人教版新教材高三化学一轮复习23 课时作业(二十三)

这是一份人教版新教材高三化学一轮复习23 课时作业(二十三)，共7页。试卷主要包含了对密闭容器中进行的反应，已知反应等内容，欢迎下载使用。

A．非自发反应在一定条件下可以实现
B．能够设计成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应
C．电解质在水溶液中的电离是一个自发过程，该过程为熵增过程
D．2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH<0，则该反应高温下利于自发进行
D [非自发反应在一定条件下能实现自发进行，如ΔH>0、ΔS>0的反应高温下可以自发进行，低温下不能自发进行，A正确；理论上，能够设计成原电池的反应是常温下能自发进行的氧化还原反应，B正确；电解质在水溶液中的电离是一个自发过程，该过程中电解质电离产生自由移动的离子，微粒数目增大，故该过程为熵增过程，C正确；反应2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g)的ΔH<0、ΔS<0，若自发进行，应满足ΔH－TΔS<0，故该反应低温下有利于自发进行，D错误。]
2．已知298 K下反应2Al2O3(s)＋3C(s)===4Al(s)＋3CO2(g) ΔH＝＋2 171.0 kJ·ml－1，ΔS＝＋635.5 J·(ml·K)－1，则下列说法正确的是( )
A．由题给ΔH可知，该反应是一个放热反应
B．ΔS>0表明该反应是一个熵减少的反应
C．该反应在室温下可能自发进行
D．该反应可以自发进行的最低温度为3 416.2 K
D [该反应的ΔH>0，为吸热反应，A项错误；ΔS>0，表明该反应是熵增的反应，B项错误；由常温下，该反应的ΔH－TΔS>0可知，该反应在常温下不能自发进行，C项错误；该反应可以自发进行的最低温度为T＝ eq \f(ΔH,ΔS) ＝ eq \f(2 171 000,635.5) K＝3 416.2 K，D项正确。]
3．在一定条件下，对于反应mA(g)＋nB(g)cC(g)＋dD(g)，C的百分含量(C%)与温度、压强的关系如图所示，下列判断正确的是( )
A．ΔH<0、ΔS>0 B．ΔH>0、ΔS<0
C．ΔH>0、ΔS>0 D．ΔH<0、ΔS<0
A [由图可知，当压强一定时，升高温度，C的百分含量减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则有ΔH<0；当温度一定时，增大压强，C的百分含量减小，说明增大压强，平衡逆向移动，则有m＋n0，A正确。]
4．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中有下列平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入少量AgNO3溶液后，溶液的颜色变浅
B．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，缩小容器的容积可使平衡体系的颜色变深
C．反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g) ΔH<0，升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D．对于合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温措施
B [溴水中存在平衡：Br2＋H2OHBr＋HBrO，加入少量AgNO3溶液，HBr与AgNO3反应生成AgBr沉淀，c(HBr)减小，平衡正向移动，溶液的颜色变浅，A可以用勒夏特列原理解释；2HI(g)H2(g)＋I2(g)的正反应是反应前后气体总分子数不变的反应，缩小容器的容积，压强增大，平衡不移动，但c(I2)增大，导致平衡体系的颜色变深，由于平衡不移动，故B不能用勒夏特列原理解释；反应CO(g)＋NO2(g)CO2(g)＋NO(g)的ΔH<0，升高温度，为了减弱温度的改变，平衡逆向移动，C可以用勒夏特列原理解释；合成氨的反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，有利于生成NH3，D可以用勒夏特列原理解释。]
5．如图a曲线表示放热反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋M(g)＋N(g)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。若要改变某一起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是( )
A．升高温度 B．加大X的投入量
C．加催化剂 D．增大体积
C [由图可知，a、b曲线所示反应平衡时，X的转化率相同，只是b曲线所示反应达到平衡所用时间短，升高温度、增大X的浓度、增大体积时X的平衡转化率都不相同，A、B、D错误，C正确。]
6．在密闭容器中投入一定量反应物发生储氢反应：LaNi5(s)＋3H2(g)LaNi5H6(s) ΔH＝－301 kJ·ml－1。在某温度下，达到平衡状态，测得氢气压强为2 MPa。下列说法不正确的是( )
A．当LaNi5的浓度不再变化时，该反应达到平衡状态
B．若温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa
C．扩大容器的容积，重新达到平衡时n(H2)增多
D．增大压强，降低温度，有利于储氢
A [LaNi5是固体，在反应过程中，其浓度始终不变，不能根据固体的浓度不变判断是否达到平衡状态，A错误；温度不变，缩小容器的容积至原来的一半，平衡常数Kp＝ eq \f(1,p3（H2）) 不变，则重新达到平衡时H2的压强仍为2 MPa，B正确；扩大容器的容积，相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，重新达到平衡时气体压强不变，则n(H2)增多，C正确；该反应的正反应是气体分子总数减小的放热反应，因此增大压强、降低温度，平衡正向移动，有利于储氢，D正确。]
