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高考化学高频试题、高中化学题库汇总-压中真题已成为一种习惯

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高中化学知识点归纳《化学平衡状态的判断》答题技巧(2017年最新版)(六)
2017-08-06 10:09:42 来源:91考试网 作者:www.91exam.org 【
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1、填空题  (14分)研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
⑴?在一定体积的密闭容器中,进行化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:

①该反应正向反应是?反应。(填“放热”或“吸热”)
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是?

A.容器压强不变
B.混合气体中c(CO2)不变

C.υ正(H2)=υ逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)

③当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡?移动。(选填“正向”、“逆向”或“不”)
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
CO2(g) +3H2(g) ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H=-49.0 kJ·mol-1
①该反应的平衡常数表达式K???
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同)。测得CH3OH的物质的量随时间变化如图所示:

曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K??KⅡ(选填“>”、“=”或“<”)。
③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容?器


反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=?mol·L-1·min-1。
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为???


参考答案:(14分)
⑴吸热? BC?不?
?>?0.15? 0.5<c≤1?(每空2分)


本题解析:化学反应: CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
由以上表格看到:随着温度升高,k值增大;即平衡向正向移动,即正向是吸热方向;
①该反应正向反应是吸热反应。
反应前后化学计量数不变,所以整个过程压强始终不变,所以能判断该反应达到化学平衡状态的依据是?:混合气体中c(CO2)不变υ正(H2)=υ逆(H2O)?;当其他条件不变时,若缩小容器的体积,该反应平衡不移动。
⑵工业上合成甲醇可在密闭容器中采用如下反应进行:
CO2(g) +3H2(g) ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H=-49.0 kJ·mol-1
①该反应的平衡常数表达式K
②某实验将1molCO2和3molH2充入一定体积的密闭容器中,在两种不同条件下发生反应(只有一种条件不同),曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ>KⅡ。
③一定温度下,在容积2L且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容?器


反应物投入量
1molCO2、3molH2
a molCO2、b molH2、
c molCH3OH(g)、c molH2O(g)
经测定甲容器经过5min达到平衡,平衡时CO2的转化率为50%,甲容器中该反应在5min内的平均速率υ(H2)=0.15mol·L-1·min-1。
CO2(g) +3H2(g) ?CH3OH(g) +H2O(g)? △H=-49.0 kJ·mol-1
甲:? 1mol? 3mol? 0? 0
乙:? a mol? b mol? c mol? c mol
要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,起始时维持化学反应向逆反应方向进行,所以c的最大值是1,平衡时CO2的转化率为50%,,所以最小值是0.5则c的取值范围为0.5<c≤1
点评:等效平衡 化学反应速率
点评:对于化学平衡的计算学生必须要掌握的知识有:三行式; 化学反应速率的计算公式:v=Δc/Δt ;等效平衡的三种情况:
I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△V≠0的体系):等价转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。
II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△V=0的体系):等价转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。
III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。


本题难度:一般



2、填空题  (10分)工业合成氨的反应:是一个放热反应。已知该反应生成2molNH3时,放出92kJ的热量.
⑴相同条件下,1 mol N2和3 mol H2所具有的能量?(“大于”、“小于”、“等于”)2 molNH3具有的能量;
⑵如果将1 mol N2和3 mol H2混合,使其充分反应,放出的热量?(“大于”、“小于”、“等于”)上述数值,其原因是?
⑶实验室模拟工业合成氨时,在容器为2L的密闭容器内,反应经过10min后,生成10 mol NH3,则用N2表示的该反应速率为:?
⑷一定条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是?
a.正反应速率和逆反应速率相等? b.正反应速率最大,逆反应速率为0
c.N2的转化率达到最大值? d.N2和H2的浓度相等
e. N2、H2和NH3的体积分数相等? f.反应达到最大限度


参考答案:


本题解析:略


本题难度:一般



3、选择题  某温度下,密闭容器中发生反应aX(g) bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y和Z的浓度均是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是?
A.可逆反应的化学计量数数:a>b+c
B.压缩容器的容积时,v正增大,v逆减小
C.达到新平衡时,物质X的转化率减小
D.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大


参考答案:C


本题解析:恒温下,体积缩小为原来的一半,假设原反应的平衡不移动,则物质Y和Z的浓度将均增加至原来的2倍,而实际上Y、Z的浓度均为原来的1.8倍,说明平衡向逆反应方向移动,因而X的转化率减小,Z的质量分数减小。因体积减小(即压强增大),正、逆反应速率均增大,且化学平衡是向着气体物质的物质的量减少的方向移动,有a<b+c。[点拨]如果已知压强改变后浓度变化情况,可先看平衡不移动时压强改变后浓度应该变化, 再由实际情况即可确定压强对平衡的影响。


本题难度:简单



4、选择题  一定温度下,向容积为aL的密闭容器中加入2molNO2(g),发生反应:2NO2?2NO+O2,下列叙述能够证明上述反应达到平衡状态的是(  )
A.混合气体的颜色变浅
B.单位时间内生成2nmolNO同时生成2nmolNO2
C.混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2:2:1
D.混合气体的密度不再变化


参考答案:A、若是达到了平衡状态,二氧化氮的浓度不再变化,颜色应该不变,故A错误;
B、一氧化氮和二氧化氮的化学计量数相同,单位时间内生成2nmolNO同时生成2nmolNO2,正反应和逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C、由于混合气中NO2、NO、O2物质的量之比为2:2:1,无法判断浓度是否变化,故C错误;
D、由于反应物生成物都是气体,气体的质量不变,容器的容积又是固定的,故混合气体的密度始终不变,故D错误;
故选B.


本题解析:


本题难度:一般



5、填空题  已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0的实验数据如下表:

温度
不同压强下SO2的转化率(%)
1×105Pa
5×105Pa
1×106Pa
5×106Pa
1×107Pa
450℃
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550℃
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(1)应选的温度是?
(2)应采用的压强是?,理由是?
(3)在合成的SO3过程中,不需要分离出SO3的原因是?


参考答案:(1)450℃;(2)1×105Pa?因为常压下SO2的转化率已经很高,若采用较大的压强,SO2的转化率提高很少,但需要动力更大,对设备的要求更高;(3)因为SO2的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少,故不需要分离SO3。


本题解析:工业生产中既要考虑反应速率快,又要考虑原料转化率高,同时也要考虑实现条件的限制。当它们出现矛盾时,两者都要兼顾,特别要适应催化剂的活性。该反应与合成氨相似,但实际情况又不完全相同,故解题时应理论联系实际,依据合成SO3的实验数据来解答。该反应与合成氨的反应相似:都是气体体积缩小的放热反应,温度升高有利于加快反应速率,但降低了反应物的转化率,适宜的条件的选择需要综合考虑。增大压强有利于加快反应速率,同时也提高了反应物的转化率,但压强对SO2的转化率影响不大,同时加压需要动力因素、设备耐压因素,综合经济效益,生产过程中采用在常压下进行最合理。由于SO2的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中SO2的余量很少,故不需要分离SO3。


本题难度:一般



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