1、1专题 7.2 化学反应的方向和限度（测试时间 45 分钟，满分 100 分） 姓名： 班级： 得分： 一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 5 分，共 50 分)1 【甘肃会宁一中 2018 届期中】关于恒容密闭容器进行的反应 C（s）+ CO 2（g） 2CO（g）H 0,下列说法不正确的是 （ ）A S0B 在低温下能自发进行C 当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态D达到平衡状态时，升高温度， CO 2转化率和反应速率均增大【答案】B2 【2018 年 9 月 30 日每日一题 】一定条件下发生反应：CO 2(g)3H 2(g) CH3OH(g)H 2O(g)，如图表示该
2、反应过程中能量(单位为 kJmol1 )的变化：关于该反应的下列说法中，正确的是 （ ）A H0， S0 B H0， S02【答案】C【解析】根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热， HT1)，在 3 个体积均为 2.0L的恒容密闭容器中反应 2NO(g)+Cl2(g)= 2ClNO(g) (正反应放热)达到平衡，下列说法正确的是 （ ） 物质的起始浓度/molL -1物质的平衡浓度/ molL -1容器 温度/()c(NO) c(Cl2) C(ClNO).v C(ClNO) T1 0.20 0.10 0 0.04 T2 .020 0.10 0.20 cl
3、T3 0 0 0.20 C2A 达到平衡时，容器与容器中的总压强之比为 1：2B 达到平衡时，容器中 ClNO 的转化率小于 80%C 达到平衡时，容器中 c(ClNO)/C(NO)比容器中的大D 若温度为 T1，起始时向同体积恒容密闭容器中充入 0.20molNO(g).、0.2mo1Cl 2(g)和0.20molClNO(g)，则该反应向正反应方向进行【答案】C7二、非选择题（50 分）11(12 分) 【甘肃武威十八中 2018 届上学期期末】以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。（1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为 C(s)H
4、 2O(g)CO(g)H 2(g) H131.3 kJmol 1 。该反应在常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_(填字母，下同)。a容器中的压强不变b1 mol HH 键断裂的同时，断裂 2 mol HO 键c c(CO) c(H2)d密闭容器的容积不再改变（2）将不同量的 CO(g)和 H2O(g)分别通入体积为 2 L 的恒容密闭容器中，进行反应 CO(g)H 2O(g)CO2(g)H 2(g)，得到如下三组数据：起始量/mol 平衡量/mol实验组 温度/H2O CO H2 CO达到平衡所需时
5、间/min1 650 2 4 1.6 2.4 682 900 1 2 0.4 1.6 33 900 a b c d t实验 1 中从反应开始至平衡以 CO2表示的平均反应速率为 v(CO2)_(取小数点后两位，下同)。该反应的正反 应为_(填“吸”或“放”)热反应，实验 2 条件下平衡常数K_。（3）目前工业上有一种方法是用 CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO 2(g)3H 2(g)CH3OH(g)H 2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为 kJmol1 )的变化。在体积为 1 L 的恒容密闭容器中，充入 1 mol CO2和 3 mol H2，达到平衡后下列措施中能使c(C
6、H3OH)增大的是_。a升高温度b充入 He(g)，使体系压强增大c将 H2O(g)从体系中分离出来d再充入 1 mol CO2和 3 mol H2【答案】 （12 分，每空 2 分）（1）不能 bd （2）0.13 molL 1 min1 放 0.17 （3）c d【解析】本题考查化学反应自发性的判断，化学平衡的标志，化学反应速率和化学平衡常数的计算，外界条件对化学平衡的影响。9（2）实验 1 中从反应开始至平衡 （CO）=（4mol-2.4mol）2L 6min=0.13mol/（Lmin） ，则 （CO 2）=（CO）=0.13mol/（Lmin） 。该反应反应前后气体分子数不变，根据等
7、效平衡的规律，650起始向容器中充入1molH2O（g）和 2molCO（起始物质的量为实验 1 的一半） ，达到平衡时 H2物质的量为0.8mol、CO 物质的量为 1.2mol（平衡物质的量为实验 1 的一半） ；实验 2 为 900起始向容器中充入 1molH2O（g）和 2molCO，达到平衡时 H2物质的量为 0.4mol、CO 物质的量为 1.6mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。实验 2 条件下用三段式CO（g）+H 2O（g） CO2（g）+H 2（g）c（起始） （mol/L） 1 0.5 0 0c（转化） （mol/L） 0
