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1、1第二单元第二单元 化学反应的方向与限度化学反应的方向与限度课后达标检测一、选择题1下列反应在任何温度下均能自发进行的是( )A2N2(g)O2(g)=2N2O(g) H163 kJmol1BAg(s) Cl2(g)=AgCl(s)1 2H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l) O2(g) H91 kJmol11 2DH2O2(l)= O2(g)H2O(l)1 2H98 kJmol1解析：选 D。对于 A 项，H0，S0，即任何温度下反应都不能自发进行；对于 B 项，H0，S0，若使反应自发进行，即 HTS0，在任何温度下，HTSv逆D80 达到平衡时，测得n(CO)0.3 mol，则
2、 Ni(CO4)的平衡浓度为 2 molL1解析：选 C。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Qc8K，反应逆向进cNi（CO）4 c4（CO）行，v逆v正，C 错误；D 项中 CO 的平衡浓度为 1 molL1，由K2 可计算出 Ni(CO)4的平衡浓度为 2 molL1，D 正确。二、非选择题10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
3、(g)2H2(g)CH3OH(g)，则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有_(填字母)。ACO 百分含量保持不变B容器中 H2浓度与 CO 浓度相等C容器中混合气体的密度保持不变DCO 的生成速率与 CH3OH 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：甲醇蒸汽重整法。该法中的一个主要反应为 CH3OH(g)CO(g)2H2(g)，此反应能自发进行的原因是_。 5甲醇部分氧化法。在一定温度下以 Ag/CeO2ZnO 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(O2)/n(CH3OH)0.25 时，CH3OH 与 O2发生的主要反
4、应方程式为_；在制备 H2时最好控制n(O2)/n(CH3OH)_。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)无法判断该反应的焓变化，但该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，高温下能自发。n(O2)/n(CH3OH)0.25 时，主要生成甲醛。制备 H2则要求 H2的选择性好，由图可知在n(O2)/n(CH3OH)0.5 时，H2的选择性接近 100%。答案：(1)AD(2)该反应是一个熵增的反应(S0)2CH3OHO22HCHO2H2O 0.5催化剂11(2016高考海南卷)顺1，2二甲基环丙烷和
5、反1，2二甲基环丙烷可发生如下转化：该反应的速率方程可表示为v(正)k(正)c(顺)和v(逆)k(逆)c(反)，k(正)和k(逆)在一定温度时为常数，分别称作正、逆反应速率常数。回答下列问题：(1)已知：t1温度下，k(正)0.006 s1，k(逆)0.002 s1。该温度下反应的平衡常数值K1_；该反应的活化能Ea(正)小于Ea(逆)，则 H_0(填“小于” “等于”或“大于”)。(2)t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是_(填曲线编号)，平衡常数值K2_；温度t2_t1(填“小于” “等于”或“大于”)，判断理由是_。6解析：(1)t1温度下，达到平衡时，v(正)v
6、(逆)，即k(正)c(顺)k(逆)c(反)，则3，而平衡常数K1，故c（反） c（顺）k（正） k（逆）c（反） c（顺）K13。该反应的反应热 HEa(正)Ea(逆)t1。答案：(1)3 小于 (2)B 大于 放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动7 312(2016高考全国卷)丙烯腈(CH2=CHCN)是一种重要的化工原料，工业上可用“丙烯氨氧化法”生产，主要副产物有丙烯醛(CH2=CHCHO)和乙腈(CH3CN)等。回答下列问题：(1)以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化学方程式如下：C3H6(g)NH3(g) O2(g)=C3
7、H3N(g)3H2O(g) H515 kJ/mol3 2C3H6(g)O2(g)=C3H4O(g)H2O(g) H353 kJ/mol两个反应在热力学上趋势均很大，其原因是_；有利于提高丙烯腈平衡产率的反应条件是_；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是_。(2)图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为 460 。低于460 时，丙烯腈的产率_(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_；高于 460 时，丙烯腈产率降低的可能原因是_(双选，填标号)。A催化剂活性降低 B平衡常数变大C副反应增多 D反应活化能增大7(3)丙烯腈和丙烯醛的产率与n(氨)/n(丙烯)的关
8、系如图(b)所示。由图可知，最佳n(氨)/n(丙烯)约为_，理由是_。进料气氨、空气、丙烯的理论体积比约为_。解析：(1)由于反应和均为放出热量较多的反应，产物的能量较低，故两个反应在热力学上趋势很大；由于反应为放热反应，且该反应为气体分子数增大的反应，故降低温度和减小压强均有利于反应正向进行，从而提高丙烯腈的平衡产率；提高丙烯腈反应选择性的关键因素是使用合适的催化剂。(2)反应为放热反应，升高温度，丙烯腈的平衡产率应降低，故低于 460 时，丙烯腈的产率不是对应温度下的平衡产率；高于 460 时，催化剂的活性降低、副反应增多均可能导致丙烯腈的产率降低，A、C 项正确；该反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小，B 项错误；升高温度可以提高活化分子的百分数，但不能改变反应所需的活化能，D 项错误。(3)从题图(b)中可看出当n(氨)/n(丙烯)1.0 时，丙烯腈的产率最高，此时几乎没有丙烯醛；只发生反应时 NH3、O2、C3H6的物质的量之比为 11.51，结合空气中 O2的体积分数约为 20%，可确定进料气 NH3、空气、C3H6的理论体积之比约为 17.51。答案：(1)两个反应均为放热量大的反应 降低温度、减小压强 催化剂(2)不是 该反应为放热反应，平衡产率应随温度升高而降低 AC(3)1.0 该比例下丙烯腈产率最高，而副产物丙烯醛产率最低 17.51
