2020版高考化学大一轮复习第7章化学反应的方向、限度与速率2第1节化学反应的方向和限度检测鲁科版.doc

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1、1第 1 节 化学反应的方向和限度课后达标检测一、选择题1分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )A2N 2(g)O 2(g)=2N2O(g) H163 kJmol 1BAg(s) Cl2(g)=AgCl(s) H127 kJmol 112CHgO(s)= =Hg(l) O2(g) H91 kJmol 112DH 2O2(l)= O2(g)H 2O(l) H98 kJmol 112解析：选 D。反应能自发进行的前提条件是反应的 H T S0， S0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于 B 项， H0， S0，若使反应自发进行，即 H T S0，在任何温度下，都有 H T S0 平衡常

2、数为 K1；反应 OO 32O 2 HKNC生成乙烯的速率： v(N)一定大于 v(M)D当温度高于 250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低解析：选 C。升高温度 CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A 正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B 正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在 250 时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以 v(N)有可能小于 v(M)，C 错误，D 正确。二、非选择题10已知：CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(g) H Q，其平衡常数随温度变化如下表所示：温度/ 400 500 850平衡常数 9

3、.94 9 1请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的 Q_0(填“”或“”)。(2)850 时在体积为 10 L 的反应器中，通入一定量的 CO 和 H2O(g)，发生上述反应，CO 和 H2O(g)的物质的浓度变化如图所示，则 04 min 平均反应速率 v(CO)_。(3)若反应在 500 时进行，且 CO、H 2O(g)的起始浓度均为 0.020 molL1 ，该条件下，CO 的最大转化率为_。(4)若反应在 850 时进行，设起始时 CO 和 H2O(g)共为 1 mol，其中 H2O(g)的体积分5数为 x，平衡时 CO 的转化率为 y，试推导 y 随 x

4、变化的函数关系式为_。解析：(1)可逆反应：CO(g)H 2O(g)CO 2(g)H 2(g)的平衡常数表达式 K。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，故正反应为放热反应。CO2H2COH2O(2)v(CO) 0.03 molL 1 min1 。0.20 molL 1 0.08 molL 14 min(3)500 时平衡常数为 9，设 CO 最多能转化 a molL1 ，则CO(g) H 2O(g) CO2(g)H 2(g)起始/(molL 1 )：0.020 0.020 0 0转化/(molL 1 )： a a a a平衡/(molL 1 )：0.020 a 0.020 a a a则有

5、9，解得 a0.015，则 CO 的最大转化率为a2(0.020 a)2100%75%。0.015 molL 10.020 molL 1(4) CO(g) H 2O(g)CO 2(g)H 2(g)起始： 1 x x 0 0转化： y(1 x) y(1 x) y(1 x) y(1 x)平衡： 1 x y xy x y xy y(1 x) y(1 x)则有 1，解得 y x。y(1 x)y(1 x)(1 x y xy)(x y xy)答案：(1) K CO2H2COH2O(2)0.03 molL1 min1 (3)75% (4) y x11(2019云南模拟)一定量的 CO2与足量的 C 在恒容密

6、闭容器中发生反应：C(s)CO 2(g)2CO(g) H。回答下列问题：(1)燃烧热指在 25 时，1 mol 可燃物充分燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。已知 C 和 CO 的燃烧热分别为 393 kJmol1 、283 kJmol1 ，则上述反应的 H_。(2)若反应进行到 10 s 时，测得容器内的密度增大了 2.4 gL1 ，则 10 s 内用 CO 表示的平均反应速率为_。(3)若将反应容器改为容积可变的恒压密闭容器，压强为 p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：6650 时 CO2的平衡转化率为_。 T1的平衡常数 Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物

7、质的量分数)；该温度下达到平衡后若再充入等物质的量的 CO 和 CO2气体，则平衡_(填“正向” “逆向”或“不”)移动，原因是_。已知： Kp Kc(RT) ，其中 R8.314 LkPamol1 K1 ， 气态产物的化学计量数之和气态反应物的化学计量数之和。若该反应的 的值为 9 976.8，则此时的KpKc热力学温度为_K。解析：(1)由燃烧热可写出热化学方程式C(s)O 2(g)=CO2(g) H393 kJmol1 ，CO(g) O2(g)=CO2(g) H283 kJmol1 。根据盖斯定律，由122 可得热化学方程式 C(s)CO 2(g)2CO(g) H173 kJmol1 。

