2019-2020年高考化学一轮总复习 单元评估检测（6）化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡（含解析）.doc

2019-2020年高考化学一轮总复习 单元评估检测（6）化学反应与能量、化学反应速率和化学平衡（含解析）一、选择题(本题包括7小题，每小题7分，共49分)1.(xx上海高考)将盛有NH4HCO3粉末的小烧杯放入盛有少量醋酸的大烧杯中。然后向小烧杯中加入盐酸，反应剧烈，醋酸逐渐凝固。由此可知()A.NH4HCO3和盐酸的反应是放热反应B.该反应中，热能转化为产物内部的能量C.反应物的总能量高于生成物的总能量D.反应的热化学方程式为NH4HCO3+HClNH4Cl+CO2+H2O-Q【解析】选B。醋酸逐渐凝固，说明NH4HCO3与盐酸反应使醋酸的温度降低，因此该反应为吸热反应，A错误；吸热反应中反应物吸收能量，得到的生成物内能增加，B正确；反应物的总能量低于生成物的总能量，C错误；D中反应没有标明物质的状态，热化学方程式书写错误。2.氯原子对O3分解有催化作用：O3+ClClO+O2H1，ClO+OCl+O2H2。大气臭氧层的分解反应：O3+O2O2H，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是()A.反应O3+O2O2的H=E1-E3B.反应O3+O2O2的H=E2-E3C.O3+O2O2是吸热反应D.H=H1+H2【解析】选D。从能量关系图来看，H=E3-E2，故A、B项错误；从题图中可以看出反应物的总能量大于生成物的总能量，因此该反应是一个放热反应，C项错误。【加固训练】(xx哈尔滨模拟)已知某化学反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)(AB2的分子结构为BAB)的能量变化如图所示，下列有关叙述中正确的是()A.该反应的进行一定需要加热B.该反应的H=-(E1-E2)kJmol-1C.该反应中反应物的键能总和大于生成物的键能总和D.断裂1 mol AA键和2 mol BB键放出E1kJ能量【解析】选C。由题图可知这是一个吸热反应，但发生吸热反应不一定需要加热，A错误；吸热反应H0，B错误，C正确；断键需要吸热，D错误。3.(xx郑州模拟)将0.20 mol NO和0.1 mol CO充入一个容积恒定为1 L的密闭容器中发生反应：2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)H0。在不同条件下，反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。下列说法不正确的是()A.容器内的压强不发生变化，说明该反应达到平衡B.当向容器中再充入0.20 mol NO时，平衡向正反应方向移动，K不变C.第12 min时改变的反应条件为升高温度D.向该容器内充入气体He，容器内气体压强增大，反应速率增大【解析】选D。该反应正向是气体化学计量数变小的反应，故当容器内的压强不发生变化时，说明该反应达到平衡，A正确；当向容器中再充入0.20 mol NO时，平衡向正反应方向移动，但K不变，因为K只与温度有关，B正确；从图象看，第12 min时升高温度，平衡逆向移动，各物质的量浓度的变化按化学计量数之比变化，C正确；向该容器内充入与反应无关的气体He，容器内气体总压强增大，但反应速率不变，D错误。4.(xx盐城模拟)甲醇脱氢可制取甲醛：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示(已知反应在1 L的密闭容器中进行)。下列有关说法中正确的是()A.脱氢反应的H0B.600 K时，Y点甲醇的v(逆)0，A错误；600 K时，Y点表示的甲醇平衡转化率偏高，反应逆向进行，v(正)v(逆)，B错误；从Y点到Z点，若增大压强，平衡逆向移动，甲醇的转化率减小，C错误；t1K时，反应的甲醇的平衡转化率为0.9，平衡常数为K=8.1，D正确。5.(xx无锡模拟)某温度下，在一容积可变的容器里，反应2A(g)B(g)+2C(g)达到平衡时，A、B和C的物质的量分别为4 mol、2 mol、4 mol。在保持温度和压强不变的条件下，下列说法正确的是()A.充入1 mol稀有气体氦(He)，平衡不移动B.充入A、B、C各1 mol，平衡将向正反应方向移动C.将A、B、C各物质的量都减半，C的百分含量不变D.加入一定量的A气体达到平衡后，C的百分含量一定增加【解析】选C。恒压时充入稀有气体，相当于对平衡体系减压，平衡向气体体积扩大的方向(正向)移动；若按A、B和C的物质的量之比为424再投料，则与原平衡等效，平衡不发生移动，C选项正确；当充入A、B、C各1 mol时，平衡将向逆反应方向移动；该反应为分解反应，则恒压条件下再加入A时，平衡不发生移动。【方法规律】解答等效平衡的常见方法“放缩法”(1)适用条件：“放缩法”解化学平衡题的适用条件是：研究对象的有关物质的物质的量成倍地增减。增减倍数可以是整数倍，也可以是分数倍。(2)解题思路：当有关物质的物质的量成倍地增减后，先通过假设同倍增减容器的容积来创设一个与起始条件完全相同的情况，从而得到一个与原平衡完全相同的平衡状态，然后把容器的容积恢复成已知条件时的情况。我们重点分析在容器的容积恢复成已知条件过程中该状态的变化情况(即平衡移动情况)。6.(xx福建高考)在一定条件下，N2O分解的部分实验数据如下：反应时间/min0102030405060708090100c(N2O)/molL-10.1000.0900.0800.0700.0600.0500.0400.0300.0200.0100.000下图能正确表示该反应有关物理量变化规律的是()(注：图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间，c1、c2均表示N2O初始浓度且c1p2，则此反应的S0C.在图象反应中，说明该正反应为吸热反应D.在图象反应中，若T1T2，则该反应能自发进行【解析】选D。在图象反应中，等压条件下，升高温度，A的转化率降低，说明升温，平衡逆向移动，说明该反应正向是放热的，A项错误；在图象反应中，若p1p2，说明增大压强，A的转化率增大，说明增压，平衡正向移动，则该反应为正向分子数减小的反应，所以ST2，升高温度，C的物质的量减少，说明该反应正向为放热反应，C项错误；D项，由图示可知，增大压强，A的转化率不变，说明平衡不移动，即说明该反应为等体积反应，S=0，而等压条件下，升高温度，A的转化率降低，说明升温，平衡逆向移动，说明该反应正向是放热的，即H0，根据G=H-TS，因为S=0，所以G0，则该反应能自发进行。