高优指导2017版高三化学一轮复习 第7单元 化学反应的方向、限度与速率（课件+试题）（打包5套）鲁科版.zip

1化学反应的方向与限度(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.(2013 北京理综)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是( )A.将 NO2球浸泡在冷水和热水中B.t/℃ 25 50 100KW/10-14 1.01 5.47 55.0C.D.c(氨水)/(mol·L -1) 0.1 0.01pH 11.110.6答案:C解析:催化剂不能使化学平衡发生移动,C 选项与化学平衡移动无关。2.下列关于 Δ H-TΔ S 说法中正确的是( )A.Δ H-TΔ S 可用于判断所有条件下的反应能否自发进行B.Δ H-TΔ S 只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行C.Δ H-TΔ S 只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行D.Δ H-TΔ S0D.25 ℃时,该反应的平衡常数 K=2.2〚导学号 95380253〛答案:D解析:A 项,金属铅属于固体,加入金属铅平衡不移动;B 项,加入 Sn2+,平衡逆向移动,[Pb 2+]增大;C 项,升温时,平衡向吸热方向移动,由于[Pb 2+]增大,说明正反应放热,Δ H0B.加压、增大 H2浓度和加入催化剂都能提高 CO 的转化率C.工业上采用 5×103 kPa 和 250 ℃的条件,其原因是原料气的转化率高D.t ℃时,向 1 L 密闭容器中投入 0.1 mol CO 和 0.2 mol H2,平衡时 CO 的转化率为 50%,则该温度时反应的平衡常数的数值为 100答案:D解析:由表中数据看出,随温度升高平衡常数减小,说明温度升高,平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,Δ H0)下列叙述不正确的是( )A.容器①、②中反应的平衡常数相等B.达平衡时,两个容器中 XY3的物质的量浓度均为 2 mol·L-1C.容器②中反应达到平衡时放出的热量为 QD.若将容器①体积缩小为 0.20 L,则达平衡时放出的热量大于 23.15 kJ答案:C解析:温度不变,化学平衡常数不变,A 项正确;达到平衡时,容器①中平衡与容器②中平衡为等效平衡,利用容器①中数据进行计算:由放出热量的数值可知 X2的转化率为×100%=25%,平衡时 XY3的物质的量为 0.5 mol,故其浓度为=2 mol·L -1,B 项正确;由以上分析可知,容器②中反应逆向进行才能达到平衡,故容器②中反应达到平衡时吸收的热量为 Q,C 项错误;若将容器①体积缩小,则平衡右移,放出的热量多,D 项正确。9.(2015 安徽联考)氢能是最重要的新能源,储氢是氢能利用的关键技术,其中一种储氢的方法为:(g) (g)+3H2(g) Δ H0。若该反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关该反应的图像判断正确的是( )〚导学号 95380255〛答案:D解析:该反应正反应为吸热反应,升温,平衡常数增大,A 项图像错误;增大环己烷的物质的量,环己烷的转化率应降低,B 项图像错误;根据“先拐先平数值大”知 p1p2,增大压强平衡逆向移动,苯的体积分数应减小,C 项图像错误; t1时使用催化剂,该可逆反应的正、逆反应速率同等倍数增大,D 项图像正确。10.(2015 江西南昌调研)化工生产中常用 MnS 作沉淀剂除去工业废水中的 Cu2+:Cu2+(aq)+MnS(s) CuS(s)+Mn2+(aq)下列有关叙述中正确的是( )①MnS 的 Ksp大于 CuS 的 Ksp②达到平衡时 c(Mn2+)=c(Cu2+)③溶液中加入少量 Na2S 固体后,溶液中 c(Cu2+)、 c(Mn2+)保持不变④该反应平衡常数 K=4A.①④ B.②③ C.①②③ D.②③④答案:A解析:化学式相似的物质,溶度积大的物质可转化为溶度积小的物质,所以 MnS 的 Ksp比 CuS 的 Ksp大,①正确;该反应达到平衡时各离子的浓度保持不变,但不一定相等,②错误;溶液中加入少量 Na2S 固体后,溶液中 c(S2-)增大,由于温度不变,溶度积不变,故 c(Cu2+)、 c(Mn2+)均减小,③错误;反应的平衡常数 K===,④正确。二、非选择题(本题共 4 个小题,共 50 分)11.