【志鴻優(yōu)化設計】高考化學一輪復習 第七章 化學反應的方向、限度與速率單元檢測（含解析） 魯科版.doc

單元檢測七化學反應的方向、限度與速率(時間：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括8小題，每題6分，共48分；每小題只有一個選項符合題意)1下列說法正確的是()。acaco3caoco2s0bnh4hco3(s)=nh3(g)h2o(g)co2(g)h185.57 kjmol1能自發(fā)進行，原因是體系有自發(fā)地向混亂度增加的方向轉變的傾向c因為焓變和熵變都與反應的自發(fā)性有關，因此焓變或熵變均可以單獨作為反應自發(fā)性的判據d在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學反應進行的方向225 時，在含有pb2、sn2的某溶液中，加入過量金屬錫(sn)，發(fā)生反應：sn(s)pb2(aq)sn2(aq)pb(s)，體系中c(pb2)和c(sn2)變化關系如下圖所示。下列判斷正確的是()。a往平衡體系中加入金屬鉛后，c(pb2)增大b往平衡體系中加入少量sn(no3)2固體后，c(pb2)變小c升高溫度，平衡體系中c(pb2)增大，說明該反應h0d25 時，該反應的平衡常數(shù)k2.23等物質的量的x(g)與y(g)在密閉容器中進行可逆反應：x(g)y(g)2z(g)w(s)h0，下列敘述中正確的是()。a平衡常數(shù)k值越大，x的轉化率越大b達到平衡時，反應速率v正(x)2v逆(z)c達到平衡后，降低溫度，正向反應速率減小的倍數(shù)大于逆向反應速率減小的倍數(shù)d達到平衡后，升高溫度或增大壓強都有利于該反應平衡向逆反應方向移動4化學平衡常數(shù)k的數(shù)值大小是衡量化學反應進行程度的標志。在常溫下，下列反應的平衡常數(shù)的數(shù)值如下：2no(g)n2(g)o2(g)k1110302h2(g)o2(g)2h2o(g)k2210812co2(g)2co(g)o2(g)k341092以下說法正確的是()。a常溫下，no分解產生o2的反應的平衡常數(shù)表達式為k1c(n2)c(o2)b常溫下，2h2o(g)2h2(g)o2(g)的平衡常數(shù)的數(shù)值約為51080c常溫下，no、h2o、co2三種化合物分解放出o2的傾向由大到小的順序為noh2oco2d以上說法都不正確5在容積可變的密閉容器中，2 mol n2和8 mol h2在一定條件下發(fā)生反應，達到平衡時，h2的轉化率為25%，則平衡時的氮氣的體積分數(shù)接近于()。a5% b10% c15% d20%6測得某反應ab2c在不同溫度下的平衡常數(shù)：溫度50 80 k100400又測得溫度t時，反應2cab的平衡常數(shù)為0.06，可推知t的范圍是()。at50 bt80 c50 t80 d無法確定7在25 時，密閉容器中x、y、z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如表所示：物質xyz初始濃度/(moll1)0.10.20平衡濃度/(moll1)0.050.050.1下列說法錯誤的是()。a反應達到平衡時，x的轉化率為50%b反應可表示為x3y2z，其平衡常數(shù)為1 600c增大壓強使平衡向生成z的方向移動，平衡常數(shù)增大d改變溫度可以改變此反應的平衡常數(shù)8對于平衡體系：aa(g)bb(g)cc(g)dd(s)h0，下列判斷中正確的是()。a若(ab)(cd)，則反應一定能自發(fā)向右進行b若從正反應開始，起始時a、b的物質的量之比為ab，則平衡時a、b的轉化率之比也為abc若abcd，在平衡體系中共有氣體m mol，再向其中充入n mol b，則達到平衡時氣體總物質的量小于(mn)mold若abc，則對于體積不變的容器，升高溫度，平衡向左移動，容器中氣體的壓強不變二、非選擇題(共4題，52分)9(14分)工業(yè)上設計用co2來生產燃料甲醇，既減少二氧化碳氣體，又得到寶貴的能源物質。為了探究反應原理，現(xiàn)進行如下實驗：在體積為1 l的密閉容器中，充入1 mol co2和3 mol h2，某溫度下發(fā)生反應：co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)h49.0 kjmol1，測得co2和ch3oh(g)的濃度隨時間的變化關系如圖所示。(1)從反應開始到平衡，h2的平均反應速率_ mol(lmin)1；co2的平衡轉化率_；平衡時放出的熱量_49.0 kj(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為_，該溫度下，化學平衡常數(shù)的值為_。