2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章化學(xué)反應(yīng)的方向限度與速率單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)二含解析魯科版選擇性必修1

PAGE22-單元素養(yǎng)評(píng)價(jià)(二)(第2章)(90分鐘100分)一、選擇題:本題包括8小題,每小題2分,共16分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。1.下列說(shuō)法正確的是 ()A.反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí),ΔH<0B.已知反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K,則2H2(g)+2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為2KC.ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在低溫時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行D.在其他外界條件不變的狀況下,運(yùn)用催化劑不能改變更學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向【解析】選D。ΔH=生成物能量和-反應(yīng)物能量和,當(dāng)反應(yīng)產(chǎn)物的總能量大于反應(yīng)物的總能量時(shí),ΔH>0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;相同溫度下,化學(xué)計(jì)量數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的n倍,則化學(xué)平衡常數(shù)為原來(lái)的n次方,所以反應(yīng)2H2(g)+2I2(g)4HI(g)的平衡常數(shù)為K2,B項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)ΔH-TΔS推斷,ΔH<0、ΔS>0,則ΔH-TΔS<0,反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,C項(xiàng)錯(cuò)誤;催化劑只變更反應(yīng)速率,不改變更學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向,D項(xiàng)正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·徐州高二檢測(cè))探討化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向?qū)τ诜磻?yīng)設(shè)計(jì)等具有重要意義,下列說(shuō)法正確的是 ()A.ΔH<0、ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時(shí)不能自發(fā)進(jìn)行B.在其他外界條件不變的狀況下,汽車(chē)排氣管中運(yùn)用催化劑,可以變更產(chǎn)生尾氣的反應(yīng)方向C.反應(yīng)CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,說(shuō)明該反應(yīng)的ΔH<0D.肯定溫度下,反應(yīng)MgCl2(l)Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0【解析】選D。A項(xiàng),ΔH<0、ΔS>0,則ΔG<0,任何溫度下反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行,錯(cuò)誤;B項(xiàng),運(yùn)用催化劑只能變更反應(yīng)速率,不能變更反應(yīng)的方向,錯(cuò)誤;C項(xiàng),CaCO3(s)的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,錯(cuò)誤;D項(xiàng),MgCl2(l)分解生成Cl2(g)反應(yīng)的ΔS>0,ΔH>0,正確。2.(2024·合肥高二檢測(cè))肯定溫度下,某恒容密閉容器中存在如下平衡:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH=-105kJ·mol-1。下列事實(shí)能說(shuō)明此容器中的反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是 ()A.ΔH保持不變B.氣體密度保持不變C.容器中總壓保持恒定D.v逆(CO)=2v正(H2)【解析】選C。一個(gè)確定反應(yīng)的ΔH是定值,A項(xiàng)錯(cuò)誤;因容器容積不變,且物質(zhì)全部是氣體,故密度保持不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于該反應(yīng)是一個(gè)氣體分子數(shù)目發(fā)生變更的反應(yīng),故當(dāng)壓強(qiáng)保持不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)正確;當(dāng)v逆(CO)=0.5v正(H2)時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·萍鄉(xiāng)高二檢測(cè))反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在恒溫恒容密閉容器中進(jìn)行,下列可作為推斷其達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)記的是 ()①SO2和SO3的濃度相等②SO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變③容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變④SO3的生成速率與SO2的消耗速率相等⑤容器中混合氣體的密度保持不變⑥容器中氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變⑦2v正(SO2)=v逆(O2)⑧單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)消耗2nmolSO3A.①②④⑤ B.②③⑦⑧C.②③⑤⑥ D.②③⑥【解析】選D。推斷一個(gè)化學(xué)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)依據(jù)的原則是“變量不變達(dá)平衡”。