(2015 南昌模拟)(12 分)CO 2是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用化石能源,控制 CO2排放,探索 CO2的循环利用是保护环境,促进经济可持续发展的重要举措。在一定温度下,向 2 L 固定容积的密闭容器中通入 2 mol CO2,3 mol H2,发生反应:CO 2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) Δ H=-490 kJ·mol-1。测得 CO2(g)和 CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(1)能说明该反应已达到平衡状态的是 。 A.CO2(g)体积分数在混合气体中保持不变B.单位时间内有 1.2 mol H—H 键断裂,同时有 1.2 mol O—H 键生成C.混合气体的密度不随时间变化D.体系中 c(H2O)∶ c(CH3OH)=1∶1,且保持不变(2)下列措施能使增大的是 。 A.升高温度B.恒温恒容充入 He(g)C.使 H2O(g)变成 H2O(l)D.恒温恒容下,再充入 2 mol CO2,3 mol H2(3)计算该温度下此反应的平衡常数 K= ;若使 K=1,则应采取的措施是 。 A.增大压强 B.恒压加入一定量 H2C.恒容通入 CO2 D.降低温度E.升高温度答案:(1)A (2)CD (3)0.20 D解析:(1)反应达平衡时各物质的物质的量、体积分数、浓度保持不变,A 项能说明反应已达到平衡状态;B 项表示同一方向,B 项不能说明反应已达到平衡状态;反应物和生成物均为气体且容器的容积不变,则密度为一定值,C 项不能说明反应已达到平衡状态;由反应方程式 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)可知,体系中 c(CH3OH)∶ c(H2O)始终为 1∶1,D 项不能说明反应已达到平衡状态。(2)A 项,该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,比值变小;B 项,恒温恒容时充入 He(g),平衡不发生移动,比值不变;C 项,使 H2O(g)变成 H2O(l),平衡右移,比值增大;D 项,恒温恒容下,再充入 2 mol CO2,3 mol H2,相当于增大压强,平衡右移,比值增大。本题选 C、D。(3)由图像可以得到平衡时CH3OH 的浓度为 0.25 mol·L-1,CO2的浓度为 0.75 mol·L-1。根据“三段式”得:CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)开始/(mol·L -1) 1 1.5 0 0转化/(mol·L -1) 0.25 0.75 0.25 0.25平衡/(mol·L -1) 0.75 0.75 0.25 0.25K===0.20,若使平衡常数 K 增大到 1,则应使平衡右移,且必须改变温度,分析选项知只有 D 项符合。12.(2015 北京朝阳期末)(12 分)甲醇汽油是一种新能源清洁燃料,可以作为汽油的替代物。工业上可用 CO 和 H2制取甲醇,化学方程式为 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) Δ H=a kJ·mol-1。为研究平衡时 CO 的转化率与反应物投料比及温度的关系,研究小组在 10 L 的密闭容器中进行模拟反应,并绘出下图:5回答下列问题。(1)反应热 a (填“”或“”或“”“”“0;v(N2O4)===0.001 0 mol·L-1·s-1;K1===0.36 mol·L-1。(2)a.改变温度后,N 2O4浓度减小,反应正向进行,正向吸热,故温度升高。b.平衡时,[NO 2]=0.120 mol·L-1+0.002 mol·L-1·s-1×10 s×2=0.16 mol·L-1[N2O4]=0.040 mol·L-1-0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1 K2==1.3 mol·L-1。(3)增大压强,平衡向气体分子数减小的方向进行,将反应容器的体积减少一半,相当于增大压强,故平衡向逆反应方向进行。1化学反应速率 工业合成氨(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.某化学兴趣小组用铝片与稀硫酸反应制取氢气,以下能够加快该反应速率的是( )①用浓硫酸代替稀硫酸 ②加热 ③改用铝粉 ④增大稀硫酸的体积 ⑤加水 ⑥加入少量硫酸铜A.①②③④⑤⑥B.②④⑥C.①③⑥D.