版衡中金榜高三一轮化学课件对应作业衡衡中作业24.docx
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版衡中金榜高三一轮化学课件对应作业衡衡中作业24
衡中作业（二十四）
1．由反应物X转化为Y和Z的能量变化如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．由X→Y反应的ΔH＝E5－E2
B．由X→Z反应的ΔH＞0
C．降低压强有利于提高Y的产率
D．升高温度有利于提高Z的产率
[解析] 化学反应中的能量变化决定于反应物和生成物所具有的总能量的相对大小，由图可知，X→Y反应的ΔH＝E3－E2，X→Z反应的ΔH＝E1－E2＜0，反应放热，A、B项错误；由X生成Y的反应，即2X（g）3Y（g），是气体物质的量增大的反应，降低压强，平衡正向移动，有利于提高Y的产率，C正确；X→Z的反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于提高Z的产率，D错误。
[答案] C
2．（2017·合肥一检）在一定温度下的定容密闭容器中，发生反应：
2NO2（g）N2O4（g）。
当下列所给有关量不再变化时，不能表明该反应已达平衡状态的是（ ）
A．混合气体的压强
B．混合气体的密度
C．混合气体的平均相对分子质量
D.
[解析] 该反应在恒温、恒容条件下进行，气体物质的质量不变，密度始终不变，与反应是否达到平衡状态无关，B项符合题意；该反应为气体分子数减小的反应，反应过程中气体总物质的量减小，压强减小，当压强不变时，说明反应达到平衡状态，A项不符合题意；反应过程中气体总质量不变，气体总物质的量减小，混合气体的平均相对分子质量增大，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明反应达到平衡状态，C项不符合题意；
＝Q，Q表示浓度商，当浓度商保持不变时，说明反应达到平衡状态，D项不符合题意。
[答案] B
3．（2017·河南三市联考）已知K2Cr2O7溶液中存在平衡：
Cr2O
（橙色）＋H2O2CrO
（黄色）＋2H＋。
保持温度不变，用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法正确的是（ ）
A．①中溶液变黄，③中溶液橙色加深
B.上述可逆反应的平衡常数：
①＜③
C.K2Cr2O7溶液的氧化性在酸性条件下更强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
[解析] 在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A项错误；平衡常数与温度有关，温度没有改变，则可逆反应的平衡常数①＝③，B项错误；②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强，C项正确；若向④溶液中加入70%的硫酸到过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，D项错误。
[答案] C
4．（2017·云南统测）一定温度下，在1L恒容密闭容器中加入1molN2（g）和3molH2（g）发生反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g） ΔH<0,NH3的物质的量与时间的关系如下表所示，下列说法错误的是（ ）
时间（min）
0
t1
t2
t3
NH3物质的量（mol）
0
0.2
0.3
0.3
A.0～t1min，v（NH3）＝
mol·L－1·min－1
B．升高温度，可使正反应速率减小，逆反应速率增大，故平衡逆向移动
C．N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）的活化能小于2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）的活化能
D．t3时再加入1mol的N2（g）和3molH2（g），反应达新平衡时，c（N2）>0.85mol·L－1
[解析] 0～t1min，v（NH3）＝
＝
mol·L－1·min－1，A项正确；升高温度，正、逆反应速率均增大，B项错误；N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）是放热反应，则正反应的活化能小于逆反应的活化能，C项正确；1molN2（g）和3molH2（g），反应达新平衡时，NH3（g）的变化量为0.3mol，则N2的变化量为0.15mol，平衡时c（N2）＝0.85mol·L－1，再加入1mol的N2（g）和3molH2（g），平衡正向移动，根据勒夏特列原理，反应达新平衡时，c（N2）>0.85mol·L－1，D项正确。
[答案] B
5．（2017·石家庄联考）对于合成氨反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），恒温条件下，向某一2L的密闭容器中充入1molN2和
molH2，经10s达到平衡，平衡后压强为初始压强的
。
则下列说法正确的是（ ）
