蘇教版化學選修6 專題4課題3知能優(yōu)化訓(xùn)練

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111 1．(2011年高考重慶卷)對滴有酚酞試液的下列溶液，操作后顏色變深的是(　　) A．明礬溶液加熱 B．CH3COONa溶液加熱 C．氨水中加入少量NH4Cl固體 D．小蘇打溶液中加入少量NaCl固體 解析：選B。明礬溶液加熱使水解程度增大，酸性增強，酚酞試液不變色，A不符合題意；CH3COONa溶液水解顯堿性，使酚酞試液顯紅色，加熱使水解程度增大，酚酞試液顏色加深，B符合題意；氨水中存在電離平衡NH3H2ONH＋OH－，加入NH4Cl，使平衡左移，溶液顏色變淺，C不符合題意；NaCl不水解，對顏色無影響，因此D不符合題意。 2．某溫度下，有反應(yīng)H2(g)＋I2(g) 2HI(g)；正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在帶有活塞的密閉容器中達到平衡。下列說法中正確的是(　　) A．體積不變，升溫，正反應(yīng)速率減小 B．溫度、壓強均不變，充入HI氣體，開始時正反應(yīng)速率增大 C．溫度不變，壓縮氣體的體積，平衡不移動，顏色加深 D．體積、溫度不變，充入氮氣后，正反應(yīng)速率將增大 解析：選C。升高溫度，正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率都加快；該反應(yīng)屬于氣體體積不變的反應(yīng)，增大壓強或壓縮體積，平衡不移動，但其中物質(zhì)的濃度增大，因為I2(g)的存在，顏色加深。注意溫度、壓強均不變，充入HI氣體，則容器的體積增大，反應(yīng)物濃度減小，開始時正反應(yīng)速率減小。 3．(2011年漳州高二檢測)從植物花中提取一種有機物，可用簡化式HIn表示，在水溶液中因存在下列電離平衡：HIn(溶液紅色) H＋(溶液)＋In－(溶液黃色)，故可用作酸堿指示劑。在該水溶液中加入下列物質(zhì)，能使該指示劑顯黃色的是(　　) A．鹽酸　　　　　　　　 B．碳酸鈉溶液 C．氯化鈉溶液 D．過氧化鈉 解析：選B。使指示劑顯黃色說明平衡向右移動，即必須使c(In－)增大。應(yīng)加入能與H＋反應(yīng)的物質(zhì)，B符合題意。而D中過氧化鈉具有強氧化性，能使有機色質(zhì)褪色。 4．反應(yīng)A(g)＋3B(g) 2C(g)　ΔH<0，達到平衡后，將氣體混合物的溫度降低。下列敘述中正確的是(　　) A．正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動 B．正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動 C．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動 D．正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動 解析：選C。題目提供的是一個正反應(yīng)方向放熱的化學反應(yīng)，所以降低溫度，平衡向正反應(yīng)方向移動；而溫度對化學反應(yīng)速率的影響是不分正反應(yīng)和逆反應(yīng)的，即溫度降低，正、逆反應(yīng)速率都減小。 5. 酯是重要的有機合成中間體，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)。乙酸乙酯的實驗室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O。請根據(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中的液體在實驗時發(fā)生暴沸，在加熱前應(yīng)采取的措施是 ________________________________________________________________________。 (3)實驗中加熱試管a的目的是：①__________________； ②________________________________________________________________________。 (4)此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會造成____________、____________________等問題。 (5)目前對該反應(yīng)的催化劑進行了新的探索，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。