2019-2020年高中化学第12章过关检测新人教版选修.doc

2019-2020年高中化学第12章过关检测新人教版选修一、选择题(该题共7小题，每题只有一个正确选项，每小题7分)1下列图示变化为吸热反应的是(A)解析：A由图知反应物的能量小于生成物的能量为吸热反应，故A正确；B反应物的能量大于生成物的能量为放热反应，故B错误；C浓硫酸稀释放热，但不是化学反应，故C错误；D活泼金属与酸的反应是放热反应，故D错误。2下列热化学方程式书写正确的是(D)A甲烷的燃烧热为890 kJ/mol，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为：CH4(g)2O2(g)=CO2(g) 2H2O(g)H890 kJ/molB在一定条件下将1 mol SO2和0.5mol O2置于密闭容器中充分反应，放出热量79.2 kJ，则反应的热化学方程式为：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H158.4 kJmol1CNaOH(s)H2SO4(浓)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.3 kJmol1D2.00 g C2H2气体完全燃烧生成液态水和二氧化碳气体放出99.6 kJ的热量，该反应的热化学方程式为：2C2H2(g)5O2(g)=4CO2(g)2H2O(l)H2589.6 kJmol1解析： A项燃烧热指的是生成液态H2O，错误；B项，SO2与O2反应为可逆反应。1mol SO2和0.5 mol O2置于容器不可能充分反应，错误；C项浓H2 SO4溶于水放热，NaOH固体溶于水也放热，该反应放出的热量大于57.3 kJ；D项正确。3反应ABC分两步进行：ABX，XC，反应过程中能量变化如图所示，E1表示反应ABX的活化能。下列有关叙述正确的是(C)AE2表示反应XC的活化能 BX是反应ABC的催化剂C反应ABC的H0B图中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小解析：由题中图象看出，随温度升高，甲烷的平衡体积分数减小，说明温度升高，平衡正向移动，则该反应为吸热反应，H0，A项正确；Z越大，甲烷的平衡体积分数越小，故b3a，B项错误；起始时3，反应一旦开始，则消耗等物质的量的H2O和CH4，即分子、分母同时减小相同的数值，故图中X点对应的平衡混合物中的值一定不等于3，C项错误；温度不变，加压时平衡逆向移动，图中X点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大，D项错误。7在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应：LaNi5(s)3H2(g)LaNi5H6(s)H301kJmol1在某温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2 MPa；若温度不变，缩小体积至原来的一半，重新达到平衡。下列说法不正确的是(A)A当LaNi5的浓度不再变化时，表明达到平衡状态B重新达到新平衡时H2的压强仍然为2 MPaC扩大容器体积，重新达到平衡时n(H2)增多D增大压强、降低温度，有利于储氢解析：A项中在固气反应时，固体的浓度始终不变，不能根据固体浓度判断是否达到平衡状态，错误；B项中平衡常数Kp ，温度不变，平衡常数不变，故H2的平衡压强不变，正确；C项中扩大容积相当于减压，平衡向左移动，H2的物质的量增多，正确；D项中正反应是放热反应，正反应是气体分子数减小的反应，增大压强、降低温度有利于平衡向右移动，有利于提高储氢百分率，正确。二、填空题(共51分)8(26分)金属钛(Ti)被称为21世纪金属，在航海、航空、记忆和涂料方面应用广泛，TiO2是一种优良的光催化剂。20世纪科学家尝试用多种方法将金红石(TiO2)还原，发现金红石直接氯化是冶炼钛的关键步骤：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1493kJmol1，S161JK1mol1该反应发生温度高达2170，能耗大，对设备和生产要求几乎达到苛刻程度。目前科学家采用金红石加碳氯化方法，在较温和条件下成功制取TiCl4，为人类快速迈进钛合金时代做出了巨大贡献。金红石加碳氯化的主要反应如下：反应：TiO2(s)2Cl2(g)C(s)TiCl4(g)CO2(g)H1，S164JK1mol1反应：TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)TiCl4(g)2CO(g)H2，S2已知：C(s)O2(g)=CO2(g)H394.3kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H222.3kJmol1请回答：(1)反应的H1_1098.7_kJmol1。(2)对于气体参加的反应，表示平衡常数KP时，用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应的KP_(用表达式表示)。(3)将金红石加碳氯化反应与金红石直接氯化反应比较，从焓变熵变的角度分析金红石加碳氯化能在较温和条件下成功制取TiCl4的原因_焓变减小，熵变增大，有利于反应正向进行_。