【走向高考】高考化学人教版一轮总复习练习:第7章-化学反应速率-化学平衡-第3节-Word版含答案.doc
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第一部分 第七章 第三节
一、选择题
1.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
解析:
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项错误,C项正确。
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项错误。
答案:
C
2.已知反应A(s)+B(g)C(g)+D(g)的化学平衡常数和温度的关系如下:
温度(℃)
700
800
830
1000
1200
化学平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
下列说法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式为K=
B.该反应为吸热反应
C.单位时间内生成B和D的物质的量相等时,该反应处于平衡状态
D.其他条件不变时,增大体系的压强,化学平衡常数减小
解析:
本题易错之处是未理解化学平衡常数表达式的意义,忽视A是固体而错选A。
A项,A为固体,不写入化学平衡常数表达式中,A项不正确;B项,升高温度,K减小,平衡逆向移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,B项错误;C项,生成B表示逆反应方向,生成D表示正反应方向,正、逆反应速率相等,C项正确;D项,增大压强,化学平衡常数不变,D项错误。
答案:
C
3.(2015·天一中学)某反应A===B+C在室温下不能自发进行,在高温下能自发进行,对该反应过程的焓变(ΔH)、熵变(ΔS)的判断正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS>0 B.ΔH>0、ΔS<0
C.ΔH>0、ΔS>0 D.ΔH<0、ΔS<0
解析:
根据室温下ΔG=ΔH-TΔS>0,在高温下ΔG<0,可推出ΔH>0、ΔS>0,故C项正确。
答案:
C
4.(2015·海南中学)(双选)下列叙述正确的是( )
A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应
B.增大压强是通过提高活化分子的百分数来提高反应速率的
C.氮的固定只有在高温、高压、催化剂的条件下才能实现
D.水煤气是不可再生能源
解析:
A.焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应,A项正确;B.增大压强是通过提高单位体积内的活化分子数来提高反应速率的,B项错误;C.氮的固定可能是在高温、高压、催化剂的条件下实现的,也可能是在常温、常压条件下进行的,如豆科植物根部的根瘤菌在常温常压下把空气中的N2变为硝酸盐等含氮的化合物,C项错误;D.水煤气是不可再生能源,D项正确。
答案:
AD
5.将2molX和2molY充入2L密闭容器中发生反应:
X(g)+3Y(g)2Z(g)+aQ(g)。
2min时达到平衡,生成0.8molZ,测得Q的浓度为0.4mol·L-1,下列叙述错误的是( )
A.a的值为2
B.平衡时X的浓度为0.8mol·L-1
C.Y的转化率为60%
D.反应速率v(Y)=0.2mol·L-1·min-1
解析:
生成Q的物质的量为0.8mol,a=2,A正确;
X(g)+3Y(g)2Z(g)+2Q(g)
n(始)(mol) 2 2 0 0
n(变)(mol) 0.4 1.2 0.8 0.8
n(2min)(mol) 1.6 0.8 0.8 0.8
X的平衡浓度为0.8mol·L-1,Y的转化率为60%,B、C项正确;v(Y)=0.3mol·L-1·min-1,D项错误。
答案:
D
6.(2015·长沙三次调研)T℃时,在VL恒容密闭容器中加入足量的TaS2(s)和1molI2(g),发生反应TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0。
tmin时生成0.1molTaI4。
下列说法中正确的是( )
A.0~tmin内,v(I2)=mol·L-1·min-1
B.若T℃时反应的平衡常数K=1,则平衡时I2的转化率为
C.图中制备TaS2晶体过程中循环使用的物质是S2(g)
D.图中T1端得到纯净TaS2晶体,则温度T1>T2
解析:
A选项,Δc(I2)=2Δc(TaI4)=2×,错误;B选项,依据三段式进行计算:
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g)
0 0
2x x x
-2x x x
K==1,x=,B选项正确;TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0,右端升高温度平衡右移,生成气体TaI4,在左端降低温度反应逆向进行,生成纯净的TaS2(s),循环利用的是I2(g),C、D选项错误。
答案:
B
7.(2015·江苏宿迁模拟)(双选)相同温度下,体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:
X2(g)+3Y2(g)2XY3(g) ΔH=-92.6kJ·mol-1
起始时各物质的物质的量如下表所示:
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
X2
Y2
XY3
①
1
3
0
②
0.6
1.8
0.8
达到平衡后,①容器中XY3的物质的量为0.5mol。
下列叙述正确的是( )
A.容器①、②中反应的平衡常数不相等
B.达到平衡时,容器②中XY3的物质的量浓度为2mol·L-1
C.容器①中反应达到平衡时放出的热量为23.15kJ
D.容器②中反应达到平衡时放出热量
解析:
由于反应温度相同,故容器①、②中反应的平衡常数相等,选项A错误;将0.8molXY3转化为反应物后可知,两容器中为等效平衡,即达到平衡时容器①、②中c(XY3)相等,则选项B正确;由产物的物质的量和反应热数值计算知选项C正确;容器②中从开始到达到平衡,反应逆向进行,吸收热量,选项D错误。
答案:
BC
8.(2015·北京石景山期末)容积均为1L的甲、乙两个恒容容器中,分别充入2molA、2molB和1molA、1molB,相同条件下,发生下列反应:
