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1、推荐精选K12资料第2章化学反应的方向、限度与速度 章耒过关检测g )(时间：90分钟，满分：100分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1. 汽车尾气(含烃类、CO NO与SO等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g) + 2CO(g)=N(g) + 2CO(g)。由此可知，下列说法中正确的是()A. 该反应是熵增大的反应B. 该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂C. 该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应的速率D. 该反应常温下能自发进行，因为正反应是
2、吸热反应解析：选C。只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应，故应是熵减小。因熵减小不利于反应自发，故自发进行的原因是反应放热。2. 下列说法正确的是()A. H0的反应均是自发反应B. S为负值的反应均不能自发进行C. 冰在室温下自动融化成水，是熵增的重要结果D. 高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程解析：选 G本题主要考查化学反应进行方向的判断。A项，有些 H0(放热)的反应是非自发反应。B项， S为负值(熵减小)的反应有的也能自发进行。 C、D项都是体系混乱 度增大的过程，都属于熵增加过程。3. 在4个相同的密闭容器中发生反应：A(g) + 3B(
3、g)、2C(g)，在同一时间内测得容器内的反应速率分别为 v(A) = 3 mol L j min 1; v(B) = 4.5 mol L min ; v(C) = 4 mol L 1 min 1; v(A) = 0.075 mol L s 。若其他条件相同，温度不同，则温度由高到低的顺序为()A. B.C.D.解析：选Co首先根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，将化学反应速率均用 v(A)、,1 11进行表示，并注意单位的换算。v(A) = 3 mol L min :v(A) = -v(B) = 4.5 mol L3min1x - = 1.5 mol3min1 1: v(A) = -v(
4、C) = 4 mol_1 1min x 2=2 mol1 min J v(A) = 0.075 mol L -越高化学反应速率越大进行排列即可,-s_ 1x 60 s min _1 = 4.5C项正确。mol Lmin _1。再根据温度推荐精选K12资料推荐精选K12资料4. 对于反应 CO(g) + HO(g)，、CO(g) + H2(g) H0B. m K(C)D. A、C两点的反应速率：v(A)0, A正确； 由图像知，p2pi，增大压强，Y的体积分数减小，说明 n0知，K(B) K(C) , C错误；A、C两点的温度相同， 但压强p(A) p(C),故v(A) v(C), D正确。12
5、 .往一容积不变的密闭容器中充入 H2和I 2,发生反应：Hk(g) + 12(g)、2HI(g) H0,当达到平衡后，ti时刻改变反应的某一条件(混合气体的总物质的量不变 )，造成容 器内压强增大，下列说法中，正确的是 ()A. 容器内气体颜色变深，混合气体密度增大B. 平衡不移动，混合气体密度增大C. l2(g)转化率增大，HI(g)平衡浓度变小D. 改变条件前后，速率图像如图所示0 | (解析：选D。该反应是一个放热且反应前后气体的物质的量不变的反应，要使容器内压 强增大，且混合气体总物质的量不变，则只能通过升高温度完成，所以t1时刻升高温度后，平衡一定发生移动，且是逆向移动，使I2的转
6、化率变小；但由于混合气体总物质的量不变且容器的容积不可变，所以气体的密度不发生改变。13.电镀废液中 WCT可通过下列反应转化成铬黄(PbCQ): 626_(aq) + 2P6+ (aq) +HO(I) 2PbCrC4(s) + 2(aq) HacB. cabC. abcD. a= b= c解析：选B。在PCl5(g) =PCl3(g) + Cl2(g)达到平衡后又充入 PCl5,平衡向右移动， 但压强的增大有利于逆反应， 所以PCl5的转化率降低；反应2NO(g) 、N2O4(g)达到平衡后又充入NO, NO2的增大和压强的增大都有利于正反应，故NO的转化率增大。16 .已知氯化钴和盐酸的混
