2023届新高考化学一轮复习化学反应的方向与限度提能力

课练22化学反应的方向与限度————————————综合测评·提能力————————————一、选择题1.在一定温度下，向2L固定容积的密闭容器中通入1molCO2、3molH2，发生反应CO2（g）＋3H2（g）⇌CH3OH（g）＋H2O（g）ΔH<0。能说明该反应已达到平衡状态的是（）A.混合气体的平均相对分子质量不变B.体系中eq\f(n（CO2）,n（H2）)＝eq\f(1,3)，且保持不变C.混合气体的密度不随时间变化D.单位时间内有nmolH—H键断裂，同时有nmolO—H键生成2.在一绝热（不与外界发生热交换）的恒容容器中，发生反应：2A（g）＋B（s）⇌C（g）＋D（g），下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有（）①容器内温度不变②混合气体的密度不变③混合气体的压强不变④混合气体的平均相对分子质量不变⑤C（g）的物质的量浓度不变⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1⑦某时刻v（A）＝2v（C）且不等于零⑧单位时间内生成nmolD，同时生成2nmolAA.4个B．5个C.6个D．7个3.已知X（g）＋3Y（g）⇌2W（g）＋M（g）ΔH＝－akJ·mol－1（a>0）。一定温度下，在体积恒定的密闭容器中，加入1molX（g）与1molY（g），下列说法正确的是（）A.充分反应后，放出热量为akJB.当反应达到平衡状态时，X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2C.当X的物质的量分数不再改变，表明该反应已达平衡D.若增大Y的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小4.在恒容密闭容器中，反应2SO2（g）＋O2（g）⇌2SO3（g）ΔH＜0达到平衡后，采用下列措施，既能增大逆反应速率又能使平衡向正反应方向移动的是（）A.通入一定量O2B．增大容器容积C.移去部分SO3（g）D．降低体系的温度5.[2021·河北邯郸期末]用CO和H2合成甲醇，反应的化学方程式为CO（g）＋2H2（g）⇌CH3OH（g）。在容积为1L的密闭容器中分别充入1molCO和2molH2，实验测得甲醇的物质的量和温度、时间的关系曲线如图所示。下列说法正确的是（）A.该反应的反应热ΔH>0B.t时刻两曲线表示的正反应速率相同C.若将容器容积压缩至0.5L，H2的平衡转化率提高D.若在平衡时充入更多CO，再次平衡时CH3OH的体积分数增大6.[2021·河北适应考模拟三]在一定温度下，将气体A和气体B各0.16mol充入2L恒容密闭容器中，发生反应的化学方程式为A（g）＋B（g）⇌2C（g），一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表：t/min2468n（B）/mol0.130.110.100.10下列说法正确的是（）A.反应6min时刚好达到平衡状态B.其他条件不变，升高温度，反应达到新平衡前v（逆）>v（正）C.其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mol气体C，到达平衡时，n（C）＝0.24molD.其他条件不变，向平衡体系中再充入气体A、C各0.1mol，气体B的转化率不变7.[2021·河北邢台二中第四次月考]已知Ⅰ容器恒压，Ⅱ容器恒容，其他条件相同时，在容器Ⅰ、Ⅱ中分别加入3molZ，起始时容积相同，发生反应2X（g）＋2Y（s）⇌3Z（g）并达平衡。下列说法正确的是（）A.从起始到平衡所需时间：Ⅰ>ⅡB.平衡后若在Ⅱ中再加入2molZ，则达到新平衡时Z的体积分数变小C.平衡时Z的转化率：Ⅰ<ⅡD.平衡后若在Ⅰ中再加入0.1molY，则X的物质的量将减少二、非选择题8.[2021·山东菏泽一中第二次月考]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：NH2COONH4（s）⇌2NH3（g）＋CO2（g）。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/℃15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.017.124.0平衡气体总浓度/（×10－3mol·L－1）2.43.44.86.89.4（1）该反应的焓变ΔH0，熵变ΔS0（填“＞”“＜”或“＝”）。