2017年高考化学专题训练 化学平衡非选择题练习1(教师整理有答案)

1/46化学平衡非选择题1.（1）工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)已知在25℃时：（1）C（石墨）+1/2O2(g)=CO(g)ΔH1=—111kJ/mol（2）H2（g）+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH2=—242kJ/mol（3）C（石墨）+O2(g)=CO2(g)ΔH3=—394kJ/mol试计算25℃时一氧化碳与水作用转化为氢气和二氧化碳反应的反应热。（2）已知上述反应在427℃时的平衡常数是9.4。如果反应开始时，一氧化碳和水蒸气的浓度都是0.01mol/L，计算一氧化碳在此反应条件下的转化率。（保留3位有效数字）。4.9≈3.07。（3）对于化学反应，速率也是研究的重要内容。在一密闭容器中充入1molH2和1molI2，压强为p(Pa)，并在一定温度下使其发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH0。达到平衡后，以下能加快反应速率的是（）①保持容器容积不变，向其中加入1molH2。②保持容器容积不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应）。③保持容器内气体压强不变，向其中加入1molN2（N2不参加反应）。④保持容器内气体压强不变，向其中加入1molH2和1molI2。⑤提高起始的反应温度。（4）2.0molPCl3和1.0molCl2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下发生下述反应：PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。达平衡时，PCl5为0.40mol，如果此时移走1.0molPCl3和0.5molCl2，在相同温度下再达平衡时PCl5的物质的量是（）A．0.4molB．0.2molC．小于0.2molD．大于0.2mol，小于0.4mol【答案】(1)ΔH=—41kJ/mol[2分](2)75.4%[2分](3)①④⑤[2分](4)C[2分]2.在恒容绝热（不与外界交换能量）条件下进行2A（g）+B（g）2C（g）+D（s）反应，按下表投料，反应达到平衡状态，测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系__________【答案】（1）升高温度平衡常数减小（2分）3.25℃时，在体积为2L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如下图所示。已知达平衡后，降低温度，A的转化率将增大。(1)根据上图数据，写出该反应的化学方程式____________________；此反应的平衡常数表达式K=。从反应开始到达第一次平衡时的平均速率v(A)为。物质ABCD起始投料/mol21202/46(2)在5～7min内，若K值不变，则此处曲线变化的原因是。(3)右图表示此反应的反应速率v和时间t的关系图各阶段的平衡常数如下表所示：t2～t3T4～t5T5～t6t7～t8K1K2K3K4根据右图判断，在t3和t6时刻改变的外界条件分别是_______和_______；K1、K2、K3、K4之间的关系为：（用“”、“”或“=”连接）。A的转化率最大的一段时间是。【答案】（每空一分）(1)A+2B2Cc2(C)/[c(A)·c2（B）]0.05mol/(L·min)(2)增大压强(3)升温降压K1K2=K3=K4t2～t34.298K时，某容积固定为1L的密闭容器中发生如下可逆反应：A(g)2B(g)ΔH＝-akJ·mol－1。其中B的物质的量浓度随时间变化如图所示。试回答下列问题。（1）已知298K时60s达到平衡，比较40～60s内和60～80s内B的平均反应速率:v（40～60）________v（60～80）（填“﹥”或“﹦”或“﹤”）。（2）若298K达到平衡时,B的平衡浓度为A的3倍，共放出热量xkJ,开始加入A的物质的量是________mol。（3）298k时，该反应的平衡常数为________mol/L。（4）若反应在298K进行，在1L密闭容器中加入1molB、0.2molNe，达到平衡时共吸收热量ykJ,此时B的转化率为________(填序号)。A．等于60%B．等于40%C．小于40%D．介于40%～60%之间（5）结合（2）、（4）相关数据，写出a、x、y三者的等式关系式：_____________。（6）若反应在298K进行，反应起始浓度为c（A）=c（B）=1.0mol/L，则化学平衡将__________（填“正向”“逆向”或“不”）移动。3/46（7）已知曲线上任意两点之间连线的斜率表示该时间段内B的平均反应速率(例如直线EF的斜率表示20s～60s内B的平均反应速率)，则曲线上任意一点的切线斜率的意义是_____________________________。答案（1）﹥（2分）（2）0.5（2分）（3）1.8（2分）（4）B（2分）（5）a=2x+2y（2分）（6）正向（2分）（7）某一时刻的反应速率(或即时速率、瞬时速率)（2分）5.1923年以前，甲醇一般是用木材或其废料的分解蒸馏来生产的。现在工业上合成甲醇几乎全部采用一氧化碳或二氧化碳加压催化加氢的方法，工艺过程包括造气、合成净化、甲醇合成和粗甲醇精馏等工序。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示：（1）反应②是____________（填“吸热”或“放热”）反应。（2）某温度下反应①中H2的平衡转化率（a）与体系总压强（P）的关系如右图所示。则平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）_____K（B）（填“＞”、“＜”或“＝”）。据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝_________（用K1、K2表示）。（3）在3L容积可变的密闭容器中发生反应②，已知c（CO）与反应时间t变化曲线Ⅰ如右图所示，若在t0时刻分别改变一个条件，则曲线Ⅰ可变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时，改变的条件是_____________。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是____________。