2022优化方案高考总复习·化学(江苏专用)专题7第二单元课后达标

一、单项选择题

1．下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )

A ．2N 2(g)＋O 2(g)===2N 2O(g) ΔH ＝163 kJ·mol －

1 B ．Ag(s)＋12

Cl 2(g)===AgCl(s) ΔH ＝－127 kJ·mol －1 C ．HgO(s)===Hg(l)＋12

O 2(g) ΔH ＝91 kJ·mol －1 D ．H 2O 2(l)===12

O 2(g)＋H 2O(l) ΔH ＝－98 kJ·mol －1 解析：选D 。对于A 项，ΔH >0，ΔS <0，在任何温度下，ΔH －T ΔS >0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B 项，ΔH <0，ΔS <0，在较低温度下，ΔH －T ΔS <0，即低温下反应能自发进行；对于C 项，ΔH >0，ΔS >0，若使反应自发进行，即ΔH －T ΔS <0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D 项，ΔH <0，ΔS >0，在任何温度下，ΔH －T ΔS <0，即在任何温度下反应均能自发进行。

2．可逆反应：2SO 2＋O 2 2SO 3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O 2。下列说法正确的是(K 为平衡常数，Q c 为浓度商)( )

A ．Q c 不变，K 变大，O 2转化率增大

B ．Q c 不变，K 变大，SO 2转化率减小

C ．Q c 变小，K 不变，O 2转化率减小

D ．Q c 变大，K 不变，SO 2转化率增大

解析：选C 。当可逆反应2SO 2＋O 2 2SO 3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O 2，平衡向右进行，但O 2转化率减小，浓度商Q c 变小，K 不变。

3．向恒温恒压容器中充入2 mol NO 、1 mol O 2，发生反应：2NO(g)＋O 2(g) 2NO 2(g)。下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是( )

A ．容器体积不再改变

B ．混合气体的颜色不再改变

C ．混合气体的密度不再改变

D ．NO 与O 2的物质的量的比值不再改变

解析：选D 。这是一个气体体积变化的反应，恒压条件下，体积不变，则说明达到平衡，A 正确。同理混合气体密度不变，说明达到平衡，C 正确。气体颜色不变，说明c (NO 2)不变，

B正确。NO、O2按化学计量数比投料，反应过程中两者物质的量之比始终为化学计量数比，D错误。

4．在一定体积的密闭容器中发生下列反应：2NH3(g)＋CO2(g) CO(NH2)2(l)＋H2O(g)，其中CO2的起始浓度为1.0 mol·L－1。当反应达到平衡时，测得CO2的转化率大于NH3的转化率，则NH3的起始浓度可能是()

A．0.5 mol·L－1B．1.0 mol·L－1

C．1.5 mol·L－1D．3.0 mol·L－1

解析：选D。设CO2浓度的变化量为x，则NH3浓度的变化量为2x，若CO2的转化率大于NH3，则NH3的起始浓度应大于2.0 mol·L－1。

5．下列说法中，不正确的是()

A．常温下，反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)的ΔH＜0、ΔS＜0

B．在其他条件不变时，2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)转化关系中(如图)，纵坐标表示O2的转化率

C．在其他条件不变时，向H2(g)＋I2(g) 2HI(g)平衡体系中加入催化剂，反应速率加快，I2的转化率不变

D．14CO2与碳在高温条件下发生反应：CO2＋C 2CO，达到化学平衡后，平衡混合物中含14C的微粒有14CO2、14CO、14C

解析：选B。A项中该反应为熵减反应，能自发进行，说明是放热反应，正确。B项中提高了O2的含量，使SO2转化率提高，而O2转化率降低，错误。C项中催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，不影响平衡移动，正确。D项说明化学平衡是一种动态平衡，正确。

6．在容积可变的密闭容器中，2 mol N2和8 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于()

A．5% B．10%

C．15% D．20%

解析：选C。达到平衡时，H2转化的物质的量为8 mol×25%＝2 mol。在一定条件下，

N 2与H 2发 生反应：

N 2＋3H 2 一定条件

2NH 3 起始物质的量/mol 2 8 0

转化物质的量/mol 23 2 43

平衡物质的量/mol 43 6 43

同温同压下，气体的体积比等于其物质的量之比，故平衡时氮气的体积分数为43

mol 43 mol ＋6 mol ＋43 mol ×100%≈15%。

二、不定项选择题

7．反应Fe(s)＋CO 2(g) FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是( )

A ．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小

B ．该反应的化学平衡常数表达式为K ＝c （FeO ）·c （CO ）c （Fe ）·c （CO 2）

C ．该反应的正反应是吸热反应

D ．增大CO 2浓度，平衡常数增大

解析：选C 。A 项，升温，正、逆反应速率均增大，故不正确；B 项，该化学平衡常数

表达式为K ＝c （CO ）c （CO 2）

，故不正确；C 项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D 项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。

