第二節(jié)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動(dòng)-2023屆高考化學(xué)一輪針對(duì)性復(fù)習(xí)方案3

第二節(jié)化學(xué)平衡狀態(tài)化學(xué)平衡移動(dòng)課時(shí)作業(yè)一、選擇題1．（2022·北京高三一模）一定溫度下，將氣體X和Y各0.4mol充入2L恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：，K=1。其中Y呈紅棕色，其他氣體均無(wú)色。下列事實(shí)不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是A．容器內(nèi)氣體顏色保持不變B．容器內(nèi)氣體密度保持不變C．c(X)=c(N)=0.1mol·L-1D．X的轉(zhuǎn)化率達(dá)到50%【答案】B【解析】A項(xiàng)：Y為紅棕色，氣體氣體無(wú)色，所以未平衡時(shí)Y的濃度會(huì)發(fā)生變化，容器內(nèi)氣體顏色會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)其不變時(shí)說(shuō)明Y的濃度不再改變，反應(yīng)達(dá)到平衡，A不符合題意；B項(xiàng)：反應(yīng)物和生成物都是氣體，所以氣體總質(zhì)量始終不變，容器恒容，則無(wú)論是否平衡，密度都不發(fā)生變化，即密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡，B符合題意；C項(xiàng)：根據(jù)題目所給條件可知初始投料為c(X)=c(Y)=0.2mol/L，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，當(dāng)c(X)=c(N)=0.1mol/L時(shí)，容器內(nèi)c(X)=c(Y)=c(M)=c(N)=0.1mol/L，則Qc==1=K，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，C不符合題意；D項(xiàng)：X的轉(zhuǎn)化率達(dá)到50%，即此時(shí)Δc(X)=0.2mol/L×50%=0.1mol/L，根據(jù)C選項(xiàng)的計(jì)算可知此時(shí)Qc=K，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)平衡，D不符合題意；綜上所述答案為B。2．（2022·天津市寧河區(qū)蘆臺(tái)第一中學(xué)二模）工業(yè)上可通過(guò)甲醇羰基化法制取甲酸甲酯：CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g)，在容積固定的密閉容器中，投入等物質(zhì)的量CH3OH和CO，測(cè)得相同時(shí)間內(nèi)CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)速率v(b)＞v(d)B．由圖可知生產(chǎn)時(shí)反應(yīng)溫度控制在80～85℃為宜C．b條件下延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，CO的轉(zhuǎn)化率保持不變D．d→e，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，可能是因?yàn)樵摲磻?yīng)吸熱，升高溫度反應(yīng)逆向移動(dòng)【答案】B【解析】A項(xiàng)：溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響大于濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。由于反應(yīng)溫度：d＞b，所以反應(yīng)速率大小關(guān)系為：v(d)＞v(b)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由圖可知在80～85℃時(shí)反應(yīng)物CO的轉(zhuǎn)化率最高，因此生產(chǎn)時(shí)為提高生產(chǎn)效率，反應(yīng)溫度控制在80～85℃為宜，B正確；C項(xiàng)：b條件下反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，此時(shí)反應(yīng)正向進(jìn)行，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，可以使更多的反應(yīng)物CO與CH3OH(g)發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生成物，因此會(huì)導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率增大，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：d→e，CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，可能是因?yàn)樵摲磻?yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)平衡會(huì)向吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng)，導(dǎo)致CO的轉(zhuǎn)化率降低，D錯(cuò)誤；故合理選項(xiàng)是B。