8、.2 0.2 0.2 0.2c（平衡） （mol/L） 0.8 0.3 0.2 0.2平衡常数 K= = =0.17。12 （12 分） 【山东省青岛市 2018 届高三期初调研检测】CO 是生命体系气体信号分子，它10具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（1）几种共价键的键能如下表所示：化学键 O=O HH OH键能（kJ/mol) 496 436 462已知：O 2(g)+2C(s)=2CO(g) H= -220kJmol-1，则 H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) H=_ kJmol-1。（2）200时，将物质的量均为 1mol 的 CO2和
9、 C(s)加入 2L 的密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO 2(g)+C(s) 2CO(g) H，平衡时 CO 的体积分数为 40%。下列事实能够说明该反应达到平衡状态的是_。A混合气体的平均相对分子质量不变B该反应的H 不变cCO 2和 CO 的生成速率相等D混合气体的密度不变达到平衡时 CO2的转化率为_。若在 300C 时，将物质的量均为 lmol 的 CO2和 C(s)加入 1L 的密闭容器中，平衡时CO 的体积分数为 50%,则该反应的H_0 (填“”或“【解析】 （1）根据几种共价键的键能可知，2H 2(g)+O2(g)2H 2O(g)；H=反应物总键能-生成物总键能=2436
10、+496-4462=-480 kJmol-1，又已知O 2(g)+2C(s)=2CO(g) H= -220kJmol-1，根据盖斯定律，将 (-)得：H 2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) H= (-220)-(-480)= +130kJmol-1，故答案为：+130；11若在 300C 时，将物质的量均为 lmol 的 CO2和 C(s)加入 1L 的密闭容器中，平衡时CO 的体积分数为 50%，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，H0，故答案为：。13 （13 分） 【四川资阳高中 2018 届高三二诊】汽车尾气（主要成分为 NOx和 CO）已成为主要的空气污染物来
11、源之一，有发生光化学烟雾污染的潜在危险。（1）某小组同学为研究光化学烟雾的形成进行了模拟实验。测得烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO 2、O 3、PAN （CH 3COOONO2） ，各种物质的相对浓度随时间的变化如右图。根据图中数据，下列推论最不合理的是_。 （填选项序号字母）aNO 的消失的速率比 CxHy快 bNO 生成 NO2cC xHy及 NO2可以生成 PAN 及 O3 dO 3生成 PAN（2）一定条件下，将 2 mol NO 与 2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应 2NO(g)O 2(g) 122NO2(g)，下列可判断反应达平衡的是_。 （填选项序号字母）a体
12、系压强保持不变 b混合气体密度保持不变cNO 和 O2的物质的量之比保持不变 d每消耗 2 mol NO 同时生成 2 mol NO2（3）高温下 N2和 O2发生 N2(g)O 2(g) 2NO(g)反应，是导致汽车尾气中含有 NO 的原因之一。右图是 T1、T 2两种不同温度下，一定量的 NO 发生分解过程中 N2的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应 N2(g)O 2(g) 2NO(g)为_（填“吸热”或“放热” ）反应。2000时，向容积为 2 L 的密闭容器中充入 10 mol N2与 5 mol O2，达到平衡后 NO的物质的量为 2 mol，则此刻反应的平衡常数 K_。该温度下
13、，若开始时向上述容器中充入 N2与 O2均为 1 mol，则达到平衡后 N2的转化率为_。汽车净化装置里装有含 Pd 化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出其变化的总化学反应方程式：_。【答案】 （1）d（2 分） （2）ac （2 分） （3）吸热（1 分） 1/9 或 0.11 （3 分） 1/7 或 14.3% （3 分） 2NOO 24CO 4CO2N 2 （2 分） 【解析】本题主要考查图像的分析，化学平衡的标志，化学平衡的计算，反应热的计算，氧化还原反应中转移电子数的计算。13（2）a，该反应的正反应为气体分子数减小的反应，建立平衡过程中气体分子物质的
