2021高考化学(广东专用)二轮-微题型专练9.docx

[题型专练]
1．(2022·佛山模拟)已知N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，下列结论正确的是(　　)
A．在密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2充分反应放热92.4 kJ
B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(l)　ΔH＝－Q kJ·mol－1，则Q>92.4
C．增大压强，平衡向右移动，平衡常数增大
D．若肯定条件下反应达到平衡，N2的转化率为20%，则H2的转化率肯定为60%
解析　A项，该反应是可逆反应不能进行到底，反应放热小于92.4 kJ；B项，氨气变为液氨放热，则Q>92.4；C项，平衡常数只与温度有关；D项；若N2、H2的起始浓度之比是1∶3，则H2的转化率为20%，一般状况下H2与N2的转化率无必定联系。
答案　B
2．已知反应①：CO(g)＋CuO(s)CO2(g)＋Cu(s)和反应②：H2(g)＋CuO(s)Cu(s)＋H2O(g)在相同温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应③：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是(　　)
A．反应①的平衡常数K1＝
B．反应③的平衡常数K＝K1/K2
C．对于反应③，恒容时，若温度上升，H2的浓度减小，则该反应的焓变为正值
D．对于反应③，恒温恒容时，若增大压强，H2的浓度肯定减小
解析　在书写平衡常数表达式时，纯固体不能代入平衡常数表达式中，A错误。由于反应③＝反应①－反应②，因此平衡常数K＝K1/K2，B正确。反应③中，若温度上升，H2的浓度减小，说明平衡向逆反应方向移动，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因此ΔH＜0，C错误。对于反应③，反应前后气体体积不变，则在恒温恒容条件下，若充入与反应无关的稀有气体增大压强，平衡不移动，H2的浓度不变，D错误。
答案　B
3．室温下，体积为2 L的密闭容器中A、B、C三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表：
物质
A
B
C
初始浓度/mol·L－1
0.1
0.2
0
平衡浓度/mol·L－1
0.05
0.05
0.1
下列说法中正确的是(　　)
A．发生的反应可表示为A＋B2C
B．反应达到平衡时B的转化率为25%
C．若起始时密闭容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C时，反应达平衡时，c(A)＝0.05 mol·L－1
D．转变起始时容器中各气体的物质的量，可以转变此反应的平衡常数
解析　依据表格中数据，可知发生的反应为A＋3B2C，A项错误；反应达平衡时，B的转化率＝＝75%，B项错误；起始时密闭容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C时，与原平衡是等效平衡，达平衡时各物质浓度相同，C正确；温度不变，反应的平衡常数不变，D错误。
答案　C
4．(2022·清远模拟)某温度时，N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下，NH3H2＋N2的平衡常数为(　　)
A. B. C.a D.
解析　K＝＝a，而NH3H2＋N2的平衡常数K′＝＝a－。
答案　A
5．(2022·肇庆模拟)将固体NH4I置于密闭容器中，在肯定温度下发生下列反应：
①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；
②2HI(g)H2(g)＋I2(g)
达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为(　　)
A．9 B．16
C．20 D．25
解析　求反应①的平衡常数的关键是求氨气的平衡浓度，若碘化氢不分解，NH3(g)和HI(g)的平衡浓度是相等的，因此c(NH3)平衡＝2c(H2)平衡＋c(HI)平衡＝2×0.5 mol·L－1＋4 mol·L－1＝5 mol·L－1，故此温度下反应①的平衡常数为20。
答案　C
6．某温度下2 L密闭容器中，3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示。下列说法正确的是(　　)

