高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第七章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率 基礎(chǔ)課時1 化學(xué)反應(yīng)的方向與限度試題

基礎(chǔ)課時1化學(xué)反應(yīng)的方向與限度一、選擇題1.(2016·濟(jì)南模擬)下列說法正確的是()A．能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生B．反應(yīng)NH4HCO3(s)=NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)ΔH＝＋185.57kJ·mol－1能自發(fā)進(jìn)行，是因為體系有自發(fā)地向混亂度增大的方向轉(zhuǎn)變的傾向C．因為焓變和熵變都與反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)D．在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向解析能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)并不一定能迅速發(fā)生，A項錯誤；應(yīng)將焓變和熵變二者綜合起來即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)性的判斷，C項錯誤；D項中使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)進(jìn)行的方向，錯誤。答案B2．下列對熵的理解不正確的是()A．同種物質(zhì)氣態(tài)時熵值最大，固態(tài)時熵值最小B．體系越有序，熵值越小；越混亂，熵值越大C．與外界隔離的體系，自發(fā)過程將導(dǎo)致體系的熵減小D．25℃、1.01×105Pa時，2N2O5(g)=4NO2(g)＋O2(g)是熵增的反應(yīng)解析體系都有從有序自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的傾向，此過程為熵增過程，故C錯誤。答案C3．在一定條件下，已達(dá)平衡的可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，下列說法中正確的是()A．平衡時，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K與各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系：K＝eq\f([C]2,[A]2[B])B．改變條件后，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K一定不變C．如果改變壓強(qiáng)并加入催化劑，平衡常數(shù)會隨之變化D．若平衡時增加A和B的濃度，則平衡常數(shù)會減小解析對于一個給定的化學(xué)反應(yīng)，K只隨溫度的改變而改變，改變其他條件都不會引起平衡常數(shù)的改變，B、C、D錯誤。答案A4．(2014·上海化學(xué)，14)只改變一個影響因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動的關(guān)系敘述錯誤的是()A．K值不變，平衡可能移動B．K值變化，平衡一定移動C．平衡移動，K值可能不變D．平衡移動，K值一定變化解析對于一個給定化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)。答案D5．(2016·皖南八校聯(lián)考，9)某溫度下，在一個2L的密閉容器中，加入4molA和2molB，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)4C(s)＋2D(g)，反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡狀態(tài)，測得生成1.6molC。下列說法正確的是()A．該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f([C]4[D]2,[A]3[B]2)B．B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C．增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D．增加B的量，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大解析化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質(zhì)C是固體，A錯誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，平衡時B減少的物質(zhì)的量是1.6mol×0.5＝0.8mol，故B的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，B正確；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)時化學(xué)平衡常數(shù)不變，C錯誤；增加B的量，平衡向正反應(yīng)方向移動，A的轉(zhuǎn)化率增大，而B的轉(zhuǎn)化率減小，D錯誤。答案B6．某溫度下反應(yīng)H2(g)＋I(xiàn)2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝57.0，現(xiàn)向此溫度下的真空容器中充入0.2mol/LH2(g)、0.5mol/LI2(g)及0.3mol/LHI(g)，則下列說法中正確的是()A．反應(yīng)正好達(dá)平衡B．反應(yīng)向左進(jìn)行C．反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時間后K＜57.0D．反應(yīng)向某方向進(jìn)行一段時間后c(H2)＜0.2mol/L解析此時的濃度商為Q＝eq\f(c2（HI）,c（H2）·c（I2）)＝eq\f(（0.3mol·L－1）2,（0.2mol·L－1）（0.5mol·L－1）)＝0.9＜K，故平衡右移，c(H2)的濃度降低。答案D7．(2016·南昌調(diào)研)某恒定溫度下，在一個2L的密閉容器中充入A氣體、B氣體，測得其濃度為2mol/L和1mol/L；且發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)，已知“？”