2019屆高三化學一輪復習（魯科版）化學反應的方向與限度（教師版）

化學反應的方向與限度一、選擇題1一定條件下，對于可逆反應X(g)3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始濃度分別為c1、c2、c3(均不為零)，達到平衡時，X、Y、Z的濃度分別為0.1 molL1、0.3 molL1、0.08 molL1，則下列判斷正確的是 ()。Ac1c231B平衡時，Y和Z的生成速率之比為23CX、Y的轉(zhuǎn)化率不相等Dc1的取值范圍為0 molL1c10.14 molL1答案D2可以證明可逆反應N2(g)3H2(g)2NH3(g)已達到平衡狀態(tài)的是()。一個NN鍵斷裂的同時，有3個HH鍵斷裂一個NN鍵斷裂的同時，有6個NH鍵斷裂其他條件不變時，混合氣體平均式量不再改變保持其他條件不變時，體系壓強不再改變w(NH3)、w(N2)、w(H2)都不再改變恒溫恒容時，密度保持不變正反應速率v(H2)0.6 molL1min1，逆反應速率v(NH3)0.4 molL1min1A BC D答案 C解析 和換算成用同一物質(zhì)表示的正逆反應速率時，數(shù)值相等，表明已達平衡；而只針對正反應方向來說的，沒有體現(xiàn)正、逆反應速率相等，錯誤；對該反應來說，達平衡前混合氣體平均式量、壓強、w(NH3)、w(N2)、w(H2)都是變量，當這些變量不再隨時間而改變時，表明反應已達平衡，即正確；恒溫恒容時，密度為恒量，即無論反應是否達到平衡，密度都不會改變，故錯誤。3在可逆反應2SO2O22SO3的平衡狀態(tài)下，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Qc為濃度商) ()。AQc不變，K變大，O2轉(zhuǎn)化率增大BQc不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率增大CQc變小，K不變，O2轉(zhuǎn)化率減小DQc增大，K不變，SO2轉(zhuǎn)化率增大解析平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度一定，平衡常數(shù)不變，O2濃度增大，濃度商減小，增大O2濃度，O2轉(zhuǎn)化率減小，SO2轉(zhuǎn)化率增大，故選C。答案C4下列關(guān)于HTS說法中正確的是 ()。AHTS可用于判斷所有條件下的反應能否自發(fā)進行BHTS只用于判斷溫度、體積一定的反應能否自發(fā)進行CHTS只用于判斷溫度、壓強一定的反應能否自發(fā)進行DHTS0的反應，在該條件下一定劇烈反應解析HTS判據(jù)只適用判斷一定溫度和壓強下的反應能否自發(fā)進行，A、B錯誤，C正確；HTS0的反應可以自發(fā)進行，但不一定是劇烈反應，D錯誤。答案C5下列各組物質(zhì)的變化不能用勒夏特列原理解釋的是()A氯水在光照條件下顏色變淺最終變?yōu)闊o色B將FeS固體投入到含有Cu2的廢水中以除去Cu2C500 時比室溫更利于合成氨D乙酸乙酯的合成中用濃硫酸比稀硫酸更有利于乙酸乙酯的生成解析 氯水中存在平衡Cl2H2OHClHClO，光照有利于HClO的分解，平衡正向移動，A正確。FeS在溶液中存在沉淀溶解平衡FeS(s) Fe2(aq)S2(aq)，Cu2與S2能生成CuS，沉淀溶解平衡正向移動，B正確。合成氨是放熱反應，低溫有利于氨的合成，但反應速率小，選擇500 是綜合考慮速率與平衡的結(jié)果，C錯誤。濃硫酸除了作催化劑還具有吸水性，水減少有利于酯化反應正向進行，D正確。答案 C6已知CO和H2在一定條件下合成甲醇的反應為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)?，F(xiàn)在容積均為1 L的a、b、c三個密閉容器中分別充入1 mol CO和2 mol H2的混合氣體，控制溫度進行反應，測得相關(guān)數(shù)據(jù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是() A正反應的H0B反應進行到5 min時，b容器中v正v逆C減壓可將b中的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變成c中的平衡狀態(tài)D達到平衡時，a、b、c中CO的轉(zhuǎn)化率為bac解析 本題的關(guān)鍵點是溫度不同，選取的時間是5 min，a肯定沒有達到平衡，b可能達到平衡也可能沒有，c肯定達到平衡。若三者均達到平衡，則甲醇的含量應依次降低，正反應是放熱反應，A、B、D錯誤。