高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第7章第1节 化学反应的方向和限度 鲁科版.doc

2013届高考化学一轮复习知能演练高分跨栏 第7章第1节 化学反应的方向和限度 鲁科版1下列说法正确的是()a凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的b自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变c自发反应在恰当条件下才能实现d自发反应在任何条件下都能实现解析：选c。反应是否自发进行受反应的焓变和熵变的共同制约，而选项a只描述了反应热(即焓变)，选项b只描述了熵变，故选项a、b错；反应自发进行是有条件的，如在一定的温度和压强下，故选项c正确，d错。2(2012宁夏石嘴山毕业班四校联考)在密闭容器中进行如下反应：x2(g)y2(g)2z(g)，已知x2、y2、z的起始浓度分别为0.1 mol/l、0.3 mol/l、0.2 mol/l，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()az为0.3 mol/lby2为0.4 mol/lcx2为0.2 mol/l dz为0.4 mol/l解析：选a。根据可逆反应的特点之一，反应不能进行到底，反应物与生成物共存，判断0.2 mol/lc(x2)0 mol/l,0.4 mol/lc(y2)0.2 mol/l,0.4 mol/lc(z)0。对照选项a正确。3一定条件下反应a2(g)b2(g)2ab(g)达到平衡状态的标志是()a2v(正、a2)v(逆、ab)b容器内的总压强不随时间而变化c单位时间内生成n mol ab的同时，生成n mol 的b2da2、b2、ab的反应速率比为221的状态解析：选a。2v(正、a2)v(正、ab)v(逆、ab)，说明可逆反应已达平衡状态，a项正确；由于v(g)0，容器容积不变，压强也不变，b项不正确；c项说明v(正)v(逆)，c项不符合题意；反应速率比没有指明正、逆，d项不正确。4在一定温度不同压强(p1p2)下，可逆反应2x(g)2y(g)z(g)中，生成物z在反应混合物中的体积分数()与反应时间(t)的关系有以下图示，正确的是()解析：选b。因为p1p2，所以p2时先达平衡，即先出现拐点，因此判断a、c两项不正确；根据可逆反应特点v(g)0，增大压强时(p2)生成物z的值减小，判断d项错误。5向绝热恒容密闭容器中通入n2和h2，在一定条件下使反应n2(g)3h2(g)2nh3(g)h0达到平衡，n(nh3)和n(h2)随时间变化的关系如图所示。下列有关叙述正确的是()ac点表示nh3生成速率与nh3分解速率相同bc点和e点时反应的平衡常数相同cn2的转化率：badd点时：c(n2)c(h2)c(nh3)132解析：选c。c点只表示n(nh3)n(h2)，不表示已达平衡，a项不正确；c点时容器内的温度不如e点时容积内温度高，平衡常数肯定不相同，b项不正确；可逆反应进行的程度a点时不如b点时大，c项正确；没有指明通入n2和h2的物质的量之比，无法判断c(n2)c(h2)，更无法判断c(nh3)，d项不正确。6已知：反应fe(s)co2(g)feo(s)co(g)的平衡常数为k1；反应fe(s)h2o(g)feo(s)h2(g)的平衡常数为k2，不同温度下k1、k2的值如表中所示：温度k1k2973 k1.472.381173 k2.151.67(1)从表中数据可以推断：反应是_(填“吸”或“放”)热反应。(2)现有反应co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)，写出该反应的平衡常数k3的数学表达式：_。(3)根据反应与，可推导出k1、k2与k3之间的关系式。据此关系式及表中数据，也能推断出反应是吸热反应还是放热反应。欲使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采用的措施有_(填序号)。a缩小反应容器容积b扩大反应容器容积c降低温度 d升高温度e使用合适的催化剂 f设法减少co的量解析：(1)反应的平衡常数随温度的升高而增大，说明温度的升高，平衡正向移动，反应的正反应为吸热反应。(2)k1，k2，故k3k1/k2。(3)973 k时，k30.62，而1173 k，k31.29，反应的平衡常数随温度升高而增大，故反应的正反应为吸热反应，升高温度，可使平衡正向移动；由于该反应前后气体分子数不变，改变容器体积，不能使平衡发生移动；使用催化剂也不能使平衡发生移动；减少生成物的量，能使平衡正向移动。