14、量减小，在恒温恒容容器中，体系压强减小，平衡时气体分子物质的量不变，体系压强不变，体系压强不变能判断反应达到平衡；b，该反应中所有物质都是气体，根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器的体积不变，混合气体的密度始终不变，混合气体密度保持不变不能说明反应达到平衡；c，起始 NO 和 O2物质的量相等，建立平衡过程中转化的 NO 和 O2物质的量之比为 2:1，建立平衡过程中 NO 和 O2物质的量之比减小，平衡时 NO 和 O2物质的量之比不再变化，NO 和 O2物质的量之比保持不变说明反应达到平衡；d，每消耗 2molNO 同时生成 2molNO2只表示正反应，不能说明反应达到平衡；能说
15、明反应达到平衡的是 ac，答案选 ac。（3）由图像可见 T2先出现拐点，说明 T2反应速率快，则 T2 T1；T 2平衡时 N2的体积分数小于 T1时，说明升高温度，反应 2NO（g） N2（g）+O 2（g）逆向移动，反应 2NO（g） N2（g）+O 2（g）的逆反应为吸热反应，即 N2（g）+O 2（g）2NO（g）为吸热反应。用三段式N2（g）+O 2（g） 2NO（g）n（起始） （mol） 10 5 0n（转化） （mol） 1 1 2n（平衡） （mol） 9 4 2平衡时 N2、O 2、NO 物质的量浓度依次为 4.5mol/L、2mol/L、1mol/L，反应的平衡常数K=
16、 = = =0.11。若开始向容器中充入 N2与 O2均为 1mol，设从开始到平衡时转化 N2物质的量为 x，用三段式N2（g）+O 2（g） 2NO（g）n（起始） （mol） 1 1 0n（转化） （mol） x x 2xn（平衡） （mol） 1-x 1-x 2x平衡时 N2、O 2、NO 物质的量浓度依次为（1-x）/2mol/L、 （1-x）14/2mol/L、xmol/L，K= = = ，解得 x= mol，达到平衡后 N2的转化率为 = =0.143。14 （13 分） 【安徽蚌埠 2018 届高三上第一次质检】某温度时，将 2molCO 与 5molH2的混合气体充入容积为
17、2L 的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+2H 2(g)CH3OH(g)。（1）经过 5min 后，反应达到平衡，此时转移电子 6mol。该反应的平衡常数为_。V(H 2)=_mol/(Lmin)。若保持体积不变，再充入 2mulCO 和 1.5mol CH3OH，此时 v(正)_ v(逆)(填“” “（1 分） （2）增大（1 分） （3）cd （2 分）（4） 小于（1 分） 小于（1 分） 低温（1 分） （5）c （1 分） （6） b（1 分）（2）在其它条件不变的情况下，再增加 2molCO 与 5molH2，相当于增大压强，CO（g）+2H 2（g）CH 3OH（
18、g ） ，反应是气体体积减小的反应，平衡正向进行，一氧化碳的转化率增大；正确答案：增大。（3）CO（g）+2H 2（g） CH3OH（g）H0，反应是气体体积减小的放热反应，反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，分析选项中变量不变说明反应达到平衡状态；CH 3OH 的质量不变，物质的量不变，说明反应达到平衡状态，a错误；反应前后气体质量不变，反应前后气体物质的量变化，当混合气体的平均相对16分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，b 错误；反应速率之比等于化学方程式计量数之比，等于正反应速率之比，2v 正 （CO）=v 正 （H 2） ，当满足 2v 逆 （CO）=v 正（
19、H 2）说明氢气的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，所以 v 逆 （CO）=2v 正（H 2）不能说明反应达到平衡状态，c 正确；反应前后气体质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不发生改变，不能说明反应达到平衡状态，d 正确；正确答案：c d；（4）相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则 CO 的转化率增大，根据图象知，p 1小于 p2，温度升高一氧化碳转化率减小，说明升温平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，H0，CO（g）+2H 2（g）CH 3OH（g）反应是气体体积减小的反应，S0，反应自发进行的判断根据是H-TS0，满足此关系低温下能自发进行；正确答案是：小于；小于；低温；（6）化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，而化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品，有效碰撞理论可指导怎样提高化学反应速率，不能指导怎样提高原料的转化率，故 b 项错误，答案选 b。
