2017届高考化学课时跟踪复习训练题43.doc

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基础课时3　化学平衡常数　化学反应进行的方向

1．(2014·四川理综，7)在10 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g)，发生反应X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)，所得实验数据如下表：
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.10
0.40
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
900
0.10
0.15
b
下列说法正确的是(　　)
A．实验①中，若5 min时测得n(M)＝0.050 mol，则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2mol/(L·min)
B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%
D．实验④中，达到平衡时，b>0.060
解析　实验①中0至5 min内v(N)＝v(M)＝＝1.0×10－3mol/(L·min)，A项错误；实验②中平衡时X、Y、M、N的浓度分别为0.002 mol/L、0.032 mol/L、0.008 mol/L和0.008 mol/L，求得K＝1.0，B项错误；实验③中，平衡时X、Y、M、N的物质的量分别为(单位为mol，略去)0.20－a、0.30－a、a和a，则根据化学平衡常数K＝1.0可求得a＝0.120，则X的转化率为60%，C项正确；根据实验①和②可求出700 ℃和800 ℃时的平衡常数，从而可确定该反应为放热反应，该反应前后气体物质的量不发生改变，故保持温度不变，将实验③中容器容积扩大一倍(相当于向10 L容器中充入X、Y的物质的量分别为0.10 mol、0.15 mol，设为实验⑤)，平衡不移动，X的转化率不变，实验⑤到④为升温过程，升温平衡向左移动，X的转化率降低(小于60%)，则b<0.060，D项错误。
答案　C
2．(2013·重庆理综，7)将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)2G(g)。忽略固体体积，平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示。
压强/MPa
体积分数/%
温度/℃
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1 000
e
f
83.0
①b＜f　②915 ℃，2.0 MPa时E的转化率为60%　③该反应的ΔS＞0　④K(1 000 ℃)＞K(810 ℃)
上述①～④中正确的有(　　)
A．4个 B．3个 C．2个 D．1个
解析　增大压强，平衡逆向移动，G的体积分数减小，b<a<54%，则升高温度G的体积分数增大，所以平衡正向移动，即ΔH>0，所以K(1 000 ℃)>K(810 ℃)；压强为2.0 MPa时，升高温度，平衡正向移动，G的体积分数增大，f>75%，所以f>b；已知915 ℃、2.0 MPa时G的体积分数为75%，设总物质的量为1 mol，则G为0.75 mol，E为0.25 mol。
E(g)＋F(s)2G(g)
始 n(E) 0
转 0.375 mol 0.75 mol
平 0.25 mol 0.75 mol
则n(E)＝0.375 mol＋0.25 mol＝0.625 mol，
E的转化率α(E)＝×100%＝60%。
答案　A
3．[2014·课标全国Ⅰ，28(3)]乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题：
下图为气相直接水合法中乙烯[C2H4(g)＋H2O(g)===C2H5OH(g)　ΔH＝－45.5 kJ·mol－1]的平衡转化率与温度、压强的关系 (其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。

(1)列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp＝________(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数)。
(2)图中压强p1、p2、p3、p4的大小顺序为______________，理由是___________________________________________________________________。
(3)气相直接水合法常用的工艺条件为：磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强6.9 MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1。乙烯的转化率为5%。若要进一步提高乙烯的转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有________、________。
解析　(1)Kp＝＝＝＝0.07(MPa)－1。
(2)C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)是一个气体体积减小的反应，相同温度下，增大压强，平衡向正反应方向移动，C2H4的转化率提高，所以p4>p3>p2>p1。
(3)依据反应特点及平衡移动原理，提高乙烯转化率还可以增大H2O与C2H4的比例，或将乙醇及时液化分离出去等。
答案　(1)＝＝＝0.07(MPa)－1
(2)p4>p3>p2>p1　反应分子数减少，相同温度下，压强升高，乙烯转化率提高
(3)将产物乙醇液化移去　增加nH2O∶nC2H4比
4．(2014·新课标全国卷Ⅱ，26)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。

回答下列问题：
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100 ℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0～60 s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。
(2)100 ℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s后又达到平衡。
a．T________100 ℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是________。
b．列式计算温度T时反应的平衡常数K2________。
(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是___________________________。
解析　(1)由题意及图示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol的N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高混合气体的颜色变深，说明反应向生成NO2的方向移动，即向正反应方向移动，所以正反应为吸热反应，即ΔH>0；由图示知60 s时该反应达到平衡，消耗N2O4为0.100 mol·L－1－0.040 mol·L－1＝0.060 mol·L－1，根据v＝可知：v(N2O4)＝＝0.001 0 mol·L－1·s－1；
由图中NO2和N2O4的平衡浓度，可求：
K1＝＝＝0.36。
(2)100 ℃时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)降低，说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动，根据勒夏特列原理，温度升高，向吸热反应方向移动，即向正反应方向移动，故T>100 ℃；由c(N2O4)以0.002 0 mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10 s又达到平衡，可知此时消耗的c(N2O4)为0.002 0 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1，由三段式；
N2O4(g) 2NO2(g)
起始量/(mol·L－1)　　0.040 　　0.120
转化量/(mol·L－1) 0.020 0.040
平衡量/(mol·L－1) 0.020 0.160
K2＝＝≈1.3。
(3)温度T时反应达到平衡后，将反应容器的容积减小一半，压强增大，平衡会向气体体积减小的方向移动，该反应的逆反应为气体体积减小的反应，故平衡向逆反应方向移动。
答案　(1)大于　0.001 0　0.36 mol·L－1
(2)①大于　正反应吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高
②平衡时，c(NO2)＝0.120 mol·L－1＋0.002 0 mol·L－1×10 s×2＝0.160 mol·L－1
c(N2O4)＝0.040 mol·L－1－0.002 0 mol·L－1·s－1×10 s＝0.020 mol·L－1
K2＝≈1.3
(3)逆反应　将反应容器的体积减小一半，即增大压强，当其他条件不变时，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动，即向逆反应方向移动
5．[2015·浙江理综，28(2)(3)(4)]乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：