(4)在常温常压、光照条件下，N2在催化剂TiO2表面与H2O发生反应，2N2(g)6H2O(l)=4NH3(g)3O2(g)H1530.4kJmol1进一步研究相同条件下NH3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表：实验组别1234T/K303313323353NH3生成量/(106mol)4.85.96.02.0O2生成量/(106mol)3.64.44.51.5反应时间/h3333容器体积/L2222请在图中画出上述反应在“有催化剂”与“无催化剂”两种情况下反应过程中体系能量随反应过程的变化趋势示意图(图中标明必要的文字说明)。根据表中数据，在303K时，在3h内用氮气表示其平均反应速率为_4107_molL1h1.判断组别4中反应是否达到平衡状态_否_(填“是”或“否”)，并说明理由_反应正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则n(NH3)应大于6.0106mol_。解析：(1)依据热化学方程式：TiO2(s)2Cl2(g)=TiCl4(g)O2(g)H1493kJmol1，S61JK1mol1，C(s)O2(g)=CO2(g)H394.3kJmol1，由盖斯定律计算得到：TiO2(s)2Cl2(g)C(s)TiCl4(g)CO2(g)H11098.7KJ/mol；(2)对于气体参加的反应，表示平衡常数KP时，用气体组分B的平衡压强P(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，反应的Kp；(3)TiO2(s)2Cl2(g)TiCl4(l)O2(g)H151kJ/mol该反应中，S0，又H0，则HTS0，故反应不能自发进行，金红石加碳氯化能在较温和条件下成功制取TiCl4的原因是焓变减小，熵变增大，有利于反应正向进行；(4)催化剂是通过降低反应的活化能来加快化学反应速率，使用催化剂后，活化能降低，图象需要符合：1.两条线的起点、终点分别相同。2.有催化剂曲线最高处能量要低。3.反应物的总能量要低于生成物的总能量，图象为： 在303K时，在3h内氧气的反应速率6107 molL1h1，用氮气表示其平均反应速率v(N2)v(O2)6107 molL1h14107 molL1h1，组别4中反应正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，则n(NH3)应大于6.0106mol，则组别4中反应未达到平衡状态。9(25分)二甲醚(CH3OCH3)是一种应用前景广阔的清洁燃料，以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应：编号热化学方程式化学平衡常数CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H1K12CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)H224kJmol1K2CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H341kJmol1K3回答下列问题：(1)已知反应中的相关的化学键键能数据如下：化学键HHCOCOHOCHE/(kJmol1)4363431076465413由上述数据计算H1_99_kJmol1_；(2)该工艺的总反应为3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)_H，该反应H_263_kJmol1_，化学平衡常数K_KK2K3_(用含K1、K2、K3的代数式表示)；(3)下列措施中，能提高CH3OCH3产率的有_AD_；A分离出二甲醚B升高温度C改用高效催化剂 D增大压强(4)工艺中反应和反应分别在不同的反应器中进行，无反应发生，该工艺中反应的发生提高了CH3OCH3的产率，原因是_反应消耗了反应中的产物H2O，使反应的化学平衡向正反应方向移动，从而提高CH3OCH3的产率_；(5)某温度下，将8.0mol H2和4.0mol CO充入容积为2L的密闭容器中，发生反应：4H2(g)2CO(g)CH3OCH3(g)H2O(g)，反应达平衡后测得二甲醚的体积分数为25%，则该温度下反应的平衡常数K_2.25_。解析：(1)由H等于反应物的键能减去生成物的键能，可求得反应的H110762436343465341399 kJmol1；(2)由盖斯定律可得，总反应3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)为方程式2相加所得，故H2H1H2H32(99)2441263 kJmol1；总反应的平衡常数等于分反应的平衡常数之积，则KKK2K3；(3)由勒夏特列原理，对于3CO(g)3H2(g)CH3OCH3(g)CO2(g)为了提高CH3OCH3产率，反应需要向正向移动，因此通过减小气体体积、降温、减少产物的量可以实现，而催化剂对化学平衡的移动没有影响，由此可知A、D正确；(4)反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)，反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，由此可知，反应消耗反应中的水，根据勒夏特列原理可知，可提高CH3OCH3的产率；(5)设平衡时CH3OCH3的物质的量为xmol，由4H2(g)2CO(g)CH3OCH3(g)H2O(g)，平衡时各物质的浓度分别为：c(H2)42x，c(CO)2x，c(CH3OCH3)，c(H2O)。二甲醚的体积分数为25%，即，解得x；所以平衡时各物质的浓度分别为：c(H2)1，c(CO)0.5，c(CH3OCH3)0.75，c(H2O)0.75，所以平衡常数K 2.25。