安徽专用版高考化学 单元评估检测六 新人教版含精细解析 13页

0)，该温度下K＝0.263，下列有关该反应的说法正确的是(　　)‎ A.若生成1 mol Fe，则吸收的热量小于a kJ B.若要提高CO的转化率，则应该加入适当的过量FeO C.若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态 D.达到化学平衡状态时，若c(CO)＝0.100 mol/L，则c(CO2)＝0.026 3 mol/L ‎16.某温度下，反应X(g)＋3Y(g) 2Z(g)的平衡常数为1‎ ‎ 600。此温度下，在容积一定的密闭容器中加入一定量的X和Y，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：‎ 物　质 X Y Z 浓度/(mol·L－1)‎ ‎0.06‎ ‎0.08‎ ‎0.08‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A.此时v(正)＜v(逆)‎ B.平衡时Y的浓度为0.05 mol·L－1‎ C.平衡时X的转化率为40%‎ D.增大压强使平衡向正反应方向移动，平衡常数增大 二、非选择题(本题包括5小题，共52分)‎ ‎17.(8分)(探究题)(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示可逆反应进行得越完全，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值　　　　　　　(填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。‎ ‎(2)在一体积为‎10 L的容器中，通入一定量的CO和H2O，在‎800 ℃‎时发生如下反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)　ΔH＜0，CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示，则：‎ ‎①0～4 min时间段平均反应速率v(CO)＝　　　　mol·L－1·min－1。‎ ‎②在‎800 ℃‎时该反应的化学平衡常数K＝　　　　　　　　(要求写出表达式及数值)，CO的转化率＝　　　　。‎ ‎③在‎800 ℃‎时，若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L－1和0.80 mol·L－1，则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是　　　　。‎ ‎18.(9分)“低碳循环”引起各国的高度重视，已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气，合成气有广泛应用。试回答下列问题： ‎ ‎(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一，其基本反应为：FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)　ΔH＞0。已知在1 ‎100 ℃‎时，该反应的化学平衡常数K＝0.263。‎ ‎①温度升高，化学平衡移动后达到新的平衡，此时平衡常数K值　　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)；‎ ‎②1 ‎100 ℃‎时测得高炉中，c(CO2)＝0.025 mol·L－1，c(CO)＝0.1 mol·L－1，则在这种情况下，该反应向　　　　进行(填“左”或“右”)，判断依据是　‎ ‎__________________________。‎ ‎(2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇，有关反应为：CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH ‎＝－49.0 kJ·mol－1，现向体积为‎1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。‎ ‎①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H2)＝　　　　。‎ ‎②反应达到平衡后，下列措施能使增大的是　　　　。‎ A.升高温度　　B.再充入H‎2　‎　C.再充入CO2‎ D.将H2O(g)从体系中分离　　　E.充入He(g)‎ ‎19.(12分)(2019·马鞍山模拟)科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。‎ ‎(1)合成氨的原理为：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ/mol，该反应的能量变化如图所示。