| 名称 | 苏教版(2019)高中化学选择性必修1 2.3.3温度变化对化学平衡的影响同步练习(含解析) |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版(2019) | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-18 00:00:00 | ||
D.由分析可知,平衡正向移动,故C的体积分数增大,D错误;
故答案为:A。
8.D
【分析】容器乙中加入2mol N2O4等效于在相同条件下反应物投入量为4molNO2,容器乙中起始反应物物质的量为容器甲的2倍,容器乙相当于在容器甲达到平衡后增大压强,将容器的体积缩小到原来的一半,增大压强反应速率加快,则v1< v2,增大压强平衡向正反应方向移动,平衡时c2>2c1,p2<2p1,α1(NO2)+ α2(N2O4)<1,x+0.5yα3(NO2),K1>K3,据此分析解答。
【详解】A.根据分析可知,K1>K3,p2<2p1,而p3>p1,所以p2<2p3,故A错误;
B.根据分析可知,v1<v3,x+0.5yC.根据分析可知,v1<v2,c2>2c1,故C错误;
D.c2<2c1,c3<c1,则c2>2c3;容器丙相当于在容器甲达到平衡后升高温度,平衡逆向移动,则平衡时α1(NO2)+ α3(N2O4)>1,故D正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.根据图1所示可知反应进行的前3 min内,X的浓度减小了△c(X)=2.0 mol/L-1.4 mol/L=0.6 mol/L,则用X表示的化学反应速率v(X)=,A错误;
B.根据图示可知:在反应过程中X、Y浓度减小,Z浓度增加,反应进行到3 min时三种物质都存在,且它们的浓度不再发生变化,说明该反应是可逆反应,其中X、Y是反应物,Z是生成物,在前3 min内X、Y、Z三种物质的浓度变化分别是0.6 mol/L、0.2 mol/L、0.4 mol/L,三种物质的变化变化的比为3:1:2,故反应方程式可表示为3X(g)+Y(g)2Z(g),B正确;
C.在其它条件不变时,温度升高,化学反应速率加快,达到平衡所需时间缩短。根据图2可知温度:T2>T1。升高温度,Y的体积分数减少,说明升高温度,化学平衡正向移动,导致反应的化学平衡常数K增大,C错误;
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,反应达到平衡所需时间缩短,但各种物质的含量不变,说明化学平衡不移动。由于反应3X(g)+Y(g)2Z(g)是反应前后气体体积改变的反应,则改变的条件应该是使用了催化剂,而不可能是增大体系的压强,D错误;
故合理选项是B。
10.B
【分析】根据勒夏特列原理结合图象可知,温度升高,二氧化硫转化率下降,平衡逆向移动,说明反应为放热反应,该反应△H<0;
【详解】A.温度升高,二氧化硫转化率下降,平衡逆向移动,说明反应为放热反应,该反应△H<0,A正确。
B.反应为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,二氧化硫转化率升高,故p1=5Mpa、p2=2.5Mpa、p3=0.5MPa,B错误。
C.由图象可知,在5.0MPa、550℃时的α=97.5%,C正确。
D.压强越大反应速率越快,500℃时,p1比p2压强大,反应速率快,D正确。
故选B。
11.(1) > >
(2) 使用催化剂
【详解】(1)根据先拐先平衡,如图1T1>T2,温度高C的百分含量也大,所以升温平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,故答案为:>;>;
(2)①t8后,正逆反应速率同等程度增大,反应前后气体体积不相同,只能是使用了催化剂,故答案为:使用催化剂;
②t4时降压,则逆反应速率瞬间变小后逐渐增大,平衡正向移动,t5时达到平衡逆反应速率不变,t6时增大反应物的浓度,逆反应瞬间没变,但随后速率也会慢慢增加,所以请在图2中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系线如图:,故答案为:
12. 不移动 不变 逆向移动 增大 不移动 不变 正向移动 增大
【详解】(1)由CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0反应可知,C是固体,达到平衡后,若增加C,化学平衡不移动,二氧化碳浓度不变。故答案:不移动;不变。
(2)由CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0反应可知,当其他条件不变时,缩小反应容器的容积,增大体系压强,平衡向气体体积减小的方向进行,故减小密闭容器的容积,保持温度不变,平衡逆向进行,二氧化碳浓度增大。故答案:逆向移动;增大。
(3) 氮气是“惰性气体”,加入氮气,保持密闭容器的容积和温度不变,体系总压增大,气体分压不变,平衡不移动,c(CO2)不变。故答案:不移动;不变。
