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三轮冲刺--突破化学反应速率与化学平衡专题

三轮冲刺--突破化学反应速率与化学平衡专题
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真题回顾:

1(2021•浙江1月选考)50 mL过氧化氢水溶液,在少量I- 存在下分解:2H2O2=2H2O+O2↑。在一定温度下,测得O2的放出量,转换成H2O2浓度(c)如下表:

t/min

0

20

40

60

80

c/(mol·L-1)

0.80

0.40

0.20

0.10

0.050

下列说法不正确的是(   )

A.反应20min时,测得O2体积为224mL(标准状况)

B20~40min,消耗H2O2的平均速率为0.010mol·L-1·min-1

C.第30min时的瞬时速率小于第50min时的瞬时速率

DH2O2分解酶或Fe2O3代替I-也可以催化H2O2分解

【答案】C

【解析】A项,反应20min时,过氧化氢的浓度变为0.4mol/L,说明分解的过氧化氢的物质的量n(H2O2)=(0.80-0.40)mol/L×0.05L=0.02mol,过氧化氢分解生成的氧气的物质的量n(O2)=0.01mol,标况下的体积V=n·Vm=0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mLA正确;B项,20~40min,消耗过氧化氢的浓度为(0.40-0.20)mol/L=0.20 mol·L-1,则这段时间内的平均速率v===0.010 mol·L-1·min-1B正确;C项,随着反应的不断进行,过氧化氢的浓度不断减小,某一时刻分解的过氧化氢的量也不断减小,故第30min时的瞬时速率大于第50min时的瞬时速率,C错误;D项,I-在反应中起到催化的作用,故也可以利用过氧化氢分解酶或Fe2O3代替,D正确;故选C

2(2020•浙江1月选考)在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O,能得到无水MgCl2。下列说法不正确的是(    )

AMgCl2·nH2O(s)=MgCl2·(n1)H2O(s)H2O(g)ΔH0

BMgCl2·2H2O(s)=Mg(OH)2(s)2HCl(g)HCl气流可抑制反应进行

CMgCl2·H2O(s)=Mg(OH)Cl(s)HCl(g),升高温度,反应更易发生

DMgCl2·4H2O(s)=MgCl2·2H2O(s)2H2O(g)HCl气流可抑制反应进行

【答案】D

【解析】A项,MgCl2·nH2O的失水反应是吸热反应,焓变ΔH0,故A正确;B项,在HCl气流中,能使MgCl2·2H2O的水解平衡向逆反应方向移动,抑制反应进行,故B正确;C项,MgCl2·H2O的水解反应是吸热反应,升高温度,水解平衡向正反应方向移动,促进反应进行,故C正确;D项,MgCl2·4H2O的失水反应没有氯化氢生成,HCl气流对反应没有影响,故D错误;故选D

3(2020•浙江1月选考)一定温度下,在2 L的恒容密闭容器中发生反应A(g)2B(g)3C(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:

n/mol

t/min

n(A)

n(B)

n(C)

0

2.0

2.4

0

5



0.9

10

1.6



15


1.6


下列说法正确的是(    )

A0~5 minA表示的平均反应速率为

B.该反应在10 min后才达到平衡

C.平衡状态时,

D.物质B的平衡转化率为20%

【答案】C

【解析】A项,v(C)=,同一反应反应中反应速率之比等于计量数之比,3v(A)=v(C),所以v(A)=,故A错误;B项,15min时,n(B)=1.6mol,消耗了2.4mol-1.6mol=0.8mol,根据方程式可知这段时间内消耗A的物质的量为0.4mol,所以15min时,n(A)=1.6mol,与10minA的物质的量相同,说明10~15min这段时间内平衡没有移动,但无法确定是10min时达到平衡,还是10min前已经达到平衡,故B错误;C项,根据B选项分析可知平衡时消耗的B0.8mol,根据方程式可知生成C的物质的量为1.2mol,浓度为,故C正确;D项,物质B的平衡转化率为,故D错误;故选C

4(2020•浙江7月选考)一定条件下:2NO2(g)N2O4(g)  。在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是(    )

A.温度0℃、压强50 kPa                                   B.温度130℃、压强300 kPa

C.温度25℃、压强100 kPa                            D.温度130℃、压强50 kPa

【答案】D

【解析】测定二氧化氮的相对分子质量,要使测定结果误差最小,应该使混合气体中NO2的含量越多越好,为了实现该目的,应该改变条件使平衡尽可以地逆向移动。该反应是一个反应前后气体分子数减小的放热反应,可以通过减小压强、升高温度使平衡逆向移动,则选项中,温度高的为130℃,压强低的为50kPa,结合二者选D