②③④⑥答案:D解析:用浓硫酸代替稀硫酸,铝会发生钝化;增大稀硫酸的体积但不能增大其浓度;加热能够加快该反应的反应速率;用铝粉增大了与稀硫酸的接触面积;加入少量硫酸铜可生成铜单质,铜单质会和铝形成原电池,加快了反应速率。2.下列说法中不正确的是( )A.升高温度能够增加活化分子的百分数B.增大反应物浓度能够增加活化分子的百分数C.使用催化剂既不会改变反应的限度又不会改变反应焓变D.压强只影响有气体参加或生成的化学反应的速率答案:B解析:升高温度可使分子的平均能量增大,活化分子的百分数增大,A 项正确;增大反应物浓度能增大单位体积内活化分子数,但不能增大活化分子的百分数,B 项错误;催化剂不能影响化学反应的限度,可以降低活化能,但是反应物和生成物的总能量的差值不变(反应热不变),C 项正确。3.(2015 重庆理综)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中,将 CO 和 H2S 混合加热并达到下列平衡:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g) K=0.1反应前 CO 物质的量为 10 mol,平衡后 CO 物质的量为 8 mol。下列说法正确的是( )A.升高温度,H 2S 浓度增加,表明该反应是吸热反应B.通入 CO 后,正反应速率逐渐增大C.反应前 H2S 物质的量为 7 molD.CO 的平衡转化率为 80%〚导学号 95380257〛答案:C解析:升高温度,H 2S 浓度增加,说明平衡向左移动,则正反应为放热反应,A 项错误;通入 CO,在恒容密闭容器中相当于增大反应物浓度,故正反应速率瞬间增大,然后又逐渐减小,B 项错误;设反应前H2S 的物质的量为 x mol,则根据方程式得: K==0.1,解之得 x=7,故 C 项正确; α (CO)=×100%=20%,D项错误。4.对于合成氨反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) Δ Hp2,由 p1 p2,减小压强,化学平衡左移,NH 3的体积分数应降低,错误;B 项由于此反应 Δ Hv(P)B.平衡常数: KN v(逆)答案:D解析:A 项中,温度越高,反应速率越大, v(M)KP;C 项中,M、N 两点相比,M 点温度低于 N 点温度,升温,平衡左移,所以 M 点的 c(I-)小。38.将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g) 2C(g)。若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1,现有下列几种说法,其中正确的是( )①用物质 A 表示的反应平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1②用物质 B 表示的反应平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1③2 s 时物质 A 的转化率为 70%④2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L-1A.①③ B.①④ C.②③ D.③④答案:B解析:设 2 s 内 B 物质的量浓度减少了 x mol·L-1,则2A(g) + B(g) 2C(g)起始浓度/mol·L -1 2 1 0变化浓度/mol·L -1 2x x 2x2 s 末时浓度/mol·L -1 2-2x 1-x 0.6故有 2x=0.6,则 x=0.3。所以 v(A)==0.3 mol·L-1·s-1,v(B)=v(A)=0.15 mol·L-1·s-1,此时 A 的转化率为×100%=30%,2 s 时物质 B 的物质的量浓度为 1 mol·L-1-x mol·L-1=1 mol·L-1-0.3 mol·L-1=0.7 mol·L-1。9.一定温度下,向容积为 2 L 的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如下图所示,对该反应的推断合理的是( )A.该反应的化学方程式为 3B+4D 6A+2CB.反应进行到 1 s 时, v(A)=v(D)C.反应进行到 6 s 时,B 的平均反应速率为 0.05 mol·L-1·s-1D.反应进行到 6 s 时,各物质的反应速率相等〚导学号 95380258〛答案:C解析:各物质的物质的量变化之比等于化学方程式中化学计量数之比,Δ n(A)∶Δ n(B)∶Δ n(C)∶Δ n(D)=(1.2-0) mol∶(1.0-0.4) mol∶(1.0-0.2) mol∶(0.4-0) mol=6∶3∶4∶2,所以化学方程式为 3B+4C 6A+2D,A 项错误;不论在什么时刻,用各物质表示的速率之比等于化学计量数之比 ,B、D 两项均错误。