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高考化学总复习 专题7 第二单元 化学反应的方向和限度随堂检测(含解析) 苏教版
高考化学总复习 专题7 第二单元 化学反应的方向和限度随堂检测(含解析) 苏教版
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2013年高考化学总复习(苏教版):专题7第二单元化学反应的方向和限度随堂检测(含解析)1.中学化学教材中有大量数据,下列是某同学对数据的利用情况,其中正确的是()A.利用沸点数据推测将一些液体混合物分离开来的可能性B.利用反应热数据的大小判断不同反应的反应速率的大小C.利用焓变或熵变的数据单独判断反应是否能自发进行D.利用溶液的pH与7的大小关系,来判断任何温度下溶液的酸碱性解析:选A。反应热数据的大小只能说明反应过程放出或吸收热量的多少,与反应速率的大小没有关系,B错;利用焓变和熵变的复合判据可以判断反应能否自发进行,仅仅利用单一判据+不能判断反应能否自发进行,C错;判断任何温度下溶液的酸碱性,应该根据溶液中c(H)和-c(OH)的相对大小来判断,D错。2.下列有关平衡常数的说法正确的是()26cCO2·cH2A.已知K=,则对应的化学反应可以表示为2CO2(g)+6H2(g)3cH2O·cCH3CH2OHCH3CH2OH(g)+3H2O(g)B.将某浓度的氢氟酸溶液升高温度,氢氟酸的电离平衡常数Ka将变大C.常温下,向纯水中加入碳酸钠,水的电离程度变大,KW变大D.化学平衡常数K与温度有关,随温度的升高,K可能增大,也可能减小或者不变解析:选B。A项将反应物与生成物的位置写反了,错误;弱电解质的电离都是吸热反应,故升温时氢氟酸的电离平衡常数增大,B项正确;水的离子积常数只与温度有关,温度不变,离子积常数不变,C项错误;任何化学反应都伴随着能量的变化,即要么是吸热反应,要么是放热反应,故升高温度,化学平衡一定移动,化学平衡常数一定发生变化,D项错误。3.(2012·延安高三调研)在恒温、恒压下,amolA和bmolB在一个容积可变的容器中发生反应:A(g)+2B(g)2C(g),一段时间后达到平衡,生成nmolC。则下列说法中正确的是(双选)()A.物质A、B的转化率之比为b∶2anB.起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a+b)∶(a+b-)2C.当2v正(A)=v逆(B)时,反应一定达到平衡状态D.充入惰性气体(如Ar),平衡向正反应方向移动解析:选AC。根据化学方程式,A、B转化的物质的量分别为0.5nmol、nmol,故A、B的转0.5nn化率之比为∶=b∶2a,A对;由于该反应在恒温、恒压下进行,因此起始时和平衡时容ab器中的压强之比为1∶1,B错;当2v正(A)=v逆(B)时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C对;充入惰性气体(如Ar),由于保持恒压,则容器体积增大,平衡向气体分子数增多的方向(逆反应方向)移动,D错。4.(2012·皖南八校联考)某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示,下列说法正确的是()-1-\nA.该反应为吸热反应B.当反应达到平衡时,降低温度,A的转化率减小C.升高温度平衡常数K增大;压强增大,平衡向正反应方向移动D.加入催化剂,反应速率增大,E1减小,E2减小,反应热不变解析:选D。由图中的信息可知反应后能量降低,故为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,A的转化率提高,升高温度,平衡向逆反应方向移动,K减小,故A、B、C错误;加入催化剂,可以降低反应的活化能,故D正确。5.工业上合成甲醇一般采用下列反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0,下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K):温度/℃250350-1-2K/(mol·L)2.041x(1)下列符合表中的平衡常数x的数值是________(填序号)。a.0b.0.012c.32.081d.100(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:c(CO)c(H2)c(CH3OH)-1-10min0.8mol·L1.6mol·L0-1-12min0.6mol·Ly0.2mol·L-1-1-14min0.3mol·L0.6mol·L0.5mol·L-1-1-16min0.3mol·L0.6mol·L0.5mol·L在2min到4min内,用H2表示的平均反应速率为______。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2min时改变了反应条件,改变的条件可能是________(填序号)。a.使用催化剂b.降低温度c.增加H2的浓度解析:(1)ΔH<0,所以正反应为放热反应,故平衡常数随着温度的升高而降低,x<2.041,而且因为是可逆反应,平衡常数不可能为0。-1(2)根据表格中CO或CH3OH的浓度可知y=1.2mol·L,所以在2min到4min内,用H2表-1-1-1-1示的平均反应速率为(1.2mol·L-0.6mol·L)/(4min-2min)=0.3mol·L·min;0.8-0.34min时,反应已达到平衡,故CO的转化率为×100%=62.5%;开始2min内的0.8反应速率比2min到4min的反应速率小,故从第2min开始可能使用了催化剂。答案:(1)b-1-1(2)0.3mol·L·min62.5%a91.(2010·高考北京卷)某温度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=。该温4度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/(mol/L)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol/L)0.0100.0100.020下列判断不.正确的是()A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.012mol/LD.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢解析:选C。