2019年高考化学 专题18 化学平衡状态高频考点专练.doc

专题18、化学平衡状态专练1、 高考真题再现1、（2018年北京卷进-7）我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如图。下列说法不正确的是()A生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%BCH4CH3COOH过程中，有CH键发生断裂C放出能量并形成了CC键D该催化剂可有效提高反应物的平衡转化率2、（2018年天津卷-5）室温下，向圆底烧瓶中加入1 mol C2H5OH和含1 mol HBr的氢溴酸，溶液中发生反应：C2H5OHHBrC2H5BrH2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4 和78.5 。下列有关叙述错误的是()A加入NaOH，可增大乙醇的物质的量B增大HBr浓度，有利于生成C2H5BrC若反应物均增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至60 ，可缩短反应达到平衡的时间3、（2018年江苏卷-13）根据下列图示所得出的结论不正确的是()A图甲是CO(g)H2O(g)=CO2(g)H2(g)的平衡常数与反应温度的关系曲线，说明该反应的H0B图乙是室温下H2O2催化分解放出氧气的反应中c(H2O2)随反应时间变化的曲线，说明随着反应的进行H2O2分解速率逐渐减小C图丙是室温下用0.100 0 molL1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 molL1某一元酸HX的滴定曲线，说明HX是一元强酸D图丁是室温下用Na2SO4除去溶液中Ba2达到沉淀溶解平衡时，溶液中c(Ba2)与c(SO)的关系曲线，说明溶液中c(SO)越大c(Ba2) 越小4、（2018年高考全国卷进II-27)CH4CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：(1)CH4CO2催化重整反应为：CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)。已知：C(s)2H2(g)=CH4(g)H75 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H394 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H111 kJmol1该催化重整反应的H_kJmol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。A高温低压B低温高压C高温高压 D低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_mol2L2。(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：由上表判断，催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”)，理由是_。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图1所示，升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是_(填标号)。AK积、K消均增加Bv积减小、v消增加CK积减小、K消增加Dv消增加的倍数比v积增加的倍数大在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为vkp(CH4)p(CO2)0.5(k为速率常数)。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图2所示，则pa(CO2、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为_。5、（2018年全国高考全国卷III-28-（3）)三氯氢硅(SiHCl3)是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：对于反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323 K和343 K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。343 K时反应的平衡转化率_%。平衡常数K343 K_(保留2位小数)。在343 K下：要提高SiHCl3转化率，可采取的措施是_；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有_、_。比较a、b处反应速率大小：va_vb(填“大于”“小于”或“等于”)。反应速率vv正v逆k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算a处的_(保留1位小数)。