A(g)+B(g)xC(g) ΔH<0。
测得两容器中c(A)随时间t的变化如上图所示,下列说法不正确的是( )
A.x=1
B.此条件下,该反应的平衡常数K=4
C.给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率
D.甲和乙的平衡转化率相等
解析:
A项,两容器中A的转化率相同,说明压强不影响平衡的移动,所以x=2,故错误;B项,甲容器中达到平衡时,A的浓度为1mol·L-1,则B的浓度为1mol·L-1,C的浓度为2mol·L-1,根据平衡常数公式得K=4,故正确;C项,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡转化率降低,但能加快反应速率,缩短反应时间,故正确;D项,根据图像知,甲和乙的平衡转化率相等,故正确。
答案:
A
9.一定温度下,体积为10L的密闭容器中发生反应2A(g)B(g)+C(g),起始时加入2molA,其中与时间图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.用B表示化学反应速率为0.016mol·(L·min)-1
B.达到平衡时A的转化率为80%
C.若升高温度减小,则正反应方向为吸热反应
D.向平衡体系中再加入一定量A,可以使平衡时变为1.7
解析:
本题考查化学反应速率和化学平衡原理等知识。
由三段法得:
2A(g)B(g)+C(g)
起始物质的量:
2 0 0
转化物质的量:
2x x x
平衡物质的量:
2-2x x x
由图像得:
=2,x=0.8mol。
化学反应速率:
v(B)==0.008mol·(L·min)-1,A错误;A的转化率=×100%=80%,B正确;若升高温度,减小,说明平衡逆向移动,则逆反应方向吸热,正反应方向放热,C错误;对于2A(g)B(g)+C(g),再加A相当于加压,平衡不移动,各组分体积分数不变,不变,D错误。
答案:
B
10.(2016届陕西省西安市第七十中学高三上学期10月月考)某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:
X(g)+mY(g)3Z(g),平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。
在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。
下列叙述不正确的是( )
A.m=2
B.两次平衡的平衡常数相同
C.X与Y的平衡转化率之比为1︰1
D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol·L-1
解析:
考查了化学平衡的计算等相关知识。
A.平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%,在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变,说明反应前后气体计量数之和不变,所以m=2,故A正确;B.平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,所以两次平衡的平衡常数相同,故B正确;C.设第一次达到平衡状态时X参加反应的物质的量为amol,根据X(g)+2Y(g)3Z(g)有平衡X、Y、Z的物质的量分别为(1-a)mol、(2-2a)mol、3amol,相同条件下,气体的体积与物质的量成正比,所以其体积分数等于其物质的量分数,即(1-a)︰(2-2a)︰3a=30%︰60%︰10%,所以a=0.1,则参加反应的Δn(X)=0.1mol,Δn(Y)=0.2mol,转化率=×100%,X的转化率=×100%=10%,Y的转化率=×100%=10%,所以X和Y的转化率之比为1︰1,故C正确;D.该反应的反应前后气体计量数之和不变,第一次反应是按照X、Y的计量数之比来投料,所以第二次平衡与第一次平衡是等效平衡,两次平衡后各物质的含量不变,投入Z后,设Z参加反应的物质的量为3bmol。
根据X(g)+2Y(g)3Z(g)有第一次平衡X、Y、Z的物质的量分别为0.9mol、1.8mol、0.3mol,第二次平衡X、Y、Z的物质的量分别:
(0.9+b)mol、(1.8+2b)mol、(1.3-3b)mol,各物质含量不变,所以(0.9+b)︰(1.8+2b)︰(1.3-3b)=30%︰60%︰10%=3︰6︰1,b=0.3,n(Z)=(1.3-0.9)mol=0.4mol,Z的物质的量浓度==0.2mol/L,故D错误;故选D。
答案:
D
二、非选择题
11.(2015·山西省实验中学)氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。
用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式为N2+3H22NH3。
已知,在常温下,1gH2完全转化为NH3,放出的热量为15.4kJ。
(1)请写出该反应的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)如果一个反应的ΔH-TΔS<0,则该反应能够自发进行。
已知上述氨的合成反应的ΔS=-198.2J·mol-1·K-1,则其在常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。
解析:
ΔH-TΔS=-92.4kJ·mol-1-298K×(-0.1982kJ·mol-1·K-1)<0,所以可以自发进行。
答案:
(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1
(2)能
12.(2015·海南中学)高炉炼铁中发生的基本反应之一为FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH<0。
已知1100℃时,该反应的平衡常数K=0.263。
(1)其平衡常数可表示为K=________;若升高温度,则该可逆反应达到新的平衡时,其平衡常数K值将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)1100℃时,测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下该反应是否处于化学平衡状态?
