专题2 第二单元化学反应的方向与限度高 课后练习 高二上学期化学苏教版（2019） 选择性必修1

试卷第=page55页，共=sectionpages66页试卷第=page66页，共=sectionpages66页专题2化学反应速率与化学平衡第二单元化学反应的方向与限度高二上学期必修一课后练习基础过关（苏教版2019）练习一、单选题，共11小题1．一定条件下的恒压绝热容器中发生反应：．下列有关说法正确的是A．达到化学平衡状态时，B．容器内的压强不再变化说明反应达到化学平衡状态C．升高反应温度，正逆反应速率均增大D．加入和，充分反应后放出热量2．四氧化锇()是一种毒性很强的氧化物，在一定条件下可发生转化：。该反应的熵变A． B． C． D．无法判断3．已知：Kp1，Kp2，则反应的K为A． B．C． D．4．T℃，在容积不变的密闭容器中发生反应：，实验测得SO2(g)的物质的量浓度c(SO2)(单位：mol/L)随反应时间t(单位：min)的关系如图所示。下列说法不正确的是A．a点与b点的正反应速率：v正(a)＜v正(b)B．t1~t2时间内用SO2表示的平均反应速率v(SO2)=mol·L-1·min-1C．d点的反应速率：v正=v正D．c点对应的容器中：c(SO2)可能等于c(SO3)5．下列有关说法正确的是A．室温下不能自发进行，说明该反应的ΔH<0B．一个化学反应的ΔH与实际参加化学反应的物质的多少无关，而与热化学方程式的计量系数有关C．中和热测定实验中，将碱溶液分多次缓慢加入酸溶液中可减小实验误差D．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀采用的是牺牲阳极的阴极保护法，属于电解原理6．在一定体积的密闭容器中，进行反应：，若其化学平衡常数K和温度t的关系如表。下列叙述正确的是t/℃70080090010001200K0.61.01.31.82.7A．B．若在4L容器中通X和Y各1，在800℃下反应，某时刻测得X的物质的量为，说明该反应已达平衡C．该反应的化学平衡常数表达式为：D．在1200℃时，反应的平衡常数为2.77．一定温度下，某气态平衡体系的平衡常数表达式为，下列有关该平衡体系的说法正确的是A．升高温度，平衡常数K一定增大B．增大A的浓度，平衡向正反应方向移动C．增大压强，C的体积分数增大D．升高温度，若B的百分含量减少，则正反应是放热反应8．一定温度下，将，和充入密闭容器中，在催化剂存在下进行下列反应，下列说法中正确的是A．达到反应限度时，生成B．达到反应限度时C．达到反应限度时、、的分子数之比一定为D．当物质的量不再改变时到达反应限度9．25℃和时，，该反应能自发进行的原因是A．是吸热反应 B．是放热反应C．是熵减少的反应 D．熵增大效应大于焓效应10．下列叙述中有几项可以说明反应2HI(g)H2(g)+I2(g)已达平衡状态的是①单位时间内生成nmolH2的同时生成nmolHI②反应体系的颜色不再变化③百分组成w(HI)=w(I2)④反应速率v(H2)=v(I2)=v(HI)⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)=2∶1∶1⑥v分解(HI)=v生成(HI)⑦体系的压强不变⑧混合气体的相对分子质量不变⑨反应体系的温度不变⑩断开2molH—I键同时断开1molH—H键A．3个 B．4个 C．6个 D．7个11．和通入体积恒为1L的密闭容器中，在催化剂作用下反应，该可逆反应方程式为，10min后达到平衡，此时氢气的转化率为50％。下列说法正确的是A．当的体积分数不变时，说明该反应达到平衡B．C．从开始达到平衡的时候，的反应速率为D．从开始到达平衡的时候，该反应放热或者吸热的数值为二、非选择题，共5小题12．氢气、甲烷、甲醇等都是是优质的清洁燃料，通常用于制作燃料电池。(1)已知：①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-1275.6kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=-44.0kJ·mol-1写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：_______。(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)ΔH>0①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。该反应的平衡常数表达式为___。则T1___T2(填“<”“>”或“=”下同)，A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小关系为___。②120℃时，将1molCH4和2molH2O(g)通入容积为1L的密闭容器中发生反应，不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。a.混合气体的相对分子质量恒定b.容器内气体密度恒定c.容器内的压强恒定d.