2019高中化学第二章化学反应的方向、限度与速率测评B鲁科版.docx

化学反应的方向、限度与速率测评B (时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H1C12N14O16Na23S32一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分。每小题只有一个选项符合题意)1.(2014上海化学)只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是()A.K值不变,平衡可能移动B.K值变化,平衡一定移动C.平衡移动,K值可能不变D.平衡移动,K值一定变化解析:K值代表化学平衡常数,平衡常数只与温度有关系,K值不变只能说明温度不改变,但是其他条件也可能发生改变,平衡也可能发生移动,A正确;K值变化,说明反应的温度一定发生了变化,因此平衡一定移动,B正确;平衡移动,温度可能不变,因此K值可能不变,C正确,D错误。答案:D2.(2014北京理综)在一定温度下,10 mL 0.40 molL-1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A.06 min的平均反应速率:v(H2O2)3.310-2 molL-1min-1B.610 min的平均反应速率:v(H2O2)0.060解析:中5min时生成M0.05mol,则生成N也是0.05mol,v(N)=0.05mol10L5min=1.010-3molL-1min-1,A错误;中平衡时n(M)=0.080mol,则生成N0.080mol,消耗X、Y的物质的量分别为0.080mol,因此平衡时容器中有X0.02mol、有Y0.32mol,其平衡常数K=0.080mol10L0.080mol10L0.02mol10L0.32mol10L=1,B错误;中反应温度与相同,则平衡常数也相同,K=1。则有a10a100.2-a100.3-a10=1,a=0.12,即参加反应的X的物质的量为0.12mol,其转化率为0.12mol0.2mol100%=60%,C正确;的平衡常数为0.09100.09100.40-0.09100.10-0.0910=81311,所以该反应的正反应为放热反应,若的反应在800时进行,则有b10b10(0.10-b)10(0.15-b)10=1,b=0.060,升高温度,平衡逆向移动,因此在900进行至平衡时b0.060,D错误。答案:C5.(2014福建理综)在一定条件下,N2O分解的部分实验数据如下:反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)(molL-1)0.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注:图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间,c1、c2均表示N2O初始浓度且c1c2)解析:由表中数据分析,每隔10分钟,N2O浓度减少0.01molL-1,即N2O的分解速率与N2O的浓度无关,则A正确,B错误;C项浓度越大,则半衰期越大,C项错误;D项在相同时间内,浓度越大,转化率越小,D项错误。答案:A6.(2013大纲全国)反应X(g)+Y(g)2Z(g)H0,达到平衡时,下列说法正确的是()A.减小容器体积,平衡向右移动B.加入催化剂,Z的产率增大C.增大c(X),X的转化率增大D.降低温度,Y的转化率增大解析:该反应为反应前后气态物质系数不变的反应,所以减小容器体积时平衡不移动,A错;加入催化剂平衡不移动,Z的产率不变,B错;增大c(X),X的转化率减小,C错;降低温度平衡右移,Y的转化率增大,D正确。答案:D7.(2013四川理综)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大解析:反应前2min,v(Y)=0.16mol-0.12mol10L2min=2.010-3molL-1min-1,v(Z)=2v(Y)=4.010-3molL-1min-1,A项错误;其他条件不变时,降低温度平衡向放热方向即正反应方向移动,达到新的平衡前v(正)v(逆),B项错误;由表中数据知平衡时Y的物质的量为0.10mol,则平衡时X、Y、Z三种气体的物质的量浓度分别为0.01molL-1、0.01molL-1、0.012molL-1,则该温度下K=0.0120.0120.010.01=1.44,C项正确;其他条件不变,再充入0.2molZ,因该反应反应前后气态物质系数不变,所以建立的平衡与原平衡是等效平衡,平衡时X的体积分数不变,D错误。答案:C8.(2013重庆理综)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g),忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:压强/MPa体积分数/%温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0b0K(1 000 )K(810 )上述中正确的有()A.4个B.3个C.2个D.1个解析:该反应为气态物质系数增大的反应,所以S0,正确;温度一定时,增大压强平衡向左移动,所以810时,54.0ab,1000时,ef83.0,故b83.0,所以温度升高时,平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,K(1000)K(810),正确,9152.0MPa时,G的体积分数为75.0%,设起始E的物质的量浓度为x,E的转化浓度为y,则E(g)+F(s)2G(g)起始浓度/(molL-1)x0转化浓度/(molL-1)y2y平衡浓度/(molL-1)x-y2y2yx-y100%=75.0%y=35x则E的转化率为60%,正确。答案:A9.(2013安徽理综)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析:随温度升高,平衡正向移动、混合气体的总质量增大,恒容条件下,混合气体的密度增大,A正确;增大CO的物质的量,平衡正向移动,但CO2与CO的物质的量之比减小,B错;平衡常数只与温度有关,C错;MgSO4为固态,改变固体物质的质量(忽略体积),平衡不受影响,CO的转化率不变。答案:A10.(2014重庆理综)在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如题图所示,下列叙述正确的是()A.