届高三化学一轮复习专题演练卷化学平衡移动.docx
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届高三化学一轮复习专题演练卷化学平衡移动
化学平衡移动
1.(2018届河南省南阳市第一中学高三第十八次考试)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。
采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。
但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。
相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=+218.4kJ/mol(反应I)
CaSO4(s)+4CO(g)
CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ/mol(反应II)
下列有关说法正确的是()
A.提高反应体系的温度,能降低该反应体系中SO2生成量
B.反应II在较低的温度下可自发进行
C.用生石灰固硫的反应为:
4CaO(s)+4SO2(g)
3CaSO4(s)+CaS(s)△H3,则△H3>△H2
D.由反应I和反应II可计算出反应CaSO4(s)
CaO(s)+SO3(g)的焓变
【答案】B
2.(2017年下半年浙江省普通高校招生选考科目考试)已知:
N2(g)+3H2(g)===2NH3(g)△H=-92kJ/mol。
起始反应物为
和
,物质的量之比为1:
3,且总物质的量不变,在不同压强和温度下,反应达到平衡时,体系中
的物质的量分数如下表:
温度
压强
400℃
450℃
500℃
600℃
20MPa
0.387
0.274
0.189
0.088
30MPa
0.478
0.359
0.260
0.129
下列说法正确的是
A.体系中
的物质的量分数越大,则正反应速率越大
B.反应达到平衡时,
和
的转化率均为1
C.反应达到平衡时,放出的热量均为92.4kJ
D.600℃,30MPa下反应达到平衡时,生成
的物质的量最多
【答案】B
3.(2018届山西省太原市第五中学高三第二次模拟考试)当1,3-丁二烯和溴单质1:
1加成时,其反应机理及能量变化如下:
不同反应条件下,经过相同时间测得生成物组成如下表:
下列分析不合理的是
A.产物A、B互为同分异构体,由中间体生成A、B的反应互相竞争
B.相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快学*科网
C.实验1测定产物组成时,体系己达平衡状态
D.实验1在tmin时,若升高温度至25℃,部分产物A会经活性中间体C转化成产物B
【答案】C
4.(2018届黑龙江省哈尔滨市第六中学高三下学期第四次模拟考试)已知:
2Fe3++2I-
2Fe2++I2,用KI 溶液和FeCl3溶液进行如下实验。
下列说法不正确的是
A.实验i中现象说明有Fe2+生成
B.实验ⅱ中现象说明反应后溶液中含有Fe3+
C.实验ⅲ水溶液中c(Fe2+)大于i中c(Fe2+)
D.实验ⅲ中再加入4 滴0.1mol·L-1 FeCl2溶液,振荡静置,CCl4层溶液颜色无变化
【答案】D
5.(2018届重庆市第一中学、合肥八中、石家庄市第一中学高三下学期高考模拟考试)工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)。
在一定条件下向a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g),测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。
已知容器a的体积为10L,温度为Ta,下列说法不正确的是
A.容器a中CH4从反应开始到怡好平衡时的平均反应速率为0.025mol·L-1·min-1
B.a、b两容器的温度可能相同
C.在达到平衡前,容器a的压强逐渐增大
D.该反应在Ta温度下的平衡常数为27(mol·L-1)2
【答案】B
6.(2018届山东、湖北部分重点中学(齐鲁名校教科研协作体)联考)将1molCO和2molH2充入密闭容器中,发生反应:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H。
在其他条件相同时,测得CO平衡转化率[α(CO)]与温度和压强的关系如下图。
下列说法不正确的是
A.△H<0
B.C、D两点的反应速率:
v(C)>v(D)
C.若E点的容器体积为10L,该温度下的平衡常数为k=25
D.工业生产中实际控制的条件200℃、P2压强,不采用P3的理由是,增大压强转化率变化不大,而且工业成本调高,得不偿失
【答案】C
7.(2018届宁夏银川一中高三第三次模拟考试)下列选项中,利用相关实验器材(规格和数量不限)能够完成相应实验的是
选项
实验器材
相应实验
A
探究化学反应的限度
取5mL0.1mol/LKI溶液,滴加0.1mol/LFeCl3溶液5~6滴,可根据溶液中既含I2又含有I-的实验事实判断该反应是可逆反应
B
探究酸性:
HCO3->Al(OH)3
向NaHCO3溶液中滴加NaAlO2溶液,观察是否有白色沉淀产生
C
探究浓度对化学反应速率的影响
用两只试管各取5mL0.1mol/LKMnO4溶液,分别加入2mL0.1mol/L和1mL0.2mol/LH2C2O4溶液,记录溶液褪色所需要的时间
D
探究氧化性:
Cl2>Br2>I2
向NaBr溶液中滴加氯水,再加入淀粉KI溶液,溶液变蓝
【答案】B
8.(2018届天津市河北区高三总复习质量检测二)对于反应CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H<0,在其他条件不变的情况下,下列说法正确的是
A.若在原电池中进行,反应放出的热量不变
B.升高温度,反应速率加快,反应放出的热量不变
C.改变压强,平衡不发生移动,反应放出的热量不变
