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高考熱點課5 　　建議用時：40分鐘 一、選擇題 1．如圖表示恒容密閉容器中，反應X(g)4Y(g)＋Z(g)　ΔH<0在某溫度時，X的濃度隨時間的變化曲線： 下列有關該反應的描述正確的是(　　) A．8 min時，反應停止 B．X的平衡轉化率為85% C．若升高溫度，X的平衡轉化率將大于85% D．若降低溫度，v正和v逆將以同樣程度減少 答案　B 解析　8 min時X的濃度不再變化，但反應并未停止，A項錯誤；從反應開始至達到平衡，X的濃度變化為1.0 molL－1－0.15 molL－1＝0.85 molL－1，轉化率為100%＝85%，B項正確；ΔH<0，正反應放熱，故升高溫度，平衡將逆向移動，則X的轉化率減小，C項錯誤；降低溫度，正、逆反應速率同時減小，但是降低溫度平衡正向移動，故v正>v逆，即逆反應速率減小得快，D項錯誤。 2．對于可逆反應2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0，下列圖像表示正確的是(　　) 答案　C 解析　使用催化劑不會影響平衡，只能縮短達到平衡的時間，A項錯誤；溫度升高，平衡逆向移動，A的轉化率會降低，B項錯誤；溫度越高，化學反應速率越快，曲線斜率越大，升高溫度，平衡逆向移動，C的體積分數(shù)降低，C項正確；平衡常數(shù)只與溫度有關，D項錯誤。 3．在容積一定的密閉容器中給定物質A、B、C的量，在一定條件下發(fā)生反應建立化學平衡：aA(g)＋bB(g)xC(g)，符合下圖所示的關系(C%表示平衡混合氣中產(chǎn)物C的百分含量，T表示溫度，p表示壓強)。在圖中，Y軸是指(　　) A．反應物A的百分含量 B．平衡混合氣中物質B的百分含量 C．平衡混合氣的密度 D．平衡混合氣的平均摩爾質量 答案　D 解析　由左圖可知，在相同溫度下，增大壓強(p2>p1)，C的百分含量增大，說明增大壓強平衡向正反應方向移動，則有a＋b>x；在相同壓強下，升高溫度(T1>T2)，C的百分含量降低，說明升高溫度平衡向逆反應方向移動，該反應的正反應為放熱反應。增大壓強平衡向正反應方向移動，A的百分含量減小，與圖像不符，A錯誤；增大壓強平衡向正反應方向移動，B的百分含量減小，與圖像不符，B錯誤；由于反應容器的容積不變，氣體的質量不變，則溫度變化，平衡混合氣的密度不變，C錯誤；升高溫度，平衡向逆反應方向移動，混合氣體的物質的量增多，質量不變，平衡混合氣的平均摩爾質量減小，增大壓強，平衡向正反應方向移動，平衡混合氣的平均摩爾質量增大，與圖像相符合，D正確。 4．對于可逆反應A(g)＋2B(g)2C(g)　ΔH>0，下列圖像中，正確的是(　　) 答案　A 解析　A項，該反應的正反應為吸熱反應，升高溫度，平衡正向移動，A%減小，正確；B項，該反應的正反應為吸熱反應，升高溫度，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移動，則v(正)>v(逆)，錯誤；C項，升高溫度，反應速率加快，達到平衡的時間縮短，錯誤；D項，平衡后，增大壓強，v(正)、v(逆)均增大，平衡正向移動，則v(正)>v(逆)，錯誤。 5. 某化學科研小組研究在其他條件不變時，改變密閉容器中某一條件對A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化學平衡狀態(tài)的影響，得到如圖所示的曲線(圖中T表示溫度，n表示物質的量)，下列判斷正確的是(　　) A．若T2＞T1，則正反應一定是放熱反應 B．達到平衡時，A2的轉化率大小為b＞a＞c C．若T2＞T1，達到平衡時b、d點的反應速率為vd＞vb D．在T2和n(A2)不變時達到平衡，AB3的物質的量大小為c＞b＞a 答案　D 解析　若T2＞T1，由圖像可知，溫度升高，生成物的物質的量增大，說明升高溫度平衡向正反應方向移動，則正反應為吸熱反應，A錯誤；根據(jù)圖像可知，a、b、c各點中B2的起始物質的量依次增大，對于可逆反應來說，其他條件不變，增大一種反應物的物質的量或濃度，有利于平衡向正反應方向移動，則另一種反應物的轉化率增大，則達到平衡時A2的轉化率大小為a＜b＜c，B錯誤；溫度越高，反應速率越快，若溫度T2＞T1，達到平衡時b、d點的反應速率為vd＜vb，C錯誤；對于可逆反應來說，增大一種反應物的物質的量，有利于平衡向正反應方向移動，生成物的物質的量增多，所以達到平衡時，AB3的物質的量大小為c＞b＞a，D正確。 6．臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應為2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反應在恒容密閉容器中進行，下列由該反應相關圖像作出的判斷正確的是(　　) 答案　A 解析　A項，由圖像可知，該可逆反應的正反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數(shù)減小，正確；v(NO2)＝＝＝0.2 molL－1s－1，B項單位錯誤；使用催化劑可加快反應速率，但不能使平衡發(fā)生移動，C項錯誤；D項，若x為c(O2)，則O2濃度增大，NO2的轉化率減小，與圖像不符，D項錯誤。 