梯级演练·强技提能 7.3.doc

河北省衡水市景县梁集中学2015年度高三复习梯级演练强技提能 35【双基题组】1.(2014赤峰模拟)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表示,生成物浓度用平衡浓度表示B.化学平衡常数较大的可逆反应,所有反应物的转化率一定大C.可以用化学平衡常数来定量描述化学反应进行的限度D.平衡常数的大小与温度、浓度、压强、催化剂有关2.(2013兰州模拟)已知:(NH4)2CO3(s)NH4HCO3(s)+NH3(g)H=+74.9 kJmol-1,下列说法中正确的是()A.该反应中熵变、焓变皆大于0B.该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行C.碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行D.能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应3.(2014烟台模拟)在一定温度下,向2 L体积固定的密闭容器中加入1 mol HI,发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)H0,H2的物质的量随时间的变化如图所示,下列说法正确的是()A.该温度下,反应的平衡常数是116B.02 min内HI的平均反应速率为0.05 molL-1min-1C.恒压下向该体系中加入N2,反应速率不变,平衡不移动,化学平衡常数不变D.升高温度,平衡向正反应方向移动,化学平衡常数可能增大也可能减小4.在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应aA(g)+B(g)cC(g)的平衡的变化图像如下(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,表示平衡转化率),据此分析下列说法正确的是()A.在图像反应中,说明正反应为吸热反应B.在图像反应中,若p1p2,则此反应的S0C.在图像反应中,说明该正反应为吸热反应D.在图像反应中,若T1T2,则该反应能自发进行5.(2014黄山模拟)已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)H0,请回答下列问题:(1)在某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1 molL-1,c(N)=2.4 molL-1;达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为;(2)若反应温度升高,M的转化率(填“增大”“减小”或“不变”);(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4 molL-1,c(N)=amolL-1;达到平衡后,c(P)=2 molL-1,a=;(4)若反应温度不变,某时刻反应物的浓度为c(M)=c(N)=2 molL-1,生成物的浓度为c(P)=c(Q)=1 molL-1,则此时反应速率v(正)(填“大于”“小于”或“等于”)v(逆)。【高考题组】1.(2013四川高考)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g)Hv(正)C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大2.(2013重庆高考)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g),忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:b0K(1 000)K(810)上述中正确的有()A.4个B.3个C.2个D.1个3.(双选)(2013江苏高考)一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2和1 mol H2,在中充入2 mol CO和2 mol H2O,700条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是()A.容器、中正反应速率相同B.容器、中反应的平衡常数相同C.容器中CO的物质的量比容器中的多D.容器中CO的转化率与容器中CO2的转化率之和小于14.(2013新课标全国卷)在1.0 L密闭容器中放入0.10 mol A(g),在一定温度进行如下反应:A(g)B(g)+C(g)H=+85.1 kJmol-1反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:时间t/h0124816202530总压强p/100 kPa4.915.586.327.318.549.509.529.539.53回答下列问题:(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为。(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率(A)的表达式为。平衡时A的转化率为,列式并计算反应的平衡常数K。