版高考化学大一轮专题复习课时作业化学基本理论化学平衡含答案文档格式.docx
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C．为了提高SO2的转化率，应适当提高O2的浓度
D．达到平衡时，SO2的浓度与SO3的浓度相等
能力提升训练
一、单项选择题
1．（2016—2017学年贵州安顺平坝一中期中）COCl2（g）
CO（g）＋Cl2（g） ΔH>
0，当反应达到平衡时，改变一种反应条件，下列示意图正确的是（ ）。
A．①表示随温度升高，平衡常数的变化
B．②表示t1时刻加入催化剂，反应速率随时间的变化
C．③表示恒压条件下，反应物的转化率随充入惰性气体体积的变化
D．④表示CO的体积分数随充入Cl2量的变化
2．（2015年湖南张家界模拟）在密闭容器中充入一定量NO2，发生反应2NO2（g）
N2O4（g） ΔH＝－57kJ·
mol－1。
在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是（ ）。
A．a、c两点的反应速率：
a>
c
B．a、b两点NO2的转化率：
a<
b
C．a、c两点气体的颜色：
a深，c浅
D．由a点到b点，可以用加热的方法
3．（2016—2017学年河北衡水武邑中学期中）已知可逆反应X（g）＋Y（g）
Z（g）（未配平）。
温度为T0时，在容积固定的容器中发生反应各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示。
其他条件相同，温度分别为T1、T2时发生反应，Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。
下列叙述正确的是（ ）。
图a 图b
A．发生反应时，各物质的反应速率大小关系为：
v（X）＝v（Y）＝2v（Z）
B．图a中反应达到平衡时，Y的转化率为%
C．T0℃时，该反应的平衡常数为
D．该反应正反应的反应热ΔH<
4．（2015年重庆卷）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＝
反应前CO的物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol，下列说法正确的是（ ）。
A．升高温度，H2S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7mol
D．CO的平衡转化率为80%
5．（2016届浙江舟山中学期中）臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2（g）＋O3（g）
N2O5（g）＋O2（g），若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图象作出的判断正确的是（ ）。
ABCD
A．0～3s内，反应速率v（O3）＝mol·
L－1·
s－1
B．降低温度，平衡常数增大
C．t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
D．达平衡时，仅改变x，则x为c（O2）
6．T℃时，在一固定容积的密闭容器中发生反应：
A（g）＋B（g）
C（s） ΔH<
0，按照不同配比充入A、B，达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线（实线）所示，下列判断正确的是（ ）。
A．T℃时，该反应的平衡常数值为4
B．c点没有达到平衡，此时反应向逆向进行
C．若c点为平衡点，则此时容器内的温度高于T℃
D．T℃时，直线cd上的点均为平衡状态
7．（2016届山东枣庄三中质检）N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：
2N2O5（g）
4NO2（g）＋O2（g） ΔH＞0，T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：
时间/s
500
1000
1500
c（N2O5）/（mol·
L－1）
下列说法中不正确的是（ ）。
A．500s内N2O5的分解速率为×
10－3mol·
B．T1温度下的平衡常数为K1＝125，平衡时N2O5的转化率为50%
C．达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的
，则c（N2O5）＞mol·
L－1
D．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1＞T2，则K1＜K2
二、非选择题
8．（2016年新课标卷Ⅱ）丙烯腈（CH2===CHCN）是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛（CH2===CHCHO）和乙腈CH3CN等，回答下列问题：
（1）以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈（C3H3N）和副产物丙烯醛（C3H4O）的热化学方程式如下：
①C3H6（g）＋NH3（g）＋
O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g） ΔH＝－515kJ·
mol－1
②C3H6（g）＋O2（g）===C3H4O（g）＋H2O（g） ΔH＝－353kJ·
两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是____________________；
有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是____________________；
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是____________。
（2）图（a）为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应温度为460℃。
低于460℃时，丙烯腈的产率______（填“是”或者“不是”）对应温度下的平衡产率，判断理由是__________________________；
高于460℃时，丙烯腈产率降低的可能原因是____（填标号）。
A．催化剂活性降低B．平衡常数变大
C．副反应增多D．反应活化能增大
图（a） 图（b）
（3）丙烯腈和丙烯醛的产率与n（氨）/n（丙烯）的关系如图（b）所示。
