2019-2020年高考化學總復習 專題二十四 化學反應的方向、化學平衡常數及轉化率的計算專題演練.doc
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2019-2020年高考化學總復習 專題二十四 化學反應的方向、化學平衡常數及轉化率的計算專題演練1.(xx天津理綜,6)某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應:X(g)m Y(g)3 Z(g)平衡時,X、Y、Z的體積分數分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g),再次達到平衡后,X、Y、Z的體積分數不變。下列敘述不正確的是()Am2B兩次平衡的平衡常數相同CX與Y的平衡轉化率之比為11D第二次平衡時,Z的濃度為0.4 molL12(xx重慶理綜,7)羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑,能防止某些昆蟲、線蟲和真菌的危害。在恒容密閉容器中,將CO和H2S混合加熱并達到下列平衡:CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反應前CO物質的量為10 mol,平衡后CO物質的量為8 mol。下列說法正確的是()A升高溫度,H2S濃度增加,表明該反應是吸熱反應B通入CO后,正反應速率逐漸增大C反應前H2S物質的量為7 molDCO的平衡轉化率為80%3(xx四川理綜,7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應:C(s)CO2(g)2CO(g),平衡時,體系中氣體體積分數與溫度的關系如下圖所示:已知:氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分數。下列說法正確的是()A550 時,若充入惰性氣體,v正、v逆均減小,平衡不移動B650 時,反應達平衡后CO2的轉化率為25.0 %CT 時,若充入等體積的CO2和CO,平衡向逆反應方向移動D925 時,用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學平衡常數Kp24.0p總4(xx上?;瘜W,14)只改變一個影響因素,平衡常數K與化學平衡移動的關系敘述錯誤的是()AK值不變,平衡可能移動BK值變化,平衡一定移動C平衡移動,K值可能不變D平衡移動,K值一定變化5(xx四川理綜,7)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g),發(fā)生反應X(g)Y(g)M(g)N(g),所得實驗數據如下表: 實驗編號溫度/ 起始時物質的量/mol平衡時物質的量/moln(X)n(Y)n(M) 7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30A9000.100.15B下列說法正確的是 ()A實驗中,若5 min時測得n(M)0.050 mol,則0至5 min時間內,用N表示的平均反應速率v(N)1.0102 molL1min1B實驗中,該反應的平衡常數K2.0 C實驗中,達到平衡時,X的轉化率為60% D實驗中,達到平衡時,b0.0606(xx課標全國,26)在容積為1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。回答下列問題:(1)反應的H_0(填“大于”或“小于”);100 時,體系中各物質濃度隨時間變化如上圖所示。在060 s時段,反應速率v(N2O4)為_molL1s1;反應的平衡常數K1為_。(2)100 時達平衡后,改變反應溫度為T,c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低,經10 s后又達到平衡。aT_100 (填“大于”或“小于”),判斷理由是_。b列式計算溫度T時反應的平衡常數K2_。(3)溫度T時反應達平衡后,將反應容器的容積減少一半,平衡向_(填“正反應”或“逆反應”)方向移動,判斷理由是_??键c專練24化學反應的方向、化學平衡常數及轉化率的計算一年模擬試題精練1.(xx重慶模擬)下列說法正確的是()A能自發(fā)進行的反應一定能迅速發(fā)生B反應NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1能自發(fā)進行,是因為體系有自發(fā)地向混亂度增大的方向轉變的傾向C因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關,因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應能否自發(fā)進行的判據D在其他外界條件不變的情況下,使用催化劑,可以改變化學反應進行的方向2(xx山東泰安期末)分析下列反應在任何溫度下均能自發(fā)進行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJmol13(xx南昌調研)某恒定溫度下,在一個2 L的密閉容器中充入A氣體、B氣體,測得其濃度為2 mol/L和1 mol/L;且發(fā)生如下反應:3A(g)2B(g)4C(?)2D(?)