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1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.第二单元化学反应的方向与限度一、单项选择题1.下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A.2N2(g)+O2(g)===2N2O(g)ΔH=163kJ·mol-1B.Ag(s)+12Cl2(g)===AgCl(s)ΔH=-127kJ·mol-1C.HgO(s)===Hg(l)+12O2(g)ΔH=91kJ·mol-1D.H2O2(l)===12O2(g)+H2O(l)ΔH=-98kJ·mol-1解析:选D。对于A项,ΔH0,ΔS0,在任何温度下,ΔH-TΔS0,即任何温度下反应都不能自发进行;对于B项,ΔH0,ΔS0,在较低温度下,ΔH-TΔS0,即低温下反应能自发进行;对于C项,ΔH0,ΔS0,若使反应自发进行,即ΔH-TΔS0,必须升高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;对于D项,ΔH0,ΔS0,在任何温度下,ΔH-TΔS0,即在任何温度下反应均能自发进行。2.下列有关化学平衡常数的描述中正确的是()A.化学平衡常数的大小取决于化学反应的内因,与其他外界条件无关B.相同温度下,反应A+BC与反应CA+B的化学平衡常数相同C.反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH0的化学平衡常数随温度升高而增大D.反应A(g)+B(g)2C(g)的平衡常数表达式为K=c2(C)c(A)·c(B)解析:选D。化学平衡常数内因由反应物本身的性质决定,外因只受温度影响,A项错;相同温度下,同一反应的正、逆反应的平衡常数互为倒数,一般不相等,B项错;该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,C项错。3.向恒温恒压容器中充入2molNO、1molO2,发生反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是()A.容器体积不再改变B.混合气体的颜色不再改变C.混合气体的密度不再改变D.NO与O2的物质的量的比值不再改变解析:选D。这是一个气体体积变化的反应,恒压条件下,体积不变,则说明达到平衡,2A正确。同理,混合气体密度不变,说明达到平衡,C正确。气体颜色不变,说明c(NO2)不变,反应达到平衡,B正确。NO、O2按化学计量数比投料,反应过程中两者物质的量之比始终为化学计量数之比,D错误。4.在容积可变的密闭容器中,2molN2和8molH2在一定条件下发生反应,达到平衡时,H2的转化率为25%,则平衡时氮气的体积分数接近()A.5%B.10%C.15%D.20%解析:选C。达到平衡时,H2转化的物质的量为8mol×25%=2mol。在一定条件下,N2与H2发生反应:N2+3H2一定条件2NH3起始物质的量/mol280转化物质的量/mol23243平衡物质的量/mol43643同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故平衡时氮气的体积分数为43mol43mol+6mol+43mol×100%≈15%。5.下列说法中,不正确的是()A.常温下,反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔH<0、ΔS<0B.在其他条件不变时,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)转化关系中(如图),纵坐标表示O2的转化率C.在其他条件不变时,向H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡体系中加入催化剂,反应速率加快,I2的转化率不变D.14CO2与碳在高温条件下发生反应:CO2+C2CO,达到化学平衡后,平衡混合物中含14C的微粒有14CO2、14CO、14C解析:选B。A项中该反应为熵减反应,能自发进行,说明是放热反应,正确。B项中提高了O2的含量,使SO2转化率升高,而O2转化率降低,错误。C项中催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,不影响平衡移动,正确。D项说明化学平衡是一种动态平衡,正确。36.(2017·高考天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2℃,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230℃制得高纯镍。下列判断正确的是()A.增加c(CO),平衡正向移动,反应的平衡常数增大B.第一阶段,在30℃和50℃两者之间选择反应温度,选50℃C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)解析:选B。增加c(CO),平衡正向移动,但平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A项错误;第一阶段,50℃时,反应速率较快且Ni(CO)4为气态,能从反应体系中分离出来,B项正确;相同温度下,第二阶段与第一阶段的平衡常数互为倒数,则230℃时,第二阶段的平衡常数K′=5×104,反应进行的程度大,故Ni(CO)4分解率较高,C项错误;该反应达到平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),D项错误。二、不定项选择题7.(2020·泰州模拟)在一定温度下,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH0。改变起始时n(SO2)对平衡时SO3体积分数的影响如图所示。下列说法正确的是()A.SO2的起始量越大,混合气体中SO3的体积分数越大B.a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最大C.a、b、c三点的平衡常数:KbKcKaD.b、c点均为化学平衡点,a点未达平衡且反应正向进行解析:选B。A.根据图像可知SO2的起始量越大,混合气体中SO3的体积分数不一定越大,A错误;B.O2的量一定时,起始时投入的二氧化硫越少,则二氧化硫的转化率越大,a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最大,B正确;C.平衡常数只与温度有关系,a、b、c三点的平衡常数均相等,C错误;D.a、b、c三点均为化学平衡点,D错误。8.