【文档说明】2025届高三一轮复习化学试题（人教版新高考新教材）考点规范练19　化学反应的方向、限度 Word版含解析.docx，共(10)页，312.855 KB，由小赞的店铺上传

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考点规范练19化学反应的方向、限度一、选择题1.已知反应:①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)K'②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)K″在不同温度下,K'和K″的值如下表所示:T/KK'K″9731.472.3611732.151.67要使反应CO2(g)+H2(g)

CO(g)+H2O(g)在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施为()。A.缩小容器容积B.降低温度C.升高温度D.使用合适的催化剂答案:C解析:由表中数据知,反应①随温度升高,K'增大,说明反应①为吸热

反应;同理知反应②为放热反应。即有①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH'>0②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)ΔH″<0由①-②整理得,CO2(g)+H2(g)CO(g)

+H2O(g)ΔH=ΔH'-ΔH″>0,故使该反应平衡正向移动,可采取的措施为升高温度,C项正确。2.一定条件下,将TiO2和焦炭放入密闭真空容器中,发生反应TiO2(s)+C(s)Ti(s)+CO2(g),当反应达到

平衡后,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法一定正确的是()。A.平衡常数减小B.TiO2的质量不变C.CO2的浓度不变D.Ti的质量增加答案:C解析:该反应的平衡常数为K=c(CO2),保持温度不变,缩小容器容积,平衡逆向移动,但是

K不变,CO2的浓度不变,Ti的质量减少,TiO2的质量增加,故A、B、D项错误,C项正确。3.(2022广东卷改编)在相同条件下研究催化剂Ⅰ、催化剂Ⅱ对反应X2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图所示,则下列说法正确的是()。A.无催化剂时,反应不能

进行B.与催化剂Ⅰ相比,催化剂Ⅱ使反应活化能更低C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化D.使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(X)=1.0mol·L-1·min-1答案:D解析:由题图可知,无催化剂时

反应可以进行,A项错误;由题图可知,加入催化剂Ⅱ,在2min时生成物Y的浓度为2.0mol·L-1,加入催化剂Ⅰ,在2min时生成物Y的浓度为4.0mol·L-1,因此催化剂Ⅰ使反应速率更大,即催化剂Ⅰ使反应活化能更低,B项错误;由题图可知,a曲线表示的是反应

物浓度随时间的变化曲线,即表示X的浓度变化的曲线,2min内,X的浓度减少2.0mol·L-1,由X2Y可知,生成物Y的浓度应增加4.0mol·L-1,其对应的应是使用催化剂Ⅰ的曲线,因此a曲线表示使用催化剂Ⅰ时X

的浓度随时间的变化,C项错误;由题图可知,使用催化剂Ⅰ时,0~2min内,v(Y)=4.0mol·L-12min=2.0mol·L-1·min-1,v(X)=12v(Y)=1.0mol·L-1·min-1,D项正确。4.下列关于反应N2(g)+3

H2(g)2NH3(g)ΔH<0的图示与对应的叙述相符合的是()。答案:A解析:根据图中能量变化图可以看出,N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=2254kJ·mol-1-2346kJ·mol-1=-92kJ·mol-1,A项正确。随𝑛(H2)𝑛(N2)越大,氢气的转化

率逐渐减小,氮气的转化率逐渐增大,B项错误。该反应正向为放热反应,则升高温度,正、逆反应速率均增大,但逆反应速率受温度影响更大,C项错误。该反应正向是气体分子数减少的放热反应。同一压强下,升高温度,平衡向逆反应方向移动,则反应达

平衡时,混合气体中氨的物质的量分数减小;同一温度下,增大压强,平衡向正反应方向移动,则反应达平衡时,混合气体中氨的物质的量分数增大,图示中压强变化曲线不正确,D项错误。5.(双选)CO2经催化加氢可合成乙

烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。0.1MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图所示,下列叙述不正确的是()。A.该反应的ΔH<0B.曲线b代表H2O的浓度变化C.N点和M点所处状态下的c(H

2)不一样D.其他条件不变,T1、0.2MPa下反应达平衡时c(H2)比M点的小答案:CD解析:温度升高,H2的浓度增大,平衡左移,故逆反应方向吸热,正反应方向放热,ΔH<0;由图可知曲线a为CO2的浓度变化,根据方程式中化学计量数的关系可知,曲线b为H2O的浓度变化,曲线c为C2H4的浓度变化

,故A、B两项正确。N点和M点所处的状态相同,故c(H2)是一样的,C项错误。其他条件不变,T1、0.2MPa相对T1、0.1MPa,增大了压强,平衡正向移动,但容器容积减小,反应达新平衡时,c(H2)比M点c(H2)大,D项错误。6.已知反应:CO(g)+3H2(g)

CH4(g)+H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物,不同压强条件下,H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是()。A.上述反应的ΔH<0B.N点时的反应速率一定比

M点的大C.降低温度,H2的转化率可达到100%D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强答案:A解析:根据图像可知,随着温度的升高,H2的平衡转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,ΔH<0,A项正确。升高温度,反应速率增大;增大压强,反应速率增大。N点的温度比M

