【志鸿优化设计】2020高考化学(鲁科版)一轮课时作业20-化学反应的方向和限度

课时作业20化学反应的方向和限度(时间：45分钟分数：100分)一、选择题(本题包括12小题，每题4分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)1．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()。A．2N2(g)＋O2(g)=2N2O(g)ΔH＝163kJ·mol－1B．Ag(s)＋eq\f(1,2)Cl2(g)=AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)=Hg(l)＋eq\f(1,2)O2(g)ΔH＝91kJ·mol－1D．H2O2(l)=eq\f(1,2)O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·mol－12．肯定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(g)＋2Y(g)2Z(g)肯定达到化学平衡状态的是()。①X、Y、Z的物质的量之比为1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成nmolZ，同时生成2nmolYA．①②B．①④C．②③D．③④3．高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝eq\f(c(CO)·c(H2O),c(CO2)·c(H2))。恒容时，温度上升，H2浓度减小。下列说法正确的是()。A．该反应的焓变为正值B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度肯定减小C．上升温度，逆反应速率减小D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H24．(2022全国理综)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()。A．增加压强B．降低温度C．增大CO的浓度D．更换催化剂5．各可逆反应达平衡后，转变反应条件，其变化趋势正确的是()。6．可以证明可逆反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)已达到平衡状态的是()。①一个N≡N键断裂的同时，有3个H—H键断裂②一个N≡N键断裂的同时，有6个N—H键断裂③其他条件不变时，混合气体平均式量不再转变④保持其他条件不变时，体系压强不再转变⑤w(NH3)、w(N2)、w(H2)都不再转变⑥恒温恒容时，密度保持不变⑦正反应速率v(H2)＝0.6mol·L－1·min－1，逆反应速率v(NH3)＝0.4mol·L－1·min－1A．①②③④⑤⑥⑦B．②④⑤⑥C．②③④⑤⑦D．③⑤⑥⑦7．将固体NH4I置于密闭容器中，在肯定温度下发生下列反应：①NH4I(s)NH3(g)＋HI(g)；②2HI(g)H2(g)＋I2(g)。达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为()。A．9B．16C．20D．8．(2022天津理综)已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ·mol－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2molSO2和1molO2；(乙)1molSO2和0.5molO2；(丙)2molSO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系肯定正确的是()。A．容器内压强p：p甲＝p丙＞2p乙B．SO3的质量m：m甲＝m丙＞2mC．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＞k乙D．反应放出或吸取热量的数值Q：Q甲＝Q丙＞2Q乙9．(2022山东理综)下列与化学概念有关的说法正确的是()。A．化合反应均为氧化还原反应B．金属氧化物均为碱性氧化物C．催化剂能转变可逆反应达到平衡的时间D．石油是混合物，其分馏产品汽油为纯洁物10．肯定条件下，在容积为10L的密闭容器中，将1molX和1molY进行如下反应：2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡生成0.3mol的Z，下列说法正确的是()A．60s时Z的平衡浓度为0.05mol·L－1B．将容器容积变为20LC．若温度和体积不变，往容器内增加1molX，Y的转化率将增大D．若上升温度，X的体积分数增大，则正反应的ΔH＞011．在体积肯定的密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)xC(g)有如图所示关系，下列叙述正确的是()。A．图2中y轴表示反应物A的转化率B．a＋b＜xC．图2中y轴表示平衡混合气体中B的质量分数D．该反应的正反应为吸热反应12．25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示下列推断正确的是()。A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．上升温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH＞0D．25℃时，该反应的平衡常数K二、非选择题(共3题，52分)13．