内容正文:
专题04化学反应的方向与调控
高频考点概览
考点01 化学反应的方向
考点02 化学反应的调控
地 城
考点01
化学反应的方向
1.(24-25高二上·北京第二十中学·期末)下列说法正确的是
A.放热反应一定是自发反应 B.熵增的反应不一定是自发反应
C.固体溶解一定是熵减小的过程 D.非自发反应在任何条件下都不能发生
2.(24-25高二上·北京昌平区·期末)利用工业废气CO2合成甲醇,可减少CO2的排放,有利于实现碳中和。
已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -49.0 kJ·mol−1;
(1)该反应能自发的条件是 。
a.高温 b.低温 c.任意温度 d.无法判断
(2)该反应的化学平衡常数表达式K= 。
(3)某温度下,该反应的化学平衡常数K =0.3,若起始时向1 L 密闭容器中投入1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)、1 mol CH3OH(g)、1 mol H2O(g),则反应 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“达平衡状态”),结合计算说明理由: 。
(4)任写两条理论上能提高CO2平衡转化率的措施 。
3.(23-24高二上·北京昌平区·期末)合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。
合成氨反应为:。请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式 。
(2)某温度下,将和按一定比例充入恒容容器中,平衡后测得数据如下表:
平衡时各物质的物质的量
1.00
3.00
1.00
①此条件下的平衡转化率= 。(保留一位小数)
②若平衡后,再向平衡体系中加入和各,此时反应向方向 (填“正反应”或“逆反应”)进行,结合计算说明理由: 。
(3)任写一条理论上能提高氨的平衡产率的措施 。
4.(24-25高二上·北京海淀区·期末)二硫化碳是一种应用广泛的化工原料,其沸点较低且易液化。工业上用和天然气反应制备(,,同时生成可做理想能源的。
(1)已知:反应ⅰ.
反应ⅱ.
由和天然气制备的反应的热化学方程式为 。
(2)为论证制备反应在一定条件下能否自发进行,查阅数据计算出该反应的,结合(1)中所得结果,可判断反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能正向自发进行。
(3)为研究实际生产中适宜的反应条件。研究者通过计算模拟和在2L固定容积反应器中的反应过程,获得随温度变化的反应达平衡时的数据如下图。
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低,从平衡角度分析其原因是 。
②时,的平衡转化率为50%,此温度下平衡常数K的数值为 。
(4)是一种有毒的气体,为减少排放对环境的污染,应尽可能提高反应过程中的转化率,可采取的方法有 、 (答出两点即可)。
地 城
考点02
化学反应的调控
5.(23-24高二上·北京房山区·期末)一定条件下的密闭容器中发生反应:。达平衡后升高反应温度,下列叙述不正确的是
A.正、逆反应速率都增大 B.平衡向逆反应方向移动
C.的转化率增大 D.化学平衡常数增大
6.(23-24高二上·北京延庆区·期末)溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A.该反应的平衡常数
B.在上述溶液中加入固体,平衡逆向移动
C.在上述溶液中滴加,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
D.在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液,产生黄色沉淀,说明
7.(23-24高二上·北京汇文中学·期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.将AlCl3溶液加热蒸干不能得到AlCl3固体
B.NO2和N2O4的混合气体升温后红棕色加深
C.工业合成氨 ,采用高温条件
D.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
8.(23-24高二上·北京师范大学附属中学·期末)NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A.1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B.断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
9.(23-24高二上·北京顺义区·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.工业合成氨: ,采用400℃~500℃的高温条件
D.工业制备:,加入大量水,同时加热
10.(23-24高二上·北京丰台区·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.血红蛋白()可与氧气结合:,比更易和结合,当空气中的浓度大时,易造成人体缺氧,严重时导致死亡
B.在和组成的体系中:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C.,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾
D.实验室配制氯化铁溶液时,先将晶体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释到需要的浓度
11.(23-24高二上·北京昌平区·期末)某小组进行实验,向10mL蒸馏水中加入0.4g I2,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入0.2g锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知溶液为棕色,下列关于颜色变化的解释不正确的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
有反应:I2+I-发生
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
I被空气中的氧气氧化
A.A B.B C.C D.D
12.(23-24高二上·北京汇文中学·期末)向碘水中加入KI溶液,发生反应:,充分反应达平衡后,测得微粒浓度如下:
