内容正文:
专题03 化学平衡及反应的调控
内容概览
考点01 化学平衡
考点02 化学反应的调控
考点01 化学平衡
1.(23-24高二上·安徽宣城·期末)下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A.打开可乐瓶盖有气泡冒出 B.用热的纯碱溶液清洗油污
C.使用含氟牙膏可预防龋齿 D.工业合成氨采用高温条件
2.(23-24高二上·安徽·期末)在容积一定的密闭容器中发生可逆反应X(g)+3Y(g)⇌nZ(g);△H>0,平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是
A.a可能表示混合气体的密度
B.若n=3,p1>p2,则a可表示Y的质量分数
C.若n=3,p1>p2,则a可表示Y的转化率
D.a不可能表示混合气体的平均摩尔质量
3.(23-24高二上·安徽·期末)在一定条件下,将H2与CO2分别按n(H2):n(CO2)=1.5、2投入某恒压密闭容器中,发生反应:6H2+2CO2⇌C2H5OH+3H2O,测得不同温度时CO2的平衡转化率,呈如下两条曲线:
下列说法不正确的是
A.达平衡时,6v(H2)正=2 v(CO2)逆
B.正反应的反应热:△H<0
C.平衡常数:Kb<Kc
D.曲线I的投料:n(H2):n(CO2)=2
4.(23-24高二上·安徽滁州·期末)在2L恒容密闭容器中,通入2.2 mol CO和1 mol SO2,发生反应: 。40min后反应达到平衡,测得S的质量为25.6g。下列有关说法正确的是
A.40min后移出部分S,混合气体的质量将减小
B.反应达平衡时,CO的转化率大于SO2的转化率
C.40min后升温,正反应的速率增大程度大于逆反应的
D.0—40min内,CO的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
5.(23-24高二上·安徽六安·期末)下表是有关可逆反应的数据,根据以上信息判断下列结论错误的是
编号
化学反应方程式
平衡常数
温度
1.47
2.15
2.38
1.67
Ⅲ
A.,
B.反应Ⅲ是放热反应
C.反应Ⅲ在一定条件下平衡,充入He,平衡向逆反应方向移动
D.从979K到1173K,反应I、Ⅱ、Ⅲ的正反应和逆反应速率均会加快
6.(23-24高二上·安徽合肥·期末)温度为T℃,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和1molNO2,发生反应:2C(S)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g)。反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示(V1<V2<V3)。已知:理想气体状态方程是pV=nRT。下列说法错误的是
A.T℃时,a点时反应的平衡常数为
B.根据理想气体方程可知,容器内压强:Pa:Pb=6:7
C.T℃时,b点达到化学平衡状态,c点未达到化学平衡状态
D.对c点容器加压,缩小容器体积,则此时v正>v逆
7.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/L
B.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
C.平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2
D.从开始到平衡,用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min)
8.(23-24高二上·安徽宣城·期末)对于可逆反应,下列图像正确的是
A.B.C.D.
9.(23-24高二上·安徽宣城·期末)在一个恒温恒压的密闭容器中充入和,发生反应:,得到X与时间的关系如下图所示。X可以是
A.的体积分数 B.值
C. D.混合气体的密度
10.(23-24高二上·安徽黄山·期末)已知气相直接水合法可以制取乙醇: 。在的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.
B.p1<p2
C.在p2、280℃条件下,C点的
D.A点对应条件下反应达平衡时,产物乙醇所占的体积分数约为11%
11.(23-24高二上·安徽蚌埠·期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氯离子浓度降低
B.常温时,AgCl在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度
C.热的纯碱溶液去油污效果更好
D.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
考点02 化学反应的调控
12.(23-24高二上·安徽省芜湖市·期末)在密闭容器中发生储氢反应:LaNi5 (s) + 3H2(g)LaNi5H6(s) ΔH < 0。在一定温度下,达到平衡状态,测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是
A.升高温度,v逆增大,v正减小,平衡逆向移动
B.低温条件有利于该反应正向自发,利于储氢
C.维持温度不变,向密闭容器中充入氢气,平衡正向移动,平衡常数增大
D.维持温度不变,缩小容器的容积,平衡正向移动,重新达到平衡时H2的浓度减小
13.(23-24高二上·安徽·期末)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,还原是实现“双碳”经济的有效途径,其反应为。在一定条件下,选择合适的催化剂进行该反应,调整和初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是
A.使用高效催化剂,能提高的平衡转化率
B.B、D、E三点,反应温度最低的是E点
C.A、B、C三点,反应温度最高的是A点
D.对于B点状态,其他条件不变,增大压强的转化率增大
14.(23-24高二上·安徽合肥·期末)下列有关平衡移动的说法错误的是
A.将2mL0.5mol·L-1 CuCl2溶液加热,溶液由蓝绿色变黄绿色,说明CuCl2溶液中是吸热过程
B.向溶液加几滴6 mol/L硫酸,溶液橙色加深,说明增大使平衡逆向移动
C.恒温恒容密闭容器,通入2mol SO2和1mol O2,反应达到平衡后,再向其中通入1mol氦气,平衡不移动
D.加水稀释0.1mol·L-1的醋酸溶液,CH3COOH电离程度变大,从变大
15.(23-24高二上·安徽合肥·期末)丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H<0,下列说法正确的是
A.该反应只有在低温下才能自发进行
B.该反应的平衡常数K=