7．对密闭容器中进行的反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)绘制如下图像，下列说法错误的是( )
A．依据图甲可判断正反应为放热反应
B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂后X的转化率
C．图丙可表示减小压强，平衡向逆反应方向移动
D．依据图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH<0
C [图甲中v正、v逆曲线的交点是平衡点，升高温度，v正增大的程度小于v逆，平衡逆向移动，则该反应的正反应是放热反应，A正确；使用催化剂，可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，但平衡不移动，X的转化率不变，故图乙中虚线可表示使用催化剂后X的转化率，B正确；减小压强，v正、v逆均减小，v正减小的程度大于v逆，平衡逆向移动，与图丙不相符，C错误；X、Y、Z均为气体，混合气体的总质量不变，图丁中 eq \x\t(M) 随温度升高而逐渐减小，说明升高温度，平衡逆向移动，则正反应的ΔH<0，D正确。]
8．将5 mL 0.005 ml·L－1FeCl3溶液和5 mL 0.015 ml·L－1KSCN溶液混合，达到平衡后溶液呈红色。再将混合液等分为5份，分别进行如下实验：
下列说法不正确的是( )
A．对比实验①和②，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动
B．对比实验①和③，为了证明增加生成物浓度，平衡发生逆向移动
C．对比实验①和④，为了证明增加反应物浓度，平衡发生正向移动
D．对比实验①和⑤，为了证明减少反应物浓度，平衡发生逆向移动
B [A.实验②与实验①对比，只改变了Fe3＋浓度，故A说法正确；B.FeCl3溶液和KSCN溶液反应的实质是Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，改变钾离子或氯离子的浓度对平衡无影响，故B说法错误；C.实验④与实验①对比，只改变了SCN－浓度，故C说法正确；D.在原平衡体系中加入NaOH溶液，Fe3＋与之反应生成氢氧化铁沉淀，溶液中Fe3＋的浓度减小，故D说法正确。]
9．已知反应：2NO2(红棕色)N2O4(无色) ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中并密封，改变活塞位置的过程中，气体透光率随时间的变化如图所示(气体颜色越深，透光率越小)。下列说法不正确的是( )
A．b点达到平衡状态
B．b点与a点相比，c(NO2)、c(N2O4)均减小
C．d点：v正＜v逆
D．若在c点将温度降低，其透光率将增大
B [曲线a→b段透光率不变，说明c(NO2)保持不变，故b点达到平衡状态，A正确；a、b两点的透光率相等，说明这两点中c(NO2)、c(N2O4)分别相等，且保持不变，B错误；由图可知，d点后透光率逐渐下降，说明c(NO2)逐渐增大，即平衡逆向移动，则有v正10．相同温度下，有相同容积且恒容的甲、乙两容器，甲容器中充入1 g N2和1 g H2，乙容器中充入2 g N2和2 g H2。下列叙述中不正确的是( )
A．化学反应速率：乙>甲
B．平衡后N2的浓度：乙>甲
C．H2的转化率：乙＞甲
D．平衡混合气中H2的体积分数：乙>甲
D [容器中发生的反应为N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。相同容积的容器中充入不同量的反应物，乙容器中压强大，化学反应速率：乙>甲，A正确；根据勒夏特列原理可知，平衡时乙容器中N2的浓度应大于甲容器，但会小于甲容器中N2浓度的2倍，B正确；乙容器中压强较大，平衡向正反应方向移动，所以H2的转化率：乙>甲，C正确；平衡混合气中H2的体积分数：乙<甲，D错误。]
11．已知2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝－197 kJ·ml－1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体：(甲)2 ml SO2和1 ml O2；(乙)1 ml SO2和0.5 ml O2；(丙)2 ml SO3。恒温、恒容下反应达平衡时，下列关系一定正确的是( )
A．容器内压强p：p甲＝p丙>2p乙
B．SO3的质量m：m甲＝m丙>2m乙
C．c(SO2)与c(O2)之比k：k甲＝k丙>k乙
D．反应放出或吸收热量的数值Q：Q甲＝Q丙>2Q乙
B [三个容器的T、V相同，由三种情况下充入物质的物质的量，可知甲、丙两种情况下充入的物质相当，达到同一平衡状态，乙充入的物质比甲少一半，故压强：p甲＝p丙<2p乙；SO3的质量为：m甲＝m丙>2m乙；c(SO2)与c(O2)之比均相等，D.甲与丙为等效平衡，平衡时对应各组分的物质的量相等，故Q甲＋Q丙＝197，甲等效为在乙的基础上增大一倍压强，平衡向正反应方向移动，SO2转化率增大，故Q甲＞2Q乙，故D错误。所以选B。]
12．在密闭容器中进行下列反应CO2(g)＋C(s)2CO(g) ΔH>0，达到平衡后，改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化：
(1)增加C，平衡________，c(CO)______。
(2)减小密闭容器体积，保持温度不变，则平衡__________，c(CO2)________。
(3)通入N2，保持密闭容器体积和温度不变，则平衡______，c(CO2)________。
(4)保持密闭容器体积不变，升高温度，则平衡__________，c(CO)________。
答案： (1)不移动 不变
(2)向逆反应方向移动 增大
(3)不移动 不变 (4)向正反应方向移动 增大
