1、1考点规范练 21 化学平衡的移动 化学反应进行的方向(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10小题,每小题 5分,共 50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列事实中,不能用平衡移动原理解释的是( )A.啤酒开启后泛起大量泡沫B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气C.将食物放在冰箱里延长保质期D.生产硫酸过程中,使用过量空气可提高二氧化硫的转化率2.下列说法正确的是( )A.食物在常温下腐败是自发进行的B.凡是放热反应都是自发的C.自发反应都是熵增大的反应D.电解池的反应属于自发反应3.某温度下,在容积为 2 L的密闭容器中,加入 1 mol X(g)和 2 m
2、ol Y(g)发生反应:X(g)+mY(g) 3Z(g)平衡时,X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与 Y的平衡转化率之比为 11D.第二次平衡时,Z 的浓度为 0.4 molL-14.在不同温度下,向容积为 V L的密闭容器中加入 0.5 mol NO和 0.5 mol活性炭,发生反应:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g) HT2B.T2时,若反应达平衡后再缩小容器的体积, c(N2) c(NO)增大C.T1时,
3、若开始时反应物的用量均减少一半,平衡后 NO的转化率增大D.T1时,该反应的平衡常数 K=9165.(2018湖南永州模拟)在密闭容器中发生如下反应:2CO(g)+SO 2(g) 2CO2(g)+S(s) H=-a kJmol-1(a0),下列叙述正确的是( )A.若反应开始时投入 2 mol CO和足量 SO2,则达平衡时,放出热量为 a kJB.达平衡后加入 C18O,达新平衡前 SO2中不含有 18OC.增大压强或升高温度都可以增大化学反应速率并能提高 SO2的转化率D.达到化学平衡后,其他条件不变,容器容积缩小为原来的一半,CO 的浓度比原平衡时增大6.下列说法正确的是( )A. H0
4、的反应在温度低时不能自发进行B.NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) H=+185.57 kJmol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向7.可逆反应 X(g)+Y(g) 2Z(g) Hp+qD.达到平衡后,增加 A的量有利于化学平衡向正反应方向移动9.工业上,利用 CO和 H2合成二甲醚:3CO(g)+3H 2(g) CH3OCH3(g)+CO2(g),为了寻找合适的反应温度,研究者进行了多次实验
5、,每次实验保持原料气组成(3 mol CO、3 mol H 2)、体积(10 L)、反应时间等因素不变,实验结果如图所示。下列说法正确的是( )A.X、 Y两点对应的 CO正反应速率相等B.合成二甲醚的正反应 H0C.反应温度控制在 240260 之间D.选择合适的催化剂可以提高 CO的转化率10.一定条件下合成乙烯发生反应:6H 2(g)+2CO2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g)。反应的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是( )A.生成乙烯的速率: v(M)v(N)B.平衡常数: KM0,反应过程中 NO2的浓度随时间变化的情况如图所示。请回答:依曲线 a,
6、反应在前 3 min内氧气的平均反应速率为 。 若曲线 a、 b分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况,则此条件可能是 。 A.改变浓度 B.改变压强C.改变温度 D.催化剂(3)一定温度下,在密闭容器中 N2O5可发生下列反应:2N 2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)2NO 2(g) 2NO(g)+O2(g)若达平衡时, c(NO2)=0.4 molL-1,c(O2)=1.3 molL-1,则反应中 NO2的转化率为 ,N 2O5(g)的起始浓度应不低于 molL -1。 13.(16分)自从 1902年德国化学家哈伯研究出合成氨的方法以来,氮的固定的相关研究获得了不断的发展。(1
