1、章末综合检测(七)学生用书单独成册(时间:45分钟;满分:100分)一、选择题(本题包括9个小题,每小题5分,共45分)1下列说法正确的是()AH0的反应在温度低时不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D化学反应的限度不可以通过改变条件而改变解析:选B。A项,GHTS,当H0时,G恒小于0,任何温度下反应均能自发进行,错误;B项,该反应H0,反应方程式左边为固体、右边为气体,混乱度增大是该反应自
2、发进行的主要因素,正确;C项,焓变和熵变必须同时作为反应自发性的判据,错误;D项,通过改变影响化学平衡移动的条件可以改变化学反应的限度,错误。2(2016衡水高三模拟)某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对A2(g)3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量)。下列判断正确的是()A在T2温度下n(A2)不变时达到平衡,AB3的物质的量大小为cbaB若T2T1,则正反应一定是放热反应C达到平衡时A2的转化率大小为bacD若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为v(d)v(b)解析:选A。A项,在T2温度下n(A2)不变时
3、达到平衡,增加B2的量平衡向正反应方向移动,导致生成物的物质的量增大,正确。B项,若T2T1,升高温度,生成物的体积分数增大,平衡向正反应方向移动,所以正反应一定是吸热反应,错误。C项,当A2的物质的量一定时,B2的物质的量越大,A2的转化率越大,故达到平衡时A2的转化率大小为cba,错误。D项,温度越高,反应速率越大,若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为v(d)0BSO2转化率:abcC化学反应速率:cba D平衡常数K:bca解析:选C。A项,b点c(SO3)达到最大值,故b点为反应平衡点,c点为升温后平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应;B项,SO2转化率:bca;C项,温度越
4、高,化学反应速率越快;D项,温度升高,平衡逆向移动,故平衡常数K:abc。5.25 时,在含有Pb2、Sn2的某溶液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)Pb2(aq)Sn2(aq)Pb(s),体系中c(Pb2)和 c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2)增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2)变小C升高温度,平衡体系中c(Pb2)增大,说明该反应H0D25 时,该反应的平衡常数K2.2解析:选D。由于铅是固体状态,往平衡体系中加入金属铅后,平衡不移动,c(Pb2)不变;往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后
5、,平衡向左移动,c(Pb2)变大;升高温度,平衡体系中c(Pb2)增大,平衡向左移动,说明该反应是放热反应,即H0;25 时,该反应的平衡常数K2.2,故D项正确。6.密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)bB(g)cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,混合气体中B的质量分数w(B)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是()AT1T2,p1c,正反应为吸热反应BT1T2,p1p2,abc,正反应为吸热反应CT1p2,abT2,p1p2,abc,正反应为放热反应解析:选B。当图像中有三个变量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,这叫做“定一议二”。解答该题要综
6、合运用“定一议二”和“先拐先平”的原则。由(T1,p1)和(T1,p2)两条曲线可以看出:温度相同(T1),但压强为p2时达到平衡所需的时间短,即反应速率大,所以p2p1;压强较大(即压强为p2)时对应的w(B)较大,说明增大压强平衡逆向移动,则abT2;温度较高(即温度为T1)时对应的w(B)较小,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应。7温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:t/s050150 250350n(PCl3)/mol00.160.190.200
7、.20下列说法正确的是()A反应在前50 s的平均速率v(PCl3)0.003 2 mol/(Ls)B保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)0.11 mol/L,则反应的Hv(逆)D相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%解析:选C。A项,v(PCl3)0.001 6 mol/(Ls),错;B项,从表中看,平衡时PCl3为0.20 mol/2 L0.1 mol/L,升高温度时,PCl3的浓度增大,即平衡正向移动,说明正反应为吸热反应,错;C项,原平衡时,K0.025,相同温度下,起始时向容器中充入物质后,Q
8、c0.02,因为Qcv(逆),正确;D项,题干中充入1.0 mol PCl5,相当于充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,平衡时各组分的量相等,则PCl3的转化率为100%80%,现充入2 mol PCl3和 2 mol Cl2,可看作是两部分平衡后再加压,加压向体积减小的方向移动,即逆向移动,PCl3的转化率应增大,错。8在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)b(g)2c(g)H10,A错误;600 K时,Y点表示的甲醇平衡转化率偏高,反应逆向进行,v正v逆,B错误;由图可知,从Y点到Z点应升高温度,C错误;t1时,甲醇的平衡转化率为0.9,平衡常数为K8.1,
9、D正确。二、非选择题(本题包括4个小题,共55分)10(12分)水煤气是重要燃料和化工原料,可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H。(1)写出该反应的平衡常数表达式:K_,已知:K(300 )K(350 ),则该反应是_热反应。(2)上述反应达到平衡后,增加H2O(g)的量,则C(s)的物质的量_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)下列说法一定能判断上述反应达到平衡的是_。A消耗1 mol H2O(g)同时生成1 mol H2B容器内混合气体的总质量不变C恒温恒容时容器内气体的压强不变DH2O(g)、CO(g)、H2(g)三种气体的浓度之比为111E恒温恒
