山东省2016年高二化学寒假作业4 新人教版选修4《化学反应原理》

2016年高二化学寒假作业4一、选择题（本题共7道小题）1.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）；△H1＜0x（g）+3y（g）⇌2z（g）；△H2＞0进行相关操作且达到平衡后（忽略体积改变所作的功），下列叙述错误的是（）A．等压时，通入惰性气体，c的物质的量不变B．等压时，通入z气体，反应器中温度升高C．等容时，通入惰性气体，各反应速率不变D．等容时，通入z气体，y的物质的量浓度增大2.工业制硫酸中的反应：2SO2+O2⇌2SO3，等量的反应物在两个容器中反应，并达到平衡．在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的百分含量p%，则乙容器中SO2的百分含量（）A．等于p% B．大于p% C．小于p% D．无法判断3.在密闭容器中发生下列反应aA（g）⇌cC（g）+dD（g），反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.5倍，下列叙述正确的是（）A．A的转化率变大B．平衡向正反应方向移动C．D的体积分数变大D．a＜c+d4.已知：A(g) + 3B(g) M(g) + N(g); ΔH＝-49.0 kJ•mol-1。

一定条件下，向体积为2 L 的密闭容器中充入2 mol A和6molB，测得A和M的浓度随时间变化曲线如右图所示。

下列叙述中，正确的是A、充分反应后该反应放出98 kJ的热量B、10min后，升高温度能使n(M)/n(A)增大C、3min时B的生成速率是M生成速率的3倍D、反应到达平衡时刻B的转化率为75%5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）A．溴水中有下列平衡Br2+H2O HBr+HBrO，当加入硝酸银溶液后，溶液颜色变浅B．合成氨反应，为提高氨的产率，理论上应采取降低温度的措施C．反应CO（g）+NO2（g）CO2（g）+NO（g）（正反应为放热反应），达平衡后，升高温度体系颜色变深D．对于2NO2（g）N2O4（g），达平衡后，缩小容器体积可使体系颜色变深6.对于可逆反应A（g）+2B（g）2C（g）（正反应吸热），如图正确的是（）A． B．C． D．7.反应N2O4（g）2NO2（g）△H=+57kJ·mol﹣1，在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示．下列说法正确的是（）A．A、C两点的反应速率：A＞CB．A、C两点气体的颜色：A深，C浅C．由状态B到状态A，可以用加热的方法D．A、C两点气体的转化率：A＞C二、填空题（本题共3道小题）8.对于反应xA（g）+yB（g）⇌pC（g）+qD（g）压强与温度对C的质量分数的影响如图：（1）若m、n表示不同温度，则m n，正反应为反应（填“放热”、“吸热”）；（2）若m、n表示不同压强，则m n，（x+y）（p+q）（填＜、＞、=）；（3）b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原是：；（4）a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原是：．9.在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）．其化学平衡常数K和温度T的关系如下表，回答下列问题：（1）该反应正向为△H 0；若该反应符合如图所示的关系，则在图中，Y轴是指．（答出一种即可）（2）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是（多选扣分）．a．容器中压强不变 b．混合气体中c（CO）不变c．v（H2）正=v（H2O）逆 d．c（CO2）=c（CO）（3）某温度下，平衡浓度符合下式：0.9•c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），由此可以判断此时的温度为℃．其它条件不变，升高温度，原化学平衡向反应方向移动（填“正”或“逆”），容器内混合气体的平均相对分子质量（填“增大”、“减小”或“不变”）．10.（14分）贵州开磷（集团）有限责任公司按照循环经济的发展理念，将工业合成氨与制备甲醇进行联合生产，现已具备年产60万吨合成氨、38万吨甲醇的生产能力．其生产流程如图1：请回答下列问题：（1）工业生产时，水蒸气可与煤粉反应制备H2，反应的化学方程式为；（2）工业制取氢气的另一个反应为：CO+H 2O（g）CO2+H2．在T℃时，往1L密闭容器中充入0.2molCO和0.3mol水蒸气，反应达平衡后，体系中c（H2）═0.12mol•L﹣1．