作业5 化学平衡移动 化学反应进行的方向-【课堂快线】2024高二化学寒假作业（人教版）

1.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了 (　　) A.加快反应速率 B.提高NH3的平衡浓度 C.降低NH3的沸点 D.提高N2和H2的利用率 2.化工生产中,为加快反应速率应优先考虑的措施是 (　　) A.选用适宜的催化剂 　 B.采用高压 C.采用高温 　 D.增大反应物浓度 3.反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是 (　　) A.加压 　 B.减压 C.减少E的浓度 　 D.降温 4.密闭的真空容器中放入一定量CaO2固体,发生反应2CaO2(s)2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积为原来的一半,下列叙述正确的是 (　　) A.缩小容器的容积后,平衡正向移动 B.重新平衡后CaO的量减少 C.重新平衡后气体的质量不变 D.重新平衡后CaO2的量不变 5.只改变一个影响因素,平衡常数K与平衡移动的关系叙述不正确的是 (　　) A.K值不变,平衡可能移动 B.平衡向右移动时,K值不一定改变 C.K值有变化,平衡一定移动 D.相同条件下,同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍,K值也增大两倍 6.将4 mol SO2与2 mol O2放入4 L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:2SO2+O22SO3,测得平衡时SO3的浓度为0.5 mol·L-1。则此条件下的平衡常数K为 (　　) A.4　　B.0.25 C.0.4　　D.0.2 7.判断以下两个自发反应焓变和熵变的符号。 (1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH　　　　0,ΔS　　　　0   (2)2NH4Cl+Ba(OH)2·8H2O2NH3↑+BaCl2+10H2O ΔH　　　　0,ΔS　　　　0  1.如图表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH<0的正反应速率随时间的变化情况,试根据此曲线判断下列说法可能正确的是 (　　) A.t1时减小了SO2 的浓度,增加了SO3的浓度,平衡向逆反应方向移动 B.t1时降低了温度,平衡向正反应方向移动 C.t1时减小了压强,平衡向逆反应方向移动 D.t1时增加了SO2 和O2的浓度,平衡向正反应方向移动 2.向密闭容器中充入物质A和B,发生反应aA(g)+bB(g)cC(g)。反应过程中,物质A的体积分数和C的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 (　　) A.该反应在T1、T3温度时达到化学平衡 B.该反应在T2温度时达到化学平衡 C.该反应的逆反应是放热反应 D.升高温度,平衡会向正反应方向移动 3.NH4HS(s)NH3(g)+H2S(g)在一定温度下达到平衡,下列情况不能使平衡发生移动的是 (　　) A.温度、容积不变,充入NH3 B.温度、容积不变,充入SO2气体 C.保持压强不变,充入N2 D.移走一部分NH4HS固体 4.下列自发反应可用焓判据来解释的是 (　　) A.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH=+56.7 kJ·mol-1 B.(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)　ΔH=+74.9 kJ·mol-1 C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 D.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ·mol-1 5.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题: (1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=　　　　　。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4)　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。  (2)理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1 MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。 图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是　　　　　、　　　　　。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH　　　(填“大于”或“小于”)0。  (3)根据图中点A(440 K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp=　　　　　(MPa)-3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。  (4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当　　　　　　　　　　　　。  作业5　化学平衡移动　化学反应进行的方向 【基础训练】 1.D　解析:合成氨工业采用循环操作,将N2、H2循环压缩到合成塔中,提高了N2、H2的利用率。 2.A　解析:化工生产中应首先考虑的是生产成本,因此应先考虑使用催化剂,提高反应速率。 3.D　解析:正反应速率降低,可能是减压或降温,A的浓度增大,说明平衡向逆反应方向移动,只能是降温。 4.B　解析:密闭的真空容器中放入一定量CaO2固体,发生反应2CaO2(s)2CaO(s)+O2(g)并达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积为原来的一半,即增大压强,根据平衡移动原理,重新平衡后,化学平衡会向气体体积减小的逆反应方向移动,CaO的量减少,气体的质量减小,所以A和C均错误,B正确;根据以上分析可知CaO2的量增大,D错误。 5.D　解析:A.K值不变,化学平衡可能移动,也可能不发生移动,正确;B.平衡向右移动时,若温度不发生变化,则K值就不变,若温度变化,则K值就会发生变化,因此平衡向右移动时,K值不一定改变,正确;C.K值是温度的函数,若K值有变化,平衡一定移动,正确;D.相同条件下,同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍,K值是原来的平方,错误。 6.A　解析:　　　　　　　2SO2+O22SO3 初始(mol·L-1) 1 0.5 0 转化(mol·L-1) 0.5 0.25 0.5 平衡(mol·L-1) 0.5 0.25 0.5 K===4。 7.答案:(1)<　<　(2)> 　> 解析:(1)该反应的气体体积减小,能自发进行,说明是放热反应,即ΔH<0,ΔS<0。(2)该反应是吸热反应,体系的能量升高,但其熵增大,所以能自发进行。 【素能提升】 1.A　解析:据图象特点:v(正)先减小后增大可知平衡向逆反应方向进行,B、D错误;A项,减小了SO2 的浓度,v(正)减小,增加了SO3的浓度,v(逆)增大,平衡向逆反应方向移动,符合条件,A正确;C项,t1时减小了压强,v(正)减小,平衡向逆反应方向移动,但新平衡时正反应速率比原平衡时正反应速率要小,C错误。 2.B　解析:T2℃之前A%变小,C%从0逐渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之前是反应没有达到平衡状态,而T2℃时恰好平衡,T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应。A.T1温度之后A%继续变小,C%继续增大,T3温度之后A%继续增大,C%继续减小,故T1、T3温度时未达到化学平衡,A错误;B.T2℃之前A%变小,C%从0逐渐增大,而T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃时反应达到平衡状态,B正确;C.T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向左移动,所以逆反应是吸热反应,C错误;D.T2℃时恰好平衡,T2℃之后A%渐大,C%渐小,说明T2℃之后是温度升高使平衡向逆反应方向移动,D错误。 3.D　解析:增大生成物NH3的浓度平衡逆向移动;充入SO2与H2S反应生成S和H2O,使生成物H2S浓度减小,平衡正向移动;恒压充入N2,相当于扩大体积,平衡正向移动;改变固体物质NH4HS的量对平衡没有影响。 4.C　解析:从焓变的角度分析,化学反应由高能状态向低能状态转化,使体系能量降低的趋势,表现为放热反应较易进行。 5.答案:(1)1∶4　变大　(2)d　c　小于 (3)×或×等 (4)选择合适催化剂等 解析: (1)CO2催化加氢生成乙烯和水,该反应的化学方程式可表示为2CO2+6H2CH2CH2+4H2O,因此,该反应中产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)=1∶4。由于该反应是气体分子数减少的反应,当反应达到平衡状态时,若增大压强,则化学平衡向正反应方向移动,n(C2H4)变大。(2)由题中信息可知,两反应物的初始投料之比等于化学计量数之比;由图中曲线的起点坐标可知,c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1∶3、d和b表示的物质的物质的量分数之比为1∶4,则结合化学计量数之比可以判断,表示乙烯变化的曲线是d,表示二氧化碳变化曲线的是c。由图中曲线的变化趋势可知,升高温度,乙烯的物质的量分数减小,则化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,ΔH小于0。(3)原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1 MPa建立平衡。由A点坐标可知,该温度下,氢气和水的物质的量分数均为0.39,则乙烯的物质的量分数为水的四分之一,即,二氧化碳的物质的量分数为氢气的三分之一,即,因此,该温度下反应的平衡常数Kp=×(MPa)-3=×(MPa)-3。(4)工业上通常通过选择合适的催化剂,以加快化学反应速率,同时还可以提高目标产品的选择性,减少副反应的发生。因此,一定温度和压强下,为了提高反应速率和乙烯的选择性,应当选择合适的催化剂。 学科网（北京）股份有限公司 $