10.一定条件下,Cu 2+、Mn 2+、Fe 3+的浓度对乙酸在光照下催化降解速率的影响如图所示。下列判断不正确的是( )a.Cu2+ b.Mn 2+ c.Fe 3+A.该实验方案的缺陷之一是未做空白对照实验B.Cu2+、Mn 2+提高乙酸降解速率的最佳浓度为 0.1 mmol·L-1C.Fe3+不能提高乙酸降解速率D.相同条件下,乙酸在 Cu2+、Mn 2+、Fe 3+作用下的降解速率依次减小4答案:A解析:各离子浓度为 0 时,乙酸在光照下的降解速率为 70%,这一条件下的数值就是三个实验的对照实验,A 选项错误。二、非选择题(本题共 3 个小题,共 50 分)11.(14 分)草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:Mn+H 2C2O4+H+——Mn2++CO2↑+H 2O(未配平)。用 4 mL 0.001 mol·L-1 KMnO4溶液与 2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质Ⅰ 2 20 —Ⅱ 2 20 10 滴饱和MnSO4溶液Ⅲ 2 30 —Ⅳ 1 20 1 mL 蒸馏水(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验 和 (用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 和 。 (3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究 对化学反应速率的影响,实验Ⅳ中加入 1 mL蒸馏水的目的是 。 答案:(1)2∶5(2)Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ(3)c(H+)(或硫酸溶液的浓度) 确保所有实验中 c(KMnO4)、 c(H2C2O4)不变和总体积不变解析:(1)根据电子守恒列式可得: n(Mn)×(7-2)=n(H2C2O4)×2×(4-3),则 n(Mn)∶ n(H2C2O4)=2∶5。(2)研究某一因素对化学反应速率的影响时,要保证其他各条件完全相同。(3)对比Ⅰ和Ⅳ,反应的温度、溶液的体积等都相同,仅有 c(H+)不同,故可研究 c(H+)对反应速率的影响。加 1 mL 水的目的是确保 c(KMnO4)、 c(H2C2O4)不变和总体积不变。12.(2015 福州模拟)(16 分)Na 2S2O8溶液可降解有机污染物 4-CP,原因是 Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基(S·)。通过测定 4-CP 降解率可判断 Na2S2O8溶液产生 S·的量。某研究小组探究溶液酸碱性、Fe 2+的浓度对产生 S·的影响。(1)溶液酸碱性的影响:其他条件相同,将 4-CP 加入不同 pH 的 Na2S2O8溶液中,结果如图甲所示。由此可知:溶液酸性增强 (填“有利于”或“不利于”)Na 2S2O8产生 S·。 (2)Fe2+浓度的影响:相同条件下,将不同浓度的 FeSO4溶液分别加入[4-CP]=1.56×10 -4 mol·L-1、[Na 2S2O8]=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反应 240 min 后测得实验结果如图乙所示。已知:S 2+Fe2+ S·+S+Fe3+,此外还可能会发生:S·+Fe 2+ S+Fe3+①实验开始前,检验 FeSO4溶液是否被氧化的试剂是 (填化学式)。如被氧化可以观察到的现象是 。 5②当[Fe 2+]=3.2×10-3 mol·L-1时,4-CP 降解率为 %,计算 4-CP 降解的平均反应速率的表达式为 。 ③当[Fe 2+]过大时,4-CP 降解率反而下降,原因可能是 。 答案:(1)有利于 (2)①KSCN 溶液呈红色②52.4 mol·L -1·min-1③Fe 2+浓度过高时,Fe 2+会与 S·发生反应,消耗部分 S·,导致 4-CP 降解率下降13.(2014 天津理综)(20 分)合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,其反应原理为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) Δ H=-92.4 kJ·mol-1一种工业合成氨的简易流程图如下:(1)天然气中的 H2S 杂质常用氨水吸收,产物为 NH4HS。