【答案】（1）吸热（2分）（2）=（2分）K1·K2（2分）（3）加入催化剂（2分）将容器的体积(快速)压缩至2L（2分，仅答“加压”给1分）6.在体积为1L的密闭容器中，充入1molCO2和2.5molH2在图示条件下测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图M1－4所示。4/46①从反应开始到平衡，平均反应速率v(H2)＝______________；②反应的平衡常数K＝________________；③下列对二氧化碳、氢气制备甲醇的有关叙述正确的是__________(填字母)。A．升高温度正反应速率减慢，逆反应速率加快B．当3v正(H2)＝v逆(CO2)时，该反应达到了平衡状态C．将H2O(g)从体系中分离出来，可提高CO2和H2的转化率D．再充入1molCO2和3molH2，可使n(CH3OH)/n(CO2)增大【答案】①0.225ol·L-1·min-1②144③CD7.汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。△H＜0①该反应平衡常数表达式②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是（填代号）。【答案】①22222[][][][]NCOKNOCO（2分）②bd（2分）8.2013年雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g)+2CO(g)催化剂2CO2(g)+N2(g)，在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。5/46据此判断：（1）该反应的ΔH0（选填“＞”、“＜”）。（2）若在一定温度下，将1.0molNO、0.5molCO充入0.5L固定容积的容器中，达到平衡时NO、CO、CO2、N2物质的量分别为：0.8mol、0.3mol、0.2mol、0.1mol，该反应的化学平衡常数为K=；若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.3mol，平衡将移动（选填“向左”、“向右”或“不”）。答案I．（1）＜（2分）（2）k=5/144或0.0347（2分）不（2分）9.CO2和CH4是两种重要的温室气体，通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4L容器中通入6molCO2、6molCH4，发生如下反应：CO2(g)＋CH4(g)2CO(g)＋2H2(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：物质CH4CO2COH2体积分数0.10.10.40.4此温度下该反应的平衡常数K=__________（2）以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如右图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_____________________②为了提高该反应中CH4的转化率，可以采取的措施是________________________③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为___________________________（3）Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。①如果寻找吸收CO2的其他物质，下列建议合理的是______a.可在碱性氧化物中寻找b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找c.可在具有强氧化性的物质中寻找②Li2O吸收CO2后，产物用于合成Li4SiO4，Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是：在500℃，CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO2，Li4SiO4再生，说明该原理的化学方程式是___________________________答案．⑴64⑵①温度超过250℃时，催化剂的催化效率降低②增大反应压强或增大CO2的浓度c(CO2)/mol·L－1300200100反应温度/℃400催化剂的催化效率020020010040乙酸的生成速率6/46③3Cu2Al2O4+32H++2NO3－=6Cu2++6Al3++2NO↑+16H2O3）①ab（1分）②CO2+Li4SiO4Li2CO3+Li2SiO310.CO和H2的混合气体俗称合成气，是一种重要的工业原料气，可以在一定条件下制备甲醇，二甲醚等多种有机物。工业上利用天然气（主要成分为CH4）与水进行高温重整制备合成气。（1）在一定条件下，向体积为2L的密闭容器中充入0.40molCH4和0.60molH2O(g)，测得CH4(g)和H2(g)的物质的量浓度随时间变化如下表所示：时间/min物质浓度01234CH40.2mol·L—10.13mol·L—10.1mol·L—10.1mol·L—10.09mol·L—1H20mol·L—10.2mol·L—10.3mol·L—10.3mol·L—10.33mol·L—1①3—4min之间，化学平衡向_______反应方向移动（填“正”或“逆”）。②3min时改变的反应条件是____________________（只填一种条件的改变）（2）已知温度、压强、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕对该反应的影响如图所示。①图1中的两条曲线所示投料比的关系X1____X2(填“=”“”或“”下同)②图2中两条曲线所示的压强比的关系：p1_______p2答案（1）①正（2分），②升高温度或增大H2O的浓度或减小CO的浓度（2分）（2）①＞；（2分）②＞。（2分）11.工业上利用CO和水蒸气在一定条件下发生反应制取氢气：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)△H＝－41kJ/mol某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化。他们分别在体积均为VL的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应。相关数据如下：容器编号起始时各物质物质的量/mol达到平衡的时间/min达平衡时体系能量的变化/kJCOH2OCO2H2①1400t1放出热量：32.8kJ②2800t2放出热量