答案 C7N2O5是一種新型硝化劑，在一定溫度下可發(fā)生下列反應：2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)H0T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù)為：t/s05001 0001 500c(N2O5)/(molL1)5.003.522.502.50下列說法不正確的是 ()。A500 s內(nèi)N2O5分解速率為2.96103molL1s1BT1溫度下的平衡常數(shù)為K1125，1 000 s時轉(zhuǎn)化率為50%C其他條件不變時，T2溫度下反應到1 000 s時測得N2O5(g)濃度為2.98 molL1，則T1T2DT1溫度下的平衡常數(shù)為K1，T3溫度下的平衡常數(shù)為K3，若K1K3，則T1T3解析v(N2O5)2.96103 molL1s1，A正確；1 000 s后N2O5的濃度不再發(fā)生變化，即達到了化學平衡，列出三種量如下：2N2O54NO2O2起始/(molL1) 5.00 0 0平衡/(molL1) 2.50 5.00 1.25則K125(molL1)2，(N2O5)100%50%，B正確；T2溫度下的N2O5濃度大于T1溫度下的，則改變溫度使平衡逆向移動了，逆向是放熱反應，則降低溫度平衡向放熱反應方向移動，即T2T1，C錯誤；對于吸熱反應來說，T越高，K越大，若K1K3，則T1T3，D正確。答案C二、非選擇題8二氧化碳捕集、存儲和轉(zhuǎn)化是當今化學研究的熱點問題之一。(1)用釕的配合物作催化劑，一定條件下可直接光催化分解CO2，發(fā)生反應：2CO2(g)=2CO(g)O2(g)，該反應的H_0，S_0(選填“”、“”或“”)，在低溫下，該反應_(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。(2)CO2轉(zhuǎn)化途徑之一是利用太陽能或生物質(zhì)能分解水制H2，然后將H2與CO2轉(zhuǎn)化為甲醇或其他化學品。你認為該方法需要解決的技術(shù)問題有_。a開發(fā)高效光催化劑b將光催化制取的氫氣從反應體系中有效分離，并與CO2發(fā)生催化轉(zhuǎn)化c二氧化碳及水資源的供應解析 該反應是分解反應，且CO燃燒時放熱，所以該反應為吸熱反應，即H0，因氣體的物質(zhì)的量增多，所以S0。GHTS0時，反應可自發(fā)進行，所以在低溫下，該反應不能自發(fā)進行。答案 (1)不能(2)ab9一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中反應CO(g)2H2(g)CH3OH(g)Ha kJmol1，Sb Jmol1K1(a、b均為正數(shù))，達到化學平衡狀態(tài)。(1)500 時，從反應開始到達到化學平衡，以H2的濃度變化表示的化學反應速率是_(用nB、tB表示)。(2)判斷該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是_(填字母)。av生成(CH3OH)v消耗(CO)b混合氣體的密度不再改變c混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變dCO、H2、CH3OH的濃度均不再變化(3)300 時，將容器的容積壓縮到原來的，在其他條件不變的情況下，對平衡體系產(chǎn)生的影響是_(填字母)。ac(H2)減小b正反應速率加快，逆反應速率減慢cCH3OH的物質(zhì)的量增加d重新平衡時減小解析(1)tB時間內(nèi)，生成nB mol CH3OH，則消耗2nB mol H2，則c(H2) molL1，v(H2) molL1min1。(2)選項a，任何時刻都有v生成(CH3OH)v消耗(CO)；選項b，因體積不變，氣體的質(zhì)量不變，任何時刻密度都不變；選項c，根據(jù)M，m氣體總不變，M不變，說明n氣體總不變，所以反應達到平衡狀態(tài)；選項d，各物質(zhì)的濃度不變，反應也達到平衡狀態(tài)。(3)增大壓強平衡向著正反應方向移動，正、逆反應速率都增大，H2的物質(zhì)的量減小，CH3OH的物質(zhì)的量增大，體積縮小，但K不變，則達到新平衡時c(H2)比原平衡的大，重新平衡時減小，所以選項ab錯誤，cd正確。答案(1) molL1min1(2)cd(3)cd10研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。(1)NO2可用水吸收，相應的化學反應方程式為_。