①反應(yīng)物和生成物的濃度不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),而不是濃度相等,錯(cuò)誤;②SO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是變量,不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;③反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行,且該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)發(fā)生變更的反應(yīng),故容器中氣體的壓強(qiáng)是變量,當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;④SO3的生成速率與SO2的消耗速率是同一個(gè)反應(yīng)方向,肯定相等,錯(cuò)誤;⑤容器的容積固定,氣體的質(zhì)量固定,混合氣體的密度是定量,錯(cuò)誤;⑥反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量發(fā)生變更,而氣體總質(zhì)量不變,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變時(shí),肯定達(dá)到平衡狀態(tài),正確;⑦正確的關(guān)系式為v正(SO2)=2v逆(O2),錯(cuò)誤;⑧單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)消耗2nmolSO3,這個(gè)關(guān)系始終存在,與是否達(dá)到平衡無(wú)關(guān),錯(cuò)誤。3.(2024·深圳高二檢測(cè))只變更一個(gè)影響因素,平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是 ()A.K值不變,平衡可能移動(dòng)B.K值變更,平衡肯定移動(dòng)C.平衡移動(dòng),K值可能不變D.平衡移動(dòng),K值肯定變更【解析】選D。平衡常數(shù)與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系:K值變更,平衡肯定移動(dòng);平衡移動(dòng),K值不肯定變更。4.(2024·黃岡高二檢測(cè))已知反應(yīng)①:CO(g)+CuO(s)CO2(g)+Cu(s)和反應(yīng)②:H2(g)+CuO(s)Cu(s)+H2O(g)在相同的某溫度下的平衡常數(shù)分別為K1和K2,該溫度下反應(yīng)③:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常數(shù)為K。則下列說(shuō)法正確的是 ()A.反應(yīng)①的平衡常數(shù)K1=B.反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=C.對(duì)于反應(yīng)②,若恒容時(shí),溫度上升,H2濃度減小,則該反應(yīng)平衡常數(shù)也會(huì)減小D.對(duì)于反應(yīng)③,恒溫恒容下,增大H2濃度,平衡常數(shù)K肯定會(huì)減小【解析】選B。在書(shū)寫(xiě)平衡常數(shù)表達(dá)式時(shí),純固體不能出現(xiàn)在平衡常數(shù)表達(dá)式中,A錯(cuò)誤;由于反應(yīng)③=反應(yīng)①-反應(yīng)②,因此平衡常數(shù)K=,B正確;反應(yīng)②中,溫度上升,H2濃度減小,則平衡右移,生成物濃度增大,因此K2會(huì)增大,C錯(cuò)誤;對(duì)于反應(yīng)③,在恒溫恒容下,增大H2濃度,平衡會(huì)向左移動(dòng),但由于溫度沒(méi)有發(fā)生變更,平衡常數(shù)K不變,D錯(cuò)誤。5.燃煤產(chǎn)生的氣體中主要的污染物為SO2,肯定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)ΔH<0。若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.平衡前,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變B.平衡時(shí),其他條件不變,分別出硫,正反應(yīng)速率加快C.平衡時(shí),其他條件不變,上升溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D.其他條件不變,運(yùn)用不同催化劑,該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變【解析】選D。S為液體,正反應(yīng)是氣體分子數(shù)目減小的反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,氣體的物質(zhì)的量減小,壓強(qiáng)減小,A項(xiàng)錯(cuò)誤;硫是液態(tài)生成物,分別出硫后正反應(yīng)速率不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)是放熱反應(yīng),上升溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤;化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響,溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,D項(xiàng)正確。6.常溫常壓時(shí)烯烴與氫氣混合不反應(yīng),高溫時(shí)反應(yīng)很慢,但在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跁r(shí)可與氫氣反應(yīng)生成烷烴,一般認(rèn)為加氫反應(yīng)是在催化劑表面進(jìn)行。反應(yīng)過(guò)程的示意圖如下: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)下列說(shuō)法中正確的是 ()A.乙烯和H2生成乙烷的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B.加入催化劑,可減小反應(yīng)的熱效應(yīng)C.催化劑能變更平衡轉(zhuǎn)化率,不能改變更學(xué)平衡常數(shù)D.催化加氫過(guò)程中金屬氫化物的一個(gè)氫原子和雙鍵碳原子先結(jié)合,得到中間體【解析】選D。依據(jù)圖示,反應(yīng)物的能量高于產(chǎn)物的能量,所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;催化劑只會(huì)加快反應(yīng)速率,不會(huì)引起反應(yīng)熱的變更,反應(yīng)的熱效應(yīng)不變,故B錯(cuò)誤;催化劑只會(huì)加快反應(yīng)速率,不能變更平衡轉(zhuǎn)化率,不能改變更學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù),故C錯(cuò)誤;依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的歷程:催化加氫過(guò)程中金屬氫化物的一個(gè)氫原子和雙鍵碳原子先結(jié)合,得到中間體,故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·成都高二檢測(cè))已知反應(yīng):CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g)。