(4)由CO2(g)+C(s)2CO(g) ΔH>0反应可知,保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡向吸热方向移动,即向正反应方向移动,c(CO)增大,故答案:正向移动;增大。
13.(1)向正反应方向移动
(2)向逆反应方向移动
(3)不移动
(4)不移动
(5)固体表面积
(6)催化剂
(7)浓度
(8)温度
(9)反应物本身的性质
【详解】(1)对于反应,由勒夏特列原理,该反应,为吸热反应,升高温度,平衡向吸热方向进行,所以向正反应方向移动,故填向正反应方向移动;
(2)该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,所以增大压强,该反应向逆反应方向移动,故填向逆反应方向移动;
(3)C为固体,平衡后改变固体或纯液体的量平衡不移动,所以加入C,平衡不移动,故填不移动;
(4)加入催化剂,正逆反应速率改变程度一致,平衡不移动,所以加入催化剂,平衡不移动,故填不移动;
(5)石灰石煅烧时要粉碎成细小的矿粒,改变了固体表面积,使比表面积增大,反应速率加快,影响因素为固体表面积,故填固体表面积;
(6)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2,在二氧化锰催化作用下,降低了反应的活化能,反应速率加快,很快产生气体,二氧化锰作为催化剂,所以影响因素为催化剂,故填催化剂;
(7)0.1mol·L-1的盐酸和1mol·L-1的盐酸中氢离子浓度不同,所以与石灰石反应的速率不同,浓度越大,单位体积内有效碰撞概率增大,反应速率加快,影响因素为浓度,故填浓度;
(8)夏天温度高,食品被氧化的速率加快,滋生细菌,易发生霉变,冬天温度低,食品被氧化的速率减慢,不易霉变,其影响因素为温度,故填温度;
(9)锌粒与镁粒的活泼性不同,镁比锌活泼,所以同浓度、同体积的盐酸中放入同样大小的锌粒与镁粒,加入镁粒的反应速率快,影响因素为反应物本身性质,故填反应物本身性质。
14.(1) 增大 不变
(2)反应③消耗了反应②中的产物水,使反应②的化学平衡向正向移动,从而提高CH3OCH3的产率
(3)c
(4) 温度低于240℃时,CO的转化率随温度升高而增大,温度高于240℃时,CO的转化率随温度升高而减小 较低温度时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应速率增大,CO的转化率也增大,在较高温度时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡逆向移动,CO的转化率减小
【详解】(1)根据总反应方程式分析,增大压强,平衡正向移动,CH3OCH3的产率增大,由于温度未变,因此平衡常数将不变;
(2)新工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是反应③消耗了反应②中的产物水,根据勒夏特列原理,反应②的化学平衡向正向移动,从而提高CH3OCH3的产率;
(3)a.气体密度ρ=,气体质量不变,容器体积不变,不管是否平衡,密度始终不变,a错误;
b.反应速率之比存在关系:3υ(CO)生成=υ(CO2)消耗,一个正向反应,一个逆向反应,但速率之比不等于计量系数之比,b错误;
c.反应达到平衡后,各组分浓度不变,因此反应物与生成物的物质的量浓度之比保持不变,c正确;
d.若投料量之比为不是1:1,消耗的量始终是1:1,则剩余的量之比不是1:1,d错误;
故选c;
(4)根据图中信息分析,开始温度低,反应速率较慢,还未达到平衡,随着温度升高,速率加快,到240℃,转化率达到最大值,后来温度升高,速率加快,由于该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动了,转化率降低,因此CO转化率随温度变化的规律是温度低于240℃时,CO的转化率随温度升高而增大,温度高于240℃时,CO的转化率随温度升高而减小;其原因是较低温度时,各反应体系均未达到平衡,CO的转化率主要受反应速率影响,随着温度的升高反应速率增大,CO的转化率也增大,在较高温度时,各反应体系均已达到平衡,CO的转化率主要受反应限度影响,随着温度的升高平衡逆向移动,CO的转化率减小。
15. 60% > < 减小 CE
【详解】(1)①
解x=0.6mol,氮气的转化率为=60%;
②若向该容器中再加入1mol N2和3mol H2,压强增大,平衡正向移动,转化率增大,则a2>a1;
(2)①已知2NO(g)+O(g)=2NO(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知P2时NO的转化率大,则P2时压强大,即P1
③A.使用高效催化剂能增大速率,但不影响平衡,不影响转化率,错误;
B.保持容器体积不变加入惰性气体,速率不变,转化率不变;
C.保持容器体积不变加入O2,增加反应速率,平衡正向移动,提高一氧化氮的转化率;
D.降低温度,反应速率减慢,平衡逆向移动;
E.压缩容器体积,相当于加压,反应速率增加,平衡正向移动;
故选CE满足条件;