微粒
浓度/
下列说法不正确的是
A.配制碘水时,加入少量KI,可促进的溶解
B.该温度下,反应的
C.向所得溶液中加入,振荡静置,水层降低
D.向所得溶液中加入等体积水,
13.(23-24高二上·北京昌平区·期末)加氢合成甲烷的反应为: 。下列与该反应相关的各图中正确的是
A. B. C. D.
14.(23-24高二上·北京海淀区·期末)向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的,发生反应:。不同投料比时,的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
15.(23-24高二上·北京师范大学附属中学·期末)根据下列图示所得推论正确的是
A.甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线,推断次氯酸分解生成了HCl和O2
B.乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线,推断该反应的∆H>0、x>0.1
C.丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线,说明随温度升高,CH3COONa溶液中c(OH-)减小
D.丁是0.03g镁条分别与2mL 2mol/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线,推断①代表盐酸与镁条的反应
16.(23-24高二上·北京师范大学附属中学·期末)某小组同学设计如下实验能证实为可逆反应。
实验装置
实验序号
实验操作和现象
注:a、b均为石墨电极
①
ⅰ.闭合K,指针向右偏转
ⅱ.待指针归零,向U形管左管中加入溶液,……
②
ⅰ.闭合K,指针向右偏转
ⅱ.待指针归零,向U形管左管中滴加溶液,指针向左偏转
下列说法不正确的是
A.未酸化的溶液显酸性是因为发生了水解
B.电流表指针归零,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态
C.①中加入KI溶液后,上述平衡向正反应方向移动,电流表指针向左偏转
D.②中加入溶液后,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动
17.(23-24高二上·北京汇文中学·期末)在不同条件下,按投料比进行反应: ,并测定实验数据。
①一定条件下,CO2转化率为13.68%,CH3OH产率()为4.12%。
②一定压强下,相同时间,CH3OH产率随温度变化的数据如图。
下列说法不正确的是
A.由①可推测,CO2制取CH3OH过程中有副反应发生
B.与①相同条件下,降低H2与CO2的比例,可以提高CO2的转化率
C.由②可推测,480~520K,温度升高,速率加快是CH3OH产率升高的原因
D.由②可推测,温度升高CH3OH产率降低的可能原因是平衡逆向移动
18.(23-24高二上·北京昌平区·期末)某研究小组进行对(平衡Ⅰ)影响的实验操作及现象如下:
为探究溶液呈浅黄色的原因,进行以下实验:
实验ⅰ
实验ⅱ
资料:(黄色)(平衡Ⅱ);
(无色)(平衡Ⅲ)。
下列说法正确的是
A.加入溶液后抑制了水解,使增大,平衡Ⅰ正移
B.实验ⅰ的目的仅是为了排除加入溶液体积变化对结论的干扰
C.实验ⅱ中
D.由上述实验可知使溶液呈浅黄色的微粒可能是
19.(23-24高二上·北京海淀区·期末)丙烯腈是重要的化工原料,其合成分两步进行。
I.丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢过程中发生如下反应:
i.
ii.
(1)升温时,测得丙烯平衡产率降低。
①升温时,丙烷的平衡转化率 (填“提高”“降低”或“不变”)。
②丙烯平衡产率降低的可能原因是 。
(2)工业上,常在恒压条件下充入高温水蒸气使反应器再热。请分析充入高温水蒸气的作用: 。
(3)已知:i.
ii.在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低
工业上,常在中加入一定量的,目的是 。
Ⅱ.丙烯氨氧化制丙烯腈
丙烯在一定条件下生成丙烯腈,副产物为丙烯醛,反应如下:
i.
ii.