点的低,但压强比M点的大,故N点时的反应速率不一定比M点的大,B项错误。此反应是可逆反应,不能完全进行到底,C项错误。控制合适的温度和压强,既能保证反应速率较大,也能保证H2有较高的转化率,采用更高的压强对设备的要求更高,增加经济成本,D项错误。7.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器,相同条件

下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,一段时间后相继达到平衡状态,下列说法中正确的是()。A.平衡时NO2的体积分数:甲<乙B.达到平衡所需时间,甲与乙相等C.该反应的平衡常数表达式K=𝑐(N2O4)𝑐(

NO2)D.若两容器内气体的压强保持不变,均说明反应已达到平衡状态答案:A解析:反应起始时,甲、乙两个容器中二氧化氮的浓度相同、温度相同、压强相同,反应速率相同,随着反应进行,容器乙中压强降低。容器甲容积

可变,压强不变,故反应达平衡时,两容器内的压强关系是p(甲)>p(乙),甲中平衡正向移动,平衡时NO2的体积分数减小,故A项正确。容器乙容积不变,随着反应进行,反应混合气体的物质的量减小,容器乙中压强降低,而容器甲容积可变、压强不变,由压强

越大反应速率越大可知,容器甲中的反应达到平衡所需时间短,故B项错误。反应为2NO2(g)N2O4(g),平衡常数K=𝑐(N2O4)𝑐2(NO2),故C项错误。甲容器中压强始终不变,而乙中压强不变可判断反应达到平衡状态,故D项错误。8.在容积为1L的恒容密闭容器中,用CO2和

H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。将1molCO2和3molH2在反应器中反应8h,CH3OH的产率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是()。A.图中X点v正>v逆B.图中P点所示条件下,延长反应时间

不能提高CH3OH的产率C.反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的ΔH>0D.若起始时向容器中加入2molCO2和6molH2,维持520K反应达到平衡,H2的体积分数小于50%答案:D解析:反应在甲醇的产率达到最大时平衡,之后随着温度的升高,CH3OH的

产率降低,说明正反应为放热反应,反应达到新的平衡时v正=v逆,故A项错误。图中P点所示条件下,温度较低,反应没有达到平衡,延长反应时间能提高CH3OH的产率,故B项错误。正反应是放热反应,ΔH<0,故C项错误。520K下将1molCO2和3molH2在反应器中反应时,CH3OH的产率

为50%,列出“三段式”:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始/mol1300转化/mol0.51.50.50.5平衡/mol0.51.50.50.5H2的体积分数为1.53×100%=50%,若起始时向容器中加入2molCO2和6molH2,维

持520K反应达到平衡,等效于将1molCO2和3molH2在反应器中反应后增大压强,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,H2的体积分数小于50%,故D项正确。二、非选择题9.“绿水青山就是金山银山”,近年来,绿色发展、生态保护成为我国展

示给世界的一张新“名片”。Ⅰ.汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题:(1)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH1=+180.5kJ·mol-1②C(s)+O2(g)CO2(g)ΔH2=

-393.5kJ·mol-1③2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH3=-221kJ·mol-1若某反应的平衡常数表达式为K=𝑐(N2)·𝑐2(𝐶O2)𝑐2(NO)·𝑐2(CO),则此反应的热化学方程式为。(2)N2O5在一定条件

下可发生分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g),一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是(填字母)。A.NO2和O2的浓度比保持不变B.容器中压强不再变化C.2v正(NO2)=v逆(N2O5)D.气体的密度保持不变Ⅱ.甲醇

、乙醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,都是重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成。已知甲醇的一种合成方法为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。(3)将CO2和H2按物质的量之比为1∶3充

入容积为2.0L的恒容密闭容器中,发生反应生成H2O(g),如图1表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO2的转化率随温度的变化关系。图1①A、B两点化学反应速率分别用vA、vB表示,则vA(填“大于”“小于”或“等于”)vB。②列出A点对应

的平衡常数表达式K=。(4)CO2催化加氢合成乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)ΔH。m代表起始时的投料比,即m=𝑛(H2)𝑛(CO2)。①图2中投料比相同

,温度T3>T2>T1,则该反应的焓变ΔH(填“>”或“<”)0。②m=3时,恒压条件下反应平衡时,各物质的物质的量分数与温度的关系如图3所示,则曲线b代表的物质为(填化学式)。图2图3答案:Ⅰ.(1)2NO(g)+2CO(

g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-1(2)BⅡ.(3)①大于②𝑐(CH3𝑂𝐻)·𝑐(H2𝑂)𝑐(CO2)·𝑐3(H2)(4)①<②CO2解析:Ⅰ.(1)某反应的平衡常数表达式为K=𝑐(N2)·𝑐2(𝐶O2)𝑐2(NO)·𝑐2(CO),

则发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。根据盖斯定律可知,②×2-③-①得,2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=-746.5kJ·mol-1。(2)该反应为分解反应,起始时,只充入N2O5进行反应,则NO