由图可知，最佳n（氨）/n（丙烯）约为________，理由是________________________。
进料氨、空气、丙烯的理论体积约为________。
9．（2015年新课标卷Ⅱ）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、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主要反应如下：
①CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH1
②CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g） ΔH2
③CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH3
回答下列问题：
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：
由此计算ΔH1＝__________kJ·
mol－1，已知ΔH2＝－58kJ·
mol－1，则ΔH3＝__________kJ·
化学键
H—H
C—O
C
O
H—O
C—H
E/（kJ·
mol－1）
436
343
1076
465
413
（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为____________；
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__________________
__________________________________________________________。
（3）合成气的组成n（H2）/n（CO＋CO2）＝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_________________________________________________________________________。
①②
10．（2016届安徽四校联考）汽车尾气作为空气污染的主要来源之一，其中含有大量的有害物质，包括CO、NOx、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等。
对汽车尾气的治理使环境工作者面临了巨大的挑战。
试回答下列问题：
（1）用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
已知：
①CH4（g）＋4NO（g）===2N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－1160kJ·
②CH4（g）＋4NO2（g）===4NO（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－574kJ·
则CH4将NO2还原成N2，生成CO2和水蒸气的热化学方程式是______________________。
（2）NOx也可被NaOH溶液吸收而生成NaNO3、NaNO2，已知某温度下，HNO2的电离常数Ka＝×
10－4mol·
L－1，NO
的水解常数为Kh＝×
10－10mol·
L－1，则该温度下水的离子积常数＝______（用含Ka、Kh的代数式表示），此时溶液的温度______25℃（“＞”“＜”或“＝”）。
（3）化工上利用CO合成甲醇，反应的热化学方程式为：
CO（g）＋2H2（g）
CH3OH（g） ΔH＝－kJ·
不同温度下，CO的平衡转化率如
图所示。
图中T1、T2、T3的高低顺序是____________，理由是________________________________________________________________________。
（4）化工上还可以利用CH3OH生成CH3OCH3。
在体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应：
2CH3OH（g）
CH3OCH3（g）＋H2O（g）。
容器
编号
温度
/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CH3OH
CH3OCH3
H2O
Ⅰ
387
Ⅱ
207
该反应的正反应为________反应（填“吸热”或“放热”），若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OHmol、CH3OCH3mol和H2Omol，则反应将向________方向进行（填“正”或“逆”）。
（5）CH3OH燃料电池在便携式通讯设备、汽车等领域有着广泛的应用。
已知电池工作时的总反应方程式为：
2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O，电池工作时的示意图如上图所示：
质子穿过交换膜移向____电极区（填“M”或“N”），负极的电极反应式为________________________。
【教材习题回扣】
1．A
【能力提升训练】
1．D
2．B 解析：
由图象可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，则a、c两点的反应速率：
c，故A错误；
a、b两点压强相同，但温度不同，a点二氧化氮的体积分数较大，说明a点的转化率较小，即a<
b，故B正确；
NO2为红棕色气体，由图象可知，a、c两点都在等温线上，c的压强大，NO2气体的浓度较大，混合气体颜色较深，故C错误；
升高温度，平衡逆向移动，NO2的体积分数增大，a点到b点二氧化氮体积分数减少，所以不能用加热的方法实现由a点到b点的转变，故D错误。
3．C 解析：
温度为T0时，X的物质的量浓度的变化量为－mol·
L－1＝mol·
L－1，Y的物质的量浓度的变化量为－mol·
L－1，Z的物质的量浓度的变化量为－0）mol·
L－1，该反应方程式为X（g）＋Y（g）
2Z（g），所以发生反应时，各物质的反应速率大小关系为2v（X）＝2v（Y）＝v（Z），故A错误；
Y的转化率＝
×
100%＝%，故B错误；
平衡常数K＝
＝，故C正确；
“先拐先平，数值大”，所以T1>
T2，升高温度，Z的物质的量浓度增大，平衡向正反应方向移动，所以该反应的正反应方向为吸热反应，故D错误。
4．C 解析：
升高温度，H2S浓度增加，说明平衡逆向移动，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，则该反应是放热反应，A错误；