3．（2022·江蘇江蘇·二模）我國(guó)提出了2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的“雙碳”目標(biāo)。二氧化碳催化加氫合成是一種實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的有效方法，其主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為反應(yīng)Ⅰ：反應(yīng)Ⅱ：恒壓下，時(shí)，甲醇產(chǎn)率隨溫度的變化如圖所示(分子篩膜能選擇性分離出)。下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法不正確的是A．甲醇平衡產(chǎn)率隨溫度升高而降低的主要原因：溫度升高，反應(yīng)I平衡逆向移動(dòng)B．采用分子篩膜時(shí)的適宜反應(yīng)溫度：210℃C．M→N點(diǎn)甲醇產(chǎn)率增大的原因：溫度升高，反應(yīng)I平衡常數(shù)增大D．X點(diǎn)甲醇產(chǎn)率高于Y點(diǎn)的主要原因：分子篩膜可從反應(yīng)體系中分離出，有利于反應(yīng)I正向進(jìn)行【答案】C【解析】A項(xiàng)：根據(jù)圖像可知，隨著溫度的升高，甲醇的平衡產(chǎn)率降低，反應(yīng)I為放熱反應(yīng)，根據(jù)勒夏特列原理，升高溫度，該反應(yīng)平衡向逆反應(yīng)放向進(jìn)行，甲醇的平衡產(chǎn)率降低，故A說(shuō)法正確；B項(xiàng)：根據(jù)圖像可知，采用分子篩膜時(shí)，溫度在210℃時(shí)甲醇產(chǎn)率最高，故B說(shuō)法正確；C項(xiàng)：反應(yīng)I為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，化學(xué)平衡常數(shù)降低，M→N甲醇的產(chǎn)率增大原因是這段時(shí)間反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，甲醇產(chǎn)率增大，故C說(shuō)法錯(cuò)誤；D項(xiàng)：根據(jù)題中信息，分子篩膜能選擇性分離出H2O，根據(jù)勒夏特列原理，降低生成物濃度，反應(yīng)I平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行，故D說(shuō)法正確；答案為C。4．（2021·新沂市棋盤(pán)中學(xué)高三二模）二氧化硫雖然是形成酸雨的主要物質(zhì)，但對(duì)食品有漂白和防腐作用，使用二氧化硫能夠達(dá)到使產(chǎn)品外觀光亮、潔白的效果，也是制取硫酸重要的原料氣；實(shí)驗(yàn)室通常用亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)制取少量二氧化硫；已知二氧化硫與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)△H=-197kJ/mol。下列有關(guān)二氧化硫與氧氣反應(yīng)的說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)的ΔS<0B．如果有2mol的SO2和1molO2在該條件下充分反應(yīng)可以放出197kJ的熱量C．反應(yīng)中每消耗1molO2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于2×6.02×1023D．反應(yīng)在高溫、高壓和催化劑條件下進(jìn)行可提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率【答案】A【解析】A項(xiàng)：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，反應(yīng)前后氣體體積減小，混亂度減小，ΔS<0，故A正確；B項(xiàng)：可逆反應(yīng)存在反應(yīng)限度，反應(yīng)物不可能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以將2mol的SO2和1molO2在該條件下充分反應(yīng)不可能完全轉(zhuǎn)化為SO3，放出的熱量小于197kJ，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：O2中氧元素化合價(jià)從0價(jià)降低到-2價(jià)，反應(yīng)中每消耗1molO2轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約等于4×6.02×1023，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：二氧化硫與氧氣的反應(yīng)為放熱的可逆反應(yīng)，高溫可加快反應(yīng)速率，但會(huì)使平衡逆向移動(dòng)，不能提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，也就不能提高SO2的平衡轉(zhuǎn)化率，但故D錯(cuò)誤；答案選A。5．（2022·浙江金華市·高三二模）下列說(shuō)法正確的是A．