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1、(浙江專用)2022年高中化學 專題4 化學反應條件的控制 課題三 反應條件對化學平衡的影響同步課時限時訓練 蘇教版選修6
(時間:45分鐘)
1.以下是幾位同學在學習了化學反應速率和化學平衡理論以后發(fā)表的一些看法,其中不正確的是( )
A.化學反應速率理論可指導怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品
B.化學平衡理論可指導怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品
C.化學反應速率理論可指導怎樣提高原料的轉(zhuǎn)化率
D.正確利用化學反應速率和化學平衡理論可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟效益
解析 A項即改變外因怎樣提高反應速率;B項即改變外因促使平衡向正方向移動;D項是改變外因怎樣提高反應速率,改變外因促
2、使平衡向正方向移動。綜合考慮,C項錯誤。
答案 C
2.從植物花中提取一種有機物,可用簡化式HIn表示,在水溶液中因存在下列電離平衡:HIn(溶液紅色)H+(溶液)+In-(溶液黃色),故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質(zhì),能使該指示劑顯黃色的是( )
A.鹽酸 B.碳酸鈉溶液
C.氯化鈉溶液 D.過氧化鈉
解析 使指示劑顯黃色說明平衡向右移動,即必須使c(In-)增大。應加入能與H+反應的物質(zhì),B符合題意。而D中過氧化鈉具有強氧化性,能使有機色質(zhì)褪色。
答案 B
3.在乙酸乙酯中分別加入等體積的下列試劑,乙酸乙酯水解程度最大的是( )
A.2
3、mol·L-1 H2SO4溶液
B.2 mol·L-1 NaOH溶液
C.蒸餾水
D.4 mol ·L-1CH3COOH溶液
解析 乙酸乙酯水解時存在如下平衡:CH3COOC2H5+H2OCH3COOH+CH3CH2OH。使用氫氧化鈉作催化劑的時候,NaOH和CH3COOH反應使乙酸乙酯的水解平衡正向移動,所以選用NaOH時乙酸乙酯的水解程度最大。故選B。
答案 B
4.反應X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,達到平衡時,下列說法正確的是( )
A.減小容器體積,平衡向右移動
B.加入催化劑,Z的產(chǎn)率增大
C.增大c(X),X的轉(zhuǎn)化率增大
D.降低溫
4、度,Y的轉(zhuǎn)化率增大
解析 因為此反應前后氣體分子總數(shù)沒有變化,故減小容器體積,平衡不發(fā)生移動,所以A項錯誤;加入催化劑可同等倍數(shù)地改變正、逆反應速率,故平衡不會發(fā)生移動,所以B項錯誤;增大c(X),平衡將正向移動,但X的轉(zhuǎn)化率減小,所以C項錯誤;此反應是放熱反應,降低溫度,平衡正向移動,Y的轉(zhuǎn)化率增大,所以D項正確。
答案 D
5.已建立化學平衡的某可逆反應,當條件改變使化學平衡向正反應方向移動時,下列敘述正確的是( )
①生成物的質(zhì)量分數(shù)一定增加?、谌我簧晌锟偭恳欢ㄔ黾印、鄯磻锏霓D(zhuǎn)化率一定增大?、芊磻锏臐舛纫欢ń档汀、菡磻俾室欢ù笥谀娣磻俾省、抟欢ㄊ褂昧舜呋瘎?
A
5、.①②③ B.③④⑤
C.②⑤ D.④⑥
解析 增大某種反應物的濃度可以使其他反應物的轉(zhuǎn)化率升高,但自身的轉(zhuǎn)化率反而降低,同時由于增加的反應物可多可少,它在混合體系中所占的比例就無法確定,因此只能說生成物的質(zhì)量或物質(zhì)的量一定增加,而濃度、質(zhì)量分數(shù)、轉(zhuǎn)化率都不能判斷。平衡正向移動,說明正反應速率肯定大于逆反應速率;使用催化劑只能改變反應速率的大小,不能使化學平衡發(fā)生移動。
答案 C
6.一定條件下,NO2與SO2反應生成SO3和NO兩種氣體。將體積比為1∶2的NO2、SO2氣體置于密閉容器中發(fā)生上述反應,下列不能說明反應達到平衡狀態(tài)的是( )
A.混合氣體顏色保持
6、不變
B.體系的平均相對分子質(zhì)量保持不變
C.NO2和SO2的體積比保持不變
D.每消耗1 mol SO2的同時生成1 mol NO2
解析 發(fā)生反應NO2+SO2NO+SO3。A說明c(NO2)不變,可以作為到達平衡的標志。平均相對分子質(zhì)量=,氣體的總質(zhì)量不變,氣體的總物質(zhì)的量不變,平均相對分子質(zhì)量不變,B錯誤。NO2和SO2的起始體積比為1∶2,反應過程中二者變化量(設(shè)為x)相同,則平衡時體積比為(1-x)∶(2-x),當體積比保持不變時表示反應達到平衡,C正確。D項中消耗SO2表示正反應速率,生成NO2表示逆反應速率,正確。
答案 B
7.對于平衡CO2(g)C
7、O2(aq) ΔH=-19.75 kJ·mol-1,為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度,應采用的方法是( )
A.升溫增壓 B.降溫減壓
C.升溫減壓 D.降溫增壓
解析 增大二氧化碳氣體在水中的溶解度,即使平衡向正向移動,而正向氣體體積減小同時放熱,因此可以降低溫度,同時還可增大壓強。
答案 D
8.關(guān)節(jié)炎是因為在關(guān)節(jié)滑液中形成了尿酸鈉晶體,尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關(guān)節(jié)疼痛,其化學機理如下:
①HUr+H2OUr-+H3O+,
尿酸 尿酸根離子
②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)。
