（江蘇專用）2014高考化學一輪復習精練 第六章專題六 第二單元 化學反應的方向和限度

《（江蘇專用）2014高考化學一輪復習精練 第六章專題六 第二單元 化學反應的方向和限度》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《（江蘇專用）2014高考化學一輪復習精練 第六章專題六 第二單元 化學反應的方向和限度（10頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二單元 化學反應的方向和限度 (時間：45分鐘　滿分：100分) 考　點 題　號 化學反應的方向 1、4 化學平衡的判斷 2、8 化學平衡常數(shù) 3、5、9 平衡常數(shù)的綜合應用 6、7、10、11 一、選擇題(本題包括4個小題，共24分，每小題只有1個選項符合題意) 1．(2013·南京質檢)下列說法正確的是 (　　)。 A．凡是放熱反應都是自發(fā)的，因為吸熱反應都是非自發(fā)的 B．自發(fā)反應的熵一定增大，非自發(fā)反應的熵一定減小 C．常溫下，反應C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＞0 D．反應2Mg(s

2、)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自發(fā)進行，則該反應的ΔH＞0 解析　反應的自發(fā)性是由熵變和焓變共同決定的，A、B錯誤。C項中反應的ΔS＞0，若ΔH＜0，則一定自發(fā)，現(xiàn)常溫下不自發(fā)，說明ΔH＞0，正確。D項中反應的ΔS＜0，能自發(fā)，說明ΔH＜0，錯誤。 答案　C 2．為了探究FeCl3溶液和KI溶液的反應是否存在一定的限度，取5 mL 0.5 mol·L－1 KI溶液，滴加0.1 mol·L－1 FeCl3溶液5～6滴，充分反應。下列實驗操作能驗證該反應是否存在限度的是 (　　)。 A．再滴加AgNO3溶液，

3、觀察是否有黃色沉淀產(chǎn)生 B．再加入CCl4振蕩靜置后，觀察下層液體顏色是否變?yōu)樽霞t色 C．再加入CCl4振蕩靜置后，取上層清液，滴加AgNO3溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生 D．再加入CCl4振蕩靜置后，取上層清液，滴加KSCN溶液，觀察溶液是否變成血紅色 解析　發(fā)生反應：2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2，由于KI過量，主要檢驗是否存在Fe3＋。 答案　D 3．(2013·福建畢業(yè)班質檢)反應CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)在密閉容器中進行。為探究溫度、CO2等對該反應的影響，進行了4組實驗，結果如下表。 組別 1 2 3 4 反應溫度/

4、℃ 225 235 225 235 反應前氣體體積分數(shù)/% CO2 0 0 2 2 CO 30 30 28 28 H2 70 70 70 70 平衡時CH3OH的體積分數(shù)/% 4.9 8.8 36.5 50.7 下列說法不正確的是 (　　)。 A．該反應的ΔH＞0 B．當容器中壓強不變時，反應達到平衡 C．CH3OH含量增大的原因是CO2起了催化作用 D．少量CO2能提高平衡時CH3OH的體積分數(shù) 解析　溫度升高，CH3OH的體積分數(shù)增大，說明平衡正向移動，正反應為吸熱反應，A正確。該反應為

5、反應前后氣體體積不等的反應，密閉容器中，若壓強不變，說明到達平衡，B正確。催化劑不改變平衡的限度，C錯誤。對比第1組和第3組數(shù)據(jù)，D正確。 答案　C 4．下列說法中，不正確的是 (　　)。 A．常溫下，反應4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔH＜0、ΔS＜0 B．在其他條件不變時，反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的投料比與轉化率的關系如圖，縱坐標表示O2的轉化率 C．在其他條件不變時，向H2(g)＋I2(g)2HI(g)平衡體系中加催化劑，反應速率加快，I2的轉化率不變 D．14CO2

6、與碳在高溫條件下發(fā)生反應：CO2＋C2CO，達到化學平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有CO2、C、CO 解析　A項中反應為熵減反應，能自發(fā)進行，說明是放熱反應，正確；B項中提高O2的含量時SO2的轉化率提高，而O2的轉化率降低，錯誤；C項中催化劑同等程度地改變正、逆反應速率，不影響平衡移動，正確；D項化學平衡是一種動態(tài)平衡，正確。 答案　B 二、選擇題(本題包括3個小題，共18分，每小題有1～2個選項符合題意) 5．(2013·泰州調研)科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2，化學方程式如下：2NO＋2CO2CO2＋N2 (1)為了測定在某種催化劑作用

7、下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO濃度(mol·L－1)和CO濃度(mol·L－1)如下表： 時間/s 0 1 2 3 4 5 c(NO) 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4 c(CO) 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3 (2)為了探究各物質在濃度不變的情況下溫度、催化劑、比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律，并畫出實驗條件下混合氣體中NO濃度

