2022年高考化学一轮复习 全程训练计划 课练22 化学反应进行的方向与限度（含解析）

2022年高考化学一轮复习 全程训练计划 课练22 化学反应进行的方向与限度（含解析）12019商丘模拟过程的自发性的作用是()A判断过程的方向B确定过程是否一定会发生C判断过程发生的速率D判断过程的热效应答案：A解析：化学反应的自发性只能判断过程进行的方向，不能判断过程热效应，不能判断是否会发生和过程发生的速率。22019武汉月考某化学反应的H122 kJmol1，S231 Jmol1K1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()A在任何温度下都能自发进行B在任何温度下都不能自发进行C仅在高温下自发进行D仅在低温下自发进行答案：A解析：反应自发进行需要满足HTS0，依据题干条件计算，HTS122 kJmol1T231103 kJmol1K10，所以该反应在任何温度下都能自发进行，故选A。3在恒温恒容密闭容器中发生反应：X(s)2Y(g)M(g)G(g)H。下列情况表明反应达到平衡状态的是()A容器内气体压强不再改变B容器内气体密度不再改变C反应热H不再改变DX的浓度不再改变答案：B解析：观察反应知，X是固态。A项，该反应是等气体分子数反应，气体压强始终不变，故不能判断反应是否达到平衡状态；B项，正反应是气体质量增大体积不变的反应，故气体密度由小到大，当气体密度不变时可说明反应已达到平衡状态；C项，反应热只与化学计量数有关，与转化率无关，不能判断反应是否达到平衡状态；D项，X为固体，X的浓度始终不变，不能判断反应是否达到平衡状态。42019辽宁丹东五校联考在恒温下体积恒定的密闭容器中有可逆反应：2NO(g)O2(g)2NO2(g)(正反应为放热反应)，不能说明反应已达到平衡状态的是()A正反应生成NO2的速率和逆反应生成O2的速率相等B反应器中压强不随时间变化而变化C混合气体颜色深浅保持不变D混合气体平均相对分子质量保持不变答案：A解析：达到平衡状态时，正反应生成NO2的速率是逆反应生成O2速率的2倍，并非相等，A符合题意。该反应前后气体分子总数不相等，反应过程中气体压强不断变化，若反应容器中压强不随时间变化而变化，则达到平衡状态，B不符合题意。NO2是红棕色气体，其他气体均无色，若混合气体颜色深浅保持不变，则c(NO2)不变，该反应达到平衡状态，C不符合题意。反应前后气体的质量不变，总物质的量不相等，则平均相对分子质量不断变化，若混合气体平均相对分子质量保持不变，则该反应达到平衡状态，D不符合题意。52019南昌质检碳酸氢铵在室温下能自发进行分解反应，下列说法正确的是()A碳酸氢铵分解是因为外界给予能量B碳酸盐都不稳定，都能自发分解C碳酸氢铵分解是熵增反应D碳酸氢铵分解是熵增反应，所以能自发分解答案：C解析：碳酸氢铵在室温下分解，说明分解温度低，不需要外界给予能量，A项错误；不能根据碳酸氢铵类推所有碳酸盐，如碳酸钠、碳酸钾等都能稳定存在，B项错误；碳酸氢铵分解生成二氧化碳、氨气，是熵增反应，C项正确；熵变不是判断反应能否自发进行的唯一因素，应根据HTS的值进行判断反应能否自发进行，D项错误。6在恒容密闭容器中进行如下反应X(g)Y(g)2Z(g)W(？)。下列情况能表明该可逆反应一定达到平衡状态的是()A混合气体平均相对分子质量不变B混合气体密度不变C混合气体压强不变DZ的消耗速率等于X的生成速率的2倍答案：A解析：可逆反应中W的状态不确定，W可能是气态、非气态。A项，若W为固态或液态，则混合气体质量发生变化，气体分子数不变；若W为气态，则气体质量不变，气体分子数发生变化，则气体平均相对分子质量不变时达到平衡状态，正确；B项，若W为气体时，总质量不变，气体密度不变，错误；若W为液态或固态时，气体总物质的量不变，气体压强不变，错误；D项，Z的消耗速率始终等于X的生成速率的2倍，错误。72019北京石景山模拟在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应：2M(g)N(g)W2Q(g)H0答案：C解析：自发进行与反应快慢无关，A项错误；在高温高压下石墨转化成金刚石是非自发性反应，B项错误；复合判据既考虑了焓变，又考虑了熵变，C项正确；合成氯化铵的反应是熵减反应，只有焓减反应才能自发进行，故它的焓变小于0，D项错误。