下列對反應②的敘述正確的是( )
8、 A.正反應為吸熱反應
B.正反應為放熱反應
C.升高溫度,平衡向正反應方向移動
D.降低溫度,平衡向逆反應方向移動
解析 題意中明確指出“尤其是在寒冷季節(jié)易誘發(fā)關(guān)節(jié)疼痛”,說明溫度降低,反應②Ur-(aq)+Na+(aq)NaUr(s)的平衡向正反應方向移動,可知其正反應為放熱反應。
答案 B
9.一定溫度下,某一密閉且體積不變的容器內(nèi)有可逆反應X(g)3Y(g)+2Z(g)。該反應進行到一定限度后達到了化學平衡,該化學平衡的標志是( )
A.單位時間內(nèi)生成a mol 物質(zhì)X,同時生成3a mol 物質(zhì)Y
B.單位時間內(nèi)生成a mol 物質(zhì)X,同時消耗2a m
9、ol 物質(zhì)Z
C.容器內(nèi)氣體的密度不再隨時間而改變
D.X、Y、Z的分子數(shù)之比為1∶3∶2
解析 判斷化學反應是否達到了化學平衡狀態(tài),主要看正逆反應速率是否相等,反應物和生成物的濃度是否保持不變。A項符合異方向,量相當,故A項正確。B項屬于同方向,故B不正確。C項容器內(nèi)氣體的密度不再隨時間而改變,不能說明各物質(zhì)的濃度保持不變,由于容器的體積和反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變,無論反應是否達到平衡,容器內(nèi)氣體的密度都不隨時間而改變,故C項錯誤。X、Y、Z的分子數(shù)之比為1∶3∶2,若比值不再變化,能說明此反應已達平衡,若比值再變化,則說明此反應未達平衡,故D項錯誤。
答案 A
10.將一定量的N
10、O2充入注射器中后封口,下圖是在拉伸和壓縮注射器的過程中氣體透光率隨時間的變化(氣體顏色越深,透光率越小)。已知反應:2NO2(紅棕色) N2O4(無色) ΔH<0。下列說法正確的是( )
A.b點的操作是拉伸注射器
B.c點與a點相比,c(NO2)增大,c(N2O4)減小
C.d點:v(正)>v(逆)
D.若注射器絕熱(不與外界進行熱交換),則壓縮達新平衡后平衡常數(shù)K值減小
解析 A項,b點往后,透光率下降,說明顏色加深,若是拉伸注射器,體積增大,壓強減小,雖然平衡向逆反應方向移動,但平衡的移動只能“減弱”影響,所以c(NO2)比原平衡小,不符合題意,錯誤;B項,由
11、于圖示是拉伸和壓縮注射器,所以c點與a點比,c(NO2)、c(N2O4)均增大(原理同A分析),錯誤;C項,d點變化是透光率降低,即c(NO2)濃度增大,平衡向逆反應方向移動,v (逆)>v (正),錯誤;D項,壓縮注射器,平衡向正反應方向移動,溫度升高,放熱反應,K值減小,正確。
答案 D
11.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗:
結(jié)合實驗,下列說法不正確的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃
B.②中Cr2O被C2H5OH還原
C.對比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強
12、
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?
解析 A項,①中在平衡體系中滴加70%H2SO4溶液,平衡向左移動,c(Cr2O)增大,橙色加深,③中滴加30%NaOH溶液,平衡向右移動,c(CrO)增大,溶液變黃,正確;B項,②中重鉻酸鉀氧化乙醇,反應中重鉻酸鉀被乙醇還原,正確;C項,②是酸性溶液,④是堿性溶液,酸性溶液中能氧化乙醇,而堿性溶液中不能氧化乙醇,說明K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性強,正確;D項,若向④溶液中加入70%的H2SO4溶液至過量,溶液由堿性變?yōu)樗嵝?,K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性強,可以氧化乙醇,溶液變綠色,錯誤。
答案 D
12.在水溶
13、液中橙紅色的Cr2O與黃色的CrO有平衡關(guān)系:Cr2O+H2O2CrO+2H+,把重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。
(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,溶液呈________色,因為______________________________________________________________。
(2)向已加入NaOH溶液的(1)溶液中再加入過量稀H2SO4,則溶液呈________色,因為________________________________________________。
(3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為
14、黃色沉淀),則平衡________(填“向左移動”或“向右移動”),溶液顏色將____________
______________________________________________________________。
解析 加堿中和溶液中的H+,平衡右移,溶液中的c(CrO)增大;加酸,平衡左移,溶液中的c(Cr2O)增大;加Ba(NO3)2,發(fā)生的反應為Ba2++CrO===BaCrO4(黃色)↓,平衡向右移動,溶液顏色將由橙色逐漸變淺,直至無色。
答案 (1)黃 OH-與H+結(jié)合生成水,使平衡向右移動,CrO濃度增大,溶液由橙色變?yōu)辄S色
(2)橙 c(H+)增
15、大,平衡左移,Cr2O濃度增大,溶液又由黃色變?yōu)槌壬?