‎ ‎①在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E2的变化是　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中，在一定条件下达到平衡，测得容器内气体压强变为原来的，此时H2的转化率为　　　　；欲提高该容器中H2的转化率，下列措施可行的是_______(填选项字母)。‎ A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入一定量H2‎ C.改变反应的催化剂 D.液化生成物分离出氨 ‎(2)根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温、常压、光照条件下，N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应：‎ ‎2N2(g)＋6H2O(l) 4NH3(g)＋3O2(g)‎ ΔH＝＋1 530 kJ/mol 又知：H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ/mol 则2N2(g)＋6H2O(g) 4NH3(g)＋3O2(g)　ΔH＝　　　　kJ/mol，该反应的化学平衡常数表达式为K　　　　　　　　　　，控制其他条件不变，增大压强，K值　　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎20.(12分)(预测题)将水煤气转化成合成气，然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4，继续除去H2S后，可采用催化或非催化转化技术，将CH4转化成CO，得到CO、CO2和H2的混合气体，是理想的合成甲醇原料气。‎ ‎(1)制水煤气的主要化学反应方程式为：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)，此反应是吸热反应。‎ ‎①此反应的化学平衡常数表达式为____________。‎ ‎②下列能增大碳的转化率的措施是____________。‎ A.加入C(s)　　　　　　B.加入H2O(g)‎ C.升高温度 D.增大压强 ‎(2)将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：CH4(g)＋3/2O2(g) CO(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－519 kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)‎ ‎①X在‎750℃‎时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；‎ ‎②Y在‎600℃‎时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；‎ ‎③Z在‎440℃‎时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；‎ 已知根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是　　　　(填“X”、“Y”或“Z”)，选择的理由是_______________________。‎ ‎21.(11分)(2019·六安模拟)一定条件下，在体积为‎5 L的密闭容器中，气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图1所示。已知达平衡后，降低温度，A的体积百分含量将减小。‎ ‎(1)根据上图数据，写出反应的化学方程式____________________________‎ ‎_________________________________________________________________；‎ 从反应开始到平衡时的平均速率v(C)＝　　　　。‎ ‎(2)该反应的ΔH　　　　0(填“＞”、“＜”或“＝”)。‎ ‎(3)此反应平衡常数的表达式为K＝　　　　。‎ ‎(4)该反应的反应速率v和时间t的关系如图2所示：‎ ‎①根据上图判断，在t3时刻改变的外界条件是________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎②A的转化率最大的一段时间是　　　　。‎ ‎③各阶段的平衡常数如表所示：‎ t2～t3‎ t4～t5‎ t5～t6‎ K1‎ K2‎ K3‎ K1、K2、K3之间的关系为：　　　　　　　　(用“>”、“<”或“＝”连接)。‎ 答案解析 ‎1.【解析】‎ 选D。用不同物质表示的反应速率比较大小时，可以利用反应速率与化学计量数之比所得的数值进行比较，先将各物质的反应速率转换成相同的单位，v(B)＝0.45×60 mol·L－1·min－1＝27 mol·L－1·min－1，‎ v(A)＝0.2×60 mol·L－1·min－1＝12 mol·L－1·min－1。