92019浙江新高考联盟联考一定条件下，在体积恒定的密闭容器中发生反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)HQ kJmol1(Q0)，下列说法正确的是()A升高温度，逆反应速率减小B当混合气体的密度不再发生变化时，说明反应达到平衡状态C达到平衡时反应放出的热量可达Q kJD达到平衡时，v(N2)3v(H2)答案：C解析：升高温度，反应混合物中活化分子数目及活化分子百分数均增大，故正、逆反应速率均增大，A错误。体积恒定的密闭容器中，反应物及生成物均为气体，混合气体的密度始终不变，不能据此判断是否达到平衡状态，B错误。题目中未指明N2和H2的物质的量，若起始N2和H2的物质的量分别大于1 mol和3 mol，则达到平衡时放出的热量可达到Q kJ，C正确。达到平衡时，N2、H2的反应速率之比等于其化学计量数之比，则有3v(N2)v(H2)，D错误。10在恒容密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol NO2发生反应：SO2(g)NO2(g)NO(g)SO3(g)HQ kJmol1，达到平衡状态时，下列说法不正确的是()A气体密度保持不变B气体总压强始终不变CSO2和SO3共2 molD放出Q kJ热量答案：D解析：该反应是可逆反应，生成NO的物质的量不一定是1 mol，放出热量不一定是Q kJ。11下列判断不正确的是()A4Fe(OH)2(s)O2(g)2H2O(l)=4Fe(OH)3(s)能自发进行，则它是焓增反应B2SO2(g)O2(g)2SO3(g)是焓减反应，它在较低温度下能自发进行CNa与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行DBr2(l)H2(g)=2HBr(g)是焓减、熵增反应，该反应能自发进行答案：A解析：A项，该反应是熵减反应，能自发进行，说明HTS0，即该反应是焓减反应，错误；B项，该反应是气体分子数减小的反应，熵小于0，所以，该反应在较低温度下能自发进行，正确；C项，由HTS0)。下列说法不正确的是()A0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应生成Z的物质的量一定小于0.3 molB达到化学平衡状态时，X、Y、Z的浓度不再发生变化C达到化学平衡状态时，反应放出的总热量可达a kJD升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小答案：D解析：该反应是可逆反应，0.1 mol X和0.2 mol Y充分反应不可能完全转化为Z，故生成Z的量一定小于0.3 mol，A正确；达到化学平衡状态时，反应混合物中各物质的浓度保持不变，即X、Y、Z的浓度不再发生变化，B正确；若使起始X、Y的物质的量分别大于1 mol和2 mol，达到化学平衡状态时，反应可能生成3 mol Z，则反应放出的总热量可达a kJ，C正确；升高温度，活化分子数及活化分子百分数均增大，正、逆反应速率均增大，D错误。132019黑龙江哈尔滨三中调研下列说法中不正确的是()ASiO2(s)2C(s)=Si(s)2CO(g)只能在高温下自发进行，则该反应的H0B3C(s)CaO(s)=CaC2(s)CO(g)在常温下不能自发进行，说明该反应的H0CBaSO4(s)4C(s)=BaS(s)4CO(g)室温下不能自发进行，说明该反应的H0D常温下，2NO(g)O2(g)=2NO2(g)能够自发进行，则该反应的H0；该反应只有在高温下自发进行，说明在低温时HTS0，则该反应的H0，A正确；该反应为熵增反应，则有S0；该反应在常温下不能自发进行，说明常温时HTS0，即反应的H0，B正确；该反应为熵增反应，则有S0；该反应室温下不能自发进行，说明室温时HTS0，即反应的H0，C错误；该反应为熵减反应，则有S0；该反应常温下能自发进行，说明常温时HTS0，即反应的H0，D正确。