(3)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总=mol,n(A)=mol。下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:a=。反应时间t/h04816c(A)/(molL-1)0.10a0.0260.006 5分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(t)的规律,得出的结论是,由此规律推出反应在12 h时反应物的浓度c(A)为molL-1。5.(2012天津高考节选)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)请回答下列问题:(1)上述反应的化学平衡常数表达式为。(2)某温度下反应达平衡时,H2与水蒸气的体积比为23,则H2的平衡转化率为;随温度的升高,H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。【真题拓展】1.(2012安徽高考)一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)Ht1):反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1molL-1min-1B.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,达到平衡时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.温度升高至800,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应3.(2012上海高考节选)已知:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q0)(1)在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率为molL-1min-1;该反应的平衡常数表达式K=。(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是。a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量,平衡向左移动d.其他条件不变,增大HCl物质的量,平衡向左移动答案解析【双基题组】1.【解析】选C。平衡常数中的浓度都是平衡浓度,平衡常数仅受温度影响,其大小可以描述反应的限度,A、D错误,C正确。转化率不但受平衡常数的影响,而且还受自身起始浓度及其他物质浓度的影响,B错误。2.【解析】选A。焓判据和熵判据都有一定的局限性,根据G=H-TS可知,若H0,反应一定能自发进行;若H0,S0,反应一定不能自发进行;若H0,S0,S0,反应在较高温度下能自发进行。3.【解析】选B。A项,达到平衡状态时,氢气的浓度是0.05 molL-1,碘的浓度和氢气的相等,碘化氢的浓度是0.4 molL-1,其平衡常数是164,故A项错误。B项,根据图像可知,氢气的变化量为0.1 mol,所以HI的变化量为0.2 mol。所以02 min内HI的平均反应速率为0.05 molL-1min-1。C项,恒压条件下向体系中加入氮气,反应体系的压强减小,反应速率减小,故错误。D项,升高温度,平衡正向移动,K值增大,故错误。4.【解析】选D。在图像反应中,等压条件下,升高温度,A的转化率降低,说明升温,平衡逆向移动,说明该反应正向是放热的,A项错误;在图像反应中,若p1p2,说明增大压强,A的转化率增大,说明增压,平衡正向移动,则该反应为正向分子数减小的反应,所以ST2,升高温度,C的物质的量减少,说明该反应正向为放热反应,C项错误;D项,由图示可知,增大压强,A的转化率不变,说明平衡不移动,即说明该反应为等体积反应,S=0,而升高温度,等压条件下,升高温度,A的转化率降低,说明升温,平衡逆向移动,说明该反应正向是放热的,即H0,根据G=H-TS,因为S=0,所以G0,反应一定能自发进行C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应H0D.25时,该反应的平衡常数K=2.2【解析】选D。固体量的改变不会引起平衡的移动,A项错误;根据方程式可知,该反应熵的变化应为0,所以B项错误;升高温度时,c(Pb2+)增大,表明平衡向左移动,逆反应吸热,正反应的H0,即该反应为吸热反应,因此升高温度,平衡右移,M的转化率增大。(3)根据(1)可求出各平衡浓度:c(M)=0.4 molL-1c(N)=1.8 molL-1c(P)=0.6 molL-1c(Q)=0.6 molL-1因此化学平衡常数K=c(P)c(Q)c(M)c(N)=0.60.60.41.8=12,由于温度不变,因此K不变,达到平衡后c(P)=2 molL-1c(Q)=2 molL-1c(M)=2 molL-1c(N)=(a-2)molL-1K=c(P)c(Q)c(M)c(N)=222(a-2)=12,解得a=6。(4)此时的浓度商为0.25,小于平衡常数K=0.5,说明反应此时应向正向进行以达到平衡状态。v(正)大于v(逆)。答案:(1)25%(2)增大(3)6(4)大于【误区警示】对于一个可逆反应,化学计量数扩大或缩小,化学平衡常数表达式不同,但是转化率相同。