高考鲁科版化学一轮复习练习第7章化学反应的方向限度与速率第1节课后达标检测(含解析)

[课后达标检测]一、选择题1．解析以下反应在任何温度下均能自觉进行的是()A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)－1H＝163kJmol·1－1B．Ag(s)＋2Cl2(g)===AgCl(s)H＝－127kJmol·1C．HgO(s)===Hg(l)＋2O2(g)H＝91kJmol·－11－1D．H2O2(l)===2O2(g)＋H2O(l)H＝－98kJmol·解析：选D。反应能自觉进行的前提条件是反应的H－TS<0，温度的变化可能使H－TS的符号发生变化。关于A项，H>0，S<0，在任何温度下，都有H－TS>0，即任何温度下，反应都不能够自觉进行；关于B项，H<0，S<0，在较低温度下，H－TS<0，即较低温度时反应能自觉进行；关于C项，H>0，S>0，若使反应自觉进行，即H－TS<0，必定高升温度，即反应只有在较高温度时能自觉进行；关于D项，H<0，S>0，在任何温度下，都有H－TS<0，即在任何温度下反应均能自觉进行。2．关于可逆反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)，其化学平衡常数的表达式为()[Fe3O4][H2]B．K＝[Fe3O4][H2]4A．K＝[Fe][H2O][Fe]3[H2O]4[H2O]4[H2]4C．K＝[H2]4D．K＝[H2O]4解析：选D。纯固体和纯液体的浓度均为常数，故不能够出现在平衡常数表达式中。3．实验室用4molSO2与2molO2进行以下反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)H＝－196.64kJmol·－1，当放出314.624kJ热量时，SO2的转变率为()A．40%B．50%C．80%D．90%解析：选C。依照放出314.624kJ的热量可知参加反应的SO2的物质的量为314.624kJ3.2mol196.64kJmol·－1×2＝3.2mol，故SO2的转变率为4mol×100%＝80%。4．(2018唐·山模拟)以下关于平衡常数K的说法中，正确的选项是()A．在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值B．改变反应物浓度或生成物浓度都会改变平衡常数KC．平衡常数K只与温度有关，与反应物浓度、压强没关D．从平衡常数K的大小不能够推断一个反应进行的程度解析：选C。A.化学平衡常数受温度影响，温度变化，化学平衡常数发生变化，错误；B.浓度不影响化学平衡常数，错误；C.平衡常数K只与温度有关，反应物浓度、压强不影响化学平衡常数，正确；D.平衡常数越大，反应进行的程度越大，可逆程度越小，从平衡常数的大小能够推断一个反应进行的程度，错误。5．(教材改编题)在必然条件下，向密闭容器中充入30mLCO和20mL水蒸气，使其反应，当反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)达到平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则以下表达错误的选项是()A．平衡后CO的体积分数为40%B．平衡后CO的转变率为25%C．平衡后水的转变率为50%D．平衡后混杂气体的平均相对分子质量为24解析：选B。利用“三段式”解答：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)初步(mL)302000改变(mL)xxxx平衡(mL)30－x20－xxx由题意知20－x＝x?x＝10(mL)，则平衡后CO的转变率为10mL30mL×100%＝33.3%。6．在一个1L的密闭容器中，加入2molA和1molB，发生反应：2A(g)＋B(g)3C(g)－1，保持容器的体积和温度不变，按以下配比作＋D(s)，达到平衡时，C的浓度为1.2mol·L为初步物质，达到平衡后，－1的是()C的浓度还是1.2mol·LA．1molA＋0.5molB＋1.5molC＋0.1molDB．3molC＋0.5molDC．2molA＋1molB＋1molDD．0.5molA＋0.25molB＋2.25molC解析：选C。反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s)，D为固体，D的量不影响平衡搬动；－1在恒温恒容下，经过不相同路子达到平衡后，C的浓度仍为1.2mol·L，说明与原平衡互为等效平衡，按化学计量数转变到方程式的左边，只要满足n(A)＝2mol，n(B)＝1mol即可。由于D的物质的量为0.1mol，按方程式的化学计量数转变到左边，可得1.2molA、0.6molB和1.2molC，与原平衡不互为等效平衡，A项错误；开始加入3molC和0.5molD，将0.5molD按化学计量数转变到左边可得1molA、0.5molB和1.5molC，与原平衡不互为等效平衡，B项错误；由于D为固体，不影响化学平衡，所以反应后与原平衡互为等效平衡，C项正确；没有加入D物质，无法建立等效平衡，D项错误。97．(2018南·宁模拟)某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝4，该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，分别投入H2(g)和CO2(g)，其初步浓度如表所示：初步浓度甲乙丙c(H2)/mol－10.0100.0200.020L·c(CO2)/mol－10.0100.0100.020L·以下判断不正确的选项是()A．平衡时，乙中CO2的转变率大于60%B．平衡时，甲中和丙中H2的转变率均是60%－1C．平衡时，丙中[CO2]是甲中的2倍，为0.012molL·D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析：选C。设甲容器中反应达到平衡时CO2浓度的变化量为－1xmol·L。H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)－1)0.0100.01000c0(mol·L－1xxxxc(mol·L)[c](mol－10.010－x0.010－xxxL·)－1－1K＝xmol·L·xmol·L－1＝9，解得x＝0.0060，所以α(CO2)＝(0.010－x)mol－1L··(0.010－x)molL·4－10.0060molL·－10.01mol·L－1×100%＝60%。由于乙中c(H2)＝0.020molL·，相当于甲中增大0.010mol·L－1CO2的转变率大于60%，H2的浓度，即乙中的平衡向右进行的程度比甲的大，所以乙中A正确。丙中物质的浓度是甲的2倍，由于该反应为等体积反应，故两容器中的反应视为等效平衡，所以H2的转变率相等，B正确。甲中[CO2]＝0.0040mol－1L·，丙中[CO2]＝0.0080－1错误。反应物浓度越大，反应速率越快，D正确。mol·L，C8．(2018衡·水中学七调)必然条件下，可逆反应的平衡常数能够用平衡浓度计算，也可以用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数。在恒温恒压条件下，总压不变，用平衡分压计算平衡常数更方便。以下说法不正确的选项是