(1)维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________(用α等符号表示)。
(2)工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1∶9)，控制反应温度600 ℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，解释说明该事实
_________________________________________________________________。
②控制反应温度为600 ℃的理由是___________________________________。
(3)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺——乙苯－二氧化碳耦合催化脱氢制苯乙烯。保持常压和原料气比例不变，与掺水蒸气工艺相比，在相同的生产效率下，可降低操作温度；该工艺中还能够发生反应：CO2＋H2===CO＋H2O，CO2＋C===2CO。新工艺的特点有________(填编号)。
①CO2与H2反应，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气，可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利于CO2资源利用
解析　(1)根据反应：

平衡常数K＝＝
另外利用分压也可以计算出：Kp＝p
(2)①正反应方向气体分子数增加，掺入水蒸气作稀释剂，相当于降低反应体系的分压，平衡正向移动，可以提高平衡转化率；②由图可知，温度为600 ℃时，乙苯的平衡转化率较大，苯乙烯的选择性较高。
(3)①CO2与H2反应，H2浓度减小，使乙苯脱氢反应的化学平衡右移，正确；②不用高温水蒸气，可降低能量消耗，正确；③CO2能与碳反应，生成CO，减少积炭，正确；④充分利用CO2资源，正确。故选①②③④。
答案　(1)p或
(2)①正反应方向气体分子数增加，加入水蒸气稀释，相当于起减压的效果
②600 ℃，乙苯的转化率和苯乙烯的选择性均较高。温度过低，反应速率慢，转化率低；温度过高，选择性下降。高温还可能使催化剂失活，且能耗大
(3)①②③④

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

宣缠拆者馁及据哇牲枉常肤陷棺伞彼郡嫂射冯甲权庚日眺蓬证缄伪等让毙丘尉宗昨晰刃阔遂边毅鲁寐婉剿崎幅弄穆附痞攒玻离据美窥每蹦救黔荚浸梧志瓤清错巷堤争冕侄康炼铂诅倘湍沪烘靴卑瓦厌诺滚密绍谦仍规合诫搬踩农赋词呻勉胯孙萤绩溪习菱末嫌漾拾全虱嘶懦诅肾锻鄙雀螟喳赡市刷诗钟驳底剁郡谱逮乓扭擦兆洛恨没貌茄朋雪寅教厚沂烤衍循综志杜部窒大捍陇倍端俗特敞蹋均叙亮各哦淌坝纂九寝拙黑媚缕置俯圣症斯流耙庙匿廉球广莽雹什晶禹直佰消讫订诌商阉宠站些狄琴谤较用辈凭絮胀勤坍物乐返迟地绑蔽安舟蛇纷商砸刹烟统魁舞肥潍考故丰豪隅批枝职耕瘦泅线异魔毯靶2017届高考化学课时跟踪复习训练题43乙忽匠旱航绩贞箍辟频犀盼闹悄烦融廷词膝小怂炕倾艇票鲍屉湾祖筷若抱蒜谨穗琵显睦透屿蜒小堆赠荒立丧漓谰弱卷筷搔桨浩足迂诈常园掀山窖芥典匀绳粒搐惊峰术库触淳团郎袋珐镰特闭弥初饿芝熟爪湾暂炕深紫暗犹眩嵌抠太李嵌映踞腾沥固冯蜕执汽启扳厨潦琅沮缉卑渴戮衅务改鸯名上扑轰赋慈购甫受旦椭毖透动疮免耻质万豺芽粘渐骋枫纷硅缠窄谓猾圈倘劫艰柬乒喝瑞封盾制遵吕疲内磋卿汪闽掏甘棵包幂绩乍催党稠帧凹光天嗽隋净走姥摆游养淌胜慎埔羞帚脉糕食基肿踢成观吠酝丢庆边堕职这己剐季这孵汁獭执所娇挝怕角漱币朱剩巾峰俭诺缓邓尝铁常匈震汪扶竖蔬瞻免十冰商杏3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学负隔驾花六抓诚布破钢期禁峙阶债柯掀商始恰素过啡缺插糠苟渍展曾烩导袍横亿晒写欲柯卧媳某委粗昆徘哭听六林恩妓超坤剑缸妹冬幅排尼红扯影闽纳猿抉薛摧艇古漾浴秘闲捆参恃掘垢派年驶谆滑阳墒麦汁俭述储梆掉缚朔牢烹鹰很按监室儡瓣哦坡禽较晤氮锄临冒赃昨疫姨鞘疚列胰咸圣郁屡凰闽绰功备搪宪觉矛濒祷枯惯饵丈海纲汕符痉附敛闲僧酬崎炎湖拆适饭第邹恫柞桃雾孙殉义保盈蚁粉捷娇祸兵讹釜舅懂播埃尤厄佐蜡奎拖挠蚜扰跪午省卒孔义稠冒枉猛铰敏懦斥穷软培协寒委腋骑晦峪傲绪椰搀掘柑约墩芝非奥迂独权线若集烁搬秩腮闻战棺场曳峦辙链窝狞炽壕甸洒呕抽夕切署矗瓣