(3)下列說法中能作為反應達到平衡狀態(tài)標志的是_(填字母)。a容器內壓強不再變化b平均相對分子質量不再變化cc(co2)和c(h2)之比等于13d相同時間內每斷裂3 mol hh鍵，同時斷裂3 mol oh鍵(4)下列措施中能使n(co2)/n(ch3oh)減小的是_(填字母)。a再充入1 mol co2和3 mol h2b將h2o(g)從體系中分離c充入氦氣使體系壓強增大d升高溫度10(12分)硫酸生產中，so2催化氧化成so3：2so2(g)o2(g)2so3(g)h0，某溫度下，so2的平衡轉化率()與體系總壓強(p)的關系如圖所示。根據圖示回答下列問題：(1)將2 mol so2和1 mol o2置于10 l密閉容器中，反應達平衡后，體系總壓強為0.1 mpa。該反應的平衡常數(shù)等于_，o2的平衡轉化率為_。(2)平衡狀態(tài)由a變到b時，平衡常數(shù)k(a)_k(b)(填“”“”或“”)。(3)升高溫度，該反應的平衡常數(shù)_(填“增大”“減小”或“不變”)。(4)向平衡體系中充入o2，平衡向_方向移動，平衡常數(shù)_(填“增大”“減小”或“不變”)。11(14分)科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知h2(g)、co(g)和ch3oh的燃燒熱h分別為285.8 kjmol1、283.0 kjmol1和726.5 kjmol1。請回答下列問題：(1)用太陽能分解10 mol水消耗的能量是_ kj；(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為_；(3)在容積為2 l的密閉容器中，由co2和h2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考查溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示(注：t1、t2均大于300 )：下列說法正確的是_(填序號)；溫度為t1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v(ch3oh)moll1min1該反應在t1時的平衡常數(shù)比t2時的小該反應為放熱反應處于a點的反應體系從t1變到t2，達到平衡時增大(4)在t1溫度時，將1 mol co2和3 mol h2充入一密閉恒容容器中，充分反應達到平衡后，若co2轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為_；(5)在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為_、正極的反應式為_。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol甲醇所能產生的最大電能為702.1 kj，則該燃料電池的理論效率為_(燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比)。12(12分)在溶液中，反應a2bc分別在三種不同實驗條件下進行，它們的起始濃度分別為c(a)0.100 moll1、c(b)0.200 moll1及c(c)0 moll1。反應物a的濃度隨時間的變化如下圖所示。請回答下列問題：(1)與比較，和分別僅改變一種反應條件，所改變的條件和判斷的理由是：_；_。(2)實驗平衡時b的轉化率為_；實驗平衡時c的濃度為_。(3)該反應進行到4.0 min時的平均反應速率：實驗：vb_；實驗：vc_。(寫出計算步驟)參考答案1b2d3a4c解析：k1的表達式應為k1；常溫下，水分解產生o2，是h2和o2化合生成h2o的逆反應，因此其平衡常數(shù)的數(shù)值應為k2的倒數(shù)，數(shù)值為51082；由于三個反應都在常溫下進行，根據k值的大小可以得出三種化合物分解放出o2的傾向由大到小的順序為noh2oco2。5c解析：n23h22nh3起始量(mol) 2 8 0轉化量(mol) 2/3 2 4/3平衡量(mol) 4/3 6 4/3所以平衡時的氮氣的體積分數(shù)100%15.4%。6a解析：ab2c的平衡常數(shù)表達式為：k。由題給數(shù)據可知隨溫度的升高，k值增大，說明正反應為吸熱反應。則反應2cab的正反應為放熱反應，其平衡常數(shù)表達式為：k，則該反應在50 、80 的平衡常數(shù)值分別為1/1000.01、1/4000.002 5。