本题考查化学平衡常数及转化率的计算,意在考查考生对数据的分析和处理能力。设平衡的甲中CO2的转化浓度为xmol/L,则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.01-x×xx)mol/L、(0.01-x)mol/L、xmol/L、xmol/L,根据平衡常数K=0.01-x×0.01-x90.006=,解得x=0.006,则甲中CO2的转化率为×100%=60%,由于乙相对于甲增大了c(H2),40.01-2-\n因此CO2的转化率增大,A项正确;设平衡时丙中CO2的转化浓度为ymol/L,则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为(0.02-y)mol/L、(0.02-y)mol/L、ymol/L、ymol/L,根据平衡常y×y90.012数K==,解得y=0.012,则丙中CO2的转化率为×100%=0.02-y×0.02-y40.0260%,B项正确;平衡时甲中c(CO2)=0.01-0.006=0.004mol/L,丙中c(CO2)=0.02-0.012=0.008mol/L,C项错误;反应开始时,丙中反应物浓度最大,反应速率最快,甲中反应物浓度最小,反应速率最慢,D项正确。2.(2011·高考江苏卷)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):反应时间/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是(双选)()-1-1A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1mol·L·minB.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,达到新平衡时,n(CO2)=0.40molC.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大D.温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应解析:选BC。对各选项分析如下:A项反应在t1min内的平均速率是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。B项因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O,与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO效果是一致的,达到平衡时,n(CO2)=0.40mol。C项保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。D项原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应为放热反应。3.(2011·高考浙江卷)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。A.2v(NH3)=v(CO2)B.密闭容器中总压强不变C.密闭容器中混合气体的密度不变D.密闭容器中氨气的体积分数不变②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。-3-\n若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”“减少”或“不变”)。④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH______0(填“>”“=”或“<”),熵变ΔS____0(填“>”“=”或“<”)。(2)已知:NH2COONH4+2H2ONH4HCO3+NH3·H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基-甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如下图所示。⑤计算25.0℃时,0~6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率:__________。⑥根据图中信息,如何说明该水解反应速率随温度升高而增大:________________________________________________________________________。解析:(1)①根据化学平衡状态判断标志是v正=v逆,各组分浓度不再发生变化,由NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)可见该反应为不等体积变化(即反应物和生成物气体分子数不相同),可以得恒容状态下压强不变或混合气体密度不变时,反应即达到平衡状态,但上述反应中反应物无气体参加,因此生成物中各组分气体体积分数恒定不变。-3-1-3-14.8×10mol·L4.8×10mol·L2×22-②根据K=c(NH3)·c(CO2)=3·3≈1.6×108-13(mol·L)。③由NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)正反应气体分子数增加,增大压强平衡向逆反应方向移动。④由表中数据可以得出温度升高,压强增大,即随着温度的升高,平衡向正反应方向移动,因此正反应是吸热反应,所以ΔH>0;根据NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),正反应是生成物气体分子数增多的反应,所以ΔS>0。-1-1Δc2.2mol·L-1.9mol·L-1-1⑤根据v=得到v==0.05mol·L·min。Δt6min⑥由图像数据可以得出,用不同初始浓度、不同温度下的平均反应速率的大小来说明:如25℃时反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大。21cc422-3-13-答案:(1)①BC②K=c(NH3)·c(CO2)=33=×(4.8×10mol·L)≈1.6×10278-13(mol·L)③增加④>>-1-1(2)⑤0.05mol·L·min⑥25℃时反应物的起始浓度较小,但0~6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大-4-
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