该温度下此反应的平衡常数K= （填计算结果）；（3）若在恒温恒容的容器内进行反应CO（g）+2H 2（g） C H3OH（g），在密闭容器中开始只加入CO、H2，反应10min后测得各组分的浓度如下：物质H2CO C H3OH浓度/（mol•L﹣1）0.20 o.10 o.40①该时间段内反应速率v（H2）= ；②该反应达到平衡状态的标志是（填字母序号）；A．有1个H﹣H键生成的同时有3个C﹣H键生成B．CO的百分含量保持不变C．容器中混合气体的压强不变化D．容器中混合气体的密度不变化（4）已知在常温常压下：①2C H 3OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+4H2 O（g）△H1=﹣1275.6kJ/mol②2C O（l）+O 2（g）2CO2（g）△H2=﹣566.0kJ/mol③H 2O （g）H2 O（l）△H3=﹣44.0kJ/mol写出甲醇不完燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式；（5）N2和H2以铁作催化剂从145℃就开始反应，不同温度下NH3的产率如图2所示．温度高于900℃时，NH3产率下降的原因是；生产过程中合成气要进行循环，其目的是．试卷答案1.A考点：化学平衡的影响因素．专题：压轴题；化学平衡专题．分析：A、等压时，通入惰性气体，体积增大，对第二个反应平衡向逆反应移动，温度升高，导致第一个反应向逆反应移动；B、等压时，通入z气体，第二反应平衡向逆反应移动，反应器中温度升高；C、等容时，通入惰性气体，各反应混合物的浓度不变；D、等容时，通入z气体，第二反应平衡向逆反应移动．解答：解：A、等压时，通入惰性气体，容器体积增大，等效为压强减小，平衡x（g）+3y （g）⇌2z（g）（△H＞0）向左移动，正反应为吸热反应，反应体系的温度升高，由于该反应容器是一个不导热的容器，所以平衡a（g）+b（g）⇌2c（g）也向吸热方向移动，即逆反应方向移动，所以c的物质的量减小，故A错误；B、等压时，通入z气体，增大了生成物的浓度，平衡x（g）+3y（g）⇌2z（g）向左移动，由于该反应的逆反应是放热反应，容器内温度升高，虽然导致第一个反应向逆反应移动，但移动结果不会恢复到原温度，故平衡时温度升高，故B正确；C、等容时，通入惰性气体，各反应物和生成物的物质的量没有变化，即各组分的浓度没有发生变化，所以各组分的反应速率不发生变化，故C正确；D、等容时，通入z气体，增大了生成物z的浓度，平衡逆向移动，所以y的物质的量浓度增大，故D正确；故选A．点评：本题考查外界条件对化学平衡的影响，难度中等，本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”，注意压强对第一个反应没有影响，根据第二反应的移动热效应，判断第一个反应的移动．2.C考点：化学平衡的影响因素．专题：化学平衡专题．分析：先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积．缩小体积则乙的压强增大，平衡正向移动．解答：解：先假定甲、乙的体积都不变，达到平衡后再保持乙的压强不变，此反应是气体体积减小的反应，因此，待等体积达平衡后，欲保持乙的压强不变，就需要缩小体积．缩小体积是，乙的压强增大，平衡正向移动．所以，若甲容器中SO2的百分含量为P%，则乙的SO2的百分含量将小于甲，小于p%；故选C．点评：本题考查了恒温容器恒压容器中化学平衡的特征分析判断，这一类问题的解决方法一般如此，先设为同等条件，平衡后再改变某一条件使之符合题设条件，分析变化．这样，问题就迎刃可解了，题目难度中等3.D考点：化学平衡的计算．分析：先判断气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度与原来浓度的关系，再与再次达到平衡时D的浓度作比较判断平衡如何移动，从而判断各选项是否正确．解答：解：气体体积刚压缩平衡还未移动时D的浓度是原来的2倍，当再次达到平衡时，D 的浓度为原平衡的1.5倍，D的浓度减小，所以压缩体积使平衡向逆反应方向移动．A、平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，故A错误；B、平衡向逆反应方向移动，故B错误；C、平衡向逆反应方向移动，D的体积分数减小，故C错误；D、增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，该平衡向逆反应方向移动，所以a＜c+d，故D正确．故选D．点评：正确判断气体体积刚压缩的一瞬间D的浓度是解本题的关键4.D【考点】化学平衡建立的过程；化学平衡的计算．【分析】A、可逆反应的特点是可逆性，反应物不能完全转化为产物；B、反应是放热反应，升高温度，化学平衡向着逆方向进行；C、根据可逆反应达到化学平衡状态的特点：正逆反应速率相等来判断；D、根据B的转化率=×100%来计算回答．