例如:(1)aA(g)+bB(g)cC(g)K1=cc(C)ca(A)cb(B)(2)naA(g)+nbB(g)ncC(g)K2=cnc(C)cna(A)cnb(B)=或K1=nK2无论(1)还是(2),在不改变起始浓度的情况下,A或B的转化率是相同的。【高考题组】1.【解析】选C。选项具体分析结论A前2 min,Y的反应速率为v(Y)=(0.16-0.12)mol/(10 L2 min)=2.010-3molL-1min-1,v(Z)=2v(Y)=4.010-3molL-1min-1错误BHv(逆)错误C由平衡常数公式计算可得K=c2(Z)c(X)c(Y)=(0.1210)2(0.110)(0.110)=1.44正确D因反应前后化学计量数不变,达到等效平衡,X体积分数不变错误2.【解析】选A。从所给反应E(g)+F(s)2G(g)可知,该反应是一个体积增大的反应,即S0,正确;结合表中数据“54.0”“75.0”“83.0”,这个过程是压强增大(平衡向逆反应方向移动,G的体积分数减小)和温度升高的过程,所以温度升高平衡一定向正反应方向移动,正反应是吸热反应,即温度升高,化学平衡常数增大,正确;根据以上分析,b小于54.0,f大于83.0,所以bf,即正确;设915、2.0 MPa时E的转化率为x,由E(g)+F(s)2G(g)起始(molL-1) 1 0转化(molL-1) x 2x平衡(molL-1) 1-x 2x则有2x1-x+2x100%=75.0%,解得x=0.6,即E的转化率为60%,正确。3.【解析】选C、D。因为容器绝热,给定反应的正反应为放热反应,容器的温度升高,容器的温度降低,故反应速率中快,A错误;由于容器中加入的反应物多,放出的热量多,容器内温度高,故平衡常数不同,B错误;因容器的温度高,故相当于平衡逆向移动,CO的转化率降低,C正确;如果容器和容器在温度相同的情况下达到平衡,CO、CO2转化率之和等于1,但容器的温度升高,平衡逆向移动,CO的转化率降低,容器温度降低,CO2的转化率也降低,D正确。4.【解析】(1)由于该反应的正反应为一个气体体积增加的吸热反应,要提高A的平衡转化率,其实就是要让平衡正向移动,所以应采取的措施为升高温度、降低压强。(2)设到达平衡时A减少了xmol,则由三段式有:A(g)B(g)+C(g)起始量 0.10 mol 0 0变化量 xmol xmol xmol平衡量(0.10-x)mol xmol xmol根据阿伏加德罗定律可得:0.10/(0.10-x+x+x)=p0/p,求得A的转化率表达式为(A)=x/0.10100%=(p/p0-1)100%,将题目中数据p0=4.91100 kPa,p=9.53100 kPa代入表达式求得平衡时A的转化率为94.1%。将x=0.094 1代入上面的三段式中可以求得该反应的平衡常数为K=c(B)c(C)/c(A)=0.094 10.094 1/(0.10-0.094 1)=1.5。(3)由以上三段式知平衡时n(总)=(0.10+x)mol,n(A)=(0.10-x)mol,将(2)问中的x代入即可得到n(总)=0.10p/p0mol,n(A)=0.10(2-p/p0)mol;因n(A)=0.10(2-p/p0)mol,所以a=0.10(2-7.31100 kPa4.91100 kPa)=0.051。由表中数据可以看出规律为平衡前每间隔4小时,A浓度约变为原来的一半,故反应在12 h时A的浓度为0.013 molL-1。答案:(1)升高温度、降低压强(2)(pp0-1)100%94.1%A(g)B(g)+C(g)0.10 mol 0 00.10(1-94.1%) 0.1094.1%0.1094.1%K=(0.094 1)20.005 9=1.5(3)0.10pp00.10(2-pp0)0.051达到平衡前每间隔4 h,c(A)减少约一半0.0135.【解析】(1)根据反应方程式WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),可写出平衡常数表达式:K=c3(H2O)c3(H2),注意的是WO3和W都是固体,不写入平衡常数表达式。(2)达平衡时H2与水蒸气的体积比为23,设分别为2 L和3 L,有:WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g)起始的体积/L 5 0转化的体积/L 3 3平衡的体积/L 2 3所以H2的平衡转化率为3/5=60%;温度升高,H2与水蒸气的体积比减小说明平衡向右移动,正反应吸热。答案:(1)K=c3(H2O)c3(H2)(2)60%吸热【真题拓展】1.【解析】选D。因为反应在恒容容器中进行,平衡前,随着反应的进行,容器内气体的物质的量不断减小,压强不断减小,故A项错误。平衡时,其他条件不变,分离出硫,由于硫是液态,浓度不改变,对反应无影响,正反应速率不变,B项错误。正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率降低,C项错误。催化剂只改变反应历程,不影响平衡,不能改变平衡常数,故D项正确。2.【解析】选B、C。A项,表中所给数据的单位为mol,反应在t1min内的平均速率为v(H2)=(0.20/t1)molL-1min-1,A项错误;B项,由方程式可知CO和H2O(g)的量对该反应的影响相同,所以起始时向容器中充入0.60 mol