《2022年高考化學(xué) 備考百?gòu)?qiáng)校微測(cè)試系列 專題29 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考化學(xué) 備考百?gòu)?qiáng)校微測(cè)試系列 專題29 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考化學(xué) 備考百?gòu)?qiáng)校微測(cè)試系列 專題29 化學(xué)平衡常數(shù)及化學(xué)平衡相關(guān)計(jì)算
1.生產(chǎn)硫酸的主要反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0。圖中L(L1、L2)、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下列說(shuō)法正確的是
A. X代表壓強(qiáng)
B. 推斷L1>L2
C. A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)相同
D. 一定溫度下,當(dāng)混合氣中n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2,則反應(yīng)一定達(dá)到平衡
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】
A.因該反應(yīng)正反應(yīng)是一個(gè)分子數(shù)目減少的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),二氧化硫的平衡轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大,與圖示變化不符,故A錯(cuò)誤;
B.由
2、上述分析可知,圖中L代表壓強(qiáng),因該反應(yīng)正反應(yīng)是一個(gè)分子數(shù)目減少的反應(yīng),所以在其它條件相同時(shí),壓強(qiáng)越大,二氧化硫的轉(zhuǎn)化率越大,則L1>L2,故B正確;
C.由上述分析可知,X代表溫度,則A、B兩點(diǎn)的溫度不同,化學(xué)平衡常數(shù)不同,故C錯(cuò)誤;
D.一定溫度下,當(dāng)混合氣中n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2時(shí),反應(yīng)混合物中各組份的濃度不一定保持不變,不一定是平衡狀態(tài),故D錯(cuò)誤;
答案選B。
2.CO(g)和H2O(g)以1 : 2體積比分別通入到體積為2 L的恒容密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
下列說(shuō)法不正確的是(
3、 )
A. 從生產(chǎn)效益分析,C組實(shí)驗(yàn)的條件最佳
B. 實(shí)驗(yàn)A中,在0~10min內(nèi),以v(H2)表示的反應(yīng)速率大于0.013mol/(L·min)-1
C. 從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D. 比較實(shí)驗(yàn)B、C,說(shuō)明C實(shí)驗(yàn)使用了更高效的催化劑
【答案】C
【解析】
【詳解】
3.用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,反應(yīng)方程式為:4HCl(g) + O2(g)2H2O(g)+ 2Cl2(g) △H<0。一定條件下測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中n(Cl2)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。下列說(shuō)法正確的是
A. 2~6 min用Cl2表示的反應(yīng)速率為0.9 mol/(L·min)
B.
4、增大壓強(qiáng)可以提高HCl轉(zhuǎn)化率
C. 平衡常數(shù)K(200℃)<K(400℃)
D. 0~2 min的反應(yīng)速率小于4~6 min的反應(yīng)速率
【答案】B
【解析】
4.汽車尾氣中的氮氧化物主要來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氮?dú)夂脱鯕獾幕?,反?yīng)為N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH=+180 kJ·mol?1。在2 000 K條件下,向10 L密閉容器中充入N2、O2各1 mol發(fā)生上述反應(yīng),相關(guān)物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間的變化情況如表所示。
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A. 0~5 min內(nèi)v(NO)=0.024 mol·L?1·min?1
B. 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至各物質(zhì)含量保持不變時(shí),N2
5、的轉(zhuǎn)化率為60%
C. 當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行至各物質(zhì)含量保持不變時(shí),放出的熱量為180 kJ
D. 若將容器的容積壓縮到原來(lái)的1/2,則正、逆反應(yīng)速率均加快
【答案】C
【解析】
【詳解】本題考查有關(guān)反應(yīng)速率的計(jì)算和影響反應(yīng)速率的因素等。由題中反應(yīng)式可知,反應(yīng)前后氣體的物