C.该反应每消耗1molC3H6,转移电子的物质的量为6mol
D.其他条件相同,减压和升温均有利于提高丙烯腊的平衡产率
16.(23-24高二上·安徽黄山·期末)下列实验过程可以达到实验目的的是
实验目的
实验过程
A
说明Na2CO3溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的Na2CO3中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
B
比较H2CO3和HClO的酸性强弱
用pH试纸分别测等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO溶液的pH
C
比较Ksp的大小:Ksp[Cu(OH)2]<Ksp [Mg(OH)2]
向2mL 0.1mol/L NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液,生成白色沉淀,再加入4滴0.1mol/LCuCl2溶液,生成蓝色沉淀
D
探究温度对化学反应速率的影响
将装有NO2和N2O4混合气体的两个烧瓶分别浸入冷水和热水中,浸泡在热水中的气体颜色变深,在冷水中的气体颜色变浅
17.(23-24高二上·安徽滁州·期末)向一恒压密闭容器中加入l mol CH4和一定量的H2O,发生反应:。的平衡转化率随温度和压强的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的
B.曲线对应的压强:
C.点b、c对应的反应速率:
D.点a,b、c对应的平衡常数:
18.(23-24高二上·安徽六安·期末)一定温度下的密闭容器中,反应达到平衡,缩小容器容积,对反应产生影响的叙述不正确的是
A.使平衡向正反应方向移动 B.使平衡常数K增大
C.使的浓度增大 D.使v(正)、v(逆)增大
19.(23-24高二上·安徽六安·期末)在体积为的恒容密闭容器中盛有一定量,通入发生反应:。当温度分别为平衡时,的体积分数与的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.由图可知: B.a、b两点的反应速率:
C.a、b两点的转化率, D.a点比b点体系的颜色深
20.(23-24高二上·安徽六安·期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.合成氨反应中采用高温
B.氯水宜在低温、避光条件下保存
C.溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅
D.在催化氧化成的反应中,常通入过量的空气
21.(23-24高二上·安徽六安·期末)某化学研究小组在探究外界条件对反应速率和平衡的影响时,作出如下图像。下列判断正确的是
A.由图1可知,该反应 B.由图2可知,b曲线使用了催化剂
C.由图3可知,点1平衡逆向移动 D.由图4可知,
22.(23-24高二上·安徽合肥·期末)工业上采用高温活性炭催化CO与C12合成光气(COCl2)。T℃时,向2L刚性密闭容器中充入2molCO气体、2molCl2气体和适量的活性炭,发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) H<0,测得混合气中COCl2的体积分数(COCl2)随时间t的关系如图曲线I所示。下列说法正确的是
A.当体系中保持不变,则该反应达到化学平衡状态
B.曲线Ⅱ相对曲线I改变的条件可能升高温度
C.A点时,向容器中加入等物质的量CO和Cl2,反应速率减小
D.A点CO的转化率为60%
23.(23-24高二上·安徽合肥·期末)一定温度下,将1molA和1molB气体充入2L密闭容器,发生反应A(g)+B(g)2C(g)+D(s),t1时达到平衡,在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法正确的是
A.若t1=2min,则v(D)=0.125mol/(L·min)
B.t2时刻改变的条件是增加等物质的量的A和B
C.t1时刻后向体系中再充入A、B、C各1mol,则v正>v逆
D.若t3时刻改变的条件是升温,则该反应是放热反应
24.(23-24高二上·安徽·期末)的资源化利用成为研究热点。一定条件下,催化加氢发生的反应为。一定条件下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入和,分别在温度为条件下反应,测得反应体系中的物质的量分数随时间的变化关系如图所示。回答下列问题:
(1)在T1K温度下,CO2的平衡转化率= %。压缩平衡体系体积,平衡 (“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。若想进一步提高CO2的平衡转化率,除改变温度外还可以采取的措施是
(2)在T2K温度下,经t1min后反应达到平衡。
①0~t1min内,用CO2表示的反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1。
②在温度下,该反应的平衡常数K= (用分数表示)。
(3)下图中能正确表示反应的化学平衡常数与温度T关系的是 (填字母)。
(4)若反应在恒容容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内
D.单位时间内,断开键的数目和断开键的数目相同
(5)已知反应的。为速率常数,x(B)为组分B的物质的量分数。a、b点的正反应速率之比va:vb (填“>”“<”或“=”)1;c点的= 。
25.(23-24高二上·安徽合肥·期末)完成下列问题
(1)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应的平衡常数表达式为 ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
②若1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为:则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
③将2.0molCO2和3.0molH2通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得H2的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用H2浓度的变化表示该反应的平均反应速率为 mol⋅L⁻¹⋅min⁻¹。
(2)火箭发射时常出现红棕色气体,原因为当温度升高时气体颜色变深。
①现将1molN2O4充入一个恒压的密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。
a.b.c.
