2020版浙江選考化學一輪教師備用題庫：專題七 第二單元化學反應的方向與限度

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精教師備用題庫1。(2016浙江10月選考，12,2分)在一定條件下，可逆反應X(g）+2Y(g）2Z(g)ΔH=—akJ·mol-1,達到化學平衡時，下列說法一定正確的是()A.反應放出akJ熱量B.X和Y的物質的量之比為1∶2C。反應物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化D。X的正反應速率等于Z的逆反應速率答案C達到化學平衡時，放出熱量的多少與參加反應的物質的物質的量有關,故A錯誤;平衡時，X和Y的物質的量之比與反應的起始量有關,故B錯誤；反應物和生成物的濃度都不再發(fā)生變化，說明反應物和生成物的量保持不變，可作為達到化學平衡的判斷依據，故C正確;同一物質的正反應速率等于逆反應速率是達到化學平衡的判斷依據，X的正反應速率為Z的逆反應速率的122.在一定溫度下，向某固定容積的密閉容器中加入1molN2和3molH2,發(fā)生如下反應:N2(g)+3H2(g）2NH3(g).此反應達到平衡的標志是（)A。容器內氣體密度不再發(fā)生變化B.容器內各物質的濃度不再發(fā)生變化C.正反應和逆反應都已停止D.單位時間內消耗0。1molN2的同時生成0。2molNH3答案Bρ=mV,反應前后氣體的總質量和體積不變,故密度也不變,A項錯誤;平衡的標志為容器內各物質的濃度不變,B正確;化學反應達到平衡時v正=v逆≠0，C項錯誤;消耗N2和生成NH3表示的都是正反應方向,不能說明v正=v逆3。一定溫度下，在密閉容器內進行某一反應,X氣體、Y氣體的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖所示。則下列敘述中正確的是()A.反應的化學方程式為2Y(g）X(g)B.t1時,Y的濃度是X濃度的1.5倍C.t2時，可逆反應達到化學平衡狀態(tài)D。t3時,逆反應速率大于正反應速率答案B由圖示曲線知，Y的物質的量逐漸減小,為反應物,X的物質的量逐漸增大,為生成物，n（Y)∶n(X)=(9mol-3mol）∶（5mol—2mol)=2∶1,且反應可逆,故反應的化學方程式為2Y(g）X（g）,A錯誤；t1時,c(Y)c(X)=6V4.乙苯催化脫氫制苯乙烯反應:H2（g）（1）已知：化學鍵C—HC—CCCH—H鍵能/kJ·mol-1412348612436計算上述反應的ΔH=kJ·mol—1.

（2)維持體系總壓p恒定,在溫度T時，物質的量為n、體積為V的乙苯蒸氣發(fā)生催化脫氫反應。已知乙苯的平衡轉化率為α，則在該溫度下反應的平衡常數K=（用α等符號表示）。

(3）工業(yè)上,通常在乙苯蒸氣中摻混水蒸氣（原料氣中乙苯和水蒸氣的物質的量之比為1∶9),控制反應溫度600℃,并保持體系總壓為常壓的條件下進行反應。在不同反應溫度下,乙苯的平衡轉化率和某催化劑作用下苯乙烯的選擇性（指除了H2以外的產物中苯乙烯的物質的量分數）示意圖如下:①摻入水蒸氣能提高乙苯的平衡轉化率,解釋說明該事實 。

②控制反應溫度為600℃的理由是

。

(4）某研究機構用CO2代替水蒸氣開發(fā)了綠色化學合成工藝——乙苯—二氧化碳耦合催化脫氫制苯乙烯。保持常壓和原料氣比例不變,與摻水蒸氣工藝相比,在相同的生產效率下,可降低操作溫度；該工藝中還能夠發(fā)生反應:CO2+H2CO+H2O,CO2+C2CO。新工藝的特點有(填編號）。