（2）可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是（填序号）。A．2v正（NH3）＝v逆（CO2）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（3）根据表中数据计算，在25.0℃时，反应2NH3（g）＋CO2（g）⇌NH2COONH4（s）的平衡常数K＝。（4）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℃下达到平衡状态。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量（填“增大”“减小”或“不变”）。9.在一定温度下，在1L恒容密闭容器中充入一定量PCl3（g）和Cl2（g），发生如下反应：PCl3（g）＋Cl2（g）⇌PCl5（g）ΔH，测得PCl3（g）的转化率与时间关系如图所示。其速率方程：v正＝k正·c（PCl3）·c（Cl2），v逆＝k逆·c（PCl5）（k是速率常数，只与温度有关）（1）上述反应中，ΔH（填“＞”“＜”或“＝”）0，理由是。（2）M点：eq\f(k正,k逆)（填“＞”“＜”或“＝”）eq\f(c（PCl5）,c（PCl3）c（Cl2）)，升高温度，k正增大的倍数（填“大于”“小于”或“等于”）k逆增大的倍数。（3）T1时，测得平衡体系中c（Cl2）＝0.25mol·L－1，则eq\f(k正,k逆)＝（要求结果带单位）。10.“绿水青山就是金山银山”，研究并消除氮氧化物污染对建设美丽家乡，打造宜居环境有着重要意义。（1）用活性炭还原法处理氮氧化物的有关反应为C（s）＋2NO（g）⇌N2（g）＋CO2（g）。向一恒压密闭容器中加入一定量（足量）的活性炭和NO，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。①则t2时刻改变的条件为。②t1时刻的v逆t2时刻的v正（填“>”“<”或“＝”）。（2）在恒容密闭容器中发生反应2NH3（g）＋CO2（g）⇌CO（NH2）2（s）＋H2O（g）ΔH<0。下列说法正确的是（填序号）。A．及时分离出生成的尿素，有利于NH3的转化率增大B．反应达到平衡后，混合气体的密度不再改变C．反应在任何温度下都能自发进行D．当尿素的质量不变时，说明反应达到平衡综合测评提能力1．AA项，eq\x\to(M)是变量，当eq\x\to(M)不变，可以说明反应已达平衡；B项，eq\f(n（CO2）,n（H2）)是不变量（eq\f(1,3)），不能说明反应是否达平衡；C项，ρ是不变量，不能说明反应是否达平衡；D项，二者均表示v正，不能说明反应是否达平衡。2．C3．C该反应为可逆反应，不会完全进行，投入原料1mol并未完全反应，故放出的热量小于akJ，选项A不正确；X和W分别为反应物和生成物，化学计量数只表示反应过程的转化比例，并不能说明达到平衡后的浓度之比，选项B不正确；当X的物质的量分数不再变化时，反应达到平衡，选项C正确；若增大反应物浓度，正、逆反应速率均会增加，选项D不正确。4．A通入一定量O2，c（O2）增大，v（正）瞬间增大，v（逆）瞬时不变，v（正）大于v（逆），平衡正向移动，A正确；增大容器容积，反应混合物的浓度减小，v（正）、v（逆）均减小，平衡逆向移动，B错误；移去部分SO3（g），平衡正向移动，由于c（SO3）减小，v（正）、v（逆）均减小，C错误；该反应的正反应是放热反应，降低体系的温度，平衡正向移动，但v（正）、v（逆）均减小，D错误。5．C由图可知，T2时先达到平衡状态，则T1<T2，温度较高（T2）时CH3OH平衡状态的物质的量较低，说明升高温度，平衡逆向移动，则该反应为放热反应，ΔH<0，A错误；t时刻两曲线相交，说明两个反应体系中各物质的浓度分别相等，但由于温度不同，反应速率不同，B错误；该反应是气体体积减小的反应，若将容器容积压缩至0.5L，压强增大，平衡正向移动，则H2的平衡转化率提高，C正确；按照化学计量数之比投料时，平衡状态的产物体积分数最大，若在平衡时充入更多的CO，再次平衡时，CH3OH的体积分数降低，D错误。6．