【加固训练】(xx绵阳模拟)对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H0，下列选项和图示相符的是()AB研究目的压强对反应的影响温度对反应的影响图示CD研究目的平衡体系增加N2对反应的影响催化剂对反应的影响图示【解析】选C。增压后氨气的体积分数和达到平衡的时间相矛盾，A项错误；升温后氮气的转化率降低，B项错误；有催化剂时的化学反应速率快，达到平衡的时间短，D项错误。二、非选择题(本题包括3小题，共51分)8.(17分).恒温、恒容条件下，在容积为1 L的密闭容器中，硫可以发生如下转化，其反应过程和能量关系如图所示(已知：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJmol-1)，请回答下列问题：(1)写出能表示硫的燃烧热的热化学方程式：_。(2)H2=_kJmol-1。.工业上常利用醋酸和乙醇合成有机溶剂乙酸乙酯：CH3COOH(l)+C2H5OH(l) CH3COOC2H5(l)+H2O(l)H=-8.62 kJmol-1已知CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸点依次为118、78和77。在其他条件相同时，某研究小组进行了多次实验，实验结果如图所示。(1)该研究小组的实验目的是_。(2)60下反应40 min与70下反应20 min相比，前者的平均反应速率_后者(填“小于”“等于”或“大于”)。(3)如图所示，反应时间为40 min、温度超过80时，乙酸乙酯产率下降的原因可能是_(写出两条)。【解析】.(1)S燃烧生成SO2，其燃烧热为H=-297 kJmol-1。(2)H2=0.8 mol=-78.64 kJmol-1。.(1)根据图示，可知该实验目的为探究反应温度、反应时间对乙酸乙酯产率的影响。(2)根据图示，60下反应40 min时产率为30%，70下反应20 min时产率为20%。”“”“”或“=”，下同)；达到平衡后，两容器中C的体积分数关系是_。平衡时，测得容器中的压强减小了30%，则该容器中A的转化率为_。【解析】(1)2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)H=-1 275.6 kJmol-1；2CO(g)+O2(g)2CO2(g)H=-566.0 kJmol-1；H2O(g)H2O(l)H=-44.0 kJmol-1根据盖斯定律1/2-1/2+2得：CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJmol-1。(2)某时刻：Qc=100v(逆)。(3)在500时，分别将2 mol A和1 mol B置于恒压容器和恒容容器中，相对于为加压，达到平衡所需时间是；2A(g)+B(g)2C(g)起始物质的量(mol)210转化物质的量(mol)2xx2x平衡物质的量(mol)(2-2x)(1-x)2x平衡时，测得容器中的压强减小了30%，即物质的量减小了30%，(2-2x)+(1-x)+2x=70%3，解得x=0.9，该容器中A的转化率为100%=90%。答案：(1)CH3OH(l)+O2(g)CO(g)+2H2O(l)H=-442.8 kJmol-1(2)(3)90%10.(17分)(xx青岛模拟)碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。(1)真空碳热还原氯化法可实现由铝矿制备金属铝，其相关的热化学方程式如下：2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s)6AlCl(g)+6CO(g)H=akJmol-13AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g)H=bkJmol-1反应Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)的H=_kJmol-1(用含a、b的代数式表示)；(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)H=QkJmol-1。在T1时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：时间(min)浓度(molL-1)01020304050NO1.000.680.500.500.600.60N200.160.250.250.300.30CO200.160.250.250.300.30010 min内，NO的平均反应速率v(NO)=_，T1时，该反应的平衡常数K=_；30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是_(填字母编号)。a.通入一定量的NOb.加入一定量的活性炭c.加入合适的催化剂d.适当缩小容器的体积若30 min后升高温度至T2，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为311，则Q_0(填“”或“”)。在恒容条件下，能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_(填选项编号)。a.单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g)b.反应体系的温度不再发生改变c.混合气体的密度不再发生改变d.反应体系的压强不再发生改变【解析】(1)将第一个方程式除以2与第二个方程式相加得Al2O3(s)+3C(s)2Al(l)+3CO(g)，则H=0.5a+b；(2)v(NO)=0.032 molL-1min-1，20 min时反应达到平衡状态，K=0.25；该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应，根据表格知，反应物和生成物浓度都增大，可能的原因是加入某种物质或缩小容器的体积，故选a、d；若30 min后升高温度至T2，达到平衡时，容器中NO、N2、CO2的浓度之比为311，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，则正反应是放热反应，故Q0；恒容条件下，体积不变。a.无论反应是否达到平衡状态，单位时间内生成2nmol NO(g)的同时消耗nmol CO2(g)，故错误。b.该反应是放热反应，所以反应体系的温度随着反应的进行而改变，当平衡时，反应体系的温度不变，故正确。c.反应中有固体参加，反应前后气体的质量不等，所以当反应达到平衡时，混合气体的密度不再变化，故正确。d.无论反应是否达到平衡状态，压强始终不变，故错误。答案：(1)0.5a+b(2)0.032 molL-1min-10.25a、db、c