(4)原料气中和丙烯的比例对产物收率的影响如图所示。
已知:碱性条件下容易分解。
①时产物主要为丙烯醛,原因是 。
②时,冷却吸收后丙烯腈收率略有降低,原因是 。
试卷第1页,共3页
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专题04化学反应的方向与调控
高频考点概览
考点01 化学反应的方向
考点02 化学反应的调控
地 城
考点01
化学反应的方向
1.(24-25高二上·北京第二十中学·期末)下列说法正确的是
A.放热反应一定是自发反应 B.熵增的反应不一定是自发反应
C.固体溶解一定是熵减小的过程 D.非自发反应在任何条件下都不能发生
【答案】B
【详解】A.反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,放热反应△H<0,若△S<0,高温下是非自发进行的反应,故A错误;
B.依据△H-T△S<0反应自发进行,△H-T△S>0属于非自发进行分析,熵增大反应△S>0,△H>0低温下反应自发进行,高温下反应不能自发进行,熵增的反应不一定是自发反应,故B正确;
C.混乱度越大,熵值越大,则固体溶解是一个熵增大的过程,故C错误;
D.非自发反应在一定条件下也能发生,如碳酸钙的分解反应在常温下是非自发反应,但是在高温下能自发进行,故D错误;
故选B。
2.(24-25高二上·北京昌平区·期末)利用工业废气CO2合成甲醇,可减少CO2的排放,有利于实现碳中和。
已知:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH= -49.0 kJ·mol−1;
(1)该反应能自发的条件是 。
a.高温 b.低温 c.任意温度 d.无法判断
(2)该反应的化学平衡常数表达式K= 。
(3)某温度下,该反应的化学平衡常数K =0.3,若起始时向1 L 密闭容器中投入1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)、1 mol CH3OH(g)、1 mol H2O(g),则反应 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“达平衡状态”),结合计算说明理由: 。
(4)任写两条理论上能提高CO2平衡转化率的措施 。
【答案】(1)b
(2)K=
(3) 向正反应进行 Q= < K ,因此平衡向正反应进行
(4)降温、增压、增大H2浓度、及时移走CH3OH等
【详解】(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)的△H<0,且△S<0,则低温下满足△G=△H-T△S<0,即低温下反应能自发进行;故选b;
(2)该反应的化学平衡常数表达式K=;
(3)向1 L 密闭容器中投入1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)、1 mol CH3OH(g)、1 mol H2O(g),的浓度熵为Q= < K ,因此平衡向正反应进行;
(4)反应为放热反应,可降温平衡正向进行提高CO2平衡转化率;正方向为气体体积减小的反应,可通过增压使平衡正向移动提高CO2平衡转化率;可通过增大H2浓度,使平衡正向移动,提高CO2平衡转化率;及时移走CH3OH使平衡正向移动,提高CO2平衡转化率等一系列的措施。
3.(23-24高二上·北京昌平区·期末)合成氨对人类的生存和发展有着重要意义,至今有三位科学家因在该领域的研究获诺贝尔奖。
合成氨反应为:。请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式 。
(2)某温度下,将和按一定比例充入恒容容器中,平衡后测得数据如下表:
平衡时各物质的物质的量
1.00
3.00
1.00
①此条件下的平衡转化率= 。(保留一位小数)
②若平衡后,再向平衡体系中加入和各,此时反应向方向 (填“正反应”或“逆反应”)进行,结合计算说明理由: 。
(3)任写一条理论上能提高氨的平衡产率的措施 。
【答案】(1)
(2) 向正反应进行 ,因此平衡向正反应进行
(3)增大氮气浓度、减小氨气的浓度、增大压强等
【详解】(1)由合成氨反应为:,平衡常数为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,该反应的化学平衡常数表达式;
(2)①由题给信息可知,平衡时,NH3为1.00mol,即转化的NH3为1.00mol,则转化的H2为:1.5mol,反应前氢气总物质的量为1.5mol+3.0mol=4.5mol,即氢气的转化率为:×100%=33.3%;
②恒容容器中,由表可知,平衡常数,平衡后,再向平衡体系中加入N2、H2和NH3各1.00mol, ,因此平衡向正反应进行;
(3)理论上能提高氨的平衡产率,即使反应正向移动,因而可增大氮气浓度、减小氨气的浓度、增大压强等。
4.(24-25高二上·北京海淀区·期末)二硫化碳是一种应用广泛的化工原料,其沸点较低且易液化。工业上用和天然气反应制备(,,同时生成可做理想能源的。
(1)已知:反应ⅰ.
