全程复习方略浙江专用版高考化学 课时提能演练二十 72化学反应的方向和限度

全程复习方略浙江专用版高考化学 课时提能演练二十 72化学反应的方向和限度

浙江2019版化学复习方略 课时提能演练(二十) 7.2化学反应的方向和限度（苏教版）‎ ‎（45分钟 100分）‎ 一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)‎ ‎1.下列叙述中能肯定某一可逆反应达到平衡状态的是(　　)‎ A.某固体物质的浓度没有改变 B.正逆反应速率相等 C.各物质的浓度之比等于其方程式中化学计量数之比 D.用各物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比 ‎2.(2019·杭师大附中模拟)已知热化学方程式：2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)‎ ΔH＝－Q kJ·mol－1(Q＞0)。下列说法正确的是(　　)‎ A.相同条件下，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量小于2 mol SO3(g)所具有的能量 B.将2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)置于一密闭容器中充分反应后，放出热量为 Q kJ C.增大压强或升高温度，该平衡都向逆反应方向移动 D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热Q kJ，则此过程中有2 mol SO2(g)被氧化 ‎3.某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qD(g)平衡常数为K，下列说法正确的是(　　)‎ A.K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大 B.K随着温度的升高而增大 C.K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大 D.K随反应物浓度的改变而改变 ‎4.已知：(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g)　ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，下列说法中正确的是(　　)‎ A.该反应中熵变小于0，焓变大于0‎ B.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.判断反应能否自发进行需要根据ΔH与ΔS综合考虑 ‎5.(2019·张家口模拟)t ℃时，某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质，此温度下该反应的平衡常数表达式为：K＝，有关该平衡体系的说法正确的是(　　)‎ A.升高温度，平衡常数K一定增大 B.增大压强，W(g)质量分数增大 C.该反应的反应方程式为X＋2Y2Z＋2W D.增大X(g)浓度，平衡向逆反应方向移动 ‎6.(2019·舟山模拟)可以证明可逆反应N2＋3H22NH3已达到平衡状态的是 ‎①1个N≡N叁键断裂的同时，有3个H—H键断裂；‎ ‎②1个N≡N叁键断裂的同时，有6个N—H键断裂；‎ ‎③其他条件不变时，混合气体平均相对分子质量不再改变；‎ ‎④保持其他条件不变时，体系压强不再改变；‎ ‎⑤NH3%、N2%、H2%都不再改变；‎ ‎⑥恒温、恒容时，密度保持不变；‎ ‎⑦正反应速率v(H2)＝0.6 mol·(L·min)－1，逆反应速率v(NH3)＝‎ ‎0.4 mol·(L·min)－1。(　　)‎ A.全部　　　　　　　　 B.①③④⑤‎ C.②③④⑤⑦ D.①③⑤⑥⑦‎ ‎7.在‎25 ℃‎时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表：‎ 物　质 X Y Z 初始浓度/mol·L－1‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0‎ 平衡浓度/mol·L－1‎ ‎0.05‎ ‎0.05‎ ‎0.1‎ 下列说法错误的是(　　)‎ A.反应达到平衡时，X的转化率为50%‎ B.反应可表示为X＋3Y2Z，其平衡常数为1 600‎ C.