(16分)在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)的体系中，时间/s012345n(NO/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝________。已知：K300℃＞K350(2)图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝__________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是____________。14．(18分)争辩NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸取，相应的化学反应方程式为________________。利用反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是________L。(2)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.6kJ·mol－12NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH＝－113.0kJ·mol－1则反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。肯定条件下，将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明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c．SO3和NO的体积比保持不变d．每消耗1molSO2的同时生成1molNO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1∶6，则平衡常数K＝__________。(3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH________0(填“＞”或“＜”)。实际生产条件把握在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是______________________15．(18分)肯定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)达到化学平衡状态(1)该反应的平衡常数表达式K＝________；依据图中所示，上升温度，K将________(填“增大”“减小”或“不变”)。(2)500℃时，从反应开头到达到化学平衡状态，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________(用nB、tB(3)推断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是________(填字母)。a．v生成(CH3OH)＝v消耗(CO)b．混合气体的密度不再转变c．混合气体的平均相对分子质量不再转变d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化(4)300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的状况下，a．c(H2)减小b．正反应速率加快，逆反应速率减慢c．CH3OH的物质的量增加d．重新达到平衡时，c(H2)/c(CH3OH)减小

参考答案1．D2．C3．A4．B解析：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)是一个气体总体积不发生转变的反应，增大压强平衡不移动，CO的转化率不变，A错误；反应为放热反应，降低温度平衡向放热方向移动，B正确；增大CO的浓度，平衡向正反应方向移动，CO的转化率降低，C错误；催化剂对化学平衡没有影响，D错误。5．D解析：A项，加入CH3COONa，使CH3COOH的电离平衡逆向移动，c(H＋)减小，pH增大；B项，加入KCl，对平衡没有影响，c(Fe3＋)不变；C项，加入氩气，原平衡分压减小(因平衡为恒压过程)，平衡左移，H2转化率减小。6．C解析：②和⑦换算成用同一物质表示的正逆反应速率时，数值相等，表明已达平衡；而①只针对正反应方始终说的，没有体现正、逆反应速率相等，错误；对该反应来说，达平衡前混合气体平均式量、压强、w(NH3)、w(N2)、w(H2)都是变量，当这些变量不再随时间而转变时，表明反应已达平衡，即③④⑤正确；恒温恒容时，密度为恒量，即无论反应是否达到平衡，密度都不会转变，故⑥错误。7．C解析：依据题干信息可知平衡时，c(NH3)＝c(HI)＋2c(H2)＝4mol·L－1＋2×0.5mol·L－1＝5mol·L－1，由化学平衡的定义知①的平衡常数K＝c(NH3)×c(HI)＝5mol·L－1×4mol·L－1＝20mol2·L－28．B解析：反应达到平衡后，甲、丙容器的平衡为等效平衡，乙容器中平衡相当于将甲容器体积增大到原来的2倍，平衡逆向移动达到新的平衡，故容器内压强：p乙＜p甲＝p丙＜2p乙，A项错误；SO3的质量：m甲＝m丙＞2m乙，B项正确；容器中c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙＝k乙＝2，C项错误；因不知SO2或SO3的转化率，故无法确定Q甲与Q丙9．