一定条件下向 NH4HS 溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: 。 (2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下:①CH 4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) Δ H=+206.4 kJ·mol-1②CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g) Δ H=-41.2 kJ·mol-1对于反应①,一定可以提高平衡体系中 H2百分含量,又能加快反应速率的措施是 。 a.升高温度 b.增大水蒸气浓度c.加入催化剂 d.降低压强利用反应②,将 CO 进一步转化,可提高 H2产量。若 1 mol CO 和 H2的混合气体(CO 的体积分数为 20%)与 H2O 反应,得到 1.18 mol CO、CO 2和 H2的混合气体,则 CO 转化率为 。 (3)图 1 表示 500 ℃、60.0 MPa 条件下,原料气投料比与平衡时 NH3体积分数的关系。根据图中 a点数据计算 N2的平衡体积分数: 。 (4)依据温度对合成氨反应的影响,在图 2 坐标系中,画出一定条件下的密闭容器内,从通入原料气开始,随温度不断升高,NH 3物质的量变化的曲线示意图。(5)上述流程图中,使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是 (填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法: 。 〚导学号 95380259〛答案:(1)2NH 4HS+O2 2NH3·H2O+2S↓(2)a 90% (3)14.5%6(4)(5)Ⅳ 对原料气加压;分离液氨后,未反应的 N2、H 2循环使用解析:(1)NH 4HS 中 S 被氧气氧化为 S 单质,N 转化为 NH3·H2O,化学方程式为2NH4HS+O2 2NH3·H2O+2S↓。(2)反应①是吸热反应,升高温度,平衡向正向移动,同时加快反应速率;增大 H2O(g)浓度,H 2的含量不一定增加;加入催化剂,不能改变平衡状态,H 2含量不变;降低压强,反应速率减小;故选 a。根据“三部曲”法:CO(g)+H 2O(g) CO2(g)+H2(g)始态/mol 0.2 0.8转化/mol x x x平衡态/mol 0.2-x x 0.8+x根据 0.2-x+x+0.8+x=1.18x=0.18α (CO)=×100%=90%。(3)根据 a 点:H 2、N 2的物质的量之比为 3∶1,平衡时 NH3的体积分数为 42%,则 H2、N 2的总体积分数为 58%,又 H2、N 2按 3∶1 反应,平衡时体积分数之比仍为 3∶1, φ (N2)=58%×=14.5%。(4)N2和 H2需要在一定温度才能发生反应,所以温度升高, φ (NH3)不断升高,又因为该反应是放热反应,达平衡后,温度升高,平衡逆向移动, φ (NH3)又降低。(5)合成氨放出的热量通过热交换预热 N2和 H2进入合成塔合成氨气,故选Ⅳ。1化学反应的方向、限度与速率(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 7 小题,每小题 8 分,共 56 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2015 贵州贵阳期末)下列说法正确的是( )A.固体溶解是熵减的过程B.可以只根据焓变来判断反应进行的方向C.放热且熵减小的反应一定能自发进行D.判断一个反应能否自发进行,应综合考虑该反应的焓变和熵变答案:D解析:A 项,固体溶解,熵增,错误;B 项,反应进行的方向应该依据综合判据进行分析,不能只看焓变,错误;C 项,熵减的反应在温度较高时不一定有自发性,错误。2.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g) H2(g)+I2(s) Δ H0,若 0~15 s 内 c(HI)由 0.1 mol·L-1降到 0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是( )A.0~15 s 内用 I2表示的平均反应速率为 v(I2)=0.001 mol·L-1·s-1B.c(HI)由 0.07 mol·L-1降到 0.05 mol·L-1所需的反应时间小于 10 sC.