增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大 D.改变温度可以改变此反应的平衡常数 ‎8.下列叙述不正确的是(　　)‎ A.化学平衡发生移动，平衡常数不一定发生变化 B.升高温度会增大化学反应速率，其原因是增大了活化分子的百分数 C.某化学反应的能量变化如图所示，则该反应的ΔH>0，ΔS>0‎ D.H3PO4的电离常数：K1K2K3‎ ‎9.在‎425 ℃‎时，在‎1 L密闭容器中充入下列气体物质进行的反应达到平衡，分析下面示意图，‎ 从下列选项中选出能从示意图中读出相关信息的不正确选项(　　)‎ A.同温同压下，只要物质比例合适，从正、逆方向都可以建立同一平衡状态 B.上述图像表示的反应为H2(g)＋I2(g)2HI(g)‎ C.图(1)H2的转化率＋图(2)HI的转化率＝100%‎ D.相同条件下，分别从正、逆方向建立等同的平衡状态，所需时间相同 ‎10.(探究题)在体积、温度都相同的条件下有下列反应：‎2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)。现分别从两条途径建立平衡：Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2 mol，Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下叙述中不正确的是(　　)‎ A.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者对应的各组分的体积分数相同 B.Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者混合气的平均相对分子质量相同 C.达平衡时，Ⅰ途径所得混合气的密度为Ⅱ途径所得混合气密度的1/2‎ D.达平衡时，Ⅰ途径的反应速率v(A)等于Ⅱ途径的反应速率v(A)‎ 二、非选择题(本题包括3小题，共40分)‎ ‎11.(14分)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：‎ ‎□SiO2＋□C＋□N2□Si3N4＋□CO ‎(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内)。‎ ‎(2)该反应中的氧化剂是　　　，其还原产物是　 　。‎ ‎(3)该反应的平衡常数表达式为K＝　　　_______　。‎ ‎(4)若知上述反应为放热反应，则其反应热ΔH　　　零(填“大于”、“小于”或“等于”)；升高温度，其平衡常数值　　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(5)若使压强增大，则上述平衡向　　反应方向移动(填“正”或“逆”)。‎ ‎(6)若已知CO生成速率为v(CO)＝18 mol·L－1·min－1，则N2消耗速率为v(N2)＝　　___________ mol·L－1·min－1。‎ ‎12.(12分)(预测题)甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H2在一定条件下，发生如下反应制得：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题：‎ ‎(1)从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2)＝　　　，CO的转化率为　　‎ ‎_________________　。‎ ‎(2)该反应的平衡常数表达式为　　　　_________　　　，温度升高，平衡常数　　 　(填“增大”、“减小”或“不变”)。‎ ‎(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向　　__　(填“正”、“逆”)反应方向移动，理由是　______　　　　。‎ ‎13.(14分)(2019·台州模拟)已知可逆反应：A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)　ΔH<0。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(A)＝1 mol·L－1，c(B)＝‎ ‎2.4 mol·L－1，达到平衡时，A的转化率为60%，此时B的转化率为　　　。