恒溫恒容下，反應(yīng)，當(dāng)混合氣體的密度不再發(fā)生變化時(shí)，能表明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B．對(duì)于反應(yīng)，縮小反應(yīng)容器體積，達(dá)到平衡時(shí)，c(B)的濃度增大C．反應(yīng)。達(dá)至平衡后，升溫，則反應(yīng)速率v(H2)和H2的平衡轉(zhuǎn)化率均增大D．實(shí)驗(yàn)室制氫氣，為了加快反應(yīng)速率，可有稀硫酸中加少量Cu(NO3)2固體【答案】A【解析】A項(xiàng)：該反應(yīng)中生成物N為固體，所以未平衡時(shí)氣體的總質(zhì)量會(huì)發(fā)生改變，但容器恒容，氣體體積不變，所以密度會(huì)變，當(dāng)密度不變時(shí)說(shuō)明達(dá)到平衡，A正確；B項(xiàng)：該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為c(B)·c(C)，縮小容器體積，但溫度不變，則平衡常數(shù)不變，即c(B)·c(C)不變，而縮小反應(yīng)容器時(shí)c(B)、c(C)變化趨勢(shì)一致，所以再次達(dá)到平衡時(shí)c(B)·c(C)與原平衡相等，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：該反應(yīng)焓變小于0，為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，H2的平衡轉(zhuǎn)化率減小，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：加少量Cu(NO3)2固體，酸性環(huán)境中硝酸根優(yōu)先氧化Zn，生成NO，消耗氫離子，且會(huì)使生成的氫氣不純，D錯(cuò)誤；綜上所述答案為A。6．（2022·上海高三二模）800℃時(shí)，可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)K=1。800℃時(shí)，測(cè)得某一時(shí)刻密閉容器中各組分的濃度如下表，下列說(shuō)法正確的是物質(zhì)COH2OCO2H2濃度(mol/L)0.0020.0030.00250.0025A．此時(shí)，?(正)>?(逆)B．一段時(shí)間后，氣體壓強(qiáng)降低C．一段時(shí)間后，H2O的體積分?jǐn)?shù)增加D．一段時(shí)間后，正反應(yīng)速率減小【答案】C【解析】A項(xiàng)：Qc==1.04>K，所以平衡逆向移動(dòng)，此時(shí)，?(正)<?(逆)，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，體系壓強(qiáng)不變，所以達(dá)到平衡后，氣體壓強(qiáng)不變，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：Qc==1.04>K，所以平衡逆向移動(dòng)，一段時(shí)間后，H2O的體積分?jǐn)?shù)增加，故C正確；D項(xiàng)：反應(yīng)逆向進(jìn)行，說(shuō)明?(正)<?(逆)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，CO和H2O的濃度增大，正反應(yīng)速率增大，故D錯(cuò)誤；故選：C。7．（2021·浙江高三月考）10mL0.1mol?L-1KI溶液與5mL0.1mol?L-1FeCl3溶液發(fā)生反應(yīng)：2Fe3+(aq)+2I-(aq)=2Fe2+(aq)+I2(aq)，達(dá)到平衡。下列說(shuō)法不正確的是A．加入少量氯化鉀固體，平衡不移動(dòng)B．加適量水稀釋?zhuān)胶庹蛞苿?dòng)C．經(jīng)過(guò)CCl4多次萃取分離后，向水溶液中滴加KSCN溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，證明該化學(xué)反應(yīng)存在限度D．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=【答案】B【解析】A項(xiàng)：加入氯化鉀固體，因其沒(méi)有參與反應(yīng)，則溶液中參與反應(yīng)的離子濃度不變，平衡不移動(dòng)，A正確；B項(xiàng)：加水稀釋時(shí)，濃度熵增大并大于平衡常數(shù)，平衡逆向移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)反應(yīng)：可知，過(guò)量，經(jīng)過(guò)多次萃取分離后，向水溶液中滴加溶液，若溶液出現(xiàn)血紅色，說(shuō)明溶液中還存在，該化學(xué)反應(yīng)存在限度，C正確；D項(xiàng)：化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物濃度冪之積比反應(yīng)物濃度冪之積，則平衡常數(shù)，D正確；故選：B。8．（2021·遼寧高三零模）某溫度下，在一恒容密閉容器中進(jìn)行如下兩個(gè)反應(yīng)并達(dá)到平衡：①2X(g)+Y(g)Z(s)+2Q(g)△H1＜0②M(g)+N(g)R(g)+Q(g)△H2＞0下列敘述錯(cuò)誤的是A．加入適量Z，①和②平衡均不移動(dòng)B．通入稀有氣體Ar，①平衡正向移動(dòng)C．