【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第七章 化学反应的方向、限度与速率单元检测（含解析） 鲁科版.doc

单元检测七化学反应的方向、限度与速率(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题包括8小题，每题6分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1下列说法正确的是()。acaco3caoco2s0bnh4hco3(s)=nh3(g)h2o(g)co2(g)h185.57 kjmol1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向c因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据d在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向225 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c(pb2)和c(sn2)变化关系如下图所示。下列判断正确的是()。a往平衡体系中加入金属铅后，c(pb2)增大b往平衡体系中加入少量sn(no3)2固体后，c(pb2)变小c升高温度，平衡体系中c(pb2)增大，说明该反应h0d25 时，该反应的平衡常数k2.23等物质的量的x(g)与y(g)在密闭容器中进行可逆反应：x(g)y(g)2z(g)w(s)h0，下列叙述中正确的是()。a平衡常数k值越大，x的转化率越大b达到平衡时，反应速率v正(x)2v逆(z)c达到平衡后，降低温度，正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数d达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动4化学平衡常数k的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志。在常温下，下列反应的平衡常数的数值如下：2no(g)n2(g)o2(g)k1110302h2(g)o2(g)2h2o(g)k2210812co2(g)2co(g)o2(g)k341092以下说法正确的是()。a常温下，no分解产生o2的反应的平衡常数表达式为k1c(n2)c(o2)b常温下，2h2o(g)2h2(g)o2(g)的平衡常数的数值约为51080c常温下，no、h2o、co2三种化合物分解放出o2的倾向由大到小的顺序为noh2oco2d以上说法都不正确5在容积可变的密闭容器中，2 mol n2和8 mol h2在一定条件下发生反应，达到平衡时，h2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于()。a5% b10% c15% d20%6测得某反应ab2c在不同温度下的平衡常数：温度50 80 k100400又测得温度t时，反应2cab的平衡常数为0.06，可推知t的范围是()。at50 bt80 c50 t80 d无法确定7在25 时，密闭容器中x、y、z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示：物质xyz初始浓度/(moll1)0.10.20平衡浓度/(moll1)0.050.050.1下列说法错误的是()。a反应达到平衡时，x的转化率为50%b反应可表示为x3y2z，其平衡常数为1 600c增大压强使平衡向生成z的方向移动，平衡常数增大d改变温度可以改变此反应的平衡常数8对于平衡体系：aa(g)bb(g)cc(g)dd(s)h0，下列判断中正确的是()。a若(ab)(cd)，则反应一定能自发向右进行b若从正反应开始，起始时a、b的物质的量之比为ab，则平衡时a、b的转化率之比也为abc若abcd，在平衡体系中共有气体m mol，再向其中充入n mol b，则达到平衡时气体总物质的量小于(mn)mold若abc，则对于体积不变的容器，升高温度，平衡向左移动，容器中气体的压强不变二、非选择题(共4题，52分)9(14分)工业上设计用co2来生产燃料甲醇，既减少二氧化碳气体，又得到宝贵的能源物质。为了探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 l的密闭容器中，充入1 mol co2和3 mol h2，某温度下发生反应：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h49.0 kjmol1，测得co2和ch3oh(g)的浓度随时间的变化关系如图所示。(1)从反应开始到平衡，h2的平均反应速率_ mol(lmin)1；co2的平衡转化率_；平衡时放出的热量_49.0 kj(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)该反应的化学平衡常数表达式为_，该温度下，化学平衡常数的值为_。(3)下列说法中能作为反应达到平衡状态标志的是_(填字母)。a容器内压强不再变化b平均相对分子质量不再变化cc(co2)和c(h2)之比等于13d相同时间内每断裂3 mol hh键，同时断裂3 mol oh键(4)下列措施中能使n(co2)/n(ch3oh)减小的是_(填字母)。a再充入1 mol co2和3 mol h2b将h2o(g)从体系中分离c充入氦气使体系压强增大d升高温度10(12分)硫酸生产中，so2催化氧化成so3：2so2(g)o2(g)2so3(g)h0，某温度下，so2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：(1)将2 mol so2和1 mol o2置于10 l密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.1 mpa。该反应的平衡常数等于_，o2的平衡转化率为_。(2)平衡状态由a变到b时，平衡常数k(a)_k(b)(填“”“”或“”)。(3)升高温度，该反应的平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)向平衡体系中充入o2，平衡向_方向移动，平衡常数_(填“增大”“减小”或“不变”)。11(14分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知h2(g)、co(g)和ch3oh的燃烧热h分别为285.8 kjmol1、283.0 kjmol1和726.5 kjmol1。请回答下列问题：(1)用太阳能分解10 mol水消耗的能量是_ kj；(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_；(3)在容积为2 l的密闭容器中，由co2和h2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：t1、t2均大于300 )：下列说法正确的是_(填序号)；温度为t1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(ch3oh)moll1min1该反应在t1时的平衡常数比t2时的小该反应为放热反应处于a点的反应体系从t1变到t2，达到平衡时增大(4)在t1温度时，将1 mol co2和3 mol h2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若co2转化率为a，则容器内的压强与起始压强之比为_；(5)在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_、正极的反应式为_。