所以用A、B、C、D表示的反应速率与化学计量数之比为12 mol·L－1·min－1、9 mol·L－1·min－1、‎ ‎0.2 mol·L－1·min－1、0.3 mol·L－1·min－1，所以D项正确。‎ ‎2.【解析】选C。NO2加压后颜色先变深后变浅，因为加压瞬间，NO2浓度增大，颜色加深，后2NO2N2O4平衡移动，NO2浓度减小，颜色变浅，A能；反应2SO2＋O22SO3，加压有利于SO3的合成，B能；H2、I2、HI的混合气体，加压平衡不移动，只是I2浓度增大，颜色加深，C不能；氯水中存在Cl2＋H2OHCl＋HClO，光照2HClO2HCl＋O2↑，HClO浓度减小，平衡正向移动，Cl2浓度减小，所以颜色变浅，D能。‎ ‎3.【解析】选D。 根据题意先写出热化学离子方程式：‎ NH3·H2O(aq)＋H＋(aq)===NH(aq)＋H2O(l)‎ ΔH＝－12.1 kJ·mol－1 ①‎ H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)‎ ΔH＝－57.3 kJ·mol－1 ②‎ 根据盖斯定律①－②得 NH3·H2O(aq)===NH(aq)＋OH－(aq)‎ ΔH＝＋45.2 kJ·mol－1，由此可知选项D正确。‎ ‎4.【解析】选B。由图像可知随温度的升高，Z的体积分数增大，随压强的增大，Z的体积分数减小，说明该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应。根据化学方程式可判断X和Y有一种一定不是气体，A项错误；恒容时混合气体的密度不再发生变化，说明反应已达平衡状态，B项正确；升高温度时，v(正)、v(逆)都增大，v(正)增大的程度大一些，C项错误；使用催化剂不能改变化学平衡，Z的产率不变，D项错误。‎ ‎5.【解析】选A。根据SO2与KOH溶液反应的原理可知‎32 g SO2与750 mL 1 mol/L的KOH溶液反应，恰好生成0.25 mol K2SO3和0.25 mol KHSO3，由题意知，生成0.25 mol K2SO3放出热量为y/4 kJ，生成0.25 mol KHSO3放出热量为(x－y/4) kJ。则SO2与KOH溶液反应的热化学方程式可表示为 SO2(g)＋KOH(aq)===KHSO3(aq)　ΔH＝－(4x－y)kJ/mol。A项正确；B项中，‎ ΔH应为负值，C项中ΔH的数据不对，D项中KOH和KHSO3应为水溶液。‎ ‎6.【解析】选A。Z的浓度变化为0.6 mol/‎10 L＝0.06 mol·L－1，Z的反应速率为0.06 mol·L－1/2 min＝0.03 mol·L－1·min－1，所以用X表示的反应速率为0.06 mol·L－1·min－1，若用mol·L－1·s－1表示，为0.001 mol·L－1·s－1，A对；将容器的体积增大为原来的2倍，则平衡向逆反应方向移动，Z的浓度小于原来的1/2，B错；增大压强，平衡向正反应方向移动，Y的转化率增大，C错；升高温度X的体积分数增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，D错。‎ ‎7.【解析】选A。中和反应的实质是H＋＋OH－===H2O，因为H＋和OH－浓度相同，反应速率相同，A对；锌粉反应速率比锌粒反应速率快，B错；虽然HCl与CH3COOH浓度体积相同，但是CH3COOH存在电离平衡，H＋浓度小，反应速率慢，C错；H2SO4与CaCO3反应，随着反应的进行，CaSO4微溶物覆盖在CaCO3表面，阻止了反应的进行，所以HCl反应速率快，D错。‎ ‎8.【解析】选D。2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时放出Q kJ的热量。由于SO3(g)变成SO3(s)要放出热量，所以在上述条件下反应生成1 mol SO3固体放热大于Q/2 kJ；甲容器中物质不可能完全反应，所以Q1v(正)，说明反应向逆反应方向移动，逆反应方向为气体体积减小的反应。综合上面两点可知，B对。‎ ‎10.【解题指南】解答该题应该注意以下两点：‎ ‎(1)化学平衡常数只与温度有关，正反应放热的反应，升高温度，平衡常数减小。‎ ‎(2)改变影响平衡的因素时，反应物转化率的变化。‎ ‎【解析】选D。化学平衡常数只与温度有关，该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，A错；NO的物质的量的多少对平衡常数没有影响，D对；升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率减小，B错；增加N2的物质的量，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率减小，C错。‎ ‎11.【解析】选C。