起始以物質(zhì)的量之比為1∶1充入反應(yīng)物,不同壓強(qiáng)條件下,H2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變更狀況如圖所示(M、N點(diǎn)標(biāo)記為▲)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ()A.上述反應(yīng)的ΔH<0B.N點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率肯定比M點(diǎn)的快C.降低溫度,H2的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到100%D.工業(yè)上用此法制取甲烷應(yīng)采納更高的壓強(qiáng)【解析】選A。依據(jù)圖象可知,隨著溫度的上升,H2的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),依據(jù)勒·夏特列原理,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,A項(xiàng)正確;N點(diǎn)壓強(qiáng)大于M點(diǎn)的,M點(diǎn)溫度高于N點(diǎn)的,因此無(wú)法確定兩點(diǎn)的反應(yīng)速率快慢,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能完全進(jìn)行究竟,C項(xiàng)錯(cuò)誤;限制合適的溫度和壓強(qiáng),既能保證反應(yīng)速率較快,也能保證H2有較高的轉(zhuǎn)化率,采納更高的壓強(qiáng)對(duì)設(shè)備的要求更高,增加經(jīng)濟(jì)成本,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2024·六安高二檢測(cè))某溫度下,在一個(gè)2L的密閉容器中加入4molA和2molB進(jìn)行如下反應(yīng):3A(g)+2B(g)4C(s)+D(g),反應(yīng)2min后達(dá)到平衡,測(cè)得生成1.6molC,下列說(shuō)法正確的是 ()A.前2minD的平均反應(yīng)速率為0.2mol·L-1·min-1B.此時(shí),B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C.增大該體系的壓強(qiáng),平衡不移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)不變D.增加B,平衡向右移動(dòng),B的平衡轉(zhuǎn)化率增大【解析】選B。生成1.6molC的同時(shí)消耗0.8molB、生成0.4molD,則前2min,v(D)==0.1mol·L-1·min-1,B的平衡轉(zhuǎn)化率為×100%=40%,A錯(cuò)、B對(duì);增大該體系的壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但平衡常數(shù)不變,C錯(cuò);增加B,平衡向右移動(dòng),A的平衡轉(zhuǎn)化率增大但B的平衡轉(zhuǎn)化率減小,D錯(cuò)。8.(2024·溫州高二檢測(cè))探究2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O反應(yīng)速率的影響因素,有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度(℃)催化劑用量(g)酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均時(shí)間(min)體積(mL)濃度(mol·L-1)體積(mL)濃度(mol·L-1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列說(shuō)法不正確的是 ()A.a<12.7,b>6.7B.用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(試驗(yàn)3)>v(試驗(yàn)1)C.用H2C2O4表示該反應(yīng)速率,v(試驗(yàn)1)約為6.6×10-3mol·L-1·min-1D.可通過(guò)比較收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間來(lái)推斷反應(yīng)速率快慢【解析】選B。第2組,溫度高,速率快,a<12.7,第4組,沒(méi)有用催化劑,速率慢,b>6.7,故A正確;試驗(yàn)3,用的KMnO4濃度低,用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(試驗(yàn)3)<v(試驗(yàn)1),故B不正確;用H2C2O4表示該反應(yīng)速率,v(試驗(yàn)1)約為≈6.6×10-3mol·L-1·min-1,故C正確;反應(yīng)速率可以用反應(yīng)物或生成物濃度的變更量來(lái)表示,也可通過(guò)比較收集相同體積CO2所消耗的時(shí)間來(lái)推斷反應(yīng)速率快慢,故D正確。二、選擇題:本題包括4小題,每小題4分,共16分。每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合題意,全部選對(duì)得4分,選對(duì)但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。9.(雙選)在一恒容的密閉容器中充入0.1mol·L-1的CO2、0.1mol·L-1的CH4,在肯定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),測(cè)得CH4平衡時(shí)的轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)()A.上述反應(yīng)的ΔH<0B.壓強(qiáng):p4<p3<p2<p1C.壓強(qiáng)為p4時(shí),1100℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,則此時(shí)c平(CO)=0.16mol·L-1D.壓強(qiáng)為p4時(shí),在y點(diǎn):v正>v逆【解析】選A、B。由圖象可知壓強(qiáng)肯定時(shí),溫度越高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越高,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為氣體分子數(shù)增加的反應(yīng),壓強(qiáng)越大,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率越小,故壓強(qiáng)p4>p3>p2>p1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;p4時(shí),1100℃時(shí),甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率為80.00%,故平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度分別為c平(CH4)=0.02mol·L-1,c平(CO2)=0.02mol·L-1,c平(CO)=0.16mol·L-1,c平(H2)=0.16mol·L-1,C項(xiàng)正確;壓強(qiáng)為p4時(shí),y點(diǎn)未達(dá)到平衡,需增大CH4的轉(zhuǎn)化率來(lái)達(dá)到平衡,此時(shí)v正>v逆,D項(xiàng)正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·酒泉高二檢測(cè))在相同溫度下,將H2和N2兩種氣體按不同比例通入相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):3H2+N22NH3。