8、隨時間變化的趨勢曲線如圖，則下列說法不正確的是 (　　)。 A．前2s內的平均反應速度v(N2)＝3.75×10－4mol·L－1·s－1 B．在該溫度下，該反應的平衡常數(shù)為K＝5 000 C．由題意可知，曲線Ⅰ和曲線Ⅱ探究的是催化劑、比表面積對速率的影響 D．在密閉容器中進行該反應時，升高反應體系的溫度或縮小容器的體積能提高NO轉化率 解析　A項，由表中數(shù)據(jù)可求出v(NO)＝ ＝3.75×10－4mol·L－1·s－1，則v(N2)＝v(NO)＝1.88×10－4mol·L－1·s－1，錯誤；B項，由表中數(shù)據(jù)可知4 s時達到平衡，此時c(CO2)＝9.00×10－4m

9、ol·L－1，c(N2)＝4.50×10－4mol·L－1，故K＝＝5 000，正確；C項，曲線Ⅱ比曲線Ⅰ先達到平衡，但平衡時NO的濃度相同，故曲線Ⅰ和曲線Ⅱ應是探究催化劑、比表面積對速率的影響，正確；D項，反應Ⅲ先達到平衡，應為升高溫度對平衡的影響，且高溫時c(NO)大，說明升溫平衡逆向移動，NO的轉化率減小，錯誤。 答案　AD 6．(2013·蘇北四市聯(lián)考)某溫度下，在一個2 L的密閉容器中加入4 mol A和2 mol B進行如下反應：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋D(g)，反應2 min后達到平衡，測得生成1.6 mol C，下列說法正確的是 (　　)

10、。 A．前2 min，D的平均反應速率為0.2 mol·L－1·min－1 B．此時，B的平衡轉化率是40% C．增大該體系的壓強，平衡不移動，化學平衡常數(shù)不變 D．增加B，平衡向右移動，B的平衡轉化率減小 解析　生成1.6 mol C的同時消耗0.8 mol B，生成0.4 mol D，則前2 min，v(D)＝＝0.1 mol·L－1·min－1，B的平衡轉化率為×100%＝40%，A錯，B對；增大該體系的壓強，平衡向正反應方向移動，但平衡常數(shù)不變，C錯；增加B，平衡向右移動，A的平衡轉化率增大但B的平衡轉化率減小，D正確。 答案　BD 7．PCl3和PCl5都是重要的化工原

11、料。將PCl3(g)和Cl2(g)充入體積不變的2 L密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應：PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g)，并于10 min時達到平衡。有關數(shù)據(jù)如下： PCl3(g) Cl2(g) PCl5(g) 初始濃度(mol·L－1) 2.0 1.0 0 平衡濃度(mol·L－1) c1 c2 0.4 下列判斷不正確的是 (　　)。 A．10 min內，v(Cl2)＝0.04 mol·L－1·min－1 B．當容器中Cl2為1.2 mol時，反應達到平衡 C．升高溫度(T1＜T2)，反應的平衡常數(shù)減小

12、，平衡時PCl3的＜1 D．平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，在相同條件下再達平衡時，c(PCl5)＜0.2 mol·L－1 解析　　　　　　　 　PCl3(g)＋Cl2(g)PCl5(g) c(起始)/mol·L－1　　　 2.0　　　1.0　　 0 c(轉化)/mol·L－1 0.4 0.4 0.4 c(平衡)/mol·L－1 1.6 0.6 0.4 10 min內，v(Cl2)＝0.04 mol·L－1·min－1，A正確；平衡時，n(Cl2)＝1.2 mol，B正確；平衡常數(shù)減小

13、，說明平衡逆向移動，則PCl3的＞1，C錯誤；D項中當c(PCl5)＝0.2 mol·L－1時濃度商為Qc＝＝，而此溫度下的平衡常數(shù)K＝＝由K＜Qc可得當c(PCl5)＝0.2 mol·L－1時反應未達到平衡狀態(tài)，平衡向逆反應進行，故達到平衡時，c(PCl5)＜0.2 mol·L－1。 答案　C 三、非選擇題(本題共4個小題，共58分) 8．(12分)(2013·鹽城四校聯(lián)考)在一固定容積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下表： T/℃ 700 800 850 1 000 1 200 K