5.高爐煉鐵過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)為:Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g);在1000℃時(shí),平衡常數(shù)為4.0;在1300℃時(shí),平衡常數(shù)為3.5。下列說(shuō)法中,正確的是( )
A. 平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=
B. 在1000℃時(shí),10L的密閉容器中,加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1mol,10
6、min達(dá)到平衡,υ(CO2)=0.006mol/(L·min)
C. 一段時(shí)間以后,鐵的量不再變化,不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡
D. 下圖表示不同溫度下,CO的轉(zhuǎn)化率與時(shí)間關(guān)系圖像
【答案】B
【解析】
【詳解】
A.反應(yīng)為:1/3 Fe2O3(s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g);平衡常數(shù)的表達(dá)式為:K=c(CO2)/c(CO), A錯(cuò)誤;
B. 在1000℃時(shí),令平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量變化為nmol,容器的體積為10L;則:
1/3 Fe2O3(s)+CO(g) 2/3Fe(s)+CO2(g)
6.在一個(gè)固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):H2(
7、g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2達(dá)到平衡后,生成x mol HBr,在相同條件下若起始時(shí)加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0)且保持平衡時(shí),各組分含量都不變,以下推斷正確的是
①a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是4a+c=2b
②平衡時(shí)HBr為ax mol
③a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是a+b=c
④平衡時(shí)HBr為x mol
A. ① B. ①② C. ①④ D. ②③
【答案】C
【解析】
【詳解】
在容器中充入1molH2和2molBr2達(dá)到平衡后生成xmolHBr。在相同條件下,若起始時(shí)加入H2、Br2、
8、HBr分別為amol、bmol、cmol(均不為0),達(dá)到平衡時(shí),各組分百分含量和前一平衡相同,則建立的是等效平衡;由于該反應(yīng)是氣體體積不變的反應(yīng),將所有量按照反應(yīng)方程式轉(zhuǎn)化成氫氣和溴,只要滿足n(H2):n(Br2)=1mol:2mol=1:2即可。①根據(jù)極限轉(zhuǎn)化的思想,將cmol的HBr極限轉(zhuǎn)化為反應(yīng)物,要實(shí)現(xiàn)等效平衡的建立,則相當(dāng)于的投料符合:氫氣:a+=1,溴單質(zhì):b+=2,整理得到:4a+c=2b,
7.在恒溫、恒容條件下發(fā)生下列反應(yīng):2X2O5 (g) 4XO2(g) +O2(g) △H>0,T溫度下的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為:
t/s
0
50
100
150
c(X2O5)
9、 mol/L
4.00
2.50
2.00
2.00
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. T溫度下的平衡數(shù)為K=64 (mol/L)3,100s時(shí)轉(zhuǎn)化率為50%
B. 50s 內(nèi) X2O5分解速率為 0.03 mol/ (L?s)
C. T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若T1>T2,則Kl>K2
D. 若只將恒容改為恒壓,其它條件都不變,則平衡時(shí)X2O5的轉(zhuǎn)化率和平衡常數(shù)都不變
【答案】D
【解析】
【詳解】
A.由表中數(shù)據(jù)可知,100s時(shí)處于平衡狀態(tài),平衡時(shí)c(X2O5)=2mol/L,則:
????????? ???? 2X2O5(
10、g)═4XO2(g)+O2(g)
起始濃度(mol/L):4???????? 0???? ??? 0
變化濃度(mol/L):2??????? ? 4??????? ?1
平衡濃度(mol/L):2?????? ? 4???? ?? ?1
T溫度下平衡常數(shù)K===64(mol/L)3,100s時(shí)轉(zhuǎn)化率為×100%=50%,故A正確;B.50s內(nèi)X2O5濃度變化量為(4-2.5)mol/L=1.5mol/L,50s內(nèi)X2O5分解速率==0.03mol/(L·s),故B正確;C.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若
11、溫度T1>T2,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,則K1>K2,故C正確;D.恒容條件下,隨反應(yīng)進(jìn)行容器內(nèi)壓強(qiáng)增大,若只將恒容改為恒壓,其它條件都不變,等效為在原平衡基礎(chǔ)上減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),平衡時(shí)X2O5的轉(zhuǎn)化率增大,平衡常數(shù)只受溫度影響,溫度不變,平衡常數(shù)不變,故D錯(cuò)誤;故選D。
