人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡集体备课课件ppt
展开2.2.2化学平衡常数提升练-人教版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.已知298.15K时,可逆反应:Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常数K=2.2,若溶液中Pb2+和Sn2+的浓度均为0.010mol·L-1,则反应进行的方向是
A.向右进行 B.向左进行 C.处于平衡状态 D.无法判断
2.一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(g), 2 min末反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于1
B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为2
D.A和B的平衡转化率相等
3.最新“人工固氮”的研究报道:常温常压、光照条件下,N2在催化剂表面与水发生反应:2N2 (g)+6H2O (l) 4NH3 (g)+3O2 (g) △H= – Q(Q>0) ,如果反应的平衡常数K值变大,该反应( )
A.化学平衡一定向正反应方向移动
B.化学平衡一定向逆反应方向移动
C.在平衡移动时正反应速率增大逆反应速率减小
D.在平衡移动时正反应速率增大逆反应速率不变
4.Burns和Dainton研究发现C12与CO合成COCl2的反应机理如下:
①C12(g)2C1•(g)快
②CO(g)+C1•(g)COC1•(g)快
③COC1•(g)+C12(g)COC12(g)+C1•(g)慢
其中反应②存在v正=k正[CO][C1•]、v逆=k逆[COC1•]
下列说法正确的是( )
A.反应①的活化能大于反应③的
B.反应②的平衡常数K=
C.要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应②的速率
D.选择合适的催化剂能加快该反应的速率,并提高COC12的平衡产率
5.关于反应4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g);ΔH=-116 kJ·mol-1,下列说法正确的是
A.反应活化能:Ea(正)<Ea(逆)
B.每生成22.4 L Cl2,放出58 kJ的热量
C.使用高效催化剂,可使平衡时的值增大
D.断裂4 mol H-Cl键的同时,有4 mol H-O键生成,说明该反应达到平衡状态
6.已知:A(g)+2B(g)2C(g) ΔH<0,向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应,t1时达到平衡状态I。在t2时改变某一条件,t3时重新达到平衡状态II,正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.t2时改变的条件可能是减小容器体积
B.平衡常数K一定有:K(II)=K(I)
C.平衡时C的体积分数C%一定有:II>I
D.t2~t3时反应向正反应方向移动
7.在照片底片冲洗的过程中会发生如下反应:AgBr(s)+2(aq)⇌[Ag(S2O3)2]3-(aq)+Br-(aq),下列说法正确的是
A.当溶液中c():c(Br-)=2:1时,上述反应到达平衡
B.向平衡体系中加AgBr,平衡将向正反应方向移动
C.配合物[Ag(S2O3)2]3-中配体与H+可发生反应产生气体
D.常温下,加水稀释时平衡向正反应方向移动,平衡常数会变大
8.CO2经催化加氢可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H,在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系。下列有关说法正确的是
A.该反应的△H>0 B.曲线c表示的物质为C2H4
C.增大压强,平衡正向移动,K增大 D.研发合适的催化剂可以提高H2的平衡转化率
9.反应可用于处理。下列说法正确的是
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.其他条件相同,增大能提高平衡时的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时的转化率
10.在某密闭容器中把CO和H2O的混合物加热到800℃,存在平衡,且平衡常数K=4。若在2L的密闭容器中充入1molCO和1molH2O的混合物并加热到800℃,则平衡时CO的转化率为
A.40% B.50% C.66.7% D.83.3%
二、填空题
11.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为,用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式 。
12.对于反应A(g)2B(g) DH>0,在温度为T1和T2时,平衡体系中B的体积分数随压强变化的曲线如图所示。
(1)根据曲线图,下列说法不正确的是 。
A.a、c两点的反应速率:c>a
B.b、c两点A气体的转化率相等
C.由状态b到状态a,可以通过加热的方法
D.由状态b到状态c,可以通过加压的方法
