1、- 1 -专题 18、 化学平衡状态专练1、高考真题再现1、 （2018 年北京卷进-7）我国科研人员提出了由 CO2和 CH4转化为高附加值产品 CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。下列说法不正确的是( )A生成 CH3COOH 总反应的原子利用率为 100%BCH 4CH 3COOH 过程中，有 CH 键发生断裂C放出能量并形成了 CC 键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率2、 （2018 年天津卷-5）室温下，向圆底烧瓶中加入 1 mol C2H5OH 和含 1 mol HBr 的氢溴酸，溶液中发生反应：C 2H5OHHBrC 2H5BrH 2O，充分反应后达到平衡。已知
2、常压下，C2H5Br 和 C2H5OH 的沸点分别为 38.4 和 78.5 。下列有关叙述错误的是( )A加入 NaOH，可增大乙醇的物质的量B增大 HBr 浓度，有利于生成 C2H5BrC若反应物均增大至 2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至 60 ，可缩短反应达到平衡的时间3、 （2018 年江苏卷-13）根据下列图示所得出的结论不正确的是( )- 2 -A图甲是 CO(g)H 2O(g)=CO2(g)H 2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的 H0B图乙是室温下 H2O2催化分解放出氧气的反应中 c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进
3、行 H2O2分解速率逐渐减小C图丙是室温下用 0.100 0 molL1 NaOH 溶液滴定 20.00 mL 0.100 0 molL1 某一元酸 HX 的滴定曲线，说明 HX 是一元强酸D图丁是室温下用 Na2SO4除去溶液中 Ba2 达到沉淀溶解平衡时，溶液中 c(Ba2 )与c(SO )的关系曲线，说明溶液中 c(SO )越大 c(Ba2 ) 越小24 244、 （2018 年高考全国卷进 II-27)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO 和 H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)CH4CO2催化重整反应为：CH 4(g)CO 2(g)=2CO(g)2H
4、2(g)。已知：C(s)2H 2(g)=CH4(g) H75 kJmol 1C(s)O 2(g)=CO2(g) H394 kJmol 1C(s) O2(g)=CO(g) H111 kJmol 112该催化重整反应的 H_kJmol 1 。有利于提高 CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。A高温低压 B低温高压C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为 2 L 的容器中加入 2 mol CH4、1 mol CO 2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时 CO2的转化率是 50%，其平衡常数为_mol 2L2 。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：
5、- 3 -由上表判断，催化剂 X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1 所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数( K)和速率( v)的叙述正确的是_(填标号)。A K 积 、 K 消 均增加B v 积 减小、 v 消 增加C K 积 减小、 K 消 增加D v 消 增加的倍数比 v 积 增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为 v kp(CH4)p(CO2)0.5 (k 为速率常数)。在 p(CH4)一定时，不同 p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图 2 所示，则
6、 pa(CO2、 pb(CO2)、 pc(CO2)从大到小的顺序为_。5、 （2018 年全国高考全国卷 III-28-（3）)三氯氢硅(SiHCl 3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：对于反应 2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl 4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K 和 343 K 时 SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K 时反应的平衡转化率 _%。平衡常数 K343 K_(保留 2 位小数)。在 343 K 下：要提高 SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较 a、b 处
7、反应速率大小： va_vb(填“大于” “小于”或“等于”)。反应速- 4 -率 v v 正 v 逆 k 正 x2SiHCl3 k 逆 xSiH2Cl2xSiCl4， k 正 、 k 逆 分别为正、逆向反应速率常数，x 为物质的量分数，计算 a 处的 _(保留 1 位小数)。v正v逆2、专项练习1、下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是( )A化学反应的焓变与其反应的方向无关B化学反应的焓变直接决定了反应的方向C反应焓变为正值时不利于反应自发进行D焓变为负值的反应都能自发进行2、下列自发反应可用焓判据来解释的是( )A2N 2O5(g)=4NO2(g)O 2(g) H56.7 kJmol 1B
8、(NH 4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH 3(g) H74.9 kJmol 1C2H 2(g)O 2(g)=2H2O(l) H571.6 kJmol 1DCaCO 3(s)=CaO(s)CO 2(g) H178.2 kJmol 13、下列反应中，一定不能自发进行的是( )A2KClO 3(s)=2KCl(s)3O 2(g) H78.03 kJmol 1 S1 110 Jmol 1 K1BCO(g)= =C(s，石墨) O2(g) H110.5 kJmol 1 S89.36 Jmol 1 K112C4Fe(OH) 2(s)2H 2O(l)O 2(g)=4Fe(OH)3(s) H444
9、.3 kJmol1 S280.1 Jmol1 K1DNH 4HCO3(s)CH 3COOH(aq)=CO2(g)CH 3COONH4(aq)H 2O(l) H37.30 kJmol1 S184.0 Jmol 1 K14、下列各图中，表示 2A(g)B(g)2C(g)( 正反应放热)这个可逆反应的正确图像为( )- 5 -5、在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(g) HT2)、压强的关系- 7 -10、汽车尾气中 NO 产生的反应为 N2(g)O 2(g)=2NO(g)。一定条件下，等物质的量的 N2(g)和 O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线
10、 a 表示该反应在温度 T 下 N2的浓度随时间的变化，曲线 b 表示该反应在某一起始反应条件改变时 N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是( )A温度 T 下，该反应的平衡常数 K4 c0 c1 2c21B温度 T 下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线 b 对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线 b 对应的条件改变是温度，可判断该反应的 HT1，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，NH3%减小，与题给图像乙相符，故 B 项正确；图丙中 v 正 和 v 逆 相交表示 v 正 v 逆 ，此时反应达到平衡，升高温度，平衡向吸热方向移动， v 正 0，D 错误。11、 【答案】D1
11、2、 【答案】D【解析】甲容器投入 1 mol N2、3 mol H2，丙容器投入 2 mol NH3，恒温恒容条件下，甲容器与丙容器是等效平衡，各组分的物质的量、百分含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，乙容器加入 2 mol N2、6 mol H2，乙中加入量是甲中的 2 倍，如果恒温且乙容器容积是甲容器的 2 倍，则甲容器与乙容器为等效平衡，所以乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器 2 倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所达到的平衡，由于该反应是气体体积减小的反应，缩小容器体积，相当于增大压强，平衡正向移动，所以乙中氮气、氢气转化
12、率大于甲的，平衡后乙中氨气含量最高，因此 B 错误；A项，由上述分析知，甲与丙为等效平衡， p1 p3，乙中投料量为甲的 2 倍，恒温恒容下，乙- 13 -中相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以乙中压强减小，小于甲的 2 倍，即2p12 p3p2，错误；C 项，丙容器中加入 2 mol NH3，最后达到和甲相同的平衡状态，若平衡不移动，则转化率 1 31；乙容器投入 2 mol N2、6 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动， 2增大，所以转化率 2 31，错误；D 项，甲投入 1 mol N2、3 mol H2，丙中投入 2 mol NH3，则甲与丙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与丙的反应的能量变化之和为 92.4 kJ，故 Q1 Q392.4，正确。13、 【答案】B