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快答案:D解析:I 2为固态,故不能用它表示化学反应速率,A 项错误; v(HI)==0.002 mol·L-1·s-1,若反应仍以该速率进行,则 t==10 s,但随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢,所用时间应大于 10 s,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均加快,C 项错误;减小反应体系的体积,从而增大了压强,化学反应速率将加快,D 项正确。3.已知:2CH 3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) Δ H=-25 kJ·mol-1某温度下的平衡常数为 400。此温度下,在 1 L 的密闭容器中加入 CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:物质 CH3OH CH3OCH3 H2Oc/(mol·L-1) 0.8 1.24 1.24下列说法中正确的是( )①平衡后升高温度,平衡常数400②平衡时,[CH 3OCH3]=1.6 mol·L-1③平衡时,反应混合物的总能量减少 20 kJ④平衡时,再加入与起始等量的 CH3OH,达新平衡后 CH3OH 转化率增大⑤此时刻反应达到平衡状态⑥平衡时 CH3OH 的浓度为 0.08 mol·L-1A.①②④⑤ B.②⑥ C.②③④⑥ D.④⑥答案:B解析:因为正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,①错;根据表格数据可知,反应转化生成的CH3OCH3、H 2O 浓度均为 1.24 mol·L-1,此时 CH3OH 的浓度为 0.8 mol·L-1,根据 Q=,将各物质的浓度代入可得, Q≈2.40,M 的状态未知,则下列描述一定达到平衡的标志是( )①当物质 M、N、P 的体积分数比为 1∶1∶1 时 ②混合气体的密度不变时 ③体系的温度不变时 ④反应速率 2v 正 (N)=v 逆 (Q)时 ⑤体系的压强不变时 ⑥气体的平均相对分子质量不变时A.①③④ B.③⑥ C.②③⑥ D.③④⑤2答案:B解析:①M、N、P 的体积分数保持不变可以说明达平衡,但比值为 1∶1∶1,不能说明达平衡,错误;②若 M 为气体,混合气体的密度始终不变,则不能说明达平衡,错误;③体系的温度不变,说明能量变化不变,可以说明达平衡,正确;④ v 正 (N)=2v 逆 (Q)时,正逆反应速率相等,才能说明达平衡,错误;⑤若 M 为固体,则体系压强始终不变,不能说明达平衡,错误;⑥M 为气体时,反应前后气体分子数不等,气体的平均相对分子质量始终变化,M 为非气体,尽管反应前后气体分子数相等,但气体质量始终变化,气体的平均相对分子质量始终变化,因此气体的平均相对分子质量不变可以说明达平衡,正确。5.(2015 四川成都检测)已知反应 CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)Δ H=Q kJ·mol-1;在三个不同容积的容器中分别充入 1 mol CO 与 2 mol H2,恒温恒容,测得平衡时CO 的转化率如下表。下列说法正确的是( )温度(℃) 容器体积 CO 转化率 平衡压强 (p)① 200 V1 50% p1② 200 V2 70% p2③ 350 V3 50% p2A.反应速率:③①②B.平衡时体系压强: p1∶p 2=5∶4C.若容器体积: V1V3,则 Qp1,容器②与容器③中压强相等,且容器③中温度高于容器②中温度,则反应速率:③②①,A 选项错误;容器①和容器②的温度相同,但容器①和容器②的体积不同,不能确定压强之比,B 选项错误;若容器①和容器③的温度相同,且 V1V3,则实验③与实验①相比,平衡正向移动,平衡时 CO 的转化率大,而实际上实验③和实验①中 CO 的转化率相同,故升高温度时,平衡逆向移动,所以正反应一定为放热反应,即 Q0、Δ H2 p 总 (状态Ⅰ)③体系中 c(CO):c(CO,状态Ⅱ) v 逆 (状态Ⅲ)A.①② B.②③ C.①④ D.③④答案:B解析:从图中可以看出,升高温度, c(CO2)减小,即平衡正向移动,所以该反应为吸热反应,①错误;图中Ⅱ点所在的曲线的初始 c(CO2)大,所以该曲线为 0.2 mol CO2参加反应的 c(CO2)~T 曲线,在反应前体系的压强由 CO2的量决定,设在上面的曲线为 a,下面的曲线为 b,则 p 开始 (a)=2p 开始 (b),随着反应的进行,Ⅰ和Ⅱ的 c(CO2)相等,则Ⅱ对应的参加反应的 CO2的量是Ⅰ中参加反应的 CO2的量的两倍多,且该反应为气体体积增大的反应,所以当 c(CO2)相等时, p 总 (状态Ⅱ)2 p 总 (状态Ⅰ),②正确;Ⅱ3中 CO2的投入量为Ⅲ的两倍,Ⅱ可以理解成两个Ⅲ加压,则平衡逆向移动, c(CO,状态Ⅱ)”“”“ ② K 丙 。