(2)若上述反应在定容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是 。
A.单位时间内生成nmolA的同时分解2nmolB B.两种气体的体积分数不再改变
C.混合气体的密度不再发生变化 D.混合气体的质量不再发生变化
(3)若上述反应达平衡时,B气体的平衡浓度为0.1mol·L-1,通过减小体积来增大体系的压强(温度保持不变),重新达平衡后,B气体的平衡浓度 0.1mol·L-1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)在100℃时,将0.40mol的B气体充入2L密闭容器中,每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析,得到如表的数据:
时间(s)
0
20
40
60
80
n(B)/mol
0.40
n1
0.26
n3
n4
n(A)/mol
0.00
0.05
n2
0.08
0.08
上表中n3 n4(填“大于”、“小于”或“等于”),反应A(g)2B(g)在100℃时的平衡常数K的值为 ,升高温度后,反应2B(g)A(g)的平衡常数K的值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
13.利用I2O5可消除CO污染,反应为I2O5(s)+5CO(g)⇌5CO2(g)+I2(s)。不同温度下,向装有足量的I2O5 固体的2L恒容密闭容器中通入2mol CO,测得CO的体积分数(CO)随时间t变化曲线如图。
(1)此反应的平衡常数表达式 。
(2)到a点时表示的化学反应速率v(CO)= 。
(3)b点时CO的转化率 。
(4)Kb Kd(填“大于”“小于”或“等于”),原因是 。
(5)此反应的ΔH 0(填“大于”“小于”或“等于”)。
14.二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。
(1)在太阳能的作用下,以CO2为原料制取炭黑的流程如图1所示,其总反应的化学方程式为 。
(2) CO2经过催化氢化合成低碳烯烃.其合成乙烯的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)△H,几种物质的能量(在标准状况下,规定单质的能量为0,测得其他物质在生成时所放出或吸收的热量)如下表所示:
物质
H2(g)
CO2(g)
CH2=CH2(g)
H2O(g)
能量/kJ•mol-1
0
-394
52
-242
则△H= 。
(3)在2L恒容密闭容器中充入2molCO2和nmolH2,在一定条件下发生(2)中的反应,CO2的转化率与温度、投料比[X= ]的关系如图2所示。
①X1 X2(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡常数KA KB.
②若B点的投料比为3,且从反应开始到B点需要10min,则v(H2)= 。
(4)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能将CO2转化为低碳烯烃,工作原理图如图3。
①b电极的名称是 ;
②产生丙烯的电极反应式为 。
15.填空。
(1)工业合成NH3的反应,解决了世界约三分之一的人粮食问题。已知:N2+3H2⇌2NH3,且该反应的v正=k正·c(N2)·c3(H2),v逆=k逆·c2(NH3),则反应N2+H2⇌NH3的平衡常数K= (用k正和k逆表示)。
(2)500℃时,向容积为2L的密闭容器中通入1molN2和3molH2,模拟合成氨的反应,容器内的压强随时间的变化如下表所示:
时间/min
0
10
20
30
40
+∞
压强/MPa
20
17
15
13.2
11
11
①达到平衡时N2的转化率为 。
②用压强表示该反应的平衡常数Kp= (Kp等于平衡时生成物分压幂的乘积与反应物分压幂的乘积的比值,某物质的分压等于总压×该物质的物质的量分数)。
③随着反应的进行合成氨的正反应速率与NH3的体积分数的关系如下图所示,若升高温度再次达到平衡时,可能的点为 (从点“A、B、C、D”中选择)
16.已知化学反应,回答下列问题:
①,其化学平衡常数为;
②,其化学平衡常数为
在温度和的情况下,、的值分别如图:
温度
1.47
2.38
1173K
2.15
1.67
(1)通过表格中的数值推断:反应①是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:,反应③在的化学平衡常数 (保留2位小数)。
17.钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗腐蚀,以及高强度、低密度,被誉为“太空金属”。工业上制金属钛是先将金红石和炭粉混合加热至,进行氯化处理,发生反应如下: 。再采用金属热还原法还原四氯化钛得到钛。
(1)氯化反应的平衡常数表达式 。若反应容器的容积为后达到平衡,测得固体的质量减少了,则的平均反应速率为 。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是 选填编号,下同。
其他条件不变,增大的质量,的转化率提高
其他条件不变,升高温度,平衡常数减小
其他条件不变,减小压强,平衡向右移动
其他条件不变,分离出,正反应速率增大
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,无法表示上述反应达到化学平衡状态的是 。
a. b.
