1、单元质检卷七化学反应的方向、限度与速率(时间:45分钟满分:100分)单元质检卷第14页一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.(2015贵州贵阳期末)下列说法正确的是()A.固体溶解是熵减的过程B.可以只根据焓变来判断反应进行的方向C.放热且熵减小的反应一定能自发进行D.判断一个反应能否自发进行,应综合考虑该反应的焓变和熵变答案:D解析:A项,固体溶解,熵增,错误;B项,反应进行的方向应该依据综合判据进行分析,不能只看焓变,错误;C项,熵减的反应在温度较高时不一定有自发性,错误。2.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(
2、s)H0,若015 s内c(HI)由0.1 molL-1降到0.07 molL-1,则下列说法正确的是()A.015 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.001 molL-1s-1B.c(HI)由0.07 molL-1降到0.05 molL-1所需的反应时间小于10 sC.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快答案:D解析:I2为固态,故不能用它表示化学反应速率,A项错误;v(HI)=0.002 molL-1s-1,若反应仍以该速率进行,则t=10 s,但随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢,所用时间应大于10 s,B项错误;升高温度,
3、正、逆反应速率均加快,C项错误;减小反应体系的体积,从而增大了压强,化学反应速率将加快,D项正确。3.已知:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)H=-25 kJmol-1某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1 L的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:物质CH3OHCH3OCH3H2Oc/(molL-1)0.81.241.24下列说法中正确的是()平衡后升高温度,平衡常数400平衡时,CH3OCH3=1.6 molL-1平衡时,反应混合物的总能量减少20 kJ平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率增大此时刻反应达到平衡
4、状态平衡时CH3OH的浓度为0.08 molL-1A.B.C.D.答案:B解析:因为正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,错;根据表格数据可知,反应转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24 molL-1,此时CH3OH的浓度为0.8 molL-1,根据Q=,将各物质的浓度代入可得,Q2.40,M的状态未知,则下列描述一定达到平衡的标志是()当物质M、N、P的体积分数比为111时混合气体的密度不变时体系的温度不变时反应速率2v正(N)=v逆(Q)时体系的压强不变时气体的平均相对分子质量不变时A.B.C.D.答案:B解析:M、N、P的体积分数保持不变可以说明达平衡,但比值为111,不能说
5、明达平衡,错误;若M为气体,混合气体的密度始终不变,则不能说明达平衡,错误;体系的温度不变,说明能量变化不变,可以说明达平衡,正确;v正(N)=2v逆(Q)时,正逆反应速率相等,才能说明达平衡,错误;若M为固体,则体系压强始终不变,不能说明达平衡,错误;M为气体时,反应前后气体分子数不等,气体的平均相对分子质量始终变化,M为非气体,尽管反应前后气体分子数相等,但气体质量始终变化,气体的平均相对分子质量始终变化,因此气体的平均相对分子质量不变可以说明达平衡,正确。5.(2015四川成都检测)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H=Q kJmol-1;在三个不同容积的容器中分别充入1
6、mol CO与2 mol H2,恒温恒容,测得平衡时CO的转化率如下表。下列说法正确的是()温度()容器体积CO转化率平衡压强(p)200V150%p1200V270%p2350V350%p2A.反应速率:B.平衡时体系压强:p1p2=54C.若容器体积:V1V3,则Q0D.若实验中CO和H2用量均加倍,则CO转化率p1,容器与容器中压强相等,且容器中温度高于容器中温度,则反应速率:,A选项错误;容器和容器的温度相同,但容器和容器的体积不同,不能确定压强之比,B选项错误;若容器和容器的温度相同,且V1V3,则实验与实验相比,平衡正向移动,平衡时CO的转化率大,而实际上实验和实验中CO的转化率相
7、同,故升高温度时,平衡逆向移动,所以正反应一定为放热反应,即Q0、H2p总(状态)体系中c(CO):c(CO,状态)v逆(状态)A.B.C.D.答案:B解析:从图中可以看出,升高温度,c(CO2)减小,即平衡正向移动,所以该反应为吸热反应,错误;图中点所在的曲线的初始c(CO2)大,所以该曲线为0.2 mol CO2参加反应的c(CO2)T曲线,在反应前体系的压强由CO2的量决定,设在上面的曲线为a,下面的曲线为b,则p开始(a)=2p开始(b),随着反应的进行,和的c(CO2)相等,则对应的参加反应的CO2的量是中参加反应的CO2的量的两倍多,且该反应为气体体积增大的反应,所以当c(CO2)