142015天津卷下列说法不正确的是()ANa与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行B饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同CFeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同DMg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)2OH(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液答案：C解析：钠与水反应有气体生成，是熵增的放热反应，所以反应能自发进行，A项正确；饱和硫酸钠溶液使蛋白质溶液产生沉淀发生的是蛋白质的盐析，而浓硝酸使蛋白质溶液产生沉淀发生的是蛋白质的变性，二者原理不同，B项正确；FeCl3和MnO2都能催化H2O2分解，但催化剂具有选择性，二者的催化效率肯定不相同，C项错误；Mg(OH)2固体能溶于NH4Cl溶液中，是由于NH4Cl水解溶液显酸性，且发生了反应：NHOH=NH3H2O使沉淀溶解平衡正向移动，D项正确。15工业上，用硅酸锂吸收CO2，在某温度T下发生化学反应：Li4SiO4(s)2CO2(g)2Li2CO3(s)SiO2(s)H”“”或“”)。(2)工业上，利用密闭石英管提纯粗镍。在密闭石英管内充满CO，在_放置粗镍(填“高温区”或“低温区”)，在另一区域收集纯镍粉。(3)吸烟时，烟草燃烧生成的CO会与烟草中微量的Ni在肺部发生该反应，生成容易进入血液的Ni(CO)4，随着CO与血红蛋白的结合，在血液中不断积累重金属镍单质，使人体中毒。用化学平衡原理解释“镍积累”：_。(4)镍与CO反应会造成镍催化剂中毒。为了防止镍催化剂中毒，工业上常用SO2除去CO。已知有关能量变化关系如图所示。写出用SO2除去CO的热化学方程式：_。.工业上用一氧化碳制取氢气的反应为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，420 时，该反应的平衡常数K为9.0。在2 L的密闭容器中充入CO和H2O的物质的量都是0.6 mol,5 min末达到平衡，则此时CO的转化率为_，生成H2的平均速率为_。答案：.(1)0，反应不能自发进行，故选D。22019江西联考一定温度下，可逆反应2NO22NOO2在恒容密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是()单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2；单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO；混合气体的密度不再改变；混合气体的颜色不再改变；密闭容器中压强不再改变；混合气体的平均相对分子质量不再改变。A BC D全部答案：B解析：单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2，说明v正v逆，达到平衡状态，正确；无论反应是否达到平衡状态，反应速率之比等于化学计量数之比，错误；容器体积不变，气体质量不变，所以密度始终不变，密度不变不能判断反应是否达到平衡，错误；混合气体的颜色不再改变，说明NO2气体的浓度不变，达到平衡状态，正确；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的压强不变，正确；反应前后气体的化学计量数之和不相等，当达到平衡时，气体的物质的量不变，则混合气体的平均摩尔质量不再改变，正确。32019唐山质检已知碳酸钡分解反应：()BaCO3(s)=BaO(s)CO2(g)H1仅在高温下能自发进行；高锰酸钾分解：()2KMnO4(s)=K2MnO4(s)MnO2(s)O2(g)H2在任何温度下都能自发进行。下列焓变判断正确的是()AH10，H20，H20CH10 DH10，H20答案：B解析：反应()是熵增反应(S0)，仅在高温下自发进行，由H1TS0。反应()是熵增反应，在任何温度下都自发进行，该反应是焓减反应，即H20它是非自发反应BW(s)xG(g) =2Q(g)H0答案：B解析：该反应中固体分解生成气体和固体，则该反应熵增加，且为吸热反应，则有H0，S0，当温度升高时，使HTS0，该反应能自发进行，A错误；该反应的H0，当H0时，高温下可自发进行，C错误；该反应为熵减反应，常温下能自发进行，说明该反应一定是放热反应，则有H0)。