该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量B.T2下,在0t1时间内,v(Y)=a-bt1 molL-1min-1C.M点的正反应速率v(正)大于N点的逆反应速率v(逆)D.M点时再加入一定量X,平衡后X的转化率减小解析:由图像知T1时达平衡时间短,故T1T2,而升高温度,反应速率加快,故M点正反应速率v(正)大于N点逆反应速率v(逆),C项正确;从图中可知:到达W点反应消耗的X比M点多,所以反应进行到M点比进行到W点放出的热量少,A错;B项v(Y)=12v(X)=12a-bt1molL-1min-1;M点时再加入一定量X,相当于将原平衡压缩体积,平衡正向移动,X转化率增大。答案:C11.(2013北京理综改编)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.将NO2球浸泡在冷水和热水中B.工业上生产硫酸的过程中,使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率C.D.解析:2NO2(g)N2O4(g)H0;v(N2O4)=c(N2O4)t=0.060molL-160s=0.0010molL-1s-1;K1=NO22N2O4=(0.12molL-1)20.04molL-1=0.36molL-1。(2)a:改变温度后,N2O4浓度减小,反应正向进行,正向吸热,故温度升高。b:平衡时,NO2=0.120molL-1+0.002molL-1s-110s2=0.16molL-1N2O4=0.040molL-1-0.0020molL-1s-110s=0.020molL-1K2=(0.16molL-1)20.020molL-1=1.3molL-1。(3)增大压强,平衡向气态物质系数减小的方向进行,将反应容器的体积减少一半,相当于增大压强,故平衡向逆反应方向进行。答案:(1)大于0.001 00.36 molL-1(2)a:大于反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高b:平衡时,NO2=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.16 molL-1N2O4=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1K2=(0.16molL-1)20.020molL-1=1.3 molL-1(3)逆反应对气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动15.(2014天津理综)(12分)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)H=-92.4 kJmol-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)步骤中制氢气原理如下:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=+206.4 kJmol-1CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-41.2 kJmol-1对于反应,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。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,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1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:。(4)依据温度对合成氨反应的影响,在图2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。图1图2(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:。解析:(1)NH4HS中S被氧气氧化为S单质,NH4+转化为NH3H2O,化学方程式为2NH4HS+O22NH3H2O+2S。(2)反应是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,同时加快反应速率;增大H2O(g)浓度,H2的含量不一定增加;加入催化剂,不能改变平衡状态,H2含量不变;降低压强,反应速率减小;故选a。根据“三部曲”法:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)始态/mol0.20.8转化/molxxx平衡态/mol0.2-xx0.8+x根据0.2-x+x+0.8+x=1.18x=0.18mol(CO)=0.180.2100%=90%。(3)根据a点:H2、N2的物质的量之比为31,平衡时NH3的体积分数为42%,则H2、N2的总体积分数为58%,又H2、N2按31反应,平衡时体积分数之比仍为31,(N2)=58%14=14.5%。(4)N2和H2需要在一定温度才能发生反应,所以温度升高,(NH3)不断升高,又因为该反应是放热反应,达平衡后,温度升高,平衡逆向移动,(NH3)又降低。(5)合成氨放出的热量通过热交换预热N2和H2进入合成塔合成氨气,故选。答案:(1)2NH4HS+O22NH3H2O+2S(2)a90%(3)14.5%(4)(5)对原料气加压;分离液氨后,未反应的N2、H2循环使用16.(2014大纲全国)(16分)化合物AX3和单质X2在一定条件下反应可生成化合物AX5。回答下列问题:(1)已知AX3的熔点和沸点分别为-93.6 和76 ,AX5的熔点为167 。室温时AX3与气体X2反应生成1 mol AX5,放出热量123.8 kJ。该反应的热化学方程式为。(2)反应AX3(g)+X2(g)AX5(g)在容积为10 L的密闭容器中进行。起始时AX3和X2均为0.2 mol。反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。列式计算实验a从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)=。图中3组实验从反应开始至达到平衡时的反应速率v(AX5)由大到小的次序为(填实验序号);与实验a相比,其他两组改变的实验条件及判断依据是:b、c。用p0表示开始时总压强,p表示平衡时总压强,表示AX3的平衡转化率,则的表达式为;实验a和c的平衡转化率:a为、c为。解析:(1)书写热化学方程式时要注明各物质的状态,H的单位和符号。(2)依据体积不变的密闭容器中压强之比等于物质的量之比,开始时n0=0.4mol,