版新一线名师指导高三化学一轮复习苏教版新题适合全国卷专课时规范练19化学反应速率及影响因素.docx

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版新一线名师指导高三化学一轮复习苏教版新题适合全国卷专课时规范练19化学反应速率及影响因素

课时规范练20　化学反应的方向和限度

（时间:

45分钟　满分:

100分）

一、选择题（本题共10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求）

1.下列过程属于熵增加的是（　　）

A.一定条件下,水由气态变成液态

B.工业上合成氨

C.将散落的火柴放入火柴盒

D.固态碘升华

2.下列说法错误的是（　　）

A.同一物质在气态时熵值最大,液态时次之,而固态时熵值最小

B.硝酸铵溶于水吸热,说明其溶于水不是自发的过程

C.不借助外力能自发进行的过程,其体系的能量趋向于从高能量状态转变为低能量状态

D.由能量判据和熵判据组合而成的复合判据,更适合于所有的过程

3.对可逆反应A（s）+3B（g）

C（g）+2D（g）　ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是（　　）

①增加A的量,平衡向正反应方向移动

②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v（正）减小

③压强增大一倍,平衡不移动,v（正）、v（逆）不变

④增大B的浓度,v（正）>v（逆）

⑤加入催化剂,B的转化率提高

A.①②B.④C.③D.④⑤

4.PCl3和PCl5都是重要的化工原料。

将PCl3（g）和Cl2（g）充入体积不变的2L密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3（g）+Cl2（g）

PCl5（g）,并于10min时达到平衡。

有关数据如下:

PCl3（g）

Cl2（g）

PCl5（g）

初始浓度/（mol·L-1）

2.0

1.0

0

平衡浓度/（mol·L-1）

c1

c2

0.4

下列判断不正确的是（　　）

A.10min内,v（Cl2）=0.04mol·L-1·min-1

B.升高温度（T1

<1

C.当容器中Cl2为1.2mol时,反应达到平衡

D.平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,相同条件下再达平衡时,c（PCl5）<0.2mol·L-1

5.已知反应①:

CO（g）+CuO（s）

CO2（g）+Cu（s）和反应②:

H2（g）+CuO（s）

Cu（s）+H2O（g）在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③:

CO（g）+H2O（g）

CO2（g）+H2（g）的平衡常数为K。

则下列说法正确的是（　　）

A.反应①的平衡常数K1=

B.反应③的平衡常数K=

C.对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值

D.对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小

6.下列说法正确的是（　　）

A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行

B.NH4HCO3（s）

NH3（g）+H2O（g）+CO2（g）　ΔH=+185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向

C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据

D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向

7.常温常压下向2L的恒温密闭容器中投入2molA和1molB,发生可逆反应3A（g）+2B（s）

2C（g）+D（g）

ΔH=-akJ·mol-1（a>0）。

5min后达平衡,测得容器中n（C）=0.8mol。

则下列说法正确的是（　　）

A.使用催化剂或缩小容器容积,该平衡均不会移动

B.3v（A）=2v（C）=0.16mol·L-1·min-1

C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动

D.该可逆反应达平衡后,放出akJ的热能（假设化学能全转化为热能）

8.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而氮的化合物用途广泛。

两个常见的固氮反应的平衡常数的对数值（lgK）与温度的关系如图所示:

①N2+3H2

2NH3和②N2+O2

2NO

根据图中的数据判断下列说法正确的是（　　）

A.反应①和②均为放热反应

B.升高温度,反应①的反应速率减小

C.在标准状况下,利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大

D.在1000℃时,反应①和反应②体系中N2的浓度一定相等

9.T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:

A（g）+B（g）

C（s）　ΔH<0,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线（实线）所示,下列判断正确的是（　　）

A.T℃时,该反应的平衡常数值为4

B.C点没有达到平衡,此时反应逆向进行

C.若C点为平衡点,则此时容器内的温度高于T℃

D.T℃时,直线CD上的点均为平衡状态

10.某温度时,在容积为2L的密闭容器中,气态物质A、B、E、F的物质的量n随时间t的变化如图甲所示,在一定条件下达到平衡,反应进程中正反应速率随时间的变化情况如图乙所示,在t2、t4时刻分别只改变一个条件（温度、压强或某反应物的量）。

