2019年高考化学一轮复习 专题7.2 化学反应的方向和限度（测）.doc

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专题7.2 化学反应的方向和限度 （测试时间45分钟，满分100分） 姓名： 班级： 得分： 一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分) 1．【甘肃会宁一中2018届期中】关于恒容密闭容器进行的反应C（s）+ CO2（g）＝ 2CO（g）△H >0,下列说法不正确的是 （ ） A． △S>0 B． 在低温下能自发进行 C． 当混合气体的密度不再发生变化时，反应达到平衡状态 D．达到平衡状态时，升高温度， CO2转化率和反应速率均增大 【答案】B 2．【2018年9月30日《每日一题》】一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应过程中能量(单位为kJmol－1)的变化： 关于该反应的下列说法中，正确的是 （ ） A． ΔH>0，ΔS>0 B． ΔH>0，ΔS<0 C． ΔH<0，ΔS<0 D． ΔH<0，ΔS>0 【答案】C 【解析】根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH<0该反应发生后气体的物质的量减小，正反应为气体物质的量减小的反应，则为熵减的反应，ΔS<0。故选C。 3．【湖北宜昌一中2018届期末】下列说法中正确的是 （ ） A． 吸热、熵增的非自发反应在高温条件下也可能转变为自发进行的反应 B． 熵增反应都是自发的，熵减反应都是非自发的 C． 放热反应都是自发的，吸热反应都是非自发的 D． 放热、熵增的自发反应在一定的条件下也可能转变为非自发反应 【答案】A 4．【四川攀枝花十二中2018届12月调研】已知：△G=△H－T△S，当△G＜0，反应能自发进行，△G＞0反应不能自发进行。某反应2AB(g） C(g）＋3D(g）在高温时能自发进行，在低温下不能自发进行，则该反应的正反应的△H、△S应为 （ ） A． ΔH＜0，△S＜0 B． △H＞0，△S＞0 C． △H＞0，△S＜0 D． △H＜0， △S＞0 【答案】B 【解析】化学反应能否自发进行，取决于焓变和熵变的综合判据，当△G=△H-T•△S＜0时，反应能自发进行，则A、△H＜0，△S＜0时，在低温下能自发进行，A错误；B、△H＞0，△S＞0时，在室温下不能自发进行，在高温下能自发进行，B正确；C、△H＞0，△S＜0时，任何温度下反应都不能自发进行，C错误；D、当△H＜0，△S＞0时，△G=△H-T•△S＜0，在室温一定能自发进行，D错误；答案选B。 5．【浙江省宁波市十校2018届高三9月联考】恒温条件下，在体积不变的密闭容器中，有可逆反应X(s)+2Y(g) 2Z(g) △H<0，下列说法—定正确的是 （ ） A．0.2molX和0.4molY充分反应，Z的物质的量可能会达到0.35mol B．从容器中移出部分反应物X，则正反应速率将下降 C．当△H不变时，反应将达到平衡 D．向反应体系中继续通入足量Y气体，X有可能被反应完全 【答案】A 6．【四川省雅安中学2018届高三上学期第一次月考】N2O5是硝酸的酸酐，在一定条件下可由4NO2（g）+O2（g）⇌2N2O5（g）△H＜0合成．T1℃时，向体积为2L的恒容密闭容器中通入NO2和O2，部分实验数据如下表： 时间/s 0 5 10 15 c（NO2）mol/L 4.00 2.52 2.00 c3 c（O2）mol/L 1.00 c1 c2 0.50 下列说法正确的是 （ ） A．当反应容器内气体密度不再变化时，该反应达到平衡状态 B．T1℃时平衡常数为0.125，平衡时NO2和O2的转化率均为50% C．T1℃时平衡常数为K1，T2℃时平衡常数为K2，若T1 < T2，则K1＜K2 D．其它条件不变，将容器的体积的压缩到原来的一半，则重新达到平衡时c（N2O3）＜2mol/L 【答案】B 7．【河北武邑中学2019届高三上第二次调研】在一定温度下的定容容器中，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)己达到平衡状态的是 （ ） ①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥v(C)与v(D)的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1 : 1 A． ①③④⑤ B． ①③④⑤⑧⑨ C． ①②③④⑤⑦ D． ①②③④⑤⑥⑦⑧ 【答案】A 【解析】①该反应为气体体积缩小的反应，压强为变量，当混合气体的压强不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故①正确；②该反应前后都是气体，混合气体总质量不变，容器容积不变，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故②错误；③B的物质的量浓度不变时，说明正逆反应速率相等，该反应达到平衡状态，故③正确；④该反应为气体体积缩小的反应，混合气体的物质的量为变量，当混合气体的总物质的量不变时，说明各组分的浓度不再变化，该反应达到平衡状态，故④正确；⑤混合气体的总质量不变，总物质的量为变量，则混合气体的平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不变时，说明各组分的浓度不再变化，达到平衡状态，故⑤正确；⑥v（C）与v（D）的比值始终不变，不能说明各组分的浓度不再变化，则无法判断平衡状态，故⑥错误；⑦反应前后都是气体，混合气体的总质量始终不变，不能根据混合气体的总质量判断平衡状态，故⑦错误；⑧容器容积不变，则混合气体的总体积为定值，不能根据混合气体总体积判断平衡状态，故⑧错误；⑨C、D的分子数之比为1：1，无法判断各组分的浓度是否发生变化，则无法判断平衡状态，故⑨错误；故选A。 8．