反应ⅱ.
由和天然气制备的反应的热化学方程式为 。
(2)为论证制备反应在一定条件下能否自发进行,查阅数据计算出该反应的,结合(1)中所得结果,可判断反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能正向自发进行。
(3)为研究实际生产中适宜的反应条件。研究者通过计算模拟和在2L固定容积反应器中的反应过程,获得随温度变化的反应达平衡时的数据如下图。
①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低,从平衡角度分析其原因是 。
②时,的平衡转化率为50%,此温度下平衡常数K的数值为 。
(4)是一种有毒的气体,为减少排放对环境的污染,应尽可能提高反应过程中的转化率,可采取的方法有 、 (答出两点即可)。
【答案】(1)
(2)高温
(3) 为吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,物质的量减小,气体总物质的量增大,的物质的量分数减小 0.16
(4) 适当减压 适当升温、增大的投料比、及时移出(答出两点即可)
【详解】(1)根据反应i-反应ii可得。
(2)为吸热反应,,,若反应自发进行,则需要在高温条件。
(3)①图中,在之间,的物质的量分数随温度升高而降低的原因是:为吸热反应,随温度升高,平衡正向移动,物质的量减小,气体总物质的量增大,的物质的量分数减小;
②初始条件为和,假设达到平衡时CH4转化xmol,根据反应式可得平衡时各物质的物质的量为:、、和,的平衡转化率为 ,解得x=0.1mol,则平衡常数为。
(4)提高反应过程中的转化率则需要使反应平衡正向移动,该反应为吸热反应,且为体积增加到反应,则可采取的方法有:适当减压、适当升温、增大的投料比、及时移出(答出两点即可)。
地 城
考点02
化学反应的调控
5.(23-24高二上·北京房山区·期末)一定条件下的密闭容器中发生反应:。达平衡后升高反应温度,下列叙述不正确的是
A.正、逆反应速率都增大 B.平衡向逆反应方向移动
C.的转化率增大 D.化学平衡常数增大
【答案】B
【详解】A.升高温度,正逆反应速率都增大,A正确;
B.该反应正反应方向为吸热反应,升高温度平衡正向移动,B错误;
C.升高温度平衡正向移动,C2H6 的转化率增大,C正确;
D.升高温度平衡正向移动,化学平衡常数增大,D正确;
故选B。
6.(23-24高二上·北京延庆区·期末)溶液与溶液发生反应:,达到平衡。下列说法不正确的是
A.该反应的平衡常数
B.在上述溶液中加入固体,平衡逆向移动
C.在上述溶液中滴加,溶液呈红色,表明该化学反应存在限度
D.在上述溶液中滴加少量硝酸银溶液,产生黄色沉淀,说明
【答案】A
【详解】A.平衡常数K等于生成物浓度幂积与反应物浓度幂积之比,反应的平衡常数 ,故A错误;
B.加入FeSO4固体,亚铁离子浓度增大,生成物浓度增大,平衡逆向移动,故B正确;
C.在上述溶液中滴加KSCN,溶液呈红色,则铁离子不能完全转化,该反应为可逆反应,表明该反应存在限度,故C正确;
D.反应达到平衡时c(Cl-)>c(I-),滴加少量硝酸银溶液,产生黄色AgI沉淀,则I-优先沉淀,说明Ksp[AgI]<Ksp[AgCl],故D正确;
故选:A。
7.(23-24高二上·北京汇文中学·期末)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.将AlCl3溶液加热蒸干不能得到AlCl3固体
B.NO2和N2O4的混合气体升温后红棕色加深
C.工业合成氨 ,采用高温条件
D.实验室收集氯气时,常用排饱和食盐水的方法
【答案】C
【详解】A.AlCl3溶液中存在平衡AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl H>0,加热平衡正向移动,HCl挥发,故将AlCl3溶液加热蒸干得到氢氧化铝,氢氧化铝不稳定,易分解生成氧化铝,不能得到AlCl3固体,能用勒夏特列原理解释,A不合题意;