【解答】解：A、可逆反应的特点是可逆性，反应物2mol A和6molB不能完全转化为产物，所以放出的热量小于98kJ，故A错误；B、反应是放热反应，升高温度，化学平衡向着逆方向进行，使n（M）减小，n（A）增大，比值减小，故B错误；C、可逆反应在3min时未达到化学平衡状态，正逆反应速率不等，反应正向进行，正反应速率大，所以3min时B的生成速率不足M生成速率的3倍，故C错误；D、根据反应，B的变化浓度是A的变化浓度的3倍，B的转化率=×100%=×100%=75%，故D正确．故选D．【点评】本题考查了学生根据图象和勒夏特列原理判断平衡移动方向的能力及转化率的计算，难度不大，解题关键在于细心审题，仔细读图，尤其是图中的交点，不能误解．5.D解：A．加入硝酸银溶液后，生成AgBr沉淀，溴离子浓度减小，平衡向正方向移动，促进溴与水的反应，溶液颜色变浅，可用勒夏特列原理解释，故A不选；B．合成氨反应为放热反应，较低温度有利于平衡向正反应方向移动，可用勒夏特列原理解释，故B不选；C．正反应为放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，体系颜色变深，可用勒夏特列原理解释，故C不选；D．对于2NO2（g）N2O4（g），缩小容器体积平衡正向移动，但体系颜色变深，不能用勒夏特列原理解释，故D选；故选D．6.D解：A、由反应方程式可知，正反应为体积缩小的反应，增大压强，化学平衡向着正向移动，图象A中增大压强后，逆反应速率大于正反应速率，平衡向着逆向移动，与该反应不符，故A错误；B、该反应为吸热反应，达到平衡状态后，升高温度，正逆反应速率都增大，且正反应速率大于逆反应速率，平衡向着正向移动，图象B逆反应速率大于正反应速率，平衡向着逆向移动，与实际情况不符，故B错误；C、升高温度，化学反应速率增加，平衡时间缩短，500℃时应该先达到平衡状态，图象C中却是100℃先达到平衡，图与理论不符，故C错误；D、升高温度，平衡向着正向移动，A的转化率增大，A的百分含量减小，温度高的条件下先达到平衡状态，图象D与实际反应相符，故D正确；故选D．7.CD解：A．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C的压强大则反应速率大，则A、C两点的反应速率：A＜C，故A错误；B．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C的压强大，与A相比C点平衡向逆反应进行，向逆反应进行是由于减小体积增大压强，平衡移动的结果降低NO2浓度增大趋势，但到达平衡仍比原平衡浓度大，平衡时NO2浓度比A点的浓度高，NO2为红棕色气体，则A、C两点气体的颜色：A浅，C深，故B错误；C．升高温度，化学平衡正向移动，NO2的体积分数增大，由图象可知，A点NO2的体积分数大，则T1＜T2，由状态B到状态A，可以用加热的方法，故C正确；D．由图象可知，A、C两点都在等温线上，C的压强大，增大压强，化学平衡逆向移动，气体的转化率减小，所以A、C两点气体的转化率：A＞C，故D正确；故选：CD．8.（1）＜；放热；（2）＜；＜；（3）因为OG段表示的温度、压强均高于OH段，所以反应速快，到达平衡所需的时间少，故b曲线的OG段比a曲线的OH段陡；（4）HE段相对于GF段是在低温、低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应正反应是放热、体积增大的反应，故降温、减压，平衡向正反应方向移动，C的含量增大，故a曲线的HE 段高于b曲线的GF段．解：（1）由图可知，根据先拐先平衡，温度高，则n＞m，又由温度高C的百分含量低，所以升温平衡向逆反应方向移动，故正反应为发热反应，故答案为：＜；放热；（2）由图可知，根据先拐先平衡，压强高，则n＞m，又由压强高C的百分含量低，所以升压平衡向逆反应方向移动，故正反应为气体体积增大的方向；故答案为：＜；＜；（3）根据反应速率越大，到达平衡的时间越短，因为OG段表示的温度、压强均高于OH段，所以反应速快，到达平衡所需的时间少，故b曲线的OG段比a曲线的OH段陡，故答案为：因为OG段表示的温度、压强均高于OH段，所以反应速快，到达平衡所需的时间少，故b曲线的OG段比a曲线的OH段陡；（4）根据平衡移动原理，HE段相对于GF段是在低温、低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应正反应是放热、体积增大的反应，故降温、减压，平衡向正反应方向移动，C的含量增大，故a曲线的HE段高于b曲线的GF段，故答案为：HE段相对于GF段是在低温、低压条件下到达的平衡，因为该可逆反应正反应是放热、体积增大的反应，故降温、减压，平衡向正反应方向移动，C的含量增大，故a曲线的HE段高于b曲线的GF段．