高三化学稳步提升训练7.2 化学反应的方向和化学平衡.doc

第2讲 化学反应的方向和化学平衡1.关于化学反应的自发性的叙述中正确的是( ) a.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的 b.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的 c.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的 d.熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的 【解析】 a中h-ts小于0,反应一定能自发进行;d中h-ts大于0,反应一定不能自发进行;b、c中,提供一定的条件,反应有可能自发进行。 【答案】 a 2. h0。当反应达到平衡时,下列措施:升温 恒容通入惰性气体 增加co浓度 减压 加催化剂 恒压通入惰性气体,能提高转化率的是( ) a. b. c.d. 【解析】 要提高的转化率,必须使平衡向正反应方向移动,在题目所给条件中,只有升温、减压、恒压下通入惰性气体能使平衡向正反应方向移动,b项正确。 【答案】 b 3.已知:2m(g) n(g) h0,反应任何温度时都自发进行,即h-ts0,则h0;反应只有高温时h-ts0,根据h-ts知h0。 【答案】 b 2.下列关于平衡常数的说法中,正确的是( ) a.在平衡常数表达式中,反应物浓度用起始浓度,生成物浓度用平衡浓度 b.在任何条件下,平衡常数是一个恒定值 c.平衡常数的大小不仅与温度有关,还与浓度、压强、催化剂等有关 d.从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度 【解析】 在给定化学方程式的情况下,化学平衡常数只与温度有关,与浓度、压强、催化剂等无关,它表示化学反应进行的程度大小(即反应限度);平衡常数表达式中,反应物浓度和生成物浓度均用平衡浓度。 【答案】 d 3.反应am(g)+bn(g)cp(g)+dq(g)达到平衡时,m的体积分数y(m)与反应条件的关系如图所示。其中z表示反应开始时n的物质的量与m的物质的量之比。下列说法正确的是( ) 平衡时m的体积分数与反应条件的关系图 a.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时q的体积分数增加 b.同压同z时,升高温度,平衡时q的体积分数增加 c.同温同z时,增加压强,平衡时q的体积分数增加 d.同温同压时,增加z,平衡时q的体积分数增加 【解析】 催化剂只能改变反应速率,不会使平衡移动,a项错误;由图像(1)知随着温度的升高,m的体积分数降低,说明正反应吸热,所以温度升高平衡正向移动,q的体积分数增加,b项正确;对比(1)(2)可以看出相同温度条件,压强增大、m的体积分数增大,所以正反应是气体体积增大的反应,增大压强,q的体积分数减小,c项错误;同温同压时,增加z相当于增大n的物质的量,平衡右移,但q的体积分数不一定增大(如无限制地加入n,最后q的体积分数很小),d项错误。 【答案】 b 4.(2011安徽理综,9)电镀废液中可通过下列反应转化成铬黄: h0 该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是( ) 【解析】 由题意知该反应是一个正反应放热的可逆反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,依据平衡常数的表达式k可知k应该减小,a正确;ph增大溶液碱性增强,会中和溶液中降低生成物浓度,平衡向正反应方向移动的转化率会增大,b不正确;温度升高,正、逆反应速率都增大,c错误;增大反应物的浓度,平衡向正反应方向移动的物质的量会减小,d不正确。 【答案】 a 5.(2011北京理综,12)已知反应: 。取等量分别在0 和20 下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(y-t)如下图所示。下列说法正确的是( ) a.b代表0 下的yt曲线 b.反应进行到20 min末的 c.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率 d.从y=0到y=0.