(3)向右移動 逐漸變淺,直至無色
13.乙酸乙酯是重要的化工原料,沸點約為77 ℃。其水解反應方程式為:
CH3COOCH2CH3+H2OCH3COOH+CH3CH2OH
酸和堿均可用作該反應的催化劑。某興趣小組對NaOH溶液催化乙酸乙酯水解進行了探究。
實驗步驟:
向試管中加入8 mL NaOH溶液,再加入2 mL乙酸乙酯,用直尺量出乙酸乙酯的高度。再把試管放入70 ℃的水浴中,每隔1 min將其取出,振蕩,靜置,立即測量并記錄剩余酯層的高度,再迅速放回水浴中繼續(xù)加熱,如此反復進行。改變NaOH溶液的濃度,重復實驗。
16、
數(shù)據(jù)記錄:
乙酸乙酯水解后剩余的高度/mm
組
別
濃度/
(mol·L-1)
時間/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1
0.5
10.0
9.0
8.0
7.5
7.0
6.5
6.5
6.5
6.5
2
1.0
10.0
8.5
7.0
6.0
5.0
4.5
4.5
4.5
4.5
3
2.0
10.0
8.0
6.0
4.5
3.0
2.0
1.5
1.5
1.5
回答下列問題:
(1)完成上述對比實驗時,每組實驗都必須控制不變的因素有________、________、_
17、_______、反應時間、試管規(guī)格、操作流程等;
(2)分析上述數(shù)據(jù),得到乙酸乙酯水解速率的結(jié)論是:
①NaOH溶液濃度越大,水解速率越________;
②______________________________________________________________;
(3)結(jié)論②的理論解釋是____________________________________________
________________________________________________________________;
(4)欲使乙酸乙酯完全水解,可采取的措施是_______
18、____________________
________________________________________________________________;
(5)有同學認為有必要用蒸餾水代替NaOH溶液重復實驗,對上述數(shù)據(jù)進行修正,主要原因是____________________________________________________
________________________________________________________________。
解析 催化劑的作用和反應程度問題是兩個問題,要區(qū)分開來。用蒸餾水重復實驗的目的就是研究NaOH
19、以外的因素會不會造成乙酸乙酯高度的變化。
答案 (1)NaOH溶液的體積 乙酸乙酯的用量 反應溫度
(2)①快 ②乙酸乙酯水解速率先快后慢,一段時間后停止水解
(3)NaOH能與水解產(chǎn)物醋酸發(fā)生中和反應,隨著反應的進行,NaOH濃度逐漸減小直到完全消耗,其催化作用也逐漸減弱直到?jīng)]有催化作用
(4)增大NaOH的濃度(或體積)
(5)乙酸乙酯水解過程中部分揮發(fā)
14.已知一氧化碳與水蒸氣的反應為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)T ℃時,在一定體積的容器中,通入一定量的CO(g)和H2O(g),發(fā)生反應并保持溫度不變,各物質(zhì)濃度隨時間變化如下表:
T ℃
20、時物質(zhì)的濃度(mol/L)變化
時間/min
CO
H2O(g)
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
0.100
0.200
0.100
0.100
4
0.100
0.200
0.100
0.100
5
0.116
0.216
0.084
c1
6
0.096
0.266
0.104
c2
第5、6 min時的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時,改變某一條件后測得的。第4~5 min之間,改變的條件是________________________,第5~6
21、min之間,改變的條件是________________________。T ℃時該化學反應的平衡常數(shù)是_______________________________________________________。
(2)已知420 ℃時,該化學反應的平衡常數(shù)為9。如果反應開始時,CO和H2O(g)的濃度都是0.01 mol/L,則CO在此條件下的轉(zhuǎn)化率為__________________________________________________________。
(3)397 ℃時該反應的平衡常數(shù)為12,請判斷該反應的ΔH________0(填“>”、“=”或“<”)。
解析 (1)對比第4、5分鐘的濃度變化,可知,CO、H2O的濃度增大,CO2濃度減少,說明平衡向逆反應方向移動,在溫度和體積不變時,可能是增大H2的濃度,同理分析5、6兩組數(shù)據(jù)可知是增大水蒸氣的濃度。
K==9,a=0.0 075 mol/L,轉(zhuǎn)化率為75%。
(3)溫度降低,K值增大,說明平衡向正反應方向移動,說明正是放熱反應。
答案 (1)增加H2濃度 增加H2O(g)濃度 0.5
(2)75% (3)<