②甲容器中的反应相当于在乙容器中反应的基础上增大压强,增大压强的瞬间所造成的结果是反应物及生成物的浓度均增大,而该反应为气体分子数减小的反应,增大压强时虽然平衡右移,但根据勒夏特列原理可知,平衡时 c 甲 (参与反应的各物质) c 乙 (参与反应的各物质),故 c 甲 (N2)c 乙 (N2)。丙为绝热容器,平衡时丙容器中温度高于乙容器中温度,则丙容器中反应的限度小于乙容器中反应的限度,故 c 乙 (N2)”“v(c);v(b)v(d)C.平衡常数: K(a)=K(c);K(b)K(d)D.平均摩尔质量: M(a)M(d)答案:(1) (2)bc,所以温度:T1v(a);在其他条件相同时,增大压强,化学反应速率加快。由于压强 bd,所以速率: v(b)v(d);C 项,化学平衡常数只与温度有关,与其他条件无关,由于温度: T1K(c)、 K(b)=K(d);D 项,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时气体的物质的量增大,气体的平均摩尔质量减小,由于温度 T1n 总 (a),M(a)M(c);在相同的温度下,增大压强,平衡正向移动,气体的物质的量减小,所以平衡时 n 总 (d)n 总 (b),M(b)M(d)。10.(2015 全国Ⅱ)(16 分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO 2和 H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:①CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)Δ H1②CO 2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)Δ H2③CO 2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)Δ H3回答下列问题:(1)已知反应①中相关的化学键键能数据如下:化学键 H—HC—OC≡O H—OC—HE/(kJ·mol-1) 436 3431 076 465 413由此计算 Δ H1= kJ·mol -1;已知 Δ H2=-58 kJ·mol-1,则 Δ H3= kJ·mol -1。 (2)反应①的化学平衡常数 K 表达式为 ;图 1 中能正确反映平衡常数 K 随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。 6图 1图 2(3)合成气组成=2.60 时,体系中的 CO 平衡转化率( α )与温度和压强的关系如图 2 所示, α (CO)值随温度升高而 (填“增大”或“减小”),其原因是 ;图2 中的压强由大到小为 ,其判断理由是 。 〚导学号 95380325〛答案:(1)-99 +41(2)K=[或 Kp=]a 反应①为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(3)减小 升高温度时,反应①为放热反应,平衡向左移动,使得体系中 CO 的量增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生 CO 的量增大;总结果,随温度升高,使 CO 的转化率降低p3p2p1 相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于提升 CO 的转化率;而反应③为气体分子数不变的反应,产生 CO 的量不受压强影响。故增大压强时,有利于 CO 的转化率升高解析:(1)由反应①Δ H1=∑(反应物键能)-∑(产物键能)代入求得 Δ H1=(1 076+2×436-3×413-343-465) kJ·mol-1=-99 kJ·mol-1。由盖斯定律,Δ H3=Δ H2-Δ H1=-58 kJ·mol-1+99 kJ·mol-1=+41 kJ·mol-1。(2)反应①的 K 表达式为。因反应①为放热反应,所以平衡常数应随温度升高而变小,所以选 a。(3)升高温度,反应①平衡向左移动,使体系中 n(CO)增大;反应③为吸热反应,平衡向右移动,又使产生 n(CO)增大;总结果是随温度升高,CO 的转化率降低。因为相同温度下,由于反应①为气体分子数减小的反应,加压有利于增大 CO 的转化率;反应③为气体分子数不变的反应,压强改变对平衡不产生影响。所以压强增大,CO 转化率升高,在图 2 中,同一温度下,CO 转化率高的对应压强大,则 p3p2p1。