下列说法错误的是（　　）

A.t2时刻一定是增大压强

B.平衡状态①和②,平衡常数K一定相同

C.平衡状态①、②和③中,状态③中F的浓度最大

D.t4时刻改变的条件是降低温度

二、非选择题（本题共3个小题,共50分）

11.（2018全国Ⅲ）（16分）三氯氢硅（SiHCl3）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。

回答下列问题:

（1）SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成（HSiO）2O等,写出该反应的化学方程式　。

（2）SiHCl3在催化剂作用下发生反应:

2SiHCl3（g）

SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）

ΔH1=48kJ·mol-1

3SiH2Cl2（g）

SiH4（g）+2SiHCl3（g）

ΔH2=-30kJ·mol-1

则反应4SiHCl3（g）

SiH4（g）+3SiCl4（g）的ΔH为　　　　　kJ·mol-1。

（3）对于反应2SiHCl3（g）

SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时SiHCl3的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343K时反应的平衡转化率α=　　　　　%。

平衡常数K343K=　　　　　（保留2位小数）。

②在343K下:

要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是　　　　　　　　　;要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有　　　　　　、　。

③比较a、b处反应速率大小:

va　　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）vb。

反应速率v=v正-v逆=k正

-k逆

k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处的

=　　　　　（保留1位小数）。

12.（16分）研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:

2NO2（g）+NaCl（g）

NaNO3（g）+ClNO（g）　K1　ΔH<0　Ⅰ

2NO（g）+Cl2（g）

2ClNO（g）　K2　ΔH<0　Ⅱ

请回答下列问题:

（1）4NO2（g）+2NaCl（g）

2NaNO3（g）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=　　　　（用K1、K2表示）。

（2）若反应Ⅰ在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2（g）的转化率随时间变化的示意图如图所示,t3~t4时刻,NO2（g）的转化率降低的原因是　　　　　　　　　。

（3）若反应Ⅱ在恒温、恒容条件下进行,下列能判断该反应一定达到平衡状态的是　　　。

A.容器内压强不再变化

B.n（ClNO）=n（NO）

C.混合气体密度不变

D.v正（NO）=v逆（ClNO）

（4）在一定温度和压强下,反应Ⅱ达到平衡,当NO和Cl2的比例不同时,对Cl2的转化率及平衡混合物中ClNO的体积分数都有影响。

设NO和Cl2起始物质的量之比为x,平衡时Cl2的转化率为a,平衡混合物中ClNO的体积分数为y,判断a、x、y三者的相互关系,用含a和x的代数式表示y,y=　　　　　　　　　　　。

13.（18分）丁烯是一种重要的化工原料,可由丁烷催化脱氢制备。

回答下列问题:

（1）正丁烷（C4H10）脱氢制1-丁烯（C4H8）的热化学方程式如下:

①C4H10（g）

C4H8（g）+H2（g）　ΔH1

已知:

②C4H10（g）+

O2（g）

C4H8（g）+H2O（g）ΔH2=-119kJ·mol-1

③H2（g）+

O2（g）

H2O（g）　ΔH3=-242kJ·mol-1

反应①的ΔH1为　　　kJ·mol-1。

图（a）是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图,x　　　　（填“大于”或“小于”）0.1;欲使丁烯的平衡产率提高,应采取的措施是　　　　（填标号）。

A.升高温度B.降低温度

C.增大压强D.降低压强

图（a）

图（b）

图（c）

（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（氢气的作用是活化催化剂）,出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。

图（b）为丁烯产率与进料气中n（氢气）/n（丁烷）的关系。

图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势,其降低的原因是 　。

（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线,副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。