答案：(1)吸(2)k3(3)df1(2011高考江苏卷)700 时，向容积为2 l的密闭容器中充入一定量的co和h2o，发生反应：co(g)h2o(g)co2(g)h2(g)反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2t1)：反应时间/minn(co)/moln(h2o)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是(双选)()a反应在t1 min内的平均速率为v(h2)0.40/t1 moll1min1b保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol co和1.20 mol h2o，到达平衡时n(co2)0.40 molc保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol h2o，与原平衡相比，达到新平衡时co转化率增大，h2o的体积分数增大d温度升至800 ，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析：选bc。本题属于基本理论中化学平衡问题，主要考查学生对速率概念与计算，平衡常数概念与计算，平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。a反应在t1 min内的平均速率应该是t1 min内h2浓度变化与t1的比值，而不是h2物质的量的变化与t1的比值。b因为反应前后物质的量保持不变，保持其他条件不变，平衡常数不会改变，起始时向容器中充入0.60 mol co和1.20 mol h2o，似乎与起始时向容器中充入0.60 mol h2o和1.20 mol co效果是一致的，到达平衡时n(co2)0.40 mol。c保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol h2o，与原平衡相比，平衡向右移动，达到新平衡时co转化率增大，h2o转化率减小，h2o的体积分数增大。d原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1，温度升至800 ，上述反应平衡常数为0.64，说明温度升高，平衡是向左移动的，那么正反应应为放热反应。2(2011高考天津卷)向绝热恒容密闭容器中通入so2和no2，在一定条件下使反应so2(g)no2(g)so3(g)no(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是()a反应在c点达到平衡状态b反应物浓度：a点小于b点c反应物的总能量低于生成物的总能量dt1t2时，so2的转化率：ab段小于bc段解析：选d。这是一个反应前后体积不变的可逆反应，由于容器恒容，因此压强不影响反应速率，所以在本题中只考虑温度和浓度的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大，因为只要开始反应，反应物浓度就要降低，反应速率应该降低，但此时正反应却是升高的，这说明此时温度的影响是主要的，由于容器是绝热的，因此只能是放热反应，从而导致容器内温度升高反应速率加快，所以选项c不正确；但当到达c点后正反应反而降低，这么说此时反应物浓度的影响是主要的，因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态，所以选项a、b均不正确；正反应速率越快，消耗的二氧化硫就越多，因此选项d是正确的。3(2011高考重庆卷)一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是()aco2(g)2nh3(g) co(nh2)2(s)h2o(g)；h0bco2(g)h2(g) co(g)h2o(g)；h0cch3ch2oh(g)ch2ch2(g)h2o(g)；h0d2c6h5ch2ch3(g)o2(g)2c6h5chch2(g)2h2o(g)；h0解析：选a。本题考查外界条件对化学平衡的影响及有关图像的分析和识别。温度越高，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此t2t1；同理压强越大，反应越快，到达平衡的时间就越少，因此p1p2；反应a是一个体积减小的、放热的可逆反应，因此升高温度平衡向逆反应方向移动，降低水蒸气的含量；而增大压强平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，所以a正确；反应b是一个体积不变的、吸热的可逆反应，压强对水蒸气的含量不影响；升高温度平衡向正反应方向移动，增大水蒸气的含量，因此均不符合；反应c是一个体积增大的、吸热的可逆反应，同样分析也均不符合；反应d是一个体积增大的、放热的可逆反应，压强不符合。1(2012山东济南高三第一次模拟)250 和1.01105 pa时，反应2n2o5(g)=4no2(g)o2(g)h56.76 kj/mol，自发进行的原因是()a是吸热反应b是放热反应c是熵减反应 d熵增效应大于能量效应解析：选d。该反应能够自发进行，说明56.76(250273)s0，显然s0；或者说该反应h0且能够自发进行，那么该反应的s0，是熵增加的反应。