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2019年高考化學一輪復習 第七單元 化學反應速率和化學平衡 考點規(guī)范練20 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個選項符合題目要求)
1.I2在KI溶液中存在平衡I2(aq)+I-(aq)(aq),某I2、KI混合溶液中,c()與溫度T的關系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài)),下列說法不正確的是( )
A.反應I2(aq)+I-(aq)(aq) ΔH<0
B.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)B時I2的轉化率更高
C.若T1 ℃時,反應進行到狀態(tài)D時,一定有v(正)>v(逆)
D.溫度為T1 ℃時,向該平衡體系中加入KI固體,平衡正向移動
2.只改變一個影響因素,平衡常數K與化學平衡移動的關系敘述正確的是( )
A.K值有變化,平衡一定移動
B.平衡向正反應方向移動時,K值一定增大
C.K值不變,平衡不可能移動
D.相同條件下,同一個反應其化學方程式的計量數增大到原來的2倍,K值也增大到原來的2倍
3.已知某密閉容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其他條件不變,平衡時c(CO2)與溫度t的關系如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.平衡狀態(tài)A與C相比,平衡狀態(tài)A的c(CO)較小
B.在t2時,D點的反應速率:v(逆)>v(正)
C.反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的ΔH>0
D.若t1、t2時的平衡常數分別為K1、K2,則K1
0)。5 min后達平衡,測得容器中n(C)=0.8 mol。則下列說法正確的是( )
A.使用催化劑或縮小容器體積,該平衡均不會移動
B.3v(A)=2v(C)=0.16 molL-1min-1
C.升高溫度,該平衡正向速率減小,故平衡逆向移動
D.該可逆反應達平衡后,放出a kJ的熱能(假設化學能全轉化為熱能)
8.氮氣是制備含氮化合物的一種重要物質,而氮的化合物用途廣泛。兩個常見的固氮反應的平衡常數的對數值(lg K)與溫度的關系如圖所示:
①N2+3H22NH3和②N2+O22NO
根據圖中的數據判斷下列說法正確的是( )
A.反應①和②均為放熱反應
B.升高溫度,反應①的反應速率減小
C.在標準狀況下,利用反應①固氮和利用反應②固氮反應程度相差很大
D.在1 000 ℃時,反應①和反應②體系中N2的濃度一定相等
9.以二氧化碳和氫氣為原料制取乙醇的反應為2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)
ΔH<0。某壓強下的密閉容器中,按CO2和H2的物質的量比為1∶3投料,不同溫度下平衡體系中各物質的物質的量百分數(y%)隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.A點的平衡常數小于B點
B.B點,v正(CO2)=v逆(H2O)
C.A點,H2和H2O物質的量相等
D.其他條件恒定,充入更多H2,v(CO2)不變
10.某溫度時,在容積為2 L的密閉容器中,氣態(tài)物質A、B、E、F的物質的量n隨時間t的變化如圖甲所示,在一定條件下達到平衡,反應進程中正反應速率隨時間的變化情況如圖乙所示,在t2、t4時刻分別只改變一個條件(溫度、壓強或某反應物的量)。下列說法錯誤的是( )
A.t2時刻一定是增大壓強
B.平衡狀態(tài)①和②,平衡常數K一定相同
C.平衡狀態(tài)①、②和③中,狀態(tài)③中F的濃度最大
D.t4時刻改變的條件是降低溫度
二、非選擇題(本題共3個小題,共50分)
11.(16分)一定條件下,容積為1 L的密閉容器中發(fā)生如下反應:
SiF4(g)+2H2O(g)SiO2(s)+4HF(g)
ΔH=+148.9 kJmol-1
(1)下列各項中能說明該反應已達到化學平衡狀態(tài)的是 (填序號)。
a.v消耗(SiF4)=4v生成(HF)
b.容器內氣體壓強不再變化
c.容器內氣體的總質量不再變化
d.HF的體積分數不再變化
(2)反應過程中測定的部分數據如表格(表中t2>t1)所示。
反應時間/min
n(SiF4)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
2.40
t1
0.80
a
t2
b
1.60
通過a或b的值及化學平衡原理說明t1 min時反應是否達到化學平衡狀態(tài): 。
(3)若只改變一個條件使上述反應的化學平衡常數變大,該反應 (填序號)。
a.一定向正反應方向移動
b.一定向逆反應方向移動
c.一定是減小壓強造成的
d.一定是升高溫度造成的
e.SiF4的平衡轉化率一定增大
12.(16分)研究氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時,涉及如下反應:
2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g) K1 ΔH<0?、?