5(2020•新课标Ⅱ卷)二氧化碳的过量排放可对海洋生物的生存环境造成很大影响,其原理如下图所示。下列叙述错误的是(    )

A.海水酸化能引起HCO3-浓度增大、CO32-浓度减小

B.海水酸化能促进CaCO3的溶解,导致珊瑚礁减少

CCO2能引起海水酸化,其原理为HCO3-H++ CO32-

D.使用太阳能、氢能等新能源可改善珊瑚的生存环境

【答案】C

【解析】A项,海水酸化,H+浓度增大,平衡H++ CO32-HCO3-正向移动,CO32-浓度减小,HCO3-浓度增大,A正确;B项,海水酸化,CO32-浓度减小,导致CaCO3溶解平衡正向移动,促进了CaCO3溶解,导致珊瑚礁减少,B正确;C项,CO2引起海水酸化的原理为:CO2+H2OH2CO3H++ HCO3-HCO3-H++ CO32-,导致H+浓度增大,C错误;D项,使用太阳能、氢能等新能源,可以减少化石能源的燃烧,从而减少CO2的排放,减弱海水酸化,从而改善珊瑚礁的生存环境,D正确;故选C

6(2020•江苏卷)反应可用于纯硅的制备。下列有关该反应的说法正确的是(   )

A.该反应

B.该反应的平衡常数

C.高温下反应每生成1 mol Si需消耗

D.用E表示键能,该反应

【答案】B

【解析】A项,SiCl4H2HCl为气体,且反应前气体系数之和小于反应后气体系数之和,因此该反应为熵增,即△S>0,故A错误;B项,根据化学平衡常数的定义,该反应的平衡常数K=,故B正确;C项,题中说的是高温,不是标准状况下,因此不能直接用22.4L·mol1计算,故C错误;D项,△H=反应物键能总和-生成物键能总和,即△H=4E(SiCl)2E(HH)4E(HCl) 2E(SiSi),故D错误;故选B

7(2020•江苏卷)CH4CO2重整生成H2CO的过程中主要发生下列反应

CH4(g)CO2(g)=2H2 (g)2CO(g)   ΔH=247.1kJ·mol-1

H2(g)CO2(g)=H2O (g)CO(g)   ΔH=41.2kJ·mol-1

在恒压、反应物起始物质的量比n(CH4)n(CO2)=11条件下,CH4CO2的平衡转化率随温度变化的曲线如图所示。下列有关说法正确的是(    )


A.升高温度、增大压强均有利于提高CH4的平衡转化率

B.曲线B表示CH4的平衡转化率随温度的变化

C.相同条件下,改用高效催化剂能使曲线A和曲线B相重叠

D.恒压、800Kn(CH4)n(CO2)=1:1条件下,反应至CH4转化率达到X点的值,改变除温度外的特定条件继续反应,CH4转化率能达到Y点的值

【答案】BD

【解析】A项,甲烷和二氧化碳反应是吸热反应,升高温度,平衡向吸热反应即正向移动,甲烷转化率增大,甲烷和二氧化碳反应是体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷转化率减小,故A错误;B项,根据两个反应得到总反应为CH4(g)2CO2(g) == H2(g)3CO(g) H2O (g),加入的CH4CO2物质的量相等,CO2消耗量大于CH4,因此CO2的转化率大于CH4,因此曲线B表示CH4的平衡转化率随温度变化,故B正确;C项,使用高效催化剂,只能提高反应速率,但不能改变平衡转化率,故C错误;D项,800K时甲烷的转化率为X点,可以通过改变二氧化碳的量来提高甲烷的转化率达到Y点的值,故D正确。故选BD

8(2020•山东卷)13-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻13-丁二烯生成碳正离子();第二步Br -进攻碳正离子完成12-加成或14-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。已知在0℃40℃时,12-加成产物与14-加成产物的比例分别为70:3015:85。下列说法正确的是(   )

A14-加成产物比12-加成产物稳定

B.与0℃相比,40℃13-丁二烯的转化率增大

C.从0℃升至40℃12-加成正反应速率增大,14-加成正反应速率减小

D.从0℃升至40℃12-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度

【答案】AD

【解析】A项,能量越低越稳定,根据图像可看出,14-加成产物的能量比12-加成产物的能量低,即14-加成产物的能量比12-加成产物稳定,故A正确;B项,该加成反应不管生成14-加成产物还是12-加成产物,均为放热反应,则升高温度,不利用13-丁二烯的转化,即在400C时其转化率会减小,故B错误;C项,从00C升至400C,正化学反应速率均增大,即14-加成和12-加成反应的正速率均会增大,故C错误;D项,从00C升至400C,对于12-加成反应来说,化学平衡向逆向移动,即12-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,故D正确;故选AD