A．若要提高N2的转化率同时加快反应速率，可采取的措施有：
缩小体积、充入N2、降低温度
B．若该反应的平衡常数发生变化，平衡不一定移动
C．保持温度和压强不变，再向容器中充入2molN2，此时v正＝v逆
D．10s内，v（NH3）＝2mol/（L·s）
[解析] 缩小体积可以提高反应速率，增大N2的转化率；充入N2可以提高反应速率，N2的转化率降低；而降低温度减慢反应速率，增大N2的转化率，A项错误；平衡常数的影响因素为温度，而改变温度平衡肯定移动，B项错误；
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
起始物质的量（mol）1
0
转化物质的量（mol）n3n2n
平衡物质的量（mol）1－n
－3n2n
根据同温同压下气体的压强与物质的量成正比，则平衡时（1－n）＋（
－3n）＋2n＝
－2n＝
×
＝2mol，解得：
n＝
，此时平衡常数K＝
＝9，保持温度和压强不变，再向容器中充入2molN2，此时体积为4L，则Qc＝
＝9＝K，平衡不移动，即v正＝v逆，C项正确；由C分析可知，10s内，v（NH3）＝
＝0.033mol/（L·s），D项错误。
[答案] C
6．（2017·东北师大附中摸底）下图是关于反应A2（g）＋3B2（g）2C（g） ΔH＜0的平衡移动图像，影响平衡移动的原因是（ ）
A．升高温度，同时加压
B．降低温度，同时减压
C．增大反应物浓度，同时使用催化剂
D．增大反应物浓度，同时减小生成物浓度
[解析] A项，升高温度，同时加压，正、逆反应速率都增大，逆反应速率应在原速率的上方，故A错误；B项，降低温度，同时减压正、逆反应速率都降低，正反应速率应在原速率的下方，故B错误；C项，增大反应物浓度，同时使用催化剂，正、逆反应速率都增大，逆反应速率应在原速率的上方，但正反应速率增大更多，平衡向正反应方向移动，故C错误；D项，增大反应物浓度，同时减小生成物浓度，瞬间正反应速率增大，逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动，图像符合，故D正确。
[答案] D
7．（2017·乌鲁木齐二诊）一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:
MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g） ΔH>0，该反应在某密闭容器中达到平衡。
下列分析正确的是（ ）
A．恒温恒容时，充入CO气体，达到新平衡时
增大
B．容积不变时，升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小
C．恒温恒容时，分离出部分SO2气体可提高MgSO4的转化率
D．恒温时，增大压强平衡逆向移动，平衡常数减小
[解析] 通入CO，相当于增大压强，
减小，A项错误；正反应方向是吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向进行，CO2和SO2的相对分子质量比CO大，因此混合气体的平均摩尔质量增大，B项错误；分离出SO2，减少生成物的浓度，平衡向正反应方向进行，MgSO4消耗量增大，即转化率增大，C项正确；化学平衡常数只受温度的影响，温度不变，化学平衡常数不变，D项错误。
[答案] C
8．（2017·宜春模拟）如图所示，隔板Ⅰ固定不动，活塞Ⅱ可自由移动，M、N两个容器中均发生反应：
A（g）＋2B（g）xC（g） ΔH＝－192kJ·mol﹣1，向M、N中都通入1molA和2molB的混合气体，初始M、N容积相同，保持温度不变。
下列说法正确的是（ ）
A．若x＝3，达到平衡后A的体积分数关系为：
φ（M）＞φ（N）
B．若x＞3，达到平衡后B的转化率关系为：
α（M）＞α（N）
C．若x＜3，C的平衡浓度关系为：
c（M）＞c（N）
D．x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，平衡后N容器中A的浓度均相等
[解析] M容器是恒温恒容下建立的平衡，N容器是恒温恒压下建立的平衡，若x＝3，由于反应前后气体体积不变，N容器建立的平衡与恒温恒容下建立的平衡等效，所以达到平衡后A的体积分数关系为：
φ（M）＝φ（N），A项错误；若x＞3，由于反应后气体体积增大，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡扩大容器体积，压强减小，平衡正向移动，B的转化率增大，所以达到平衡后B的转化率关系为：
α（M）＜α（N），B项错误；若x＜3，由于反应后气体体积减小，N容器建立的平衡相当于恒温恒容下建立的平衡缩小容器体积，压强增大，平衡正向移动，C的平衡浓度增大，所以C的平衡浓度关系为：
c（M）＜c（N），C项错误；恒温恒压下，x不论为何值，起始时向N容器中充入任意值的C，一边倒后，A与B的物质的量之比都是1∶2，为等效平衡，反应物的浓度相同，即平衡后N容器中A的浓度均相等，D项正确。
[答案] D
9．（2017·武汉调研）一定温度下，密闭容器中进行反应：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g） ΔH＜0。
