2018-2019版高中化學(xué) 專題四 化學(xué)反應(yīng)條件的控制 課題三 反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響習(xí)題 蘇教版選修6.doc

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課題三　反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響 (時(shí)間：45分鐘) 1．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 molL－1 H2SO4溶液 B．2 molL－1 NaOH溶液 C．蒸餾水 D．4 mol L－1CH3COOH溶液 解析　乙酸乙酯水解時(shí)存在如下平衡：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。使用氫氧化鈉作催化劑的時(shí)候，NaOH和CH3COOH反應(yīng)使乙酸乙酯的水解平衡正向移動(dòng)，所以選用NaOH時(shí)乙酸乙酯的水解程度最大。故選B。 答案　B 2．反應(yīng)X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0，達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是(　　) A．減小容器體積，平衡向右移動(dòng) 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．降低溫度，Y的轉(zhuǎn)化率增大 解析　因?yàn)榇朔磻?yīng)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(dòng)，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入催化劑可同等倍數(shù)地改變正、逆反應(yīng)速率，故平衡不會(huì)發(fā)生移動(dòng)，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；增大c(X)，平衡將正向移動(dòng)，但X的轉(zhuǎn)化率減小，所以C項(xiàng)錯(cuò)誤；此反應(yīng)是放熱反應(yīng)，降低溫度，平衡正向移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率增大，所以D項(xiàng)正確。 答案　D 3．確認(rèn)發(fā)生了化學(xué)平衡移動(dòng)的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生了改變 B．有氣態(tài)物質(zhì)參加了可逆達(dá)到平衡后，改變了壓強(qiáng) C．某一條件的改變，使正、逆反應(yīng)速率不再相等 D．可逆反應(yīng)達(dá)到平衡，使用了催化劑 解析　化學(xué)平衡的移動(dòng)的實(shí)質(zhì)是正逆反應(yīng)速率不相等。A中速率發(fā)生了改變，但可能正、逆反應(yīng)速率同等程度的改變，使兩者速率再次相等；對(duì)于氣體體積相等的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對(duì)正、逆反應(yīng)速率的影響相同；D中催化劑同等程度的改變了正逆反應(yīng)速率。 答案　C 4．一定條件下，NO2與SO2反應(yīng)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(yīng)，下列不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是(　　) A．混合氣體顏色保持不變 B．體系的平均相對(duì)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(shí)生成1 mol NO2 解析　發(fā)生反應(yīng)NO2＋SO2NO＋SO3。A說明c(NO2)不變，可以作為到達(dá)平衡的標(biāo)志。平均相對(duì)分子質(zhì)量M＝，氣體的總質(zhì)量不變，氣體的總物質(zhì)的量不變，平均相對(duì)分子質(zhì)量不變，B錯(cuò)誤。NO2和SO2的起始體積比為1∶2，反應(yīng)過程中二者變化量(設(shè)為x)相同，則平衡時(shí)體積比為(1－x)∶(2－x)，當(dāng)體積比保持不變時(shí)表示反應(yīng)達(dá)到平衡，C正確。D項(xiàng)中消耗SO2表示正反應(yīng)速率，生成NO2表示逆反應(yīng)速率，正確。 答案　B 5．在新制的氯水中存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，若向氯水中投入少量碳酸鈣粉末，溶液中發(fā)生的變化是(　　) A．H＋濃度減小，HClO濃度減小 B．H＋濃度增大，HClO濃度增大 C．H＋濃度減小，HClO濃度增大 D．H＋濃度增大，HClO濃度減小 解析　碳酸的酸性弱于鹽酸而強(qiáng)于次氯酸，向氯水中投入少量碳酸鈣粉末后，它與鹽酸反應(yīng)，而不與次氯酸反應(yīng)。又由于H＋濃度減小，平衡Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故HClO濃度增大。 答案　C 6．關(guān)節(jié)炎是因?yàn)樵陉P(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(xué)機(jī)理如下： ①HUr＋H2OUr－＋H3O＋， 尿酸 尿酸根離子 ②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)。 下列對(duì)反應(yīng)②的敘述正確的是(　　) A．正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B．正反應(yīng)為放熱反應(yīng) C．升高溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D．降低溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng) 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(yīng)②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，可知其正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。 答案　B 7．下列各項(xiàng)與化學(xué)平衡移動(dòng)原理無關(guān)的是(　　) A．收集氯氣用排飽和食鹽水的方法 B．加催化劑，使N2和H2在一定的條件下轉(zhuǎn)化為NH3 C．可用濃氨水和氫氧化鈉固體快速制取氨氣 D．加壓條件下有利于SO2和O2反應(yīng)生成SO3 解析　使用催化劑對(duì)化學(xué)平衡無影響，與化學(xué)平衡移動(dòng)原理無關(guān)，故選B。 答案　B 8．在水溶液中橙紅色的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?yàn)開_______________________________________________________。 (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?yàn)開______________________________________________。 (3)向原溶液中加入Ba(NO3)2溶液(已知BaCrO4為黃色沉淀)，則平衡________(填“向左移動(dòng)”或“向右移動(dòng)”)，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(yīng)為Ba2＋＋CrO===BaCrO4(黃色)↓，平衡向右移動(dòng)，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(dòng)，CrO濃度增大，溶液由橙色變?yōu)辄S色 (2)橙　c(H＋)增大，平衡左移，Cr2O濃度增大，溶液又由黃色變?yōu)槌壬? (3)向右移動(dòng)　逐漸變淺，直至無色 9．酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題： (1)試管a中需加入濃硫酸、冰醋酸和乙醇各2 mL，正確的加入順序及操作是______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (2)為防止a中的液體在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)生暴沸，在加熱前應(yīng)采取的措施是_____________________________________________________________ _____________________________________________________________。 (3)實(shí)驗(yàn)中加熱試管a的目的是：①_________________________________； ②______________________________________________________。 (4)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會(huì)造成________________、________________等問題。 (5)目前對(duì)該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示(乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合)。 同一反應(yīng)時(shí)間 同一反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度 /℃ 轉(zhuǎn)化率 /% 選擇性 /% 反應(yīng)時(shí)間 /h 轉(zhuǎn)化率 /% 選擇性 /% 40 77.8 100 2 80.2 100 60 92.3 100 3 87.8 100 80 92.6 100 4 92.3 100 120 94.5 98.7 6 93.0 100 選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水 ①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列________(填字母)為該反應(yīng)的最佳條件。 A．120 ℃，4 h B．80 ℃，2 h C．60 ℃，4 h D．40 ℃，3 h ②當(dāng)反應(yīng)溫度達(dá)到120 ℃時(shí)，反應(yīng)選擇性降低的原因可能為____________ _________________________________________________________________。 解析　(1)液體混合一般應(yīng)將密度大的液體加入到密度小的液體中。(2)加沸石或碎瓷片可防止液體暴沸。(3)該酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，升溫可加快反應(yīng)速率。及時(shí)將乙酸乙酯蒸出，減小生成物濃度，使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，有利于乙酸乙酯的生成。(4)從催化劑重復(fù)利用、產(chǎn)物的污染、原料被炭化角度分析。(5)①從表中數(shù)據(jù)綜合分析，升高溫度轉(zhuǎn)化率提高，但120 ℃時(shí)催化劑的選擇性差，60 ℃和80 ℃時(shí)的轉(zhuǎn)化率相差不大，60 ℃為適宜溫度，反應(yīng)時(shí)間長，轉(zhuǎn)化率提高，但4～6小時(shí)轉(zhuǎn)化率提高不明顯，可選C；②發(fā)生了副反應(yīng)，有可能是乙醇脫水生成了乙醚。 答案　(1)先加入乙醇，然后邊搖動(dòng)試管邊慢慢加入濃硫酸，再加入冰醋酸 (2)在試管a中加入幾粒沸石(碎瓷片) (3)加快反應(yīng)速率　及時(shí)將產(chǎn)物乙酸乙酯蒸出，以利于平衡向生成乙酸乙酯的方向移動(dòng) (4)產(chǎn)生大量的酸性廢液(或造成環(huán)境污染)　部分原料炭化　催化劑重復(fù)使用困難　催化效果不理想(任填兩種) (5)①C　②乙醇脫水生成了乙醚 10．已知一氧化碳與水蒸氣的反應(yīng)為：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) (1)T ℃時(shí)，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(yīng)并保持溫度不變，各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如下表： T ℃時(shí)物質(zhì)的濃度(mol/L)變化 時(shí)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(shí)的數(shù)據(jù)是保持溫度和體積不變時(shí)，改變某一條件后測(cè)得的。第4～5 min之間，改變的條件是________________________，第5～6 min之間，改變的條件是________________________。T ℃時(shí)該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)是______________________________________________________________。 (2)已知420 ℃時(shí)，該化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)為9。如果反應(yīng)開始時(shí)，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(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為12，請(qǐng)判斷該反應(yīng)的ΔH________0(填“＞”、“＝”或“＜”)。 解析　(1)對(duì)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(yīng)方向移動(dòng)，在溫度和體積不變時(shí)，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(yīng)方向移動(dòng)，說明正是放熱反應(yīng)。 答案　(1)增加H2濃度　增加H2O(g)濃度　0.5 (2)75%　(3)＜