B.NO2和N2O4的混合气体存在平衡2NO2N2O4 H<0,升温后平衡逆向移动,c(NO2)增大,红棕色加深,能用勒夏特列原理解释,B不合题意;
C.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,不利于氨气的生成,合成氨采用高温主要是考虑催化剂的催化活性,与可逆反应无关,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.氯气溶于水的反应是一个可逆反应Cl2+H2OHClO+H++Cl-,饱和食盐水中含有大量的氯离子,导致平衡逆向移动,氯气的溶解度减小,可用勒夏特列原理解释,D不合题意;
故答案为:C。
8.(23-24高二上·北京师范大学附属中学·期末)NO2和N2O4存在平衡:2NO2(g)⇌N2O4(g) △H<0。下列分析正确的是
A.1 mol平衡混合气体中含1 mol N原子
B.断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C.恒温时,缩小容积,气体颜色变深,是平衡正向移动导致的
D.恒容时,水浴加热,由于平衡正向移动导致气体颜色变浅
【答案】B
【详解】A.1molNO2含有1molN原子,1molN2O4含有2molN原子,现为可逆反应,为NO2和N2O4的混合气体,1 mol平衡混合气体中所含N原子大于1 mol 小于2mol ,A项错误;
B.反应2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应,反应热=反应物总键能-生成物总键能,故完全断开2molNO2分子中的共价键所吸收的热量比完全断开1molN2O4分子中的共价键所吸收的热量少,B项正确;
C.气体体积压缩,颜色变深是因为体积减小,浓度变大引起的,C项错误;
D.放热反应,温度升高,平衡逆向移动,颜色加深,D项错误;
答案选B。
9.(23-24高二上·北京顺义区·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.工业合成氨: ,采用400℃~500℃的高温条件
D.工业制备:,加入大量水,同时加热
【答案】C
【详解】A.溶液中存在平衡:,加入固体KSCN后,平衡逆向移动,颜色变深,A不符合题意;
B.氯气在饱和食盐水中存在平衡:,氯离子浓度增大,平衡逆向移动,故实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气,B不符合题意;
C.工业合成氨为放热反应,高温平衡逆向移动,该反应在高温下进行是为了提高反应速率,C符合题意;
D.四氯化钛水解产生二氧化钛,加入大量水,同时加热使水解平衡正向移动,可以用该反应制备二氧化钛,D不符合题意;
故选C。
10.(23-24高二上·北京丰台区·期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.血红蛋白()可与氧气结合:,比更易和结合,当空气中的浓度大时,易造成人体缺氧,严重时导致死亡
B.在和组成的体系中:,恒温缩小容积,平衡后气体颜色比原平衡深
C.,工业上将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,以制备金属钾
D.实验室配制氯化铁溶液时,先将晶体溶解在较浓的盐酸中,然后加水稀释到需要的浓度
【答案】B
【详解】A.当空气中的浓度大时,CO与Hb结合导致血红蛋白浓度减小,平衡逆向移动,造成人体缺氧,可以用平衡移动原理解释,A正确;
B.存在平衡:,恒温缩小容积,体系压强增大,平衡正向移动,NO2物质的量减少,但气体颜色变深,是由于缩小容积后的浓度增大,颜色变深,故不能用平衡移动原理解释,B错误;
C.中,将钾蒸气从反应混合体系中分离出来,减小了生成物浓度,有利于反应正向移动,可以用平衡移动原理解释,C正确;