降溫時(shí)無(wú)法判斷Q濃度的增減D．通入Y，則N的濃度增大【答案】B【解析】A項(xiàng)：Z為固體，加入適量Z不影響反應(yīng)①的平衡移動(dòng)，而反應(yīng)②與Z無(wú)關(guān)，故加入Z也不影響反應(yīng)②的平衡移動(dòng)，A正確；B項(xiàng)：通入稀有氣體Ar，由于容器體積不變，故氣體濃度不發(fā)生改變，反應(yīng)①的平衡不移動(dòng)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：溫度降低，反應(yīng)①逆向進(jìn)行，反應(yīng)②正向進(jìn)行，但兩個(gè)反應(yīng)中反應(yīng)物的起始濃度未知，故無(wú)法判斷Q濃度的增減，C正確；D項(xiàng)：通入氣體Y，反應(yīng)①平衡正向移動(dòng)，Q的濃度增大，導(dǎo)致反應(yīng)②平衡逆向進(jìn)行，則N的濃度增大，D正確；答案選B。9．（2022·北京人大附中高三三模）一定溫度下，在容積恒為1L的容器中通入一定量N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g)ΔH>0，各組分濃度隨時(shí)間(t)的變化如表。t/s010203040c(N2O4)/(mol/L)0.1000.0620.0480.0400.040c(NO2)/(mol/L)00.0760.1040.1200.120下列說(shuō)法不正確的是A．0~30s，N2O4的平均反應(yīng)速率為v=0.12mol/(L·min)B．降低溫度，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值減小C．40s時(shí)，再充入N2O40.04mol、NO20.12mol，平衡不移動(dòng)D．增大容積使平衡正移，達(dá)新平衡后混合氣顏色比原平衡時(shí)淺【答案】C【解析】A項(xiàng)：由表中數(shù)據(jù)可知，0-30s，N2O4的濃度由0.100mol/L變?yōu)?.040mol/L，則N2O4的平均反應(yīng)速率為==0.002=，故A正確；B項(xiàng)：該反應(yīng)，降低溫度，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)值減小，故B正確；C項(xiàng)：40s時(shí)，反應(yīng)已達(dá)平衡，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，平衡常數(shù)K===0.36，40s時(shí)，再充入N2O40.04mol、NO20.12mol后，c(NO2)=0.240mol/L，c(N2O4)=0.080mol/L，此時(shí)濃度商Qc==0.720>K，則平衡會(huì)逆向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：增大容積使平衡正移，由勒夏特列原理，混合氣體顏色先變淺后變深，但最終顏色比原平衡時(shí)淺，故D正確；故答案選C。10．（2022·山東煙臺(tái)市·高三三模）已知環(huán)戊二烯制備二聚環(huán)戊二烯的反應(yīng)：?H<0。某實(shí)驗(yàn)小組分別在2L的恒容密閉容器中各充入3.0mol環(huán)戊二烯，測(cè)得在T1℃和T2℃下環(huán)戊二烯氣體的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．M、N、P、Q四點(diǎn)的逆反應(yīng)速率大小關(guān)系：Q>N>P>MB．T2℃，用二聚環(huán)戊二烯表示0~0.5h的平均反應(yīng)速率為C．P點(diǎn)可能處于化學(xué)平衡狀態(tài)D．T1℃，若向Q點(diǎn)再充入1.0mol環(huán)戊二烯達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將小于86.7%【答案】D【解析】A項(xiàng)：由圖像可知T1溫度時(shí)的反應(yīng)速率快，可知T1溫度高于T2，溫度越高反應(yīng)速率越快，則N、Q對(duì)應(yīng)的速率比M、N對(duì)應(yīng)的速率快，N到Q的過(guò)程反應(yīng)正向移動(dòng)，Q點(diǎn)逆反應(yīng)速率大與M，M到P的過(guò)程中反應(yīng)正向移動(dòng)，則P的逆反應(yīng)速率比M點(diǎn)高，四點(diǎn)的逆反應(yīng)速率Q>N>P>M，故A正確；B項(xiàng)：T2℃，環(huán)戊二烯表示0~0.5h的平均反應(yīng)速率為，根據(jù)速率比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可知二聚環(huán)戊二烯表示0~0.5h的平均反應(yīng)速率為，故B正確；C項(xiàng)：由圖像可知P點(diǎn)之前環(huán)戊二烯的濃度一直減小，反應(yīng)未達(dá)平衡，P點(diǎn)之后的濃度可能保持不變，則P點(diǎn)可能達(dá)到平衡狀態(tài)，故C正確；D項(xiàng)：T1℃，若向Q點(diǎn)再充入1.0mol環(huán)戊二烯，根據(jù)等效平衡思想，可視為增大體系內(nèi)壓強(qiáng)，而增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)，能提高環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率，由圖中數(shù)據(jù)可知，原平衡時(shí)其轉(zhuǎn)化率為86.7%，則充入環(huán)戊二烯再次平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率將大于86.7%，故D錯(cuò)誤；故選：D。