2019-2020年高二化學寒假作業(yè)4 新人教版選修4《化學反應原理》.doc

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2019-2020年高二化學寒假作業(yè)4 新人教版選修4《化學反應原理》 一、選擇題（本題共7道小題） 1. 在一個不導熱的密閉反應器中，只發(fā)生兩個反應： a（g）+b（g）?2c（g）；△H1＜0 x（g）+3y（g）?2z（g）；△H2＞0 進行相關操作且達到平衡后（忽略體積改變所作的功），下列敘述錯誤的是（　?。? A．等壓時，通入惰性氣體，c的物質(zhì)的量不變 B．等壓時，通入z氣體，反應器中溫度升高 C．等容時，通入惰性氣體，各反應速率不變 D．等容時，通入z氣體，y的物質(zhì)的量濃度增大 2. 工業(yè)制硫酸中的反應：2SO2+O2?2SO3，等量的反應物在兩個容器中反應，并達到平衡．在這過程中，甲容器保持體積不變，乙容器保持壓強不變，若甲容器中SO2的百分含量p%，則乙容器中SO2的百分含量（　?。? A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．無法判斷 3. 在密閉容器中發(fā)生下列反應aA（g）?cC（g）+dD（g），反應達到平衡后，將氣體體積壓縮到原來的一半，當再次達到平衡時，D的濃度為原平衡的1.5倍，下列敘述正確的是（　?。? A．A的轉化率變大 B．平衡向正反應方向移動 C．D的體積分數(shù)變大 D．a(chǎn)＜c+d 4. 已知：A(g) + 3B(g) M(g) + N(g); ΔH＝-49.0 kJ?mol-1。一定條件下，向體積為2 L的密閉容器中充入2 mol A和6molB，測得A和M的濃度隨時間變化曲線如右圖所示。下列敘述中，正確的是 A、充分反應后該反應放出98 kJ的熱量 B、10min后，升高溫度能使n(M)/n(A)增大 C、3min時B的生成速率是M生成速率的3倍 D、反應到達平衡時刻B的轉化率為75% 5.下列事實不能用勒夏特列原理解釋的是（　?。? A．溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，當加入硝酸銀溶液后，溶液顏色變淺 B．合成氨反應，為提高氨的產(chǎn)率，理論上應采取降低溫度的措施 C．反應CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g）（正反應為放熱反應），達平衡后，升高溫度體系顏色變深 D．對于2NO2（g）N2O4（g），達平衡后，縮小容器體積可使體系顏色變深 6.對于可逆反應A（g）+2B（g）2C（g）（正反應吸熱），如圖正確的是（　?。? A． B． C． D． 7.反應N2O4（g）2NO2（g）△H=+57kJmol﹣1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示．下列說法正確的是（　?。? A．A、C兩點的反應速率：A＞C B．A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺 C．由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法 D．A、C兩點氣體的轉化率：A＞C 二、填空題（本題共3道小題） 8.對于反應xA（g）+yB（g）?pC（g）+qD（g）壓強與溫度對C的質(zhì)量分數(shù)的影響如圖： （1）若m、n表示不同溫度，則m　 　n，正反應為　 　反應（填“放熱”、“吸熱”）； （2）若m、n表示不同壓強，則m　 　n，（x+y）　 　（p+q）（填＜、＞、=）； （3）b曲線的OG段比a曲線的OH段陡的原是：　 ??； （4）a曲線的HE段高于b曲線的GF段的原是：　 ?。? 9.在一定體積的密閉容器中，進行如下化學反應：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）．其化學平衡常數(shù)K和溫度T的關系如下表，回答下列問題： T℃ 700 800 830 1000 1200 K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6 （1）該反應正向為△H　 　0；若該反應符合如圖所示的關系，則在圖中，Y軸是指　 ?。