2020年高考化学一轮总复习课后作业第七章高考热点课5

建议用时：40分钟一、选择题1．如图表示恒容密闭容器中，反应X(g)4Y(g)＋Z(g)ΔH<0在某温度时，X的浓度随时间的变化曲线：下列有关该反应的描述正确的是()A．8min时，反应停止B．X的平衡转化率为85%C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%D．若降低温度，v正和v逆将以同样程度减少答案B解析8min时X的浓度不再变化，但反应并未停止，A项错误；从反应开始至达到平衡，X的浓度变化为1.0mol·L－1－0.15mol·L－1＝0.85mol·L－1，转化率为eq\f(0.85,1.0)×100%＝85%，B项正确；ΔH<0，正反应放热，故升高温度，平衡将逆向移动，则X的转化率减小，C项错误；降低温度，正、逆反应速率同时减小，但是降低温度平衡正向移动，故v正>v逆，即逆反应速率减小得快，D项错误。2．对于可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH<0，下列图像表示正确的是()答案C解析使用催化剂不会影响平衡，只能缩短达到平衡的时间，A项错误；温度升高，平衡逆向移动，A的转化率会降低，B项错误；温度越高，化学反应速率越快，曲线斜率越大，升高温度，平衡逆向移动，C的体积分数降低，C项正确；平衡常数只与温度有关，D项错误。3．在容积一定的密闭容器中给定物质A、B、C的量，在一定条件下发生反应建立化学平衡：aA(g)＋bB(g)xC(g)，符合下图所示的关系(C%表示平衡混合气中产物C的百分含量，T表示温度，p表示压强)。在图中，Y轴是指()A．反应物A的百分含量B．平衡混合气中物质B的百分含量C．平衡混合气的密度D．平衡混合气的平均摩尔质量答案D解析由左图可知，在相同温度下，增大压强(p2>p1)，C的百分含量增大，说明增大压强平衡向正反应方向移动，则有a＋b>x；在相同压强下，升高温度(T1>T2)，C的百分含量降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为放热反应。增大压强平衡向正反应方向移动，A的百分含量减小，与图像不符，A错误；增大压强平衡向正反应方向移动，B的百分含量减小，与图像不符，B错误；由于反应容器的容积不变，气体的质量不变，则温度变化，平衡混合气的密度不变，C错误；升高温度，平衡向逆反应方向移动，混合气体的物质的量增多，质量不变，平衡混合气的平均摩尔质量减小，增大压强，平衡向正反应方向移动，平衡混合气的平均摩尔质量增大，与图像相符合，D正确。4．对于可逆反应A(g)＋2B(g)2C(g)ΔH>0，下列图像中，正确的是()答案A解析A项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，A%减小，正确；B项，该反应的正反应为吸热反应，升高温度，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移动，则v(正)>v(逆)，错误；C项，升高温度，反应速率加快，达到平衡的时间缩短，错误；D项，平衡后，增大压强，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移动，则v(正)>v(逆)，错误。5.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线(图中T表示温度，n表示物质的量)，下列判断正确的是()A．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应B．达到平衡时，A2的转化率大小为b＞a＞cC．若T2＞T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vd＞vbD．在T2和n(A2)不变时达到平衡，AB3的物质的量大小为c＞b＞a答案D解析若T2＞T1，由图像可知，温度升高，生成物的物质的量增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，A错误；根据图像可知，a、b、c各点中B2的起始物质的量依次增大，对于可逆反应来说，其他条件不变，增大一种反应物的物质的量或浓度，有利于平衡向正反应方向移动，则另一种反应物的转化率增大，则达到平衡时A2的转化率大小为a＜b＜c，B错误；温度越高，反应速率越快，若温度T2＞T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vd＜vb，C错误；对于可逆反应来说，增大一种反应物的物质的量，有利于平衡向正反应方向移动，生成物的物质的量增多，所以达到平衡时，AB3的物质的量大小为c＞b＞a，D正确。6．