9(2020•天津卷)已知[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl- [CoCl4]2-+6H2O  ΔH,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:

以下结论和解释正确的是(    )

A.等物质的量的[Co(H2O)6]2+[CoCl4]2-σ键数之比为3:2

B.由实验可推知△H<0< span="">

C.实验是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动

D.由实验可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-

【答案】D

【解析】A项,1[Co(H2O)6]2+中含有18σ键,1[CoCl4]2-中含有4σ键,等物质的量的[Co(H2O)6]2+[CoCl4]2-所含σ键数之比为18:4=9:2A错误;B项,实验将蓝色溶液置于冰水浴中,溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则逆反应为放热反应,正反应为吸热反应,H>0B错误;C项,实验加水稀释,溶液变为粉红色,加水稀释,溶液的体积增大,[Co(H2O)6]2+[CoCl4]2-Cl-浓度都减小,[Co(H2O)6]2+Cl-的化学计量数之和大于[CoCl4]2-的化学计量数,则瞬时浓度商>化学平衡常数,平衡逆向移动,C错误;D项,实验加入少量ZnCl2固体,溶液变为粉红色,说明Zn2+Cl-结合成更稳定的[ZnCl4]2-,导致溶液中c(Cl-)减小,平衡逆向移动,则由此说明稳定性:[ZnCl4]2->[CoCl4]2-D正确;故选D

10(2020•北京卷)一定温度下,反应I2(g)+H2(g)2Hl(g)在密闭容器中达到平衡时,测得c(I2)=0.11mmol•L-1c(HI)=0.78mmol•L-1。相同度温下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是(注:1mmol•L-1=10-3mol•L-1) (   )


A

B

C

D

c(I2)/mmol•L-1

1.00

0.22

0.44

0.11

c(H2)/mmol•L-1

1.00

0.22

0.44

0.44

c(HI)/mmol•L-1

1.00

1.56

4.00

1.56

【答案】C

【解析】题目中缺少c(H2),则无法计算K,则不能通过QcK的关系判断平衡的移动方向,但可比较4个选项中Qc的大小关系,Qc越大,则可能逆向移动。Qc(A)==1Qc(B)==50.28Qc(C)==82.64Qc(D)==50.28Qc(C)的值最大,故选C

11(2020•江苏卷)CO2/ HCOOH循环在氢能的贮存/释放、燃料电池等方面具有重要应用。

(1)CO2催化加氢。在密闭容器中,向含有催化剂的KHCO3溶液(CO2KOH溶液反应制得)中通入H2生成HCOO-,其离子方程式为__________;其他条件不变,HCO3-转化为HCOO-的转化率随温度的变化如图-1所示。反应温度在40℃~80℃范围内,HCO3-催化加氢的转化率迅速上升,其主要原因是_____________

(3) HCOOH催化释氢。在催化剂作用下, HCOOH分解生成CO2H2可能的反应机理如图-3所示。

①HCOOD催化释氢反应除生成CO2外,还生成__________(填化学式)

研究发现:其他条件不变时,以 HCOOK溶液代替 HCOOH催化释氢的效果更佳,其具体优点是_______________

【答案】(1)HCO3-+H2HCOOˉ+H2O    温度升高反应速率增大,温度升高催化剂的活性增强

(3)①HD    ②提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度

【解析】(1)含有催化剂的KHCO3溶液中通入H2生成HCOOˉ,根据元素守恒和电荷守恒可得离子方程式为:HCO3-+H2HCOOˉ+H2O;反应温度在40℃~80℃范围内时,随温度升高,活化分子增多,反应速率加快,同时温度升高催化剂的活性增强,所以HCO3-的催化加氢速率迅速上升。(3)①根据分析可知HCOOD可以产生HCOOˉD+,所以最终产物为CO2HD(HˉD+结合生成)②HCOOK是强电解质,更容易产生HCOOˉK+,更快的产生KHKH可以与水反应生成H2KOH,生成的KOH可以吸收分解产生的CO2,从而使氢气更纯净,所以具体优点是:提高释放氢气的速率,提高释放出氢气的纯度。

模拟训练:

1.(2021·浙江省名校协作体高三选考模拟)0.1 mol·L-1的银氨溶液中存在如下平衡:Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O,下列说法正确的是(    )

A.向溶液中加一定浓度的氨水,该平衡可能正向移动

B.该反应是一个水解反应

C.向溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,产生白色沉淀,再加入氢氧化钠沉淀至过量沉淀减少