2、 专项练习1、下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是()A化学反应的焓变与其反应的方向无关B化学反应的焓变直接决定了反应的方向C反应焓变为正值时不利于反应自发进行D焓变为负值的反应都能自发进行2、下列自发反应可用焓判据来解释的是()A2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)H56.7 kJmol1B(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g)H74.9 kJmol1C2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJmol1DCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H178.2 kJmol13、下列反应中，一定不能自发进行的是()A2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)H78.03 kJmol1S1 110 Jmol1K1BCO(g)=C(s，石墨)O2(g)H110.5 kJmol1S89.36 Jmol1K1C4Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)=4Fe(OH)3(s)H444.3 kJmol1S280.1 Jmol1K1DNH4HCO3(s)CH3COOH(aq)=CO2(g)CH3COONH4(aq)H2O(l)H37.30 kJmol1S184.0 Jmol1K14、下列各图中，表示2A(g)B(g)2C(g)(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为()5、在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0，下列分析中不正确的是()A图研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B图研究的是t0时增大压强(缩小容积)或使用催化剂对反应速率的影响C图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且甲使用了催化剂D图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温度较高6、已知：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。在相同温度下，相同容积的恒容容器中，实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化平衡时氨气的体积分数N2H2NH3130放出热量：23.15 kJW10.92.70.2放出热量：Q kJW2则下列关系中正确的是()AW1W2，Q23.15 BW1W2，Q23.15CW1W2，Q23.15 DW1W2，Q23.157、已知可逆反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是()8、如图曲线表示其他条件一定时，反应2NOO22NO2(正反应为放热反应)达到平衡时NO的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v正v逆的点是()Aa点 Bb点 Cc点 Dd点9、某化学科研小组研究合成氨：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HT2)、压强的关系10、汽车尾气中NO产生的反应为N2(g)O2(g)=2NO(g)。一定条件下，等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应，如图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化，曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下，该反应的平衡常数KB温度T下，随着反应的进行，混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度，可判断该反应的H011、向一个绝热恒容密闭容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定条件下使反应CO(g)十H2O(g)CO2(g)H2(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的曲线如图所示，由图可得出的正确结论是()A反应物浓度：a点小于c点Bc点反应进行的程度最大C该反应的正反应为吸热反应Dt1t2时，H2的产率：ab段小于bc段12、在温度相同、容积均为2 L的3个恒容密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温，测得反应达到平衡时的有关数据如下，下列说法正确的是()已知N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol N2、6 mol H22 mol NH3NH3的浓度/molL1c1c2c3反应的能量变化放出Q1 kJ放出Q2 kJ吸收Q3 kJ体系压强/Pap1p2p3反应物转化率123A.2p12p3p2B达到平衡时丙容器中NH3的体积分数最大C231DQ1Q392.413、将一定体积的SO3(g)充入恒容的密闭容器中，发生反应2SO3(g)2SO2(g)O2(g)并达到平衡；保持温度不变，再充入相同体积的SO3(g)，达到新平衡后，与原平衡相比，下列值减小的是()A平均相对分子质量BSO3(g)的转化率Cc(SO3)/c(SO2)Dc2(SO3)/c2(SO2)c(O2)参考答案1、 高考真题再现1、【答案】D2、【答案】D【解析】加入NaOH，c(HBr)减小，平衡向逆反应方向移动，乙醇的物质的量增大，A项正确；增大HBr浓度，平衡向正反应方向移动，有利于生成C2H5Br，B项正确；若反应物按照化学计量数之比加入溶液中，则各物质的平衡转化率相等，故反应物均增大至2 mol，两种反应物平衡转化率之比不变，C项正确；若起始温度提高至60 ，生成物C2H5Br为气态，能够从反应体系中逸出，导致反应不断向正反应方向进行，因此不能缩短反应达到平衡的时间，D项错误。