②若在相同温度下,上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数将 (填“增大”或“不变”或“减小”)。
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专题03 化学平衡及反应的调控
内容概览
考点01 化学平衡
考点02 化学反应的调控
考点01 化学平衡
1.(23-24高二上·安徽宣城·期末)下列事实不能从平衡移动的角度解释的是
A.打开可乐瓶盖有气泡冒出 B.用热的纯碱溶液清洗油污
C.使用含氟牙膏可预防龋齿 D.工业合成氨采用高温条件
【答案】D
【解析】A.打开可乐瓶盖有气泡冒出,气压降低使溶解在可乐中的二氧化碳溢出,A不符合题意;B.纯碱溶液发生水解生成氢氧根离子,有利于去除油污的,加热温度升高使纯碱的水解朝正向移动,故用热的纯碱溶液清洗油污,B不符合题意;C.含氟牙膏会使牙齿的成分羟基磷酸钙转化为氟基磷酸钙,更加不易与酸性物质反应,故使用含氟牙膏可预防龋齿,C不符合题意;D.合成氨是放热反应,高温使平衡逆向移动,不利于氨气的产率提高,采用高温条件是为了使催化剂处于最佳活性状态,提高反应速率,D符合题意;故选D。
2.(23-24高二上·安徽·期末)在容积一定的密闭容器中发生可逆反应X(g)+3Y(g)⇌nZ(g);△H>0,平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是
A.a可能表示混合气体的密度
B.若n=3,p1>p2,则a可表示Y的质量分数
C.若n=3,p1>p2,则a可表示Y的转化率
D.a不可能表示混合气体的平均摩尔质量
【答案】C
【解析】A.混合气体的质量不变,容器的体积不变,则混合气体的密度不变,A错误;B.若n=3,增大压强,平衡正向移动,Y的质量分数减小,B错误;C.若n=3,增大压强,平衡正向移动,Y的转化率增大,C正确;D.升高温度,平衡正向移动,如n=3,此时平均摩尔质量增大,增大压强,平衡正向移动,平均摩尔质量也增大,则a可能表示混合气体的平均摩尔质量,D错误;故选C。
3.(23-24高二上·安徽·期末)在一定条件下,将H2与CO2分别按n(H2):n(CO2)=1.5、2投入某恒压密闭容器中,发生反应:6H2+2CO2⇌C2H5OH+3H2O,测得不同温度时CO2的平衡转化率,呈如下两条曲线:
下列说法不正确的是
A.达平衡时,6v(H2)正=2 v(CO2)逆
B.正反应的反应热:△H<0
C.平衡常数:Kb<Kc
D.曲线I的投料:n(H2):n(CO2)=2
【答案】A
【解析】A.达平衡时,,则,A错误;B.由图可知,随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,,B正确;C.随温度升高CO2的平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,因b点温度高于c点,则Kb<Kc,C正确;D.增大H2与CO2的投料比,即增大H2的浓度,平衡正向移动,二氧化碳的转化率增大,即n(H2)∶n(CO2)越大,二氧化碳的转化率越大,则曲线I的投料:n(H2)∶n(CO2)=2,D正确;故选A。
4.(23-24高二上·安徽滁州·期末)在2L恒容密闭容器中,通入2.2 mol CO和1 mol SO2,发生反应: 。40min后反应达到平衡,测得S的质量为25.6g。下列有关说法正确的是
A.40min后移出部分S,混合气体的质量将减小
B.反应达平衡时,CO的转化率大于SO2的转化率
C.40min后升温,正反应的速率增大程度大于逆反应的
D.0—40min内,CO的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】A.反应中S为固体,移出部分S,平衡不移动,混合气体的质量不变,错误;B.设反应中消耗x mol SO2,则SO2的平衡转化率为,CO的平衡转化率为,故CO的平衡转化率小于SO2的,错误;C.反应为放热反应,40min后升温,平衡逆向移动,正反应的速率增大程度小于逆反应的,错误;D.反应平衡时S的质量为25.6g,物质的量为25.6g÷32g·mol-1=0.8mol,则反应消耗的CO为1.6mol,CO的平均反应速率,正确。故选D。
5.(23-24高二上·安徽六安·期末)下表是有关可逆反应的数据,根据以上信息判断下列结论错误的是
编号
化学反应方程式
平衡常数
温度
1.47
2.15
2.38
1.67
Ⅲ
A.,
B.反应Ⅲ是放热反应
C.反应Ⅲ在一定条件下平衡,充入He,平衡向逆反应方向移动
D.从979K到1173K,反应I、Ⅱ、Ⅲ的正反应和逆反应速率均会加快
【答案】C
【分析】由表格数据可知,升高温度,反应I的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应;反应Ⅱ的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应;由盖斯定律可知,反应Ⅱ-I得到反应Ⅲ,则平衡常数,由表格数据可知,979K时,平衡常数a=≈1.62、1173K时平衡常数b=≈0.78,则温度升高,反应Ⅲ的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应。