由图①可知正反应为放热反应，应为ΔH<0，A项错误；图②改变压强平衡不移动，反应前后气体体积应不变，而B项中的反应其反应前后气体体积不相等，B项错误；由图③可知催化剂只改变了反应的活化能，不影响ΔH的值，C项正确；图④饱和碳酸钠溶液中通入CO2，生成NaHCO3，部分NaHCO3析出，溶液中离子浓度减小，导电能力稍有减弱，反应完全后导电能力不再变化。D项错误。‎ ‎12.【解析】选C。将容器的体积扩大一倍，若平衡不发生移动，则A的浓度应为0.25 mol·L－1‎ ‎，现在为0.3 mol·L－1，说明平衡向逆反应方向移动了，B错；将容器的体积扩大一倍，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应为气体体积增加的反应，所以m＋n>p，A错；因为平衡向逆反应方向移动，B的转化率减小，C的质量分数减少，C对；D错。‎ ‎13.【解析】选C。平衡常数只与温度有关，温度不变时，增大压强，K2不变；K1随温度升高而增大，a>0，K2随温度升高而减小，b<0，故a>b；对于反应①能否自发进行，要看ΔH－TΔS的值。‎ ‎14.【解析】选B。在t3时刻改变条件正逆反应速率都减小，且平衡向逆反应方向移动，说明此时改变的条件可能为降低温度或减小了压强，因为反应为气体体积减小的放热反应，降低温度平衡向正反应方向移动，则此时改变的条件只能为减小压强，A对；t5时刻改变条件，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向移动，则此时改变的条件为升高温度，B错；t3～t4和t5～t6时刻反应一直向逆反应方向进行，所以反应物的转化率一直减小，t6时反应物的转化率最小，C对；从整个图像可知，在t2时刻使用催化剂，t3时刻减小压强，t5时刻升高温度，所以t4～t5时的平衡常数大于t6时刻，D对。‎ ‎15.【解析】选D。根据反应可知，每生成1 mol Fe吸收的热量为a kJ，A错；FeO为固体，对CO的转化率没有影响，B错；因为恒容容器，且反应为气体体积不变的反应，所以任何时间容器内的压强都不变，不能根据压强变化判断反应是否达到平衡状态，C错；根据K＝c(CO2)/c(CO)＝0.263可知，当c(CO)＝‎ ‎0.100 mol·L－1时，c(CO2)＝0.263×0.100 mol·L－1＝0.026 3 mol·L－1，D对。‎ ‎16. 【解析】选B。根据Qc＝＝0.082/(0.06×0.083)＝208.3<1 600，反应没有达到平衡，向正反应方向移动，v(正)>v(逆)，A错；若达到平衡时Y的浓度为0.05 mol·L－1，则Y在上面某时刻浓度的基础上又反应了 ‎0.03 mol·L－1，所以X、Y、Z的平衡浓度分别为0.05 mol·L－1、‎ ‎0.05 mol·L－1、0.1 mol·L－1，所以此时的Qc＝0.12/(0.05×0.053)＝1 600，与此温度下的平衡常数数值相等，所以此时达到平衡状态， B对；根据表中数据可知起始时刻X、Y的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.2 mol·L－1，达到平衡时X的浓度为0.05 mol·L－1，所以X的转化率为0.05 mol·L－1/0.1 mol·L－1×100%＝50%，C错；增大压强，平衡正向移动，但是平衡常数不变，D错。‎ ‎17.【解题指南】解答该题应注意以下两点：‎ ‎(1)化学平衡常数与温度的关系及其计算。‎ ‎(2)根据平衡常数计算反应物的转化率。‎ ‎【解析】(1)化学平衡常数与温度有关，若正反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大；若正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，所以温度升高，K值可能增大，也可能减小。‎ ‎(2)①根据图像可知，在4 min内CO的浓度变化为0.12 mol·L－1，所以CO的反应速率为0.12 mol·L－1/4‎ ‎ min＝0.03 mol·L－1·min－1。‎ ‎②由图像可知，反应在4 min时达平衡，CO和H2O的平衡浓度分别为 ‎0.08 mol·L－1、0.18 mol·L－1，CO2和H2的浓度分别为0.12 mol·L－1、‎ ‎0.12 mol·L－1，所以该反应的平衡常数为：K＝＝＝1.0。CO的转化率为0.12 mol·L－1/0.20 mol·L－1×100%＝60%。‎ ‎③设达到平衡时CO转化的浓度为x，则达到平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.20－x、0.80－x、x、x。所以根据平衡常数表达式x2/(0.80－x)(0.20－x)＝1.0，x＝0.16 mol·L－1，CO的转化率为0.16 mol·L－1/0.20 mol·L－1×100%＝80%。