c. d.混合气体密度保持不变
(4)若平衡时和的物质的量之比为,保持其他条件不变,升高温度后达到新的平衡时,和的物质的量之比 填“大于”、“小于”或“等于”。
18.一定温度下,在10 L密闭容器中加入5 mol SO2和3 mol O2.发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),10 min时,反应达到平衡状态,此时有3 mol SO2发生了反应。
(1)平衡常数K的表达式为 。
(2)反应生成了 mol SO3,v(SO2)= mol·L-1·min-1。
(3)平衡时SO3的浓度= ,SO2的转化率= 。
(4)物质的浓度不再改变标志着该反应已达平衡,下列还可以说明该反应已达平衡的是 (填序号)。
①体系内压强不再改变
②容器内气体的密度不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④v正(SO3)=2v逆(O2)
⑤n(SO3)∶n(O2)∶n(SO2)=2∶1∶2
19.在一定温度下的2 L的密闭容器中,加入3 mol A和1 mol B,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+3D(s),5 min达到平衡时,n(B):n(C) =1:3。
(1)0~5 min内用B表示的平均反应速率为 ;达到平衡时,A的转化率为 。
(2)达到平衡时容器内气体压强与反应前容器内气体压强之比 。
(3)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡将向 (填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
(4)达到平衡后,若保持温度不变,将C从容器中分离出一部分,则化学平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
20.在2L密闭容器中,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.01
0.005
0.004
0.0035
0.0035
0.0035
(1)化学平衡常数K= ,K值越大,表示 ,已知:该反应K(300℃)>K(350℃),判断该反应是 ,(答“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)利用表中数据,用NO表示从0~2s内该反应的平均速率v= 。
(3)当反应达到平衡后的t2时刻,将混合气体通过“分子筛”,可以及时将产物NO2分离出平衡体系,该操作对 (填“正反应”或者“逆反应”)的反应速率影响大,请根据平衡移动原理,在下图中画出t2时刻后平衡移动的示意图: 。
三、实验题
21.(1)K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(aq)+ H2O(l) 2CrO42-(aq)+ 2H+(aq),平衡常数表达式为 ;
已知:在水溶液中K2Cr2O7为橙红色,K2CrO4为黄色。
往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈 色,再加入过量硫酸溶液呈 色;此实验现象,符合勒夏特列原理:如果改变维持化学平衡的条件(浓度、压强或温度),平衡就会向着 这种改变的方向移动;
(2)在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过测定 的时间来测定该反应的速率;
此反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是 (填字母)
A.KMnO4溶液中的H+起催化作用
B.生成的CO2逸出,使生成物浓度降低
C.反应中,生成的Mn2+起催化作用
D.在酸性条件下KMnO4的氧化性增强
(3)为探讨化学反应速率的影响因素,设计的实验方案如下表(已知 I2+2S2O32-===S4O62-+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)。
实验序号
体积V/mL
时间/s
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
碘水
水
①
10.0
2.0
4.0
0.0
t1
②
8.0
2.0
4.0
2.0
t2
③
6.0
2.0
4.0
Vx
t3
①淀粉溶液的作用是 。②表中Vx= mL,比较t1、t2、t3大小 ,
试推测该实验结论: 。
22.用如图装置探究NH3和CuSO4溶液的反应。
(1)上述制备NH3的实验中,烧瓶中反应涉及到多个平衡的移动:NH3+H2ONH3•H2O、 、 (列举其中的两个平衡,可写化学用语也可文字表述)。
(2)上述实验B装置可以改成什么装置,达到同样的目的。画出简图,标出所盛试剂 。