单位时间内消耗0.3molCH4同时生成0.9molH2e.3v正(CH4)=v逆(H2)(3)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。放电时，Li+在电解质中向_______迁移，负极的电极反应式为_______充电时，若转移xmole-，石墨(C6)电极将增重_______g13．某温度下，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白：（1）该反应的化学方程式为___________。（2）1min时，v(正)___________v(逆)，2min时，v(正)___________v(逆)。(填“＞”或“＜”或“=”)。（3）上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1，则___________中反应更快。（4）若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，X的化学反应速率将___________。(填“变大”或“不变”或“变小”)。（5）若X、Y、Z均为气体(容器体积不变)，下列能说明反应已达平衡的是___________。a．X、Y、Z三种气体的浓度相等b．气体混合物物质的量不再改变c．反应已经停止d．反应速率v(X)：v(Y)=3：1e．(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2f．混合气体的密度不随时间变化g．混合气体的平均相对分子质量不随时间变化h．混合气体的总压强不随时间变化14．汽车尾气中含有CO、NO等有害气体，某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时，将0.8molNO和0.6molCO充入容积为2L的密闭容器中，模拟尾气转化，容器中NO物质的量随时间变化如图。(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是__。(2)反应开始至10min，v(NO)=__mol/(L•min)。(3)下列说法正确的是___。a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化b该反应进行到10min时达到化学平衡状态c.平衡时CO的浓度是0.4mol/L(4)反应达到平衡状态的依据是__。a.单位时间内消耗1molCO，同时生成1molNOb.CO的浓度与NO浓度均不再变化c.NO的浓度与CO浓度相等d.总的物质的量不再改变15．NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应：N2O4(g)2NO2(g)，一定温度下，体积为2L的恒容密闭容器中，各物质的物质的量随时间变化的关系如图所示。请回答下列问题：(1)若上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行，分别测得甲中v(NO2)=0.3mol•L-1•min-1，乙中v(N2O4)=0.2mol•L-1•min-1，则___________(填“甲”或“乙”)中反应更快。(2)下列描述能表示该反应达平衡状态的是___________。A．容器中X与Y的物质的量相等B．容器内气体的颜色不再改变C．2v(X)=v(Y)D．容器内气体的平均相对分子质量不再改变E．容器内气体的密度不再发生变化16．某密闭容器中有如下可逆反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，(正反应是放热反应)，达到平衡后，其它条件不变时，只改变下列的某一个条件，将变化的情况(增大、减小、不变)填入空格中。(1)升高温度，v(正)___，v(逆)___，SO2的转化率___。(2)加正催化剂，v(正)___，v(逆)___，O2的物质的量___。(3)缩小容器的体积，SO3的物质的量___，SO2的转化率___。(4)该反应的平衡常数K值的表达式：K=___；升高温度，K值将___。答案第=page99页，共=sectionpages99页答案第=page1010页，共=sectionpages11页参考答案1．C【详解】A．达到化学平衡状态时，，故A错误；B．由于该容器是恒压容器，压强始终不变，因此当容器内的压强不再变化，不能说明反应达到化学平衡状态，故B错误；C．升高反应温度，正逆反应速率均增大，故C正确；D．由于该反应是可逆反应，转化率小于100%，因此加入和，充分反应后放出热量小于，故D错误。综上所述，答案为C。2．A【详解】方程式左侧气体化学计量数之和大于右侧，说明混乱度减小，为熵减反应，，综上所述故选A。3．B【详解】设方程式分别为①Kp1，②Kp2③①+②=③，因此K3=，故答案为B。4．A【详解】A．b点SO2的浓度小于a点，所以v正(a)＞v正(b)，A错误；B．据图可知t1~t2时间内Δc(SO2)=(x-y)mol/L，所以v(SO2)=mol·L-1·min-1，B正确；C．