‎ 答案：(1)可能增大也可能减小 ‎(2)①0.03　②＝＝1.0‎ ‎60%　③80%‎ ‎18.【解题指南】解答该题应注意以下两点：‎ ‎(1)根据热化学方程式判断K值随温度变化及利用K值判断反应进行的方向。‎ ‎(2)第(2)小题中要注意达到平衡的时间是10 min。‎ ‎【解析】(1)①因为炼铁反应为吸热反应，升高温度，平衡常数增大。‎ ‎②FeO(s)＋CO(g) Fe(s)＋CO2(g)在1 ‎100 ℃‎时的平衡常数为0.263，此时Qc＝c(CO2)/c(CO)＝0.025 mol·L－1/0.1 mol·L－1＝0.25<0.263，说明反应没有达到平衡，反应向右进行。‎ ‎(2)①根据反应过程中CO2的浓度变化可知，从反应开始到达平衡，CO2的浓度变化为0.75 mol·L－1，所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L－1＝2.25 mol·L－1，H2的反应速率为2.25 mol·L－1/10 min＝0.225 mol·L－1·min－1。‎ ‎②使增大，需要使平衡向正反应方向移动，升高温度，平衡向逆反应方向移动，A错；再充入H2，CH3OH的浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，B对；再充入CO2，CO2的转化率减小，CO2浓度增大，CH3OH浓度虽然增大，但是不如CO2浓度增大的多，比值减小，C错；将H2O(g)从体系中分离出来，平衡向右移动，CH3OH浓度增大，CO2浓度减小，比值增大，D对；充入He对平衡无影响，比值不变，E错。‎ 答案：(1)①增大 ‎②右　因为c(CO2)/c(CO)＝0.25＜0.263‎ ‎(2)①0.225 mol/(L·min)　②B、D ‎19.【解析】(1)①在反应体系中加入催化剂，活化能降低，E2也减小，反应速率增大。‎ ‎②　　 N2　 ＋　 3H2　　 2NH3‎ ‎ 起始 0.3 mol 0.5 mol 0‎ ‎ 转化 x mol 3x mol 2x mol ‎ ‎ 平衡 (0.3－x)mol (0.5－3x)mol 2x mol 根据题意有(0.3－x)mol ＋(0.5－3x)mol＋ 2x mol ＝0.7，解得x＝0.05，H2转化0.15 mol，转化率为30%。‎ 欲提高转化率可以按原比例向容器中再充入原料气(相当于加压)，液化生成物分离出氨，也可以降温。‎ ‎(2)由盖斯定律消去H2O(l)可得，2N2(g) ＋ 6H2O(g) 4NH3(g)＋3O2 (g)　‎ ΔH ＝＋1 266 kJ·mol－1。‎ 该反应的平衡常数表达式可以表示为K＝。K只受温度的影响，控制其他条件不变，增大压强，K值不变。‎ 答案：(1)①减小　②30%　A、D ‎(2)＋1 266　　不变 ‎20.【解题指南】解答该题应该注意以下两点：‎ ‎(1)增大碳的转化率，即改变条件促使平衡向正反应方向移动。‎ ‎(2)催化剂不仅要考虑其活性，还要考虑工业上的经济效益。‎ ‎【解析】(1)C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)的平衡常数表达式为K＝c(CO)c(H2)/c(H2O)。增大C的转化率，需要使平衡向正反应方向移动，C为固体对平衡移动无影响；加入H2O(g)平衡向正反应方向移动，C的转化率增大；正反应为吸热反应，升高温度，平衡向正反应方向移动；增大压强，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎(2)催化剂对正逆反应速率的改变程度是相同的，Z对反应速率的影响最大，且反应需要的温度最低，有利于提高经济效益。‎ 答案：(1)①K＝c(CO)c(H2)/c(H2O)‎ ‎②B、C　(2)Z　催化剂效率高且活性温度低 ‎21.【解题指南】解答该题应注意下面两点：‎ ‎(1)根据图1确定反应方程式。‎ ‎(2)根据图2确定改变反应的条件及分析A的转化率和平衡常数的比较。‎ ‎【解析】‎ ‎(1)根据图像可知，A、B为反应物，C为生成物，从反应开始到达平衡的过程中A、B、C的物质的量的变化为0.3 mol、0.6 mol、0.6 mol，所以反应方程式为A＋2B‎2C。C的平均速率为0.6 mol/(‎5 L×3 min)＝‎ ‎0.04 mol·L－1·min－1。‎ ‎(2)反应达到平衡后，降低温度，A的体积分数减小，说明降低温度平衡向正反应方向移动，正反应为放热反应。‎ ‎(3)该反应的平衡常数表达式为K＝。‎ ‎(4)①t3时刻改变条件，正逆反应速率都增大，且平衡向逆反应方向进行，则改变的条件是升高温度。‎ ‎②t5时刻改变的条件是使用催化剂，A的转化率不变，故整个过程中A的转化率最大的一段时间是t2～t3。‎ 因为t3升高温度，t5使用催化剂，该反应为放热反应所以K1>K2＝K3。‎ 答案：(1)A＋2B‎2C　0.04 mol·L－1·min－1‎ ‎(2)＜　(3) ‎(4)①升高温度　②t2～t3　③K1>K2＝K3‎