部分数据见下表（表中t1<t2）

下列说法不正确的是
A．O－t1 min的平均反应速率为v（H2）= mol·L－l．min－1
B．保持其他条件不变，若容器内的压强不改变时，该反应一定达到了化学平衡状态
C．保持其他条件不变，若起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O，则达到平衡时n（CO2）=0.40mol
D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO的转化率增大，CO2的浓度增大

参考答案：B

本题解析：A．O－t1 min的平均反应速率为v(CO)=(1.20-0.80)mol÷1L÷t1=mol·L－l．min－1,根据方程式可知v(CO)= V(H2)= mol·L－l．min－1，正确；B．由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，所以无论反应是否达到平衡，容器内气体的压强都保持不变，故若容器内的压强不改变时，该反应不一定达到了化学平衡状态，错误；C．根据题意可知在开始加入n(CO)=1.2mol；n(H2O)=0.60mol，当反应达到平衡时各种物质的物质的量分别是：n(CO)=0.8mol；n(H2O)=0.20mol，n(CO2)=n(H2)=0.40mol，由于容器的容积是1L，所以化学平衡常数K= [n(CO2)?n(H2)]÷[n(CO)?n(H2O)]=1。保持其他条件不变，若起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O，若达到平衡时n(CO2)=0.40mol，则同时会产生n(H2) =0.40mol，还有0.20mol CO和0.80mol H2O，化学平衡常数K=1，正确；D．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20mol H2O，即增大反应物的浓度，化学平衡正向移动，与原平衡相比，达到新平衡时CO的转化率增大，CO2的浓度增大，正确。
考点：考查外界条件对化学反应速率、化学平衡移动的影响的知识。

本题难度：困难

3、选择题在一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A(g)+B(g)2C(g) △H<0。t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图。下列说法正确的是

A．0～t2时，v正>v逆
B．t2时刻改变的条件可能是加催化剂
C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，A的体积分数Ⅰ=Ⅱ
D．Ⅰ、Ⅱ两过程达到反应限度时，平衡常数I<Ⅱ

参考答案：C

本题解析： A、0～t1时，v正>v逆，t1~t2时，v正=v逆?；B、t2时刻改变的条件不可能是加催化剂，催化剂只改变速率，不改变平衡；D、化学平衡常数只跟温度有关，温度不变，化学平衡常数不变。

本题难度：一般

4、选择题已知：CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH＝-49.0 kJ·mol-1。一定条件下，向体积为1 L的密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化曲线如下图所示。下列叙述中，正确的是

[? ]
A．升高温度能使增大
B．反应达到平衡状态时，CO2的平衡转化率为75%
C．3 min时，用CO2的浓度表示的正反应速率等于用CH3OH的浓度表示的逆反应速率
D．从反应开始到平衡，H2的平均反应速率 υ(H2)＝0.075 mol·L-1·min-1

参考答案：D

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题充分说明反应P（g）+Q（g）?R（g）+S（g）在恒温下已达到平衡的是（　　）
A．反应容器内的压强不随时间改变
B．反应容器内P、Q、R、S四者共存
C．P的生成速率和S的生成速率相等
D．反应容器内的气体总物质的量不随时间变化

参考答案：A、该反应为体积不变的反应，反应过程中气体的总物质的量始终不变，所以压强始终不变，压强不能作为判断平衡状态的标志，故A错误；
B、任何的可逆反应中，反应物和生成物都同时存在，无法判断是否达到平衡状态，故B错误；
C、P的生成速率和S的生成速率相等，为正逆反应速率相等，达到了平衡状态，故C正确；
D、该反应方程式两边气体的物质的量不变，所以反应容器内气体的总物质的量始终不变，气体的总物质的量不能作为判断达到平衡状态的标准，故D错误；
故选C．

本题解析：

本题难度：一般

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