11．（2022·天津高三三模）在恒溫恒容密閉容器中，充入一定量N2O4(g)，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0，下列說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)過(guò)程中v(N2O4)消耗=2v(NO2)生成B．其他條件不變，升高溫度，N2O4平衡轉(zhuǎn)化率減小C．容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變時(shí)即反應(yīng)達(dá)平衡D．加壓，平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)速率或小，逆反應(yīng)速率加快【答案】C【解析】A項(xiàng)：和均代表正反應(yīng)速率，在反應(yīng)過(guò)程中反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，其他條件不變，升高溫度，平衡正向移動(dòng)，所以N2O4平衡轉(zhuǎn)化率增大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為：，反應(yīng)物生成物均為氣體所以一直不變，反應(yīng)前后氣體總物質(zhì)的量在改變，所以容器中氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變時(shí)即反應(yīng)達(dá)平衡，故C正確；D項(xiàng)：加壓，平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng)，也就是逆向移動(dòng)，但正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快，故D錯(cuò)誤；答案為C。12．（2022·遼寧丹東市·高三二模）利用CH4消除NO2污染，反應(yīng)原理為CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO(g)+2H2O(g)。在10L密閉容器中，分別加入0.50molCH4和1.20molNO2，測(cè)得控制不同溫度，n(CH4)(單位：mol)隨時(shí)間變化的有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示，下列說(shuō)法正確的是組別溫度/K時(shí)間/min物質(zhì)的量/mol010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.18M0.15A．該反應(yīng)在高溫下才能自發(fā)進(jìn)行B．T2溫度下，若容器內(nèi)的密度不變則該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)C．可以利用40min時(shí)的數(shù)據(jù)，計(jì)算T2溫度下的平衡常數(shù)KD．高溫下CH4消除NO2速率較快，所以溫度越高越有利于消除NO2【答案】C【解析】根據(jù)表格可知，相同條件下，T2時(shí)CH4的減小速率大于T1，所以T2溫度高于T1，到達(dá)平衡的時(shí)間更短，但是到達(dá)平衡時(shí)T2對(duì)應(yīng)的CH4含量更高，說(shuō)明高溫不利于CH4轉(zhuǎn)化，即CH4(g)+2NO2(g)?N2(g)+CO(g)+2H2O(g)為放熱反應(yīng)，<0。A項(xiàng)：該反應(yīng)為氣體分子總數(shù)增大的反應(yīng)，則>0，又因?yàn)?lt;0，根據(jù)-T<0反應(yīng)才能自發(fā)可知該反應(yīng)在低溫下才能自發(fā)進(jìn)行，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：=，該反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量和容器總體積均不變，所以氣體的密度無(wú)論是否到達(dá)平衡均不變，不能確定該反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)表格可知40min后T1組CH4含量不變，說(shuō)明處于平衡狀態(tài)，根據(jù)分析可知T2會(huì)更快的到達(dá)平衡，即40min時(shí)T2組實(shí)驗(yàn)一定處于平衡狀態(tài)，則對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可以算出此時(shí)的平衡常數(shù)K，C正確；D項(xiàng)：該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度越高越不利于該反應(yīng)往正向進(jìn)行，從而導(dǎo)致NO2轉(zhuǎn)化率越低，即超過(guò)某一溫度后，溫度越高越不利于消除NO2，D錯(cuò)誤；答案選C。13．