7、合溶液存在如下平衡：Co(H2O)6 + (粉红色)+ 4Cl CoCl2(蓝色)+ 6H2O H0,若使溶液呈粉红色，下列措施可行的是(A.升温B.加压C.加入等体积的水D.滴加盐酸 H0,升高 压强对液体-CoCl2(蓝色)+ 6H2O的浓度，上述平衡向右移动，溶液呈蓝色，A、D错误；设各物质的平衡浓度为Co(H2O)2+ = a mol L 1, Cl = b mol L1T,故K=C1严 J一4,当加水稀释使溶液的体积a mol L 汽 b mol L解析：选 G对于Co(FbO)2+ (粉红色)+ 4CI 一 温度、滴加盐酸增大 Cl 的体积无影响，B错误；12,CoCi 4 = c
8、 mol L增大i倍,16c mol L 1a mol Lb mol L因此平衡向左移动，溶液变粉红色,C正确。二、非选择题(本题包括4小题，共52分)17 . (14分)用Cl 2合成有机物时往往会产生副产物HCI。通过反应 4HCI(g) +O(g) 2Cl2(g) + 2HO(g)，可实现氯的循环利用。(1) 该反应平衡常数的表达式 K=;若反应容器的容积为 2 L,8 min 后达到平衡，测得容器内物质由 2.5 mol减少至2.25 mol，则HCI的平均反应速率为 mol-L_1 min _1。若该反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达平衡时，下列叙述正确的是a. v 逆(HCl
9、) = 2v 正(Cl 2)b. 4v 正(HCl) = v 逆(O2)c. 又加入1 mol O 2,达新平衡时，HCI的转化率增大d. 分离出 HO，达新平衡时，v正(HCl)增大(3)下图是该反应n (HCI) ： n(O2)分别为4：1和2 ：1时，反应温度对HCI平衡转化率影 响的曲线。下列叙述正确的是 。HGPF75701-03KU420反应温度比a. 该反应的正反应是放热反应b. 其他条件不变，升高温度，平衡常数K值增大c. 若平衡常数 K值变大，达新平衡前 v逆始终减小d. 若平衡常数K值变大，则平衡向正反应方向移动 投料比为4： 1、温度为400 C时，平衡混合物中Cl2的物
10、质的量分数是(保留两位小数)。解析：(1)依据“差量法”：4HCl(g) + Q(g) 2CI 2(g) + 2fO(g) n412211 molv(HCl)=1 mol2 L x 8 min=0.062 5 mol(2.5 _ 2.25)mol-L _1 min _1。(2)a选项，变形得=v 正(Cl 2)，是达到平衡状态的标志，正确;b选项，变推荐精选K12资料推荐精选K12资料v 逆()2形得v正(HCI) =一4，不是符合平衡状态的标志，错误；d选项，正、逆反应速率均减小。(3)温度升高转化率减小，所以正反应为放热反应，升高温度平衡常数减小；平衡常数K值变大即降低温度，平衡右移，反应
11、物浓度逐渐减小，所以逆反应速率也逐渐减小。(4)投料比为4：1时，HCI的转化率相对较小，所以是 b曲线，400 C时HCI转化率为75%假 设HCI为4 mol、Q为1 mol，依据“三段式法”可求得平衡时 HCI、Q、CI2、HO的物质的35%量分别为1 mol、0.25 mol、1.5 mol、1.5 mol，贝U Cl 2的物质的量分数约为答案：(1)冷0.062 5(2)ac (3)acd (4)0.3518. (12分)在2 L密闭容器内，800 C时反应 2NO(g) + Q(g) . 2NO(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表：时间/S012345n (NO)/mol0.
12、0200.0100.0080.0070.0070.007(1) 写出该反应 的平衡常数表达式： K =已知：K300 C K350 C，则正反应是 热反应。(2) 下图中表示NO的浓度变化的曲线是 。用02表示从02 s内该反应的平均速率v=O(3)能说明该反应已达到平衡状态的是a. v(NQ) = 2v(O2)b. 容器内压强保持不变c. v 逆(NO)= 2v 正(O2)d. 容器内密度保持不变(4)为使该反应的反应速率增大,a. 及时分离出NO气体b. 适当升高温度且平衡向正反应方向移动， 可采取的措施是 s时，c(NO) = 0，随反应的进行，C(NQ)逐渐增大，当达到平衡时，NO2
13、=2 Lc.增大O的浓度 d .选择咼效催化剂 解析：(1)由300 C升至350 C时，K值减小，说明升温平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应。(2)由平衡体系2NO(g) + Q(g)，、2NO(g)知，NQ为生成物，在00.007 mol2l=0.006 5 mol L 1,故表示NO浓度变化的曲线为v(NO)= n陌V- t0.02 mol 0.008 mol2 L x 2 s=3.0 x 10 3mol L1-s 1。贝U v(O2)= -v(NO) = 1.5 x 103mol L1s 1。(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态； 由于该反应是