8．室温下，体积为2 L 的密闭容器中A 、B 、C 三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表：

下列说法中正确的是( )

A ．发生的反应可表示为A ＋

B 2C

B ．反应达到平衡时B 的转化率为25%

C ．若起始时密闭容器中有0.1 mol A 、0.1 mol B 、0.2 mol C 时，反应达平衡时，c (A)＝0.05 mol·L －1

D ．改变起始时容器中各气体的物质的量，可以改变此反应的平衡常数

解析：选C 。根据表格中数据，可知发生的反应为A ＋3B 2C ，A 项错误；反应达到平衡时，B 的转化率＝0.2－0.05

0.2×100%＝75%，B 项错误；起始时密闭容器中有0.1 mol A 、

0.1 mol B 、0.2 mol C 时，与原平衡是等效平衡，达平衡时各物质浓度相同，C 项正确；温度不变，反应的平衡常数不变，D 项错误。

9．在300 mL 的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO 气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：

下列说法不正确的是( )

A ．上述生成Ni(CO)4的反应为放热反应

B ．25 ℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－

5

C ．在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO 的浓度均为0.5 mol·L －

1，则此时v 正>v 逆

D ．80 ℃达到平衡时，测得n (CO)＝0.3 mol ，则Ni(CO 4)的平衡浓度为2.5 mol·L －

1

解析：选CD 。温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，A 正确；Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)为题给反应的逆反应，温度相同时，两个反应的平衡常数互为倒数关系，B 正确；C 项中该时刻Q c ＝

c [Ni （CO ）4]

c 4（CO ）

＝8>K ，反应逆向进行，

v 逆>v 正，C 错误；D 项中CO 的平衡浓度为1 mol·L －

1，由K ＝2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L －

1，D 错误。

三、非选择题

10．科学家一直致力研究常温、常压下人工固氮的新方法。曾有实验报道：在常温、常压、光照条件下，N 2在催化剂(掺有少量Fe 2O 3的TiO 2)表面与水发生反应，生成的主要产物为NH 3。进一步研究NH 3生成量与温度的关系，部分实验数据见下表(反应时间3 h)：

相应的热化学方程式如下： N 2(g)＋3H 2O(l)===2NH 3(g)＋3

2

O 2(g)

ΔH ＝765.2 kJ·mol －

1 回答下列问题：

(1)请在坐标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变化示意图，并进行必要标注。

(2)工业合成氨的反应为N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)。设在容积为2.0 L 的密闭容器中充入0.60 mol N 2(g)和1.60 mol H 2(g)，反应在一定条件下达到平衡时，NH 3的物质的量分数(NH 3

的物质的量与反应体系中气体总物质的量之比)为47

。列式计算： ①该条件下N 2的平衡转化率；

②该条件下反应2NH 3(g) N 2(g)＋3H 2(g)的平衡常数。

答案：(1)

(2)①设反应过程中消耗x mol N 2(g)， N 2(g) ＋ 3H 2(g) 2NH 3(g)

起始物质的量/mol 0.60 1.60 0

平衡物质的量/mol 0.60－x 1.60－3x 2x

平衡时反应体系总物质的量＝[(0.60－x )＋(1.60－3x )＋2x ] mol ＝(2.20－2x ) mol ， NH 3(g)的物质的量分数＝

2x 2.20－2x ＝47

，解得x ＝0.40，N 2的平衡转化率为0.40 mol 0.60 mol ×100%＝67%。

②反应2NH 3(g) N 2(g)＋3H 2(g)的平衡常数等于反应N 2(g)＋3H 2(g) 2NH 3(g)平衡常数的倒数。设反应2NH 3(g) N 2(g)＋3H 2(g)的平衡常数为K ，平衡时，

c (NH 3)＝2×0.40 mol/2.0 L ＝0.40 mol·L －1 ， c (N 2)＝(0.60－0.40) mol/2.0 L ＝0.10 mol·L －1，

c (H 2)＝(1.60－3×0.40) mol/2.0 L ＝0.20 mol·L －

1， K ＝c （N 2）·c 3（H 2）c 2（NH 3）

，代入数据得K ＝5.0×10－3。 11．甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

(1)若在恒温恒容的容器内进行反应CO(g)＋2H 2(g) CH 3OH(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有________(填字母)。

A ．CO 百分含量保持不变

B ．容器中H 2浓度与CO 浓度相等

C ．容器中混合气体的密度保持不变

D ．CO 的生成速率与CH 3OH 的生成速率相等

(2)工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：

①甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为CH 3OH(g) CO(g)＋2H 2(g)，此反应能自发进行的原因是

_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。 ②甲醇部分氧化法。在一定温度下以Ag/CeO 2-ZnO 为催化剂时原料气比例与反应的选择性(选择性越大，表示生成的该物质越多)关系如图所示。则当n (O 2)/n (CH 3OH)＝0.25时，CH 3OH 与O 2发生的主要反应方程式为