ù鸪鲆环N即可） （2）能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是　 ?。ǘ噙x扣分）． a．容器中壓強不變 b．混合氣體中c（CO）不變 c．v（H2）正=v（H2O）逆 d．c（CO2）=c（CO） （3）某溫度下，平衡濃度符合下式：0.9?c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O），由此可以判斷此時的溫度為　 　℃．其它條件不變，升高溫度，原化學平衡向　 　反應方向移動（填“正”或“逆”），容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量　 ?。ㄌ睢霸龃蟆?、“減小”或“不變”）． 10. （14分）貴州開磷（集團）有限責任公司按照循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展理念，將工業(yè)合成氨與制備甲醇進行聯(lián)合生產(chǎn)，現(xiàn)已具備年產(chǎn)60萬噸合成氨、38萬噸甲醇的生產(chǎn)能力．其生產(chǎn)流程如圖1： 請回答下列問題： （1）工業(yè)生產(chǎn)時，水蒸氣可與煤粉反應制備H2，反應的化學方程式為　 ??； （2）工業(yè)制取氫氣的另一個反應為：CO+H2O（g）CO2+H2．在T℃時，往1L密閉容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸氣，反應達平衡后，體系中c（H2）═0.12mol?L﹣1．該溫度下此反應的平衡常數(shù)K=　 ?。ㄌ钣嬎憬Y果）； （3）若在恒溫恒容的容器內(nèi)進行反應CO（g）+2H2 （g）C H3OH（g），在密閉容器中開始只加入CO、H2，反應10min后測得各組分的濃度如下： 物質(zhì) H2 CO C H3OH 濃度/（mol?L﹣1） 0.20 o.10 o.40 ①該時間段內(nèi)反應速率v（H2）=　 ??； ②該反應達到平衡狀態(tài)的標志是　 ?。ㄌ钭帜感蛱枺?； A．有1個H﹣H鍵生成的同時有3個C﹣H鍵生成 B．CO的百分含量保持不變 C．容器中混合氣體的壓強不變化 D．容器中混合氣體的密度不變化 （4）已知在常溫常壓下： ①2C H3OH（l）+3O2 （g）2CO2 （g）+4H2 O（g）△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2C O（l）+O2 （g）2CO2 （g）△H2=﹣566.0kJ/mol ③H2O （g）H2 O（l）△H3=﹣44.0kJ/mol 寫出甲醇不完燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式　 ??； （5）N2和H2以鐵作催化劑從145℃就開始反應，不同溫度下NH3的產(chǎn)率如圖2所示．溫度高于900℃時，NH3產(chǎn)率下降的原因是　 ??；生產(chǎn)過程中合成氣要進行循環(huán)，其目的是　 ?。? 試卷答案 1.A 考點：化學平衡的影響因素． 專題：壓軸題；化學平衡專題． 分析：A、等壓時，通入惰性氣體，體積增大，對第二個反應平衡向逆反應移動，溫度升高，導致第一個反應向逆反應移動； B、等壓時，通入z氣體，第二反應平衡向逆反應移動，反應器中溫度升高； C、等容時，通入惰性氣體，各反應混合物的濃度不變； D、等容時，通入z氣體，第二反應平衡向逆反應移動． 解答：解：A、等壓時，通入惰性氣體，容器體積增大，等效為壓強減小，平衡x（g）+3y（g）?2z（g）（△H＞0）向左移動，正反應為吸熱反應，反應體系的溫度升高，由于該反應容器是一個不導熱的容器，所以平衡a（g）+b（g）?2c（g）也向吸熱方向移動，即逆反應方向移動，所以c的物質(zhì)的量減小，故A錯誤； B、等壓時，通入z氣體，增大了生成物的濃度，平衡x（g）+3y（g）?2z（g）向左移動，由于該反應的逆反應是放熱反應，容器內(nèi)溫度升高，雖然導致第一個反應向逆反應移動，但移動結果不會恢復到原溫度，故平衡時溫度升高，故B正確； C、等容時，通入惰性氣體，各反應物和生成物的物質(zhì)的量沒有變化，即各組分的濃度沒有發(fā)生變化，所以各組分的反應速率不發(fā)生變化，故C正確； 故選A． 