‎ ‎(2)若反应温度降低，则B的转化率将　　　(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(A)＝4 mol·L－1，c(B)＝ ‎ a mol·L－1，达到平衡后c(C)＝2 mol·L－1，则a＝　　　。‎ ‎(4)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(A)＝c(B)＝b mol·L－1，达到平衡后c(D)＝　　　。(保留两位有效数字)‎ 答案解析 ‎1.【解析】选B。固体物质的浓度是一定值，无法用其浓度来判断是否达到平衡，即A不正确；正逆反应速率相等是可逆反应达到平衡的直接标志，即B正确；各物质的浓度不再发生变化，可逆反应才达到平衡，浓度之比与其化学计量数之比是否相等不是判断平衡的标志，即C不正确；任何情况下都有反应速率之比等于相应的化学计量数之比，即D不能判断其是否达到平衡状态。‎ ‎2.【解析】选D。该反应为气体体积减小，正反应为放热反应的可逆反应，故A项中，2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)所具有的能量大于2 mol SO3(g)所具有的能量；B项中2 mol SO2和1 mol O2不能完全转化，放出热量小于Q kJ；C项中增大压强，平衡正移，升高温度，平衡逆移；D项中，由于反应后放出热量Q kJ，即参加反应的SO2为2 mol。‎ ‎3.【解析】选A。K的意义就是反应进行的程度，K值越大，反应进行的程度越大，A对；只有正反应为吸热反应，K才随着温度的升高而增大，因为该反应是吸热还是放热反应不清楚，B错；K值越大，反应物的转化率越大，C错；K只与温度有关，与反应物的浓度无关，D错。‎ ‎4.【解析】选D。该反应的ΔH为正值，ΔH>0，因为反应后有气体生成，反应前为固体，所以混乱度增加，熵变大于0，A错；吸热反应不一定不能自发进行，B错；熵增加的反应不一定能自发进行，C错；判断反应能否自发进行要根据 ΔH与ΔS综合分析，D正确。‎ ‎5.【解析】选D。据平衡常数表达式知该反应为2Z(g)＋2W(g)X(g)＋2Y(g)，C错误；因反应的热效应不确定，故A错误；增大压强，平衡向正反应方向移动，W(g)质量分数减小，B错误；增大生成物X(g)浓度，平衡向逆反应方向移动。‎ ‎6.【解析】选C。①中均指正反应方向，错误；不同物质的反应速率大小符合化学计量数之比，方向相反，表明反应达到化学平衡状态，②、⑦正确；混合气体的平均相对分子质量＝，因m(气)不变，n可变，故不变时，n不变，表明反应达到化学平衡状态，③正确；因反应前后气体分子数可变，故压强不变能表明反应达到化学平衡状态，④正确；⑤符合化学平衡状态的定义，正确；⑥密度ρ＝，因m(气)、V(容)不变，故密度始终不变，⑥错误。‎ ‎7.【解析】选C。题中有一明显的错误，就是C选项中平衡常数增大，增大压强不可能使平衡常数增大。根据表中数据(0.1－0.05)∶(0.2－0.05)∶(0.1－0)＝1∶3∶2可推导出：X＋3Y2Z。平衡常数K＝＝1 600。‎ ‎8.【解析】选C。化学平衡发生移动，如果不是改变温度引起的，则平衡常数不变，A对；升高温度，增大了活化分子的百分数，所以反应速率增大，B对；该反应的反应物能量比生成物能量高，反应的ΔH<0，ΔS不能确定，C错；磷酸为弱酸，并且酸性H3PO4>H2PO>HPO，酸性依次减弱，电离程度逐渐减小，D对。‎ ‎9.【解析】选D。图(1)中是只加1 mol H2(g)和1 mol I2(g)从正反应开始的，图(2)中是只加2 mol的HI(g)从逆反应开始的，两种情况达到等效平衡。根据改变量可以确定两个图都表示H2(g)＋I2(g)2HI(g)。图(1)H2的转化率为79%，图(2)HI的转化率为21%，图(1)H2的转化率＋图(2)HI的转化率＝100%。分别从正、逆方向建立等同的平衡状态，所需时间t1和t2可能不同也可能相同，图中没有说明。‎ ‎10.【解析】选D。由题意可知，Ⅰ、Ⅱ两途径为恒温、等体积反应的等效平衡。途径Ⅱ相当于在途径Ⅰ的基础上进行了加压(2倍加压)，Ⅰ、Ⅱ两途径达到平衡时，两者对应的各组分的体积分数、平均相对分子质量均相同，由于物质的量Ⅱ途径是Ⅰ途径的2倍，体积相等，混合气密度Ⅰ途径为Ⅱ途径的1/2；途径Ⅱ相当于在途径Ⅰ的基础上进行了加压，化学反应速率更快。