13．已知NO2和N2O4可以相互转化，反应：2NO2(g)N2O4(g) ΔH＝－57.2 kJ/ml。
(1)一定温度下，将1 ml N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________(填序号，下同)。
(2)在恒容容器中，该反应达到平衡后，若只改变一个条件，达到新平衡时，下列能使NO2的体积分数增大的是________。
A．充入一定量NO2 B．分离出一定量NO2
C．充入一定量N2 D．降低温度
(3)若反应2NO2(g)N2O4(g)在容积为1 L的恒容密闭容器中进行，保持温度不变，达到平衡后，向反应容器中再充入少量NO2，平衡________移动(填“向左”“向右”或“不”)，重新达到平衡后，和原平衡相比，混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)，NO2的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
解析： (1)恒压容器中充入1 ml N2O4进行2NO2(g)N2O4(g)反应，反应逆向进行，气体总物质的量增大，则容器的容积增大，气体的密度变小，当气体密度不变时，该反应达到平衡状态，a正确；ΔH取决于反应物和生成物具有的总能量，与反应进行的方向及程度无关，故不能根据ΔH判断是否达到平衡状态，b错误；图中只有NO2和N2O4的v正，无法判断v正、v逆是否相等，故无法判断是否达到平衡状态，c错误；N2O4的转化率不变时，N2O4的v正、v逆相等，则该反应达到平衡状态，d正确。(2)恒容容器中，充入一定量NO2，相当于增大压强，平衡正向移动，达到新平衡时，NO2的转化率增大，体积分数减小，同理，分离出一定量的NO2，相当于减小压强，平衡逆向移动，达到新平衡时，NO2的转化率减小，体积分数增大，故A错误，B正确；充入一定量N2，平衡不移动，NO2的体积分数不变，C错误；该反应的ΔH<0，降低温度，平衡正向移动，NO2的体积分数减小，D错误。(3)恒温恒容时，充入少量NO2，平衡向右移动，根据勒夏特列原理可知，重新达到平衡后，和原平衡相比，c(NO2)仍比原平衡大，故混合气体的颜色变深。恒温恒容时，充入少量NO2，相当于保持n(NO2)不变，缩小容器的容积，而缩小容积，增大压强，平衡正向移动，NO2的转化率增大。
答案： (1)ad (2)B (3)向右 变深 增大
14．乙醇是重要的有机化工原料，可由乙烯气相直接水合法[C2H4(g)＋H2O(g)C2H5OH(g)]生产。下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中nH2O∶nC2H4＝1∶1)。
(1)图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小顺序为__________________，理由是_________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)气相直接水合法常用的工艺条件为磷酸/硅藻土为催化剂，反应温度290 ℃、压强6.9 MPa，nH2O∶nC2H4＝0.6∶1，乙烯的转化率为5%，若要进一步提高乙烯转化率，除了可以适当改变反应温度和压强外，还可以采取的措施有________________、________________。
答案： (1)p4>p3>p2>p1 正反应为分子数减少的化学反应，相同温度下，压强增大，乙烯转化率提高
(2)将产物乙醇液化移去 增加nH2O∶nC2H4的比值
15．(1)生产氢气：将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。
C(s)＋H2O(g)H2(g)＋CO(g) ΔH＝＋131.3 kJ·ml－1，ΔS＝＋133.7 J·ml－1·K－1，该反应在低温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在400 ℃时，N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的K＝0.5。
①在400 ℃时，2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)的K′＝______(填数值)。
②400 ℃时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 ml、1 ml、2 ml，则此时反应v正(N2)____v逆(N2)(填“>”“<”“＝”或“不确定”)。
③若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂________(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的ΔH。
解析： (1)根据ΔH－TΔS<0及ΔH＝＋131.3 kJ·ml－1，ΔS＝＋133.7 J·ml－1·K－1＝0.133 7 kJ·ml－1·K－1，解得在T> eq \f(131.3 kJ·ml－1,0.133 7 kJ·ml－1·K－1) ≈982 K时该反应能自发进行，由此可知该反应在低温下不能自发进行。(2)①平衡常数的值与化学方程式的书写有关，根据平衡常数的定义可得K′＝ eq \f(1,K) ＝2。②引入浓度商Q，Q＝ eq \f(c2（NH3）,c（N2）·c3（H2）) ＝ eq \f(42,4×23) ＝ eq \f(1,2) ＝K，说明此时已达化学平衡状态，即v正(N2)＝v逆(N2)。③恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，使总体积增大。
答案： (1)不能 (2)①2 ②＝ ③向左 不改变实验①：滴加4滴水，振荡
实验②：滴加4滴饱和FeCl3溶液，振荡
实验③：滴加4滴1 ml·L－1KCl溶液，振荡
实验④：滴加4滴1 ml·L－1KSCN溶液，振荡
实验⑤：滴加4滴6 ml·L－1NaOH溶液，振荡