2022届高考鲁科版化学一轮复习练习：第7章-化学反应的方向、限度与速率-突破全国卷专题讲座(七)突破训练.doc

[突破训练]
1．在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是(　　)

A．该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量
B．T2下，在0～t1时间内，v(Y)＝ mol·L－1·min－1
C．M点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆
D．M点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小
解析：选C。依据题中图示，可看出T1>T2，由于T1时X的平衡浓度大，可推出该反应为放热反应。A项，M点与W点比较，X的转化量前者小于后者，故进行到M点放出的热量应小于进行到W点放出的热量，A项错误；B项，2v(Y)＝v(X)＝ mol·L－1·min－1，B项错误；C项，T1>T2，温度越高，反应速率越大，M点的正反应速率v正大于W点的正反应速率v′正，而W点的正反应速率v′正等于其逆反应速率v′逆大于N点的逆反应速率v逆，C项正确；D项，恒容时充入X，压强增大，平衡正向移动，X的转化率增大，D项错误。
2．臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)＋O3(g)N2O5(g)＋O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像做出的判断正确的是(　　)

A
B

升高温度，平衡常数减小
0～3 s内，反应速率为v(NO2)＝0.2 mol·L－1
C
D

t1时仅加入催化剂，平衡正向移动
达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)
解析：选A。A.从能量变化的图像分析，该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，A正确。B.依据化学反应速率的计算公式：v(NO2)＝＝0.2 mol·L－1·s－1，单位不对，B错误。C.催化剂会同等程度地改变正、逆反应速率，所以加入催化剂，平衡不移动，C错误。D.增大 c(O2)，平衡逆向移动，NO2的转化率降低，D错误。
3．(2018·日照调研)向密闭容器中充入物质A和B，发生反应aA(g)＋bB(g)cC(g)。反应过程中，物质A的体积分数和C的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．该反应在T1、T3温度时达到化学平衡
B．该反应在T2温度时达到化学平衡
C．该反应的逆反应是放热反应
D．升高温度，平衡会向正反应方向移动
解析：选B。T2之前A的体积分数减小，C的体积分数增大，是因为反应未达到平衡，T2之后A的体积分数增大，C的体积分数减小，是因为反应在T2时达到平衡后，升高温度平衡向逆反应方向移动，故B项正确，C、D项错误。在T1和T3时，A的体积分数均与C的体积分数相等，但T1时反应没有达到平衡状态，故A项错误。
4．(2018·银川一模)亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO和Cl2反应得到，化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯，涉及如下反应：
①2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋NOCl(g)　ΔH1
②4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)　ΔH2
③2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)　ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系为ΔH3＝__________；设反应①②③对应的平衡常数依次为K1、K2、K3，则K1、K2、K3之间的关系为______________。
(2)已知几种化学键的键能数据如表所示：

化学键
N≡O(NO)
Cl—Cl
Cl—N
N===O
键能/kJ·mol－1
630
243
a
607
ΔH3和a之间的关系为________________。
(3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)，在不同温度下测得c(NOCl)与时间(t)的关系如图A所示：

①T1时反应0～10 min内NO的平均反应速率 v(NO)＝________mol·L－1·min－1。
②T2时反应2NO(g)＋Cl2(g)2NOCl(g)的平衡常数K为________，Cl2的平衡转化率为________。
(4)在密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g)，改变外界条件，NO的转化率变化如图B所示。则x可代表________。
A．温度的变化
B．压强的变化
C.的变化
D．催化剂的接触面积大小
解析：(1)根据盖斯定律知，①×2－②＝③，从而可推知反应热、平衡常数之间的关系。(2)ΔH3＝反应物的总键能－生成物的总键能＝630 kJ·mol－1×2＋243 kJ·mol－1－2×(a＋607) kJ·mol－1，化简得ΔH3＋2a kJ·mol－1＝289 kJ·mol－1。(3)①10 min时，c(NOCl)＝1 mol·L－1，则转化的NO的物质的量为1 mol，则T1时反应在0～10 min内用NO表示的平均反应速率为1 mol·L－1÷10 min＝0.1 mol·L－1·min－1。②平衡常数K＝12÷(12×0.5)＝2 (L·mol－1)。Cl2的平衡转化率为×100%＝50%。(4)根据题图A，温度T2下反应速率较大，说明T2大于T1，而T2下达到平衡状态时，c(NOCl)较小，说明升高温度，平衡向逆反应方向移动，故正反应是放热反应，A不正确；观察题图B，随着x的增大，NO的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，该可逆反应的正反应是气体分子数减小的反应，且正反应是放热反应，x可以代表压强或，B、C正确；催化剂的接触面积大小只影响化学反应速率，不会使平衡移动，即不改变NO的转化率，D不正确。
答案：(1)2ΔH1－ΔH2　K2·K3＝K
(2)ΔH3＋2a kJ·mol－1＝289 kJ·mol－1
(3)①0.1　②2 L·mol－1　50%
(4)BC
5．某合成气的主要成分是一氧化碳和氢气，可用于合成甲醚等清洁燃料。由天然气获得该合成气过程中可能发生的反应有
①CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)
ΔH1＝206.1 kJ·mol－1
②CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)
ΔH2＝247.3 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH3

(1)在一密闭容器中进行反应①，测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。 反应进行的前5 min内，v(H2)＝____________________；10 min时，改变的外界条件可能是________________________________________________________________________。
(2)如图2所示，在甲、乙两容器中均充入等物质的量的CH4和CO2，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中CH4的转化率随时间的变化如图3所示，请在图3中画出乙容器中CH4的转化率随时间变化的图像。

(3)反应③中ΔH3＝________。800 ℃时，反应③的平衡常数K＝1，测得该温度下密闭容器中某时刻各物质的物质的量见下表：

CO
H2O
CO2
H2
0.5 mol
8.5 mol
2.0 mol
2.0 mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系式是________(填代号)。
A．v正>v逆　B．v正<v逆　C．v正＝v逆　D．无法判断
(4)用该合成气制取甲醚的化学方程式为
______________________。该反应的原子利用率为________(设反应完全进行，用质量百分比表示)。
解析：(1)可根据图像先计算CH4的反应速率，再计算H2的生成速率。10 min时，改变的条件不可能是增大容器的体积(否则改变条件的瞬间CH4浓度应突然减小)，由于c(CH4)减小，平衡右移，故改变的条件可能是升高温度(或充入水蒸气)。(2)甲容器反应开始后压强增大，乙容器压强不变、体积增大，可看成是由甲减压得到乙，故乙容器的反应速率慢，平衡右移，CH4的转化率大。(3)根据盖斯定律，反应①减去反应②即可得到反应③，进而通过计算求得ΔH3。根据浓度商：＝0.94<K＝1，可知反应向正反应方向进行，即v正>v逆。(4)根据质量守恒定律可知，反应的化学方程式为2CO＋4H2===CH3OCH3＋H2O，可以求出甲醚质量占反应物总质量的71.9%。
答案：(1)0.3 mol·L－1·min－1　升高温度(或充入水蒸气)
(2)
(3)－41.2 kJ·mol－1　A
(4)2CO＋4H2===CH3OCH3＋H2O　71.9%