2(2012陕西榆林高三第一次模拟)有一可逆反应：2a(g)3b(g)xc(g)4d(g)，若按下列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应：0.8 mol a,1.2 mol b,1.2 mol c,2.4 mol d1.4 mol a,2.1 mol b,0.6 mol c,1.2 mol d达到平衡后，c的质量分数相等，则反应方程式中x的值为()a1b2 c3d4解析：选b。两种配比达到平衡后c的质量分数相等，所以这两组配比下的反应达到的平衡是相同的；相对来讲，反应再向右进行且消耗a为0.6(1.40.8)mol，生成的c为0.3x mol，即0.6 mol0.3x mol1.2 mol，所以x2。3一定温度下，1 mol x和n mol y在容积为2 l 的密闭容器中发生如下反应：x(g)y(g)z(g)m(s)，5 min 后达到平衡，此时生成a mol z。下列说法正确的是()a向平衡后的体系中加入1 mol m，平衡向逆反应方向移动b用x表示5 min 内此反应的反应速率是(0.10.1a)mol(lmin)1c向上述平衡体系中再充入1 mol x，v(正)增大，v(逆)减小，平衡正向移动d当混合气体的质量不再发生变化时，说明反应达到平衡状态解析：选d。选项a，m为固体，加入m对平衡无影响。选项b，生成a mol z，则达平衡时消耗a mol x，v(x)0.1a mol(lmin)1。选项c，达平衡过程中逆反应速率也增大。选项d，混合气体的质量不再发生变化时，固体m的生成量等于其消耗量，反应达平衡。4低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为2nh3(g)no(g)no2(g) 2n2(g)3h2o(g)h0，在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是()a平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大b平衡时，其他条件不变，增加nh3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小c单位时间内消耗no和n2的物质的量之比为12时，反应达到平衡d其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大解析：选c。由于h0，升高温度，平衡常数减小，a项错误；增加氨气的浓度，氮氧化物的转化率增大，b项错误；因为no是反应物、n2是生成物，当单位时间内消耗的no和n2的物质的量之比为12时，可转化成v正v逆，即达到了平衡状态，c项正确；加入催化剂，不影响平衡状态，即对氮氧化物的转化率无影响，d项错误。5(2012山东泰安一中高三第一次模拟)在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：甲：c(s)h2o(g)co(g)h2(g)；乙：co(g)h2o(g) co2(g)h2(g)。现有下列状态：混合气体平均相对分子质量不再改变恒温时，气体压强不再改变各气体组成浓度相等反应体系中温度保持不变断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍混合气体密度不变单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量之比为91其中能表明甲、乙容器中的反应都达到平衡状态的是()a bc d解析：选d。甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于反应前后气体体积不相等的反应；乙容器中，该可逆反应属于反应前后等气体分子数的反应，气体的平均相对分子质量、密度、压强都始终不变，错误；各组分浓度相等，不能判断反应达到平衡状态，错误；对于任何一个可逆反应，随着反应进行，体系温度会发生变化，当温度不变时，说明反应达到平衡状态，正确；断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍，经转化得消耗水蒸气的速率等于消耗h2的速率，反应达到平衡状态，正确；消耗水蒸气与生成氢气都是向正反应方向进行，不能判断反应达到平衡状态，错误。6在一定温度下，反应h2(g)x2(g)hx(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol 的hx(g)通入体积为1.0 l的密闭容器中，在该温度时hx(g)的最大分解率接近于()a5%b17% c25%d33%解析：选b。hx(g)最大分解率设为a，则k10；所以a，即选项b符合题意。7某温度下，h2(g)co2(g)h2o(g)co(g)的平衡常数k。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入h2(g)和co2(g)，其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c(h2)/(mol/l)0.0100.0200.020c(co2)/(mol/l)0.0100.0100.020下列判断不正确的是()a平衡时，乙中co2的转化率大于60%b平衡时，甲中和丙中h2的转化率均是60%c平衡时，丙中c(co2)是甲中的2倍，是0.012 mol/ld反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析：选c。