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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快出產品
B.化學平衡理論可指導怎樣使用有限原料多出產品
C.化學反應速率理論可指導怎樣提高原料的轉化率
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的綜合經濟效益
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,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,B符合題意。而D中過氧化鈉具有強氧化性,能使有機色質褪色。
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的產率增大
C.增大c(X),X的轉化率增大
D.降低溫
4、度,Y的轉化率增大
解析 因為此反應前后氣體分子總數沒有變化,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生成物的質量分數一定增加?、谌我簧晌锟偭恳欢ㄔ黾印、鄯磻锏霓D化率一定增大 ④反應物的濃度一定降低?、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化率升高,但自身的轉化率反而降低,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量或物質的量一定增加,而濃度、質量分數、轉化率都不能判斷。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。平均相對分子質量=,氣體的總質量不變,氣體的總物質的量不變,平均相對分子質量不變,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.關節(jié)炎是因為在關節(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.單位時間內生成a mol 物質X,同時生成3a mol 物質Y
B.單位時間內生成a mol 物質X,同時消耗2a m
9、ol 物質Z
C.容器內氣體的密度不再隨時間而改變
D.X、Y、Z的分子數之比為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項容器內氣體的密度不再隨時間而改變,不能說明各物質的濃度保持不變,由于容器的體積和反應前后物質的總質量不變,無論反應是否達到平衡,容器內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、
數據記錄:
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)分析上述數據,得到乙酸乙酯水解速率的結論是:
①NaOH溶液濃度越大,水解速率越________;
②______________________________________________________________;
(3)結論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,對上述數據進行修正,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沒有催化作用
(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,各物質濃度隨時間變化如下表:
T ℃
20、時物質的濃度(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時的數據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是_______________________________________________________。
(2)已知420 ℃時,該化學反應的平衡常數為9。如果反應開始時,CO和H2O(g)的濃度都是0.01 mol/L,則CO在此條件下的轉化率為__________________________________________________________。
(3)397 ℃時該反應的平衡常數為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、6兩組數據可知是增大水蒸氣的濃度。
K==9,a=0.0 075 mol/L,轉化率為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)<