二、非選擇題 7．(2018鄭州市質檢一)在密閉、固定容積的容器中，一定量NO發(fā)生分解的過程中，NO的轉化率隨時間的變化關系如圖所示。 (1)反應2NO(g)N2(g)＋O2(g)　ΔH________(填“>”或“<”)0。 (2)一定溫度下，能夠說明反應2NO(g)N2(g)＋O2(g)已達到化學平衡的是________(填序號)。 a．容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化 b．混合氣體的密度不發(fā)生變化 c．NO、N2、O2的濃度保持不變 d．2v(NO)正＝v(N2)逆 答案　(1)＜　(2)c 解析　(1)根據(jù)題圖，T2時先達到平衡，則T2＞T1。T2→T1，溫度降低，NO的平衡轉化率增大，說明平衡向正反應方向移動，而降溫時平衡向放熱反應方向移動，故正反應為放熱反應，ΔH<0。 (2)該反應在反應前后氣體分子數(shù)不變，容器內(nèi)壓強始終不變，故壓強不變不能說明反應達到平衡，a錯誤；反應體系中全為氣體，氣體質量不變，容器容積固定，氣體的密度始終不變，故密度不變不能說明反應達到平衡，b錯誤；NO、N2、O2的濃度不變可以說明反應達到平衡，c正確；v(NO)正＝2v(N2)逆時反應達到平衡，d錯誤。 8．(2018唐山市一模)氮的氧化物是大氣的主要污染物，是當前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一。 (1)氨氣還原氮的氧化物 ①N2(g)＋O2(g)===2NO(g)　ΔH1 ②4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)　ΔH2 則4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)　ΔH＝________。(用含ΔH1、ΔH2的式子表示) 依據(jù)反應②，可將氨氣直接用于燃料電池，用KOH溶液作電解質溶液，寫出負極電極反應式：______________。 (2)在一密閉容器中投入一定量的氨氣，發(fā)生反應2NH3N2＋3H2　ΔH>0，反應過程中NH3的濃度隨時間變化的情況如圖所示。 請回答： ①曲線A中，反應在前2 min內(nèi)氫氣的平均反應速率為________。此條件下的平衡常數(shù)K＝________。 ②在其他條件相同時，若改變某一條件，使該反應發(fā)生如圖曲線B的反應情況，則此條件可能是改變________(填“濃度”“壓強”“溫度”或“催化劑”)。簡述判斷理由： _________________________________________________________。 (3)一定溫度下，在恒壓密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應： ①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) ②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 若達到平衡時，c(NO2)＝0.6 mol/L，c(O2)＝1.2 mol/L，則反應②中NO2的轉化率為________，N2O5(g)的起始濃度應大于________mol/L。 答案　(1)ΔH2－3ΔH1　2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O (2)①0.3 mol/(Lmin)　0.12?、跍囟取膱D像變化趨勢看，B比A反應速率加快，達到平衡時NH3濃度小，所以只可能是升高溫度 (3)70%　1 解析　(1)根據(jù)蓋斯定律，②－①3得：4NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(l)的ΔH＝ΔH2－3ΔH1。負極氨氣失去電子發(fā)生氧化反應，電解質溶液顯堿性，則負極電極反應式為：2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O。 (2)①曲線A中，反應在前2 min內(nèi)消耗氨氣是0.4 mol/L，則根據(jù)反應方程式可知生成氫氣是0.6 mol/L，氫氣的平均反應速率為0.6 mol/L2 min＝0.3 mol/(Lmin)。2 min時反應達到平衡狀態(tài)，平衡時氨氣是0.6 mol/L，氮氣是0.2 mol/L，氫氣是0.6 mol/L，則此條件下的平衡常數(shù)K＝＝0.12。②該反應是體積增大的吸熱的可逆反應，從圖像變化趨勢可知，B比A反應速率加快，達到平衡時NH3濃度小，故改變的條件只可能是升高溫度。 (3)設反應①中生成氧氣是x mol/L，則生成NO2是4x mol/L，因此反應②中生成氧氣是1.2 mol/L－x mol/L，消耗NO2是2.4 mol/L－2x mol/L，所以4x mol/L－(2.4 mol/L－2x mol/L)＝0.6 mol/L，解得x＝0.5，所以反應②中NO2的轉化率為100%＝70%。由于是可逆反應，則N2O5(g)的起始濃度應大于2x mol/L＝1 mol/L。 9．(2018南昌市一模)新舊動能轉換工程之一是新能源新材料的挖掘和應用。乙二醇是重要的化工原料，煤基合成氣(CO、H2)間接制乙二醇具有轉化率高、回收率高等優(yōu)點，是我國一項擁有自主知識產(chǎn)權的世界首創(chuàng)技術，制備過程如下： 反應Ⅰ：4NO(g)＋4CH3OH(g)＋O2(g)4CH3ONO(g)＋2H2O(g)　ΔH1＝a kJmol－1 反應Ⅱ：2CO(g)＋2CH3ONO(g) CH3OOCCOOCH3(l)＋2NO(g)　ΔH2＝b kJmol－1 反應Ⅲ：CH3OOCCOOCH3(l)＋4H2(g) HOCH2CH2OH(l)＋2CH3OH(g)　ΔH3＝c kJmol－1 (1)請寫出煤基合成氣[n(CO)∶n(H2)＝1∶2]與氧氣間接合成乙二醇的總熱化學方程式：_____________________________________________________，已知該反應在較低溫條件下能自發(fā)進行，則該反應的ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (2)一定溫度下，在2 L的密閉容器中投入物質的量均為0.4 mol的CO和CH3ONO發(fā)生反應Ⅱ，10 min達到平衡時CO的體積分數(shù)與NO的體積分數(shù)相等。 ①下列選項能判斷反應已達到化學平衡狀態(tài)的是________。 a．CO的質量不再變化 b．混合氣體的密度不再變化 c．單位時間內(nèi)生成CO和NO的物質的量相等 d．CO和CH3ONO的濃度比不再變化 ②10 min內(nèi)該反應的速率v(NO)＝________；該溫度下化學平衡常數(shù)K＝________。若此時向容器中再通入0.4 mol NO，一段時間后，達到新平衡時NO的體積分數(shù)與原平衡時相比________(填“增大”“相等”“減小”或“不能確定”)。 ③若該反應ΔH＜0，在恒容的密閉容器中，反應達平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是________(填字母)。 答案　(1)4H2(g)＋2CO(g)＋O2(g) HOCH2CH2OH(l)＋H2O(g)　ΔH3＝ kJmol－1　< (2)①abc?、?.01 molL－1min－1　100　增大　 ③b 解析　(1)根據(jù)制備過程的三個反應和蓋斯定律，Ⅰ＋Ⅱ＋Ⅲ得反應：4H2(g)＋2CO(g)＋O2(g)HOCH2CH2OH(l)＋H2O(g)　ΔH＝ kJmol－1；該反應為熵減的反應ΔS<0，已知該反應在較低溫條件下能自發(fā)進行，要使ΔH－TΔS<0，必須ΔH<0。 (2)①CO的質量不再變化，說明反應已達平衡狀態(tài)，a項正確；該反應在恒容條件下進行且參與反應的物質不完全為氣體，氣體的密度為變量，當混合氣體的密度不再變化，說明反應已達平衡狀態(tài)，b項正確；單位時間內(nèi)生成CO和NO的物質的量相等，說明正逆反應速率相等，反應達平衡狀態(tài)，c項正確；CO和CH3ONO的投料相等且在反應中計量數(shù)相等，故兩者的濃度比始終不變，不能作為平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)，d項不正確。 ②設平衡轉化率為x，則 2CO(g)＋2CH3ONO(g)CH3OOCCOOCH3(l)＋2NO(g) 　0.2 　　0.2 　　　 0 　0.2x 　　0.2x 　　 0.2x 0.2－0.2x 　0.2－0.2x 　　 0.2x 10 min達到平衡時CO的體積分數(shù)與NO的體積分數(shù)相等，則0.2－0.2x＝0.2x，解得x＝0.5；10 min內(nèi)該反應的速率v(NO)＝＝0.01 molL－1min－1；該溫度下化學平衡常數(shù) K＝＝＝100；若此時向容器中再通入0.4 mol NO，達到新平衡時與原平衡相比，相當于增大壓強，平衡向氣體體積縮小的正方向移動，NO的體積分數(shù)增大；③該反應為放熱反應，升高溫度，平衡逆向移動，平衡常數(shù)減小，a項錯誤；平衡常數(shù)只與溫度有關，與濃度無關，NO的物質的量增大，濃度增大，但K值保持不變，b項正確；該反應為放熱反應，升高溫度平衡逆向移動，NO的體積分數(shù)減小，c項錯誤；該反應為氣體體積縮小的反應，增大壓強，平衡正向移動，CO的轉化率增大，d項錯誤。