D.温度升高有利于该反应平衡正向移动,是由于促进了NH3·H2O电离降低了溶液中NH3·H2O浓度

【答案】C

【解析】A项,向溶液中加一定浓度的氨水,平衡Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O逆向移动,A错误;B项,溶液中存在的平衡为络合物平衡,不是水解反应,B错误;C项,向溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,一水合氨与氢离子结合,平衡正向移动,产生白色沉淀,再加入氢氧化钠沉淀至过量,一水合氨的量增加,平衡逆向向移动,所以沉淀减少,故C正确;D项,由于络合物平衡为吸热反应,所以温度升高有利于该反应平衡正向移动,故D错误;故选C。

2(2021·浙江省温州市高三适应性考试)某温度下,1 mol乙醇和氢溴酸的混合溶液共20 mL,发生反应C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O30 min时测得生成溴乙烷的产量为0.3 mol(反应中体积变化忽略不计)。下列说法正确的是(    )

A.加入适量水,有利于生成溴乙烷

B.若将反应物的量加倍,则两种反应物平衡转化率之比变大

C0~10 min的平均反应速率:v(C2H5OH)=0.5 mol·L1·min1

D.若将氢溴酸改用NaBr(s)与浓硫酸,溴乙烷的产量可能会上升

【答案】D

【解析】A项,加入适量水,C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O平衡逆向移动,不利于生成溴乙烷,A不正确;B项,若将反应物的量加倍,有利于平衡正向移动,由于不知道开始时C2H5OHHBr的物质的量比值,无法确定两种反应物平衡转化率之比是变大还是变小,B不正确;C项,30 min时测得生成溴乙烷的产量为0.3 mol,只能算出0~30 min的平均反应速率:v(C2H5OH)=0.5 mol·L1·min1,无法算出0~10 min的平均反应速率,C不正确;D项,若将氢溴酸改用NaBr(s)与浓硫酸,则由于浓硫酸会吸收反应生成的水,从而促进平衡正向移动,使溴乙烷的产量可能会上升,D正确;故选D

3.(2021·浙江省之江教育评价高三联考)二氧化碳催化加氢制甲醇的反应为3H2(g)+CO(g) H2O(g)+CH3OH(g) H<0< span="">。下列说法正确的是(    )

A.增大压强,平衡正向进行,该反应的平衡常数K增大

B.升高温度可使该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小

C.温度越低越有利于该反应的进行,从而提高甲醇的生产效率

D.使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数

【答案】D

【解析】A项,因3H2(g)+CO(g) H2O(g)+CH3OH(g)是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡向正向进行,但平衡常数K不变,平衡常数K只与温度有关,故A错误;B项,升高温度可使该反应的正、逆反应速率均增大,故B错误;C项,反应的正反应是放热反应,在一定范围内,降低温度有理于平衡向正向移动,能提高甲醇的生产效率,温度过低不利于反应的进行,故C错误;D项,使用高效催化剂,可降低反应的活化能,增大活化分子百分数,增加反应速率,故D正确;故选D。

4.(2021•衢州市高三教学质量检测)已知铬酸根和重铬酸根离子间存在如下平衡:2CrO42- (黄色)+2H+Cr2O72- (橙色)+H2O,平衡常数K=1014,当c(Cr2O72-)=c(CrO42-)=0.1 molL-1时溶液呈橙黄色。下列说法不正确的是(   )

A.根据平衡常数计算得该溶液pH=6.5

B.在该溶液中加入Na2CO3固体,平衡向逆方向移动

C.在该溶液中加入Ba(NO3)2固体,产生BaCrO4沉淀,溶液可能变黄色

D.CrO3溶于水得到CrO42-、Cr2O72-的混合溶液,是橙红色的强氧化剂

【答案】C

【解析】A项,根据平衡常数的含义可知K=,由于K=1014,当c (Cr2O72-)=c(CrO42-)=0.1 molL-1时,=1014c(H+)= ×10-7 molL-1,则溶液pH=-lgc(H+)=7-=6.5,A正确;B项,在该溶液中加入Na2CO3固体,Na2CO3电离产生的CO22-会与溶液中的H+反应产生HCO3-,使溶液中c(H+)降低,化学平衡向逆方向移动,B正确;C项,在该溶液中加入Ba(NO3)2固体,Ba(NO3)2产生的Ba2+与溶液中的CrO42-形成BaCrO4沉淀,导致平衡逆向移动,但由于未指明加入Ba(NO3)2固体的量的多少,不能确定溶液c(CrO42-)的浓度大小,最终溶液可能显浅黄色,也可能变为无色,C错误;D项,CrO3溶于水得到CrO42-、Cr2O72-的混合溶液,CrO42-、Cr2O72-中Cr元素化合价为+6价,具有强氧化性,是橙红色的强氧化剂,D正确;故选C。