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH<0?、?
請回答下列問題:
(1)4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數K= (用K1、K2表示)。
(2)若反應Ⅰ在絕熱密閉容器中進行,實驗測得NO2(g)的轉化率隨時間變化的示意圖如圖所示,t3~t4時刻,NO2(g)的轉化率降低的原因是 。
(3)若反應Ⅱ在恒溫、恒容條件下進行,下列能判斷該反應一定達到平衡狀態(tài)的是 。
A.容器內壓強不再變化
B.n(ClNO)=n(NO)
C.混合氣體密度不變
D.v正(NO)=v逆(ClNO)
(4)在一定溫度和壓強下,反應Ⅱ達到平衡,當NO和Cl2的比例不同時,對Cl2的轉化率及平衡混合物中ClNO的體積分數都有影響。設NO和Cl2起始物質的量之比為x,平衡時Cl2的轉化率為a,平衡混合物中ClNO的體積分數為y,判斷a、x、y三者的相互關系,用含a和x的代數式表示y,y= 。
13.(xx吉林長春二模)(18分)xx9月,“喬歌里1號”中國首臺靜默移動發(fā)電站MFC30正式問世,MFC30是基于甲醇重整制氫燃料電池發(fā)電技術而研制成功的。
(1)甲醇制氫方式主要有以下三種。反應Ⅰ甲醇水蒸氣重整制氫:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
ΔH1=+49.4 kJmol-1;反應Ⅱ甲醇分解制氫:
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6 kJmol-1;反應Ⅲ氣態(tài)甲醇氧化重整制氫同時生成二氧化碳和氫氣。
①已知CO的燃燒熱為283.0 kJmol-1,則反應Ⅲ的熱化學方程式為
。
②該三種制氫方式中,等量的甲醇產生氫氣最多的是反應 。(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)
(2)實驗室模擬反應Ⅰ甲醇水蒸氣重整制氫,合成氣組成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1時,體系中甲醇的平衡轉化率與溫度和壓強的關系如下圖所示。
①該反應的平衡常數表達式為 。
②當溫度為250 ℃、壓強為p2時,反應達平衡時H2的體積分數為 。
③圖中的壓強由小到大的順序是 。
(3)MFC30燃料電池是以氫氣為燃料,Li2CO3與K2CO3混合碳酸鹽為電解質的高溫型燃料電池,其負極的電極反應式為 ,正極上通入的氣體為 。
參考答案
考點規(guī)范練20 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數
1.B 根據圖示,溫度升高,c()減小,平衡左移,說明正反應為放熱反應,A項正確;由于升溫平衡左移,狀態(tài)B比狀態(tài)A的I2的轉化率低,B項錯誤;T1 ℃時D狀態(tài)未達到平衡,向A狀態(tài)轉變時,c()增大,說明平衡正向移動,即v(正)>v(逆),C項正確;增大c(I-),平衡正向移動,D項正確。
2.A K值是溫度的函數,K值變化,說明溫度發(fā)生了改變,則平衡一定發(fā)生移動,A項正確;若在其他條件不變時,增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,有利于反應正向進行,平衡向右移動,但K值只與溫度有關,故K值不變,B項錯誤;增大反應物的濃度或減小生成物的濃度,有利于正反應的進行,若體系溫度不變,則K值不變,但平衡發(fā)生移動,C項錯誤;相同條件下,同一個反應,其化學方程式的計量數增大到原來的2倍,K值應變?yōu)樵瓟抵档钠椒?D項錯誤。
3.A 由圖可知題給反應正反應吸熱,C項正確;升高溫度平衡正向移動,CO濃度減小,所以A點CO濃度大,A項錯誤;由于t2時反應進行到狀態(tài)D,c(CO2)高于平衡濃度,所以反應向逆反應方向進行,則一定有v (正)
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