X
Y
W
n(起始状态)/mol
2
1
0
n(平衡状态)/mol
1
0.5
1.5
A.该温度下，此反应的平衡常数K＝6.75
B．上升温度，若W的体积分数减小，则此反应ΔH＞0
C．增大压强、正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动
D．该温度下，此反应的平衡常数表达式是K＝
解析　在化学反应中，化学反应速率之比等于物质的化学计量数之比，从表中数据看，X、Y是反应物，W是生成物，化学计量数之比为(2－1)∶(1－0.5)∶1.5＝2∶1∶3。平衡时各物质的浓度：c(X)＝0.5 mol·L－1，c(Y)＝0.25 mol·L－1，c(W)＝0.75 mol·L－1，可逆反应方程式为2X(g)＋Y(g)3W(g)。A项，K＝＝6.75，正确；B项，W是生成物，上升温度，W的体积分数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，错误；C项，该反应为等气体分子数反应，增大压强，平衡不移动，错误；D项，该可逆反应的平衡常数表达式为K＝，错误。
答案　A
7. (2022·揭阳模拟)某温度下，对于反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．将1 mol N2、3 mol H2置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.4 kJ
B．平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)＜K(B)
C．上述反应在达到平衡后，增大压强(减小体积)，H2的转化率增大

D．上升温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小
解析　由于该反应为可逆反应，加入1 mol N2、3 mol H2，两者不行能完全反应生成2 mol NH3，所以放出的热量小于92.4 kJ，A错；从状态A到状态B的过程中，转变的是压强，温度没有转变，所以平衡常数不变，B错；由于该反应的正反应是气体体积减小的反应，增大压强(减小体积)平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C对；上升温度，正、逆反应速率都增大，D错。
答案　C
8.恒温、恒压下，将1 mol O2和2 mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ)，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，状态Ⅱ时达平衡，则O2的转化率为(　　)

A．60%　　　　　　　　　　　 B．40%
C．80% D．90%
解析　恒温、恒压下，气体的体积比等于物质的量之比。设O2的转化率为x。

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
n(始)/mol 2 1 0
n(变)/mol 2x x 2x
n(平)/mol 2－2x 1－x 2x
有(2－2x)＋(1－x)＋2x＝3×，解得x＝0.6。
答案　A
9．(2022·汕头调研)N2O5是一种新型硝化剂，在肯定温度下可发生下列反应：
2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＞0
T1温度下的部分试验数据如表所示：
t/s
0
500
1 000
1 500
c(N2O5)/mol·L－1
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法不正确的是(双选)(　　)
A．500 s内N2O5的分解速率为2.96×10－3 mol·L－1·s－1
B．T1温度下的平衡常数K1＝125,1 000 s时N2O5的转化率为50%
C．其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5(g)的浓度为2.98 mol·L－1，则T1＜T2
D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3若K1＞K3，则T1＞T3，D项错误。
答案　CD
10．(2022·东莞调研)利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸取CO，能达到爱护环境和能源再利用的目的，反应方程式为Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO。已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示：
温度/℃
15
50
100
化学平衡常数
5×104
2
1.9×10－5
下列说法正确的是(双选)(　　)
A．上述正反应为放热反应
B．15℃时，反应[Cu(NH3)]Ac·COCu(NH3)2Ac＋CO＋NH3的平衡常数为0.5
C．保持其他条件不变，减小压强，CO的转化率减小
D．醋酸二氨合铜溶液的浓度大小对CO的吸取没有影响
解析　A项，据表可知温度上升，化学平衡常数减小，说明正反应是放热反应，正确；B项，15℃时，Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO的化学平衡常数为5×104，则其逆反应的化学平衡常数为2×10－5，错误；C项，该反应的正反应是气体体积缩小的反应，减小压强，平衡逆向移动，CO的转化率减小，正确；D项，增大醋酸二氨合铜溶液的浓度，平衡正向移动，有利于CO的吸取，错误。
答案　AC
11．(2022·信阳模拟，31)已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：
温度/℃
700
800
830
1 000
1 200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0(填“＜”、“＞”或“＝”)；
(2)830℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol的A和0.80 mol的B，如反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1，则6 s时c(A)＝________ mol·L－1，C的物质的量为________mol；反应经一段时间，达到平衡时A的转化率为________，假如这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气，平衡时A的转化率为________；
(3)推断该反应是否达到平衡的依据为________(填正确选项前的字母)；
a．压强不随时间转变
b．气体的密度不随时间转变
c．c(A)不随时间转变
d．单位时间里生成C和D的物质的量相等
(4)1 200℃时反应C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。
解析　(1)依据反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，可写出平衡常数K＝，随着温度上升，K值减小，即升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH＜0。(2)6 s内消耗的A为0.003 mol·L－1·s－1×6 s×5 L＝0.09 mol，则此时A的物质的量浓度为＝0.022 mol·L－1；生成C的物质的量与消耗A的物质的量相等，均为0.09 mol。设平衡时参与反应的A为x mol，则平衡时A、B、C、D的物质的量分别为(0.20－x) mol，(0.80－x) mol、x mol、x mol，依据平衡常数的表达式和此时K＝1.0，求得x＝0.16，即平衡时A的转化率为80%；向该平衡体系中充入氩气等稀有气体，对该平衡无影响，即平衡时A的转化率照旧为80%。
答案　(1)　＜　(2)0.022　0.09　80%　80%　(3)c　(4)2.5
12．[高考题组合]
(1)[2022·北京理综，26(2)]2NO(g) ＋O2(g)2NO2(g) 。在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线(如图)。

