2017版高考化学一轮复习：分层限时跟踪练24

分层限时跟踪练(二十四)(限时：45分钟)[基础练]扣教材练双基1．下列反应中，熵显著增加的反应是()A．CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g)B．CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑C．C(s)＋O2(g)===CO2(g)D．2Hg(l)＋O2(g)===2HgO(s)【解析】A项气体分子总数减少，熵减反应，错误；C项气体分子总数不变，熵不变；D项气体分子总数减少，熵减反应，错误；B项气体分子总数增加，熵增反应，B项正确。

【答案】 B2．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。

对此说法的理解正确的是()A．所有的放热反应都是自发进行的B．所有的自发反应都是放热的C．焓变是影响反应是否具有自发性的一种重要因素D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据【解析】反应放热与反应自发程度无必然联系，A、B项错误；焓变、熵变均影响化学反应进行方向，但焓变影响较大。

【答案】 C3．分析下列反应在任何温度下均能自发进行的是()A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)ΔH＝＋163 kJ·mol－1B．Ag(s)＋12Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127 kJ·mol－1C．HgO(s)===Hg(l)＋12O2(g)ΔH＝＋91 kJ·mol－1D．H2O2(l)===12O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98 kJ·mol－1【解析】同时为焓减、熵增的反应是自发进行的反应，D项正确。

【答案】 D4．(2016·河北省衡水模拟)向某恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，发生反应：CO2(g)＋H2(g) HCOOH(g)，测得平衡体系中CO2的百分含量(CO2%)与反应温度变化的关系如图所示。

下列物理量中，a点大于b点的是()①正反应速率②逆反应速率③HCOOH(g)的浓度④对应温度下的平衡常数A．①②B．①③C．②④D．③④【解析】温度升高，正、逆反应的速率都加快，所以b点的正、逆反应速率大于a点的正、逆反应速率，①、②错误；温度升高，二氧化碳的含量增大，说明温度升高，平衡逆向移动，则正向是放热反应，所以a点HCOOH(g)的浓度大于b 点HCOOH(g)的浓度，③正确；正向是放热反应，温度越高，对应的平衡常数越小，④正确；故选D。

【答案】 D5．(2016·重庆巴蜀一模)某温度下在2 L密闭容器中加入一定量A，发生以下化学反应：2A(g) B(g)＋C(g)ΔH＝－48.25 kJ·mol－1，反应过程中B、A的浓度比与时间t有下图所示关系，若测得第15 min时c(B)＝1.6 mol·L－1，下列结论正确的是()A．该温度下此反应的平衡常数为3.2B．A的初始物质的量为4 molC．反应达到平衡时，放出的热量是193 kJD．反应达平衡时，A的转化率为80%【解析】根据c(B)＝1.6 mol·L－1，n(B)＝3.2 mol，看图可推知n(A)＝1.6 mol，根据三步法计算：设A的起始物质的量为x mol，2A(g) B(g)＋C(g)开始(mol) x0 0变化(mol) x－1.6 3.2 3.2 平衡(mol) 1.6 3.2 3.2可以计算出x＝8，B错误；K＝1.6×1.60.82＝4，A错误；A的转化率为(8－1.6)/8＝80%，D正确；达到平衡时生成B 3.2 mol，放出的热量是3.2 mol×48.25 kJ·mol －1＝154.4 kJ，C错误。

【答案】 D6．(2016·山东济宁一模)N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生以下反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)ΔH>0T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：．．．A．T1温度下，500 s时O2的浓度为0.74 mol·L－1B．平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，则再平衡时c(N2O5)>5.00 mol·L－1C．T1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1>T2，则K1<K2 D．T1温度下的平衡常数K1＝125，平衡时N2O5的转化率为0.5【解析】500 s内N2O5的浓度变化量为5.00 mol·L－1－3.52 mol·L－1＝1.48 mol·L－1，O2的浓度为0.74 mol·L－1，A正确；达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的1/2，相当于增加压强，平衡左移，则c(N2O5)>5.00 mol·L－1，B正确；该反应正反应方向为吸热反应，若T1>T2，由T1→T2，相当于是降低温度，平衡向逆反应方向进行，平衡常数K2减小，应为K1>K2，C错误；2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)起始浓度(mol·L－1) 5.00 0 0转化浓度(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25平衡浓度(mol·L－1) 2.50 5.00 1.25K 1＝c 4(NO 2)×c (O 2)/c 2(N 2O 5)＝(5.00)4·1.25/(2.50)2＝125，平衡时N 2O 5的转化率α＝2.50/5.00×100%＝50%，D 正确。