C解析：有单质参与的化合反应才是氧化还原反应，A项错；Mn2O7为酸性氧化物，Al2O3为两性氧化物，B项错；催化剂能影响反应速率，转变可逆反应达到平衡的时间，C项正确；石油的分馏产物汽油为混合物，D项错。10．C解析：A项Z的平衡浓度eq\f(0.3mol,10L)＝0.03mol·L－1，不正确；该反应为气体体积减小的反应，体积扩大平衡左移，Z的平衡浓度小于其一半；增大X的量，提高Y的转化率，C项正确；D项说明平衡逆向移动(吸热方向)，则正反应ΔH＜0，D不正确。11．A解析：由图1知：T1的温度高(同压下，T1先达到平衡)，平衡时w(C)小说明升温平衡向逆反应方向移动，则该反应的正反应为放热反应，p2的压强大(同温下，p2先达到平衡)，平衡时w(C)大，说明加压平衡向右移动，即a＋b＞x；图2的纵坐标表示的物理量具有在同温下随着压强的增大而变大的特点，结合上面分析的反应特点知选项A正确、选项C错误。12．D解析：由于铅是固体状态，往平衡体系中加入金属铅后，平衡不移动，c(Pb2＋)不变；往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，平衡向左移动，c(Pb2＋)变大；上升温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，平衡向左移动，说明该反应是放热反应，即ΔH＜0；25℃时，该反应的平衡常数K＝eq\f(c(Sn2＋),c(Pb2＋))＝0.22/0.10＝2.2，故D项正确。13．答案：(1)eq\f(c2(NO2),c2(NO)·c(O2))放(2)b1.5×10－3mol·L－1·s－1(3)bc解析：(1)平衡常数为各生成物浓度的系数次方的乘积与各反应物浓度的系数次方的乘积的比值，因此本反应的K＝eq\f(c2(NO2),c2(NO)·c(O2))，由于K300℃＞K350℃，即温度越高，K越小，因此正反应为放热反应。(2)依据反应方程式2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知：消耗NO的物质的量与生成NO2的物质的量相等，因此n(NO2)＝0.020mol－0.007mol＝0.013mol，故NO2的平衡浓度为c(NO2)＝eq\f(0.013mol,2L)＝0.0065mol·L－1，故曲线b表示NO2的变化曲线。0～2s内v(NO)＝eq\f(0.02mol－0.008mol,2L×2s)＝0.003mol·L－1·s－1。因此v(O2)＝eq\f(1,2)v(NO)＝0.0015mol·L－1·s－1。(3)由于该反应为体积减小的反应，当容器的压强保持不变，说明反应已达平衡v逆(NO)＝2v正(O2)＝v正(NO)，因此可以说明反应达到平衡；由于气体的质量不变，容器的体积不变，因此密度始终不变，故密度不变，不能说明反应已达平衡。14．答案：(1)3NO2＋H2O=NO＋2HNO36.72(2)－41.8b8/3(3)＜在1.3×104kPa下，CO的转化率已经很高，假如增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失解析：(1)NO2溶于水生成NO和硝酸，反应的方程式是3NO2＋H2O=NO＋2HNO3；在反应6NO2＋8NH37N2＋12H2O中NO2作氧化剂，化合价由反应前的＋4价降低到反应后0价，因此当反应中转移1.2mol电子时，消耗NO2的物质的量为eq\f(1.2mol,4)＝0.3mol，所以标准状况下的体积是0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L。(2)本题考查盖斯定律的应用、化学平衡状态的推断以及平衡常数的计算。①2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH1＝－196.6kJ·mol－1②2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)ΔH2＝－113.0kJ·mol－1。②－①即得出2NO2(g)＋2SO2(g)2SO3(g)＋2NO(g)ΔH＝ΔH2－ΔH1＝－113.0kJ·mol－1＋196.6kJ·mol－1＝＋83.6kJ·mol－1。所以本题的正确答案是41.8；反应NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)是体积不变的、吸热的可逆反应，因此a不能说明。颜色的深浅与气体的浓度大小有关，而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体，所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化，因此b可以说明；SO3和NO是生成物，因此在任何状况下二者的体积比总是满足1∶1，c不能说明；SO3和NO2一个作为生成物，一个作为反应物，因此在任何状况下每消耗1molSO3的同时必定会生成1molNO2，因此d也不能说明；设NO2的物质的量为1mol，则SO2的物质的量为2mol，参与反应的NO2的物质的量为xmol。NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)起始量(mol)1200转化量(mol)xxxx平衡时(mol)(1－x)(2－x)xx由题意得(1－x)/(2－x)＝1∶6。解得x＝0.8，由于反应前后气体的分子数不变化，所以平衡常数K＝eq\f(x·x,(1－x)·(2－x))＝eq\f(0.8×0.8,0.2×1.2)＝eq\f(8,3)。(3)由图像可知在相同的压强下，温度越高