實驗數(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)時間 同一反應(yīng)溫度 反應(yīng)溫度/℃ 轉(zhuǎn)化率/% 選擇性/% 反應(yīng)時間/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當反應(yīng)溫度達到120 ℃時，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，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 ℃時催化劑的選擇性差，60 ℃和80 ℃時的轉(zhuǎn)化率相差不大，60 ℃為適宜溫度，反應(yīng)時間長，轉(zhuǎn)化率提高，但4～6小時轉(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 (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 1. 可逆反應(yīng)達到平衡的重要特征是(　　) A．反應(yīng)停止了 B．正、逆反應(yīng)的速率均為零 C．正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行 D．正、逆反應(yīng)的速率相等 解析：選D。非平衡狀態(tài)的正、逆反應(yīng)也都在繼續(xù)進行，所以正、逆反應(yīng)都還在繼續(xù)進行不是達到平衡的特征；達到平衡的特征應(yīng)是正、逆反應(yīng)的速率相等。 2．(2011年嘉興高二檢測)下列關(guān)于化學反應(yīng)限度的說法中正確的是(雙選)(　　) A．當一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，這就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度 B．當一個可逆反應(yīng)進行到平衡狀態(tài)時，那么這個反應(yīng)的正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等 C．平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因為反應(yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變 D．化學反應(yīng)的限度不可以通過改變條件而改變 解析：選AB。當一個可逆反應(yīng)的正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等時，該反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)；反之，當一個可逆反應(yīng)進行到平衡狀態(tài)時，那么這個反應(yīng)的正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等，所以B正確；當一個可逆反應(yīng)進行到平衡狀態(tài)時，那么這個反應(yīng)的正向反應(yīng)速率和逆向反應(yīng)速率相等，從表面上看，反應(yīng)物不再被消耗，生成物也不再增加，反應(yīng)物達到了最大轉(zhuǎn)化率，生成物達到最大產(chǎn)率，這就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度，所以A正確；化學平衡狀態(tài)是一種動態(tài)平衡，一旦條件改變，平衡就要被破壞，化學反應(yīng)的限度也就隨之而改變，所以C、D說法是錯誤的。 3．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：選B。乙酸乙酯水解時存在如下平衡：CH3COOC2H5＋H2OCH3COOH＋CH3CH2OH。使用氫氧化鈉作催化劑的時候，NaOH和CH3COOH反應(yīng)使乙酸乙酯的水解平衡正向移動，所以選用NaOH時乙酸乙酯的水解程度最大。故選B。 4．在高溫下，反應(yīng)2HBr(g) H2(g)＋Br2(g)　ΔH>0。達到平衡，要使混合氣體顏色加深，可采取的方法是(雙選)(　　) A．減小壓強　　　　　　　 B．縮小體積 C升高溫度 D．增大氫氣濃度 解析：選BC。HBr、H2都是無色，要使混合氣體顏色加深，即增大溴的濃度。縮小體積，雖然平衡不發(fā)生移動，但卻增大了溴的濃度，故混合氣體顏色加深；升高溫度，平衡向右移動，增大了溴的濃度，混合氣體顏色加深。 5．對于平衡CO2(g) CO2(aq)　ΔH＝－19.75 kJmol－1，為增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，應(yīng)采用的方法是(　　) A．升溫增壓 B．降溫減壓 C．升溫減壓 D．降溫增壓 解析：選D。增大二氧化碳氣體在水中的溶解度，即使平衡向正向移動，而正向氣體體積減小同時放熱，因此可以降低溫度，同時還可增大壓強。 6．(2011年金華高二檢測)反應(yīng)2A(g)＋B(g) 2C(g)　ΔH>0。下列反應(yīng)有利于生成C的是(　　) A．低溫、低壓 B．低溫、高壓 C．高溫、高壓 D．高溫、低壓 解析：選C。