(3)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483kJ/mol,②N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) ΔH=+67kJ/mol,由盖斯定律可知,①×2-②得到热化学方程式:。
16. ad 变小 变小 ,t-达到平衡所需的时间(单位:s,可自定) bc
【分析】(1)当达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,由此衍生的一些物理量不变,可以此判断是否得到平衡状态;
(2)升高温度平衡向吸热反应方向移动,根据M=判断平均式量变化;
(3)根据v=计算二甲醚的平均反应速率,再根据氢气和二甲醚的关系式计算氢气的反应速率;
(4)该反应是一个反应前后气体体积减小的放热反应,结合外界条件对平衡状态的影响分析解答。
【详解】(1)a.c(H2)与c(H2O)的比值保持不变时,说明该反应达到平衡状态,故a正确;
b.无论反应是否达到平衡状态,单位时间内有2molH2消耗时有1molH2O生成,所以不能说明该反应达到平衡状态,故b错误;
c.混合物的质量不变,容器的体积不变,所以无论反应是否达到平衡状态,容器中气体密度始终不变,故c错误;
d..该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,当容器中气体压强不再改变时,该反应达到平衡状态,故d正确;
答案选ad;
(2)根据温度和K之间的关系图知,当升高温度时,K减小,说明该反应向逆反应方向移动,则二甲醚产率减小,平衡向逆反应方向移动,则气体的物质的量增大,质量不变,则其平均摩尔质量减小,所以其平均式量减小;
(3)根据v=知,二甲醚的平均反应速率==0.005/t mol/(L·s),根据二甲醚和氢气的关系式知,氢气的平均反应速率=0.005/t mol/(L·s)×6=0.03/t mol/(L·s),t为达到平衡所需的时间(单位:s,可自定);
(4)a.使用高效催化剂只改变反应速率不影响化学平衡移动,故a错误;
b.该反应是一个反应前后气体体积减小的可逆反应,增大体系压强平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故b正确;
c.及时除去生成的H2O,平衡向正反应方向移动,所以能提高二氧化碳的转化率,故c正确;
d.增加原料气中CO2的比例,平衡向正反应方向移动,但二氧化碳的转化率减小,故d错误;
答案选bc。
17. -111 < H2+N2O=N2+H2O
【详解】(1)根据反应热=反应物键能总和-生成物键能总和分析,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) H=630×2+243-2×(200+607)=-111kJ mol-1。
(2)在一个恒容密闭容器中充入2molNO和1molCl2(g)发生(1)中的反应,在温度分别为T1℃、T2℃时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如表所示:
t/min 温度/℃ 0 5 8 13
T1 2 1.5 1.3 1.0
T2 2 1.15 1.0 1.0
①升温速率加快分析, T1
,解P=,则该反应的平衡常数Kp= ;
(3)从图分析,氢气和一氧化氮为反应物,氮气和水为生成物,所以Ir表面发生反应的化学方程式为:H2+N2O=N2+H2O。
18. 吸热 Q1-Q2 K1/k2 吸热 D,E
【详解】(1)由表中数据可知,温度升高,①的平衡常数增大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应吸热;
(2)Ⅰ.已知:①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g);
利用盖斯定律将①-②可得:③H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g),故Q3=Q1-Q2;
已知:①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g);
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g);
利用盖斯定律将①-②可得:③H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g);
则K3==K1/k2 ;
依据图表平衡常数数据分析,温度升高K1/k2 增大,说明平衡正向进行,反应是吸热反应;
Ⅱ.H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)反应是吸热反应,反应前后气体体积不变,要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,则:A.缩小反应容器容积实质增大压强,反应前后气体体积不变,平衡不动; 故A不符合;B.反应是吸热反应,降低温度,平衡向放热反应方向进行,平衡逆向进行,故B不符合;C.使用合适的催化剂,催化剂只改变反应速率,不改变平衡,故C不符合;D.设法减少CO的浓度,减少生成物浓度平衡正向进行,故D符合;E.反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向进行,平衡正向进行,故E符合;答案为DE。