①比较p1、p2的大小关系________。
②随温度上升，该反应平衡常数变化的趋势是________。
(2)[2022·广东理综，31(2)(3)(4)]用CaSO4代替O2与燃料CO反应，既可提高燃烧效率，又能得到高纯CO2，是一种高效、清洁、经济的新型燃烧技术，反应①为主反应，反应②和③为副反应。
① 1/4CaSO4(s)＋CO(g)1/4CaS(s)＋CO2(g)　ΔH1＝－47.3 kJ·mol－1
② CaSO4(s)＋CO(g)CaO(s)＋CO2(g) ＋SO2(g)　ΔH2＝＋210.5 kJ·mol－1
③ CO(g)1/2C(s)＋1/2CO2(g)　ΔH3＝－86.2 kJ·mol－1
①反应①～③的平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线见下图，结合各反应的ΔH，归纳lgK～T曲线变化规律：

a．__________________________________________________________；
b．__________________________________________________________。
②向盛有CaSO4的真空恒容密闭容器中充入CO反应①于900 ℃达到平衡，c平衡(CO)＝8.0×10－5 mol·L－1，计算CO的转化率(忽视副反应，结果保留两位有效数字)。
③为削减副产物，获得更纯洁的CO2，可在初始燃料中适量加入________。
解析　(1)①2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的正反应方向是气体物质的量减小的反应，压强增大，平衡正向移动，在同温度下，p2时NO的转化率较大，故p1降低；反应②为吸热反应，随温度上升，lgK增大；b.放出或吸取热量越多的反应，其lgK受温度影响越大。
②由图像可知，当反应①在900 ℃时，lgK＝2，即平衡常数K＝100。
设起始时CO的浓度为a mol·L－1，转化量为x mol·L－1。
　　　　CaSO4(s)＋CO2(g)CaS(s)＋CO2(g)
a 0
x x
8.0×10－5 x
依据：K＝＝100，解得x＝8.0×10－3。依据：a－x＝8.0×10－5，解得a＝8.08×10－3。
所以CO的转化率＝×100%≈99%
③要获得更纯洁的二氧化碳，必需削减二氧化硫的量，通过反应②的分析可知，当二氧化碳浓度增大时，可使平衡向左移动，所以可在初始燃料(CO)中加入适量二氧化碳，削减二氧化硫的产生，获得更纯洁的二氧化碳。
答案　(1)①p1的H2S杂质常用氨水吸取，产物为NH4HS。肯定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸取液再生，写出再生反应的化学方程式： __________________________________________________________。
(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41.2 kJ· mol－1
对于反应①，肯定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________。
a．上升温度 b．增大水蒸气浓度
c．加入催化剂 d．降低压强
利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为________。
(3)图1表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。依据图中a点数据计算N2的平衡体积分数：________。
(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图2坐标系中，画出肯定条件下的密闭容器内，从通入原料气开头，随温度不断上升，NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是(填序号)________。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：__________________________________________________________
__________________________________________________________。
解析　(1)依据题意，NH4HS被空气中氧气氧化，将－2价S元素氧化成S，同时生成一水合氨，其反应方程式为2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓。(2)结合反应特点，正反应方向是气体物质的量增大的吸热反应，若要加快反应速率又增加H2的百分含量，可上升温度，a项正确；增加水蒸气浓度，能加快反应速率，使平衡正向移动，但H2增加的量没有水蒸气增加的量多，H2的百分含量削减，b项错误；加入催化剂平衡不移动，H2的百分含量不变，c项错误；降低压强反应速率减慢，d项错误。依据“三段式”法有：
　　　　　 CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)
开头(mol) 0.2 0 0.8
转化(mol) x x x
肯定时间(mol) 0.2－x x 0.8＋x
则0.2－x＋x＋0.8＋x＝1.18，解得x＝0.18，故CO转化率为×100%＝90%。
(3)依据“三段式法有
　　　　　N2　＋　3H22NH3
开头(mol) 1 3 0
转化(mol) x 3x 2x
平衡(mol) 1－x 3－3x 2x
×100%＝42%，解之，x＝，
所以N2的平衡体积分数×100%＝14.5%。
(4)由于N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，反应开头时，温度大于零，随着反应进行，达到平衡前NH3的物质的量增加，达到平衡后，温度上升，平衡逆向移动，NH3的物质的量将削减，图示见答案。
(5)依据流程图可知，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤见Ⅳ(热交换)，用合成氨放出热量对N2和H2进行预热。合成氨的正反应是气体物质的量削减的放热反应，为提高合成氨原料总转化率，又不降低反应速率，可实行对原料加压、分别液氨，使化学平衡正向移动，同时对未反应的N2、H2循环使用，提高原料转化率。
答案　(1)2NH4HS＋O22NH3·H2O＋2S↓
(2)a　90%
(3)14.5%
(4)