【解析】A.由分析可知,,,A正确;B.由分析可知,反应Ⅲ是放热反应,B正确;C.反应Ⅲ为气体体积不变的反应,充入氦气气使体积增大时,气体压强减小,但平衡不移动,C错误;D.由分析可知,反应I为吸热反应,反应Ⅱ、Ⅲ均为放热反应,所以从979K到1173K时,升高温度,三个反应的反应速率都会加快,但加快的程度不同,D正确;故选C。
6.(23-24高二上·安徽合肥·期末)温度为T℃,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和1molNO2,发生反应:2C(S)+2NO2(g)=N2(g)+2CO2(g)。反应相同时间,测得各容器中NO2的转化率与容器体积的关系如图所示(V1<V2<V3)。已知:理想气体状态方程是pV=nRT。下列说法错误的是
A.T℃时,a点时反应的平衡常数为
B.根据理想气体方程可知,容器内压强:Pa:Pb=6:7
C.T℃时,b点达到化学平衡状态,c点未达到化学平衡状态
D.对c点容器加压,缩小容器体积,则此时v正>v逆
【答案】B
【解析】A.根据a点数据计算,a点时反应达到平衡,NO2转化率为40%,则a点反应三段式为:
各物质平衡浓度为c(NO2)=mo/L、c(N2)=mol/L、c(CO2)=mol/L,T℃时,该反应的化学平衡常数=,A正确;B.根据B的数据,可知a点时容器内气体物质的量为1.2mol;b点时反应三段式:
根据A选项中a点反应三段式、b点三段式和pV=nRT可知,PaV1=1.2RT,PbV2=1.4RT,由于V2>V1,所以容器内的压强:Pa:Pb>6:7,故B错误;C.图中b点NO2的转化率最高,则温度为T℃时,b点恰好达到平衡状态,由于ab曲线上对应容器的体积逐渐增大,NO2的起始浓度逐渐减小,但浓度均大于b点,NO2的浓度越大,反应速率越大,达到平衡的时间越短,所以ab曲线上反应均达到平衡状态,反应正向是气体体积增大的反应,随着容器体积的增大,NO2的转化率逐渐增大,b点达到最大;b点以后,随着容器体积的增大,NO2的起始浓度减小,反应速率减慢,达到平衡的时间延长,所以bc曲线上反应均未达到平衡状态,C正确;D.在相同的反应时间内,c点对应的容器体积最大、压强最小,化学反应速率较慢,故其中二氧化氮的转化率较小,对c点容器加压,缩小容器体积,则化学反应速率加快,向正反应方向进行,此时v(逆)<v(正),D正确。故选B。
7.(23-24高二上·安徽芜湖·期末)一定条件下,将3molA气体和1molB气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:。2min末该反应达到平衡,生成D的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.到达平衡时C的物质的量浓度为0.4mol/L
B.反应过程中A和B的转化率之比为3∶1
C.平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为3∶2
D.从开始到平衡,用D表示的化学反应速率为0.2mol/(L·min)
【答案】A
【分析】由题干图像信息可知,反应达到化学平衡时D的物质的量为0.8mol,三段式分析为:,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,到达平衡时C的物质的量也为0.8mol,C的物质的量浓度为=0.4mol/L,A正确;B.由分析可知,反应过程中A和B的转化率之比为∶=1∶1,B错误;C.由分析结合恒容密闭容器中气体压强之比等于气体的物质的量之比可知,平衡时体系的压强与开始时体系的压强之比为(1.8+0.6+0.8)∶(3+1)=4∶5,C错误;D.由题干信息可知,D为固体,从开始到平衡,D的浓度保持不变,故不用D表示的化学反应速率,D错误;故答案为:A。
8.(23-24高二上·安徽宣城·期末)对于可逆反应,下列图像正确的是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】A.在其它条件不变时,增大压强,化学反应速率加快,达到平衡所需时间缩短,即0.2MPa时的应先达到平衡,且增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,因此达到平衡时反应物A的平衡含量降低,A错误;B.升高温度,速率加快,正方向是放热反应,温度升高平衡逆向移动,B正确;C.催化剂不能影响化学平衡移动,C错误;D.当反应物之比与化学计量数相等时,转化率相等,故横坐标应该为2,D错误;故选B。
9.(23-24高二上·安徽宣城·期末)在一个恒温恒压的密闭容器中充入和,发生反应:,得到X与时间的关系如下图所示。X可以是
A.的体积分数 B.值
C. D.混合气体的密度
【答案】B
【解析】A.平衡正向移动,的体积分数减小,直至达到平衡,体积分数不变,A错误;B.K值只随温度变化而变化,B正确;C.开始时平衡正向移动,Qc增大,直至等于K值,C错误;D.恒压的密闭容器,体积减小至平衡时不再改变,气体的质量不变,故混合气体的密度增大至平衡时不再变化,D错误;故选B。
10.(23-24高二上·安徽黄山·期末)已知气相直接水合法可以制取乙醇: 。在的条件下投料,乙烯的平衡转化率与温度(T)及压强(p)的关系如图所示。下列有关说法错误的是
A.