(3)NH3通入CuSO4溶液中,产生蓝色沉淀,写出该反应的离子方程式: 。
继续通氨气至过量,沉淀消失得到深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液。发生如下反应: (铜氨溶液)+2H2O+Q(Q>0)。
(4)该反应平衡常数的表达式:K= 。
(5)t1时改变条件,一段时间后达到新平衡,此时反应K增大。在图中画出该过程中v正的变化 。
(6)向上述铜氨溶液中加水稀释,出现蓝色沉淀。原因是: 。
(7)在绝热密闭容器中,加入NH(aq)、Cu(OH)2和NH3(aq)进行上述反应,v正随时间的变化如图所示,v正先增大后减小的原因 。
23.某化学项目式学习小组在探究AgNO3溶液与KI溶液的反应时,认为可以发生反应:
i.Ag++I-=AgI(复分解反应)
ii.2Ag++2I-=2Ag+I2↓(氧化还原反应)
对此设计实验探究及进行证据推理如下:
I.实验探究:
(1)实验方案[1]:
装置图
实验步骤及现象
将1mL1mol/LKI溶液滴入1mL1mol/LAgNO3溶液中,出现黄色沉淀,说明发生了反应i.继续滴入 (填试剂), (填现象),说明未发生反应ii。
(2)实验方案[2]:
装置图
实验步骤及现象
取2个洁净的烧杯,分别加入20mL1mol/LAgNO3溶液与KI溶液,插入石墨电极与盐桥,组成原电池装置,电流计指针发生偏转,观察右侧烧杯出现的现象。
①盐桥内溶质可选用 。
a.K2SO4 b.Fe(NO3)3 c.NH4NO3 d.KCl
②左侧石墨为 极,其电极反应式为 。
③通过实验发现电流计指针发生偏转,说明发生了反应ii,可知右侧烧杯的现象为: 。
Ⅱ.证据推理:通过计算两个反应的平衡常数判断反应的可能性。
查阅文献:AgI的溶度积常数Ksp(AgI)=8.5×10-17;
氧化还原反应的平衡常数与标准电动势(Eθ)有关,lgK=,z表示氧化还原反应转移的电子数,为氧化型电极电势,为还原型电极电势。Eθ[Ag/Ag+]=0.79V,Eθ[I2/I-]=0.54V;
(3)复分解反应反应i的平衡常数为 。
(4)氧化还原反应反应ii平衡常数为 。
Ⅲ.得出结论:
(5)通过实验探究及证据推理可知AgNO3溶液与KI溶液混合时主要发生复分解反应,其原因可能是:
参考答案:
1.A
2.C
3.A
4.B
5.A
6.B
7.C
8.B
9.B
10.C
11.
12. D B 大于 等于 0.36 减小
13.(1)
(2)0.6mol·L-1·min-1
(3)80%
(4) 大于 反应达到平衡时,温度高时CO含量高,所以升温平衡逆移,平衡常数减小,Kb大于Kd
(5)小于
14.(1)CO2C+O2
(2)-128kJ/mol
(3) > > 0.225mol/(L·min)
(4) 正 3CO2+18H++18e-→CH3CH=CH2+6H2O。
15.(1)
(2) 90% 48 Mpa-2 A
16.(1)吸热
(2)1.29
17.(1)
(2)c
(3)ac
(4)大于
18.(1)K=
(2) 3 0.03
(3) 0.3 mol/L 60%
(4)①③④
19. 0.06mol·L-1·min-1 60﹪ 7:10 正向移动 不变
20. c2(NO2)/c2(NO2)·c(O2) 反应进行得越完全(其它合理答案也可) 放热反应 0.0015 mol·L-1·s-1 逆反应
21. K= 黄 橙红 减弱 溶液紫色褪色 C 显色剂,检验I2的存在 4.0 t1
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)加水稀释后,浓度熵大于该温度下的平衡常数,平衡逆向移动,生成了更多的氢氧化铜,有蓝色沉淀生成
(7)该反应为放热反应,反应放出的热使容器内温度升高,增大;随着反应的进行,反应物浓度减小,减小
23.(1) 淀粉溶液 未变蓝
(2) c 负 2I--2e-=I2 有银白色固体析出
(3)1.18×1016
(4)108.44
(5)复分解反应的平衡常数大于氧化还原反应的平衡常数,反应更彻底(复分解反应活化能更低,氧化还原反应活化能更高)
高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡背景图ppt课件: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第二节 化学平衡背景图ppt课件,共16页。
高中人教版 (2019)第四节 化学反应的调控教学演示课件ppt: 这是一份高中人教版 (2019)第四节 化学反应的调控教学演示课件ppt,共15页。
高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 电离平衡背景图ppt课件: 这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修1第一节 电离平衡背景图ppt课件,共17页。