14、反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡，容器内密度始终保持不变，故 d项无法说明该反应是否达到平衡状态。(4)a项能使反应速率减慢，平衡正移，故a项错误；b项能使反应速率加快，平衡逆移，故b项错误；c项能使反应速率加快，平衡正移，故 c项正确；d项能使反应速率加快，但对平衡无影响，故d项错误。2NQ 31 1答案：) N02O2 放 (2)b1.5 x 10 mol L s (3)bc(4)c19. (13分)工业合成
15、氨与制备硝酸一般可连续生产，生产流程如下:1111空弐1覧応炉一高温(1) 工业生产时，制取氢气的一个反应为COF HO(g) 高CO+ H。 某温度下，往1 L密闭容器中充入0.2 mol CO和0.3 mol水蒸气。反应建立平衡后，体系中出=0.12 mol jT。该温度下此反应的平衡常数K=。 保持温度不变，向上述平衡体系中再加入0.1 mol CO，当反应重新建立平衡时，水蒸气的总转化率 a (出0)=。(2) 合成塔中发生的反应为N2(g) + 3H2(g)，2NH(g)冰0。下表为不同温度下该T/KT1573T2&(mol L -1) - 2 :1.00 X 102.45 X 10
16、1.88 X 103反应的平衡常数。由此可推知，表中Ti(填“ ”、“”或“ =” )573 K。(3) NH3和02在铂系催化剂作用下从145 C就开始反应：4NH(g) + 5Q(g)，： 4N0(g)+ 6H2O(g) H=- 905 kJ mol “。不同温度下NO的产率如图所示。温度高于900 C时，NO产率下降的原因是推荐精选K12资料推荐精选K12资料 吸收塔中反应为 3NO+ HbO2HNO+ NO从生产流程看，吸收塔中需要补充空气，其原因是解析：(1)根据平衡时氢气的浓度及加入的水蒸气与一氧化碳的量可以求得平衡时其他物质的浓度：CO = 0.08 mol L -1、H2O =
17、 0.18 mol L -1、CO2 = 0.12 mol L -1,计 算其平衡常数 K= 1。根据相同温度下平衡常数不变， 可得平衡时各种物质的浓度都是 0.15 mol L -1。(2)合成氨为放热反应，温度降低，平衡右移，故温度越低，平衡常数越大。(3)氨氧化反应属于放热反应， 温度升高，平衡左移，温度低于900 C时，没有达到平衡，900 C 时达到平衡，温度高于 900 C时，平衡左移，NO浓度降低。(4)充入空气，生成的 NC与氧 气结合为二氧化氮，平衡右移，可提高原料的利用率。答案：150%(2)(3) 温度高于900 C时，平衡向左移动充入空气，NC转化为NO,平衡右移，有利
18、于提高原料的利用率20. (13分)在某一容积为 2 L的密闭容器内，加入 0.8 mol的H2和0.6 mol的12,在 一定的条件下发生如下反应：H2(g) + l2(g)2HI(g)Q C0)反应中各物质的浓度随时间变化情况如图所示：(1) 该 反 应 的 化 学 平 衡 常 数 表 达 式 为根据图中数据，反应开始至达到平衡时，平均反应速率 v(HI)约为 反应达到平衡后，第8 min时:若升高温度，化学平衡常数 K(填“增大”、“减小”或“不变”),HI浓度的变化正确的是 (用图中ac的编号回答)。推荐精选K12资料推荐精选K12资料推荐精选K12资料推荐精选K12资料678910
19、if min若加入丨2, H2浓度的变化正确的是 (用图中df的编号回答)。(4) 反应达到平衡后，第 8 min时，若把容器的容积扩大一倍，请在图中画出8 min后HI浓度的变化情况。c/mtil * L-10.5HT推荐精选K12资料推荐精选K12资料推荐精选K12资料推荐精选K12资料67 H 910 x/fnin解析：(1)化学反应的平衡常数等于各生成物的平衡浓度的化学计量数次幕之积与各反2应物的平衡浓度的化学计量数次幕之积的比值：K=甘畔 。(2)平均反应速率v(HI)H2l 2I d- jul3 min-1=0.167 mol Lmin- 1O (3)因为正反应是放热反应，升高温度平衡将逆向移动，所以化学平衡常数K值必定减小，HI浓度也减小；若加入 丨2,平衡正向移动,H2浓度减小。(4)因为该反应前后化学计量数相等，所以，当反应达到平衡后将反应容器容 积扩大一倍，平衡不会发生移动，浓度减小一半。2HI答案：(1) K= H2i21 1(2) 0.167 mol L min(3) 减小 cf如图：c/mol L110.2 01推荐精选K12资料
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