________________________________________________________________________；

在制备H 2时最好控制n (O 2)/n (CH 3OH)＝

________________________________________________________________________。

解析：(1)浓度成比例不能说明反应达到平衡，B 错误。气体总质量一定，容器体积一定，密度始终不变，C 错误。

(2)①无法判断该反应的焓变化，但反应是一个熵增的反应，若是放热反应一定能自发，若是吸热反应，一定条件下能自发。②n (O 2)/n (CH 3OH)＝0.25时，主要生成甲醛。制备H 2则要求H 2的选择性好，由图可知在n (O 2)/n (CH 3OH)＝0.5时，H 2的选择性接近100%。

答案：(1)AD

(2)①该反应是一个熵增的反应(ΔS ＞0)

②2CH 3OH ＋O 2――→催化剂

△

2HCHO ＋2H 2O 0.5 12．(1)反应Fe(s)＋CO 2(g) FeO(s)＋CO(g) ΔH 1，平衡常数为K 1；反应Fe(s)＋H 2O(g) FeO(s)＋H 2(g) ΔH 2，平衡常数为K 2。

在不同温度时K 1、K 2的值如下表：

反应CO 2(g)＋H 2(g) CO(g)＋H 2O(g) ΔH ，平衡常数为K ，则ΔH ＝________(用ΔH 1和ΔH 2表示)，K ＝________(用K 1和K 2表示)，且由上述计算可知，反应CO 2(g)＋H 2(g) CO(g)＋H 2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。

(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO 2气体，发生反应Fe(s)＋CO 2(g) FeO(s)＋CO(g) ΔH >0，CO 2的浓度与时间的关系如图所示：

①该条件下反应的平衡常数为________；若铁粉足量，CO 2的起始浓度为2 mol·L －1，则平衡时CO 2的浓度为________mol·L －

1。 ②下列措施中能使平衡时c （CO ）c （CO 2）

增大的是________(填序号)。 A ．升高温度

B ．增大压强

C ．再充入一定量的CO 2

D ．再加入一定量铁粉

解析：(1)目标反应可由上述两个反应相减得到，ΔH ＝ΔH 1－ΔH 2，K ＝K 1K 2，随温度升高，

K 1增大，K 2减小，所以K 1

K 2增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。(2)①由图及反应方程

式可知，平衡时c (CO 2)＝0.5 mol·L －1，c (CO)＝1 mol·L －

1，则K ＝c （CO ）c （CO 2）＝2；CO 2的起始

浓度为2 mol 〃L

－1

时，设平衡时c (CO)＝a mol 〃L －

1，则平衡时c (CO 2)＝(2－a ) mol·L －

1，

则K ＝2＝a 2－a ，解得a ＝4/3，故平衡时c (CO 2)＝2/3 mol·L －

1。②升高温度，平衡正向移动，

A 正确。增大压强，平衡不移动，

B 错误。充入一定量的CO 2，最终得到的是等效平衡，

C 错误。铁粉的量不影响平衡的移动，

D 错误。

答案：(1)ΔH 1－ΔH 2

K 1

K 2

吸热 (2)①2.0 0.67(或2/3) ②A 13．甲醇汽油是由10%～25%的甲醇与其他化工原料、添加剂合成的新型车用燃料，可达到国际汽油的性能和指标。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO(g)＋2H 2(g) CH 3OH(g) ΔH 。下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K )：

(1)由表中数据判断ΔH ________0(填“>”“＝”或“<”)。

(2)某温度下，将2 mol CO 和6 mol H 2充入2 L 的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c (CO)＝0.5 mol·L －

1，则此时的温度为________℃。

(3)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：

①反应从2 min 到4 min 之间，H 2的反应速率为________________________。 ②反应达到平衡时CO 的转化率为________。

③反应在第2 min 时改变了反应条件，改变的条件可能是________(填序号)。 a ．使用催化剂

B ．降低温度 c ．增加H 2的浓度

解析：(1)温度升高平衡常数减小，平衡左移，则正反应放热。(2)根据已知数据计算出

此时的平衡常数K＝0.250，对照表格数据可判断温度为310 ℃。(3)①虽然x的值未知，但可通过氢气的反应速率是甲醇的二倍来计算；②第 4 min达到平衡时CO的转化率为

0.5 mol〃L－1

×100%＝62.5%；③最终氢气的转化率也是62.5%，说明第2 min时没有增加0.8 mol〃L－1

氢气的浓度。随着反应进行反应物的浓度减小，反应速率应该减小，而表格中第2 min后的反应速率反而加快，说明第2 min时加入了催化剂。

答案：(1)<(2)310

(3)①0.3 mol·L－1·min－1②62.5%③a

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