D.加入催化剂,改变了反应的途径,反应的△H也随之改变
【答案】C
9.(2018届河南省郑州市高三下学期第三次模拟考试)设NA 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温下,2.7 g铝片投入足量的浓硫酸中,铝失去的电子数为0.3 NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中所含原子数为0.4NA
C.常温常压下,16gO2 和O3的混合气体中所含原子数目为NA
D.在一定条件下lmol N2 与3mol H2 反应生成的NH3分子数为2 NA
【答案】C
10.(2018届河南省名校高三压轴第二次考试)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的数目是
①12.0g熔融的NaHSO4中含有的阳离子数为0.2NA
②1molNa2O和Na2O2混合物中含有的阴、阴离子总数是3NA
③常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
④7.8g
中含有的碳碳双键数目为0.3NA
⑤用1L1.0mol/LFeCl3溶液制备氢氧化铁胶体,所得氢氧化铁胶粒的数目为NA
⑥1molSO2与足量O2在一定条件下充分反应生成SO3,共转移2NA个电子
⑦在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为5NA
⑧常温常压下,17g甲基(-14CH3)中所含的中子数为9NA
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
11.(2018届吉林省延边州高三年级高考仿真模拟)温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:
2NO2(g)
2NO(g)+O2 (g)(正反应吸热)。
实验测得:
v正= v (NO2 )消耗= k正c2(NO2 ),v逆= v(NO)消耗=2v (O2 )消耗= k逆c2 (NO)·c(O2 ),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
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下列说法正确的是
容器
编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A.设k为该反应的化学平衡常数,则有k=k逆:
k正
B.达平衡时,容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C.容器Ⅱ中起始平衡正向移动,达平衡时,容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D.若改变温度为T2,且T2>T1,则k正:
k逆<0.8
【答案】C
12.(2018届安徽省六安市第一中学高三下学期第三次模拟考试)一定温度下(T2>T1),在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中反应2NO(g)+Cl2(g)= 2ClNO(g)(正反应放热)达到平衡,下列说法正确的是
容器
温度/
(℃)
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(NO)
c(Cl2)
C(ClNO).v
C(ClNO)
Ⅰ
T1
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
.020
0.10
0.20
cl
Ⅲ
T3
0
0
0.20
C2
A.达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为1:
2
B.达到平衡时,容器Ⅲ中ClNO的转化率小于80%
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(ClNO)/C(NO)比容器Ⅰ中的大
D.若温度为T1,起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g).、0.2mo1Cl2(g)和0.20molClNO(g),则该反应向正反应方向进行
【答案】C
13.(2018届百校联盟TOP20四月联考全国一卷)已知某密闭容器中发生反应:
X(g)+Y(g)
mZ(g)△H< 0。
反应过程中,X、Y、Z的物质的量随时间的变化如图所示,则t1时刻改变的条件可能是()
A.升高温度B.加入更高效的催化剂
C.增大压强D.加入一定量的Z
【答案】A
14.(2018届内蒙古赤峰市高三4月模拟)如图所示,左室容积为右室的两倍,温度相同,现分别按照如图所示的量充入气体,同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡,打开活塞,继续反应再次达到平衡,下列说法不正确的是()
A.第一次平衡时,SO2的物质的量左室更多
B.入气体未反应前,左室压强和右室样大
C.第一次平衡时,左室内压强一定小于右室
D.第二次平衡时,SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多
【答案】D
15.(2018届北京市大兴区高三一模考试)已知:
2NO2(g)+CH4(g)
N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH,向容积为2L的恒容密闭容器中,充入NO2和CH4的混合气体0.3mol充分反应。
不同投料比时,NO2的平衡转化率与温度的关系如右图所示。
[投料比=
];下列说法不正确的是
A.ΔH<0
B.X>2
C.400K时,反应的平衡常数为5×10-2
D.投料比为2时,Q点v逆(CH4)小于P点的v逆(CH4)
【答案】C
16.(2018届山东省泰安市高三第二次模拟考试)消除SO2、NOx对大气造成的污染具有重要现实意义。