通入CO后，正反应速率瞬间增大，又逐渐减小，B错误；
反应前CO的物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol，设反应前H2S物质的量为n，则：
CO（g）＋H2S（g）
COS（g）＋H2（g）
起始/mol：
10 n 0 0
变化/mol：
2 2 2 2
平衡/mol：
8 n－2 2 2
反应恰好气体分子数目不变，可以利用物质的量代替浓度计算平衡常数，则K＝
＝
＝，解得n＝7，C正确；
根据上述数据，可知CO的平衡转化率为
100%＝20%，D错误。
5．B 解析：
0～3s内，反应速率v（NO2）＝
＝mol·
s－1，由于v（O3）＝
v（NO2），所以v（O3）＝
mol·
s－1＝mol·
s－1，A错误；
根据图示可知反应物的能量高于生成物，因此该反应的正反应是放热反应，降低温度化学平衡向正反应方向移动，则化学平衡常数增大，B正确；
根据图示可知在t1时，v正、v逆都增大，但化学平衡不发生移动，C错误；
氧气是生成物，若增大氧气的浓度，平衡逆向移动，NO2的转化率会降低，D错误。
6．C 解析：
平衡常数等于生成物平衡浓度幂之积除以反应物平衡浓度幂之积，固体和纯液体不写入表达式，A（g）＋B（g）
C（s）的平衡常数K＝
＝，故A错误；
依据图象分析可知，c点浓度商Q<
K，反应正向进行，故B错误；
反应是放热反应，若c点为平衡状态，此时平衡常数小于T℃平衡常数，说明平衡逆向进行，是升温的结果，温度高于T℃，故C正确；
T℃时平衡常数不变，曲线上各点为平衡状态，其他点温度不同不是平衡状态，故D错误。
7．D 解析：
500s内N2O5（g）消耗的浓度＝mol·
L－1－mol·
L－1，分解速率＝
＝×
s－1，故A正确；
由表中数据可知，T1温度下，1000s时反应达到平衡，平衡时c（N2O5）＝mol·
L－1，c（NO2）＝5mol·
L－1，c（O2）＝mol·
L－1，平衡常数K＝
＝125，转化率为
100%＝50%，故B正确；
由于2N2O5（g）
4NO2（g）＋O2（g）是气体体积变大的反应，体积压缩为原来一半时，平衡逆向移动，N2O5的浓度比原来双倍还要多，压缩前c（N2O5）＝mol·
L－1则压缩后c（N2O5）＞mol·
L－1，故C正确；
平衡常数只受温度影响，T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若K1＞K2，反应吸热反应，则T1＞T2，故D错误。
8．
（1）两个反应均为放热量大的反应 降低温度、降低压强 催化剂
（2）不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度的升高而降低 AC
（3）1 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 1∶∶1
解析：
（1）因为两个反应均为放热量大的反应，所以热力学趋势大；
该反应为气体体积增大的放热反应，所以降低温度、降低压强有利于提高丙烯腈的平衡产率；
提高丙烯腈反应选择性的关键因素是催化剂。
（2）因为该反应为放热反应，平衡产率应随温度的升高而降低，反应刚开始进行，尚未达到平衡状态，460℃以前是建立平衡的过程，所以低于460℃时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率。
高于460℃时，丙烯腈产率降低，催化剂在一定温度范围内活性较高，若温度过高，活性降低，A正确；
平衡常数的大小不影响产率，B错误；
根据题意，副产物有丙烯醛，副反应增多导致产率下降，C正确；
反应活化能的大小不影响产率，D错误。
（3）根据图象可知，当n（氨）/n（丙烯）约为1时，该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低；
根据化学反应C3H6（g）＋NH3（g）＋
O2（g）===C3H3N（g）＋3H2O（g），氨气、氧气、丙烯按1∶∶1的体积比加入反应达到最佳状态，而空气中氧气约占20%，所以进料氨、空气、丙烯的理论体积约为1∶∶1。
9．
（1）－99 ＋41
（2）K＝
a 反应①正反应为放热反应，平衡常数随温度升高而减小
（3）减小 反应①正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡体系中CO的量增大，反应③为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动，又使平衡体系中CO的量增大，总结果，随温度升高，CO的转化率减小 p1＞p2＞p3 相同温度下，反应③前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应①正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故增大压强有利于CO的转化率升高
10．
（1）CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－867kJ·
（2）Ka×
Kh ＞
（3）T1＜T2＜T3 该反应为放热反应，温度越高，反应物的转化率越低
（4）放热 正
（5）N CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋
（1）根据盖斯定律分析，（①＋②）×
即可得热化学方程式：
CH4（g）＋2NO2（g）===N2（g）＋CO2（g）＋2H2O（g） ΔH＝－867kJ·
（2）亚硝酸的电离平衡常数Ka＝
；
NO
的水解平衡常数Kh＝
，水的离子积常数Kw＝c（OH－）·
c（H＋）＝Ka×
Kh＝×
10－4×
10－10＝×
10－13，比常温下的水的离子积常数大，说明温度高于25℃。
（3）因为正反应为放热反应，所以温度升高，平衡逆向移动，一氧化碳的转化率减小，所以T1＜T2＜T3。
（4）从表格数据分析，温度越高，平衡时甲醚的物质的量越小，说明升温平衡逆向移动，正反应为放热反应。
从表格数据计算平衡常数＝
＝4，Q＝
<
4，反应将向正反应方向进行。
（5）从图分析，甲醇在负极反应，生成二氧化碳和氢离子，氢离子通过质子交换膜向正极移动，正极为氧气得到电子结合氢离子生成水，右侧产生水，所以右侧为正极，质子向N极移动，负极的电极反应为CH3OH＋H2O－6e－===CO2＋6H＋。
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