B.p1<p2
C.在p2、280℃条件下,C点的
D.A点对应条件下反应达平衡时,产物乙醇所占的体积分数约为11%
【答案】C
【分析】,此反应为气体分子数减小的反应,因此相同温度下,增大压强,平衡正向移动,反应物转化率增大;同样可由图分析,温度升高,乙烯转化率减小,故升高温度平衡逆移,此反应<0,据此分析解题。
【解析】A.温度升高,乙烯转化率减小,故升高温度平衡逆移,此反应ΔH<0,A正确;B.当温度相同时,从p1到p2乙烯转化率增大,即平衡正向移动,所以p1<p2,B正确;C.在p2、280℃条件下,B点为平衡点,则C点未达平衡状态,且反应正向进行,所以C点的v正>v逆,C错误;D.设C2H4与H2O的物质的量均为“1”,列出三段式,,产物乙醇所占物质的量分数为,即乙醇所占的体积分数约为11%,D正确;本题选C。
11.(23-24高二上·安徽蚌埠·期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氯离子浓度降低
B.常温时,AgCl在饱和氯化钠溶液中的溶解度小于在水中的溶解度
C.热的纯碱溶液去油污效果更好
D.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
【答案】A
【解析】A.向溶液中加入蒸馏水,离子浓度减小,与化学平衡无关,与勒夏特勒原理无关,A符合题意;B.,加入氯化钠溶液,引入氯离子,使得平衡逆向进行,符合勒席特列原理,B不符合题意;C.,加热平衡正向进行,油脂在碱性条件下水解,符合勒席特列原理,C不符合题意;D.,开启瓶盖,使得压强减小,平衡正向进行,符合勒席特列原理,D不符合题意;故答案为:A。
考点02 化学反应的调控
12.(23-24高二上·安徽省芜湖市·期末)在密闭容器中发生储氢反应:LaNi5 (s) + 3H2(g)LaNi5H6(s) ΔH < 0。在一定温度下,达到平衡状态,测得氢气压强为2MPa。下列说法正确的是
A.升高温度,v逆增大,v正减小,平衡逆向移动
B.低温条件有利于该反应正向自发,利于储氢
C.维持温度不变,向密闭容器中充入氢气,平衡正向移动,平衡常数增大
D.维持温度不变,缩小容器的容积,平衡正向移动,重新达到平衡时H2的浓度减小
【答案】B
【解析】A.升高温度,v逆增大,v正也增大,由于温度对吸热反应影响更大,所以v逆增大的倍数大于v正增大的倍数,化学平衡向吸热的逆向移动,A错误;B.根据反应方程式可知:该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,降低温度,平衡正向移动,有助于H2转化为LaNi5H6固体的形成,因此利用储氢,B正确;C.平衡常数只受温度影响,维持温度不变,向密闭容器中充入氢气,平衡正向移动,平衡常数不变,C错误;D.维持温度不变,缩小容器的容积,平衡正向移动,但由K=可知,温度不变,则K不变,所以重新达到平衡时H2的浓度不变,D错误;故选B。
13.(23-24高二上·安徽·期末)“碳达峰、碳中和”是我国社会发展重大战略之一,还原是实现“双碳”经济的有效途径,其反应为。在一定条件下,选择合适的催化剂进行该反应,调整和初始投料比,测得在一定投料比和一定温度下,该反应的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是
A.使用高效催化剂,能提高的平衡转化率
B.B、D、E三点,反应温度最低的是E点
C.A、B、C三点,反应温度最高的是A点
D.对于B点状态,其他条件不变,增大压强的转化率增大
【答案】C
【解析】A.催化剂对的平衡转化率不影响,A项错误;B.由于该反应,B、D、E三点和初始投料比相同,温度越高,平衡转化率越大,即E点温度最高,D点温度最低,B项错误;C.A、B、C三点和初始投料比依次增大,若温度相同,C点平衡转化率最高,而A点最低,已知A、B、C三点平衡转化率相同,则A点温度最高,C点温度最低,C项正确;D.由于该反应是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,的转化率减小,D项错误;故选C。
14.(23-24高二上·安徽合肥·期末)下列有关平衡移动的说法错误的是
A.将2mL0.5mol·L-1 CuCl2溶液加热,溶液由蓝绿色变黄绿色,说明CuCl2溶液中是吸热过程
B.向溶液加几滴6 mol/L硫酸,溶液橙色加深,说明增大使平衡逆向移动
C.恒温恒容密闭容器,通入2mol SO2和1mol O2,反应达到平衡后,再向其中通入1mol氦气,平衡不移动
D.加水稀释0.1mol·L-1的醋酸溶液,CH3COOH电离程度变大,从变大
【答案】D
【解析】A.加热,溶液由蓝绿色变黄绿色,说明升高温度平衡正向移动,则正反应吸热,A正确;B.加几滴6 mol/L硫酸,说明增大氢离子浓度,溶液橙色加深,说明平衡逆向移动,则增大使平衡逆向移动,B正确;C.恒温恒容通入氦气对反应物浓度无影响,平衡不移动,C正确;D.加水稀释,越稀释,CH3COOH电离程度越大,但氢离子浓度减小,D错误;故选D。
15.(23-24高二上·安徽合肥·期末)丙烯腈(C3H3N)是制备腈纶的单体。一种制备丙烯腈反应的热化学方程式为C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)=C3H3N(g)+3H2O(g) H<0,下列说法正确的是