【浙江嘉兴2019届高三9月考试】一定温度下，0.1mol N2和0.3molH2在恒容的密闭容器中发生如下反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0下列说法不正确的是 （ ） A． 达到平衡状态时，v正(NH3): v逆(N2)=2 : 1 B． c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2时,说明反应已达到平衡状态 C． 容器内的压强不再变化时，说明反应已达到平衡状态 D． 升高温度时，v正(NH3)增大，v逆(NH3)增大 【答案】B 9．【辽宁实验中学2018届高三12月月考】对于反应：4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) △H < 0。下列有关叙述正确的是 （ ） A． 化学反应速率关系是2v(NH3) = 3v(H2O) B． 若单位时间内生成a mol NO，同时消耗a mol NH3，则反应达到平衡状态 C． 其它条件不变，增大其容器容积，则正反应速率减少，逆反应速率增大 D． 其它条件不变，降低温度，NO的体积分数将增大 【答案】D 【解析】A．化学反应速率之比等于化学计量数之比，应为3v(NH3)=2v(H2O)，故A错误；B．单位时间内生成a molNO，同时消耗a molNH3，只表示了正反应方向的速率，则不能说明化学反应的正逆反应速率是相等的，故B错误；C．若增大容器体积，可以减小压强，正逆反应速率都会减小，故C错误；D．该反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，NO的体积分数将增大，故D正确；答案选D。 10．【安徽六安一中2018届高三下第三次模拟】一定温度下(T2>T1)，在3个体积均为2.0L的恒容密闭容器中反应2NO(g)+Cl2(g)= 2ClNO(g) (正反应放热)达到平衡，下列说法正确的是 （ ） 容器 温度/ (℃) 物质的起始浓度/molL-1 物质的平衡浓度/ molL-1 c(NO) c(Cl2) C(ClNO).v C(ClNO) Ⅰ T1 0.20 0.10 0 0.04 Ⅱ T2 .020 0.10 0.20 cl Ⅲ T3 0 0 0.20 C2 A． 达到平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为1：2 B． 达到平衡时，容器Ⅲ中ClNO的转化率小于80% C． 达到平衡时，容器Ⅱ中c(ClNO)/C(NO)比容器Ⅰ中的大 D． 若温度为T1，起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g).、0.2mo1Cl2(g)和0.20molClNO(g)，则该反应向正反应方向进行 【答案】C 二、非选择题（50分） 11．(12分) 【甘肃武威十八中2018届上学期期末】以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业叫煤化工。 （1）将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为C(s)＋H2O(g)⇌CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJmol－1。 ①该反应在常温下_______(填“能”或“不能”)自发进行。 ②一定温度下，在一个容积可变的密闭容器中，发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是____(填字母，下同)。 a．容器中的压强不变 b．1 mol H—H键断裂的同时，断裂2 mol H—O键 c．c(CO)＝c(H2) d．密闭容器的容积不再改变 （2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据： 实验组 温度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min H2O CO H2 CO 1 650 2 4 1.6 2.4 6 2 900 1 2 0.4 1.6 3 3 900 a b c d t ①实验1中从反应开始至平衡以CO2表示的平均反应速率为v(CO2)＝________(取小数点后两位，下同)。 ②该反应的正反应为________(填“吸”或“放”)热反应，实验2条件下平衡常数K＝________。 （3）目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)⇌CH3OH(g)＋H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJmol－1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，达到平衡后下列措施中能使c(CH3OH)增大的是________。 a．升高温度 b．充入He(g)，使体系压强增大 c．将H2O(g)从体系中分离出来 d．再充入1 mol CO2和3 mol H2 【答案】（12分，每空2分） （1）①不能 ②bd （2）①0.13 molL－1min－1 ②放 0.17 （3）c d 【解析】本题考查化学反应自发性的判断，化学平衡的标志，化学反应速率和化学平衡常数的计算，外界条件对化学平衡的影响。 （2）①实验1中从反应开始至平衡υ（CO）=（4mol-2.4mol）2L6min=0.13mol/（Lmin），则υ（CO2）=υ（CO）=0.13mol/（Lmin）。 ②该反应反应前后气体分子数不变，根据等效平衡的规律，650℃起始向容器中充入1molH2O（g）和2molCO（起始物质的量为实验1的一半），达到平衡时H2物质的量为0.8mol、CO物质的量为1.2mol（平衡物质的量为实验1的一半）；实验2为900℃起始向容器中充入1molH2O（g）和2molCO，达到平衡时H2物质的量为0.4mol、CO物质的量为1.6mol，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，该反应的逆反应为吸热反应，正反应为放热反应。