代表C、D狀態(tài)未確定；反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡，測得生成1.6molC，且反應(yīng)前后壓強(qiáng)比為5∶4，則下列說法中正確的是()①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K＝eq\f([C]4[D]2,[A]3[B]2)②此時B的轉(zhuǎn)化率為35%③增大該體系壓強(qiáng)，平衡向右移動，但化學(xué)平衡常數(shù)不變④增加C的量，A、B轉(zhuǎn)化率不變A．①②B．②③ C．①④ D．③④解析設(shè)平衡時氣體總的物質(zhì)的量濃度為xmol/L，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可得：eq\f(p前,p后)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(3,x)，即eq\f(5,4)＝eq\f(3,x)，可知x＝2.4，從而可知C為固體或液體，D為氣體。故化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K＝eq\f([D]2,[A]3[B]2)，①錯誤；B的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.4mol/L,1mol/L)×100%＝40%，②錯誤；該反應(yīng)是一個反應(yīng)正方向為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向右移動，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變平衡常數(shù)不變，③正確；由于C為固體或液體，所以增加C的量，平衡不發(fā)生移動，A、B的轉(zhuǎn)化率不變，④正確。答案D8．(2016·西安八校聯(lián)考)利用醋酸二氨合銅[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO，能達(dá)到保護(hù)環(huán)境和能源再利用的目的，反應(yīng)方程式為Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)已知該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如表所示：溫度/℃1550100化學(xué)平衡常數(shù)K/L2·mol－25×10421.9×10－5下列說法正確的是()A．上述正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．15℃時，反應(yīng)[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac＋CO＋NH3的平衡常數(shù)為2×10－5mol2·LC．保持其他條件不變，減小壓強(qiáng)，CO的轉(zhuǎn)化率升高D．醋酸二氨合銅溶液的濃度大小對CO的吸收沒有影響解析本題考查化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡移動原理，意在考查考生對化學(xué)平衡常數(shù)的理解和化學(xué)平衡移動原理的應(yīng)用能力。根據(jù)提供數(shù)據(jù)，溫度降低，平衡常數(shù)增大，說明溫度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，則正反應(yīng)方向為放熱反應(yīng)，A項錯誤；[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac＋CO＋NH3為Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3[Cu(NH3)3]Ac·CO的逆反應(yīng)，平衡常數(shù)互為倒數(shù)，則15℃時[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac＋CO＋NH3的平衡常數(shù)K＝eq\f(1,5×104L2·mol－2)＝2×10－5mol2·L－2，B項正確；減小壓強(qiáng)，平衡逆向移動，CO的轉(zhuǎn)化率降低，C項錯誤；增大醋酸二氨合銅溶液的濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動，有利于CO的吸收，D項錯誤。答案B9．X、Y、Z三種氣體，取X和Y按1∶1的物質(zhì)的量之比混合，放入密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X＋2Y2Z，達(dá)到平衡后，測得混合氣體中反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2，則Y的轉(zhuǎn)化率最接近于()A．33%B．40% C．50% D．65%解析由題意知X和Y是按1∶1的物質(zhì)的量之比混合的，故可取X和Y各1mol，設(shè)X的轉(zhuǎn)化量為amol：eq\a\vs4\ac\hs10\co6(,X,＋,2Y,,2Z,起始：,1mol,,1mol,,0,轉(zhuǎn)化：,amol,,2amol,,2amol,平衡：,（1－a）mol,,（1－2a）mol,,2amol)達(dá)到平衡后，反應(yīng)物的總物質(zhì)的量與生成物的總物質(zhì)的量之比為3∶2，即[(1－a)mol＋(1－2a)mol]∶2amol＝3∶2，解得a＝1/3。則Y的轉(zhuǎn)化率＝答案D10．(2016·煙臺模擬)在10L密閉容器中，1molA和3molB在一定條件下反應(yīng)：A(g)＋xB(g)2C(g)，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時，測得混合氣體共3.4mol，生成0.4molC，則下列計算結(jié)果正確的是()A．平衡時，物質(zhì)的量之比n(A)∶n(B)∶n(C)＝2∶11∶4B．x值等于3C．A的轉(zhuǎn)化率為20%D．B的平均反應(yīng)速率為0.4mol·L－1·min－1解析設(shè)轉(zhuǎn)化的A的物質(zhì)的量為a，則eq\a\vs4\ac\hs10\co6(,A（g）,＋,xB（g）,,2C（g）,起始物質(zhì)的量（mol）,1,,3,,0,轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol）,a,,xa,,2a,平衡物質(zhì)的量（mol）,1－a,,3－xa,,2a)2a＝0.4mol，a＝0.2mol。