2013届高考化学一轮复习知能演练高分跨栏第7章化学反应的方向、限度与速率亮点专题集锦巩固练习鲁科版

1、12013 届高考化学一轮复习知能演练高分跨栏第 7 章 化学反应的方向、限度与速率亮点专题集锦巩固练习 鲁科版1. (2011 高考新课标全国卷改编题)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CHOH(I)的燃烧热H分别为285.8 kJ mol 、 283.0 kJ mol 和726.5 kJ mol 。 请回答下列问题：(1)在容积为 2 L 的密闭容器中，由 CO 和 H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温 度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、Ta均大于 300C);nA_1_

2、1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)=molL mintA2该反应在T1时的平衡常数比T2时的小3该反应为放热反应nH4处于 A 点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时门CH2i增大(2) 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 CO 转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为 _；(3) 在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_ 、正极的反应式为 _ 。解析：(1)CO2和 H2合成甲醇的化学方程式为CQ(g) +30H(g) + HO(g)。由图像可知 B 曲线先达到平衡，

3、因此温度T2T,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nAmol，此时甲醇的浓度为了 molL_1，所以生成甲醇的平均速率为：V(CH3OH)=molL_1 min_1,因此22tA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。C0(g) + 3H2(g)CHOH(g) + H20(g)a3aa(1 a) (3 3a)a(3)在甲醇燃料电池中， 甲醇失去电子，氧气得

4、到电子，所以负极的电极反应式是 CHOH- 6e_+H20=C06H*,正极的电极反应式是3/2 02+ 6e_+ 6H =3H0。答案：(1)(2 a)/2(3)CHs0H+ H20 6e_=C( 6H+3/202+ 6e_+ 6H+=3H02.800C时，在一容积为 2 L 的密闭容器中，反应 2NQM八恋；+ Q(g) ；H=akJ/mol ,F*列说法正确的是起始的量(mol)转化的量(mol)平衡的量(mol)所以平衡时容器内的压强与起始压强之比为4 2a2 a4= 2_2反应进行到 45 s 时达到平衡，体系中n(NQ)随时间的变化如表所示：时间(s)0510152025n(NQ)

5、(mol)0.0800.0620.0500.0420.0360.0303时间(s)303540455055n(NO2)(mol)0.0280.0270.0260.0250.0250.025(1)用 Q 表示从 020 s 内该反应的平均速率v=_ 422=5.5X10_mol/(L s)。(2)K=c(NO)c(O2)/c(NO2) , S Koj 说明温度升高有利于 平衡正向移动，正反应方向为吸热反应，故a0。(3)a 项不能说明正、逆反应速率相等，而 c 项可以说明正、逆反应速率相等；该平衡体系是一个气体体积不相等的反应，故在一个定容容器中，当容器内压强保持不变时，说明反应达到了平衡状态；

6、由于反应在容积恒定的容器中进行，而且反应混合气体的质量保持不变，故不管反应是否达到平衡状态，p=mv始终保持不变。 加入催化剂不影响平衡移动，该反应的正反应为吸热反应，所以升高温 度平衡向正反应方向移动，而增大O 的浓度，平衡则逆向移动。答案：(1)5.5X10_4mol/(L s)2 2(2)c(NO) CQ2)/c(NO2)(3) bc(4)b3. (1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是 _ 。下列关系中能说明反应 NHHS(s)NH(g) + HS(g)已经达到平衡状态的是 _ (填序号)。A.v正(NH3) =v正(H2S)B.v逆(NH3) =v逆(H2S)C. v正(

7、NW) = v逆(H2S)D.V(NH3)= v(H2S)(2)在一定温度下的恒容密闭容器中， 可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变；b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变；c.容器内气体压强不变；d.容器内气体密度不变；e.容器内气体颜色不变。1上述能说明反应NHHS(s)NHg) + H2S(g)达到平衡状态的有 _(填序号，下同)；2能说明反应 H(g) + 12(g) -*2HI(g)达到平衡状态的有 _。一定温度下，1 mol NH4HS 固体在恒容真空容器中部分分解为硫化氢和氨气后：21当反应达平衡时p(NH3)Xp(H2S) =a(Pa