的 【解析】 温度高反应速率就快,到达平衡所需的时间就短,由图像可以看出曲线b首先到达平衡,所以曲线b表示的是20 时的yt曲线,a不正确;根据图像,温度越高转化的越少,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应,c不正确;当反应进行到20 min时,从图像中可以看出b曲线对应的转化分数高于a曲线对应的转化分数,这说明b曲线即20 时对应的反应速率快,所以不正确;根据图像可以看出,当反应进行到66 min时,a、b曲线对应的转化分数均相同,都是0.113,这说明此时生成的一样多，所以从y=0到y=0.113,的，即选项d正确。 【答案】 d 二、不定项选择题(本题包括5小题,每小题7分,共35分,每小题有一个或两个选项符合题目要求)6.已知在一定条件下 h=-q 。向一密闭容器中加入2 mol 和1 mol 达平衡时的转化率为90%,放出的热量为q;向另一相同容器中加入2 mol ,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为q则下列关系中正确的是( ) a.b. c.d. 【解析】 两平衡等效。 h=-q 起始:2 mol 1 mol 0 变化:1.8 mol 0.9 mol1.8 mol 平衡:0.2 mol 0.1 mol1.8 mol .9q h=+q 起始:2 mol 0 0 平衡:1.8 mol 0.2 mol0.1 mol 变化:0.2 mol 0.2 mol0.1 mol 所以.1q 所以 【答案】 a 7.对于平衡体系ma(g)+nb(g) pc(g)+qd(g) h0。下列结论中不正确的是( ) a.若温度不变,将容器的体积缩小到原来的一半,此时a的浓度为原来的2.1倍,则m+np+q b.若平衡时,a、b 的转化率相等,说明反应开始时,a、b的物质的量之比为mn c.若m+n=p+q,则往含有a mol气体的平衡体系中再加入a mol的b,达到新平衡时,气体的总物质的量等于2a mol d.若温度不变时,压强增大到原来的2倍,达到新平衡时,总体积一定比原来的1/2要小 【解析】 本题主要考查化学平衡的移动规律及影响结果。a项假若没有平衡移动存在,体积缩小到原来的一半,此时a的浓度为原来的2.0倍,而现在a为原来的2.1倍,这说明加压导致平衡左移(气体分子数减少)了,a正确。b项当且仅当各反应物配料之比等于化学计量数之比时,其转化率才相等。c项由于m+n=p+q,总物质的量与是否平衡无关。d项以偏概全,若m+n=p+q时,体积则恰好为原来的1/2。 【答案】 d 8. 在容积固定的密闭容器中，存在如下反应：a(g)+3b（g）2c（g） h0 c.实验平衡时b的转化率为60% d.减小反应的压强,可以使平衡时c(a)=0.060 【解析】 因为、的起始浓度相同、平衡浓度相同,所以反应应是在有催化剂的条件下进行的,此时，a不正确;与相比,a的变化量大,说明平衡正向移动,此时的反应条件只能为升温,由此可见,正反应为吸热反应,b正确;从图中可以看出,a的浓度变化量为0.04 则b的浓度变化量为0.08 的转化率为40%,c不正确;减小压强,平衡向左移动,但各物质的浓度都比原来小,d不正确。 【答案】 b 10.某密闭容器中进行下列反应:x(g)+2y(g) 2z(g),若要使平衡时反应物的总物质的量与生成物的物质的量相等,且用x、y作反应物,则x、y的初始物质的量之比的范围应满足( ) a. b. c. d. 【解析】 因为是求二者的起始量之比,所以应用极值法求解。即 x(g)+2y(g) 2z(g) 起始量(mol)mn 0 变化量(mol)x2x 2x 平衡量(mol)m-xn-2x 2x 由题意得:m-x+n-2x=2x m+n=5x 极值法分析:当x完全转化为z时,m-x=0, ;当y完全转化时,n-2x。 【答案】 d 三、非选择题(本题包括4小题,共50分) 11.(10分)为妥善处理生产企业的副产物以减少其对臭氧层的破坏。化学家研究在催化条件下,通过下列反应,使转化为重要的化工原料氯仿。 此反应伴随有副反应,会生成、和等。已知的沸点为77 的沸点为61.2 。 (1)在密闭容器中,该反应达到平衡后,测得如下数据(假设不考虑副反应)。 此反应的化学平衡常数表达式为 ,在110 时平衡常数为 。 实验1中的转化率a 50%(填”大于”“小于”或”等于”)。 实验2中,10 h后达到平衡的平均反应速率为 。在此实验的平衡体系中,再加入0.5 mol 和1.0 mol hcl,平衡将向 方向移动。 实验3中,b的值 (选填序号)。 a.等于50% b.大于50% c.小于50% d.从本题资料,无法判断 (2)120 时,在相同容积的密闭容器中,分别进行的初始浓度为2 和4 的实验,测得反应消耗的百分率(x%)和生成物中的百分含量(y%)随时间(t)的变化关系如下图所示(图中实线是消耗的百分率变化曲线,虚线是产物中的百分含量变化曲线)。 在图中的四条线中,表示起始浓度为2 实验的消耗的百分率变化曲线是(选填序号) 。 