d点时c(SO2)已经不再改变，反应达到平衡，所以v正=v正，C正确；D．由于初始投料未知，转化率也未知，所以平衡时c(SO2)可能等于c(SO3)，也可能不相等，D正确；综上所述答案为A。5．B【详解】A．该反应气体系数之和增大，ΔS>0，室温下不能自发进行，说明ΔH−TΔS>0，所以该反应的ΔH>0，故A错误；B．一个化学反应的ΔH与实际参加化学反应的物质的多少无关，而ΔH的大小与热化学方程式的计量系数成正比，即ΔH与热化学方程式的计量系数有关，故B正确；C．将碱溶液分多次缓慢加入酸溶液中，导致热量散失较多，测定的中和热的值偏小，所以应该一次加入，故C错误；D．Zn、Fe和电解质溶液接触能形成原电池，Zn失电子作负极，被腐蚀，Fe作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，属于原电池原理，故D错误；答案为B。6．B【详解】A．由表格数据可知，随温度升高，平衡常数增大，则该反应的正反应为吸热反应，则a＞0，A错误；B．由题意可列出三段式为(mol)：，由于反应前后气体物质的量不变，则可用物质的量代替浓度计算浓度商，则，说明该反应已达平衡，B正确；C．固体物质不能代入平衡常数的表达式，则该反应的化学平衡常数表达式为：，C错误；D．在1200℃时，反应2X(g)+Y(s)Z(g)+W(g)的平衡常数为2.7，其逆反应Z(g)+W(g)2X(g)+Y(s)的平衡常数应为其平衡常数的倒数为0.37，D错误；故选B。7．B【详解】A．若正反应放热，升高温度，平衡常数K减小，故A错误；B．A是反应物，增大A的浓度，平衡向正反应方向移动，故B正确；C．根据平衡常数表达式，反应前后气体系数和相等，增大压强，平衡不移动，C的体积分数不变，故C错误；D．升高温度，若B的百分含量减少，说明平衡正向移动，则正反应是吸热反应，故D错误；选B。8．D【详解】A．该反应为可逆反应，达平衡时生成三氧化硫的物质的量小于，故A错误；B．化学反应速率与化学计量数成正比，则达到反应限度时，故B错误；C．达到反应限度时、、的浓度不再变化，但其分子数之比一定不一定为2:1:2，故C错误；D．当物质的量不再改变时，表明正逆反应速率相等，该反应已经达到反应限度，故D正确；答案选D。9．D【分析】根据△G=△H-T•△S判断，反应能自发进行，必须满足=△H-T•△S＜0，据此分析判断。【详解】2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol，是一个吸热反应，△H＞0，反应能够自发进行，必须满足△G=△H-T•△S＜0，所以△S＞0，且熵增效应大于能量效应，故选D。10．A【分析】根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态。【详解】①单位时间内生成nmolH2，等效于消耗2nmolHI的同时生成2nmolHI，正逆反应的速率相等，反应达平衡状态，不能判断达到平衡状态；②温度和体积一定时，混合气体的颜色不再变化，说明碘单质的浓度不变，反应达平衡状态，能判断达到平衡状态；③平衡时HI、I2的百分组成不变，而不是相等，不能判断达到平衡状态；④反应速率v(H2)=v(I2)=2v(HI)时，未体现正与逆的关系，不能判断达到平衡状态；⑤c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1，可能是某时刻的情况，各物质浓度大小与各物质的初始浓度及转化率有关，不能判断达到平衡状态；⑥v分解(HI)=v生成(HI)，同一种物质的生成速率等于分解速率表明达到了平衡，能判断达到平衡状态；⑦气体总物质的量不变，则温度和体积一定时，容器内压强始终不变，不能判断达到平衡状态；⑧条件一定，气体总质量和总物质的量不变，则混合气体的平均相对分子质量一直不变，不能判断达到平衡状态；⑨未说明是否反应与外界是否进行能量交换，反应体系的温度不变，不能判断达到平衡状态；⑩达平衡时断开2molH-I键同时断开1molH-H键，说明正逆反应速率相等，能判断达到平衡状态；综上所述能判断达到平衡状态的②⑥⑩；故选A。11．B【详解】A．起始时，的体积分数为，建立平衡过程中转化二氧化碳物质的量为x，则消耗的氢气、生成的甲醇和水蒸气物质的量依次为3x、x、x，CO2的体积分数为，CO2的体积分数始终不变，故的体积分数不变，不能说明该反应达到平衡，A项错误；B．反应是气体分子数减小的反应，，反应能够自发进行，说明，则，即，B项正确；C．达到平衡时，的转化率为50％，消耗的物质的量为1.5mol，则消耗的物质的量为0.5mol，的反应速率为，C项错误；D．达平衡时，消耗的物质的量为0.5mol，且，则该反应放热的数值为，D项错误；答案选B。12．CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H=-442.8kJ•mol-1＜KB=KC>KAbd正极LixC6-xe-=xLi++C67xg【详解】(1)①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-1275.6kJ·mol-1②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ·mol-1③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=-44.0kJ·mol-1根据盖斯定律分析，由可得热化学方程式为：CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(1)△H==-442.8kJ•mol-1。(2)生产甲醇的原料CO和H2来源于：CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)ΔH>0①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图a。该反应的平衡常数表达式为。在相同压强下，温度升高，平衡正向移动，则甲烷的转化率增大，平衡常数增大，则T1<T2，平衡常数只与温度有关，A、B、C三点处对应平衡常数的大小关系为KB=KC>KA。②a.反应体系全为气体，前后物质的量不同，所以混合气体的相对分子质量恒定可以说明反应到平衡；b.反应体系全为气体，在定容条件下，容器内气体密度始终不变；c.反应体系全为气体，前后物质的量不同，容器内的压强恒定说明反应到平衡；d.单位时间内消耗0.3molCH4同时生成0.9molH2都在描述正反应速率，不能说明到平衡；e.3v正(CH4)=v逆(H2)可以说明正逆反应速率相等，反应到平衡。故不能说明到平衡的是bd。(3)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。放电时，Li+在电解质中向正极迁移，负极的电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6，充电时，若转移xmole-，石墨(C6)电极从C6变为LixC6，将增重xmolLi的质量，即7xg。13．（1）3X+Y2Z（2）＞=（3）乙（4）不变（5）begh【分析】（1）从反应开始到第2分钟反应到达平衡状态，X、Y消耗的物质的量分别为0.3mol、0.1mol，Z的生成的物质的量为0.2mol，物质的量的变化量之比为3:1:2，物质的量变化之比等于化学计量数之比，则化学方程式为3X+Y2Z；（2）1min时，X、Y的物质的量在减小，反应正向进行，则正逆反应速率的大小关系为：v(正)＞v(逆)；2min时，各物质的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，此时v(正)=v(逆)；（3）甲中v(X)=9mol·L-1·min-1，当乙中v(Y)=0.5mol·L-1·s-1时v(X)=3v(Y)=1.5mol·L-1·s-1=90mol·L-1·min-1，则乙中反应更快；（4）若X、Y、Z均为气体，在2min时，向容器中通入氩气(容器体积不变)，容器内压强增大，但X、Y、Z的浓度均不变，则X的化学反应速率将不变；（5）a．X、Y、Z三种气体的浓度相等，与起始量、转化率有关，不能判定平衡，故a错误；b．反应前后气体系数之和不相等，未平衡时气体总物质的量会发生改变，气体混合物物质的量不再改变，为平衡状态，故b正确；c．平衡状态是动态平衡，速率不等于0，则反应已经停止不能判断是平衡状态，故c错误；d．反应速率v(X)：v(Y)=3：1，不能说明正反应速率等于逆反应速率，不能判定平衡，故d错误；e．(单位时间内消耗X的物质的量)：(单位时间内消耗Z的物质的量)=3:2，说明X的正、逆反应速率相等，为平衡状态，故e正确；f．混合气体的质量始终不变，容器体积也不变，密度始终不变，则混合气体的密度不随时间变化，无法判断是平衡状态，故f错误；g．反应前后气体系数之和不相等，未平衡时气体总物质的量会发生改变，但总质量不变，所以平均相对分子质量会变，当其不变时说明反应平衡，故g正确；h．容器恒容，反应前后气体系数之和不相等，则未平衡时压强会变，当其不变时说明反应平衡，故h正确；综上所述选begh。14．0.02ababd【详解】(1)将NO、CO转化为2种无毒气体，可知产物应为氮气和二氧化碳，反应方程式为：，故答案为：；(2)反应至10min时，NO的物质的量由0.8mol减少至0.4mol，v(NO)=mol/(L•min)，故答案为：0.02；(3)a.新型催化剂可以加快NO、CO的反应速率，故a正确；b.由图像可知该反应进行到10min时NO的物质的量保持恒定，反应达到化学平衡状态，故b正确；c.10min时反应达到平衡状态，NO消耗0.4mol，结合反应可知CO消耗也为0.4mol，则平衡时CO剩余量为0.2mol，浓度是0.1mol/L，故c错误；故答案为：ab；(4)a.单位时间内消耗1molCO，同时生成1molNO，可知正反应速率等于逆反应速率，反应达到平衡状态，故a正确；b.各组分浓度不再变化是平衡的特征，故b正确；c.NO的浓度与CO浓度相等，并不能说明各组分浓度不变或者正逆反应速率相等，不能判断平衡状态，故c错误；d.反应前后气体分子数不相等，当总的物质的量不再改变是反应达到平衡状态，故d正确；故答案为：abd