5.(2021•浙江富阳、浦江、新昌三校高三第三次联考)已知:[Cu(NH3)4]SO4易溶于水,难溶于酒精。溶液中存在平衡:I.[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3和II.铜离子的水解平衡。下列说法不正确的是(   )

A.[Cu(NH3)4]SO4可通过CuSO4溶液与过量氨水作用得到,其水溶液呈碱性

B.加热[Cu(NH3)4]SO4溶液,上述平衡I正向移动,Cu2+浓度增大

C.加热浓缩[Cu(NH3)4]SO4溶液,再冷却结晶,获得产品中混有CuSO4晶体

D.向[Cu(NH3)4]SO4溶液中,缓慢逐滴加入乙醇,可析出大颗粒[Cu(NH3)4]SO4晶体

【答案】C

【解析】A项,结合原子守恒可写出方程式为:CuSO4+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]SO4+4H2O,[Cu(NH3)4]SO4溶液中,[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3,产生的氨气溶于水电离出OH-,同时Cu2+水解产生H+,且电离出OH-的量远远大于水解产生的H+的量,导致溶于显碱性,A正确;B项,加热[Cu(NH3)4]SO4溶液,氨气快速逸出,[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3正向移动,B正确;C项,加热浓缩[Cu(NH3)4]SO4溶液,氨气快速逸出,[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3正向移动,再冷却结晶,获得CuSO4晶体,而不是混有CuSO4晶体,C错误;D项,[Cu(NH3)4]SO4难溶于酒精,也就是乙醇,故加入乙醇后,[Cu(NH3)4]SO4的溶解度减小,可析出大颗粒[Cu(NH3)4]SO4晶体,D正确。故选C。

6.(2021•浙江省嘉兴市高三教学测试)将一定量的氨基甲酸铵置于2L恒容真空密闭容器中,在一定温度下达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。不同温度下的平衡数据如下表:

温度(℃)

15

20

25

30

35

平衡时气体总浓度(×10-3mol·L1)

2.40

3.40

4.80

6.80

9.40

下列说法正确的是(    )

A.该反应在低温条件下自发

B.氨气的体积分数不变,可以判断反应达到了平衡状态

C.其他条件不变时将容器体积变为1L,NH3平衡浓度不变

D.若25℃时达到平衡所需时间为2min,则0~2min用CO2表示的平均反应速率为4×104mol·L-1·min-1

【答案】C

【解析】A项,由表格中数据可知,温度越高,平衡气体总浓度增大,则升高温度,平衡正向移动,△H>0,由化学计量数可知△S>0,△HT△S<0< span="">的反应可自发进行,则该反应在高温下可自发进行,故A错误;B项,NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),生成物中氨气与CO2始终按2:1生成,则氨气的体积分数始终不变,不能说明该反应达到了平衡状态,故B错误;C项,其他条件不变时将容器体积变为1L,等同于体积减小了原来的一半,单位体积内物质的量是原来物质的量的2倍,则NH3平衡浓度不变,故C正确;D项,25℃时,平衡气体总浓度为4.8×103mol/L,根据反应可知CO2,则(CO2)=,故D错误;故选C。

7.(2021•浙江省精诚联盟高三适应性联考)在一密闭容器中,反应 aA(g)bB(g)+cC(s)达平衡后容器体积为 2L,保持温度不变,将容器的体积由2L 变为3L,当达到新的平衡时,B 的浓度是原来的 50%,下列说法正确的是(         )

A.平衡向正反应方向移动       B.物质C 的浓度减小

C.物质B 的质量分数增加       D.体系的熵增大

【答案】D

【解析】A项,假设平衡不动,则 B 的浓度为原来的 66.7%>50%,所以 B 少了,平衡向逆反应方向移动,A错误;B项,C 为固体,不用其表示浓度,B错误;C项,物质B 的质量分数应该减小,C错误;D项,减压平衡逆向移动,则a>b,体系的熵增大,D正确;故选D。

8.(2021•浙江省强基联盟高三12月统测)苯酚溶液与1mL0.1 mol·Lˉ1FeCl3溶液发生反应:FeCl3+6C6H5OHH3[Fe(C6H5O]+3HCl

,达到平衡。下列说法不正确的是(    )