反应在第15 min时达到平衡，反应过程中与时间t有如图所示关系，若测得第15 min时，c(B)0.8 molL1，下列结论正确的是()A反应达到平衡时，A的转化率为80%BA的初始物质的量为2 molC反应达到平衡时，放出的热量为2a kJD15 min时，v正v逆0答案：A解析：第15 min时c(B)0.8 molL1，则有n(B)0.8 molL12 L1.6 mol；由图可知，此时2，则有n(A)n(B)0.8 mol；生成1.6 mol B时，消耗3.2 mol A，则A的平衡转化率为100%80%，A正确。A的初始物质的量为3.2 mol0.8 mol4 mol，B错误。生成1 mol B时放出a kJ热量，则达到平衡时放出的热量为1.6a kJ，C错误。第15 min时，该反应达到平衡状态，此时正、逆反应速率相等，但不等于0，D错误。82019山东菏泽一中第二次月考将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/ 15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa 5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/(103 molL1)2.43.44.86.8 9.4(1)该反应的焓变H_0，熵变S_0(填“”“(2)BC(3)6.1107(4)增大解析：(1)分析表中数据可知，温度升高，平衡气体总浓度增大，说明平衡正向移动，该反应为吸热反应，则有H0；该反应是气体体积增大的反应，则有S0。(2)达到平衡时，正、逆反应速率相等，则有v正(NH3)2v逆(CO2)，A项不符合题意；因为反应前后气体分子数不相等，未达到平衡前压强一直在变，所以总压强不变时，说明反应达到平衡，B项符合题意；反应未达到平衡前，气体质量一直在变，而容器容积不变，依可知，混合气体的密度也在变，所以混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡，C项符合题意；反应产物中NH3和CO2的物质的量之比始终为2:1，密闭容器中氨气的体积分数始终不变，D项不符合题意。(3)由表中数据可知，在25.0 时，平衡气体的总浓度为4.8103 molL1，则有c(NH3)3.2 103 molL1，c(CO2)1.6103 molL1，反应2NH3(g)CO2(g)NH2COONH4(s)的平衡常数K6.1107。(4)在恒温条件下压缩容器体积，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增大。92019广东深圳四校联考工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成光气(COCl2)。(1)COCl2中的原子最外层都达到8电子稳定结构，光气分子的电子式为_。(2)工业上利用天然气(CH4)与CO2进行高温重整制备CO的反应为CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)H247.3 kJmol1。已知：CH、CO、HH键的键能依次为413 kJmol1、1 076 kJmol1、436 kJmol1，则C=O键的键能为_kJmol1。(3)光气为窒息性毒剂，极易水解生成氯化氢，泄漏后可用水雾吸收，化学方程式为_。(4)某温度下，在2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO(g)、2 mol Cl2(g)和适量的活性炭，发生反应Cl2(g)CO(g)COCl2(g)H108 kJmol1，测得在混合气中COCl2的体积分数(COCl2)和时间t的关系如图曲线所示。下列情况不能表明该反应达到平衡状态的是_。ACO的体积分数不改变BCl2的消耗速率与COCl2的生成速率相等C体系中不改变D混合气体的平均相对分子质量不再变化按曲线，平衡常数K_。A点时，向容器中加入等物质的量的CO和Cl2，再次达到平衡时，光气的体积分数会_(填“增大”“减小”或“不变”)。曲线相对曲线改变的条件可能是_。A恒容通入“惰性气体”B通入适量COC增大压强D升高温度答案：(1) (2)809.65(3)COCl2H2O=2HClCO2(4)BC12增大D解析：(1)COCl2中的原子最外层都达到8电子稳定结构，其结构式为，电子式为。(2)根据反应热与键能的关系可知，反应CH4(g)CO2(g)=2CO(g)2H2(g)的H4413 kJmol12E(C=O)(21 076 kJmol12436 kJmol1)247.3 kJmol1，解得E(C=O)809.65 kJmol1。