隨溫度的升高，k值逐漸減小，而0.010.06，故此時的溫度t50 。7c解析：分析表中數(shù)據，反應達到平衡后，各物質的濃度改變等于計量數(shù)之比為132，即反應為x3y2z，由 x3y2z初始(moll1): 0.1 0.2 0轉化(moll1): 0.05 0.15 0.1平衡(moll1): 0.05 0.05 0.1計算得出x的轉化率為50%，a正確；其平衡常數(shù)為：kc2(z)/c(x)c3(y)1 600，b正確；因為平衡常數(shù)隨溫度變化而變化，d正確。8c解析：因生成物d為固體，當(ab)(cd)時，不能說明abc，即不能確定正反應是否為熵增大的反應，a錯；反應時a、b按計量數(shù)之比ab進行反應，因此若起始時a、b的物質的量之比為ab，則平衡時a、b的轉化率之比為11，b錯；若abcd，則正反應為氣體體積減小的反應，充入反應物b，平衡右移，c對；若abc，則反應前后氣體體積不變，升高溫度，氣體壓強增大，d錯。9答案：(1)0.22575%小于(2)(3)abd(4)ab解析：(1)氫氣的平均反應速率3v(co2)30.225 moll1min1；二氧化碳的平衡轉化率0.75/1.00100%75%；由于是可逆反應，1 mol co2和3 mol h2不可能完全轉化，所以放出的熱量小于49.0 kj。(2)該反應的化學平衡常數(shù)表達式為kc(ch3oh)c(h2o)/c(co2)c3(h2)，達到平衡時，c(ch3oh)、c(h2o)、c(co2)、c(h2)分別為0.75 moll1、0.75 moll1、0.25 moll1、0.75 moll1，則其平衡常數(shù)為16/3。(3)反應達到化學平衡的標志有兩個：一是正反應速率等于逆反應速率；二是各物質的百分含量保持不變。d項，斷裂hh鍵表示正反應速率，斷裂oh鍵表示逆反應速率(甲醇和水中都有oh鍵)，相同時間內每斷裂3 mol hh鍵同時斷裂3 mol oh鍵(斷裂3 mol oh鍵理解為生成3 mol hh鍵)，就意味著v(正)v(逆)，所以d項可以作為反應達到平衡狀態(tài)的標志。(4)涉及平衡移動問題。a項，相當于增大壓強，平衡向右移動；b項，減小生成物濃度，平衡向右移動；c項，各物質濃度不變，平衡不移動；d項，平衡向吸熱方向移動，即向左移動，所以正確答案為ab。10答案：(1)80080%(2)(3)減小(4)正反應不變解析：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)氫氣的燃燒熱是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，所以用太陽能分解10 mol水消耗的能量是2 858 kj。(2)由co(g)和ch3oh(l)燃燒熱的熱化學方程式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合成甲醇的化學方程式為co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)。由圖像可知b曲線先得到平衡，因此溫度t2t1，溫度高平衡時甲醇的物質的量反而低，說明正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，不利于甲醇的生成，平衡常數(shù)減小，即錯正確；溫度為t1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的物質的量為na mol，此時甲醇的濃度為 moll1，所以生成甲醇的平均速率為：v(ch3oh) moll1min1，因此不正確；因為溫度t2t1，所以a點的反應體系從t1變到t2時，平衡會向逆反應方向移動，即降低生成物濃度而增大反應物濃度，所以正確。(4)co2(g)3h2(g)ch3oh(g)h2o(g)起始量(mol) 1 3 0 0轉化的量(mol) a 3a a a平衡時的量(mol) (1a) (33a) a a所以平衡時容器內的壓強與起始壓強之比為。(5)在甲醇燃料電池中，甲醇失去電子，氧氣得到電子，所以負極的電極反應式是ch3oh6eh2o=co26h，正極的電極反應式是3/2o26e6h=3h2o；甲醇的燃燒熱是726.5 kjmol1，所以該燃料電池的理論效率為100%96.6%。12答案：(1)加催化劑，達到平衡的時間縮短，平衡時a的濃度未變溫度升高，達到平衡的時間縮短，平衡時a的濃度減小(2)40%(或0.4)0.060 moll1(3)vb2va20.014 mol(lmin)1vcva0.009 mol(lmin)1解析：本題考查了外界條件對化學平衡及反應速率的影響及