A.向溶液中滴加FeCl3溶液后,平衡正向移动,紫色加深

B.向溶液中加入苯,观察到上层(苯层)为无色,下层(水层)紫色褪去

C.加入次氯酸钠固体,平衡正向移动,紫色加深

D.加热至溶液沸腾,溶液由紫色变成棕黄色,可闻到苯酚气味且产生了红褐色沉淀

【答案】C

【解析】A项,向溶液中滴加FeCl3溶液,增大反应物浓度,促使平衡正向移动,从而使H3[Fe(C6H5)6]浓度增大,溶液的紫色加深,A正确;B项,向溶液中加入苯,苯不溶于水且密度比水小,萃取苯酚并浮在水面上,可观察到上层(苯层)为无色,反应物浓度减小,平衡逆向移动,H3[Fe(C6H5)6]浓度不断减小,最终下层(水层)紫色褪去,B正确;C项,加入次氯酸钠固体,会将苯酚氧化,从而减小反应物浓度,促使平衡逆向移动,溶液的紫色变浅甚至消失,C不正确;D项,加热至溶液沸腾,苯酚挥发,FeCl3发生水解,从而生成Fe(OH)3沉淀,由于反应物浓度减小,平衡逆向移动,所以溶液由紫色变成棕黄色,并可闻到苯酚气味,D正确;故选C。

9.(2021•浙江省十校联盟高三联考)在恒温条件下,向盛有食盐的2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO2、0.2moI NO和0.1mol Cl2,发生如下两个反应:

①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  △H1<0平衡常数K1

②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)    △H2<0平衡常数K2

10分钟时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,10分钟内用 ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min)。下列说法正确的是(   )

A.平衡时NO2的转化率为50%

B.平衡后c(NO)=2.5×10-2mol·L-1

C.其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,则平衡常数K2增大

D.反应4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数为K12-K2

【答案】A

【解析】A项,10min时反应达到平衡,测得容器内体系的压强减少20%,则平衡时混合气体总物质的量为(0.2+0.2+0.1)mol×(1-20%)=0.4mol,10min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(L·min),则平衡时n(ClNO)=7.5×10-3mol/(L•min)×10min×2L=0.15mol,设①中反应的NO2为xmol,②中反应的Cl2为ymol,则:

则0.5x+2y=0.15,(0.2-x+0.2-2y+0.1-y)+0.5x+2y=0.4,联立方程,解得x=0.1、y=0.05,故平衡时NO2的转化率为,故A正确;B项,由A项分析,平衡后c(NO)=,故B错误;C项,平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,则其它条件保持不变,反应在恒压条件下进行,平衡常数K2不变,故C错误;D项,①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g)  △H1<0平衡常数K1;②2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)    △H2<0平衡常数K2;由盖斯定律可知,由①×2-②可得反应4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g),则4NO2(g)+2NaC1(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数,故D错误;故选A。

10(2021·河北省五个一名校联盟高三联考)硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的磺化试剂,其可利用SO2(g)+ Cl2 (g) SOCl2 (g)  H<0< span="">制备。1000C时,该反应的压强平衡常数,在恒温恒容的容器中发生反应,下列说法正确的是(    )

A.已知硫酰氯结构式为,硫酰氯每个原子均达到8电子稳定结构

B.容器内气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡

C.温度升高,平衡逆向移动,反应的压强平衡常数增大

D.上述制备硫酰氯的反应,在高温下自发

【答案】B

【解析】A项,已知硫酰氯结构式为,硫原子的最外层电子全部参与成键,所以硫原子已达12个电子,A错误;B项,因为反应体系中反应物和生成物都是气体,正向气体体积减小的反应,所以只不达到平衡状态,气体的总物质的量都在变化,则气体的平均摩尔质量也在变化,当容器内气体的平均摩尔质量不变时,反应达到平衡,B正确;C项,该反应正向为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,反应的压强平衡常数减小,C错误;D项,该反应为气体体积减小的反应,△S<0,又因为△H0,在低温时易自发进行,D错误;故选B

11(2021·江苏苏州市高三质检)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵,通过以下两步反应可实现NH4Cl分解产物的分离:

NH4Cl(s)+MgO(s)NH3(g)+Mg(OH)Cl(s)  ΔH=+61.34kJ·mol-1

Mg(OH)Cl(s)HCl(g)+MgO(s)  ΔH=+97.50kJ·mol-1

下列说法不正确的是(    )

A.反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)ΔH=+158.84kJ·mol-1

B.两步反应的ΔS均大于0

CMgONH4Cl分解反应的催化剂

D5.35gNH4Cl理论上可获得标准状况下的HCl2.24L

【答案】C

【解析】A项,由盖斯定律,两式相加可得:NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g) ΔH=+158.84kJ·mol-1A正确;B项,气体混乱度越大,S越大,则两步反应的ΔS均大于0B正确;C项,MgO参与了NH4Cl分解,不是催化剂,C错误;D项,5.35gNH4Cl的物质的量,由反应NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g),可生成0.1molHCl,标准状况下体积为V=nVm=2.24LD正确;故选C