(1)将一定量的空气样品用蒸馏水溶解制成待测试样(忽略OH-)。
常温下测得该试样的组成及其浓度如下表:
根据表中数据判断该试样的pH=____________。
(2)为减少SO2的排放,可将煤转化为清洁气体燃料,或将含SO2的烟气洗涤。
①已知:
H2(g)+
O2(g)=H2O(g)△H=-241.8kJ·mol-1
C(s)+
O2(g)=CO(g)△H=-110.5kJ·mol-1
写出焦炭与水蒸汽反应的热化学方程式____________。
②下列可作为洗涤含SO2烟气的洗涤剂是_________(填序号)。
A.浓氨水B.碳酸氢钠饱和溶液
C.FeCl2饱和溶液D.酸性CaCl2饱和溶液
(3)实验室中研究有无CO对NO的有效消除程度,测得NO的转化率随温度的变化曲线如图所示。
当无CO时,温度超过750K,发现NO的分解率降低,其可能的原因是________。
当有CO且n(CO)/n(NO)=1时,为更好地除去NO,应控制的最佳温度为________K左右。
(4)用活性炭可处理大气污染物NO。
在5L密闭容器中加入NO和活性炭(假设无杂质),一定条件下生成气体E和F。
当温度分别在T1℃和T2℃时,测得各物质平衡时物质的量(n/mol)如下表:
①写出NO与活性炭反应的化学方程式____________;
②若T1”、“<”或“=”);
③上述反应T1℃时达到化学平衡后再通入0.1molNO气体,则达到新化学平衡时NO的转化率为________。
【答案】4C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3 kJ/molABNO 的分解反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动850C+2NO
CO2+N2<80%
17.(2018届北京市朝阳区高三年级理综二模)2017年采用中国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。
某地煤制乙醇的过程表示如下。
(1)Cu(NO3)2是制备“催化剂X”的重要试剂。
①气体A是_______。
②实验室用Cu(NO3)2固体配制溶液,常加入少量稀HNO3。
运用化学平衡原理简述HNO3的作用_______。
③NaClO溶液吸收气体A的离子方程式是_______。
(2)过程a包括以下3个主要反应:
Ⅰ.CH3COOCH3(g)+2H2(g)
C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1
Ⅱ.CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)
CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2
Ⅲ.CH3COOCH3(g)+H2(g)
CH3CHO(g)+CH3OH(g)ΔH3
相同时间内,测得CH3COOCH3转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性(如乙醇选择性=
)如下图所示。
①已知:
ΔH1<0。
随温度降低,反应Ⅰ化学平衡常数的变化趋势是_______。
②下列说法不合理的是________。
A.温度可影响反应的选择性
B.225℃~235℃,反应Ⅰ处于平衡状态
C.增大H2的浓度,可以提高CH3COOCH3的转化率
③为防止“反应Ⅲ”发生,反应温度应控制的范围是_______。
④在185℃下,CH3COOCH3起始物质的量为5mol,生成乙醇的物质的量是____。
【答案】NOCu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,加入硝酸,使c(H+)增大,平衡逆向移动,从而抑制Cu(NO3)2的水解
增大B<205℃0.2mol
18.(2018届四川省攀枝花市高三第三次统考)甲烷以天然气和可燃冰两种主要形式存在于地球上,储量巨大,充分利用甲烷对人类的未来发展具有重要意义。
(1)乙炔(CH≡CH)是重要的化工原料。
工业上可用甲烷裂解法制取乙炔,反应为:
2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)。
甲烷裂解时还发生副反应:
2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)。
甲烷裂解时,几种气体平衡时分压(Pa)的对数即lgP与温度(℃)之间的关系如图所示。
①1725℃时,向恒容密闭容器中充入CH4,达到平衡时CH4生成C2H2的平衡转化率为_______。
②1725℃时,若图中H2的lgP=5,则反应2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)的平衡常数Kp=_________(注:
用平衡分压Pa代替平衡浓度mol/L进行计算)。
③根据图判断,2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)△H_____0(填“>”或“<”)。
由图可知,甲烷裂解制乙炔过程中有副产物乙烯生成。
为提高甲烷制乙炔的产率,除改变温度外,还可采取的措施有_______。
(2)工业上用甲烷和水蒸气在高温和催化剂存在的条件下制得合成气(CO、H2),发生反应为:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H>0
图中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷含量曲线,其中表示1MPa的是________(填字母)。
在实际生产中采用图中M点而不是N点对应的反应条件,运用化学反应速率和平衡知识,同时考虑实际生产,说明选择该反应条件的主要原因是__________。
(3)利用CH4、CO2在一定条件下重整的技术可得到富含CO的气体,在能源和环境上具有双重重大意义。
重整过程中的催化转化原理如图所示:
已知:
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ/mol
CH4(g)+2H2O(g)
CO2(g)+4H2(g)△H=+158.6kJ/mol
则:
①过程II中第二步反应的化学方程式为__________。
②只有过程I投料比
=______,过程II中催化剂组成才会保持不变。
③该技术总反应的热化学方程式为_______________。
【答案】62.5%1×1013>充入适量乙烯或使用选择性更高的催化剂等a与2MPa的压强相比,1MPa条件下CH4的平衡转化率更高,对设备要求不高,有利于降低成本;虽然温度越高越有利于提高CH4的平衡转化率,但700℃时CH4的平衡转化率已经较高,再升高温度,平衡转化率变化不大;700℃时催化剂活性高,反应的速率快。
3Fe+4CaCO3
Fe3O4+4CaO+4CO↑(或分步写成CaCO3
CaO+CO2↑,3Fe+4CO2
Fe3O4+4CO)1:
3CH4(g)+3CO2(g)
2H2O(g)+4CO(g)△H=+349 kJ/mol
19.(2018届河南省濮阳市高三第三次模拟考试理综考试)甲烷、甲醇都是清洁能源。
(1)已知下列热化学方程式
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g)△H=-802.3kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol
④H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ-mol
则CH4(g)+1/2O2(g)=CH3OH(g)△H=____________。
(2)工业上合成甲醇的另一种方法是2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)△H。
一定温度下在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生上述反应,相关物理量见下表:
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol•L-1
物质的平衡浓度/mol.L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
I
400
0.20
0.10
0
0.080
II
400
0.40
0.20
0
III
500
0
0
0.10
0.025
①该反应的△H______0(填“>”或“<”)。
②达到平衡时,容器I中c(CH3OH)_____0.16mol/L(填“>”“<”或“=”)。
③400K时该反应的平衡常数K=________。
(3)文献报道某课题组利用CO2催化缺化制甲烷的研究过程如下:
反应结束后,气体中检测到CH4和H2,滤液中检测到HCOOH,固体中检测到镍粉和Fe3O4。
CH4、HCOOH、H2的产量和镍粉用量的关系如下图所示(仪改变镍粉用量,其他条件不变)。
研究人员根据实验结果得出结论:
HCOOH是CO2转化为CH4的中间体,即:
①写出产生H2的反应方程式_________。
②由图可知,镍粉是_______(填字母)。
a.反应I的催化剂b.反应II的催化剂
c.反应I和II的催化剂d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol,反应速率的变化情况是______(填字母)。
a.反应1的速率增加,反应II的速率不变
b.反应I的速率不变,反应II的速率增加
c.反应I、II的速率均不变
d.反应I、II的速率均增加,且反应I的速率增加得快
e.反应I、II的速率均增加,且反应II的速率增加得快
f.反应I的速率减小,反应II的速率增加
【答案】- 125.9kJ/mol<>2.5×103( L/mol)23Fe+4H2O
Fe3O4+4H2ce
20.(2018届山东省聊城市高三二模)氢在生活、生产、科研中发挥着重要的作用。
Ⅰ.工业上利用吸热反应C(s)+2H2O(g)
CO2(g)+2H2(g)来制备氢气。
一定条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器发生反应,相关数据如下表:
容器
容积/L
温度/L
起始量/mol
平衡量/mol
C(s)
H2O(g)
H2(g)
甲
2
T1
3
4
3.2
乙
1
T2
1.5
2
1.2
(l)T1_______T2(填“>”、“=”或“<”)。
(2)T1时达到平衡后再加入lmolH2O(g),达到新平衡后H2(g)的物质的量分数__________(填“增大”、“不变”或“减小”);T2时,若起始时乙容器中加入1.5molC(s)、1.2molH2O(g)、0.5molCO2(g)、1.4molH2(g),此时v(正)________v(逆)(填“大于”、“等于”或“小于”)。
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Ⅱ.CO(g)和H2(g)在一定条件下可合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)△H
(3)该反应能量变化曲线如图所示,下列叙述正确的是___________。
A.该反应的△H>0
B.该反应的活化能为419kJ
C.使用催化剂后反应速率加快,△H不变
D.若改变条件使平衡向正反应方向移动,则CO的转化率可能增大,可能不变,也可能减小
(4)反应分別在230℃、250℃、270℃进行时,CO的平衡转化率与
的关系如图所示。
2230℃对应的曲线是_________________,依据是________________。
②向容积为1L的密闭容器中投入1nolCO、3molH2,在上述某温度下进行反应,平衡后测得
=
,则反应温度为_____________,平衡常数K=_________________。
【答案】>减小小于CDX对于放热反应,其它条件不变时,温度越低反应物的转化率越高250℃5.625