7、)下表列举了不同温度下大气固氮的部分平衡常数( K)值。反应 大气固氮 N2(g)+O2(g) 2NO(g)温度/ 27 2 260K 3.8410-31 1分析数据可知:大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。 2 260 时,向容积为 2 L的密闭容器中充入 0.3 mol N2和 0.3 mol O2,20 s时反应达到平衡。则此时得到 NO mol,用 N2表示的平均反应速率为 。 (2)已知工业固氮反应:N 2(g)+3H2(g) 2NH3(g) H”或“ 0的反应, H-T S0、 S0,反应能自发进行说明 H-T ST2,温度越高,平衡时 C的百分含量越小,故此反应的正反
8、应为放热反应,B 项正确;对于气体反应,当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图 2可知 p2p1,压强越大,平衡时 C的百分含量越小,说明正反应为气体物质的量增大的反应,即 nKN,故 B项错误;催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,故 C项错误;设开始投料 n(H2)=3mol,则 n(CO2)=1mol,在 M点平衡时二氧化碳的转化率为 50%,所以有6H 2(g)+2CO2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g)3 1 0 0n(起始)mol1.5 0.5 0.25 1n(转化)mol1.5 0.5 0.25 1n(平衡)mol所以 CO2的体
9、积分数为 100%=15.4%,故 D项正确。0.51.5+0.5+0.25+111.答案(1)AD(2)该反应是一个熵增的反应(或 S0)2CH 3OH+O2 2HCHO+2H2O 0.5解析(1)浓度相等不能说明其浓度不再变化,B 错误;气体总质量一定、容器容积一定,密度始终不变,C错误。(2)该反应是一个熵增的反应,若是放热反应,则一定能自发进行,若是吸热反应,则一定条件下能自发进行。 n(O2) n(CH3OH)=0.25时,主要生成甲醛。制备 H2时要求 H2的选择性要好,由图可知在 n(O2) n(CH3OH)=0.5时,H 2的选择性接近 100%。12.答案(1)小于 (2)0
10、.011 7 molL -1min-1 C (3)80% 1解析(1)增大二氧化硫的浓度,导致自身转化率减小。(2)根据图像分析可知:前 3min内氧气浓度增大了 0.035molL-1,所以平均反应速率为0.0117molL-1min-1;从图像变化趋势来看, b相对于 a来说,反应速率增大,NO 2浓度减小,所以改变的条件只可能是温度。(3)设平衡时反应生成的氧气的物质的量浓度为 x,反应生成的氧气的物质的量浓度为 y。利用反应和可以求出当 c(NO2)=0.4molL-1,c(O2)=1.3molL-1时,2N 2O5(g) 4NO2(g)+O2(g)4x x2NO 2(g) 2NO(g
11、)+O2(g)2y 2y yx+y=1.3molL-1,4x-2y=0.4molL-1,解得: x=0.5molL-1,y=0.8molL-1。所以反应中 NO2的转化率为 80%。由反应生成的 O2的浓度为 0.5molL-1知,N 2O5(g)的起始浓度大于 1molL-1。13.答案(1)吸热 0.2 0.002 5 molL -1s-1(2)B (3)N 2+6H+6e- 2NH3解析(1)升高温度,其平衡常数增大,说明升温时平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应。设平衡时 NO的物质的量为 xmol,根据“三段式”法计算如下:N 2(g) + O 2(g) 2NO(g)起始/mol
12、 0.3 0.3 0转化/mol 0.5x 0.5x x平衡/mol 0.3-0.5x 0.3-0.5x x2260时,平衡常数 K为 1,则 =1,解得 x=0.2,v(N2)= =0.0025molL-1s-1。(x2)2(0.3-0.5x2 )2 0.1mol2L20s(2)工业固氮为放热、气体体积减小的反应,在温度相同的条件下,增大压强,平衡正向移动,N 2的转化率增大;在压强相同的条件下,升高温度,平衡逆向移动,N 2的转化率减小,即 T1T2。(3)根据电解装置图和电解原理分析,阴极发生还原反应,氮气在阴极上放电,与氢离子结合生成氨气,阴极的电极反应式为 N2+6e-+6H+ 2NH3。