12(2021·河北衡水市衡水中学高三二模)T0C时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和一定量的H2发生反应:CO2(g)2H2(g)HCHO(g)H2O(g)  H0。若起始时容器内气体压强为1.2kPa,达到平衡时,HCHO的分压与起始的关系如图所示:

下列说法不正确的是(    )

A.若5min到达c点,则v(H2)= 0.12 mol˙L-1˙min-1

Bb点的化学平衡常数KP3.5   

Cc点时,再加入CO2(g)H2O(g),使二者分压均增大0.05kPaα(H2)减小

D.容器内H2O的体积分数保持不变,说明达到平衡状态

【答案】C

【解析】,投入;在恒容容器内,反应前混合气的,则反应后;根据化学反应列三段式得:

A项,A正确;B项,b点和c点温度相同,平衡常数相同,故B项正确;C项,再加入CO2(g)H2O(g),使二者分压均增大0.05kPa,则,化学平衡向右移动,故H2的转化率增大,C项错误;D项,在2L容器内H2O的体积分数保持不变,各物质的浓度保持不变,反应达到平衡状态,D项正确;故选C

13(2021·山东德州市高三一模)在体积为1L的恒容密闭容器中充人一定量的 H2S气体,平衡时三种组分的物质的量与温度的关系如图所示,下列说法正确的是(    )

A.反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)在温度 T1时的平衡常数大于温度为 T2 时的平衡常数

BX点和 Y点的压强之比为1516

CT1时,若起始时向容器中充入5mol H2S气体,则平衡时 H2S的转化率小于50%

DT2时,向Y点容器中再充入与mol H2S和与mol H2,重新平衡前 v()<v(< span="">)</v(<>

【答案】C

【解析】A项,在体积为1L的恒容密闭容器中充入一定量的H2S气体,可逆反应为2H2S(g)S2(g)+2H2(g),随着温度升高,平衡时反应物的物质的量降低,平衡正向移动,反应吸热。反应2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的△H0A错误;B项,根据理想气体方程PV=nRT(R为常数)可知,在同体积环境下,压强之比与温度和物质的量均有关,温度未知,X点和Y点的压强之比是未知,B错误;C项,T1时,硫化氢和氢气的平衡时物质的量相同,即反应转化的硫化氢和剩余的硫化氢的量相同,转化率为50%;可以计算出初始H2S4mol,若起始时向容器中充入5molH2S增大压强,平衡逆向移动,H2S的转化率小于50%C正确;D项,T2时,向Y点容器中再充入molH2SmolH2,但是之前加入的物质的量未知,无法根据Qc判断正逆方向速率大小,D错误;故选C

14(2021·山东日照市高三一模)恒容密闭容器中充入3mol CH46mol H2S,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g),温度变化对平衡时各组分的物质的量分数的影响如下图所示:

下列说法错误的是(    )

A.当满足2v(H2S)=v(H2)时,反应达到平衡状态

B.采用高温、低压条件,有利于提高CH4的平衡转化率

C.图中M点时,保持温度不变,再向容器中充入3molCH46moH2S,达到新平衡时,CH4的物质的量分数小于H2

D.图中N点对应温度下,以物质的量分数表示的化学平衡常数

【答案】C

【解析】A项,反应速率比等于化学计量数之比,2v(H2S)=v(H2)表示正逆反应方向,能说明达到平衡状态,故A正确;B项,由图知,温度升高,CH4的物质的量分数减小,说明平衡正向移动,该反应的气体分子数增大,则减小压强,平衡正移,则采取高温、低压条件,平衡正向移动,有利于提高CH4的平衡转化率,故B正确;C项,恒容密闭容器中,达平衡时,向容器内加入3molCH46molH2S,建立等效平衡,相当于增大一倍压强,则平衡逆向移动,新平衡时,CH4的物质的量分数大于H2的,故C错误;D项,N点温度下,设CH4转化了xmol,列三段式:

由图知NH2SH2的平衡物质的量分数相等,则6-2x=4x,解得x=1,则平衡时总的物质的量为2+4+1+4=11,以物质的量分数表示的化学平衡常数为,故D正确;故选C

15(2021·山东省济南市平阴县高三质检)在催化剂作用下,向刚性容器中按物质的量比11充入甲醇和异丁烯(R表示),分别在T1T2两个温度下发生反应生成有机物WCH3OH(g)R(g)W(g)  ΔH。异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(    )