C由表格中数据可知反应6～8min时，B的物质的量保持不变，即已达到平衡状态，但不能确定6min时是否是刚好达到平衡状态，A错误；无法确定A（g）＋B（g）⇌2C（g）的正反应是吸热反应还是放热反应，故其他条件不变，升高温度，平衡移动方向未知，反应达到新平衡前v（逆）与v（正）大小关系未知，B错误；其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mol气体C与再充入气体A和气体B各0.16mol为等效平衡，由表中数据列三段式可得：A（g）＋B（g）⇌2C（g）起始量/mol0.160.160变化量/mol0.060.060.12平衡量/mol0.10.10.12其他条件不变，向平衡体系中再充入0.32mol气体C，平衡时n（C）＝0.12mol＋0.12mol＝0.24mol，C正确；由C项分析可知，平衡体系中A、B、C三种气体分别为0.1mol、0.1mol、0.12mol，该温度下化学平衡常数K＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.12,2)))\s\up12(2),\f(0.1,2)×\f(0.1,2))＝1.44，其他条件不变，向2L恒容密闭容器的平衡体系中再充入气体A、C各0.1mol，浓度商Qc＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(0.1＋0.12,2)))\s\up12(2),\f(0.1,2)×\f(0.1＋0.1,2))＝2.42，Qc>K，反应逆向进行，气体B的转化率减小，D错误。7．B该反应的逆反应是气体体积减小的反应，Ⅰ是恒压密闭容器，Ⅱ是恒容密闭容器，随着反应进行，Ⅰ中压强不变，Ⅱ中压强减小，Ⅰ中压强大于Ⅱ中压强，压强增大，反应速率加快，则从起始到平衡所需时间：Ⅰ<Ⅱ，A错误；平衡后若在Ⅱ中再加入2molZ，相当于在原来基础上增大压强，则平衡逆向移动，新平衡时Z的体积分数变小，B正确；Ⅰ中压强大于Ⅱ中压强，压强增大平衡向逆反应方向移动，则平衡时Z的转化率：Ⅰ>Ⅱ，C错误；Y为固体，增大Y的物质的量，不影响平衡移动，则X的物质的量不变，D错误。8．答案：（1）＞＞（2）BC（3）6.1×107（4）增大解析：（1）分析表中数据可知，温度升高，平衡气体总浓度增大，说明平衡正向移动，该反应为吸热反应，则有ΔH＞0；该反应是气体体积增大的反应，则有ΔS＞0。（2）达到平衡时，正、逆反应速率相等，则有v正（NH3）＝2v逆（CO2），A项不符合题意；因为反应前后气体分子数不相等，未达到平衡前压强一直在变，所以总压强不变时，说明反应达到平衡，B项符合题意；反应未达到平衡前，气体质量一直在变，而容器容积不变，依ρ＝eq\f(m,V)可知，混合气体的密度也在变，所以混合气体的密度不变时，说明反应达到平衡，C项符合题意；反应产物中NH3和CO2的物质的量之比始终为2∶1，密闭容器中氨气的体积分数始终不变，D项不符合题意。（3）由表中数据可知，在25.0℃时，平衡气体的总浓度为4.8×10－3mol·L－1，则有c（NH3）＝3.2×10－3mol·L－1，c（CO2）＝1.6×10－3mol·L－1，反应2NH3（g）＋CO2（g）⇌NH2COONH4（s）的平衡常数K＝eq\f(1,（3.2×10－3）2×1.6×10－3)≈6.1×107。（4）在恒温条件下压缩容器体积，平衡逆向移动，氨基甲酸铵固体的质量增大。9．答案：（1）＜T2大于T1，温度升高，平衡转化率降低，说明正反应是放热反应（2）＞小于（3）16L·mol－1解析：（1）由图像知，T2先达到平衡，说明T2大于T1，T2达到平衡时转化率降低，升高温度，平衡向左移动，说明正反应是放热反应。（2）M点正反应速率大于逆反应速率，K＝eq\f(k正,k逆)，说明浓度商小于平衡常数；正反应是放热反应，升高温度，平衡向左移动，平衡常数K减小，说明k逆增大的倍数大于k正增大的倍数。（3）T1下，平衡时PCl3（g）的转化率为80%，设PCl3（g）的起始浓度为c，平衡时c（PCl3）＝0.2c，c（PCl5）＝0.8c，c（Cl2）＝0.25mol·L－1。K＝eq\f(k正,k逆)＝eq\f(c（PCl5）,c（PCl3）c（Cl2）)＝eq\f(0.8c,0.2c×0.25)L·mol－1＝16L·mol－1。10．答案：（1）①向密闭容器中加入NO②<（2）BD解析：（1）①在恒压容器中，改变条件的瞬间，逆反应速率减小，反应正向进行，但重新达到平衡后，逆反应速率与原平