D.配置氯化铁溶液时,会发生,加入盐酸中,增大了氢离子浓度,平衡逆向移动,可以抑制铁离子水解,可以用平衡移动原理解释,D正确;
故选B。
11.(23-24高二上·北京昌平区·期末)某小组进行实验,向10mL蒸馏水中加入0.4g I2,充分振荡,溶液呈浅棕色,再加入0.2g锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知溶液为棕色,下列关于颜色变化的解释不正确的是
选项
颜色变化
解释
A
溶液呈浅棕色
I2在水中溶解度较小
B
溶液颜色加深
有反应:I2+I-发生
C
紫黑色晶体消失
()的消耗使溶解平衡右移
D
溶液褪色
I被空气中的氧气氧化
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI2,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I2的浓度较小,因为I2在水中溶解度较小,A项正确;
B.已知 (aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I2反应生成ZnI2,生成的I-与I2发生反应I2+I-,生成使溶液颜色加深,B项正确;
C.I2在水中存在溶解平衡I2(s)⇌I2 (aq),Zn与I2反应生成的I-与I2 (aq)反应生成,I2 (aq)浓度减小,上述溶解平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;
D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D错误;
故选D。
12.(23-24高二上·北京汇文中学·期末)向碘水中加入KI溶液,发生反应:,充分反应达平衡后,测得微粒浓度如下:
微粒
浓度/
下列说法不正确的是
A.配制碘水时,加入少量KI,可促进的溶解
B.该温度下,反应的
C.向所得溶液中加入,振荡静置,水层降低
D.向所得溶液中加入等体积水,
【答案】D
【详解】A.配制碘水时,加入少量KI,I-(aq)+I2(aq)I3-(aq),平衡正向进行,可促进I2的溶解,A正确;
B.反应I-(aq)+I2(aq)I3-(aq),平衡常数K===640,B正确;
C.向所得溶液中加入CCl4,振荡静置,碘单质易溶于四氯化碳,I-(aq)+I2(aq)⇌I3-(aq),平衡逆向进行,水层c(I2)降低,C正确;
D.反应I-(aq)+I2(aq)I3-(aq),平衡常数K===640,向所得溶液中加入等体积水,此时浓度商Q==1280>K=640,平衡逆向进行,c(I2)>1.25×10-3mol⋅L-1,D错误;
故答案为:D。
13.(23-24高二上·北京昌平区·期末)加氢合成甲烷的反应为: 。下列与该反应相关的各图中正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】A.该反应的ΔH<0,属于放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,图示曲线变化与实际不符,故A错误;
B.压强越大,反应速率快,到达平衡所需的时间应该越短,平衡转化率越小,图示曲线变化与实际不一致,故B错误;
C.该反应属于放热反应,升高温度平衡逆向移动,n(CH4)减小,即温度越高平衡时n(CH4)越小,图示曲线变化与实际相符,故C正确;
D.使用催化剂能够加快反应速率,但平衡不移动,则平衡时H2O的物质的量不变,图示曲线变化与实际不符,故D错误;
故选:C。
14.(23-24高二上·北京海淀区·期末)向恒容密闭容器中加入1 mol 和一定量的,发生反应:。不同投料比时,的平衡转化率随温度的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.