(

)A．关于

C2H4(g)＋H2O(g)

C2H5OH(g)，在必然条件下达到平衡状态时，系统的总压强为

p，其中

C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为

1mol，则用分压表示的平衡常数

3Kp＝pB．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，反应

2A(g)

＋B(g)

2C(g)达到平衡状态时，A、B和

C的物质的量分别为

4mol、2mol

和4mol，若此时

A、B

和C

均增加

1mol，平衡正向搬动C．恒温恒压下，在一容积可变的容器中，

N2(g)＋3H2(g)

2NH3(g)达到平衡状态时，N2、H2、NH3各

1mol，若此时再充入

3molN2，则平衡正向搬动D．关于必然条件下的某一可逆反应，用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不相同，但意义相同，都只与温度有关1解析：选C。平衡时，C2H4(g)、H2O(g)、C2H5OH(g)均为1mol，则三者分压均为3p，p故用平衡分压表示平衡常数K＝3＝3，A项正确；设总压强为p，达到平衡时：p(A)＝0.4p，pppp×33p(B)＝0.2p，p(C)＝0.4p，Kp＝(0.4p)255p2＝，A、B、C均增加1mol时：p(A)＝，p(B)(0.4p)×0.2pp135p2＝3p，p(C)＝5p，则Qp＝13＝13＜5，所以平衡正向搬动，B项正确；设总压强为p，5p21313×3p3pp1313p2达到平衡时：p(N2)＝p(H2)＝p(NH3)＝p，Kp＝3＝92，若再充入3molN2时：p(N2)＝2p，3p3pp33×3p2p，则Qp＝6＝9p(H2)＝p(NH3)＝32＝Kp，平衡不搬动，C项错误；同一可逆反应，在6p2pp6×3相同条件下用平衡浓度表示的平衡常数和用平衡分压表示的平衡常数，其数值不相同，但意义相同，且都只与温度有关，D项正确。9．必然条件下合成乙烯：6H2(g)＋2CO2(g)CH2===CH2(g)＋4H2O(g)已知温度对CO2的平衡转变率和催化剂催化效率的影响如图，以下说法不正确的选项是()A．该反应的逆反应为吸热反应B．平衡常数：KM>KNC．生成乙烯的速率：v(N)必然大于v(M)D．当温度高于250℃，高升温度，催化剂的催化效率降低解析：选C。高升温度CO2的平衡转变率降低，说明平衡逆向搬动，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高升而加快，催化剂在250℃时催化活性最高，温度连续高升，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)H＝Q，其平衡常数随温度变化以下表所示：温度/℃400500850平衡常数9.9491请回答以下问题：(1)上述反应的化学平衡常数表达式为_____________________________________。该反应的Q________0(填“＞”或“＜”)。CO