A.该反应只有在低温下才能自发进行
B.该反应的平衡常数K=
C.该反应每消耗1molC3H6,转移电子的物质的量为6mol
D.其他条件相同,减压和升温均有利于提高丙烯腊的平衡产率
【答案】C
【解析】A.该反应H<0,并且气体分子数增加的反应,S>0,根据自由能公式为任意温度下均能自发进行,A错误;B.反应的平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比值,该反应的平衡常数K=, B错误;C.氧元素由0价变为-2价,O2~4e-,该反应每消耗lmolC3H6,则消耗1.5molO2,转移电子的物质的量为6mol,C正确;D.反应为气体分子数增加的反应,减压平衡正向移动,丙烯腈产率提高,反应为放热反应,升温平衡逆向移动,丙烯腈产率降低,D错误。
16.(23-24高二上·安徽黄山·期末)下列实验过程可以达到实验目的的是
实验目的
实验过程
A
说明Na2CO3溶液中存在水解平衡
向含有酚酞的Na2CO3中加入少量BaCl2固体,溶液红色变浅
B
比较H2CO3和HClO的酸性强弱
用pH试纸分别测等物质的量浓度的Na2CO3和NaClO溶液的pH
C
比较Ksp的大小:Ksp[Cu(OH)2]<Ksp [Mg(OH)2]
向2mL 0.1mol/L NaOH溶液中滴加2滴0.1mol/LMgCl2溶液,生成白色沉淀,再加入4滴0.1mol/LCuCl2溶液,生成蓝色沉淀
D
探究温度对化学反应速率的影响
将装有NO2和N2O4混合气体的两个烧瓶分别浸入冷水和热水中,浸泡在热水中的气体颜色变深,在冷水中的气体颜色变浅
【答案】A
【解析】A.碳酸钠溶液中存在+H2O⇌+OH-,加入氯化钡溶液生成碳酸钡沉淀,平衡向逆反应方向移动,溶液中氢氧根离子浓度降低,溶液颜色变浅,可证明存在平衡,A正确;B.次氯酸有漂白性,不能用pH试纸测其pH,B错误;C.氢氧化钠溶液过量,加入氯化铜溶液生成蓝色氢氧化铜沉淀无法判断是氢氧化镁沉淀转化而来还是直接和氢氧化钠反应得到,无法比较Ksp大小,C错误;D.NO2为红棕色,N2O4为无色,浸泡在热水中的气体颜色变深,在冷水中的气体颜色变浅,是因为平衡2NO2N2O4移动造成的,与反应速率无关,D错误;本题选A。
17.(23-24高二上·安徽滁州·期末)向一恒压密闭容器中加入l mol CH4和一定量的H2O,发生反应:。的平衡转化率随温度和压强的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的
B.曲线对应的压强:
C.点b、c对应的反应速率:
D.点a,b、c对应的平衡常数:
【答案】D
【解析】A.该反应是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,则CH4的平衡转化率减小,故图像横轴表示温度,该反应是吸热反应,曲线对应的压强:,A正确;B.该反应是气体分子数增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,则CH4的平衡转化率减小,,B正确;C.点b、c对应的温度相同,b点对应的压强小于c点的,则反应速率:,C正确;D.K只受温度影响,该反应是吸热反应,,D错误;故答案为:D。
18.(23-24高二上·安徽六安·期末)一定温度下的密闭容器中,反应达到平衡,缩小容器容积,对反应产生影响的叙述不正确的是
A.使平衡向正反应方向移动 B.使平衡常数K增大
C.使的浓度增大 D.使v(正)、v(逆)增大
【答案】B
【解析】A.缩小容器容积,压强增大,平衡向着气体体积减小的方向移动,即平衡正向移动,A正确;B.缩小容器容积,温度不变,平衡常数K不变,B错误;C.缩小容器容积,的浓度增大,C正确;D.缩小容器容积,的浓度增大,v(正)、v(逆)均增大,D正确;答案选B。
19.(23-24高二上·安徽六安·期末)在体积为的恒容密闭容器中盛有一定量,通入发生反应:。当温度分别为平衡时,的体积分数与的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.由图可知: B.a、b两点的反应速率:
C.a、b两点的转化率, D.a点比b点体系的颜色深
【答案】A
【解析】A.根据反应:,升高温度,平衡向逆反应方向移动,的体积分数增大,根据图示变化,可知,A正确;B.由于b点的浓度比a点的浓度大,反应速率也大,故a、b两点的反应速率:,B错误;C.b点对a点来说,是向a点体系中加入使平衡向正反应方向移动,故a、b两点的转化率,,C错误;D.b点对a点来说,是向a点体系中加入使平衡向正反应方向移动,尽管的量在新基础上会减小,但是的浓度比原来会增加,导致的浓度增加,颜色变深,即b点比a点体系的颜色深,D错误;故选A。
20.(23-24高二上·安徽六安·期末)下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.合成氨反应中采用高温
B.氯水宜在低温、避光条件下保存
C.溶液中加入铁粉后溶液颜色变浅
D.在催化氧化成的反应中,常通入过量的空气
【答案】A