(3)光气(COCl2)极易水解生成HCl，根据原子守恒推知还生成CO2，化学方程式为COCl2H2O=2HClCO2。(4)CO的体积分数不改变，该反应达到平衡状态，A不符合题意；Cl2的消耗速率与COCl2的生成速率均表示正反应速率，二者相等，不能判断是否达到平衡状态，B符合题意；CO和Cl2都是反应物，起始时cCO)c(Cl2)，且二者化学计量数相等，则体系中始终不变，C符合题意；混合气体的平均相对分子质量不变，则气体的总物质的量不变，该反应达到平衡状态，D不符合题意。曲线达到平衡时(COCl2)0.60，起始充入2 mol CO(g)、2 mol Cl2(g)，容器的容积为2 L，有则有(COCl2)0.60，解得x0.75，故该反应的平衡常数K12。A点处于平衡状态，向容器中加入等物质的量的CO和Cl2，平衡正向移动，光气的体积分数增大。反应Cl2(g)CO(g)COCl2(g)的正反应是气体总分子数减少的放热反应。曲线与曲线相比，达到平衡的时间缩短，则曲线的反应速率快；曲线达到平衡时(COCl2)比曲线小，说明曲线表示的反应正向进行的程度小于曲线，综合分析可知，改变的条件可能是升高温度。102019安徽黄山八校联考(1)一定条件下，将2 mol SO2与1 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，下列状态能说明该反应达到化学平衡的是_。A混合气体的密度保持不变BSO2的转化率保持不变CSO2和O2的物质的量之比保持不变DO2的消耗速率和SO3的消耗速率相等(2)已知反应2NO(g)N2(g)O2(g)H0，在不同条件时N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图像可以判断曲线R1、R2对应的下列反应条件中不同的是_。A压强B温度C催化剂(3)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H”或“”或“”)T2，理由是_。已知T2 时，第20 min时容器内压强不再改变，此时H2的转化率为_，该温度下的化学平衡常数为_。若将1 mol CO和2 mol H2通入原体积为1 L的恒压密闭容器(如图乙所示)中，在T2 下达到平衡，此时反应的平衡常数为_；若再向容器中通入1 mol CH3OH(g)，重新达到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量_(填“变大”或“变小”或“不变”)。答案：(1)B(2)B(3)相同时间内，T2 时CO的变化量大于T1 时CO的变化量50%1.01.0不变解析：(1)SO2、O2和SO3都是气体，恒容反应时混合气体的密度始终不变，A错误。反应正向进行，SO2的转化率增大，反应逆向进行，SO2的转化率减小，故SO2的转化率保持不变，该反应达到平衡状态，B正确。起始加入SO2和O2的物质的量之比为2:1，与其化学计量数之比相等，则二者的物质的量之比始终等于2:1，C错误。O2的消耗速率与SO3的消耗速率之比为1:2，该反应达到平衡状态，D错误。(2)由图可知，曲线R2代表的反应比曲线R1代表的反应先达到平衡状态。A项，若R表示压强，改变压强，平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。B项，若R表示温度，该反应的H0，升高温度，平衡逆向移动，N2的体积分数减小，与图像符合。C项，若R表示催化剂，使用催化剂，只能改变反应速率，但平衡不移动，N2的体积分数不变，与图像不符合。(3)由表中数据可知，未达到平衡之前，相同时间内，T2 时CO的变化量大于T1 时，则T2 时化学反应速率快，而温度越高，反应速率越快，故有T1T2。T2 时，第20 min时容器内压强不再改变，则反应达到平衡状态，此时n(CO)0.5 mol，则有故20 min时H2的转化率为100%50%，则该温度下化学平衡常数为K1.0。若将1 mol CO和2 mol H2通入原体积为1 L的恒压密闭容器中，在T2 下达到平衡，由于温度不变，化学平衡常数不变，则此时反应的平衡常数为1.0。若再向容器中通入1 mol CH3OH(g)，由于是恒压条件，该平衡与之前的平衡等效，重新达到平衡后，CH3OH(g)在体系中的百分含量不变。