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()答案A解析A项，由图像可知，该可逆反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，正确；v(NO2)＝eq\f(ΔcNO2,Δt)＝eq\f(1.0－0.4mol·L－1,3s)＝0.2mol·L－1·s－1，B项单位错误；使用催化剂可加快反应速率，但不能使平衡发生移动，C项错误；D项，若x为c(O2)，则O2浓度增大，NO2的转化率减小，与图像不符，D项错误。二、非选择题7．(2018·郑州市质检一)在密闭、固定容积的容器中，一定量NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间的变化关系如图所示。(1)反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)ΔH________(填“>”或“<”)0。(2)一定温度下，能够说明反应2NO(g)N2(g)＋O2(g)已达到化学平衡的是________(填序号)。a．容器内的压强不发生变化b．混合气体的密度不发生变化c．NO、N2、O2的浓度保持不变d．2v(NO)正＝v(N2)逆答案(1)＜(2)c解析(1)根据题图，T2时先达到平衡，则T2＞T1。T2→T1，温度降低，NO的平衡转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，而降温时平衡向放热反应方向移动，故正反应为放热反应，ΔH<0。(2)该反应在反应前后气体分子数不变，容器内压强始终不变，故压强不变不能说明反应达到平衡，a错误；反应体系中全为气体，气体质量不变，容器容积固定，气体的密度始终不变，故密度不变不能说明反应达到平衡，b错误；NO、N2、O2的浓度不变可以说明反应达到平衡，c正确；v(NO)正＝2v(N2)逆时反应达到平衡，d错误。8．(2018·唐山市一模)氮的氧化物是大气的主要污染物，是当前环保工作的重要研究内容之一。(1)氨气还原氮的氧化物①N2(g)＋O2(g)=2NO(g)ΔH1②4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(l)ΔH2则4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(l)ΔH＝________。(用含ΔH1、ΔH2的式子表示)依据反应②，可将氨气直接用于燃料电池，用KOH溶液作电解质溶液，写出负极电极反应式：______________。(2)在一密闭容器中投入一定量的氨气，发生反应2NH3N2＋3H2ΔH>0，反应过程中NH3的浓度随时间变化的情况如图所示。请回答：①曲线A中，反应在前2min内氢气的平均反应速率为________。此条件下的平衡常数K＝________。②在其他条件相同时，若改变某一条件，使该反应发生如图曲线B的反应情况，则此条件可能是改变________(填“浓度”“压强”“温度”或“催化剂”)。简述判断理由：_________________________________________________________。(3)一定温度下，在恒压密闭容器中N2O5可发生下列反应：①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)若达到平衡时，c(NO2)＝0.6mol/L，c(O2)＝1.2mol/L，则反应②中NO2的转化率为________，N2O5(g)的起始浓度应大于________mol/L。答案(1)ΔH2－3ΔH12NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O(2)①0.3mol/(L·min)0.12②温度从图像变化趋势看，B比A反应速率加快，达到平衡时NH3浓度小，所以只可能是升高温度(3)70%1解析(1)根据盖斯定律，②－①×3得：4NH3(g)＋6NO(g)=5N2(g)＋6H2O(l)的ΔH＝ΔH2－3ΔH1。负极氨气失去电子发生氧化反应，电解质溶液显碱性，则负极电极反应式为：2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O。(2)①曲线A中，反应在前2min内消耗氨气是0.4mol/L，则根据反应方程式可知生成氢气是0.6mol/L，氢气的平均反应速率为0.6mol/L÷2min＝0.3mol/(L·min)。2min时反应达到平衡状态，平衡时氨气是0.6mol/L，氮气是0.2mol/L，氢气是0.6mol/L，则此条件下的平衡常数K＝eq\f(0.2×0.63,0.62)＝0.12。