甲：h2(g)co2(g)h2o(g)co(g)起始量/(mol/l) 0.010 0.010 0 0变化量/(mol/l) x x x x平衡量/(mol/l) 0.010x 0.010x x xk解得x0.0060 mol/lc(h2)c(co2)0.010x0.0040 mol/lc(h2o)c(co)0.0060 mol/l(h2)100%60%又因乙组中h2的起始浓度大于甲组，故乙组中的反应相当于在甲组平衡的基础上再加入0.010 mol/l的h2，使平衡又继续正向移动，导致乙中co2的转化率大于60%，因此a正确；丙可看做是2个甲合并而成的，又因h2(g)co2(g)h2o(g)co(g)是平衡不受压强影响的反应，故丙组达到平衡时，物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲组达到平衡时各物质的浓度的2倍，所以b正确，c错误；由于甲、乙、丙组中，丙的浓度最大，甲的浓度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，故d正确。8(2012广东惠州高三第一次模拟)在相同温度和压强下，对反应co2(g)h2(g)co(g)h2o(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表：实验物质物质的量co2h2coh2o(g)甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol上述四种情况达到平衡后，n(co)的大小顺序是()a乙丁丙甲b乙丁甲丙c丁乙丙甲 d丁丙乙甲解析：选a。首先分析可逆反应特点，v(g)0；其次将co(g)和h2o(g)的起始量都转化为co2(g)、h2(g)的量或将co2(g)、h2(g)的量转化为co(g)、h2o(g)的量；然后再结合平衡移动规律去分析：甲组与乙组比较n(co2)是乙的大；甲与丙相同，乙与丁相同，显然a项正确。9已知反应mx(g)ny(g) qz(g)的h0，mnq，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是()a通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动bx的正反应速率是y的逆反应速率的m/n倍c降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小d增加x的物质的量，y的转化率降低解析：选b。a项，恒容条件下通入稀有气体，不会改变各组分的浓度，也就不会改变v正和v逆，平衡不移动；b项，v(正、x)v(正、y)v(逆、y)，所以得出v(正、y)v(逆、y)，反应已达平衡，b项正确；c项，降温会使平衡向正方向进行，气体总物质的量减小，根据判断平均相对分子质量增大；d项，增加x的量，y的转化率升高。10对于合成氨反应n2(g)3h2(g) 2nh3(g)h92.4 kjmol1。下列图像正确的是()解析：选a。a项中，根据先拐先平衡，温度高时达到平衡的时间短，且温度高时，氨气的百分含量低，说明生成氨气的反应是放热反应，a正确；b项中，升高温度，正、逆反应速率都变大，b错；c项中，因为合成氨的反应是气体体积减小的反应，压强增大，平衡正向移动，v正应该大于v逆，c错；d中利用“定一议二”判断，定温，压强增大，平衡正向移动，氢气的转化率增加，定压时，温度升高，平衡向吸热反应方向(即逆向)移动，氢气的转化率应该降低，d错。11甲、乙两研究小组决定用实验探究的方法证明化学反应具有一定的限度，在一定条件下会达到“平衡状态”。()甲组：取5 ml 0.1 moll1 ki溶液于试管中，滴加0.1 moll1fecl3溶液2 ml，发生如下反应：2fe32i=2fe2i2。为证明该反应具有可逆性且达到一定限度，他们设计了如下实验：取少量反应液，滴加agno3溶液，发现有少量黄色沉淀(agi)，证明反应物没有反应完全；再取少量反应液，加入少量ccl4，振荡，发现ccl4层显浅紫色，证明萃取到i2，即有i2生成。结合的结论，他们得出该反应具有一定的可逆性，在一定条件下会达到反应限度。(1)老师指出他们上述实验中不合理，你认为是_；改进的方法是_。(2)有人认为步骤适合检验生成i2较多的情况下，还有一种简便方法可以灵敏地检验是否生成了i2，这种方法是_。()乙组：取4 ml 1 moll1 cacl2溶液于试管中，发现滴入1 moll1 na2so4溶液6 ml后已经观察不到有沉淀生成了，发生的反应是：cacl2na2so4=caso42nacl。请你设计一个简单实验，确证上述反应具有可逆性和反应限度，简要列出实验步骤和结论_。解析：()(1)反应具有可逆性且达到一定限度即反应不能进行到底，而建立化学平衡。通过化学方法应证明反应物与生成物共存，但应注意反应物之间量的关系。