由ΔH>0可知該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，此反應(yīng)還是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)。由勒夏特列原理可知：升高溫度、增大壓強會使平衡向著生成C的方向移動。 7．一定溫度下，在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g) N2O4(g)，達平衡時，再向容器內(nèi)通入一定量的NO2，重新達到平衡后，與第一次平衡相比，NO2的體積分數(shù)(　　) A．不變 B．增大 C．減小 D．無法判斷 解析：選C?？梢约僭O(shè)原來在容積為1 L的容器中通入了1 mol NO2，達平衡后NO2%＝a，然后又通入1 mol NO2，具體過程假設(shè)如下： 8．(2011年鎮(zhèn)江高二檢測)在反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl達到平衡后，向反應(yīng)液中加入少量的下列固體物質(zhì)，溶液顏色幾乎不變的是(　　) A．KCl B．KOH C．Fe2(SO4)3 D．KSCN 解析：選A。反應(yīng)FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl的實質(zhì)是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，加入KOH、Fe2(SO4)3、KSCN都會使平衡發(fā)生移動導(dǎo)致溶液顏色發(fā)生變化。 9．對已達化學平衡的反應(yīng)：2X(g)＋Y(g) 2Z(g)，減小壓強時，對反應(yīng)產(chǎn)生的影響是(　　) A．逆反應(yīng)速率增大，正反應(yīng)速率減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動 B．逆反應(yīng)速率減小，正反應(yīng)速率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動 C．正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向逆反應(yīng)方向移動 D．正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡向正反應(yīng)方向移動 解析：選C。減小壓強，氣體體積增大，反應(yīng)物和生成物的濃度都減小，正、逆反應(yīng)速率都減小，正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，平衡應(yīng)向氣體體積增大的方向移動。 10．(2011年臺州高二檢測)對于反應(yīng)2SO2＋O22SO3，下列判斷正確的是(雙選)(　　) A．2體積SO2和足量O2反應(yīng)，必定生成2體積SO3 B．其他條件不變，增大壓強，平衡必定向右移動 C．平衡時，SO2消耗速率必定等于O2生成速率的2倍 D．平衡時，SO2濃度必定等于O2濃度的2倍 解析：選BC。SO2轉(zhuǎn)化為SO3是可逆反應(yīng)，不可能完全轉(zhuǎn)化為SO3；其他條件不變時，增大壓強，平衡向右移動；SO2消耗速率代表正反應(yīng)速率，O2的生成速率代表逆反應(yīng)速率，平衡時為2倍關(guān)系；SO2平衡濃度不一定等于O2濃度的2倍，因為起始濃度不一定是2倍關(guān)系。 11．在密閉容器中進行下列反應(yīng)CO2(g)＋C(s)2CO(g)　ΔH＞0，達到平衡后，改變下列條件，則指定物質(zhì)的濃度及平衡如何變化。 (1)增加C的用量，平衡__________，c(CO)________。 (2)減小密閉容器的體積，保持溫度不變，則平衡____________，c(CO2)________。 (3)通入N2，保持密閉容器的體積和溫度不變，則平衡____________，c(CO2)________。 (4)保持密閉容器的體積不變，升高溫度，則平衡____________，c(CO2)________。 解析：對于CO2(g)＋C(s)2CO(g) ΔH＞0，這一可逆反應(yīng)，增大C的用量，平衡不會移動，c(CO)不變化，這是因為C是固體物質(zhì)，C的用量雖然增大，但濃度是常數(shù)。保持溫度不變，減小密閉容器體積，實際上增大了體系的壓強，平衡向著體積減小的逆反應(yīng)方向移動，此時，CO2和CO的濃度均增大。保持容器體積和溫度不變，充入N2，雖能增大容器的壓強，但由于各組分的濃度不變，故平衡不移動。該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，逆反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高體系溫度，平衡會向著正反應(yīng)方向移動，CO2的濃度減小，CO的濃度增大。 