实验2条件下用三段式 CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g） c（起始）（mol/L） 1 0.5 0 0 c（转化）（mol/L） 0.2 0.2 0.2 0.2 c（平衡）（mol/L） 0.8 0.3 0.2 0.2 平衡常数K===0.17。 12．（12分）【山东省青岛市2018届高三期初调研检测】CO是生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题： （1）几种共价键的键能如下表所示： 化学键 O=O H—H O—H 键能（kJ/mol) 496 436 462 已知：O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJmol-1，则H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=___ kJmol-1。 （2）200℃时，将物质的量均为1mol的CO2和C(s)加入2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：CO2(g)+C(s) 2CO(g) △H，平衡时CO的体积分数为40%。 ①下列事实能够说明该反应达到平衡状态的是____________。 A．混合气体的平均相对分子质量不变 B．该反应的△H不变 c．CO2和CO的生成速率相等 D．混合气体的密度不变 ②达到平衡时CO2的转化率为__________________。 ③若在300C时，将物质的量均为lmol的CO2和C(s)加入1L的密闭容器中，平衡时CO的体积分数为50%,则该反应的△H_____0 (填“>”或“<”）。 【答案】（12分，每空3分） +130 ad 25% > 【解析】 （1）根据几种共价键的键能可知，①2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)；△H=反应物总键能-生成物总键能=2436+496-4462=-480 kJmol-1，又已知②O2(g)+2C(s)=2CO(g) △H= -220kJmol-1，根据盖斯定律，将(②-①)得：H2O(g)+C(s) = CO(g)+H2(g) △H=[(-220)-(-480)]= +130kJmol-1，故答案为：+130； ③若在300C时，将物质的量均为lmol的CO2和C(s)加入1L的密闭容器中，平衡时CO的体积分数为50%，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，△H＞0，故答案为：＞。 13．（13分）【四川资阳高中2018届高三二诊】汽车尾气（主要成分为NOx和CO）已成为主要的空气污染物来源之一，有发生光化学烟雾污染的潜在危险。 （1）某小组同学为研究光化学烟雾的形成进行了模拟实验。测得烟雾的主要成分为CxHy(烃)、NO、NO2、O3、PAN （CH3COOONO2），各种物质的相对浓度随时间的变化如右图。根据图中数据，下列推论最不合理的是_____。（填选项序号字母） a．NO的消失的速率比CxHy快 b．NO生成NO2 c．CxHy及NO2可以生成PAN及O3 d．O3生成PAN （2）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)，下列可判断反应达平衡的是_____。（填选项序号字母） a．体系压强保持不变 b．混合气体密度保持不变 c．NO和O2的物质的量之比保持不变 d．每消耗2 mol NO同时生成2 mol NO2 （3）高温下N2和O2发生N2(g)＋O2(g)2NO(g)反应，是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。 ①右图是T1、T2两种不同温度下，一定量的NO发生分解过程中N2的体积分数随时间变化的图像，据此判断反应N2(g)＋O2(g)2NO(g)为_____（填“吸热”或“放热”）反应。 ②2000℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10 mol N2与5 mol O2，达到平衡后NO的物质的量为2 mol，则此刻反应的平衡常数K＝_____。该温度下，若开始时向上述容器中充入N2与O2均为1 mol，则达到平衡后N2的转化率为_____。 ③汽车净化装置里装有含Pd化合物的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图所示。写出其变化的总化学反应方程式：_____。 【答案】（1）d（2分） （2）ac （2分） （3）①吸热（1分） ②1/9或0.11 （3分） 1/7或14.3% （3分） ③2NO＋O2＋4CO4CO2＋N2 （2分） 【解析】本题主要考查图像的分析，化学平衡的标志，化学平衡的计算，反应热的计算，氧化还原反应中转移电子数的计算。 （2）a，该反应的正反应为气体分子数减小的反应，建立平衡过程中气体分子物质的量减小，在恒温恒容容器中，体系压强减小，平衡时气体分子物质的量不变，体系压强不变，体系压强不变能判断反应达到平衡；b，该反应中所有物质都是气体，根据质量守恒定律，混合气体的质量始终不变，容器的体积不变，混合气体的密度始终不变，混合气体密度保持不变不能说明反应达到平衡；c，起始NO和O2物质的量相等，建立平衡过程中转化的NO和O2物质的量之比为2:1，建立平衡过程中NO和O2物质的量之比减小，平衡时NO和O2物质的量之比不再变化，NO和O2物质的量之比保持不变说明反应达到平衡；d，每消耗2molNO同时生成2molNO2只表示正反应，不能说明反应达到平衡；能说明反应达到平衡的是ac，答案选ac。 （3）①由图像可见T2先出现拐点，说明T2反应速率快，则T2T1；T2平衡时N2的体积分数小于T1时，说明升高温度，反应2NO（g）N2（g）+O2（g）逆向移动，反应2NO（g）N2（g）+O2（g）的逆反应为吸热反应，即N2（g）+O2（g）2NO（g）为吸热反应。 ②用三段式 N2（g）+O2（g）2NO（g） n（起始）（mol） 10 5 0 n（转化）（mol） 1 1 2 n（平衡）（mol） 9 4 2 平衡时N2、O2、NO物质的量浓度依次为4.5mol/L、2mol/L、1mol/L，反应的平衡常数K====0.11。若开始向容器中充入N2与O2均为1mol，设从开始到平衡时转化N2物质的量为x，用三段式 N2（g）+O2（g）2NO（g） n（起始）（mol） 1 1 0 n（转化）（mol） x x 2x n（平衡）（mol） 1-x 1-x 2x 平衡时N2、O2、NO物质的量浓度依次为（1-x）/2mol/L、（1-x）/2mol/L、xmol/L，K===，解得x=mol，达到平衡后N2的转化率为==0.143。 14．（13分）【安徽蚌埠2018届高三上第一次质检】某温度时，将2molCO与5molH2的混合气体充入容积为2L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。 （1）经过5min后，反应达到平衡，此时转移电子6mol。该反应的平衡常数为_______。V(H2)=_____mol/(Lmin)。若保持体积不变，再充入2mulCO和1.5mol CH3OH，此时v(正)___ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。 （2）在其他条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，达到新平衡时，CO的转化率____(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）下列不能说明该反应已达到平衡状态的是__________ A．CH3OH 的质量不变 B．混合气体的平均相对分子质量不再改变 C．V逆(CO)=2V正(H2) D．混合气体的密度不再发生改变 （4）在一定压强下，容积为VL的容器充入a molCO与2amolH2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。 则p1_____p2(填“大于”“小于” 或“等于”，下同)，△H_____0。该反应在_______( 填“高温” 或“低温” )下能自发进行。 （5）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_____。 A．及时分离除CH3OH气体 B．适当升高温度 C．增大H2的浓度 D．选择高效催化剂 （6）下面四个选项是四位学生在学习化学反应速率与化学反应限度以后,联系化工生产实际所发表的看法，你认为不正确的是_______。 A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B．有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率 C．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 D．正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益 【答案】（1）3（2分） 0.3 （2分） >（1分） （2）增大（1分） （3）cd （2分） （4） 小于（1分） 小于（1分） 低温（1分） （5）c （1分） （6） b（1分） （2）在其它条件不变的情况下，再增加2molCO与5molH2，相当于增大压强，CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g），反应是气体体积减小的反应，平衡正向进行，一氧化碳的转化率增大；正确答案：增大。 （3）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H＜0，反应是气体体积减小的放热反应，反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同，各组分含量保持不变，分析选项中变量不变说明反应达到平衡状态；CH3OH的质量不变，物质的量不变，说明反应达到平衡状态，a错误；反应前后气体质量不变，反应前后气体物质的量变化，当混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明反应达到平衡状态，b错误；反应速率之比等于化学方程式计量数之比，等于正反应速率之比，2v正（CO）=v正（H2），当满足2v逆（CO）=v正（H2）说明氢气的正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，所以v逆（CO）=2v正（H2）不能说明反应达到平衡状态，c正确；反应前后气体质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不发生改变，不能说明反应达到平衡状态，d正确；正确答案：c d； （4）相同温度下，同一容器中，增大压强，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，根据图象知，p1小于p2，温度升高一氧化碳转化率减小，说明升温平衡逆向进行，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，△H＜0，CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）反应是气体体积减小的反应，△S＜0，反应自发进行的判断根据是△H-T△S＜0，满足此关系低温下能自发进行；正确答案是：小于；小于；低温； （6）化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品，而化学平衡理论可指导怎样使用有限原料多出产品，有效碰撞理论可指导怎样提高化学反应速率，不能指导怎样提高原料的转化率，故b项错误，答案选b。