广西专用2023年高考化学一轮复习课时规范练20化学反应的方向和限度含解析苏教版.pdf
课时规范练2 0化学反应的方向和限度(时间:4 5 分钟 满分：1 0 0 分)一、选择题(本题共8小题,每小题6 分，共 4 8 分,每小题只有一个选项符合题目要求)1 .下列过程属于牖增加的是()。A.一定条件下,水由气态变成液态B.工业上合成氨C.将散落的火柴放入火柴盒D.固态碘升华答案:|D瓯 焙增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。水由气态变成液态是嫡减小的过程,A不符合题意;工业合成氨的反应为N2+3 H2-2N1 1 3,该反应为嫡减小的过程,B不符合题意;将散落的火柴放入火柴盒是燃减小的过程,C不符合题意；固态碘升华属于端增加的过程,D符合题意。2.下列说法错误的是()。A.同一物质在气态时燃值最大,液态时次之,而固态时嫡值最小B.硝酸镀溶于水吸热,说明其溶于水不是自发的过程C.不借助外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能量状态转变为低能量状态D.由能量判据和燧判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程答案:|B疑 而 虽然硝酸镀溶于水吸热,但因为体系的端增大,故在常温下也能自发进行。3 .已知某密闭容器中存在下列平衡:C O(g)+H Q(g)一 C O z(g)+H 2(g),其他条件不变,平衡时c(C 0”与温度力的关系如图所示。下列说法错误的是()。A.平衡状态1与。相比，平衡状态4的 c(C 0)较小B.在友时，点的反应速率：(逆)r(正)C.反应 C O (g)+I12O (g)=C O?(g)+H2(g)的 A 殳0D.若 自、上时的平衡常数分别为小、股 则 8色答案:|A碑而由题图可知题给反应正反应吸热,C项正确。升高温度平衡正向移动,c o浓度减小,所以力点C 0 浓度大,A项错误。由于七时反应进行到状态D,c(C 02)高于平衡浓度,所以反应向逆反应方向进行，则一定有武正)e(逆)，B项正确。由于正反应是吸热反应,升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大,故4色,D项正确。4.P C 1 3 和 P C P 都是重要的化工原料。将 P C h(g)和 C k(g)充入容积不变的2 L 密闭容器中,在一定条件下发生反应P C 1 3(g)+C 1 2(g)L P C h(g),并 于 1 0 mi n时达到平衡。有关数据如下:物质P C l3(g)c i2(g)P C l5(g)初始浓度/(mol -L1)2.01.00平衡浓度/(mol !?)CiC20.4下列判断不正确的是()。A.1 0 mi n 内，r(C1 2)=0.04 m ol ,L 1,m i n 1B.升高温度(7%)，反应的平衡常数减小,平衡时P CL 的 物 质 的 量 变 化/C.当容器中Cl z为 1.2 m ol 时,反应达到平衡D.平衡后移走2.0 m ol PS和 1.0 m ol Ck,相同条件下再达平衡时，c(P Cb)0.2 m ol L1答案:|B解析:O m i n内，P Cb 的浓度变化量为0.4m ol L ：故 C L 的浓度变化量为0.4m ol 一 所 以八Ck)=0.04m ol -m i n A项正确。升高温度(尔及)，反应的平衡常数减小，说明正反应为放热反应,高温不利于反应向正反应方向移动,P Cb 的物质的量变化较小，比值大于1,B 项错误。平衡时C h 的浓度为0.6 m ol -L 体积为2L,故 C h 为 1.2 m ol,C 项正确。平衡后移走2.O m ol P Ch 和1.O m ol CL,压强减小,平衡逆向移动,相同条件下再达平衡时，c(P Cl s)0.2 m ol L ,D项正确。5 .已知反应:CO(g)+CuO(s)=(g)+Cu(s)和反应:H2(g)+CuO(s)一 Cu(s)+H Q(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为人和酶该温度下反应:CO(g)+H Q(g)=C02(g)+H z(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()。A.反应的平衡常数瓜=幽:黑B.反应的平衡常数 a2C.对于反应，恒容时,温度升高,也浓度减小，则该反应的熔变为正值D.对于反应,恒温恒容下,增大压强,上浓度一定减小答案:|B瓯 在书写平衡常数表达式时,固体表示在平衡常数表达式中为1,A 项错误。由于反应=反应-反应,因此平衡常数K j B 项正确。反应中，温度升高,H z浓度减小，则平衡左移,即逆反应为2吸热反应,正反应为放热反应,因此A/0,C 项错误。对于反应,在恒温恒容下,增大压强,若充入惰性气体，则平衡不移动,上的浓度不变,D 项错误。6 .下列说法正确的是()。A.A/AO.A SO的反应在温度低时不能自发进行B.NH 4H C0：Ks)-NH 3(g)+H 2 0(g)+C02(g)庐+1 85.5 7 k J-m ol 能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.