B.该反应为吸热反应
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.投料比固定,当容器内压强不再改变时,反应达到平衡状态
【答案】D
【详解】A.x增大,CO2的量增加,平衡正向移动,根据勒夏特列原理CO2的转化率减小,因此,A正确;
B.由图像,温度升高,CO2平衡转化率增大,说明平衡正向移动,吸热反应升温有利于平衡正向移动,B正确;
C.b、c两点温度相同,同一反应的K只受温度影响,故Kc=Kb,a点平衡转化率更低,说明反应平衡时正向程度小,Ka更小,故Ka<Kb=Kc,C正确;
D.该反应反应前后气体体积数不变,故无论是否到达平衡,容器内压强都不变,D错误;
故选D。
15.(23-24高二上·北京师范大学附属中学·期末)根据下列图示所得推论正确的是
A.甲是新制氯水光照过程中氯离子浓度的变化曲线,推断次氯酸分解生成了HCl和O2
B.乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡转化率与温度和压强的关系曲线,推断该反应的∆H>0、x>0.1
C.丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH随温度的变化曲线,说明随温度升高,CH3COONa溶液中c(OH-)减小
D.丁是0.03g镁条分别与2mL 2mol/L盐酸和醋酸反应过程中密闭容器内气体压强随时间的变化曲线,推断①代表盐酸与镁条的反应
【答案】D
【详解】A、在氯水中,存在反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,Cl-浓度的升高说明平衡正向移动,是因为HClO不稳定分解,但是并不能推断出HClO分解产生了O2,A错误;
B、同一压强下,温度升高,平衡转化率升高,则平衡正向移动,∆H>0;同一温度下,压强增大,平衡逆向移动,平衡转化率降低,则x<0.1;B错误;
C、盐类的水解和弱电解质的电离都是吸热反应,温度升高,水的离子积增大,水中的c(H+)增大,pH降低;温度升高,CH3COONa的水解平衡正向移动,c(OH-)增大,由于c(H+)=,Kw增大的更多一些,使得c(H+)也增大一些[c(H+)没有c(OH-)增大得多],溶液pH呈小幅度的减小,C错误;
D、盐酸和醋酸的体积、浓度均相同,则HCl和醋酸的物质的量也相同,故这两个容器中产生的H2的量相同,最终容器内的压强也相同;HCl是强电解质,醋酸是弱电解质,则醋酸溶液的H+的浓度较低,其反应速率也较低,故①代表盐酸与镁条的反应,②代表醋酸与镁条的反应,D正确;
故选D。
【点睛】本题的A选项是易混项,需要注意的是HClO的分解方式不仅仅有,也有,题中虽然有光照这个条件,但并未验证有O2生成,故无法说明HClO的分解方式。
16.(23-24高二上·北京师范大学附属中学·期末)某小组同学设计如下实验能证实为可逆反应。
实验装置
实验序号
实验操作和现象
注:a、b均为石墨电极
①
ⅰ.闭合K,指针向右偏转
ⅱ.待指针归零,向U形管左管中加入溶液,……
②
ⅰ.闭合K,指针向右偏转
ⅱ.待指针归零,向U形管左管中滴加溶液,指针向左偏转
下列说法不正确的是
A.未酸化的溶液显酸性是因为发生了水解
B.电流表指针归零,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态
C.①中加入KI溶液后,上述平衡向正反应方向移动,电流表指针向左偏转
D.②中加入溶液后,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动
【答案】C
【详解】A.,发生了水解使溶液显酸性,A正确;
B.电流表指针归零,无电子转移,无电流,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态,B正确;
C.①中加入KI溶液后,碘离子浓度增加,上述平衡向正反应方向移动,此时a发生氧化反应,a为负极,b为正极,电流表指针向右偏转,C错误;
D.②中加入溶液后,生成碘化银沉淀,降低了碘离子浓度,亚铁离子浓度增加,导致还原性:,上述平衡向逆反应方向移动,D正确;
答案选C。
17.(23-24高二上·北京汇文中学·期末)在不同条件下,按投料比进行反应: ,并测定实验数据。
①一定条件下,CO2转化率为13.68%,CH3OH产率()为4.12%。
②一定压强下,相同时间,CH3OH产率随温度变化的数据如图。