②该反应是体积增大的吸热的可逆反应，从图像变化趋势可知，B比A反应速率加快，达到平衡时NH3浓度小，故改变的条件只可能是升高温度。(3)设反应①中生成氧气是xmol/L，则生成NO2是4xmol/L，因此反应②中生成氧气是1.2mol/L－xmol/L，消耗NO2是2.4mol/L－2xmol/L，所以4xmol/L－(2.4mol/L－2xmol/L)＝0.6mol/L，解得x＝0.5，所以反应②中NO2的转化率为eq\f(2.4－2x,4x)×100%＝70%。由于是可逆反应，则N2O5(g)的起始浓度应大于2xmol/L＝1mol/L。9．(2018·南昌市一模)新旧动能转换工程之一是新能源新材料的挖掘和应用。乙二醇是重要的化工原料，煤基合成气(CO、H2)间接制乙二醇具有转化率高、回收率高等优点，是我国一项拥有自主知识产权的世界首创技术，制备过程如下：反应Ⅰ：4NO(g)＋4CH3OH(g)＋O2(g)4CH3ONO(g)＋2H2O(g)ΔH1＝akJ·mol－1反应Ⅱ：2CO(g)＋2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)＋2NO(g)ΔH2＝bkJ·mol－1反应Ⅲ：CH3OOCCOOCH3(l)＋4H2(g)HOCH2CH2OH(l)＋2CH3OH(g)ΔH3＝ckJ·mol－1(1)请写出煤基合成气[n(CO)∶n(H2)＝1∶2]与氧气间接合成乙二醇的总热化学方程式：_____________________________________________________，已知该反应在较低温条件下能自发进行，则该反应的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。(2)一定温度下，在2L的密闭容器中投入物质的量均为0.4mol的CO和CH3ONO发生反应Ⅱ，10min达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等。①下列选项能判断反应已达到化学平衡状态的是________。a．CO的质量不再变化b．混合气体的密度不再变化c．单位时间内生成CO和NO的物质的量相等d．CO和CH3ONO的浓度比不再变化②10min内该反应的速率v(NO)＝________；该温度下化学平衡常数K＝________。若此时向容器中再通入0.4molNO，一段时间后，达到新平衡时NO的体积分数与原平衡时相比________(填“增大”“相等”“减小”或“不能确定”)。③若该反应ΔH＜0，在恒容的密闭容器中，反应达平衡后，改变某一条件，下列示意图正确的是________(填字母)。答案(1)4H2(g)＋2CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)HOCH2CH2OH(l)＋H2O(g)ΔH3＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)a＋b＋c))kJ·mol－1<(2)①abc②0.01mol·L－1·min－1100增大③b解析(1)根据制备过程的三个反应和盖斯定律，Ⅰ×eq\f(1,2)＋Ⅱ＋Ⅲ得反应：4H2(g)＋2CO(g)＋eq\f(1,2)O2(g)HOCH2CH2OH(l)＋H2O(g)ΔH＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)a＋b＋c))kJ·mol－1；该反应为熵减的反应ΔS<0，已知该反应在较低温条件下能自发进行，要使ΔH－TΔS<0，必须ΔH<0。(2)①CO的质量不再变化，说明反应已达平衡状态，a项正确；该反应在恒容条件下进行且参与反应的物质不完全为气体，气体的密度为变量，当混合气体的密度不再变化，说明反应已达平衡状态，b项正确；单位时间内生成CO和NO的物质的量相等，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态，c项正确；CO和CH3ONO的投料相等且在反应中计量数相等，故两者的浓度比始终不变，不能作为平衡状态的判断依据，d项不正确。②设平衡转化率为x，则2CO(g)＋2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)＋2NO(g)eq\a\vs4\al\co1(起始浓度,mol·L－1)0.20.20eq\a\vs4\al\co1(变化浓度,mol·L－1)0.2x0.2x0.2xeq\a\vs4\al\co1(平衡浓度,mol·L－1)0.2－0.2x0.2－0.2x0.2x10min达到平衡时CO的体积分数与NO的体积分数相等，则0.2－0.2x＝0.2x，解得x＝0.5；10min内该反应的速率v(NO)＝eq\f(0.2×0.5mol·L－1,10min)＝0.01mol·L