表示起始時(shí)H2和N2的物質(zhì)的量之比,且起始時(shí)H2和N2的物質(zhì)的量之和相等。下列圖象正確的是()【解析】選D。A中,隨著的增大,氫氣含量增多,氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低,A錯(cuò)誤;隨著的增大,氫氣含量增多,混合氣體的質(zhì)量減小,B錯(cuò)誤;隨著的增大,氫氣含量增多,氮?dú)獾钠胶廪D(zhuǎn)化率增大,C錯(cuò)誤;隨著的增大,氫氣含量增多,混合氣體的質(zhì)量削減,則混合氣體的密度減小,D正確。10.(2024·青島高二檢測(cè))現(xiàn)有容積均為2L的甲、乙、丙3個(gè)恒容密閉容器,向這3個(gè)容器中均加入0.20molN2、0.52molH2,進(jìn)行合成氨反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1。圖1表示不同反應(yīng)條件下N2的濃度隨時(shí)間的變更,圖2表示其他條件相同,溫度分別為T(mén)1、T2、T3且恒定不變,達(dá)到平衡時(shí)NH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列推斷不正確的是 ()A.圖2中反應(yīng)速率最快的是容器丙B.圖1中容器乙的反應(yīng)可能運(yùn)用了催化劑C.圖1中容器乙0～5min內(nèi)v(N2)=0.012mol·L-1·min-1D.圖1中容器丙內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.5L2·mol-2【解析】選C。溫度越高反應(yīng)速率越快,丙溫度最高,反應(yīng)速率最快,A項(xiàng)正確;圖1中甲、乙兩容器的平衡濃度相同,但乙達(dá)到平衡時(shí)所用的時(shí)間短,容器乙的反應(yīng)可能運(yùn)用了催化劑,B項(xiàng)正確;圖1中容器乙在0～5min內(nèi),v(N2)=mol·L-1·min-1=0.008mol·L-1·min-1,C項(xiàng)錯(cuò)誤;依據(jù)反應(yīng)的“三段式”進(jìn)行計(jì)算:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始(mol·L-1) 0.10 0.26 0變更(mol·L-1) 0.02 0.06 0.04平衡(mol·L-1) 0.08 0.2 0.04圖1中容器丙內(nèi)反應(yīng)的平衡常數(shù)K==2.5(L2·mol-2),D項(xiàng)正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(2024·茂名高二檢測(cè))下面是某化學(xué)探討小組探究外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響時(shí)所畫(huà)的圖象,其中圖象和試驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是 ()A.①是其他條件肯定時(shí),反應(yīng)速率隨溫度變更的圖象,正反應(yīng)ΔH<0B.②是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變更的圖象C.③是在有、無(wú)催化劑存在下建立平衡過(guò)程的圖象,a表示運(yùn)用催化劑時(shí)的曲線(xiàn)D.④是肯定條件下,向含有肯定量A的容器中漸漸加入B時(shí)的圖象,壓強(qiáng)p1>p2【解析】選C。依據(jù)圖象①,上升溫度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)ΔH>0,A錯(cuò);②反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+和Cl-不參與化學(xué)反應(yīng),KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡,B錯(cuò);③運(yùn)用催化劑,反應(yīng)速率增大,先達(dá)到平衡,C正確;④反應(yīng)為反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)不變的化學(xué)反應(yīng),變更壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài),即不影響A的轉(zhuǎn)化率,且不斷加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大,D錯(cuò)。2.(2024·來(lái)賓高二檢測(cè))某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體A和B,肯定溫度下發(fā)生反應(yīng):A(g)+xB(g)2C(g),達(dá)到平衡后,只變更反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時(shí)間變更如下圖所示。下列說(shuō)法中正確的是()A.8min時(shí)表示正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率B.前20minA的反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·min-1C.反應(yīng)方程式中的x=1,30min時(shí)表示增大壓強(qiáng)D.40min時(shí)變更的條件是上升溫度,且正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)【解析】選B。8min時(shí)B、C的濃度相等,此時(shí)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,即正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,A項(xiàng)錯(cuò);前20minA的反應(yīng)速率為v(A)===0.05mol·L-1·min-1,B項(xiàng)正確;在反應(yīng)中,B、C的物質(zhì)的量濃度變更之比為1∶2,依據(jù)化學(xué)方程式可知x=1,故該反應(yīng)為氣體體積不變的反應(yīng),即反應(yīng)過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)不變,增大壓強(qiáng),B、C的物質(zhì)的量濃度都將增大,C項(xiàng)錯(cuò);上升溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),即逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)。