平衡時混合氣體的總物質(zhì)的量為3.4mol，1－a＋3－xa＋2a＝3.4mol，x＝4，B錯；平衡時A、B、C的物質(zhì)的量分別為0.8mol、2.2mol、0.4mol，所以比值為4∶11∶2，A錯；A的轉(zhuǎn)化率為0.2mol/1mol×100%＝20%，C正確；B的平均反應(yīng)速率為0.8mol/(10L×2min)＝0.04mol·L－1·min答案C11．(2015·四川理綜，7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡時，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：已知：氣體分壓(p分)＝氣體總壓(p總)×體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是()A．550℃時，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動B．650℃時，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%C．T℃時，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動D．925℃時，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp＝24.0p總解析A項，C(s)＋CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器，充入惰性氣體容器體積擴(kuò)大，對反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，故v(正)、v(逆)均減小，平衡正向移動，錯誤；B項，由圖可知，650℃時若設(shè)起始時CO2的體積為1L，平衡時CO2消耗的體積為x，則eq\a\vs4\ac\hs10\co6(,C（s）,＋,CO2（g）,,2CO（g）,V（始）,,,1,,0,V（變）,,,x,,2x,V（平）,,,1－x,,2x)eq\f(2x,1－x＋2x)×100%＝40.0%，x＝0.25L，CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，正確；C項，由圖可知，T℃時平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50%，故若恒壓時充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動，錯誤；D項，925℃時，CO的平衡分壓p(CO)＝p總×96.0%，CO2的平衡分壓p(CO2)＝p總×4%，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知Kp＝eq\f(peq\o\al(2,（CO）),p（CO2）)＝eq\f(（p總×96%）2,p總×4.0%)＝23.04p總，錯誤。答案B二、填空題12．硫酸工業(yè)中接觸氧化是最重要的一個反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－197kJ/mol。為了研究這一反應(yīng)，在容積為2L的密閉容器中投入2molSO2、1molO2，然后控制反應(yīng)溫度，在反應(yīng)進(jìn)行至20min時加入一定量的催化劑，測定并記錄一定時間內(nèi)容器內(nèi)SO3的物質(zhì)的量，得到下表：時間/min1020304050n(SO3)/mol0.40.61.21.61.6(1)反應(yīng)前10min，用O2表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率v(O2)＝。(2)該溫度下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。(3)在反應(yīng)進(jìn)行至50min時，再向容器中充入2molSO2和1molO2，達(dá)到平衡后，SO2的轉(zhuǎn)化率將(填“增大”、“減小”或“不變”)。(4)保持溫度不變，若在該容器中只投入2molSO3，達(dá)到平衡時，反應(yīng)吸收的熱量為。解析(1)反應(yīng)前10min，用SO3表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率為v(SO3)＝eq\f(Δc（SO3）,Δt)＝eq\f(\f(Δn,V),Δt)＝eq\f(\f(0.4mol,2L),10min)＝0.02mol/(L·min)，利用化學(xué)反應(yīng)速率之比等于系數(shù)之比可知，v(O2)＝eq\f(1,2)v(SO3)＝0.01mol/(L·min)。(2)由表中數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)在40min時達(dá)到平衡，則eq\a\vs4\ac\hs10\co6(,2SO2（g）,＋,O2（g）,,2SO3（g）,起始濃度（mol/L）,1,,0.5,,0,轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）,0.8,,0.4,,0.8,平衡濃度（mol/L）,0.2,,0.1,,0.8)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f([SO3]2,[SO2]2[O2])＝eq\f(（0.8mol·L－1）2,（0.2mol·L－1）2×（0.1mol·L－1）)＝160L·mol－1。(3)在反應(yīng)進(jìn)行至50min時，再向容器中充入2molSO2和1molO2，在容器容積不變的條件下，物質(zhì)的量增加1倍，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率增大。(4)保持溫度不變，若在該容器中只投入2molSO3，對該可逆反應(yīng)，相當(dāng)于由逆反應(yīng)建立平衡，與上述平衡是等效的，達(dá)到平衡時SO3的濃度為0.8mol/L，轉(zhuǎn)化的濃度為1mol/L－0.8mol/L＝0.2mol/L，則SO3的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(0.2mol/L,1mol/L)×100%＝20%，反應(yīng)吸收的熱量為197kJ×20%＝39.4kJ。