AT1>T2ΔH>0

BvM=vB>vA

C.维持T2不变,再向容器中充入1 mol W,新平衡时W的百分含量减小

DT1时,容器内起始总压为p0 kPa,则用分压表示的该反应的平衡常数Kp=kPa-1

【答案】D

【解析】A项,先拐先平数值大T1先拐,所以T1>T2,由T2T1,温度升高,异丁烯的转化率降低,即平衡逆向移动,逆向为吸热反应,则ΔH0A项不符合题意;

B项,温度相同时,M点和B点异丁烯的转化率相同,即异丁烯的浓度相同,有,但是M点对应的温度T1偏高,所以vM()>vB()B项不符合题意;C项,其他条件不变,再冲入1molW,使R的转化率提高,而W自身的转化率降低,此时W的百分含量会相应升高,C项不符合题意;D项,假设甲醇和异丁烯的初始物质的量都是1molT1时异丁烯的转化率为80%,则消耗的异丁烯为0.8mol,列出三段式:

 

平衡时总物质的量为0.2+0.2+0.8=1.2mol,因为是刚性容器,所以容器体积不变,则压强改变,初始压强为p0,平衡时压强为,则kPa-1D项符合题意;故选D

16(2021·浙江省镇海中学高三选考模拟)已知反应2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g)ΔH。根据理论计算,在恒压、起始物质的量之比n(CO2)n(H2)=13条件下,该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

实验发现,在实际反应过程中还可能生成C3H6C3H8C4H8等副产物。下列有关说法正确的是(    )

A.由理论计算可知,ΔH>0

B.理论计算图中曲线d表示的是平衡时C2H4物质的量分数的变化

C.在实际反应中,450K达到平衡时,n(C2H4)n(H2O)41

D.在实际反应中,改用选择性更好的催化剂不能提高C2H4的产率

【答案】B

【解析】由题中信息可知,两反应物初始投料之比等于化学计量数之比,由图中曲线的起点坐标可知,ca所表示的物质的物质的量分数之比为1: 3db表示的物质的物质的量分数之比为1: 4,则结合化学计量数之比可以判断,表示乙烯变化的曲线是d,表示二氧化碳变化曲线的是cA项,图中曲线的变化趋势可知,升高温度,乙烯的物质的量分数减小,则化学平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,ΔH0A项错误;B项,由题分析可知曲线d表示的是平衡时C2H4物质的量分数的变化,B项正确;C项,实验发现,在实际反应过程中还可能生成C3H6C3H8C4H8等副产物,根据碳元素守恒,故实际反应中,450K达到平衡时,n(C2H4)n(H2O)14C项错误;D项,实际反应中,选择合适的催化剂,可以加快化学反应速率,同时还可以提高目标产品的选择性,减少副反应的发生,故改用选择性更好的催化剂能提高C2H4的产率,D项错误;故选B

17(2021·山东济宁市高三一模)法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应如下:

主反应:2NH3(g)+ 4NO(g)+ O2(g)4N2(g)+6H2O(g )  ΔH

副反应:4NH3(g)+ 5O2(g)4NO (g)+6H2O(g )

相同条件下,在甲、乙两种催化剂作用下进行上述反应,下列说法错误的是(    )

A.工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性

B.投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强

C.图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率

D.相同条件下选择高效催化剂,可以提高NO的平衡转化率

【答案】D

【解析】A项,从题干图中可知,催化剂乙在低温下具有很强的催化活性,从而可以节约能源,故工业上选择催化剂乙的原因是低温下有很强的催化活性,A正确;B项,从图中分析可知,随着温度升高化学平衡逆向移动,即该主反应是一个正反应为放热反应,且正向为气体体积增大的方向,根据勒夏特列原理可知,投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是降低温度、减少压强,B正确;C项,甲催化剂随温度升高NO转化率先增大后减小是因为催化剂在温度高的条件下催化活性减小,在催化剂甲作用下,图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率一定不是该温度下的平衡转化率,高于210℃时,NO转化率降低是催化剂活性减低(或副反应增多)C错误;D项,根据勒夏特列原理可知,催化剂只能改变反应速率而不影响化学平衡,故相同条件下选择高效催化剂,不能提高NO的平衡转化率,D错误;故选D

18.(2021•浙江省金丽衢十二校高三联考)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是(    )

A.反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH>0

B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率

C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率

D.380下,c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1,NO平衡转化率为50%,则平衡常数K=2000

【答案】B

【解析】A项,随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO转化率可知,温度越高NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,ΔH<0,故A错误;B项,根据上述分析,X点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故B正确;C项,Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加O2的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO的转化率,故C错误;D项,设NO起始浓度为a mol/L,NO的转化率为50%,则平衡时NO、O2和NO2的浓度分别为0.5amol/L、(5×10-4-0.25a)mol/L、0.5amol/L,根据平衡常数表达式K==2000,故D错误;故选B。

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