3.(2024·?？诟叨z測(cè))在容積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g),圖Ⅰ表示200℃時(shí)容器中A、B、C的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變更關(guān)系,圖Ⅱ表示不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)隨起始的變更關(guān)系。則下列結(jié)論正確的是 ()A.200℃時(shí),反應(yīng)從起先到平衡的平均速率v(B)=0.04mol·L-1·min-1B.由圖Ⅱ可知反應(yīng)xA(g)+yB(g)zC(g)的ΔH<0,且a=2C.若在圖Ⅰ所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)D.200℃時(shí),向容器中充入2molA和1molB,達(dá)到平衡時(shí),A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5【解析】選D。由圖Ⅰ可知,反應(yīng)從起先到平衡v(B)==0.02mol·L-1·min-1,A錯(cuò)誤。由圖Ⅰ知,達(dá)到平衡時(shí),A、B、C的物質(zhì)的量的變更量分別為0.4mol、0.2mol、0.2mol,A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶1∶1,所以a=2,且平衡時(shí),C的體積分?jǐn)?shù)最大,但依據(jù)圖Ⅱ可知,n(A)∶n(B)肯定時(shí),溫度上升,平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明上升溫度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),ΔH>0,B錯(cuò)誤。向恒容的反應(yīng)體系中充入He,平衡不移動(dòng),C錯(cuò)誤。由圖Ⅰ知,起始充入0.8molA、0.4molB,達(dá)到平衡時(shí)A、B、C的物質(zhì)的量分別是0.4mol、0.2mol、0.2mol,A的體積分?jǐn)?shù)是=0.5,現(xiàn)充入2molA和1molB,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5,D正確。11.(雙選)在一密閉容器中加入等物質(zhì)的量的A、B,發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+2B(g)3C(s)+4D(g),平衡常數(shù)隨溫度和壓強(qiáng)的變更如表所示: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)下列推斷正確的是 ()A.g=fB.ΔH<0C.2.0MPa、800℃時(shí),A的轉(zhuǎn)化率最小D.1.5MPa、300℃時(shí),B的轉(zhuǎn)化率為50%【解析】選A、D。平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,K不變,所以g=f,A項(xiàng)正確;由表格中的數(shù)據(jù)可知,平衡常數(shù)隨溫度上升而增大,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)越大,A的轉(zhuǎn)化率越大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),即壓強(qiáng)肯定時(shí),氣體體積不變。設(shè)加入A、B的物質(zhì)的量為amol,轉(zhuǎn)化量為xmol,容器體積為VL,則達(dá)平衡時(shí),A、B為(a-x)mol,D為2xmol,則有=16,解得=,故B的轉(zhuǎn)化率為50%,D項(xiàng)正確。12.(2024·豐臺(tái)區(qū)高二檢測(cè))三氯氫硅(SiHCl3)又稱(chēng)硅氯仿。甲硅烷的三氯代物。為一種易流淌的無(wú)色液體,是光伏產(chǎn)業(yè)的一種關(guān)鍵化學(xué)原料。三氯氫硅制備反應(yīng)的方程式為Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g),同時(shí)還有其他副反應(yīng)發(fā)生。當(dāng)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)為0.05MPa時(shí),分別變更進(jìn)料比[n(HCl)∶n(Si)]和反應(yīng)溫度,二者對(duì)SiHCl3產(chǎn)率影響如圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ()A.降低壓強(qiáng)有利于提高SiHCl3的產(chǎn)率B.制備SiHCl3的反應(yīng)為放熱反應(yīng)C.溫度為450K,平衡常數(shù):K(x)>K(y)>K(z)D.增加HCl的用量,SiHCl3的產(chǎn)率肯定會(huì)增加【解析】選B。Si(s)+3HCl(g)SiHCl3(g)+H2(g)的反應(yīng)正向?yàn)闅怏w體積減小的方向,由于降低壓強(qiáng)平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng),則對(duì)應(yīng)此反應(yīng)降低壓強(qiáng)平衡向逆向移動(dòng),SiHCl3的產(chǎn)率會(huì)降低,故A錯(cuò)誤;如圖所示,上升溫度,曲線(xiàn)是向下傾斜的,即上升溫度,SiHCl3的產(chǎn)率會(huì)降低,則升溫平衡向逆向移動(dòng),逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),則正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),故B正確;平衡常數(shù)與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)是一個(gè)定值,則溫度為450K,平衡常數(shù):K(x)=K(y)=K(z),故C錯(cuò)誤;如圖所示,當(dāng)n(HCl)∶n(Si)的進(jìn)料比由1∶1增大到3∶1時(shí),SiHCl3的產(chǎn)率是增加的,當(dāng)增大到6∶1時(shí),SiHCl3的產(chǎn)率反而減小,故D錯(cuò)誤。三、非選擇題:本題包括4小題,共68分。13.(17分)(2024·聊城高二檢測(cè))順-1,2-二甲基環(huán)丙烷和反-1,2-二甲基環(huán)丙烷可發(fā)生如下轉(zhuǎn)化:該反應(yīng)的速率方程可表示為v(正)=k(正)c(順)和v(逆)=k(逆)c(反),k(正)和k(逆)在肯定溫度時(shí)為常數(shù),分別稱(chēng)作正、逆反應(yīng)速率常數(shù)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)已知:T1溫度下,k(正)=0.006s-1,k(逆)=0.002s-1,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)值K1=___________;