(5)Ⅳ　对原料气加压，分别液氨未反应的N2、H2循环使用
对点回扣
1．化学反应速率和化学平衡计算的常用基本关系式
对于可逆反应：mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)
(1)各物质表示的反应速率之比等于相应的化学计量数之比，即v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q
(2)各物质的变化量之比＝相应的化学计量数之比
(3)反应物的平衡量＝起始量－消耗量
生成物的平衡量＝起始量＋增加量
(4)达到平衡时，反应物A(或B)的平衡转化率α：
α(A)(或B)＝
×100%
2．使用化学平衡常数时的留意要点
(1)化学平衡常数只与温度有关，与反应物或生成物的浓度无关。
(2)反应物或生成物中有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看做“1”而不代入公式。
(3)化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。若反应方向转变，则平衡常数转变。若方程式中各物质的化学计量数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，化学平衡常数也不一样。
3．化学平衡常数的三种应用
(1)化学平衡常数数值的大小是可逆反应进行程度的标志。
(2)可以利用平衡常数的值作标准推断：
①正在进行的可逆反应是否平衡。
②化学平衡移动的方向。
(3)利用K可推断反应的热效应
若上升温度，K值增大，则正反应为吸热反应；
若上升温度，K值减小，则正反应为放热反应。
[纠错]　
易错点一：
易错点二：
4．化学平衡计算常用技巧：
(1)三步法
三步法是化学平衡计算的一般格式，依据题意和恰当的假设列出起始量、转化量、平衡量。但要留意计算的单位必需保持统一，可用mol、mol·L－1，也可用L。
(2)差量法
差量法用于化学平衡计算时，可以是体积差量、压强差量、物质的量差量等等。
(3)极端假设法
化学平衡争辩的对象是可逆反应，这类反应的特点是不能进行到底。据此，若假定某物质完全转化(或完全不转化)，可求出其他物质的物质的量(或物质的量浓度、气体体积)的范围。
(4)其他方法
争辩法、等效平衡法、虚拟状态法、赋值法、估算法、守恒法等。
5．图像类试题解题关键
解答图像类试题的关键在于分析图像中已存在的文字和数据信息，理解图像中纵、横坐标意义及题中设问，然后依据信息，结合学过的有关化学概念、原理、规律和性质分析问题、解决问题、得出答案。
[纠错]　
易错点一：
易错点二：
6．两“会”速解化学图像题
解答化学图像问题时需要两“会”：(1)会识图：一看面、二看线、三看点(弄清纵、横坐标的意义；弄清起点、拐点、终点的意义；看清曲线的变化趋势)。(2)会分析：分析图像中隐含的信息，找出数据之间的关联点。将其加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理，从而快速解决问题。
[纠错]　
易错点一：
易错点二：
[总结]