點評：本題考查外界條件對化學平衡的影響，難度中等，本題要特別注意題干中的信息“不導熱的密閉反應器”，注意壓強對第一個反應沒有影響，根據(jù)第二反應的移動熱效應，判斷第一個反應的移動． 2.C 考點：化學平衡的影響因素． 專題：化學平衡專題． 分析：先假定甲、乙的體積都不變，達到平衡后再保持乙的壓強不變，此反應是氣體體積減小的反應，因此，待等體積達平衡后，欲保持乙的壓強不變，就需要縮小體積．縮小體積則乙的壓強增大，平衡正向移動． 解答：解：先假定甲、乙的體積都不變，達到平衡后再保持乙的壓強不變，此反應是氣體體積減小的反應，因此，待等體積達平衡后，欲保持乙的壓強不變，就需要縮小體積．縮小體積是，乙的壓強增大，平衡正向移動．所以，若甲容器中SO2的百分含量為P%，則乙的SO2的百分含量將小于甲，小于p%； 故選C． 點評：本題考查了恒溫容器恒壓容器中 化學平衡的特征分析判斷，這一類問題的解決方法一般如此，先設為同等條件，平衡后再改變某一條件使之符合題設條件，分析變化．這樣，問題就迎刃可解了，題目難度中等 3.D 考點：化學平衡的計算． 分析：先判斷氣體體積剛壓縮平衡還未移動時D的濃度與原來濃度的關系，再與再次達到平衡時D的濃度作比較判斷平衡如何移動，從而判斷各選項是否正確． 解答：解：氣體體積剛壓縮平衡還未移動時D的濃度是原來的2倍，當再次達到平衡時，D的濃度為原平衡的1.5倍，D的濃度減小，所以壓縮體積使平衡向逆反應方向移動． A、平衡向逆反應方向移動，A的轉化率變小，故A錯誤； B、平衡向逆反應方向移動，故B錯誤； C、平衡向逆反應方向移動，D的體積分數(shù)減小，故C錯誤； D、增大壓強，平衡向氣體體積減小的方向移動，該平衡向逆反應方向移動，所以a＜c+d，故D正確． 故選D． 點評：正確判斷氣體體積剛壓縮的一瞬間D的濃度是解本題的關鍵 4.D 【考點】化學平衡建立的過程；化學平衡的計算． 【分析】A、可逆反應的特點是可逆性，反應物不能完全轉化為產(chǎn)物； B、反應是放熱反應，升高溫度，化學平衡向著逆方向進行； C、根據(jù)可逆反應達到化學平衡狀態(tài)的特點：正逆反應速率相等來判斷； D、根據(jù)B的轉化率=100%來計算回答． 【解答】解：A、可逆反應的特點是可逆性，反應物2mol A和6molB不能完全轉化為產(chǎn)物，所以放出的熱量小于98kJ，故A錯誤； B、反應是放熱反應，升高溫度，化學平衡向著逆方向進行，使n（M）減小，n（A）增大，比值減小，故B錯誤； C、可逆反應在3min時未達到化學平衡狀態(tài)，正逆反應速率不等，反應正向進行，正反應速率大，所以3min時B的生成速率不足M生成速率的3倍，故C錯誤； D、根據(jù)反應，B的變化濃度是A的變化濃度的3倍，B的轉化率=100%=100%=75%，故D正確． 故選D． 【點評】本題考查了學生根據(jù)圖象和勒夏特列原理判斷平衡移動方向的能力及轉化率的計算，難度不大，解題關鍵在于細心審題，仔細讀圖，尤其是圖中的交點，不能誤解． 5.D 解：A．加入硝酸銀溶液后，生成AgBr沉淀，溴離子濃度減小，平衡向正方向移動，促進溴與水的反應，溶液顏色變淺，可用勒夏特列原理解釋，故A不選； B．合成氨反應為放熱反應，較低溫度有利于平衡向正反應方向移動，可用勒夏特列原理解釋，故B不選； C．正反應為放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，體系顏色變深，可用勒夏特列原理解釋，故C不選； D．對于2NO2（g）N2O4（g），縮小容器體積平衡正向移動，但體系顏色變深，不能用勒夏特列原理解釋，故D選； 故選D． 