該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆),則ΔH

________0(填“小于”“等于”或“大于”)。(2)T2溫度下,圖中能表示順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變更的曲線(xiàn)是____________(填曲線(xiàn)編號(hào)),平衡常數(shù)值K2=_______________________;

溫度T2_______________T1(填“小于”“等于”或“大于”),推斷理由是_______________________。

【解析】(1)依據(jù)v(正)=k(正)c(順),k(正)=0.006s-1,則v(正)=0.006c(順);v(逆)=k(逆)c(反),k(逆)=0.002s-1,則v(逆)=0.002c(反),化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)正、逆反應(yīng)速率相等,則0.006c(順)=0.002c(反),即0.006c平(順)=0.002c平(反),K1===3;該反應(yīng)的活化能Ea(正)小于Ea(逆),說(shuō)明斷鍵汲取的能量小于成鍵釋放的能量,即該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則ΔH小于0。(2)隨著時(shí)間的推移,順式異構(gòu)體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不斷削減,且反應(yīng)速率越來(lái)越小,則符合條件的曲線(xiàn)是B;設(shè)順式異構(gòu)體的起始濃度為x,該可逆反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物化學(xué)計(jì)量數(shù)相等,均為1,則平衡時(shí),順式異構(gòu)體濃度為0.3x,反式異構(gòu)體濃度為0.7x,所以平衡常數(shù)值K2=0.7x÷0.3x=,因?yàn)镵1>K2,放熱反應(yīng)上升溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以溫度T2大于T1。答案:(1)3小于(2)B大于放熱反應(yīng)上升溫度時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【互動(dòng)探究】(1)T2溫度下,該反應(yīng)的逆反應(yīng)的平衡常數(shù)是多少?提示:K===。(2)T1溫度下,某時(shí)刻該反應(yīng)的c(反)∶c(順)=3.5,此時(shí)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向如何?提示:T1溫度下,某時(shí)刻c(反)∶c(順)=3.5>3,此時(shí)v(逆)>v(正),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行。14.(20分)亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)合成中的重要試劑,可通過(guò)反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)獲得。 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯,涉及以下反應(yīng):①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K3則K3=____________(用K1和K2表示)。

(2)已知幾種化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表所示(亞硝酰氯的結(jié)構(gòu)為Cl—NO):化學(xué)鍵N≡O(shè)Cl—ClCl—NNO鍵能/kJ·mol-1630243a607則反應(yīng)2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的ΔH=_________kJ·mol-1(用含a的代數(shù)式表示)。

(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒壓的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),平衡時(shí)NO的轉(zhuǎn)化率與溫度T、壓強(qiáng)p(總壓)的關(guān)系如圖A所示:①該反應(yīng)的ΔH____________(填“>”“<”或“=”)0。

②在壓強(qiáng)為p的條件下,M點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)NO的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。

③若反應(yīng)始終保持在壓強(qiáng)為p條件下進(jìn)行,則M點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=____________(用含p的表達(dá)式表示,用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。

(4)肯定條件下在恒溫恒容的密閉容器中按肯定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)(φ)隨的變更關(guān)系如圖B所示。則A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最大的是____________點(diǎn),當(dāng)=1.5時(shí),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)ClNO的體積分?jǐn)?shù)φ可能對(duì)應(yīng)D、E、F三點(diǎn)中的____________點(diǎn)。