(2)850℃时在体积为10L的反应器中，通入必然量的CO和和H2O(g)的物质的浓度变化以下列图，则0～4min

H2O(g)，发生上述反应，平均反应速率v(CO)＝________________。－1(3)若反应在500℃时进行，且CO、H2O(g)的初步浓度均为0.020molL·，该条件下，CO的最大转变率为________。(4)若反应在850℃时进行，设初步时CO和H2O(g)共为1mol，其中H2O(g)的体积分数为x，平衡时CO的转变率为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＝[CO2]·[H2]。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。－－0.20molL·1－0.08mol·L1－1·min－1。(2)v(CO)＝4min＝0.03mol·L(3)500℃时平衡常数为9，设CO最多能转变amol·L－1，则CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)初步(mol·L－10.02000)：0.020转变(mol·L－1aaa)：a平衡(mol·L－10.020－aaa)：0.020－aa2－10.015molL·则有(0.020－a)2＝9，解得a＝0.015，则CO的最大转变率为0.020mol·L－1×100%＝75%。(4)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)初步：1－xx00转变：y(1－x)y(1－x)y(1－x)y(1－x)平衡：1－x－y＋xyx－y＋xyy(1－x)y(1－x)则有y(1－x)·y(1－x)＝1，解得y＝x。(1－x－y＋xy)·(x－y＋xy)[CO2]·[H2]答案：(1)K＝[CO]·[H2O]＜－1－1(3)75%(4)y＝x(2)0.03mol·minL·11．(2018云·南模拟)必然量的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。回答以下问题：(1)燃烧热指在25℃时，1mol可燃物充分燃烧生成牢固氧化物时所放出的热量。已知C和CO的燃烧热分别为393kJ·mol－1－1H＝________。、283kJ·mol，则上述反应的(2)若反应进行到10s时，测得容器内的密度增大了－1表示的2.4gL·，则10s内用CO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pkPa，平衡时系统中气体体积分数与温度的关系以下列图：650℃时CO2的平衡转变率为________。②T1℃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”)搬动，原因是____________________。Δυ－1－1，υ＝气态产物的化学计量③已知：Kp＝Kc(RT)，其中R＝8.314L·kPa·mol·K数之和－气态反应物的化学计量数之和。若该反应的Kp的值为9976.8，则此时的热力学温Kc度为________K。解析：(1)由燃烧热可写出热化学方程式①C(s)＋O2(g)===CO2(g)－1H＝－393kJmol·，②CO(g)＋1O2(g)===CO2(g)H＝－283kJmol·－1。依照盖斯定律，由①－②×2可得热化学2方程式C(s)＋CO2(g)2CO(g)－1VL，则容器内气H＝173kJmol·。(2)假设容器体积为2×2.4Vg－1－1，说明有2.4VgC发生反应，则v(CO)＝12g·mol－1·s体密度增大2.4gL·VL×10s＝0.04mol·L－1。(3)①650℃时，平衡时CO2的体积分数为60%，设其物质的量为0.6mol，则平衡时CO的物质的量为0.4mol，初步时CO2的物质的量为0.6mol＋1×0.4mol＝0.8mol，故CO2的平2衡转变率为(0.8－0.6)mol×100%＝25%。②T1℃时，平衡时CO和CO2的体积分数相等，0.8mol(0.5pkPa)2其平衡分压均为0.5pkPa，则此时的平衡常数为Kp＝0.5pkPa＝0.5pkPa。③该反应的Δυ＝1，则T＝Kp＝9976.8＝1200(K)。Kc×R8.314答案：(1)173kJmol·－－－(3)①25%②0.5pkPa不Qp＝Kp③11(2)0.04molL·1·s120012．(2018·沙一模长)为有效控制雾霾，各地积极采用措施改进大气质量。研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物含量显得特别重要。Ⅰ.氮氧化物研究(1)必然条件下，将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)，以下各项能说明该反应达到平衡状态的是________。a．系统压强保持不变b．混杂气体颜色保持不变c．NO和O2的物质的量之比保持不变d．每耗资1molO2，同时生成2molNO2(2)在T1、T2温度下，必然量的NO发生分解反应时N2的体积分数随时间变化以下列图，依照图像判断反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)的H________(填“＞”或“＜”)0。Ⅱ.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

)的密闭容器以下列图，现将

3molH

2和

2molCO

放入容器中，搬动活塞至体积

V为

2L，用铆钉固定在

A、B点，发生合成甲醇的反应以下：CO(g)＋2H2(g)

CH3OH(g)测定不相同条件、不相同时间段内

CO

的转变率，获取以下数据：10min

20min

30min

40minT1

30%

55%

65%

65%T2

35%

50%

a1

a2(1)依照上表数据，请比较

T1________(填“＞”“＜”或“＝”)T2；T2温度下，第

20min

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40min时，拔出铆钉(容器密封性优异)后，活塞没有发生搬动，再向容器中通入6molCO，此时v(正)________(填“＞”“＜”或“＝”)v(逆)，判断的原因是________________________________________________________________________。解析：Ⅰ.(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；混杂气体颜色不变，则NO2的浓度不变，说明反应达到平衡，b项正确；由于该反应中NO和O2的化学计量数不相等，且加入的NO和O