（2022·江蘇南京市·高三三模）二氧化碳加氫合成二甲醚(CH3OCH3)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。該方法主要涉及下列反應(yīng)：反應(yīng)I：反應(yīng)II：反應(yīng)III：向恒壓密閉容器中按通入CO2和H2，平衡時(shí)各含碳物種的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是A．反應(yīng)I的平衡常數(shù)可表示為B．圖中曲線b表示CO2的平衡體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化C．510K時(shí)，反應(yīng)至CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到X點(diǎn)的值，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間不能提高CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)D．增大壓強(qiáng)有利于提高平衡時(shí)CH3OCH3的選擇性(CH3OCH3的選擇性)【答案】D【解析】A項(xiàng)：反應(yīng)Ⅰ中H2O也是氣態(tài)，所以平衡常數(shù)為，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：只有反應(yīng)Ⅲ涉及CH3OCH3，反應(yīng)Ⅲ焓變小于0，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，所以CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)會(huì)隨溫度升高而降低，則b代表的應(yīng)該是CH3OCH3，a代表CO2，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：b代表的應(yīng)該是CH3OCH3，X點(diǎn)位于曲線下方，所以延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間可以提高CH3OCH3的體積分?jǐn)?shù)，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：反應(yīng)Ⅰ為氣體系數(shù)之和減小的反應(yīng)，反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ均為氣體系數(shù)之和不變的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，反應(yīng)Ⅰ平衡正向移動(dòng)，CH3OH的濃度增大，雖然H2O的濃度也增大，但CH3OH的系數(shù)為2，所以反應(yīng)Ⅲ平衡正向移動(dòng)，CH3OCH3的選擇性增大，D正確；綜上所述答案為D。14．（2022·江蘇高三其他模擬）在密閉容器中：按CO2與H2的物質(zhì)的量之比為1：3進(jìn)行投料，發(fā)生反應(yīng)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)△H<0，在5MPa下測(cè)得不同溫度下平衡體系中各種物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)(V%)如圖所示，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．表示CH3CH2OH組分的曲線是IVB．圖中曲線交點(diǎn)a、b對(duì)應(yīng)的上述反應(yīng)平衡常數(shù)Ka<KbC．圖中曲線交點(diǎn)a對(duì)應(yīng)的CO2轉(zhuǎn)化率為40%D．若甲、乙兩個(gè)密閉容器起始時(shí)的容積、溫度及投料方式均相同，甲：恒溫恒壓，乙；恒溫恒容，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)CH3CH2OH產(chǎn)率：甲＜乙【答案】D【解析】A項(xiàng)：該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，平衡時(shí)CO2與H2的含量增大，CH3CH2OH與H2O的含量降低。開(kāi)始CO2與H2的物質(zhì)的量之比1：3進(jìn)行，平衡時(shí)H2的含量是CO2的含量三倍；CH3CH2OH與H2O按1：3反應(yīng)，平衡時(shí)H2O的含量是CH3CH2OH含量的三倍。曲線Ⅰ、曲線Ⅱ隨溫度升高含量增大，且曲線Ⅰ的含量高，所以曲線Ⅰ表示H2、曲線Ⅱ表示CO2。曲線Ⅲ、曲線Ⅳ隨溫度升高含量減小，且曲線Ⅲ的含量高，所以曲線Ⅲ表示H2O、曲線Ⅳ表示CH3CH2OH，故A正確；B項(xiàng)：因?yàn)槠胶獬?shù)僅與溫度有關(guān)，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)移動(dòng)，所以溫度越低，K越大，所以Ka＜Kb，故B正確；C項(xiàng)：圖中曲線交點(diǎn)a為曲線ⅡCO2曲線ⅢH2O平衡時(shí)相等，根據(jù)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，則說(shuō)明CO2轉(zhuǎn)化0.4剩余0.6，生成水0.6，所以CO2轉(zhuǎn)化率為40%，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，體積減小，所以甲：恒溫恒壓，乙：恒溫恒容，甲相對(duì)于乙在減小體積即增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)CH3CH2OH產(chǎn)率：甲＞乙，故D錯(cuò)誤；故選D。