丁烯产率在590℃之前随温度升高而增大的原因可能是　　　　　　　　、　　　　　　　　　;590℃之后,丁烯产率快速降低的主要原因可能是　 　。

课时规范练20　化学反应的方向和限度

1.D　熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。

水由气态变成液态是熵减小的过程,A不符合题意;工业合成氨的反应为N2+3H2

2NH3,该反应为熵减小的过程,B不符合题意;将散落的火柴放入火柴盒是熵减小的过程,C不符合题意;固态碘升华属于熵增加的过程,D符合题意。

2.B　虽然硝酸铵溶于水吸热,但因为体系的熵增大,故在常温下也能自发进行。

3.B　①A是固体,增大A的量对平衡无影响,故①错误;②升高温度,v（正）、v（逆）均增大,但v（逆）增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,故②错误;③压强增大平衡不移动,但v（正）、v（逆）都增大,故③错误;④增大B的浓度,直接导致正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,v（正）>v（逆）,故④正确;⑤催化剂同等程度增大正、逆反应速率,化学平衡不发生移动,B的转化率不变,故⑤错误。

选B。

4.B　10min内,PCl5的浓度变化量为0.4mol·L-1,故Cl2的浓度变化量为0.4mol·L-1,所以v（Cl2）=0.04mol·L-1·min-1,A正确;升高温度（T1

5.B　在书写平衡常数表达式时,固体表示在平衡常数表达式中为1,A错误;由于反应③=反应①-反应②,因此平衡常数K=

B正确;反应③中,温度升高,H2浓度减小,则平衡左移,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,因此ΔH<0,C错误;对于反应③,在恒温恒容下,增大压强,若充入惰性气体,则平衡不移动,H2的浓度不变,D错误。

6.B　ΔH<0、ΔS>0的反应,ΔH-TΔS<0,在任何温度下都能自发进行,A错误;ΔH>0、ΔS>0,反应能自发进行说明ΔH-TΔS<0,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B正确;反应能否自发进行需要由焓变、熵变和温度共同决定,C错误;在其他条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应速率,但不能改变化学平衡状态和化学反应的方向,D错误。

7.A　由于该反应反应前后体积不变,缩小容器容积平衡不移动,使用催化剂平衡也不会移动,A正确;各物质的化学反应速率之比等于其相应的化学计量数之比,应该是2v（A）=3v（C）=0.24mol·L-1·min-1,B错误;升高温度,正、逆反应速率都增大,正反应为放热反应,故平衡逆向移动,C错误;由于该反应为可逆反应,2molA和1molB不可能完全反应,放出的热能小于akJ,D错误。

8.C　反应①的K值随温度升高而减小,反应①是放热反应,反应②的K值随温度升高而增大,反应②是吸热反应,A错误;升高温度,两个反应的反应速率都增大,B错误;在标准状况下,反应①K≈1010,反应②K≈10-30,相差很大,故利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大,C正确;在1000℃时,反应①、反应②的K值相等,即

而体系中N2的浓度不一定相等,D错误。

9.C　平衡常数等于生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积,固体和纯液体不写入平衡常数表达式,A（g）+B（g）

C（s）,平衡常数K=

=0.25,A错误;依据图像分析可知,C点浓度商Q

10.A　由图甲分析可知,根据变化的量等于化学方程式的化学计量数之比,此温度下该反应的化学方程式为2A（g）+E（g）

2B（g）+F（g）。

该反应前后体积不变,若改变压强,平衡不会发生移动,故t2时刻不可能是增大压强,A错误;平衡常数K只与温度有关,平衡状态①和②的温度相同,故K相等,B正确;平衡状态①、②和③中,状态③向正向反应进行最彻底,F的浓度最大,C正确;根据方程式知,反应前后气体体积不变,故不可能是压强的变化,t4时刻速率减小,且变化的点不连续,因此是降低温度的结果,D正确。

11.答案

（1）2SiHCl3+3H2O

（HSiO）2O+6HCl

（2）114　（3）①22　0.02　②及时移去产物　改进催化剂　提高反应物压强（浓度）　③大于　1.3

解析

（1）SiHCl3与H2O反应生成（HSiO）2O为非氧化还原反应,由原子守恒配平:

2SiHCl3+3H2O

（HSiO）2O+6HCl。

（2）2SiHCl3（g）

SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）　ΔH1=48kJ·mol-1①

3SiH2Cl2（g）

SiH4（g）+2SiHCl3（g）　ΔH2=-30kJ·mol-1②

根据盖斯定律:

①×3+②即可得4SiHCl3（g）

SiH4（g）+3SiCl4（g）　ΔH=114kJ·mol-1。

（3）①由图根据“先拐先平速率大”可知a曲线温度较高（343K）,平衡转化率为22%;

设SiHCl3起始物质的量为1mol,则有

　　　　2SiHCl3（g）

SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）

起始物质

的量/mol100

转化物质

的量/mol0.220.110.11

平衡物质

的量/mol0.780.110.11

平衡常数K343K=

≈0.02

③a处反应相当于在b处反应的基础上升高温度,反应速率va大于vb;

达平衡时v正、v逆相等,k正

=k逆

=K343K=0.02

a处SiHCl3转化率为20%,设起始时SiHCl3物质的量为1mol,则有:

　　　2SiHCl3（g）

SiH2Cl2（g）+SiCl4（g）

起始物质

的量/mol100

转化物质

的量/mol0.20.10.1

a点物质的

量/mol0.80.10.1

此时SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,

=1.28≈1.3。

12.答案

（1）

（2）反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低

（3）AD　（4）

×100%

解析

（1）反应4NO2（g）+2NaCl（g）

2NaNO3（g）+2NO（g）+Cl2（g）可由2×Ⅰ-Ⅱ得到,则K=

。

（2）根据反应Ⅰ2NO2（g）+NaCl（g）

NaNO3（g）+ClNO（g）　ΔH<0,因该反应为放热反应且反应容器为绝热容器,所以随着反应的进行,体系的温度会升高,故再次达平衡时的转化率会降低。

（3）根据反应Ⅱ2NO（g）+Cl2（g）

2ClNO（g）ΔH<0,在恒温、恒容条件下进行。

容器的容积不变,但气体的物质的量发生变化,因此压强不再变化,能判断反应达到平衡状态,A正确;平衡时各物质物质的量之间没有必然联系,n（ClNO）=n（NO）不能判断反应达到平衡状态,B错误;容器的容积和气体的质量均不变,因此混合气体密度始终不变,不能判断反应达到平衡状态,C错误;v正（NO）=v逆（ClNO）能判断反应达到平衡状态,D正确。

（4）　　　　2NO（g）+Cl2（g）

2ClNO（g）

起始（mol）x10

反应（mol）2aa2a

平衡（mol）x-2a1-a2a

平衡混合物中ClNO的体积分数等于物质的量分数,即

y=

×100%。

13.答案

（1）+123　小于　AD

（2）原料中过量H2会使反应①平衡逆向移动,所以丁烯转化率下降

（3）590℃前升高温度,反应①平衡正向移动　升高温度时,反应速率加快,单位时间产生丁烯更多　更高温度导致C4H10裂解生成更多的短碳链烃,故丁烯产率快速降低

解析

（1）根据盖斯定律,②式-③式可得①式,因此ΔH1=ΔH2-ΔH3=-119kJ·mol-1+242kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。

由图（a）可以看出,温度相同时,由0.1MPa变化到xMPa,丁烷的转化率增大,即平衡正向移动,由于反应①是气体物质的量增大的反应,压强越小平衡转化率越大,所以x的压强更小,x<0.1。

由于反应①为吸热反应,所以温度升高时,平衡正向移动,丁烯的平衡产率增大,因此A正确,B错误。

由于反应①是气体物质的量增大的反应,加压时平衡逆向移动,丁烯的平衡产率减小,因此C错误,D正确。

（2）H2是反应①的产物,增大

会促使平衡逆向移动,从而降低丁烯的产率。

（3）590℃之前,随温度升高,反应速率增大,反应①是吸热反应,升高温度平衡正向移动,生成的丁烯会更多。

温度超过590℃,更多的丁烷裂解生成短链烃类,导致丁烯产率快速降低。