【解析】(1)由①×2-②可得③,則K3=。(2)依據(jù)ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能,知ΔH=2×630kJ·mol-1+243kJ·mol-1-2×(akJ·mol-1+607kJ·mol-1)=(289-2a)kJ·mol-1。(3)①依據(jù)圖A,溫度上升,NO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0。②在壓強(qiáng)為p條件下,M點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)NO的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,設(shè)起始時(shí)NO、Cl2分別為amol、0.5amol,則平衡時(shí)NO為0.5amol、Cl2為0.25amol、ClNO為0.5amol,NO的體積分?jǐn)?shù)為×100%=40%。③M點(diǎn)NO的體積分?jǐn)?shù)為40%、Cl2的體積分?jǐn)?shù)為20%、ClNO的體積分?jǐn)?shù)為40%,則Kp==。(4)隨著增大,相當(dāng)于不斷向反應(yīng)容器中充入NO,反應(yīng)正向進(jìn)行,φ(ClNO)增大,但NO的轉(zhuǎn)化率漸漸減小,故A、B、C三點(diǎn)對(duì)應(yīng)狀態(tài)中,NO的轉(zhuǎn)化率最大的為A點(diǎn)。當(dāng)=1.5時(shí),φ(ClNO)增大,所以應(yīng)當(dāng)是D點(diǎn)。答案:(1)(2)(289-2a)(3)①<②40%③(4)AD【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·石家莊高二檢測(cè))能源問(wèn)題是人類(lèi)社會(huì)面臨的重大課題,甲醇是一種可再生能源,具有廣袤的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景,探討甲醇具有重要意義。(1)用CO合成甲醇的反應(yīng)為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);在容積為1L的密閉容器中分別充入1molCO和2molH2,試驗(yàn)測(cè)得甲醇的物質(zhì)的量和溫度、時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn)如圖甲所示。則正反應(yīng)的ΔH____________(填“<”“>”或“=”)0,推斷的理由是________________________。

(2)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應(yīng)為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0。為探究用CO2生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下試驗(yàn):在恒溫條件下,向一容積為1L的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變更的曲線(xiàn)如圖乙所示。從反應(yīng)起先到達(dá)平衡狀態(tài),v(H2)=____________;該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值K=____________。能使平衡體系中增大的措施有________________________(任寫(xiě)一條)。

(3)工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種。①甲醇蒸氣重整法。主要反應(yīng)為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)。設(shè)在容積為2.0L的密閉容器中充入0.60molCH3OH(g),體系壓強(qiáng)為p1,在肯定條件下達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),體系壓強(qiáng)為p2,且=2.2,則該條件下CH3OH(g)的平衡轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______________________。

②甲醇部分氧化法。在肯定溫度下以Ag/CeO2-ZnO為催化劑時(shí),原料氣比例對(duì)反應(yīng)的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖丙所示。則當(dāng)=0.25時(shí),CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

____________。在制備H2時(shí)最好限制=____________。

【解析】(1)從圖上看,溫度由300℃上升到500℃,平衡時(shí)甲醇的物質(zhì)的量減小,即上升溫度平衡逆向移動(dòng),說(shuō)明逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)v(H2)=3v(CO2)=×3=0.225mol·L-1·min-1。反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CO2、H2、CH3OH、H2O的物質(zhì)的量濃度分別為0.25mol·L-1、0.75mol·L-1、0.75mol·L-1、0.75mol·L-1,該溫度下平衡常數(shù)K==(mol·L-1)-2。要使增大,即變更條件后,平衡正向移動(dòng),因該反應(yīng)是氣態(tài)物質(zhì)系數(shù)減小的放熱反應(yīng),故可通過(guò)降低溫度(或增大壓強(qiáng)或增大H2的濃度)等方法實(shí)現(xiàn)。(3)①反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)體系中各物質(zhì)總物質(zhì)的量:0.6mol×2.2=1.32mol。CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)Δn1mol 2moln(CH3OH) 0.72moln(CH3OH)=0.36mol,甲醇的轉(zhuǎn)化率:×100%=60%。②從圖中可以看出,=0.25時(shí),HCHO的選擇性最大,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3OH+O22HCHO+2H2O。從圖中可以看出,=0.5時(shí),H2的選擇性最大。答案:(1)<溫度上升,平衡時(shí)甲醇的量削減,平衡逆向移動(dòng),則正反應(yīng)放熱(2)0.225mol·L-1·min-1降低溫度(或增大壓強(qiáng)或增大H2的濃度等)(3)①60%②2CH3OH+O22HCHO+2H2O0.515.(14分)(2024·淮安高二檢測(cè))以赤鐵礦為原料,利用高爐煉鐵的基本反應(yīng)為 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)i.Fe2O3(s)+3CO2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1其中CO產(chǎn)生的反應(yīng)是:ii.C(焦炭,s)+O2(空氣,g)CO2(g)ΔH2<0iii.C(焦炭,s)+CO2(g)2CO(g)ΔH3>0(1)以焦炭煉鐵的反應(yīng):3C(焦炭,s)+2Fe2O3(s)4Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=________________________(請(qǐng)用含ΔH1、ΔH2或ΔH3的式子表示)。