8、(2)假设容器体积为 V L，则容器内气体密度增大 2.4 gL1 ，说明有 2.4V g C 发生反应，则 v(CO) 0.04 molL1 s1 。(3)650 时，平衡时 CO2的体积分数为2 2.4V g12 gmol 1V L10 s60%，设其物质的量为 0.6 mol，则平衡时 CO 的物质的量为 0.4 mol，起始时 CO2的物质的量为 0.6 mol 0.4 mol0.8 mol，故 CO2的平衡转化率为12100%25%。 T1 时，平衡时 CO 和 CO2的体积分数相等，其平衡分压(0.8 0.6) mol0.8 mol均为 0.5p kPa，则此时的平衡常数为 Kp

9、0.5 p kPa。该反应的(0.5p kPa)20.5p kPa 1，则 T 1 200 (K)。KpKcR 9 976.88.314答案：(1)173 kJmol1 (2)0.04 molL1 s1 (3)25% 0.5 p kPa 不 Qp Kp 1 20012(2019长沙一模)为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。.氮氧化物研究(1)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)2NO 2(g)，下列各项能说明该反应达到平衡状态的是_。7a体系压强保持不变b混

10、合气体颜色保持不变cNO 和 O2的物质的量之比保持不变d每消耗 1 mol O2，同时生成 2 mol NO2(2)在 T1、 T2温度下，一定量的 NO 发生分解反应时 N2的体积分数随时间变化如图所示，根据图像判断反应 N2(g)O 2(g)2NO(g) 的 H_(填“”或“”)0。.碳氧化物研究体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图所示，现将 3 mol H2和 2 mol CO 放入容器中，移动活塞至体积 V 为 2 L，用铆钉固定在 A、B 点，发生合成甲醇的反应如下：CO(g)2H 2(g)CH 3OH(g)测定不同条件、不同时间段内 CO 的转化率，得到如下数

11、据：10 min 20 min 30 min 40 minT1 30% 55% 65% 65%T2 35% 50% a1 a2(1)根据上表数据，请比较 T1_(填“” “”或“”) T2； T2温度下，第 20 min 时反应达到平衡，该温度下的化学平衡常数为_。(2)T2温度下，第 40 min 时，拔出铆钉(容器密封性良好)后，活塞没有发生移动，再向容器中通入 6 mol CO，此时 v(正)_( 填“” “”或“”) v(逆)，判断的理由是_。解析：.(1)该反应在反应前后气体分子数不相等，压强不变说明反应达到平衡，a项正确；混合气体颜色不变，则 NO2的浓度不变，说明反应达到平衡，b

12、 项正确；因为该反应中 NO 和 O2的化学计量数不相等，且加入的 NO 和 O2的物质的量相等，故当 NO 和 O2的物质的量之比不变时说明反应达到平衡，c 项正确；无论是否达到平衡，消耗 1 mol O2的同时都生成 2 mol NO2，d 项不能说明反应达到平衡，d 项错误。(2)由温度高时反应速率快，达到平衡的时间短，判断 T2 T1，由图像可知，温度高时，N 2的体积分数小，故升高温度会使 N2(g)O 2(g)2NO(g) 平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应， H0。.(1)由表中数据可知，其他条件不变，10 min 时 T2温度下 CO 的转化率大，所以 T2温度高，即 T

13、1 T2。温度高反应速率快，达到平衡时间短， T2温度下，反应在 20 min时达到平衡，则 a150%。 T2温度下平衡时，CO 的浓度为 1 molL1 1 molL1 50%0.5 molL1 ，H 2的浓度为 1.5 molL1 0.5 molL1 20.5 molL1 ，甲醇的浓度为 0.5 molL1 ，则平衡常数 K84 (molL1 )2 。(2)拔去铆钉，反应在同温同压0.5 molL 10.5 molL 1(0.5 molL 1)2条件下进行，体积之比等于物质的量之比，40 min 时，CO、H 2、CH 3OH 的物质的量均为 1 mol，此时容器的体积为 2 L，当再充入 6 mol CO 时，假设平衡不移动，此时容器的体积为 6 L， Q (molL1 )2 K，平衡逆向移动， v(正) v(逆)。c(CH3OH)c(CO)c2(H2) 367答案：.(1)abc (2) .(1) 4 (molL 1 )2(2) 拔去铆钉，反应在同温同压下进行，体积之比等于物质的量之比，当再充入 6 mol CO 时，假设平衡不移动，此时容器的体积为 6 L， Q c(CH3OH)c(CO)c2(H2) 367(molL1 )2 K，平衡逆向移动