2018年高中化学 化学反应的方向、限度与速度单元测试2鲁科版.docx

第2章 化学反应的方向、限度与速度(时间：60分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括11小题，每小题5分，共55分)对于反应CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0，在其他条件不变的情况下()A加入催化剂，改变了反应的途径，反应的H也随之改变B改变压强，平衡不发生移动，反应放出的热量不变C升高温度，反应速率加快，反应放出的热量不变D若在原电池中进行，反应放出的热量不变解析：选B。A项，加入催化剂，改变了反应物和生成物的活化能，从而改变反应的途径，但反应的H只与反应物、生成物的总能量有关，并不发生改变。B项，该反应前后气体的总物质的量不变，改变压强，平衡不发生移动，因此反应放出的热量不变。C项，升高温度，反应速率加快，平衡逆向移动，反应放出的热量减少。D项，原电池反应中，化学能主要转化为电能，因此反应放出的热量将减少。往一体积不变的密闭容器中充入H2和I2，发生反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)H0，当达到平衡后，t1时刻改变反应的某一条件(混合气体的总物质的量不变)，造成容器内压强增大，下列说法正确的是()A容器内气体颜色变深，混合气体密度增大B平衡不移动，混合气体密度增大CH2的转化率增大，HI的平衡浓度变小D改变条件前后，速率图像如图所示解析：选D。由于可逆反应H2(g)I2(g) 2HI(g)反应前后气体体积不变(总物质的量不变)，根据气体状态方程：pVnRT，V、n不变，R是常数，p增大，T必然升高。升温平衡向吸热方向(正反应为吸热反应)移动，则H2的转化率增大，HI的平衡浓度增大；反应过程中质量守恒，所以密度不变。t 时，在体积不变的密闭容器中发生反应：X(g)3Y(g) 2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如下表：物质XYZ初始浓度/molL10.10.202 min末浓度/molL10.08ab平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法正确的是()A平衡时，X的转化率为20%Bt 时，该反应的平衡常数为40C增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动D前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)0.03 molL1min1解析：选D。根据三段式进行计算：X3Y2Z 0.1 0.2 0 0.05 0.15 0.1 0.05 0.05 0.1A平衡时，X的转化率0.05 mol/L0.1 mol/L100%50%，错误；B.平衡常数0.12(0.050.053)1 600，错误；C.增大平衡后的体系压强，正、逆反应速率都增大，错误；D.前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)3v(X)3(0.1 molL10.08 molL1)2 min0.03 molL1min1，正确。25 时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s)，体系中Pb2和Sn2变化关系如图所示。下列判断正确的是()A往平衡体系中加入金属铅后，Pb2增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，Pb2变小C升高温度，平衡体系中Pb2增大，说明该反应H0D25 时，该反应的平衡常数K2.2解析：选D。A项，金属铅属于固体，加入金属铅平衡不移动；B项，加入Sn2，平衡逆向移动，Pb2增大；C项，升温时，平衡向吸热方向移动，由于Pb2增大，说明正反应放热即H0；D项，根据平衡后Pb2和Sn2，可以求出K2.2，D正确。汽车尾气净化中的一个反应如下：NO(g)CO(g) N2(g)CO2(g)H373.4 kJmol1在恒容的密闭容器中，反应达到平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是()解析：选C。本题考查了化学平衡的图像分析。该反应为气体计量数减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，生成物浓度减小，反应物浓度增大，平衡常数减小，A项错误；同理，升高温度，平衡逆向移动，CO的转化率减小，B项错误；平衡常数只与热效应有关，与物质的量无关，C项正确；增加氮气的物质的量，平衡逆向移动，NO的转化率减小，D项错误。反应X(g)Y(g) 2Z(g)Hac BcabCabc Dabc解析：选B。在PCl5(g) PCl3(g)Cl2(g)达到平衡后又充入PCl5，平衡向右移动，但压强的增大有利于逆反应，所以PCl5的转化率降低；反应2NO2(g) N2O4(g)达到平衡后又充入NO2，NO2的增大和压强的增大都有利于正反应，故NO2的转化率增大。如图所示，甲、乙之间的隔板K可以左右移动，甲中充入2 mol A和1 mol B，乙中充入2 mol C和1 mol He，此时K停在0处。在一定条件下发生可逆反应：2A(g)B(g) 2C(g)，反应达到平衡后，恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法不正确的是()A根据隔板K滑动与否可判断左右两边的反应是否达到平衡B达到平衡后，隔板K最终停留在左侧刻度02之间C达到平衡时，甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量D若平衡时K停留在左侧1处，则活塞仍停留在右侧6处解析：选D。由题意可知2A(g)B(g) 2C(g)，由于甲中充入2 mol A和1 mol B，反应向正反应方向进行，甲中压强降低，所以隔板K向左移动，若完全转化，则生成2 mol C，由于是可逆反应，C的物质的量在02 mol之间，达到平衡后，隔板K不再滑动，最终停留在左侧刻度02之间，A项、B项正确。如果不充入He，甲、乙两容器为等效平衡，都相当于2 mol C，又因为保持恒压的条件，充入He，那么乙中反应体系相当于在甲容器中反应体系的基础上降低压强，所以达到平衡时，乙中的反应向逆反应方向进行的程度大于甲中的反应向正反应方向进行的程度，导致达到平衡时甲容器中C的物质的量大于乙容器中C的物质的量，C项正确。