焰变和燧变都与反应的自发性有关,因此焰变或牖变均可单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向答案:|B解析:6 以0、A SO的反应，於/5 K0,在任何温度下都能自发进行,A 项错误。及0、A S O,反应能自发进行说明止7 As 0,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B 项正确。反应能否自发进行需要由焰变、端变和温度共同决定,C项错误。在其他条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态和化学反应的方向,D 项错误。7 .一定温度下，在一个容积为1 L的密闭容器中，充 入 1 m ol H z(g)和 1 m ol k(g),发生反应H 2(g)+L(g)12Hl(g),经充分反应达到平衡后,生成的H I(g)占气体体积的5 0%,该温度下,在另一个容积为2 L的密闭容器中充入1 m ol H I(g)发生反应H I(g)T H 2(g)+；L(g),则下列判断正确的是()。A.后一反应的平衡常数为1B.后一反应的平衡常数为0.5C.后一反应达到平衡时,乂的平衡浓度为0.2 5 m ol -L1D.后一反应达到平衡时,【I I (g)的平衡浓度为0.5 m ol -L 1答案:|B解析：|前一反应达平衡时C(H 2)=C(I，=0.5 m ol L c(H I)=l m ol -L 则平衡常数4=-(H2)(12)r-=4,而后一反应的平衡常数后一 ；=-L=0.5,A 项错误,B 项正确。设后一反应达平0.5x0.5(HI)V 11 I衡时 c(H 2)=Amo l ，则平衡时 c(I2)=Amo l L-1,c(H l)=(O.5-2 x)mo l L,凡-八一=0.5,解得A=0.1 2 5,故平衡时 C(H2)=0.1 2 5 mo l L c(H I)=O.2 5 mo i !?,C、D 项错误。8.(2 0 2 0 四川成都高三模拟)一密闭容器中存在反应:2 Fe 3 O K s)-6 Fe 0(s)+0 K g)A 实验测得平衡时Fe3O,的转化率a随温度和压强的变化如图所示。下列说法正确的是()。2 000 2 100 2 200 2 300 TlA.该反应的Z K OB.压强 p piC.将 0 2 不断分离出去可以提高Fe Q,的转化率D.a、人两点的平衡常数大小：(正答案:|c解析:|由图示可知,温度升高,Fe s O,的a增大,说明平衡向正向移动，则正向为吸热反应，则殳0,故 A 项错误。相同温度下，增大压强,平衡向体积减小的方向移动，平衡逆向移动,Fe：O 的。减小,a(g)起始物质的量/mo l 1 0 0转化物质的量/mo l 0.2 0.1 0.1a点物质的量/mo l 0.8 0.1 0.1此时Si HC h、Si Hk、Si C L的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,Y=_吧_=随 区 1.2 8-1.3。(逆)逆 SiH2cI?SiCl4 0.1x0.11 0.(2 0 2 0 广西玉林、柳州高三模拟)(1 8 分)机动车尾气和燃煤产生的烟气是目前城市空气污染的重要来源。N O 和 C 0 均为汽车尾气的成分,这两种气体在催化转换器中发生反应:2 N 0(g)+2 C 0(g)2 C 0 z (g)+N 2(g)H=a kJ,mo l 。(D C O 可用于炼铁，己知：F e203(s)+3 C (s)=2Fe(s)+3 C 0 (g)生+4 8 9.0 kJ mo l 1C(s)+C 0 2(g)-2 C 0(g)片+1 72.5 kJ mo f1则 C O 还原F e Q 的热化学方程式为。在一定温度下，将 1.2 mo l N O、1.0 mo l C O 气体通入固定容积为2 L 的密闭容器中，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。c/(mol20 25 Z/min0 2 0 mi n C O?的平均速率r(C 02)=_ _ _ _ _ _ _ _,C O 的转化率为_ _ _ _ _ _ _ _。(3)下 列 能 够 说 明 该 反 应 已 经 达 到 平 衡 的 是(填 字 母)。A.该容器内压强不再改变B.上 述 反 应 的 焙 变 不 变C/(N 0)=2 H N 2)D.混合气体的密度不再变化(4)若保持反应体系的温度不变,2 0 m in 时再向容器中充CO、CO,各 0.2 m o l,化学平衡将(填“逆向”“正向”或“不”)移动。重新达到平衡后，该 反 应 的 化 学 平 衡 常 数 为(结 果保留2 位有效数字)。