已知“?”代表C、D狀態(tài)未確定;反應一段時間后達到平衡,測得生成1.6 mol C,且反應前后壓強比為54,則下列說法中正確的是()該反應的化學平衡常數表達式為:K此時B的轉化率為35%增大該體系壓強,平衡向右移動,但化學平衡常數不變增加C的量,A、B轉化率不變A B C D4(xx皖南八校聯考,9)某溫度下,在一個2 L的密閉容器中,加入4 mol A和2 mol B,發(fā)生反應:3A(g)2B(g)4C(s)2D(g),反應一段時間后達到平衡狀態(tài),測得生成1.6 mol C。下列說法正確的是()A該反應的化學平衡常數KBB的平衡轉化率是40%C增大壓強,化學平衡常數增大D增加B的量,B的平衡轉化率增大5(xx蘇北四市期末,11)某溫度下,密閉容器中X、Y、Z、W四種氣體的初始濃度和平衡濃度如表所示,下列說法錯誤的是()物質XYZW初始濃度/molL10.50.600平衡濃度/molL10.10.10.40.6A.反應達到平衡時,X的轉化率為80%B該反應的平衡常數表達式為KC增大壓強其平衡常數不變,但使平衡向生成Z的方向移動D改變溫度可以改變此反應的平衡常數6(xx西安交大附中月考,8)1 100 時,在一定容積的密閉容器中發(fā)生反應:FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)Ha kJ/mol(a0),該溫度下K0.263,下列有關說法正確的是()A若生成1 mol Fe,則吸收的熱量小于a kJB若升高溫度,則化學平衡逆向移動C若容器內壓強不隨時間變化,則可以判斷該反應已達到化學平衡狀態(tài)D達到化學平衡狀態(tài)時,若c(CO)0.100 molL1,則c(CO2)0.026 3 molL17(xx山東煙臺質檢,19)煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數、投料比及產率等問題。已知:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數隨溫度的變化如下表:溫度/4005008301 000平衡常數K10910.6請回答下列問題:(1)上述反應的正反應是_反應(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某溫度下,上述反應達到平衡后,保持容器體積不變升高溫度,平衡_(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”)。(3)830 時,在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應,按下表中的物質的量投入反應混合物,其中向正反應方向進行的有_(填字母序號)。ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2102n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)830 時,在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和4 mol H2O(g),2 min達到平衡時,CO的轉化率是_。(5)要提高CO的轉化率,可采取的措施是_(至少寫兩點)。參考答案考點專練24化學反應的方向、化學平衡常數及轉化率的計算【兩年高考真題演練】1DA項,由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質的量不同,而最終平衡狀態(tài)相同,則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時的等效平衡,故滿足反應前后氣態(tài)物質計量數之和相等,則1m3,m2,正確;B項,溫度不變,平衡常數不變,正確;C項,X、Y 的初始物質的量之比為12,根據方程式可知參加反應的X、Y的物質的量之比也為12,故X與Y的平衡轉化率之比為11,正確;D項,由方程式可知該反應反應前后氣體的物質的量不變,所以第二次平衡時氣體的總物質的量為4 mol,則Z的物質的量為4 mol10%0.4 mol,Z的濃度為0.4 mol2 L0.2 molL1,錯誤。2CA項,升高溫度,H2S濃度增大,說明平衡向逆反應方向移動,逆反應吸熱,正反應放熱,錯誤;B項,通入CO氣體瞬間正反應速率增大,達到最大值,向正反應方向建立新的平衡,正反應速率開始減小,錯誤;C項,因為該反應是反應前后氣體體積不變的反應,所以有K0.1,解得n7,正確;D項,根據上述計算可知CO的轉化率為20%,錯誤。3BA項,C(s)CO2(g)2CO(g)的正反應是氣體物質的量增加的反應,由于反應容器為體積可變的恒壓密閉容器,充入惰性氣體容器體積擴大,對反應體系相當于減小壓強,故v(正)、v(逆)均減小,平衡正向移動,錯誤;B項,由圖可知,650 時若設起始時CO2的體積為1 L,平衡時CO2消耗的體積為x,則100%40.0%,x0.25 L,CO2的轉化率為25%,正確;C項,由圖可知,T 時平衡體系中CO和CO2的體積分數均為50%,故若恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動,錯誤;D項,925 時,CO的平衡分壓p(CO)p總96.0%,CO2的平衡分壓p(CO2)p總4%,根據化學平衡常數的定義可知Kp23.04 p總,錯誤。