【解析】A.合成氨反应 ΔH=-92.4kJ/mol。升高温度,平衡逆向移动,不能用勒夏特列原理解释工业上采用高温条件合成氨,A符合题意;B.氯水中存在平衡:,而光照或者较高温度下,HClO会发生分解,导致溶液中的HClO的浓度降低,平衡正向移动,最终氯水变为盐酸,因此氯水宜在低温、避光条件下保存,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;C.溶液中存在平衡,加入铁粉后,发生反应,铁离子浓度减小,平衡正向移动,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;D.在SO2催化氧化成SO3的反应中,通入过量的空气,增加了氧气浓度,平衡正向移动,可以增大二氧化硫的转化率和三氧化硫的产率,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;故答案选A。
21.(23-24高二上·安徽六安·期末)某化学研究小组在探究外界条件对反应速率和平衡的影响时,作出如下图像。下列判断正确的是
A.由图1可知,该反应 B.由图2可知,b曲线使用了催化剂
C.由图3可知,点1平衡逆向移动 D.由图4可知,
【答案】C
【解析】A.正逆反应速率相等时是平衡状态,接着随温度升高,逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,说明正反应放热,即∆H<0,A错误;B.使用催化剂一般加快反应速率,但不影响平衡移动,a是使用催化剂时的曲线,B错误;C.曲线上任意一点都表示达到平衡状态,点1在曲线上方未达到平衡状态,B的转化率减小,平衡逆向移动,C正确;D.温度一定时,加压C的百分含量增加,则P1>P2,D错误;故选C。
22.(23-24高二上·安徽合肥·期末)工业上采用高温活性炭催化CO与C12合成光气(COCl2)。T℃时,向2L刚性密闭容器中充入2molCO气体、2molCl2气体和适量的活性炭,发生反应:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) H<0,测得混合气中COCl2的体积分数(COCl2)随时间t的关系如图曲线I所示。下列说法正确的是
A.当体系中保持不变,则该反应达到化学平衡状态
B.曲线Ⅱ相对曲线I改变的条件可能升高温度
C.A点时,向容器中加入等物质的量CO和Cl2,反应速率减小
D.A点CO的转化率为60%
【答案】B
【解析】A.CO和Cl2都是反应物,物质的量之比总为1:1,即体系中保持恒定不变,故比值不变不能说明反应达到平衡,故A错误;B.对比曲线Ⅱ和曲线I可知,曲线Ⅱ反应速率快,平衡时COCl2的体积分数(COCl2)小则平衡逆向移动。升高温度,反应速率增大,平衡向吸热反应的逆反应方向移动,故B正确;C.A点时,向容器中加入等物质的量CO和Cl2,恒容条件下,反应速率增大,故C错误;D.按曲线I,设CO的转化率为x,则:
平衡时COCl2的体积分数(COCl2)为60%,则,解得x=0.75,故D错误。
23.(23-24高二上·安徽合肥·期末)一定温度下,将1molA和1molB气体充入2L密闭容器,发生反应A(g)+B(g)2C(g)+D(s),t1时达到平衡,在t2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法正确的是
A.若t1=2min,则v(D)=0.125mol/(L·min)
B.t2时刻改变的条件是增加等物质的量的A和B
C.t1时刻后向体系中再充入A、B、C各1mol,则v正>v逆
D.若t3时刻改变的条件是升温,则该反应是放热反应
【答案】C
【解析】A、D是固体,不能表示化学反应速率,故A错误;B.由图可知,t2时刻C的浓度骤升,不是增加等物质的量的A和B导致,是加压造成的,故B错误。
C.由图可知,t1时刻平衡时C的浓度为0.5mo/L,由方程式可知,平衡时A、B的浓度都为0.25mol/L,反应的平衡常数K=,若t1时刻后向体系中再充入A、B、C各lmol,反应的浓度熵Q=<4,则平衡向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故C正确;D.由图可知,t3时刻升高温度时,C的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,反应△H>0,故D错误;
24.(23-24高二上·安徽·期末)的资源化利用成为研究热点。一定条件下,催化加氢发生的反应为。一定条件下,向容积为1L的恒容密闭容器中充入和,分别在温度为条件下反应,测得反应体系中的物质的量分数随时间的变化关系如图所示。回答下列问题:
(1)在T1K温度下,CO2的平衡转化率= %。压缩平衡体系体积,平衡 (“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。若想进一步提高CO2的平衡转化率,除改变温度外还可以采取的措施是
(2)在T2K温度下,经t1min后反应达到平衡。
①0~t1min内,用CO2表示的反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1。
②在温度下,该反应的平衡常数K= (用分数表示)。
(3)下图中能正确表示反应的化学平衡常数与温度T关系的是 (填字母)。
(4)若反应在恒容容器中发生,下列情况下反应一定达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器内的压强不再改变