|:|(1)F e20 3(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3C02(g)沪-2 8.5 k J -m o l1(2)0.0 1 m o l ,L 1,m in 40%(3)A 逆 向 0.2 8解析:|(1)已知:F ez O s(s)+3C(s)=2Fe(s)+3C0(g)=+48 9.O k J m o l C(s)+C02(g)=2 C0(g)A =+1 72.5k J m o l1 由-X3,得到热化学方程式:F e2 0 3(s)+3C0(g)=2 F e(s)+3C0 2(g)/片-2 8.5k J m o l c(2)由图示可知 0 2 0 m in 内 c(N 0)=0.2 m o l ,L 所以 (N O)：、=0.O l m o l ,L _1,m in 同一反20min应中物质的反应速率之比等于化学计量数之比,所以r(C02)-r(N 0)=0.O l m o l L 1-m in c(N 0)=0.2 m o l L1,则 A c(C0)=0.2 m o l L 容器容积为 2 L,所以 CO 的转化率为2l.xo.2mnl-L X 1 0 0%=4 0%oImol(3)该反应前后气体化学计量数之和不相等,所以未达到平衡时容器内气体总物质的量会变,容器恒容,则压强会变,所以压强不再改变说明反应达到平衡,故A项正确。反应是否达到平衡并不影响反应的焙变,故B项错误。反应达到平衡时正反应速率等于逆反应速率,但选项中没有指明各物质的速率是正反应速率还是逆反应速率,故C 项错误。反应物和生成物均为气体,所以整个过程中气体的总质量不变,容积恒定,则密度一直不变,故1)项错误。(4)初始投料为 1.2 m o iN O、1.O m o l CO,容器容积为 2 L,则 c(N 0)=0.6m o l L-1,c(C0)=0.5m o l 匚;据图可知平衡时 c(N 0)=0.6m o l ,L A c(N 0)=0.2 m o l ,L 根据方程式可知 A c(C0)=0.2 m o l L,c(C02)=0.2 m o l ,L A c(N2)=0.I m o l L ,所以平衡时各物质的浓度为 c(N O)=0.4m o l L,c(C0)=0.3m o i L c(CO2)=O.2 m o l L c(N2)=0.I m o l L 则该温度下平衡常数为T 黑2：产o.2 8,充入CO、CO 洛 0.2 m o l 后,容器容积为2 1,所 以 c(CO)=O.4m o l L,c(C02)=0.3m o l -L-1,此 时 安 空=0.35 0.2 8,所以平衡逆向移动;温度不变平衡常数不变,平衡常0.4 x O.4数为0.2 8。11.(1 8 分)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：正丁烷(C,H1 0)脱氢制1-丁烯(CM)的热化学方程式如下：C M。(g)=C M(g)+&(g)H 已知:CM o(g)+如(g)=C弧(g)+上0 (g)A =-1 1 9 k J m o l 1H 2 (g)+；。2 (g)=压 0 (g)A=-2 42 k J m o l-1反应的为 k j-m o l o 图(a)是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x(填“大于”或“小于”)0.1；欲使丁烯的平衡产率提高，应 采 取 的 措 施 是(填 字 母)。A.升高温度 B.降低温度C.增大压强 D.降低压强 倒 气)/(丁 烷)图(b)206805O005 456041X204540353025201510504反 应 温 度/图(c)答案:解析:(2)丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器(氢气的作用是活化催化剂)，出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图(b)为丁烯产率与进料气中(氢气)/(丁烷)的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是。(3)图(c)为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烧类化合物。丁烯 产 率 在 5 90 之前随温度升高而增大的原因可能是_；5 90 之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是 o(1)+12 3 小于 A D(2)原料中过量比会使反应平衡逆向移动,所以丁烯转化率下降(3)5 90 前升高温度,反应平衡正向移动 升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多更高温度导致C M。裂解生成更多的短碳链烬,故丁烯产率快速降低(D 根据盖斯定律，式-式 可 得 式,因 此 A=T 19k J -mol +2 4 2 k J -mol=+12 3 k J -mol ,由图(a)可以看出,温度相同时，由 0.I MPa 变化到二Pa,丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，由于反应是气体物质的量增大的反应,压强越小平衡转化率越大,所以x的压强更小,x 0.1。由于反应为吸热反应，所以温度升高时，平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大，因此A项正确,B项错误。由于反应是气体物质的量增大的反应,加压时平衡逆向移动,丁烯的平衡产率减小，因此C项错误,D项正确。(2)凡是反应的产物，增大 会 促使平衡逆向移动,从而降低丁烯的产率。(3)5 90 之前,随温度升高,反应速率增大,反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,生成的丁烯会更多。温度超过5 90,更多的丁烷裂解生成短链煌类,导致丁烯产率快速降低。