利用反應6NO28NH37N212H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是_ L。(2)已知：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJ mol12NO(g)O2(g)2NO2(g)H113.0 kJ mol1則反應NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g)的H_ kJ mol1。一定條件下，將NO2與SO2以體積比12置于密閉容器中發(fā)生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態(tài)的是_。a體系壓強保持不變b混合氣體顏色保持不變cSO3和NO的體積比保持不變d每消耗1 mol SO2的同時生成1 mol NO2測得上述反應平衡時NO2與SO2體積比為16，則平衡常數(shù)K_。(3)CO可用于合成甲醇，反應方程式為CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如下圖所示。該反應H_0(填“”或“”)。實際生產(chǎn)條件控制在250 、1.3104 kPa左右，選擇此壓強的理由是_。11硫碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應：SO22H2OI2=H2SO42HI2HIH2I22H2SO4=2SO2O22H2O(1)分析上述反應，下列判斷正確的是_。a反應易在常溫下進行b反應中SO2氧化性比HI強c循環(huán)過程中需補充H2Od循環(huán)過程產(chǎn)生1 mol O2的同時產(chǎn)生1 mol H2(2)一定溫度下，向1 L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應，H2物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示。02 min內(nèi)的平均反應速率v(HI)_。該溫度下，H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K_。相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍，則_是原來的2倍。a平衡常數(shù) bHI的平衡濃度c達到平衡的時間 d平衡時H2的體積分數(shù)(3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應時溶液中水的電離平衡_移動(填“向左”、“向右”或“不”)；若加入少量下列試劑中的_，產(chǎn)生H2的速率將增大。aNaNO3 bCuSO4 cNa2SO4 dNaHSO3(4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。已知2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H572 kJmol1某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電能時，生成1 mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為_。解析本題主要考查平衡理論和反應熱中的相關(guān)概念，意在考查考生綜合分析問題的能力。(1)題中3個反應相加，即得總反應式2H2O2H2O2，因此選項c符合題意。由于H2SO4是一種強酸，很穩(wěn)定，因此使H2SO4分解需要相當高的溫度，選項a錯；反應中SO2作還原劑，HI是還原產(chǎn)物，故還原性SO2強于HI，則氧化性HI強于SO2，b錯；根據(jù)總反應式可知選項d也錯。本題應選c。(2)結(jié)合圖像根據(jù)化學反應速率的定義v可得v(H2)0.05 molL1min1，根據(jù)化學反應速率之比等于化學方程式中化學式的化學計量數(shù)之比得v(HI)2v(H2)0.1 molL1min1。該反應的平衡常數(shù)K64。由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，a錯。由于題中反應是一個氣體體積不變的反應，故改變條件后的平衡和原平衡等效，因此選項b正確，d錯誤。HI的濃度是原來的2倍，由于濃度增大，反應速率加快，達到平衡所需的時間短，c錯。(3)隨著反應的進行，硫酸濃度減小，溶液中c(H)減小，酸性減弱，故水的電