2020版高考化学复习化学反应的方向限度与速率2第1节化学反应的方向和限度检测鲁科版.docx

第1节 化学反应的方向和限度 课后达标检测一、选择题1分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJmol1解析：选D。反应能自发进行的前提条件是反应的HTS0，S0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，H0，S0，在较低温度下，HTS0，S0，若使反应自发进行，即HTS0，必须升高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，H0，在任何温度下，都有HTS0平衡常数为K1；反应OO32O2H0平衡常数为K2；总反应：2O33O2HKNC生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D当温度高于250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低解析：选C。升高温度CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C错误，D正确。二、非选择题10已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)HQ，其平衡常数随温度变化如下表所示：温度/400500850平衡常数9.9491请回答下列问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_。该反应的Q_0(填“”或“”)。(2)850 时在体积为10 L的反应器中，通入一定量的CO和H2O(g)，发生上述反应，CO和H2O(g)的物质的浓度变化如图所示，则04 min平均反应速率v(CO)_。(3)若反应在500 时进行，且CO、H2O(g)的起始浓度均为0.020 molL1，该条件下，CO的最大转化率为_。(4)若反应在850 时进行，设起始时CO和H2O(g)共为1 mol，其中H2O(g)的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为_。解析：(1)可逆反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数表达式K。由表中数据可知，温度越高，平衡常数越小，故正反应为放热反应。(2)v(CO)0.03 molL1min1。(3)500 时平衡常数为9，设CO最多能转化a molL1，则 CO(g) H2O(g) CO2(g)H2(g)起始/(molL1)：0.0200.020 00转化/(molL1)： a a a a平衡/(molL1)：0.020a 0.020a a a则有9，解得a0.015，则CO的最大转化率为100%75%。(4)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始： 1x x 0 0转化： y(1x) y(1x) y(1x) y(1x)平衡： 1xyxy xyxy y(1x) y(1x)则有1，解得yx。答案：(1)K(2)0.03 molL1min1(3)75%(4)yx11(2019云南模拟)一定量的CO2与足量的C在恒容密闭容器中发生反应：C(s)CO2(g)2CO(g)H。回答下列问题：(1)燃烧热指在25 时，1 mol可燃物充分燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量。已知C和CO的燃烧热分别为393 kJmol1、283 kJmol1，则上述反应的H_。(2)若反应进行到10 s时，测得容器内的密度增大了2.4 gL1，则10 s内用CO表示的平均反应速率为_。(3)若将反应容器改为容积可变的恒压密闭容器，压强为p kPa，平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示：650 时CO2的平衡转化率为_。T1的平衡常数Kp_(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压总压物质的量分数)；该温度下达到平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体，则平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动，原因是_。已知：KpKc(RT)，其中R8.314 LkPamol1K1，气态产物的化学计量数之和气态反应物的化学计量数之和。若该反应的的值为9 976.8，则此时的热力学温度为_K。解析：(1)由燃烧热可写出热化学方程式C(s)O2(g)=CO2(g)H393 kJmol1，CO(g)O2(g)=CO2(g)H283 kJmol1。根据盖斯定律，由2可得热化学方程式C(s)CO2(g)2CO(g)H173 kJmol1。(2)假设容器体积为V L，则容器内气体密度增大2.4 gL1，说明有2.4V g C发生反应，则v(CO)0.04 molL1s1。(3)650 时，平衡时CO2的体积分数为60%，设其物质的量为0.6 mol，则平衡时CO的物质的量为0.4 mol，起始时CO2的物质的量为0.6 mol0.4 mol0.8 mol，故CO2的平衡转化率为100%25%。T1 时，平衡时CO和CO2的体积分数相等，其平衡分压均为0.5p kPa，则此时的平衡常数为Kp0.5p kPa。该反应的1，则T1 200 (K)。答案：(1)173 kJmol1(2)0.04 molL1s1(3)25%0.5p kPa不QpKp1 20012(2019长沙一模)为有效控制雾霾，各地积极采取措施改善大气质量。研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得尤为重要。.氮氧化物研究(1)一定条件下，将2 mol NO与2 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)，下列各项能说明该反应达到平衡状态的是_。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cNO和O2的物质的量之比保持不变d每消耗1 mol O2，同时生成2 mol NO2(2)在T1、T2温度下，一定量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化如图所示，根据图像判断反应N2(g)O2(g)2NO(g)的H_(填“”或“”)0。.碳氧化物研究体积可变(活塞与容器之间的摩擦力忽略不计)的密闭容器如图所示，现将3 mol H2和2 mol CO放入容器中，移动活塞至体积V为2 L，用铆钉固定在A、B点，发生合成甲醇的反应如下：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)测定不同条件、不同时间段内CO的转化率，得到如下数据：10 min20 min30 min40 minT130%55%65%65%T235%50%a1a2(1)根据上表数据，请比较T1_(填“”“”或“”)T2；T2温度下，第20 min时反应达到平衡，该温度下的化学平衡常数为_。(2)T2温度下，第40 min时，拔出铆钉(容器密封性良好)后，活塞没有发生移动，再向容器中通入6 mol CO，此时v(正)_(填“”“”或“”)v(逆)，判断的理由是_。解析：.(1)该反应在反应前后气体分子数不相等，压强不变说明反应达到平衡，a项正确；混合气体颜色不变，则NO2的浓度不变，说明反应达到平衡，b项正确；因为该反应中NO和O2的化学计量数不相等，且加入的NO和O2的物质的量相等，故当NO和O2的物质的量之比不变时说明反应达到平衡，c项正确；无论是否达到平衡，消耗1 mol O2的同时都生成2 mol NO2，d项不能说明反应达到平衡，d项错误。(2)由温度高时反应速率快，达到平衡的时间短，判断T2T1，由图像可知，温度高时，N2的体积分数小，故升高温度会使N2(g)O2(g)2NO(g)平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，H0。.(1)由表中数据可知，其他条件不变，10 min时T2温度下CO的转化率大，所以T2温度高，即T1T2。温度高反应速率快，达到平衡时间短，T2温度下，反应在20 min时达到平衡，则a150%。T2温度下平衡时，CO的浓度为1 molL11 molL150%0.5 molL1，H2的浓度为1.5 molL10.5 molL120.5 molL1，甲醇的浓度为0.5 molL1，则平衡常数K4 (molL1)2。(2)拔去铆钉，反应在同温同压条件下进行，体积之比等于物质的量之比，40 min时，CO、H2、CH3OH的物质的量均为1 mol，此时容器的体积为