8.汽車尾氣是城市主要空氣污染物,汽車內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)發(fā)生反應(yīng):N2(g) + O2(g)2NO(g),是導(dǎo)致汽車尾氣中含有NO的原因之一。
(1)已知H2或CO可以催化還原NO以達(dá)到消除污染的目的。N2(g) + O2(g) = 2NO(g) △H= +180.5 kJ·mol-1,2H
12、2(g) + O2(g) = 2H2O(l) △H=-571.6 kJ·mol-1,則H2(g)與NO(g)反應(yīng)生成N2(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式是_________________________,判斷該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的條件:_______________(填“高溫自發(fā)”或“低溫自發(fā)”)。
(2)當(dāng)質(zhì)量一定時(shí),增大固體催化劑的表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率。下圖表示在其他條件不變時(shí),反應(yīng):2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g) + N2(g)中NO的濃度[c(NO)]隨溫度(T)、催化劑表面積(S)和時(shí)間(t)的變化曲線。
①則該反應(yīng)的△H___0(填“>”或“<”)。
13、②若催化劑的表面積S1>S2 ,在該圖中畫(huà)出c(NO)在T1、S2條件下達(dá)到平衡過(guò)程中的變化曲線___。
(3)某小組往一恒溫恒壓容器充入9mol N2和23mol H2模擬合成氨反應(yīng),圖C為不同溫度下平衡混合物中氨氣的體積分?jǐn)?shù)與總壓強(qiáng)(p)的關(guān)系圖.若體系在T2、60MPa下達(dá)到平衡.
①能判斷N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)達(dá)到平衡的是___(填序號(hào)).
a.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化 b.混合氣體的密度不再發(fā)生變化
c.v正(N2)=3v逆(H2) d.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化
②此時(shí)N2的平衡分壓為_(kāi)________MPa.(分
14、壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。計(jì)算出此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=__________(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。
【答案】2H2(g) + 2NO(g) = N2(g) + 2H2O(l) △H=-752.1 kJ·mol-1 低溫自發(fā) < bd 9 0.043
【解析】
【分析】
【詳解】
(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol,②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6 kJ?mol-1,依據(jù)蓋斯定律可知②-①得:2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+
15、2H2O(l)△H,△H=(-571.6kJ/mol)態(tài),故c錯(cuò)誤;
d.反應(yīng)前后混合氣體質(zhì)量不變,但氣體總物質(zhì)的量減小,所以混合氣體相對(duì)分子質(zhì)量增加,當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再發(fā)生變化時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;故選bd;
②若體系在T2、60MPa下達(dá)到平衡,相同溫度下,氣體的體積分?jǐn)?shù)等于其物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),設(shè)平衡時(shí)n(NH3)=xmol,
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
開(kāi)始(mol) 9 23 0
反應(yīng)(mol) 0.5x 1.5x x
平衡(mol) 9-0.5x 23-1.5x x
平衡時(shí)氨氣體積分?jǐn)?shù)=x/(32-x)=0.6,解得x=12,則N2的平衡分壓為×60MPa=9 MPa,氨氣的分壓=60%×60MPa=36MPa,氫氣分壓=60MPa-9MPa-36MPa=15MPa,此時(shí)的平衡常數(shù)Kp=(36MPa)2/9 MPa×(15MPa)3=0.043(MPa)-2,故答案為:9;0.043(MPa)-2。
【點(diǎn)睛】本題主要考查化學(xué)反應(yīng)速率、影響化學(xué)平衡的因素、化學(xué)平衡圖象以及熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)等,注意根據(jù)“先拐先平數(shù)值大”原則判斷溫度高低是關(guān)鍵,作圖時(shí)注意到達(dá)平衡的時(shí)間與平衡時(shí)NO的濃度,計(jì)算時(shí)注意三段式的建立。