14、0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 試回答下列問題： (1)該反應為________反應(填“吸熱”或“放熱”)。 (2)能判斷該反應是否達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。 A．容器中氣體壓強不變 B．混合氣體中c(CO)不變 C．v正(H2)＝v逆(H2O) D．c(CO2)＝c(CO) (3)800 ℃時，向固定容積的密閉容器中放入混合物，起始濃度分別為c(CO)＝0.01 mol·L－1，c(H2O)＝0.03 mol·L－1，c(CO2)＝0.01 mol·L－1，c(H2)＝0.05 mol·L－1，則反應開始時，H2O的消耗速率比生成速率____

15、____(填“大”、“小”或“不確定”)。 (4)850 ℃，在1 L固定容積的密閉容器中放入2 mol CO2和1 mol H2，平衡后CO2的轉化率為________，H2的轉化率為________。 解析　(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，平衡常數(shù)隨溫度的升高而增大，可推知升溫平衡向正反應方向移動，正反應為吸熱反應。 (2)化學平衡的本質是正逆反應速率相等，特征是各物質的濃度不變。 (3)將起始濃度代入平衡常數(shù)的表達式中，其比值小于對應溫度下的K值，則反應將向正反應方向移動，H2O的消耗速率比生成速率小。 (4)850 ℃時，平衡常數(shù)為1.0，設反應中轉化的CO2的物質的量為x mol，

16、則有 CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 起始量(mol)　 2　　　 1　　 　　0　 　0 轉化量(mol)　 x　　 　x　　 　　x　　　x 平衡量(mol)　 2－x　 1－x　 　　x　　　x 根據(jù)化學平衡常數(shù)的關系可得：(2－x)(1－x)＝x·x 解得x＝，則CO2的轉化率為×100%＝33.3%， H2的轉化率為×100%＝66.7%。 答案　(1)吸熱　(2)BC　(3)小　(4)33.3%　66.7% 9．(15分)科學家一直致力研究常溫、常壓下“人工固氮”的新方法。曾有實驗報道：在常溫、常壓、光

17、照條件下，N2在催化劑(摻有少量Fe2O3的TiO2)表面與水發(fā)生反應，生成的主要產(chǎn)物為NH3。進一步研究NH3生成量與溫度的關系，部分實驗數(shù)據(jù)見下表(光照、N2壓力1.0×105 Pa，反應時間3 h)： T/K 303 313 323 353 NH3生成量/(10－6 mol) 4.8 5.9 6.0 8.0 相應的熱化學方程式如下： N2(g)＋3H2O(l)===2NH3(g)＋O2(g) ΔH＝765.2 kJ·mol－1 回答下列問題： (1)請在坐標圖中畫出上述反應在有催化劑與無催化劑兩種情況下反應過程中體系能量變化示意圖，并進行必要標注。 (2)

18、工業(yè)合成氨的反應為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。設在容積為2.0 L的密閉容器中充入0.60 mol N2(g)和1.60 mol H2(g)，反應在一定條件下達到平衡時，NH3的物質的量分數(shù)(NH3的物質的量與反應體系中總的物質的量之比)為。計算： ①該條件下N2的平衡轉化率； ②該條件下反應2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)。 解析　(1)作圖時應注意以下兩點：①催化劑可降低反應的活化能，但對這個反應前后能量變化不產(chǎn)生影響，即反應熱不變；②該反應為吸熱反應，所以反應物的總能量要低于生成物的總能量。 (2)①設反應過程中消耗x mol N2(g) 　

19、　　　　　　 N2(g)?。?H2(g)2NH3(g) 起始物質的量/mol　0.60　　　　1.60　　　　0 平衡物質的量/mol　0.60－x　　1.60－3x　　2x 平衡時反應體系總物質的量＝[(0.60－x)＋(1.60－3x)＋2x] mol＝(2.20－2x) mol NH3(g)的物質的量分數(shù)＝ ＝，解得x＝0.40 N2的平衡轉化率＝×100%＝67%。 ②設反應2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的平衡常數(shù)為K，平衡時， c(NH3)＝＝0.40 mol·L－1 c(N2)＝＝0.10 mol·L－1 c(H2)＝＝0.20 mol

20、·L－1 K＝，代入數(shù)據(jù)得K＝5.0×10－3。 答案　(1) (2)見解析 10．(15分)(2012·肇慶二模)研究CO、NO、NO2等氣體的性質，以便消除污染或變廢為寶，可以保護環(huán)境、節(jié)約資源。試運用所學知識，解決下列問題： (1)生產(chǎn)水煤氣過程中有以下反應： ①C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH1； ②CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)　ΔH2； ③C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)　ΔH3； 若平衡表達式為K＝，則它所對應的化學反應方程式是(填序號)________；上述反應ΔH1、ΔH2、ΔH3之間的關系為______