下列说法不正确的是
A.由①可推测,CO2制取CH3OH过程中有副反应发生
B.与①相同条件下,降低H2与CO2的比例,可以提高CO2的转化率
C.由②可推测,480~520K,温度升高,速率加快是CH3OH产率升高的原因
D.由②可推测,温度升高CH3OH产率降低的可能原因是平衡逆向移动
【答案】B
【详解】A.由①可推测,一定条件下,CO2转化率为13.68%,CH3OH产率为4.12%,根据碳原子守恒可知,CO2制取CH3OH过程中有副反应发生,A正确;
B.与①相同条件下,降低H2与CO2的比例,即增大CO2的用量,化学平衡正向移动,CO2的转化率减小,H2的转化率增大,B错误;
C.480~520K,温度升高,相同时间内的CH3OH产率升高,主要是由于速率的加快,C正确;
D.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.97kJ⋅mol-1,正反应是一个放热反应,则由②可推测,温度升高CH3OH产率降低的可能原因是平衡逆向移动,D正确;
故答案为:B。
18.(23-24高二上·北京昌平区·期末)某研究小组进行对(平衡Ⅰ)影响的实验操作及现象如下:
为探究溶液呈浅黄色的原因,进行以下实验:
实验ⅰ
实验ⅱ
资料:(黄色)(平衡Ⅱ);
(无色)(平衡Ⅲ)。
下列说法正确的是
A.加入溶液后抑制了水解,使增大,平衡Ⅰ正移
B.实验ⅰ的目的仅是为了排除加入溶液体积变化对结论的干扰
C.实验ⅱ中
D.由上述实验可知使溶液呈浅黄色的微粒可能是
【答案】D
【详解】A.加入H2SO4溶液后,增大H+的浓度,抑制了Fe3+水解,使得Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3(平衡Ⅰ)正向移动;但加入硫酸溶液相当于稀释,使得使c(Fe3+)降低,故A错误;
B.实验i还有Fe3++4Cl-⇌[FeCl4]-黄色对结论的干扰,故B错误;
C.为了达到实验i实验ii的对比,Fe3+的浓度一样多,实验iFe3+的浓度是0.005mol/L,所以实验ii中a=0.0025mol/L,故C错误
D.实验ii中溶液由红色变黄色,因为Fe3++2SO ⇌[Fe(SO4)2]-(无色),但对Fe3++3SCN-⇌Fe(SCN)3无影响,则使溶液呈浅黄色的微粒可能是Fe(SCN)3,故D正确;
答案选D。
19.(23-24高二上·北京海淀区·期末)丙烯腈是重要的化工原料,其合成分两步进行。
I.丙烷脱氢制丙烯
丙烷脱氢过程中发生如下反应:
i.
ii.
(1)升温时,测得丙烯平衡产率降低。
①升温时,丙烷的平衡转化率 (填“提高”“降低”或“不变”)。
②丙烯平衡产率降低的可能原因是 。
(2)工业上,常在恒压条件下充入高温水蒸气使反应器再热。请分析充入高温水蒸气的作用: 。
(3)已知:i.
ii.在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低
工业上,常在中加入一定量的,目的是 。
Ⅱ.丙烯氨氧化制丙烯腈
丙烯在一定条件下生成丙烯腈,副产物为丙烯醛,反应如下:
i.
ii.
(4)原料气中和丙烯的比例对产物收率的影响如图所示。
已知:碱性条件下容易分解。
①时产物主要为丙烯醛,原因是 。
②时,冷却吸收后丙烯腈收率略有降低,原因是 。
【答案】(1) 提高 升温时反应ii的转化率提高
(2)反应体系压强减小,反应正向移动.
(3)将积炭转化为CO,提高催化剂活性。
(4) 氨气含量过低,主要发生反应ii 氨气含量过多成碱性,而碱性条件下容易分解,故丙烯腈收率略有降低
【详解】(1)①两个反应均为吸热,温度升高时,丙烷的平衡转化率提高。②温度升高时,主要发生的是反应ii。
故答案为:①提高;②升温时反应ii的转化率提高
(2)恒压充入水蒸气后,相当于反应体系压强减小,反应正向移动。
故答案为:反应体系压强减小,反应正向移动。
(3)在高温下脱氢时碳碳键易断裂,产生积炭后,催化剂活性降低,而加入CO2后可将积炭转化为CO,提高催化剂活性。
故答案为:将积炭转化为CO,提高催化剂活性。
(4)①氨气含量过低,主要发生反应ii(无法提供氮原子);②氨气含量过多成碱性,而碱性条件下容易分解,故丙烯腈收率略有降低
故答案为:①氨气含量过低,主要发生反应ii;②氨气含量过多成碱性,而碱性条件下容易分解,故丙烯腈收率略有降低
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