答案(1)0.01mol/(L·min)(2)160L·mol－1(3)增大(4)39.4kJ13．研究硫及其化合物性質(zhì)有重要意義。(1)Cu2S在高溫條件下發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu2S(s)＋3O2(g)=2Cu2O(s)＋2SO2(g)ΔH＝－773kJ·mol－1當(dāng)該反應(yīng)有0.2molSO2生成時，反應(yīng)釋放出的熱量為kJ。(2)硫酸工業(yè)生產(chǎn)中涉及反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，向2L的容器中充入2molSO2、1molO2，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如下圖所示。①T1溫度下，反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時，v(正)v(逆)(填“＞”“＜”或“＝”)。溫度為T1時，反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。②若在T3溫度時，達(dá)平衡時測得反應(yīng)放出的熱量為Q1。此時再向容器中加入2molSO2、1molO2并使之重新達(dá)到平衡，測得又放出熱量Q2。則下列說法正確的是。(填序號字母)a．Q2一定等于Q1b．新平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率一定大于80%c．T3時的平衡常數(shù)大于T1時的平衡常數(shù)(3)下列關(guān)于反應(yīng)2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＜0的說法正確的是(填字母代號)。A．升溫可以加快合成SO3的速率同時提高SO2的轉(zhuǎn)化率B．尋找常溫下的合適催化劑是未來研究的方向C．由于ΔH＜0，ΔS＜0，故該反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行D．當(dāng)SO2的濃度保持不變時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)解析(1)生成2mol二氧化硫放出773kJ熱量，所以生成0.2mol二氧化硫放出77.3kJ熱量。(2)由D到A，二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以v(正)＞v(逆)；反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時，二氧化硫的物質(zhì)的量是0.2mol，其濃度是0.1mol·L－1，氧氣的濃度是0.05mol·L－1，三氧化硫的濃度是0.9mol·L－1，所以K＝eq\f(（0.9mol·L－1）2,（0.1mol·L－1）2×（0.05mol·L－1）)＝1620L·mol－1；再向容器中加入2molSO2、1molO2，增大了體系的壓強(qiáng)，導(dǎo)致平衡向正反應(yīng)方向移動，所以放出的熱量比Q1多，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大，故a錯誤，b正確。由圖示可知，T1時SO2的轉(zhuǎn)化率高，所以K值大，c錯誤。(3)A項，該反應(yīng)正向放熱，故溫度升高，平衡逆向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低；B項，尋找常溫下的合適催化劑，加快反應(yīng)速率，同時降低能耗；C項，通過ΔG＝ΔH－TΔS可知，反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行需要一定的外界條件；D項，平衡時各組分的濃度保持一定。答案(1)77.3L·mol－1(2)①＞1620L·mol－1②b(3)B、D[選做題]14．(1)研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時，涉及如下反應(yīng)：2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1ΔH1<0(Ⅰ)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH2<0(Ⅱ)①4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常數(shù)K＝(用K1、K2表示)。②為研究不同條件對反應(yīng)(Ⅱ)的影響，在恒溫條件下，向2L恒容密閉容器中加入0.2molNO和0.1molCl2，10min時反應(yīng)(Ⅱ)達(dá)到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，則平衡后n(Cl2)＝mol，NO的轉(zhuǎn)化率α1＝。其他條件保持不變，反應(yīng)(Ⅱ)在恒壓條件下進(jìn)行，平衡時NO的轉(zhuǎn)化率α2α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常數(shù)K2(填“增大”“減小”或“不變”)。若要使K2減小，可采取的措施是。(2)已知t℃時，反應(yīng)FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)的平衡常數(shù)K＝0.25。①t℃時，反應(yīng)達(dá)到平衡時n(CO)∶n(CO2)＝。②若在1L密閉容器中加入0.02molFeO(s)，并通入xmolCO，t℃時反應(yīng)達(dá)到平衡，此時FeO(s)轉(zhuǎn)化率為50%，則x＝。(3)[2014·重慶理綜，11(3)]儲氫還可借助有機(jī)物，如利用環(huán)己烷和苯之間的可逆反應(yīng)來實現(xiàn)脫氫和加氫：。在某溫度下，向恒容密閉容器中加入環(huán)己烷，其起始濃度為amol·L－1，平衡時苯的濃度為bmol·L－1，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝。解析(1)①觀察題給的三個方程式可知，題目所求的方程式可由(Ⅰ)×2－(Ⅱ)得到，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(Keq\o\al(2,1),K2)。②由題給數(shù)據(jù)可知，n(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1×10min×2L＝0.15mol。2N