①CO2與H2反應,使乙苯脫氫反應的化學平衡右移②不用高溫水蒸氣,可降低能量消耗③有利于減少積炭④有利于CO2資源利用答案(1)124（2）α21(3)①正反應方向氣體分子數增加，加入水蒸氣稀釋，相當于起減壓的效果②600℃，乙苯的轉化率和苯乙烯的選擇性均較高。溫度過低，反應速率慢，轉化率低;溫度過高,選擇性下降。高溫還可能使催化劑失活，且能耗大(4）①②③④解析(1）ΔH=舊鍵斷裂吸收的總能量—新鍵形成放出的總能量,ΔH=(348+412×2)kJ·mol—1—（612+436）kJ·mol—1=+124kJ·mol-1。（2）+H2(g)始n00轉 nα nα nα平 n—nα nα nα因反應處于恒壓體系,由阿伏加德羅定律的推論可知VV'=nn',所以V'=n'nV=n(1+α)nV=（1+α）V，則Kc(3）①正反應方向的氣體分子數增加，加入水蒸氣相當于減壓，減壓有利于平衡正向移動.②控制溫度為600℃既要考慮轉化率,又要考慮催化劑的活性和苯乙烯的選擇性，同時還要考慮反應速率問題。（4)CO2與H2反應使得平衡體系中H2濃度減小，平衡右移，①正確;新工藝中不用高溫水蒸氣,降低了能量消耗，②正確；CO2+C2CO,CO2可消耗積炭,③正確；該工藝中需消耗CO2,④正確。5.用CaSO4代替O2與燃料CO反應，既可提高燃燒效率,又能得到高純CO2，是一種高效、清潔、經濟的新型燃燒技術,反應①為主反應,反應②和③為副反應。①1/4CaSO4(s)+CO(g）1/4CaS（s)+CO2(g)ΔH1=-47.3kJ·mol—1②CaSO4(s)+CO（g)CaO(s）+CO2(g）+SO2(g）ΔH2=+210。5kJ·mol—1③CO（g)1/2C(s)+1/2CO2(g）ΔH3=—86。2kJ·mol-1（1)反應2CaSO4（s）+7CO（g)CaS（s)+CaO（s）+6CO2(g）+C（s)+SO2(g）的ΔH=(用ΔH1、ΔH2和ΔH3表示).

(2）反應①~③的平衡常數的對數lgK隨反應溫度T的變化曲線如圖所示，結合各反應的ΔH,歸納lgK-T曲線變化規(guī)律:a)；

b）。

(3）向盛有CaSO4的真空恒容密閉容器中充入CO,反應①于900℃達到平衡,c平衡(CO)=8.0×10—5mol·L-1，計算CO的轉化率（忽略副反應,結果保留兩位有效數字）.（4）為減少副產物,獲得更純凈的CO2,可在初始燃料中適量加入。

（5)以反應①中生成的CaS為原料，在一定條件下經原子利用率100%的高溫反應,可再生CaSO4，該反應的化學方程式為;在一定條件下,CO2可與對二甲苯反應，在其苯環(huán)上引入一個羧基,產物的結構簡式為。

答案(1）4ΔH1+ΔH2+2ΔH3(2)a）放熱反應的lgK隨溫度升高而下降(或“吸熱反應的lgK隨溫度升高而升高”)b）放出或吸收熱量越大的反應，其lgK受溫度影響越大(3）由題圖查得反應①在900℃時:lgK=2平衡常數K=102=100設容器容積為VL，反應①達到平衡時CO的濃度減少xmol·L-114CaSO4（s)+CO（g)14CaS(s）+CO2c開始（mol·L-1）x+8。0×10-50c平衡（mol·L-1)8.0×10-5xK=c平衡(Cx=100×8。0×10-5=8.0×10—3CO轉化率=8.(4)CO2（5）CaS+2O2CaSO4解析(1)反應①×4+反應②+反應③×2即得所求反應，故ΔH=4ΔH1+ΔH2+2ΔH3。(2)仔細觀察題給三條曲線的走勢及斜率，即可歸納出lgK-T曲線變化的規(guī)律。(3)從圖像中可得出900℃時反應①的平衡常數K=100，計