8、相等时,p总(状态)2p总(状态),正确;中CO2的投入量为的两倍,可以理解成两个加压,则平衡逆向移动,c(CO,状态)”“”“K丙。甲容器中的反应相当于在乙容器中反应的基础上增大压强,增大压强的瞬间所造成的结果是反应物及生成物的浓度均增大,而该反应为气体分子数减小的反应,增大压强时虽然平衡右移,但根据勒夏特列原理可知,平衡时c甲(参与反应的各物质)c乙(参与反应的各物质),故c甲(N2)c乙(N2)。丙为绝热容器,平衡时丙容器中温度高于乙容器中温度,则丙容器中反应的限度小于乙容器中反应的限度,故c乙(N2)”“”或“=”)p2。 (3)如反应开始时仍充入10 mol CO和20 mol H2
9、,则在平衡状态B时容器的体积V(B)= L。(4)关于反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)在化学平衡状态时的描述正确的是(填字母,下同)。 A.CO的质量分数保持不变B.容器中CH3OH浓度与CO浓度相等C.v正(CH3OH)=2v正(H2)D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变(5)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。下列说法正确的是。 A.温度:T1T2v(c);v(b)v(d)C.平衡常数:K(a)=K(c);K(b)K(d)D.平均摩尔质量:M(a)M(d)答案:(1)(2)bc,所以温度
10、:T1T2T3;B项,在其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快,由于温度:T1T2v(a);在其他条件相同时,增大压强,化学反应速率加快。由于压强bd,所以速率:v(b)v(d);C项,化学平衡常数只与温度有关,与其他条件无关,由于温度:T1T2K(c)、K(b)=K(d);D项,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡时气体的物质的量增大,气体的平均摩尔质量减小,由于温度T1n总(a),M(a)M(c);在相同的温度下,增大压强,平衡正向移动,气体的物质的量减小,所以平衡时n总(d)n总(b),M(b)M(d)。10.(2015全国)(16分)甲醇既是重要的化工原料,又可作为燃料。利用合成气
11、(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H1CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H2CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H3回答下列问题:(1)已知反应中相关的化学键键能数据如下:化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol-1)4363431 076465413由此计算H1= kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1,则H3= kJmol-1。(2)反应的化学平衡常数K表达式为;图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为(填曲线标记字母),其判断理由是。图1图2(3)合成气
12、组成=2.60时,体系中的CO平衡转化率()与温度和压强的关系如图2所示,(CO)值随温度升高而(填“增大”或“减小”),其原因是;图2中的压强由大到小为,其判断理由是。导学号95380325答案:(1)-99+41(2)K=或Kp=a反应为放热反应,平衡常数数值应随温度升高变小(3)减小升高温度时,反应为放热反应,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使产生CO的量增大;总结果,随温度升高,使CO的转化率降低p3p2p1相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响。故增大压强时,
13、有利于CO的转化率升高解析:(1)由反应H1=(反应物键能)-(产物键能)代入求得H1=(1 076+2436-3413-343-465) kJmol-1=-99 kJmol-1。由盖斯定律,H3=H2-H1=-58 kJmol-1+99 kJmol-1=+41 kJmol-1。(2)反应的K表达式为。因反应为放热反应,所以平衡常数应随温度升高而变小,所以选a。(3)升高温度,反应平衡向左移动,使体系中n(CO)增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,又使产生n(CO)增大;总结果是随温度升高,CO的转化率降低。因为相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于增大CO的转化率;反应为气体分子数不变的反应,压强改变对平衡不产生影响。所以压强增大,CO转化率升高,在图2中,同一温度下,CO转化率高的对应压强大,则p3p2p1。
