第23讲化学平衡的移动和化学反应进行的方向考生版

第23讲化学平衡的移动和化学反应进行的方向

微考点1影响化学平衡移动的因素

工业生产会产生大量CO2，增加了碳排放量。人们一直努力将CO2变废为宝。

CO2催化加氢制取乙烯。

已知：2CO2(g)＋6H2(g)C2H4(g)＋4H2O(g)ΔH＝－152 kJ·mol－1。

(1)在体积为2 L的恒容容器中，投入1 mol CO2和3 mol H2，CO2的平衡转化率和催化剂催化效率随温度的变化关系如图所示。请回答：

①计算250 ℃时该反应的化学平衡常数K＝________(列出计算式即可)。

②下列说法正确的是________(填选项字母)。

a．平衡常数：M>N

b．当不使用催化剂时，反应物中活化分子百分数：M>N

c．当压强或混合气体的密度不变时，均可视为化学反应已达到平衡状态

d．其他条件不变，若不使用催化剂，则250 ℃时CO2的平衡转化率可能位于M1点

(2)下列措施一定可以提高平衡体系中C2H4的百分含量，又能加快反应速率的是________(填选项字母)。

a．升高温度

b．缩小体积，增大压强

c．增大H2的浓度

d．将产物从反应体系中分离出来

微练一选取措施使化学平衡定向移动

1．(2019·长春一测)一定条件下，将TiO2和焦炭放入真空密闭容器中，反应TiO2(s)＋C(s)Ti(s)＋CO2(g)达到平衡，保持温度不变，缩小容器容积，体系重新达到平衡，下列说法中一定正确的是()

A．平衡常数减小B．TiO2的质量不变

C．CO2的浓度不变D．Ti的质量增加

2．在水溶液中存在反应：Ag＋＋Fe2＋Ag(s)＋Fe3＋ΔH<0，达到平衡后，为使平衡体系中析出更多的银，可采取的措施是()

A．升高温度B．加水稀释

C．增大Fe2＋的浓度D．常温下加压

微练二条件改变时化学平衡移动结果的判断

3．将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中，在一定条件下，发生反应并达到平

衡：X(g)＋3Y(g)2Z(g)

ΔH<0。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时，表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是()

选项改变条件新平衡与原平衡比较

A 升高温度X的转化率变小

B 增大压强X的浓度变小

C 充入一定量Y Y的转化率增大

D 使用适当催化剂X的体积分数变小

4－

50 mL，试管C、D相连通，且其中装有红棕色NO2和无色N2O4的混合气体，并处于下列平衡：2NO2N2O4ΔH＝－57 kJ·mol－1，当向A中加入50 g NH4NO3晶体使之溶解，向B中加入2 g苛性钠时：

(1)C中的气体颜色________(填“变浅”或“变深”)。

(2)若25 ℃时，起始时仅有NO2气体，达到平衡时，c(NO2)＝0.012 5 mol·L－1，c(N2O4)＝0.032 1 mol·L－1，则NO2的起始浓度为______________，NO2的转化率为________。

Ⅱ.在三支容积均为30 cm3针筒中分别抽入10 cm3 NO2气体，将针筒前端封闭。将第二支针筒活塞迅速推至5 cm3处，此时气体的颜色变深，一段时间后气体颜色又变浅了，但仍比第一支针筒气体的颜色深。

(3)推进针筒后颜色变深的原因是____________________________________。

(4)一段时间后气体颜色又变浅的原因是__________________________________。

(5)在此过程中，该反应的化学平衡常数将________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，NO2的转化率将________。

微练三化学平衡移动原理在化工生产中的应用

5．合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为

N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4 kJ·mol－1

一种工业合成氨的简易流程图如下：

(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_______________________________________。

(2)步骤Ⅱ中制氢气原理如下：

①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)

ΔH＝＋206.4 kJ·mol－1

②CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

ΔH＝－41.2 kJ·mol－1

对于反应①，一定可以提高平衡体系中H2百分含量，又能加快反应速率的措施是________(填选项字母)。

a．升高温度b．增大水蒸气浓度

c．加入催化剂d．降低压强

利用反应②，将CO进一步转化，可提高H2产量。若1 mol CO和H2的混合气体(CO 的体积分数为20%)与H2O反应，得到1.18 mol CO、CO2和H2的混合气体，则CO转化率为____________。

(3)图甲表示500 ℃、60.0 MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH3体积分数的关系。根据图中a点数据计算N2的平衡体积分数为__________。

(4)依据温度对合成氨反应的影响，在图乙坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH3物质的量变化的曲线示意图。

(5)上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是________(填序号)。简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：_______________________________________

_______________________________________。

微考点2化学反应进行的方向

微练四化学反应进行的方向

6．下列说法不正确的是()

A．焓变是反应能否自发进行相关的因素之一，放热反应具有自发进行的倾向

B．在不同条件下同一物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大

C．自发反应是指不需要条件就能发生的反应

D．一个反应能否自发进行是焓变和熵变共同影响的结果

7．二氧化碳捕集、存储和转化是当今化学研究的热点问题之一。

(1)用钇的配合物作催化剂，一定条件可直接光催化分解CO2，发生反应：2CO2(g)===2CO(g)＋O2(g)，该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)，在低温下，该反应______(填“能”或“不能”)自发进行。

(2)CO2转化途径之一是利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为