氢气的起始浓度为 时,有利于提高的平衡转化率。你判断的依据是 。 【解析】 (1)根据平衡常数定义,得出该反应的化学平衡常数表达式为:k。计算在110 时平衡常数为k。 根据 + 初始/: 0.8 1.2 0 0 转化/: x x x x 平衡/:0.8-x 1.2-x x x 根据k=1计算得:a的转化率为60%,大于50%。 由反应速率公式计算得出v0.05 。当再加入0.5 mol 和1.0 mol hcl,此时的浓度商大于平衡常数,平衡将向逆反应方向移动。 由于不知该反应的h变化,故不能判断b的值。 (2)由于的浓度越大的消耗百分率越大,推出起始浓度为4 和2 时实验中的消耗曲线分别为和。分析图像可见为4 时转化率较高。 【答案】 (1)k 1 大于 0.05 逆反应 d (2) 4 增大的浓度可以提高的平衡转化率 12.(12分)二甲醚是一种重要的清洁燃料,也可替代氟利昂作制冷剂等,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。 请回答下列问题: (1)煤的气化的主要化学反应方程式为: 。 (2)煤的气化过程中产生的有害气体用溶液吸收,生成两种酸式盐,该反应的化学方程式为: 。 (3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下: h=-90.8 h=-23.5 h=-41.3 总反应的h= ;一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,要提高co的转化率,可以采取的措施是 (填字母代号)。 a.高温高压 b.加入催化剂 c.减少的浓度 d.增加co的浓度 e.分离出二甲醚 (4)已知反应某温度下的平衡常数为400。此温度下,在密闭容器中加入反应到某时刻测得各组分的浓度如下: 比较此时正、逆反应速率的大小:v v（填”“v(逆);依题表可知一开始加入的浓度=(0.44+0. 1.64 依据三步曲进行计算: 始态:1.64 0 0 终态:1.64-2x x x 反应:2x xx kx=0.8 c.8) 0.04 v0.16 。 【答案】 (3)-246.4 ce (4) 0.04 0.16 13.(14分)(2011浙江理综,27)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。 (1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡: 。 实验测得不同温度下的平衡数据列于下表: 可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是 。 a.2vv b.密闭容器中总压强不变 c.密闭容器中混合气体的密度不变 d.密闭容器中氨气的体积分数不变 根据表中数据,列式计算25.0 时的分解平衡常数: 。 取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25 下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量 (填”增加”“减小”或”不变”)。 氨基甲酸铵分解反应的焓变h 0(填”“0,固体分解为气体, s0。 (2)v.05 ; 图中标与标的曲线相比能确认。 【答案】 (1)bc k=cc/(c/3)=1. 增加 (2)0.05 25 反应物的起始浓度较小,但06 min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15 大 14.(14分)(2011广东理综,31)利用光能和光催化剂,可将和转化为和。紫外光照射时,在不同催化剂(、)作用下产量随光照时间的变化如图所示。 (1)在030小时内的平均生成速率v、v和v从大到小的顺序为 ;反应开始后的12小时内,在第 种催化剂的作用下,收集的最多。 (2)将所得与通入聚焦太阳能反应器,发生反应: 。该反应h=+206 。 画出反应过程中体系能量变化图(进行必要标注)。 将等物质的量的和充入1 l恒容密闭容器,某温度下反应达平衡,平衡常数k=27,此时测得co的物质的量为0.10 mol,求的平衡转化率(计算结果保留两位有效数字)。 (3)已知: h=-802 写出由生成co的热化学方程式 。 【解析】 (1)由图像可以看出,反应进行到30小时,在催化剂条件下生成的甲烷最多,其次是催化剂条件下,催化剂条件下生成的甲烷最少。因此v、v和v从大到小的顺序为vvv;同理由图像也可以看出,反应进行到12小时,在催化剂条件下生成的甲烷最多,因此在第种催化剂的作用下,收