19.(1) 减小 < 增大 >
(2) 吸热 放热 放热 吸热
【详解】(1)①根据化学反应方程式,该反应的化学平衡常数,升温化学平衡向逆向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,因此减小,升温平衡向吸热方向移动,逆方向为吸热方向,故反应为放热反应,。
②根据反应化学方程式,该反应的化学平衡常数,升温化学平衡向正向移动,生成物浓度增大,反应物浓度减小,因此增大,升温平衡向吸热反应方向移动,故该反应为吸热反应,。
(2)①升高温度,平衡向吸热方向移动,如K值增大,说明平衡向正向移动,正反应为吸热反应;如K值减小,说明平衡向逆向移动,逆反应为吸热反应, 则正反应为放热反应。
②降低温度,平衡向放热反应移动,如K值增大,说明平衡向正向移动,正反应为放热反应;如K值减小,说明平衡向逆向移动,逆反应为放热反应,则正反应为吸热反应。
20.(1) 增加反应物的浓度
(2) > 不变 x:y >
【详解】(1)t2时刻改变条件后,正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,图像为连续的,改变的条件是增大反应物浓度;该反应正向气体分子数减少,增大压强,平衡正向移动,正逆反应速率均增大,图像不连续,正反应速率大于逆反应速率,故图像为:;
(2)压强相同时,升高温度,A的转化率降低,该反应为放热反应。x+y>z,则正向气体分子数减少,增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大,故p1>p2;催化剂不影响平衡,转化率不变;当投料比为系数比时,达到平衡时产物的体积分数最大,故投料比为x:y;该反应为放热反应,压强相同时,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率降低,故T1
21.(1) d
(2) 温度过低,反应速率过慢 易升华 使物质混合均匀,散热、让气体逸出
(3)活性炭过滤,向滤液中依次加入过量的溶液、溶液并过滤,在滤液中加入HI溶液并用pH计测定大约为6.5,滤液经减压蒸馏后得到浓缩溶液,将浓缩溶液经离心分离除去液体,将干燥后的碘化钠粉体置于无水酒精中进行重结晶提纯
【详解】(1)①由已知①②可得,答案:;
②由已知③可得,答案:;
③a.增大固体表面积,可以提高反应速率,a 可以加快反应;
b. I-(aq)与I2(S)反应形成I(aq),使固体I2溶解性增加,导致浓度增加,使与NaHCO3溶液反应的反应速率加,b可以加快反应;
c.升高温度反应速率加快,c可以加快反应;
d.加大高纯水的用量会降低离子的浓度,导致反应速率降低,d不可以加快反应;
故答案:d。
(2)①温度过低,反应速率过慢;
②温度高于60℃碘单质会升华,答案:易升华;
③整个实验过程中都需要开动搅拌器可以使混合物混合均匀充分接触、由已知可知两个反应均为放热反应,搅拌有助于散热、且使生成的气体逸出,答案:使物质混合均匀,散热、让气体逸出;
(3)溶液先经过活性炭过滤,向滤液中依次加入过量的溶液来除去硫酸根离子、溶液除去过量的并过滤,在滤液中加入HI溶液并用pH计测定大约为6.5,滤液经减压蒸馏后得到浓缩溶液,将浓缩溶液经离心分离除去液体,将干燥后的碘化钠粉体置于无水酒精中进行重结晶提纯,答案:活性炭过滤,向滤液中依次加入过量的溶液、溶液并过滤,在滤液中加入HI溶液并用pH计测定大约为6.5,滤液经减压蒸馏后得到浓缩溶液,将浓缩溶液经离心分离除去液体,将干燥后的碘化钠粉体置于无水酒精中进行重结晶提纯。
22. 0.013 1.0 催化剂 > > > 40%
【详解】(1)在实验1中,反应在10至20min时间内A的平均速率为V===0.013mol (L min)-1;
(2)反应经20minA的浓度不再改变,说明达到平衡,较其他实验达到平衡时间最短,故使用了合适的催化剂,起始浓度c2=1.0mol/L;
(3)在实验1中,反应在10至20min时间内平均速率为V===0.013mol (L min)-1;在实验3中,反应在10至20min时间内平均速率为V===0.015mol (L min)-1,故v3>v1,实验1的其实浓度为1.0mol/L,由平衡时浓度可知在实验3的起始浓度大于1.0mol/L;
(4)由实验1和实验4可知,在实验1的基础上平衡正向移动,说明为升高温度,即T>800℃;若A、B、D均为气体,此时平衡时总物质的量浓度为1mol/L,A的变化浓度为0.8mol/L,则B的平衡浓度为0.4mol/L,平衡时B的体积分数为×100%=40%。
23. 加深 c(NO2) 逆反应 变浅 c(NO2) 正反应
【解析】略
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