6.D 解：A、由反應方程式可知，正反應為體積縮小的反應，增大壓強，化學平衡向著正向移動，圖象A中增大壓強后，逆反應速率大于正反應速率，平衡向著逆向移動，與該反應不符，故A錯誤； B、該反應為吸熱反應，達到平衡狀態(tài)后，升高溫度，正逆反應速率都增大，且正反應速率大于逆反應速率，平衡向著正向移動，圖象B逆反應速率大于正反應速率，平衡向著逆向移動，與實際情況不符，故B錯誤； C、升高溫度，化學反應速率增加，平衡時間縮短，500℃時應該先達到平衡狀態(tài)，圖象C中卻是100℃先達到平衡，圖與理論不符，故C錯誤； D、升高溫度，平衡向著正向移動，A的轉化率增大，A的百分含量減小，溫度高的條件下先達到平衡狀態(tài)，圖象D與實際反應相符，故D正確； 故選D． 7.CD 解：A．由圖象可知，A、C兩點都在等溫線上，C的壓強大則反應速率大，則A、C兩點的反應速率：A＜C，故A錯誤； B．由圖象可知，A、C兩點都在等溫線上，C的壓強大，與A相比C點平衡向逆反應進行，向逆反應進行是由于減小體積增大壓強，平衡移動的結果降低NO2濃度增大趨勢，但到達平衡仍比原平衡濃度大，平衡時NO2濃度比A點的濃度高，NO2為紅棕色氣體，則A、C兩點氣體的顏色：A淺，C深，故B錯誤； C．升高溫度，化學平衡正向移動，NO2的體積分數(shù)增大，由圖象可知，A點NO2的體積分數(shù)大，則T1＜T2，由狀態(tài)B到狀態(tài)A，可以用加熱的方法，故C正確； D．由圖象可知，A、C兩點都在等溫線上，C的壓強大，增大壓強，化學平衡逆向移動，氣體的轉化率減小，所以A、C兩點氣體的轉化率：A＞C，故D正確； 故選：CD． 8.（1）＜；放熱； （2）＜；＜； （3）因為OG段表示的溫度、壓強均高于OH段，所以反應速快，到達平衡所需的時間少，故b曲線的OG段比a曲線的OH段陡； （4）HE段相對于GF段是在低溫、低壓條件下到達的平衡，因為該可逆反應正反應是放熱、體積增大的反應，故降溫、減壓，平衡向正反應方向移動，C的含量增大，故a曲線的HE段高于b曲線的GF段． 解：（1）由圖可知，根據(jù)先拐先平衡，溫度高，則n＞m，又由溫度高C的百分含量低，所以升溫平衡向逆反應方向移動，故正反應為發(fā)熱反應，故答案為：＜；放熱； （2）由圖可知，根據(jù)先拐先平衡，壓強高，則n＞m，又由壓強高C的百分含量低，所以升壓平衡向逆反應方向移動，故正反應為氣體體積增大的方向；故答案為：＜；＜； （3）根據(jù)反應速率越大，到達平衡的時間越短，因為OG段表示的溫度、壓強均高于OH段，所以反應速快，到達平衡所需的時間少，故b曲線的OG段比a曲線的OH段陡，故答案為：因為OG段表示的溫度、壓強均高于OH段，所以反應速快，到達平衡所需的時間少，故b曲線的OG段比a曲線的OH段陡； （4）根據(jù)平衡移動原理，HE段相對于GF段是在低溫、低壓條件下到達的平衡，因為該可逆反應正反應是放熱、體積增大的反應，故降溫、減壓，平衡向正反應方向移動，C的含量增大，故a曲線的HE段高于b曲線的GF段， 故答案為：HE段相對于GF段是在低溫、低壓條件下到達的平衡，因為該可逆反應正反應是放熱、體積增大的反應，故降溫、減壓，平衡向正反應方向移動，C的含量增大，故a曲線的HE段高于b曲線的GF段． 9.（1）＞，CO2或H2的百分含量； （2）bc； （3）800，正，不變． 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高平衡常數(shù)越大，說明升高溫度平衡向正反應移動，升高溫度平衡向吸熱反應移動，故△H＞0， 由圖可知，溫度升高Y的表示的物理量降低，升高溫度平衡向正反應移動，故Y可以CO2或H2的百分含量等， 故答案為：＞，CO2或H2的百分含量； （2）a．反應前后氣體的物質(zhì)的量不變，溫度一定，容器中壓強始終不變，故壓強不變，不能說明到達平衡狀態(tài)，故a錯誤； b．反應達到平衡狀態(tài)時，各物質(zhì)的濃度不變，混合氣體中c（CO）不變說明到達平衡狀態(tài)，故b正確； c．v （H2）正=v （H2O）逆不同物質(zhì)表示的速率之比等于化學計量數(shù)之比，說明到達平衡狀態(tài)，故c正確； d．