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内
D.单位时间内,断开键的数目和断开键的数目相同
(5)已知反应的。为速率常数,x(B)为组分B的物质的量分数。a、b点的正反应速率之比va:vb (填“>”“<”或“=”)1;c点的= 。
【答案】(1)40 不移动 将水蒸气液化后分离出来(或其他合理答案)
(2) (3)d (4)D (5)> 2.25或
【解析】(1)该反应气体分子数不变,则在T1K温度下,CO2的平衡转化率,压缩平衡体系体积,压强增大,但反应前、后气体分子数目不变,则平衡不移动。若想进一步提高CO2的平衡转化率,即平衡正向移动,除改变温度外还可以采取的措施是充入H2或将水蒸气液化后分离出来;
(2)①0~t1min内,用CO2表示的反应速率;②在T2K温度下,平衡时CO2的转化量为:,建立三段式:
则该反应的平衡常数;
(3)根据“先拐先平衡,高温比低温先达到平衡”,由题给图像可知:T2>T1,且升高温度,CO2的物质的量分数减小,说明平衡正向移动,平衡常数K增大,lnK也增大,则lnK随温度T升高而增大,故选d;
(4)A.因反应前、后气体分子数不变,则恒容容器中总气体分子数不变,压强始终不变,所以容器内的压强不再改变,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;B.混合气体质量不变,容器体积不变,则混合气体密度始终不变,所以容器内气体密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;C.容器内c(CO2)∶c(H2)∶c(CO)∶c(H2O)=1∶1∶1∶1,即各组分浓度相等,但并未体现正、逆反应速率相等,则不能说明反应达到平衡状态,C不符合题意;D.单位时间内,断开C=O键的数目和断开H−O键的数目相同,则,体现同一组分的正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,D符合题意;故选D。
(5)a、b两点的x(CO2)相等,即a、b两点的反应物浓度相等,但T2>T1,温度越高,反应速率越快,则va>vb,则;c点已达平衡,此时CO2转化量为,建立三段式:
则x(CO2)=0.3、x(H2)=0.3、x(CO)=0.2、x(H2O)=0.2,c点已达平衡,此时,则。
25.(23-24高二上·安徽合肥·期末)完成下列问题
(1)在一个容积不变的密闭容器中发生反应:其平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示。请填写下列空白:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
①该反应的平衡常数表达式为 ,该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
②若1200℃时,在某时刻反应混合物中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为:则此时上述反应的平衡移动方向为 (填“正反应方向”或“逆反应方向”或“不移动”)。
③将2.0molCO2和3.0molH2通入容积为3L的恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应,测得H2的平衡转化率与温度的关系如图所示。100℃时反应达到平衡所需的时间为5min,则反应从起始至5min内,用H2浓度的变化表示该反应的平均反应速率为 mol⋅L⁻¹⋅min⁻¹。
(2)火箭发射时常出现红棕色气体,原因为当温度升高时气体颜色变深。
①现将1molN2O4充入一个恒压的密闭容器中,下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是 。
a.b.c.
②若在相同温度下,上述反应改在容积为1L的恒容密闭容器中进行,平衡常数将 (填“增大”或“不变”或“减小”)。
【答案】(1)① 吸热 ②逆反应方向 ③0.1
(2)①AC ②不变
【解析】(1)①平衡常数是指在一定温度下,一个可逆反应达到化学平衡时生成物度的系数次幂之积与反应物浓度的系数次幂之积的比值,由方程式可知,反应的平衡常数表达式为:;温度升高,平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则该反应为吸热反应;②1200℃时,反应的浓度熵Qc==4>K=2.6,则平衡逆反应方向移动;③由图可知,此时氢气的转化率为50%,则平衡时,Δn(H2)=3mol×50%=1.5mol,用H2表示该反应的平均反应速率为v(H2)===0.1mol⋅L-1⋅min-1;
(2)①a.在恒压容器中,反应为气体分子数增大的反应,气体体积增大,气体的总质量不变,气体密度减小,当气体密度不变时,说明反应达到平衡状态,故a正确;b.图像描述的均为正反应,不能说明正逆反应速率相等,也就不能说明反应达到平衡状态,故b错误;c.四氧化二氮的转化率不再改变,说明反应达到平衡状态,故c正确;答案为ac;②平衡常数受温度的影响,温度不变,平衡常数不变。
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