二．主觀題15.（2022·吉林延邊朝鮮族自治州·高三模擬）CO2和CH4是兩種重要的溫室氣體，通過(guò)CH4和CO2反應(yīng)制造更高價(jià)值化學(xué)品是目前的研究目標(biāo)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：I.工業(yè)上可以利用CO2和H2合成CH3OH：CO2(g)＋3H2(g)?CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＜0。該反應(yīng)在起始溫度和體積均相同(T℃、1L)的兩個(gè)密閉容器中分別進(jìn)行，反應(yīng)物起始物質(zhì)的量見(jiàn)下表：CO2(mol)H2(mol)CH3OH(mol)H2O(mol)反應(yīng)a(恒溫恒容)1300反應(yīng)b(絕熱恒容)0011(1)達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)a，b對(duì)比：CO2的體積分?jǐn)?shù)φ(a)_______φ(b)(填“>”、“＜”或“=”))。(2)下列能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。A．v正(CO2)=3v逆(H2)B．混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變C．c(CH3OH)=c(H2O)D．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變II.我國(guó)科學(xué)家研究了不同反應(yīng)溫度對(duì)含碳產(chǎn)物組成的影響。已知：反應(yīng)1：CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH＜0反應(yīng)2：CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH>0在密閉容器中通入3mol的的H2和1mol的CO2，分別在1MPa和10MPa下進(jìn)行反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中對(duì)平衡體系組成的三種物質(zhì)(CO2、CO、CH4)進(jìn)行分析，其中溫度對(duì)CO和CH4的影響如圖所示。(3)1MPa時(shí)，表示CH4和CO平衡組成隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是_______和_______。M點(diǎn)平衡組成含量高于N點(diǎn)的原因是_______。(4)圖中當(dāng)CH4和和CO平衡組成均為40%時(shí)，若容器的體積為1L，該溫度下反應(yīng)1的平衡常數(shù)K的值為_(kāi)______。III.在在T1時(shí)，向體積為2L的恒容容器中充入物質(zhì)的量之和為3mol的的CO和和H2，發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋2H2(g)?CH3OH(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)CH3OH(g)的體積分?jǐn)?shù)(φ)與n(H2)/n(CO)的關(guān)系如下圖所示。(5)當(dāng)時(shí)，達(dá)到平衡后，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)可能是圖像中的_______(填“D”、“E”或“F”)點(diǎn)。(6)=_______時(shí)，CH3OH的體積分?jǐn)?shù)最大。【答案】(1)>(2)BD(3)ad溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)使反應(yīng)1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反應(yīng)2逆移，CO百分含量降低(4)2.88(5)F(6)2【解析】(1)a為恒溫，b為絕熱容器，反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，平衡時(shí)溫度比a中低，相當(dāng)于a升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，CO2的體積分?jǐn)?shù)增大，φ(a)>φ(b)，故答案為：>；(2)A．當(dāng)v正(CO2)=3v逆(H2)時(shí)，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài)，故A不選；B．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中氣體總質(zhì)量不變，總物質(zhì)的量減小，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大，當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變時(shí)，說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故B選；C．