8、 )，则容器中的总压强为 _Pa；2下图是上述反应过程中生成物浓度随时间变化的示意图。若t2时刻增大氨气的浓度且在t3时反应再次达到平衡，请在图上画出t2时刻后氨气、硫化氢的浓度随时间的变化曲线。解析：(2)由于该反应在反应前后气体的质量不变，因此不能用气体的密度来判断该反应是否处于化学平衡状态。同样由于该反应是一个气体体积不变的反应，反应前后气体的压强保持不变，因此也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。(3)容器中的总压强_ 2等于氨气和硫化氢气体的分压强之和，由达平衡时p(NH3)Xp(H2S) =a(Pa )，可得p(NH3)=p(H2S) =“JaPa,由此可得总压强为 2aP

9、a。12时刻增大氨气的浓度可使平衡向逆反应方 向移动。因(2)写出该反应的平衡常数表达式：K=。已知：K350tKJQQt,贝Ua0(填或“=”)。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是(填序号)。a.v(NQ) =2V(O2)b.容器内压强保持不变c.V逆(NO) =2V正(O2)d.容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是(填序号)。a.及时分离出 NO 气体b.适当升高温度c.增大 Q 的浓度d.选择咼效催化剂解析：(1)020 s 内 NO 的变化浓度为0.022/20 mol/(L s),所以v(O2)= 0.022/(2X20)4此在t2时刻，氨气

10、的浓度瞬间增大，硫化氢气体的浓度不变，随后两者均减小， 但在t3时刻反应再次达到平衡，氨气的浓度仍比t2时大。答案：(1)正反应速率与逆反应速率相等C5abedabe (3)2a4在一定条件下，可逆反应2NO必 -O(g) Hv（逆）b.v（正）vv（逆）c.v（正）=v（逆）d.无法判断（4）用该合成气制取甲醚的化学方程式为该反应的原子利用率为_ （设反应完全进行，用质量百分比表示）。解析：（1）应根据图像先计算 CH 的反应速率，再计算 Hb 的生成速率。10 min 时，改变的条 件不可能是增大容器体积（否则改变条件的瞬间 CH 浓度应突然减小），改变的条件可能是升 高温度（或充入水蒸气

11、）。甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，可看成是由甲减压得到乙， 故乙容器的反应速率慢、CH 的转化率大。（3）根据盖斯定律，反应减去反应即可得到反应，进而通过计算求得 2X2商：v1 =K可知反应向正反应方向进行，即v（正）v（逆）。0.5X8.5（4）根据质量守恒定律可知，反应的化学方程式为2CO 4H2CHOCH+ HkO,可以求出甲醚质量占反应物总质量的 71.9%。一 41.2 kJ/mol a（4）2CO + 4H2- CHOCH+ H2O 71.9%6.定温度下某容积固定的密闭容器中加入2 mol A和 1 mol B，发生如下反应：2A（g） + D（s） H=

12、-QkJ mo|T（Q0）当反应达到平衡后，反应放出的热量为Q kJ，物质 A 的转化率为a。请回答下列问题：（1） Q_ Q 填或“=”），理由是A 的转化率a =_（用含Q Q的代数式表示）；平衡后，若加入少量物质 D, A 的转化率会_（填“增大”、“减小”或“不变”）。（3）_反应达到平衡后，若升高温度，K（填“增大”、“减小”或“不变”），混合气体的平均相对分子质量 _ （填“增大”、“减小”或“不变”）。（4）维持温度不变，若起始时向容器中加入的物质如下列四个选项，则反应达到平衡后放出的热量仍为 Q kJ 的是（稀有气体不参与反应）_。A. 2 mol A、 1 mol B、 1 mol ArB.3 mol C、1 mol DC.1 mol A、0.5 mol B、1.5 molC0.5 mol DD. 2 mol A、 1 mol B、 1 mol D解析：本题综合考查了反应热、转化率、化学平衡移动等之间的关系，虽然综合性强，但每H3。根据浓度温度（或充入水蒸气8一问难度并不是很大，运用解化学平衡类试题的基本技巧即可顺利求解。因是可逆反应，2Qmol A 和 1 mol B 不可能完全反应，故QvQ此时 A 的转化率a =-QX100%平衡后，若加