10、容时容器内气体的密度不变(4)上述反应在t0时刻达到平衡,在t1时刻改变某一条件后正反应速率v(正)随时间的变化如图所示,填出对应的编号。缩小容器体积:_。降低温度:_。(5)一定温度下,三个容器中均进行着上述反应,各容器中炭足量,其他物质的物质的量浓度及正、逆反应速率关系如表所示。请填写表中相应的空格。容器编号c(H2O) (molL1)/c(CO)/ (molL1)c(H2)/ (molL1)v(正)、v(逆)比较0.060.600.10v(正)v(逆)0.120.20_v(正)v(逆)0.100.200.40v(正)_v(逆)解析:(1)平衡常数表达式要用气体的物质的量浓度表示。K(30
11、0 )K(350 ),即升温,K增大,说明平衡向正反应方向移动,所以正反应是吸热反应。(2)反应达到平衡后,增加H2O (g)的量,平衡向右移动,使C(s)的物质的量减小。(3)判断反应是否达到平衡状态,主要看反应的正、逆反应速率是否相等、反应混合物中各成分的浓度是否发生变化等方面,可知B、C、E项正确。(4)缩小容器体积意味着增大压强,化学反应速率加快,平衡逆向移动,b是正确的;降低温度,化学反应速率减小,平衡逆向移动,f是正确的。(5)、中v(正)v(逆),达到了化学平衡状态,化学平衡常数K1,列式计算,可知处应为0.60;中Qc0.8v(逆)。答案:(1)吸(2)减小(3)BCE(4)b
12、f(5)0.6011(14分)已知2A2(g)B2(g)2C3(g)Ha kJmol1(a0),在一个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2,在500 时充分反应达平衡后C3的浓度为w molL1,放出热量b kJ。(1)a_b(填“”“”或“”“”或“”“”或“(2)减小(3)abc(4)bc(5)c(6)由于始终保持较大压强,故反应物的转化率较高,生成C3比恒容时多,则放出热量也多12(14分)面对目前世界范围内的能源危机,甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛的应用前景。(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H190 k
13、Jmol1CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H241 kJmol1写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:_。(2)在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。p1_p2(填“大于”“小于”或“等于”);在其他条件不变的情况下,再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”,下同),平衡常数_。(3)已知在T 时,CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数K0.32,在该温度下,已知c始(CO)1 molL1,c始(H2
14、O)1 molL1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应_(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是_。此时v正_v逆(填“”“”或“”)。解析:(1)由盖斯定律,化学方程式得CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)HH1H290 kJmol1(41 kJmol1)49 kJmol1。(2)由图像可知,相同温度下,p2时CO的转化率大于p1时CO的转化率,由化学方程式可知,增大压强平衡右移,故p1p2;在其他条件不变的情况下,再增加a mol CO与2a mol H2,相当于增大压强,平衡右移,故CO的转化率增大;由于温度不变,故其平衡常数不变。(3)0.012 3v逆。答案:
15、(1)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H49 kJmol1(2)小于增大不变(3)没有此时0.012 313(15分)(2014高考浙江卷)煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低了脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g) CO2(g)H1218.4 kJmol1(反应) CaSO4(s)4CO(g)CaS(s)4CO2(g)H2175.6 kJmol1(反应)请回答下列问题:
16、(1)反应能够自发进行的反应条件是_。(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度 c(B),则反应的Kp_(用表达式表示)。(3)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应和是否同时发生,理由是_。(4)图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线。则降低该反应体系中SO2生成量的措施有_。A向该反应体系中投入石灰石B在合适的温度区间内控制较低的反应温度C提高CO的初始体积百分数D提高反应体系的温度(5)恒温恒容条件下,假设反应和同时发生,且v1v2,请在图2中画出反应体系中c(SO2
17、)随时间t变化的总趋势图。解析:(1)反应的正反应是气体总分子数增加的反应,则有S0,又知H0,该反应若能自发进行,说明HTSc(SO2)且c(SO2)0,则反应、同时发生。(4)由图1可知,CO的初始体积百分数越大、温度越低,CaS的质量百分数越大,即反应进行的程度越大,则反应产生的SO2就会越少,故B、C项正确,D项错误。向反应体系中投入石灰石,因CaCO3SO2CaSO3CO2,也会减少SO2的产生,A项正确。(5)因反应与同时进行,且v1v2,反应首先达到平衡状态,在建立平衡的过程中,c(SO2)逐渐增大。由于反应在进行的过程中,c(CO2)会逐渐增大,又会导致反应平衡逆向移动,c(SO2)又会逐渐减小。据此可画出c(SO2)随时间t变化的总趋势图。答案:(1)高温(2)(3)如果气相中SO2和CO2两种气体的浓度之比随时间发生变化,则表明两个反应同时发生(4)ABC(5)