答案：(1)不移動　不變 (2)向逆反應(yīng)方向移動　增大 (3)不移動　不變 (4)向正反應(yīng)方向移動　減小 12．以化學平衡移動原理為依據(jù)，解釋以下事實。 (1)在氨水中加入氫氧化鈉溶液，有氨氣逸出 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)合成氨工業(yè)中將氨氣液化，可以提高氨的產(chǎn)量 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)用熱水溶解碳酸鈉晶體(Na2CO310H2O)，可提高去污能力 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)打開冰凍啤酒倒入玻璃杯，杯中立即泛起大量泡沫 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：根據(jù)化學平衡移動原理，討論外界條件對化學平衡的影響，確定平衡移動的方向，這是解題的依據(jù)。 答案：(1)氨水中存在兩個平衡，溶解平衡和電離平衡： NH3＋H2ONH3H2ONH＋OH－，當加入NaOH溶液，平衡體系中OH－的濃度增大，使上述平衡向逆反應(yīng)方向移動，故氨氣逸出 (2)合成氨的反應(yīng)：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。氨氣在混合氣體中有一定含量，若將氨氣液化，使氨氣不斷離開平衡體系，致使合成氨的反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，故可提高氨的產(chǎn)量 (3)碳酸鈉晶體溶于水去油污，原因是碳酸鈉水解呈堿性：CO＋H2OHCO＋OH－，HCO＋H2OH2CO3＋OH－。鹽的水解反應(yīng)是中和反應(yīng)的逆反應(yīng)，是吸熱反應(yīng)，升高溫度使水解平衡向正反應(yīng)方向移動，水解程度增大，堿性增強，從而提高去污能力 (4)飲料在日常生活中相當普遍，其中含有一定量的化學物質(zhì)，啤酒中CO2就是其中的一種。CO2在水中存在溶解平衡：CO2(g) CO2(aq)，化學平衡：CO2＋H2OH2CO3，上述平衡受壓力和溫度影響，打開冰凍啤酒后，溫度升高壓強減小，均使兩平衡向逆反應(yīng)方向移動，CO2(g)的量增大，所以，杯中立即泛起大量泡沫 13．一定溫度下，分別往容積均為5 L的甲(恒壓密閉容器)、乙(恒容密閉容器)中各加入0.5 mol無色的N2O4氣體，立即出現(xiàn)紅棕色。當反應(yīng)進行到2 s時，測得乙容器中N2O4的濃度為0.09 molL－1。經(jīng)過60 s乙容器中的反應(yīng)達到平衡(反應(yīng)過程中兩個容器的溫度均保持恒定)。 (1)容器中氣體出現(xiàn)紅棕色的原因是(用化學方程式表示) ________________________________________________________________________。 (2)前2 s內(nèi)，乙容器中以N2O4的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為____________________。 (3)達到平衡時，甲容器中反應(yīng)所需的時間______60 s(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；兩容器中都達到平衡時，N2O4的濃度：甲__________乙，反應(yīng)過程中吸收的能量：甲__________乙。 (4)兩容器都達到平衡后，若要使甲、乙中N2O4濃度相等，不能采取的措施是__________。 A．保持溫度不變，適當壓縮甲容器 B．保持容器體積不變，使甲容器升溫 C．保持容器體積和溫度不變，向甲容器中加入適量N2O4 D．保持容器體積不變，使甲容器降溫 解析：(1)因為N2O42NO2，故無色氣體會出現(xiàn)紅棕色。 (2)前2 s內(nèi)v(N2O4)＝ ＝0.005 molL－1s－1。 (3)由于反應(yīng)N2O42NO2是一個氣體體積增大的反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，V甲＞V乙，p 乙＞ p甲，壓強大，化學反應(yīng)速率快，故乙容器先達平衡，所以甲容器中反應(yīng)達平衡所需時間大于60 s。由于甲中壓強不變，故達到平衡時，甲中四氧化二氮的濃度小于乙中四氧化二氮的濃度。由于反應(yīng)N2O42NO2是一個吸熱反應(yīng)，而增大壓強有利于反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行，故反應(yīng)過程中吸收的熱量甲大于乙。 (4)因甲中四氧化二氮的濃度小于乙中四氧化二氮的濃度，若使兩者濃度相等，則應(yīng)使甲中N2O4濃度增大或使乙中N2O4的濃度減小，其中A、C、D都能使N2O4(甲中)的濃度增大。 答案：(1)N2O42NO2　(2)0.005 molL－1s－1 (3)大于　小于　大于　(4)B 111