内容正文:
第三单元 化学平衡的移动
(40分钟)
1.某温度下,在一恒容密闭容器中进行如下两个反应并达到平衡:
①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g) ΔH1<0
②M(g)+N(g)R(g)+Q(g) ΔH2>0
下列叙述错误的是( )
A.加入适量Z,①和②平衡均不移动
B.通入稀有气体Ar,①平衡正向移动
C.降温时无法判断Q浓度的增减
D.通入Y,则N的浓度增大
2.(2022·江苏苏州二模)我国提出了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的“双碳”目标。二氧化碳催化加氢合成CH3OH是一种实现“双碳”目标的有效方法,其主要反应的热化学方程式为
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=+41.0 kJ·mol-1
恒压下,n起始(CO2)∶n起始(H2)=1∶3时,甲醇产率随温度的变化如图所示(分子筛膜能选择性分离出H2O)。下列关于该方法的说法不正确的是( )
A.甲醇平衡产率随温度升高而降低的主要原因:温度升高,反应Ⅰ平衡逆向移动
B.采用分子筛膜时的适宜反应温度:210 ℃
C.M→N点甲醇产率增大的原因:温度升高,反应Ⅰ平衡常数增大
D.X点甲醇产率高于Y点的主要原因:分子筛膜可从反应体系中分离出H2O,有利于反应Ⅰ正向进行
3.工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。
其反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1
ΔS=-200 J· mol-1·K-1
回答下列问题。
(1)合成氨反应在常温下 (填“能”或“不能”)自发。
(2)某压强下工业合成氨生产过程中,N2与H2按体积比为1∶3投料时,反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图甲所示,其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。
图甲中表示该反应的平衡曲线的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”);a点,容器内气体n(N2)∶n(NH3)= ,b点,v正 (填“>”“=”或“<”)v逆。
(3) (填“高”或“低”,下同)温有利于提高反应速率, 温有利于提高平衡转化率,综合考虑催化剂(铁触媒)活性等因素,工业常采用400~500 ℃。
(4)针对反应速率与平衡产率的矛盾,我国科学家提出了两种解决方案,其中之一为使用MLiH复合催化剂。
下列说法正确的是 (填字母)。
a.300 ℃时,复合催化剂比单一催化剂效率更高
b.同温同压下,复合催化剂有利于提高氨的平衡产率
c.温度越高,复合催化剂活性一定越高
(5)某条件下合成氨速率方程为v=kcα(N2)·cβ(H2)·cγ(NH3),
①根据表中数据,γ= 。
实
验
1
m
n
p
q
2
2m
n
p
2q
3
m
n
0.1p
10q
4
m
2n
p
2.828q
②此过程中,不断分离出氨可 (填字母)。
a.有利于平衡正向移动 b.防止催化剂中毒
c.提高正反应速率
4.(2022·辽宁丹东二模)利用CH4消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)。在10 L密闭容器中,分别加入 0.50 mol CH4和1.20 mol NO2,测得不同温度下 n(CH4)(单位: mol)随时间变化的有关实验数据如表所示,下列说法正确的是( )
组别
温度/K
时间/min
0
10
20
40
50
①
T1
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
0.50
0.30
0.18
M
0.15
A.该反应在高温下才能自发进行
B.T2温度下,若容器内的密度不变,则该反应处于平衡状态
C.可以利用40 min时的数据,计算T2温度下的平衡常数K
D.高温下CH4消除NO2速率较快,所以温度越高越有利于消除NO2
5.(2022·河南信阳二模)在恒温恒压下,某一容积可变的密闭容器中发生反应A(g)+B(g)2C(g) ΔH<0,t1时达到平衡,在t2时改变某一条件,其反应过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,A的体积分数:Ⅰ>Ⅱ
B.t2时改变的条件是向密闭容器中加入物质C
C.0~t2时,v正>v逆
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数:K(Ⅰ)<K(Ⅱ)
6.CO、CO2分别与H2S反应均能制得粮食熏蒸剂COS,反应如下:
反应Ⅰ.CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)ΔH1 平衡常数KⅠ
反应Ⅱ.CO2(g)+H2S(g)COS(g)+H2O(