【答案】 C7．(2016·南京一模)一定温度下，在三个体积均为1.0 L 的恒容密闭容器中，充入一定量的H 2和SO 2发生下列反应：3H 2(g)＋SO 2(g) 2H 2O(g)＋H 2S(g)A ．该反应正反应为吸热反应B ．容器Ⅱ达到平衡时SO 2的转化率比容器Ⅰ小C ．容器Ⅲ达到平衡的时间比容器Ⅰ短D ．240 ℃时，该反应的平衡常数为1.08×104【解析】 比较容器Ⅰ与容器Ⅲ可知，升温SO 2的平衡浓度增大，说明正反应为放热反应，A 错误；容器Ⅱ相对于容器Ⅰ而言相当于增压，平衡向正反应方向移动，平衡时SO 2的转化率增大，B 错误；容器Ⅲ到容器Ⅰ相当于升温，升温速率加快，容器Ⅰ达到平衡的时间短，C 错误；容器Ⅲ中K ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫0.181.02×0.091.0⎝ ⎛⎭⎪⎫0.031.03×0.011.0＝10 800，D 正确。

【答案】 D8．(2016·嘉兴基础测试)FeCl 3(aq)与KSCN(aq)混合时存在下列平衡：Fe 3＋(aq)＋SCN －(aq) Fe(SCN)2＋(aq)。

已知平衡时，物质的量浓度c [Fe(SCN)2＋]与温度T 的关系如图所示，则下列说法正确的是( )A ．Fe 3＋(aq)＋SCN －(aq) Fe(SCN)2＋(aq) ΔH >0B ．温度为T 1、T 2时，反应的平衡常数分别为K 1、K 2，则K 1<K 2C．反应处于D点时，一定有v(正)>v(逆)D．A点与B点相比，A点的c(Fe3＋)大【解析】A项，温度降低时，c[Fe(SCN)2＋]增大，说明降低温度，平衡向正反应方向移动，因此正反应为放热反应，ΔH<0；B项，温度升高，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故K1>K2；C项，D点时反应未达到平衡，且反应向正反应方向进行，v(正)>v(逆)；D项，A点与B点相比，A点的c(Fe3＋)小。

【答案】 C9．已知A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0(填“<”“>”“＝”)。

(2)830 ℃时，向一个5 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.80 mol的B，若反应初始6 s内A的平均反应速率v(A)＝0.003 mol·L－1·s－1，则6 s时c(A)＝________mol·L－1；若反应经一段时间后，达到平衡状态，此时A的转化率为________，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气。

平衡时A的转化率为________。

(3)1 200 ℃时反应C(g)＋D(g) A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。

【解析】(1)因平衡常数随温度的升高而减小，因而ΔH<0。

(2)c(A)始＝0.20 mol5 L＝0.04 mol·L－1，由v(A)可得Δc(A)＝0.018 mol·L－1，c(A)末＝c(A)始－Δc(A)＝0.022mol·L－1；或直接写“三段式”可得计算所需数据；因体积没变，加入的氩气不会引起各物质的浓度变化，因而转化率不变。

【答案】(1)c(C)·c(D)c(A)·c(B)<(2)0.02280%80%(3)2.510．天然气的主要成分是甲烷，它是一种重要的燃料和基础化工原料。

(1)以甲烷和水为原料可制取甲醇。

①CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)ΔH＝＋206.0 kJ·mol－1②CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g)ΔH＝－129.0 kJ·mol－1则CH4(g)＋H2O(g) CH3OH(g)＋H2(g)ΔH＝________ kJ·mol－1(2)用甲烷催化还原NO x为N2可消除氮氧化物的污染，写出反应的化学方程式：__________。

(3)一定条件下，反应CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)可以制取合成氨的原料气H2。

将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入容积为100 L的反应室，CH4的平衡转化率与温度的关系如图。

已知100 ℃时达到平衡所需的时间是5 min，则用H2表示的反应速率v(H2)＝________；该温度时的平衡常数K＝________，该反应的ΔH________0(填“<”、“>”或“＝”)。

【解析】(1)根据盖斯定律，反应①＋反应②：CH4(g)＋H2O(g) CH3OH(g)＋H2(g)ΔH＝＋77.0 kJ·mol－1。

(2)利用电子守恒、原子守恒可知反应的化学方程式：x CH4(g)＋4NO x(g) x CO2(g)＋2N2(g)＋2x H2O(g)。

(3)CH4(g)＋H2O(g) CO(g)＋3H2(g)起始浓度(mol·L－1) 0.01 0.02 0 0转化浓度(mol·L－1) 0.005 0.005 0.005 0.015平衡浓度(mol·L－1) 0.005 0.015 0.005 0.0155 min时氢气的浓度变化了0.015 mol·L－1，根据v＝ΔcΔt，其反应速率为0.003mol·L－1·min－1。