对于反应2fe32i=2fe2i2，n(fe3)n(i)11，而题给n(fe3)n(i)25，i过量，若所给反应不具有可逆性，反应后i也有剩余，故实验不合理，改进的方法是检验fe3的存在，可选用kscn溶液做试剂。(2)验证i2的灵敏方法是选用淀粉溶液做检验试剂。()n(cacl2)4103 mol，n(na2so4)6103 mol，对于反应cacl2na2so4=caso42nacl，na2so4过量，要证明所给反应具有可逆性和反应限度，需证明反应后存在cacl2，即溶液中存在ca2。答案：()(1)该反应中ki过量，故不能直接检验是否存在i取少量溶液滴加kscn溶液，若出现红色，则证明还有fe3，未完全反应(2)取少量反应液，滴加淀粉溶液，若溶液变蓝，则说明生成了i2()将混合物过滤，在滤液中加入1 moll1 na2co3溶液，若出现白色沉淀，说明该反应具有一定的反应限度，不能完全进行到底12一定条件下，在体积为3 l的密闭容器中反应co(g)2h2(g)ch3oh(g)达到化学平衡状态。(1)该反应的平衡常数表达式k_；根据图中所示，升高温度，k将_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)500 时，从反应开始到达到化学平衡状态，以h2的浓度变化表示的化学反应速率是_(用nb、tb表示)。(3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是_(填字母)。av生成(ch3oh)v消耗(co)b混合气体的密度不再改变c混合气体的平均相对分子质量不再改变dco、h2、ch3oh的浓度均不再变化(4)300 时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是_(填字母)。ac(h2)减小b正反应速率加快，逆反应速率减慢cch3oh的物质的量增加d重新达到平衡时，c(h2)/c(ch3oh)减小解析：(1)根据化学平衡常数的含义可得k，升温，k减小。(2)0tb时间内，生成nb mol ch3oh，则消耗2nb mol h2，则c(h2)2nb/3 mol/l，v(h2)2nb/(3tb)moll1min1。(3)选项a，任何时刻都有v生成(ch3oh)v消耗(co)。选项b，因混合气体的体积不变，混合气体的质量不变，任何时刻混合气体的密度都保持不变。选项c，根据，m气体总不变，不变，说明n气体总不变，所以反应达到了平衡状态。选项d，各种物质的浓度不变，也说明了反应已达到平衡状态。(4)压缩容器容积相当于增大体系压强，则平衡向着正反应方向移动，正、逆反应速率都增大，但由于容器缩小为原平衡的，达新平衡时c(h2)比原平衡时的大，由于平衡向正反应方向移动，重新达到平衡时c(h2)/c(ch3oh)减小，所以选项a、b错误，c、d正确。答案：(1)减小(2) moll1min1(3)cd(4)cd13已知no2和n2o4可以相互转化：2no2(g)n2o4(g)(正反应为放热反应)。现将一定量no2和n2o4的混合气体通入一体积为1 l的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回答下列问题：(1)图中共有两条曲线x和y，其中曲线_表示no2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是_。(2)前10 min内用no2表示的化学反应速率v(no2)_ mol/(lmin)；反应进行至25 min时，曲线发生变化的原因是_。(3)若要达到与最后相同的化学平衡状态，在25 min时还可以采取的措施是_。a加入催化剂b缩小容器体积c升高温度 d加入一定量的n2o4解析：(1)曲线x在010 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/l，而曲线y在010 min达到平衡时变化了0.2 mol/l，所以可得x曲线为no2的浓度变化曲线；达到平衡时浓度不再随时间而发生变化，所以b、d表示反应已达到平衡状态；(2)no2在010 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/l，所以用no2表示的反应速率为0.04 mol/(lmin)；而在25 min时，no2的浓度由0.6 mol/l变为1.0 mol/l，而n2o4的浓度在25 min时没有发生改变，所以可得此时改变的条件是向容器中加入了0.4 mol no2。(3)加入no2后平衡正向移动，所以若要达到与最后相同的化学平衡状态，还可通过增大压强，使平衡也同样正向移动；或者采取降低温度的方法，使平衡正向移动；也可以向容器中充入一定量n2o4，因为这样相当于增大容器中气体的压强，使得no2的转化率提高，即达到与最后的平衡相同的平衡状态。答案：(1)xb和d(2)0.04加入了0.4 mol no2(或加入了no2)(3)bd14(1)下表为某温度和压强下，密闭容器中so2被氧化为so3反应在不同时间各物质的物质的量的浓度