(2)反應(yīng)i的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如下表,請(qǐng)回答:溫度/℃100011501300平衡常數(shù)K64.050.642.9①當(dāng)反應(yīng)溫度為1150℃,高爐中n(CO)∶n(CO2)=4∶1時(shí),v正____________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

②已知高爐容積VL,反應(yīng)溫度1000℃。若供應(yīng)應(yīng)i反應(yīng)的CO共2.24×103L(已折算標(biāo)準(zhǔn)狀況),該反應(yīng)經(jīng)過(guò)tmin達(dá)平衡,則CO2在此段時(shí)間的反應(yīng)速率為_(kāi)___________(用V、t代數(shù)式表示)。

(3)T℃下,初始體積均為2L,初始?jí)簭?qiáng)均為100kPa的甲(固定體積),乙(固定壓強(qiáng))兩容器中各充入2molCO進(jìn)行反應(yīng)iii,達(dá)平衡時(shí)甲中氣體壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的倍。請(qǐng)回答:①下列可以推斷甲中反應(yīng)達(dá)平衡的是____________(填字母序號(hào))。

a.2c(CO2)=c(CO) b.v正(CO2)=2v逆(CO)c.氣體密度不再變更 d.氣體平均分子量不再變更②如圖為甲、乙兩容器中CO的百分含量(CO%)與時(shí)間(t)的關(guān)系示意圖,其中代表乙容器的是____________(填字母編號(hào)),理由是

____________________。

③甲容器中達(dá)平衡時(shí)的平衡常數(shù)Kp=____________(Kp為用壓強(qiáng)表達(dá)的平衡常數(shù))。

【解析】(1)i.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)ΔH1其中CO產(chǎn)生的反應(yīng)是ii.C(焦炭,s)+O2(空氣,g)CO2(g)ΔH2<0iii.C(焦炭,s)+CO2(g)2CO(g)ΔH3>0i×2+iii×3得:以焦炭煉鐵的反應(yīng):3C(焦炭,s)+2Fe2O3(s)4Fe(s)+3CO2(g)的ΔH=2ΔH1+3ΔH3;(2)①在肯定溫度下,氧化鐵可以與一氧化碳發(fā)生反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO2Fe(s)+3CO2(g),該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。當(dāng)反應(yīng)溫度為1150℃時(shí)K=50.6,高爐中n(CO)∶n(CO2)=4∶1時(shí),Q==<50.6,反應(yīng)正向進(jìn)行,故v正大于v逆;②n(CO2)==100molK==64,c(CO2)=4c(CO),得平衡時(shí)n(CO2)=4[100mol-n(CO2)],得n(CO2)=80mol,v(CO2)=。(3)iii.C(焦炭,s)+CO2(g)2CO(g)ΔH3>0①2c(CO2)=c(CO)沒(méi)有指明正逆速率,故a錯(cuò)誤;應(yīng)為2v正(CO2)=v逆(CO),故b錯(cuò)誤;氣體質(zhì)量發(fā)生變更,容器體積不變,氣體密度不再變更,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量變更,氣體質(zhì)量發(fā)生變更,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變更,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;②甲、乙兩容器中CO的百分含量(CO%)與時(shí)間(t)的關(guān)系示意圖,其中代表乙容器的是b,乙容器相當(dāng)于甲加壓,加壓使得反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡;同時(shí)加壓使得平衡向著氣體分子數(shù)減小的方向,即逆向移動(dòng),故CO含量乙<甲。③甲中設(shè)CO轉(zhuǎn)化量為xmolC(焦炭,s)+CO2(g)2CO(g)起始量/mol 0 2變更量/mol x平衡量/mol 2-x2-x+=2×x=0.8Kp==180kPa。答案:(1)2ΔH1+3ΔH3(2)①大于②mol·L-1·min-1(3)①cd②b乙容器相當(dāng)于甲加壓,加壓使得反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡;同時(shí)加壓使得平衡向著氣體分子數(shù)減小的方向,即逆向移動(dòng),故CO含量乙<甲③180kPa16.(17分)(2024·日照高二檢測(cè))甲醇制烯烴(MTO)是煤制烯烴工藝路途的核心技術(shù)。煤制烯烴主要包括煤的氣化、液化、烯烴化三個(gè)階段。(1)煤的液化發(fā)生的