c(CH3OH)=c(H2O)時(shí)，不能說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，不能說(shuō)明反應(yīng)a達(dá)到平衡狀態(tài)，故C不選；D．該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再改變時(shí)，說(shuō)明應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故D選；故答案為：BD；(3)對(duì)于反應(yīng)1：升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CH4的含量減少，對(duì)于平衡2：升高溫度，則平衡正向移動(dòng)，CO的含量增加；增大壓強(qiáng)，反應(yīng)2不移動(dòng)，但反應(yīng)1的平衡正向移動(dòng)，H2O的含量增大，使反應(yīng)2逆向移動(dòng)，導(dǎo)致CO含量降低，綜上：溫度相同時(shí)，壓強(qiáng)越大，CH4的含量越大、CO含量越小，則壓強(qiáng)為1MPa時(shí)，表示CH4和CO平衡組成隨溫度變化關(guān)系的曲線分別是a、d，故答案為：a；d；溫度相同時(shí)，增大壓強(qiáng)使反應(yīng)1平衡正移，H2O的百分含量增大，使反應(yīng)2逆移，CO百分含量降低；(4)起始時(shí)n(CO2)=1mol，則n(H2)=3mol，根據(jù)圖象，當(dāng)CH4和CO平衡組成為40%時(shí)，則CO2平衡組成為20%，根據(jù)C原子守恒有：n(CO)=n(CH4)═1mol×40%=0.4mol，n(CO2)=1mol×20%=0.2mol，則反應(yīng)1：反應(yīng)2：平衡時(shí)：n(CO2)=(1-0.4-0.4)mol=0.2mol，n(H2O)=(0.4+0.8)mol=1.2mol，n(H2)=3mol-1.6mol-0.4mol=1mol，n(CH4)=0.4，反應(yīng)1平衡常數(shù)K===2.88，故答案為：2.88；(5)混合比例等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，平衡時(shí)生成物的含量最大，故時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，甲醛的體積分?jǐn)?shù)小于C點(diǎn)，F(xiàn)點(diǎn)符合題意，故答案為：F；(6)混合比例等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比時(shí)，平衡時(shí)生成物的含量最大，故時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)后，甲醛的體積分?jǐn)?shù)最大，故答案為：2。16．（2021·安徽黃山市·高三一模）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)向碘水中加入四氯化碳后充分振蕩，靜置后的現(xiàn)象是__。(2)①已知反應(yīng)H2(g)+I2(g)=2HI(g)，該反應(yīng)中相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示：共價(jià)鍵H-HI-IH-I鍵能/kJ·mol?1436151299則該反應(yīng)的ΔH=___kJ·mol?1。②下列敘述能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡的是___。a.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2，同時(shí)生成nmolHIb.溫度和體積一定時(shí)，HI濃度不再變化c.溫度和體積一定時(shí)，混合氣體顏色不再變化d.溫度和壓強(qiáng)一定時(shí)，混合氣體的密度不再變化(3)NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過(guò)量KIO3(IO被還原成I-)氧化，當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出，寫(xiě)出I2析出時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__。依據(jù)I2析出所需時(shí)間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率，將濃度均為0.020mol·L-1NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(過(guò)量)酸性溶液40.0mL混合，記錄10~55℃間溶液變藍(lán)時(shí)間，55℃時(shí)未觀察到溶液變藍(lán)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為_(kāi)_mol·L-1·s-1。b、c兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率v(b)__v(