________(填“是”或“否”)。
此时化学反应速率v正________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是____________________________。
(3)若平衡时,保持容器容积不变,增大容器内压强,则平衡________。
A.一定向正反应方向移动 B.一定向逆反应方向移动
C.一定不移动 D.不一定移动
(4)欲提高CO的平衡转化率,可采取的措施是________。
A.减少Fe B.增加FeO
C.移出CO2 D.提高反应的温度
E.减小容器的体积 F.加入合适的催化剂
解析:
(1)K=c(CO2)/c(CO);正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
(2)当c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1时,K=0.025÷0.1=0.25<0.263,所以反应还没有达到平衡状态,故v正>v逆。
(3)保持容器容积不变,增大容器内压强,物质的浓度不一定变化,所以平衡不一定发生移动,选项D正确。
(4)Fe、FeO都是固体,不影响反应的平衡状态;移出部分CO2,即降低生成物的浓度,平衡向正反应方向移动,反应物CO的转化率增大;升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率降低;反应前后气体分子数不变,减小容器的体积,平衡不移动,即CO的转化率不变;催化剂不能改变平衡状态。
综上所述,本题选C。
答案:
(1)c(CO2)/c(CO) 减小
(2)否 大于 <0.263 (3)D (4)C
13.苯乙烯(C8H8)是生产塑料的一种重要单体,它以苯乙烷(C8H10)为材料,其反应原理是:
C8H10(g)C8H8(g)+H2(g) ΔH=+125kJ·mol-1
Ⅰ.某温度下,将0.40mol苯乙烷充入2L真空密闭容器中发生反应,测定不同时间该容器内物质的量,得到数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
n(C8H10)/mol
0.40
0.30
0.26
n2
n3
n(C8H8)/mol
0.00
0.10
n1
0.16
0.16
(1)当反应进行到20min时,该段时间内H2的平均反应速率是________。
(2)该温度下,该反应的化学平衡常数是________。
(3)若保持其他条件不变,用0.40molH2(g)和0.40molC8H8(g)合成C8H10(g),当有30kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是________,此时,该反应是否达到了平衡状态?
________(填“是”或“否”)。
Ⅱ.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应),C8H10(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图1、图2所示。
(4)由图1可知,T1________T2(填“大于”“小于”或“等于”)。
(5)由图2可知,当其他条件不变时,水蒸气的用量越大,平衡转化率将________(填“越大”“越小”或“不变”),原因是__________________。
解析:
Ⅰ.
(1)v(H2)==0.0035mol·(L·min)-1。
(2) C8H10(g) C8H8(g) + H2(g)
起始 0.20mol·L-1 0 0
平衡 0.12mol·L-1 0.08mol·L-1 0.08mol·L-1
K==0.053。
(3)由H2(g)+C8H8(g)===C8H10(g)ΔH=-125kJ·mol-1
Δn(H2)=mol=0.24mol,
α(H2)=×100%=60%。
此时n(H2)=0.16mol,n(C8H8)=0.16mol,
n(C8H10)=0.24mol。
故此时为平衡状态。
Ⅱ.(4)因反应的ΔH>0,升温平衡右移,转化率增大,由题图1可知T1>T2。
(5)题图2知,其他条件不变,通入H2O(g),压强不变,体积增大,相当于减小压强,平衡向右移动,平衡转化率增大。
答案:
(1)0.0035mol·(L·min)-1
(2)0.053
(3)60% 是 (4)大于 (5)越大 随着H2O(g)的加入扩大了体积,相当于反应体系减小压强,平衡右移,转化率增大
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