2和O2的浓度比始终不变,两者浓度比保持不变,不能确定反应是否达到化学平衡状态,A项错误。该反应正向为气体体积增大的反应,压强为变量,容器中压强不再变化,说明各组分的浓度不再变化,反应已达到化学平衡状态,B项正确。v正(NO2)=2v逆(N2O5)表明反应达到化学平衡状态,C项错误。

反应前后气体的总质量、气体的体积为定值,则密度为定值,故不能根据密度判断是否达到平衡状态,D项错误。Ⅱ.(3)①A、B两点温度相同,正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO2转化率增大,故压强曲线a大于曲线b,压强越大反应速率越大,故反应速率vA大于vB;②该反应的平衡常

数表达式K=𝑐(CH3𝑂𝐻)·𝑐(H2𝑂)𝑐(CO2)·𝑐3(H2)。(4)①由图2可知,相同压强下,温度越高氢气转化率越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应放热,则ΔH<0;②升高温度,反应逆向进行,所以产物的物质

的量是逐渐减小的,反应物的物质的量逐渐增大,根据方程式中各物质的化学计量数关系可知,曲线a代表的物质为H2,b表示CO2,c为H2O,d为C2H5OH。10.雾霾由多种污染物形成,包含颗粒物(PM2.5)、氮氧化物(NOx)、CO、SO2等。化学在解决雾霾污染问题中有着重要的作用。

(1)已知:①2CO(g)+O2(g)2CO2(g)ΔH1=-566.0kJ·mol-1②N2(g)+2O2(g)2NO2(g)ΔH2=+64kJ·mol-1反应2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)在(填“高温”或“低温”)条件下能自发进行。(2)

研究发现利用NH3可除去硝酸工业尾气中的NO。NH3与NO的物质的量之比分别为1∶2、1∶1.5、3∶1时,NO脱除率随温度变化的曲线如图1所示。图1①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg·m-3,若从X点

到Y点经过20s,则该时间段内NO的脱除速率为mg·m-3·s-1。②曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是,其理由是。(3)若反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)的正、逆反应速率分别可表

示为v正=k正c2(NO)·c2(CO);v逆=k逆c(N2)·c2(CO2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,c为物质的量浓度。一定温度下,在容积为1L的恒容密闭容器中加入4molNO和4molCO发生上述反应,测得C

O和CO2的物质的量浓度随时间的变化如图2所示。图2①A点时,v逆∶v正=。②测得平衡时体系压强为p,Kp为用气体分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数,则平衡常数Kp=(用含p的式子表示)。答案:(1

)低温(2)①6×10-6②1∶2温度相同时,NH3与NO物质的量的比值越小,NO的脱除率越小(3)①1∶160(1160或0.00625)②256𝑝解析:(1)根据盖斯定律,由2×①-②可得,反应2NO2(

g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)的焓变为-1196kJ·mol-1<0,该反应是一个熵减的过程,所以ΔS<0,由ΔH-TΔS<0可知,该反应要在低温条件下才能自发进行。(2)①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg·m-3,若从

X点到Y点经过20s,则该时间段内NO的脱除速率为(0.75-0.55)×6×10-4mg·m-320s=6×10-6mg·m-3·s-1。②温度相同时,NH3与NO的物质的量的比值越小,NO的脱除率越小,所以曲线a、b、c对应的NH3与NO的物质的量之比分别为3∶1、1∶1.5、1∶2,所

以曲线c对应的NH3与NO的物质的量之比是1∶2。(3)①A点时,设CO2的变化浓度为xmol·L-1,则有2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)起始浓度(mol·L-1)4400变化浓度(mol·L-1)xx0.5xx平衡浓度(mol·L-1

)4-x4-x0.5xx因为CO和CO2的物质的量浓度相等,即4-x=x,解得x=2;平衡时,依据“三段式”法计算:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)起始浓度(mol·L-1)4400变化浓度(mol·L-1)3.23.21.63.2平衡浓度(mol·L-1)

0.80.81.63.2根据平衡时的“三段式”及平衡时v逆=v正可算出𝑘正𝑘逆=𝑐(N2)·𝑐2(CO2)𝑐2(NO)·𝑐2(CO)=1.6×3.220.82×0.82=40,则A点时v逆∶v正=k逆c(N2)

·c2(CO2)∶k正c2(NO)·c2(CO)=𝑘逆×1×22𝑘正×22×22=140×14=1160。②平衡时体系压强为p,Kp为气体分压表示的平衡常数,物质的总浓度为0.8mol·L-1+0.8mol·L-1+1.6mol·L-1+3.2m

ol·L-1=6.4mol·L-1,根据分压=总压×物质的量分数,则平衡常数Kp=𝑝(N2)×𝑝2(CO2)𝑝2(NO)×𝑝2(CO)=1.66.4𝑝×(3.26.4𝑝)2(0.86.4𝑝)2×(0.86.4𝑝)2=256𝑝。