在淀粉KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)I-3(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:t/℃515253545K1100841689533409下列说法正确的是()A.反应I2(aq)+I-(aq)I-3(aq)的ΔH04B.其他条件不变,升高温度,溶液中c(I-3)减小C.该反应的平衡常数表达式为K=c(I2)·c(I-)c(I-3)D.25℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689解析:选B。选项A,温度升高,平衡常数减小,因此该反应是放热反应,ΔH0,错误;选项B,温度升高,平衡逆向移动,c(I-3)减小,正确;选项C,K=c(I-3)c(I2)·c(I-),错误;选项D,平衡常数仅与温度有关,25℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡正向移动,但平衡常数不变,仍然是689,错误。9.(2020·南通高三质检)已知NO和O2经反应①和反应②转化为NO2,其能量变化随反应过程如图所示。①2NO(g)N2O2(g)ΔH1,平衡常数K1②N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH2,平衡常数K2下列说法中不正确的是()A.ΔH10,ΔH20B.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡常数K=K1/K2C.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2D.反应①的速率大小决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率解析:选BD。由题图可知,反应①和反应②的反应物总能量均高于生成物总能量,所以ΔH10,ΔH20,A项正确;反应①+反应②得2NO(g)+O2(g)2NO2(g),所以K=K1·K2,ΔH=ΔH1+ΔH2,B项错误,C项正确;反应速率主要取决于慢反应的反应速率,反应②的活化能大于反应①,所以反应②的反应速率小于反应①的,故反应②的速率大小决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反应速率,D项错误。三、非选择题10.无色气体N2O4是一种强氧化剂,为重要的火箭推进剂之一。N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g)ΔH=24.4kJ/mol。(1)将一定量N2O4投入固定容积的真空容器中,下列现象能说明反应达到平衡的是________。a.v正(N2O4)=2v逆(NO2)b.体系颜色不变5c.气体平均相对分子质量不变d.气体密度不变达到平衡后,保持体积不变,升高温度,再次达到平衡时,则混合气体颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由是___________________________________________________________________________________________________________。(2)平衡常数K可用反应体系中气体物质分压表示,即K表达式中用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数表达式:Kp=______________________(用p总、各气体物质的量分数x表示);影响Kp的因素为________。(3)真空密闭容器中充入一定量N2O4,维持总压强p0恒定,在温度为T时,平衡时N2O4分解百分率为α。保持温度不变,向密闭容器中充入等量N2O4,维持总压强在2p0条件下分解,则N2O4的平衡分解率的表达式为________。解析:(1)根据平衡定义,反应达到平衡状态时,2v正(N2O4)=v逆(NO2),a错误;体系颜色不变,说明NO2浓度不变,一定达到平衡状态,b正确;气体质量不变、反应中气体物质的量改变,根据M=m(总)n(总),气体平均相对分子质量为变量,当气体平均相对分子质量不变时,一定达到平衡状态,c正确;气体质量不变、体积不变,ρ=mV,密度为恒量,气体密度不变不一定达到平衡状态,d错误。N2O4(g)2NO2(g)ΔH=24.4kJ/mol,正反应是吸热反应,达到平衡后,保持体积不变,升高温度,平衡正向移动,NO2浓度增大,则混合气体颜色变深。(2)平衡常数表达式为Kp=p总·x2(NO2)x(N2O4);影响平衡常数K的因素是温度,所以影响Kp的因素是温度。(3)设充入的N2O4的物质的量为nmol,维持总压强p0恒定,达到平衡时,N2O4的分解百分率为α,则平衡时的物质的量N2O4为n(1-α)mol,NO2为2nαmol,Kp=p0×2nαn(1+α)2p0×n(1-α)n(1+α)O2(g)===C3H3N(g)+3H2O(g)ΔH=-515kJ/mol②C3H6(g)+O2(g)===C3H4O(g)+H2O(g)ΔH=-353kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大,其原因是____________________________;有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是________________;提高丙烯腈反应选择性的关键因素是__________。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线,最高产率对应的温度为460℃。低于6460℃时,丙烯腈的产率________(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率,判断理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________;高于460℃时,丙烯腈产率降低的可能原因是________(双选,填标号)。A.催化剂活性降低B.平衡常数变大C.副反应增多D.反应活化能增大(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关系如图(b)所示。由图可知,最佳n(氨)/n(丙烯)约为______,理由是__________________________________________________。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为___
本文标题:(江苏选考)2021版新高考化学一轮复习 专题7 化学反应速率与化学平衡 2 第二单元 化学反应的方
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