甲、乙容器中压强时刻相等，现将甲、乙两容器视为一个体系，由C项分析可知，乙容器中的反应向逆反应方向进行的程度大于甲容器中的反应向正反应方向进行的程度，故达平衡时甲、乙两容器总体积一定增大，即平衡时活塞停留在右侧6处的右侧，D项错误。10.在盛有足量A的体积可变的密闭容器中通入B，发生反应：A(s)2B(g) 5C(g)D(g)H0B若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C若反应进行到状态D时，一定有v正v逆D状态A与状态B相比，状态A的I2大解析：选B。随着温度的不断升高，I的浓度逐渐减小，说明反应逆向移动，也就意味着该反应是放热反应，HT1，所以当温度升高时，反应逆向移动，即K1K2，B项正确；从图中可以看出D点并没有达到平衡状态，所以它要向A点移动，这时I的浓度在增加，所以v正v逆，C项错误；从状态A到状态B，I的浓度在减小，那么I2的浓度就在增加，D项错误。二、非选择题(共45分)(15分)面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式：CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H190 kJmol1CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H241 kJmol1写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_。(2)在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。p1_p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；在其他条件不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数_。(3)已知在T 时，CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的平衡常数K0.32，在该温度下，已知CO始1 molL1，H2O始1 molL1，某时刻经测定CO的转化率为10%，则该反应_(填“已经”或“没有”)达到平衡，原因是_。此时刻v正_v逆(填“”或“”)。解析：(1)由盖斯定律，热化学方程式得CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)HH1H290 kJmol1(41 kJmol1)49 kJmol1。(2)由图像可知，相同温度下，p2下CO的转化率大于p1下CO的转化率，由热化学方程式可知，增大压强平衡右移，故p1p2；在其他条件不变的情况下，再增加a mol OC与2a mol H2，相当于增大压强，平衡右移，故CO的转化率增大；由于温度不变，故其平衡常数不变。(3)0.012 3v逆。答案：(1)CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H49 kJmol1(2 )小于增大不变(3)没有Qc0.012 3(13分)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生如下反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H”、“”或“”)K(B)。解析：(1)可以根据平衡常数的表达式来回答。(2)因该反应为放热反应，降低温度，平衡正向移动，故使K值增大，SO2转化率增大。温度降低，使活化分子百分数减小，故化学反应速率减小。(3)由图可知，当压强为0.10 MPa时，SO2的平衡转化率为0.80。2SO2O22SO3始态/mol2.01.00变化/mol1.60.81.6平衡/mol0.40.21.6则达到平衡时各物质的浓度分别为SO20.04 molL1，O20.02 molL1，SO30.16 molL1。代入平衡常数表达式中计算可得K800 Lmol1。平衡常数K只由温度决定，与起始浓度、压强等无关，由平衡状态A到平衡状态B，温度未发生变化，所以K不变。答案：(1)(2)增大增大减小(3)800 Lmol1(17分)(2014南昌市三校联考)2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”，汽车尾气已成为重要的空气污染物。(1)汽车内燃机工作时引起反应：N2(g)O2(g) 2NO(g)，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T 时，向5 L密闭容器中充入8 mol N2和9 mol O2，5 min后达平衡时NO物质的量为6 mol，该反应的速率v(NO)为_；计算该条件下的平衡常数：_。(2)恒温恒容，能说明反应2NO(g) N2(g)O2(g)达到平衡的是_(填代号)。A单位时间内消耗2 mol NO，同时消耗1 mol N2BNO、N2、O2的浓度之比为211CN2的浓度不再发生变化D容器内气体密度不再发生变化(3)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的：已知：N2(g)O2(g)=2NO(g)H180.5 kJ/mol2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H571.6 kJ/mol则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为_。当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应：2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g)中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线，据此判断该反应的H_0(填“”、“”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1S2，在下图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线，并注明条件。解析：(1)N2O22NO开始浓度(mol/L) 1.6 1.8 0转化浓度(mol/L) 0.6 0.6 1.2平衡浓度(mol/L) 1.0 1.2 1.2v(NO)0.24 mol/(Lmin)，K1.2。(2)A项两个量之比等于化学计量系数之比，且代表正、逆两个