9.（1）＞，CO2或H2的百分含量；（2）bc；（3）800，正，不变．解：（1）由表中数据可知，温度越高平衡常数越大，说明升高温度平衡向正反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故△H＞0，由图可知，温度升高Y的表示的物理量降低，升高温度平衡向正反应移动，故Y可以CO2或H2的百分含量等，故答案为：＞，CO2或H2的百分含量；（2）a．反应前后气体的物质的量不变，温度一定，容器中压强始终不变，故压强不变，不能说明到达平衡状态，故a错误；b．反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，混合气体中c（CO）不变说明到达平衡状态，故b正确；c．v （H2）正=v （H2O）逆不同物质表示的速率之比等于化学计量数之比，说明到达平衡状态，故c正确；d．平衡时二氧化碳与一氧化碳的浓度与转化率有关，c（CO2）=c（CO）不能说明到达平衡，故d错误；故答案为；bc；（3）某温度下，平衡浓度符合下式：0.9•c（CO2）•c（H2）=c（CO）•c（H2O），则CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）的平衡常数k==0.9，故为800℃，该反应正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应移动，混合气体的总质量不变，混合气体的总的物质的量不变，平均相对分子质量不变，故答案为：800，正，不变．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）温度高于900℃时，平衡向左移动；提高原料的利用率考点：工业合成氨．分析：（1）水蒸气在高温下与碳反应生成一氧化碳气体和水，据此写出反应的化学方程式；（2）根据平衡常数表达式以及各种物质的浓度利用化学平衡三段式进行计算；（3）①先根据表中计算计算出甲醇的反应速率，然后根据化学计量数与反应速率成正比计算出氢气的平均反应速率；②根据可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各组分的浓度不再变化判断；（4）根据热化学方程式利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式；（5）对于放热反应，温度升高，则化学平衡向逆向移动；提高循环利用可以提高原料的利用率．解答：解：（1）碳粉在高温下与水蒸气反应的化学方程式为：C+H2O（g）CO+H2，故答案为：C+H2O（g）CO+H2；（2）CO+H 2O（g）CO2+H2初始：0.2 0.3 0 0变化：0.12 0.12 0.12 0.12平衡：0.08 0.18 0.12 0.12则K==1，故答案为：1；（3）①由表中数据可知，l0min内甲醇的浓度变化为0.4mol/L，故v（CH3OH）==0.04mol/（L•min），速率之比等于化学计量数之比，故v（H2）=2v（CH3OH）=2×0.04mol/（L•min）=0.08mol/（L•min），故答案为：0.08mol/（L•min）；②A．有1个H﹣H键生成的同时有3个C﹣H键生成，正逆反应速率不相等，没有达到平衡状态，故A错误；B．CO百分含量保持不变，证明各组分不再变化，该反应已经达到了化学平衡状态，故B正确；C．该反应是一个前后气体体积变化的反应，容器中混合气体的压强不变化，证明达到了平衡状态，故C正确；D．混合气体质量守恒，体积恒定，所以容器中混合气体的密度不会发生变化，故D错误；故选BC；（4）①2CH 3OH（l）+3O2（g）2CO2（g）+4H2O（g）△H1=﹣1275.6kJ/mol②2CO（l）+O 2（g）2CO2（g）△H2=﹣566.0kJ/mol③H 2O（g）H2O（l）△H3=﹣44.0kJ/mol，根据盖斯定律，将已知反应（①﹣②+③×4）×得到：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O （l），△H==﹣442.8kJ•mol﹣1，故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=﹣442.8kJ•mol﹣1；（5）温度在900℃时，反应达到平衡状态，温度高于900℃时，即：升高温度，平衡向吸热方向，即向左移动；由于合成氨的反应为可逆反应，提高循环利用原料，可提高原料的利用率，故答案为：温度高于900℃时，平衡向左移动；提高原料的利用率．点评：本题考查工业合成氨及其应用，题目难度中等，注意利用三段式法解答，特别是盖斯定律的运用以及燃料电池的电极反应的书写，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．。