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课时微练(二十二) 化学平衡的移动和化学反应的方向及化学反应的调控
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。
1.纳米钴(Co)常用于CO加氢反应的催化剂:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH<0。下列有关说法正确的是 ( )
A.纳米技术的应用,优化了催化剂的性能,提高了反应的转化率
B.缩小容器容积,平衡向正反应方向移动,CO的浓度增大
C.温度越低,越有利于CO催化加氢
D.从平衡体系中分离出H2O(g)能加快正反应速率
解析 催化剂不能改变反应的转化率,A项错误;压强增大,平衡正向移动,但移动的结果不能抵消条件的改变,CO的浓度还是增大的,B项正确;工业生产的温度应考虑催化剂的活性温度,C项错误;从平衡体系中分离出水蒸气,反应速率减慢,D项错误。
答案 B
2.丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。
已知:①C4H10(g)+O2(g)C4H8(g)+H2O(g) ΔH1=-119 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)H2O(g) ΔH2=-242 kJ·mol-1
丁烷(C4H10)脱氢制丁烯(C4H8)的热化学方程式为C4H10(g)C4H8(g)+H2(g) ΔH3。下列措施一定能提高该反应中丁烯产率的是 ( )
A.增大压强,升高温度 B.升高温度,减小压强
C.降低温度,增大压强 D.减小压强,降低温度
解析 根据盖斯定律,由①-②可得:C4H10(g)C4H8(g)+H2(g),得ΔH3=ΔH1-ΔH2=(-119 kJ·mol-1)-(-242 kJ·mol-1)=+123 kJ·mol-1。提高该反应中丁烯的产率,应使平衡正向移动,该反应的正反应为气体分子数增加的吸热反应,可采取的措施是减小压强、升高温度。
答案 B
3.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
解析 Z为固体,加入适量Z不影响反应①的平衡移动,而反应②与Z无关,故加入Z也不影响反应②的平衡移动,A项正确;通入稀有气体Ar,由于容器体积不变,故气体浓度不发生改变,反应①的平衡不移动,B项错误;温度降低,反应①正向进行,反应②逆向进行,但两个反应中反应物的起始浓度未知,故无法判断Q浓度的增减,C项正确;通入气体Y,反应①平衡正向移动,Q的浓度增大,导致反应②平衡逆向移动,则N的浓度增大,D项正确。
答案 B
4.下列判断错误的是 ( )
①反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的ΔH>0
②CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
③一定温度下,反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
④常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
A.①③ B.②③
C.②④ D.①②
解析 ①反应NH3(g)+HCl(g)NH4Cl(s)的ΔS<0,在室温下可自发进行,则ΔH-TΔS<0,故ΔH<0,①错误;②反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)中有气体生成,ΔS>0,室温下不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,故该反应的ΔH>0,②错误;③反应MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)中有气体生成,ΔS>0,该反应是Mg+Cl2MgCl2的逆反应,为吸热反应,ΔH>0,故③正确;④常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)的ΔS>0,反应不能自发进行,则ΔH-TΔS>0,故该反应的ΔH>0,④正确。故选D。
答案 D
5.下列有关合成氨工业的说法正确的是 ( )
A.N2的量越多,H2的转化率越大,因此,充入的N2越多越有利于NH3的合成
B.恒容条件下充入稀有气体有利于NH3的合成
C.工业合成氨的反应是熵增的放热反应,在任何温度下都可自发进行
D.工业合成氨的反应是熵减的放热反应,在低温时可自发进行
解析 N2的量越多,H2的转化率越大,但加入过多的氮气,未反应的氮气会带走较多的热量,反而不利于氨气的合成,A项错误;恒容条件下充入稀有气体,参与反应的各物质的浓度没有改变,则平衡不移动,对氨气的合成没有影响,B项错误;根据N2+3H22NH3 ΔH<0可知,该反应为熵减的放热反应,C项错误;根据ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行,且合成氨反应的ΔH<0、ΔS<0,知该反应在低温下可自发进行,D项正确。
答案 D
6.(2023·湖北部分重点中学考试)工业上利用Ga与NH3在高