4D對于一個給定化學反應,化學平衡常數與溫度有關。5CA項,0至5 min內,v(M)1103mol(Lmin)1,v(N)v(M)1103mol(Lmin)1,A項錯誤;B項,根據“三段式”:X(g)Y(g)M(g)N(g)初始(molL1) 0.010 0.040 0 0轉化(molL1) 0.008 0.008 0.008 0.008平衡(molL1) 0.002 0.032 0.008 0.008K1,B項錯誤;實驗,根據“三段式”得:X(g)Y(g)M(g)N(g)初始(molL1) 0.020 0.030 0 0轉化(molL1) x x x x平衡(molL1) 0.020x 0.030x x x根據溫度不變,K不變可得1,x0.012X的轉化率100%60%,C項正確;由實驗中數據可知該反應為放熱反應,900 時的平衡常數應小于800 時的平衡常數,假設實驗中K1,則1b0.06綜上所述,900 達到平衡時b0。由圖中數據可知,v(N2O4)0.001 0 molL1s1,K10.36 molL1。(2)c(N2O4)減小,說明平衡向正反應方向移動,根據勒夏特列原理,應該是溫度升高,即T100 ,由v(N2O4)計算出建立新平衡過程中c(N2O4)減小值,再計算出新平衡時c(N2O4)、c(NO2),代入K的表達式中計算求得K2。(3)因為N2O4(g)2NO2(g)的逆反應是氣體分子數減小的反應,所以增大壓強,平衡向逆反應方向移動。答案(1)大于0.001 00.36 molL1(2)a.大于反應正方向吸熱,反應向吸熱方向進行,故溫度升高b.平衡時,c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.16 molL1K21.3 molL1(3)逆反應對氣體分子數增大的反應,增大壓強平衡向逆反應方向移動【一年模擬試題精練】1B能自發(fā)進行的反應并不一定能迅速發(fā)生,A項錯誤;應將焓變和熵變二者綜合起來即利用復合判據進行反應自發(fā)性的判斷,C項錯誤;D項中使用催化劑能改變反應的活化能,但不能改變反應進行的方向,錯誤。2D反應自發(fā)進行的前提條件是反應的HTS0,S0,即任何溫度下,反應都不能自發(fā)進行;對于B項,H0,S0,在較低溫度下,HTS0,S0,若使反應自發(fā)進行,即HTS0,必須提高溫度,即反應只有在較高溫度時能自發(fā)進行;對于D項,H0,在任何溫度下,HTS0,即在任何溫度下反應均能自發(fā)進行。設平衡時氣體總的物質的量濃度為x mol/L,根據壓強之比等于物質的量之比可得:,即,可知x2.4,從而可知C為固體或液體,D為氣體。故化學平衡常數的表達式為K,錯誤;B的轉化率為100%40%,錯誤;該反應是一個反應后氣體分子數減小的反應,增大壓強,平衡向右移動,平衡常數只與溫度有關,溫度不變平衡常數不變,正確;由于C為固體或液體,所以增加C的量,平衡不發(fā)生移動,A、B的轉化率不變,正確。4B化學平衡常數的表達式中不能出現固體或純液體,而物質C是固體,A錯誤;根據化學方程式可知,平衡時B減少的物質的量是1.6 mol0.50.8 mol,故B的平衡轉化率為40%,B正確;化學平衡常數只與溫度有關,增大壓強時化學平衡常數不變,C錯誤;增加B的量,平衡向正反應方向移動,A的轉化率增大,而B的轉化率減小,D錯誤。5C反應達到平衡時,X的轉化率100%80%,A項正確;B項,從表中數據可推出其反應物質的化學計量數比例為0.40.50.40.64546,B項正確;C項,增大壓強其平衡常數不變,但該反應為氣體體積增大的反應,所以增大壓強時平衡向逆反應方向移動,C項錯誤;平衡常數只與溫度有關,D項正確。6D選項A,若生成1 mol Fe,則根據熱化學方程式可知,吸收的熱量為a kJ;選項B,升高溫度,平衡正向移動;選項C,反應前后氣體分子數不變,任何時刻壓強都不變;選項D,根據K0.263可知,若c(CO)0.100 molL1,可得c(CO2)0.026 3 molL1。7解析(1)根據表格數據可知,反應溫度越高化學平衡常數越小,說明升溫平衡向逆反應方向移動,逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應。(2)其他條件不變,升高溫度平衡向吸熱反應方向移動,即逆向移動。(3)830 時,若QK1,反應向正反應方向進行。(4)根據830 時平衡常數K1列式計算得,反應開始至平衡,轉化了2 mol CO,故CO的轉化率為50%。(5)根據CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0,結合化學平衡移動原理,即可得出提高CO轉化率的措施。答案(1)放熱(2)逆向移動(3)BC(4)50%(5)增加H2O(g)的量、降低反應溫度、及時分離出CO2和H2等- 配套講稿:
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