3、【答案】C【解析】图甲中，温度升高，lg K减小，即K减小，说明升高温度平衡逆向移动，则该反应为放热反应，A项正确；图乙中，曲线的斜率的绝对值逐渐减小，说明随着反应进行，H2O2分解速率逐渐减小，B项正确；图丙中，没有滴入NaOH溶液时，0.100 0 molL1HX溶液的pH小于3，则HX为一元弱酸，C项错误；图丁中，曲线上的点均为沉淀溶解平衡的点，c(SO)与c(Ba2)成反比，D项正确。4、【答案】(1)247(2分)A(2分)(2分)(2)劣于(2分)相对于催化剂X，催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小；而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大(2分)AD(2分)pc(CO2)、pb(CO2)、pa(CO2)(2分) 【解析】(1)将已知中3个反应依次记为、，根据盖斯定律2得该催化重整反应的H(111275394) kJmol1247 kJmol1。由于该反应为吸热且气体体积增大的反应，要提高CH4的平衡转化率，需在高温低压下进行。根据平衡时消耗的CO2为1 mol50%0.5 mol，则消耗的CH4为0.5 mol，生成的CO和H2均为1 mol，根据三段式法可知平衡时CH4、CO2、CO和H2的平衡浓度分别为0.75 molL1、0.25 molL1、0.5 molL1、0.5 molL1，则平衡常数K mol2L2。(2)从表格中数据可看出相对于催化剂X，用催化剂Y催化时积碳反应的活化能大，则积碳反应的反应速率小，而消碳反应活化能相对小，则消碳反应的反应速率大，再根据题干信息“反应中催化剂活性会因积碳反应而降低”可知催化剂X劣于催化剂Y。结合图示可知500600 随温度升高积碳量增加，而600700 随温度升高积碳量减少，故随温度升高，K积和K消均增加，且消碳反应速率增加的倍数比积碳反应的大，故A、D正确。由该图象可知在反应时间和p(CH4)相同时，图象中速率关系vavbvc，结合沉积碳的生成速率方程vkp(CH4)p(CO2)0.5，在p(CH4)相同时，随着p(CO2)增大，反应速率逐渐减慢，即可判断：pc(CO2)pb(CO2)pa(CO2)。5、【答案】22(2分)0.02(2分)及时移去产物(1分)改进催化剂(1分)提高反应物压强(浓度)(1分)大于(1分)1.3(3分)2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)开始/mol y 0 0转化/mol 0.22y 0.11y 0.11y平衡/mol 0.78y 0.11y 0.11y代入k正x2SiHCl3k逆xSiH2Cl2xSiCl4得，k正0.782k逆0.112，在a处SiHCl3的转化率为20%，根据三段式法得2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)SiCl4(g)开始/mol y 0 0转化/mol 0.2y 0.1y 0.1ya处/mol 0.8y 0.1y 0.1y则，将代入计算得出v正/v逆1.3。2、 专项练习1、【答案】C【解析】可逆反应的两个反应其焓变的数值相等，但是符号(变化趋势)相反，A项错误；焓变对反应方向有直接影响，但不能决定反应进行的方向，B项错误；焓变为负值的反应多数能自发进行，但有的也不是自发反应，D项错误；焓变为正值，吸收热量，体系能量升高，不利于反应自发进行，C项正确。2、【答案】C【解析】从焓变的角度分析，化学反应由高能状态向低能状态转化，使体系能量降低的趋势，表现为放热反应较易进行。3、【答案】B【解析】根据HTST1，升高温度，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，NH3%减小，与题给图像乙相符，故B项正确；图丙中v正和v逆相交表示v正v逆，此时反应达到平衡，升高温度，平衡向吸热方向移动，v正0，D错误。11、【答案】D12、【答案】D【解析】甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，丙容器投入2 mol NH3，恒温恒容条件下，甲容器与丙容器是等效平衡，各组分的物质的量、百分含量、转化率等完全相等；而甲容器投入1 mol N2、3 mol H2，乙容器加入2 mol N2、6 mol H2，乙中加入量是甲中的2倍，如果恒温且乙容器容积是甲容器的2倍，则甲容器与乙容器为等效平衡，所以乙所到达的平衡，可以看作在恒温且容积是甲容器2倍条件下，到达平衡后，再压缩体积为与甲容器体积相等所达到的平衡，由于该反应是气体体积减小的反应，缩小容器体积，相当于增大压强，平衡正向移动，所以乙中氮气、氢气转化率大于甲的，平衡后乙中氨气含量最高，因此B错误；A项，由上述分析知，甲与丙为等效平衡，p1p3，乙中投料量为甲的2倍，恒温恒容下，乙中相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以乙中压强减小，小于甲的2倍，即2p12p3p2，错误；C项，丙容器中加入2 mol NH3，最后达到和甲相同的平衡状态，若平衡不移动，则转化率131；乙容器投入2 mol N2、6 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，2增大，所以转化率231，错误；D项，甲投入1 mol N2、3 mol H2，丙中投入2 mol NH3，则甲与丙是完全等效的，根据盖斯定律可知，甲与丙的反应的能量变化之和为92.4 kJ，故Q1Q392.4，正确。13、【答案】B