平衡時二氧化碳與一氧化碳的濃度與轉化率有關，c（CO2）=c（CO）不能說明到達平衡，故d錯誤； 故答案為；bc； （3）某溫度下，平衡濃度符合下式：0.9?c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O），則CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）的平衡常數(shù)k==0.9，故為800℃，該反應正反應是吸熱反應，升高溫度平衡向正反應移動，混合氣體的總質(zhì)量不變，混合氣體的總的物質(zhì)的量不變，平均相對分子質(zhì)量不變， 故答案為：800，正，不變． 10. （1）C+H2O（g）CO+H2； （2）1； （3）①0.08mol/（L?min）； ②BC； （4）CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=﹣442.8kJ?mol﹣1； （5）溫度高于900℃時，平衡向左移動；提高原料的利用率 考點：工業(yè)合成氨． 分析：（1）水蒸氣在高溫下與碳反應生成一氧化碳氣體和水，據(jù)此寫出反應的化學方程式； （2）根據(jù)平衡常數(shù)表達式以及各種物質(zhì)的濃度利用化學平衡三段式進行計算； （3）①先根據(jù)表中計算計算出甲醇的反應速率，然后根據(jù)化學計量數(shù)與反應速率成正比計算出氫氣的平均反應速率； ②根據(jù)可逆反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各組分的濃度不再變化判斷； （4）根據(jù)熱化學方程式利用蓋斯定律計算反應熱并書寫熱化學方程式； （5）對于放熱反應，溫度升高，則化學平衡向逆向移動；提高循環(huán)利用可以提高原料的利用率． 解答：解：（1）碳粉在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式為：C+H2O（g）CO+H2， 故答案為：C+H2O（g）CO+H2； （2）CO+H2O（g）CO2+H2 初始：0.2 0.3 0 0 變化：0.12 0.12 0.12 0.12 平衡：0.08 0.18 0.12 0.12 則K==1， 故答案為：1； （3）①由表中數(shù)據(jù)可知，l0min內(nèi)甲醇的濃度變化為0.4mol/L，故v（CH3OH）==0.04mol/（L?min），速率之比等于化學計量數(shù)之比，故v（H2）=2v（CH3OH）=20.04mol/（L?min）=0.08mol/（L?min）， 故答案為：0.08mol/（L?min）； ②A．有1個H﹣H鍵生成的同時有3個C﹣H鍵生成，正逆反應速率不相等，沒有達到平衡狀態(tài)，故A錯誤； B．CO百分含量保持不變，證明各組分不再變化，該反應已經(jīng)達到了化學平衡狀態(tài)，故B正確； C．該反應是一個前后氣體體積變化的反應，容器中混合氣體的壓強不變化，證明達到了平衡狀態(tài)，故C正確； D．混合氣體質(zhì)量守恒，體積恒定，所以容器中混合氣體的密度不會發(fā)生變化，故D錯誤； 故選BC； （4）①2CH3OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+4H2O（g）△H1=﹣1275.6kJ/mol ②2CO（l）+O2（g）2CO2（g）△H2=﹣566.0kJ/mol ③H2O（g）H2O（l）△H3=﹣44.0kJ/mol， 根據(jù)蓋斯定律，將已知反應（①﹣②+③4）得到：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l），△H==﹣442.8kJ?mol﹣1， 故答案為：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=﹣442.8kJ?mol﹣1； （5）溫度在900℃時，反應達到平衡狀態(tài)，溫度高于900℃時，即：升高溫度，平衡向吸熱方向，即向左移動； 由于合成氨的反應為可逆反應，提高循環(huán)利用原料，可提高原料的利用率， 故答案為：溫度高于900℃時，平衡向左移動；提高原料的利用率． 點評：本題考查工業(yè)合成氨及其應用，題目難度中等，注意利用三段式法解答，特別是蓋斯定律的運用以及燃料電池的電極反應的書寫，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及靈活應用基礎知識的能力．