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kj，则该燃料电池的理论效率为_(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。12(12分)在溶液中，反应a2bc分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度分别为c(a)0.100 moll1、c(b)0.200 moll1及c(c)0 moll1。反应物a的浓度随时间的变化如下图所示。请回答下列问题：(1)与比较，和分别仅改变一种反应条件，所改变的条件和判断的理由是：_；_。(2)实验平衡时b的转化率为_；实验平衡时c的浓度为_。(3)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：实验：vb_；实验：vc_。(写出计算步骤)参考答案1b2d3a4c解析：k1的表达式应为k1；常温下，水分解产生o2，是h2和o2化合生成h2o的逆反应，因此其平衡常数的数值应为k2的倒数，数值为51082；由于三个反应都在常温下进行，根据k值的大小可以得出三种化合物分解放出o2的倾向由大到小的顺序为noh2oco2。5c解析：n23h22nh3起始量(mol) 2 8 0转化量(mol) 2/3 2 4/3平衡量(mol) 4/3 6 4/3所以平衡时的氮气的体积分数100%15.4%。6a解析：ab2c的平衡常数表达式为：k。由题给数据可知随温度的升高，k值增大，说明正反应为吸热反应。则反应2cab的正反应为放热反应，其平衡常数表达式为：k，则该反应在50 、80 的平衡常数值分别为1/1000.01、1/4000.002 5。随温度的升高，k值逐渐减小，而0.010.06，故此时的温度t50 。7c解析：分析表中数据，反应达到平衡后，各物质的浓度改变等于计量数之比为132，即反应为x3y2z，由 x3y2z初始(moll1): 0.1 0.2 0转化(moll1): 0.05 0.15 0.1平衡(moll1): 0.05 0.05 0.1计算得出x的转化率为50%，a正确；其平衡常数为：kc2(z)/c(x)c3(y)1 600，b正确；因为平衡常数随温度变化而变化，d正确。8c解析：因生成物d为固体，当(ab)(cd)时，不能说明abc，即不能确定正反应是否为熵增大的反应，a错；反应时a、b按计量数之比ab进行反应，因此若起始时a、b的物质的量之比为ab，则平衡时a、b的转化率之比为11，b错；若abcd，则正反应为气体体积减小的反应，充入反应物b，平衡右移，c对；若abc，则反应前后气体体积不变，升高温度，气体压强增大，d错。9答案：(1)0.22575%小于(2)(3)abd(4)ab解析：(1)氢气的平均反应速率3v(co2)30.225 moll1min1；二氧化碳的平衡转化率0.75/1.00100%75%；由于是可逆反应，1 mol co2和3 mol h2不可能完全转化，所以放出的热量小于49.0 kj。(2)该反应的化学平衡常数表达式为kc(ch3oh)c(h2o)/c(co2)c3(h2)，达到平衡时，c(ch3oh)、c(h2o)、c(co2)、c(h2)分别为0.75 moll1、0.75 moll1、0.25 moll1、0.75 moll1，则其平衡常数为16/3。(3)反应达到化学平衡的标志有两个：一是正反应速率等于逆反应速率；二是各物质的百分含量保持不变。d项，断裂hh键表示正反应速率，断裂oh键表示逆反应速率(甲醇和水中都有oh键)，相同时间内每断裂3 mol hh键同时断裂3 mol oh键(断裂3 mol oh键理解为生成3 mol hh键)，就意味着v(正)v(逆)，所以d项可以作为反应达到平衡状态的标志。(4)涉及平衡移动问题。a项，相当于增大压强，平衡向右移动；b项，减小生成物浓度，平衡向右移动；c项，各物质浓度不变，平衡不移动；d项，平衡向吸热方向移动，即向左移动，所以正确答案为ab。10答案：(1)80080%(2)(3)减小(4)正反应不变解析：2so2(g)o2(g)2so3(g)起始： 0.2 moll1 0.1 moll1 0c： 0.20.8 moll1 0.20.8 moll1 0.20.8 moll1平衡： 0.04 moll1 0.02 moll1 0.16 moll1k800，(o2)100%80%。11答案：(1)2 858(2)ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(l)h443.5 kjmol1(3)(4)1a/2(5)ch3oh6eh2o=co26h3/2o26e6h=3h2o96.6%解析：(1)氢气的燃烧热是285.8 kjmol1，即每生成1 mol的水就放出285.8 kj的能量，反之分解1 mol的水就要消耗285.8 kj的能量，所以用太阳能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kj。(2)由co(g)和ch3oh(l)燃烧热的热化学方程式co(g)1/2o2(g)=co2(g)h283.0 kjmol1；ch3oh(l)3/2o2(g)=co2(g)2h2o(l)h726.5 kjmol1；可知得到ch3oh(l)o2(g)=co(g)2h2o(l)h443.5 kjmol1。(3)co2和h2合成甲醇的化学方程式为co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)。由图像可知b曲线先得到平衡，因此温度t2t1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即错正确；温度为t1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为na mol，此时甲醇的浓度为 moll1，所以生成甲醇的平均速率为：v(ch3oh) moll1min1，因此不正确；因为温度t2t1，所以a点的反应体系从t1变到t2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以正确。(4)co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)起始量(mol) 1 3 0 0转化的量(mol) a 3a a a平衡时的量(mol) (1a) (33a) a a所以平衡时容器内的压强与起始压强之比为。(5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是ch3oh6eh2o=co26h，正极的电极反应式是3/2o26e6h=3h2o；甲醇的燃烧热是726.5 kjmol1，所以该燃料电池的理论效率为100%96.6%。12答案：(1)加催化剂，达到平衡的时间缩短，平衡时a的浓度未变温度升高，达到平衡的时间缩短，平衡时a的浓度减小(2)40%(或0.4)0.060 moll1(3)vb2va20.014 mol(lmin)1vcva0.009 mol(lmin)1解析：本题考查了外界条件对化学平衡及反应速率的影响及