21、__。 (2)不同溫度下反應②的平衡常數(shù)如下表所示。則ΔH2________0(填“＜”或“＞”)；在500 ℃時，把等物質的量濃度的CO和H2O(g)充入反應容器，達到平衡時c(CO)＝0.005 mol·L－1、c(H2)＝0.015 mol·L－1，則CO的平衡轉化率為________。 溫度/℃ 400 500 800 平衡常數(shù)K 9.94 9 1 (3)對反應2NO2(g)N2O4(g) ΔH＜0，在溫度為T1、T2時，平衡體系N2O4的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。則T1________T2(填“＞”或“＜”)；增大壓強，平衡向________反應方向移

22、動；B、C兩點的平衡常數(shù)B________C(填“＞”或“＜”)。 解析　(1)化學平衡常數(shù)是生成物的平衡濃度的冪之乘積除以反應物平衡濃度的冪之乘積，所以H2、CO是生成物對反應③，反應③可由反應①＋反應②得到，所以ΔH3＝ΔH1＋ΔH2。(2)溫度升高，K值減小，說明平衡向逆反應方向移動，正反應為放熱反應。由反應CO(g)＋H2O(g)H2(g)＋CO2(g)，可知CO的起始濃度為0.02 mol·L－1，則CO的轉化率為75%。(3)壓強相同時，比較溫度變化對平衡的影響，取A、C兩點，溫度降低平衡正向移動，N2O4的體積分數(shù)增大，則A點溫度低；溫度相同時比較壓強影響，取A、B兩點，壓

23、強增大，N2O4體積分數(shù)增大，平衡正向移動。平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，溫度升高，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，溫度低，平衡常數(shù)大。 答案　(1)③　ΔH1＋ΔH2＝ΔH3　(2)＜　75% (3)＜　正?。? 11．(16分)(2012·鹽城二模)二氧化碳捕集、存儲和轉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ΔH________0，ΔS________0(選填：“＞”、“＜”或“＝”)。 (2)CO2轉化途徑之一是：利用太陽能或生物質能分解水制H2，然后將H2與CO2轉化為甲醇

24、或其他的化學品。已知： 光催化制氫：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)　ΔH＝571.5 kJ·mol－1① H2與CO2耦合反應：3H2(g)＋CO2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝－137.8 kJ·mol－1② 則反應：4H2O(l)＋2CO2(g)===2CH3OH(l)＋3O2(g) ΔH＝________kJ·mol－1。你認為該方法需要解決的技術問題有：________。 a．開發(fā)高效光催化劑 b．將光催化制取的氫從反應體系中有效分離，并與CO2耦合催化轉化 c．二氧化碳及水資源的來源供應 (3)用稀氨水噴霧捕集CO2最終可得產(chǎn)品NH4

25、HCO3。在捕集時，氣相中有中間體NH2COONH4(氨基甲酸銨)生成。為了測定該反應的有關熱力學參數(shù)，將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使反應NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)達到分解平衡。實驗測得不同溫度及反應時間(t1＜t2＜t3)的有關數(shù)據(jù)見表。 表　氨基甲酸銨分解時溫度、氣體總濃度及反應時間的關系 溫度/℃ 氣體總濃度(mol·L－1) 時間/min 15 25 35 0 0 0 0 t1 0.9×10－3

26、 2.7×10－3 8.1×10－3 t2 2.4×10－3 4.8×10－3 9.4×10－3 t3 2.4×10－3 4.8×10－3 9.4×10－3 ①氨基甲酸銨分解反應是：________反應(選填：“放熱”或“吸熱”)。在25 ℃，0～t1時間內產(chǎn)生氨氣的平均速率為：____________________________。 ②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可換算出，15 ℃時合成反應2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)平衡常數(shù)K約為________。 解析　(1)該反應是分解反應，且是CO燃燒的逆反應，所以應為吸熱反應，即ΔH＞0，因氣體的物質的量增多，

27、所以ΔS＞0。(2)目標反應可由：①×3＋②×2，得ΔH＝－137.8 kJ·mol－1×2＋571.5 kJ·mol－1×3＝＋1 438.9 kJ·mol－1。(3)①25 ℃時，氣體的總濃度為2.7×10－3 mol·L－1，c(NH3)為總濃度的，所以c(NH3)＝1.8×10－3 mol·L－1，由此可計算出NH3的反應速率。②由表格可知，15 ℃時，NH3平衡濃度為×2.4×10－3 mol·L－1＝1.6×10－3 mol·L－1，CO2平衡濃度為0.8×10－3 mol·L－1，題給反應為該反應的逆反應，K＝＝4.9×108。 答案　(1)＞?。尽?2)1 438.9　ab　(3)①吸熱　1.8×10－3/t1 mol·L－1·min－1　②4.9×108