测得v正（SO2）随反应时间（t）的变化如图所示。
下列有关说法正确的是（ ）
A．t2时改变的条件是：
只加入一定量的SO2
B．在t1时平衡常数K1大于t3时平衡常数K2
C．t1时平衡混合气的M1大于t3时平衡混合气的M2
D．t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数
[解析] t2时SO2的正反应速率瞬间变大，然后逐渐降低，最终和要平衡相同，说明平衡并没有发生移动，改变的条件应该是按原比例恒压充入反应物，A项错误；平衡常数只与温度有关，则在t1时平衡常数K1等于t3时平衡常数K2，B项错误；根据以上分析可知，t1时平衡混合气的M1等于t3时平衡混合气的M2，C项错误；根据以上分析可知t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数，D项正确。
[答案] D
10．（2017·湖北4月调研）在不同温度下按照相同物质的量投料发生反应：
CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH<0，测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示，有关说法正确的是（ ）
A．反应温度：
T1>T2
B．正反应速率：
v正（y）＝v正（w）
C．混合气体密度：
ρ（x）>ρ（w）
D．混合气体平均摩尔质量：
M（y）[解析] 该反应为放热反应，温度越低，CO的转化率越大，则T1＜T2＜T3，A项错误；由图可知，y、w两点温度相同，压强：
y＞w，故v正（y）＞v正（w），B项错误；由图可知，x、w两点压强相同，平衡时x点CO转化率更高，正反应体积减小，这说明x点容器容积更小，混合气体的质量相等，则混合气体的密度：
ρ（x）>ρ（w），C项正确；CO的转化率越大，n总越小，由M＝m/n可知，y点n总小，则M（y）＞M（z），D项错误。
[答案] C
11．（2017·全国卷Ⅱ）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
回答下列问题：
（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1－丁烯（C4H8）的热化学方程式如下：
①C4H10（g）===C4H8（g）＋H2（g） ΔH1
已知：
②C4H10（g）＋
O2（g）===C4H8（g）＋H2O（g） ΔH2＝－119kJ·mol－1
③H2（g）＋
O2（g）===H2O（g） ΔH3＝－242kJ·mol－1
反应①的ΔH1为________kJ·mol－1。
图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x________0.1（填“大于”或“小于”）；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是________（填标号）。
A．升高温度B．降低温度
C．增大压强D．降低压强
（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。
图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。
图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是________。
（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。
丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是_______、______；590℃之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是______。
[解析]
（1）根据盖斯定律，用②式－③式可得①式，因此ΔH1＝ΔH2－ΔH3＝－119kJ·mol－1＋242kJ·mol－1＝＋123kJ·mol－1；由a图可以看出，温度相同时，由0.1MPa变化到xMPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，所以x的压强更小，x<0.1。
由于反应①为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动，丁烯的平衡产率增大，因此A项正确、B项错误，反应①正向进行时体积增大，加压时平衡逆向移动，丁烯的平衡产率减小，因此C项错误，D项正确。
（2）一方面H2可以活化催化剂，同时作为反应①的产物，它也会促使平衡逆向移动，从而减少平衡体系中的丁烯的含量。
（3）590℃之前，温度升高时反应速率加快，生成的丁烯会更多，同时由于反应①是吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡体系中会含有更多的丁烯。
而温度超过590℃时，由于丁烯高温会裂解生成短链烃类，所以丁烯产率迅速降低。
[答案]
（1）＋123 小于 AD
（2）氢气是产物之一，随着n（氢气）/n（丁烷）增大，逆反应速率增大
（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行、温度升高反应速率加快 丁烯高温裂解生成短链烃类
12．（2017·湖北宜昌模拟）苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。
在工业上，苯乙烯可由乙苯和CO2催化脱氢制得：
在温度为T1时，此反应的平衡常数K＝0.5。
在2L密闭容器中加入乙苯（g）与CO2，反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol，请回答下列问题：
（1）该时刻的化学反应________（填“已达到”或“未达到”）平衡状态。
（2）下列能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是________（填字母）。
a．v正（CO2）＝v逆（CO2）
b．c（CO2）＝c（CO）＝0.5mol/L
c．混合气体的密度不变
d．CO2的体积分数保持不变
（3）若将反应改为恒压绝热条件下进行，达到平衡状态时，则乙苯的物质的量浓度________（填字母）。
a．大于0.5mol/LB．小于0.5mol/L
c．等于0.5mol/LD．无法确定
[解析]
（1）各组分的浓度均为
＝0.5mol/L，Q＝
＝0.5＝K，则该时刻反应达到平衡状态。
（2）a项，对同一物质来说，正、逆反应速率相等，说明反应已达到平衡状态；b项，结合
（1）可知是平衡状态；c项，在恒容容器中，混合气体的总质量在反应过程中始终没有变化，即密度始终没有变化，与是否达到平衡状态无关；d项，随着反应进行，CO2的体积分数逐渐减小，当CO2的体积分数保持不变时，即达到平衡状态。
（3）该反应为正向吸热、气体分子数增大的反应，若维持恒压绝热，相当于在原平衡的基础上降温，同时增大容器的容积，二者对乙苯浓度的影响无法确定。
[答案]
（1）已达到
（2）abd （3）d
13．（2017·贵阳检测）合成氨工业是贵州省开磷集团的重要支柱产业之一。
氨是一种重要的化工原料，在工农业生产中有广泛的应用。
（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）。
该可逆反应达到平衡的标志是________。
A．3v正（H2）＝2v逆（NH3）
B．单位时间生成mmolN2的同时生成3mmolH2
C．容器内的总压强不再随时间而变化
D．混合气体的密度不再随时间变化
（2）工业上可用天然气原料来制取合成氨的原料气氢气。
某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。
请回答下列问题：
时间/min
CH4（mol）
H2O（mol）
CO（mol）
H2（mol）
0
0.40
1.00
0
0
5
a
0.80
c
0.60
7
0.20
b
0.20
d
10
0.21
0.81
0.19
0.64
①分析表中数据，判断5min时反应是否处于平衡状态________（填“是”或“否”），前5min反应的平均反应速率v（CH4）＝________。
②反应在7～10min内，CO的物质的量减少的原因可能是______（填字母）。
A．减少CH4的物质的量
B．降低温度
C．升高温度
D．充入H2
（3）氨的催化氧化：
4NH3＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g）是工业制硝酸的重要反应。
在1L密闭容器中充入4molNH3（g）和5molO2（g），保持其他条件不变，测得c（NO）与温度的关系如图所示。
该反应的ΔH________（填“＞”、“＜”或“＝”）0；T0温度下，NH3的转化率为________。
[解析]
（1）3v逆（NH3）＝2v正（H2）时反应达到平衡，A项错误；生成mmolN2，必生成3mmolH2，但反应不一定达到平衡，B项错误；此反应为反应前后气体分子数不相等的反应，压强不变可以说明反应达到平衡状态，C项正确；混合气体总质量不变，容器体积不变，所以混合气体的密度始终不变，故混合气体的密度不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。
（2）①根据反应CH4（g）＋H2O（g）CO（g）＋3H2（g），结合表中数据5min时H2为0.60mol，可知CO为0.20mol，即c＝0.20，则a＝0.20,7min时，各物质的物质的量与5min时相同，所以5min时反应达到平衡；v（CH4）＝
＝0.02mol·L－1·min－1。
②10min时，只有CO的物质的量减少，其他物质的物质的量都增加，所以原因只能是充入氢气，使平衡逆向移动，选D。
（3）由图像可知，NO的浓度达到最大值后，随温度升高，NO的浓度又逐渐减小，所以该反应的ΔH＜0，T0时，c（NO）＝3.0mol·L－1，则反应消耗的n（NH3）＝3.0mol，NH3的转化率为
×100%＝75%。
[答案]
（1）C
（2）①是 0.02mol·L－1·min－1 ②D （3）＜ 75%
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