‎ ‎【方法技巧】等效平衡与等同平衡的分析方法 在分析等效平衡与等同平衡时宜抓住3个变量，即体积分数、物质的量和物质的量浓度，若是“等同平衡”三者皆相同，若是“等效平衡”则体积分数一定相同，物质的量、物质的量浓度可能会同比例发生变化。其规律总结如下：‎ 条　件 等效条件 结　果 恒温恒容Ⅰ 反应前后气体分子数不相等A(g)＋B(g)C(g)[Δn(g)≠0]‎ 投料换算成相同物质表示时，量相同→回归定值 两次平衡时各组分百分含量、n、c均相同→完全相同→等同平衡 恒温恒容Ⅱ 反应前后气体分子数相等A(g)＋B(g) ‎2C(g)[Δn(g)＝0]‎ 投料换算成相同物质表示时，等比例→回归定比 两次平衡时各组分百分含量相同，n、c同比例变化→等效平衡 恒温恒压Ⅲ 所有有气体参加的可逆反应 投料换算成相同物质表示时，等比例→回归定比 两次平衡时各组分百分含量相同、c相同，n同比例变化→等效平衡 ‎11.【解析】先根据氧化还原反应方程式的配平原则，配平化学方程式，再写出平衡常数表达式，然后根据反应是放热反应，可知升温后平衡常数的变化。‎ ‎(1)用化合价升降法配平：‎ ‎3SiO2＋‎6C＋2N2Si3N4＋6CO；‎ ‎(3)因为N2、CO为气体，K＝；(4)反应热用ΔH表示，ΔH<0，升高温度平衡向吸热方向移动，即向逆反应方向移动，K减小；(5)增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，即向逆反应方向移动；(6)速率之比等于化学计量数之比，则N2消耗速率为 mol·L－1·min－1＝6 mol·L－1·min－1。‎ 答案：(1)3　6　2　1　6　(2)N2　Si3N4‎ ‎(3)　 (4)小于　减小　 (5)逆　 (6)6‎ ‎12.【解题指南】解答该题应该注意下面三点：‎ ‎(1)根据图一和已知反应方程式计算反应速率及转化率。‎ ‎(2)根据图二判断反应过程中的能量变化及反应是吸热反应还是放热反应，从而判断平衡常数随温度的变化。‎ ‎(3)ρ＝m/V，质量不变，密度增大，体积减小，从而判断反应方向。‎ ‎【解析】(1)根据图一可知，反应开始到达到平衡的过程中CO的浓度变化为 ‎0.75 mol·L－1，所以CO的反应速率为v(CO)＝0.75 mol·L－1/10 min＝‎ ‎0.075 mol·L－1·min－1，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H2)‎ ‎＝2v(CO)＝2×0.075 mol·L－1·min－1＝0.15 mol·L－1·min－1，CO的转化率为0.75 mol·L－1/1.00‎ ‎ mol·L－1×100%＝75%。‎ ‎(2)该反应的平衡常数表达式为K＝。根据图二可知，反应物的能量比生成物的能量高，所以正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。‎ ‎(3)因为反应物和生成物都是气体，反应过程中质量不变，气体的密度ρ＝m/V。密度增大，说明容器的体积减小，因为反应在恒压的条件下进行，容器体积减小，说明反应后气体的物质的量减少，因为正反应方向是气体物质的量减少的反应，所以平衡向正反应方向移动。‎ 答案：(1)0.15 mol·L－1·min－1　 75%‎ ‎(2)K＝　 减小 ‎(3)正　 反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积减小，平衡正移 ‎13.【解题指南】解答该题注意以下两点：‎ ‎(1)利用“三行式”进行解题。‎ ‎(2)在同一温度下，平衡常数不变。‎ ‎【解析】(1)根据A的转化率可知，转化A的浓度为0.6 mol·L－1，转化B的浓度也为0.6 mol·L－1，B的转化率为0.6 mol·L－1/2.4 mol·L－1×100%＝25%。‎ ‎(2)因为正反应为放热反应，所以降低温度，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大。‎ ‎(3)根据平衡时C的浓度可知，达到平衡时A、B、C、D的物质的浓度分别为 ‎2 mol·L－1、(a－2) mol·L－1、2 mol·L－1、2 mol·L－1，根据(1)可知此温度下的平衡常数为K＝(0.6×0.6)/(0.4×1.8)＝0.5，所以2×2/[2×(a－2)]＝0.5，解得a＝6。‎ ‎(4)设达到平衡后c(D)＝x，‎ 则　　　　　　　A(g)＋B(g) C(g)＋D(g)‎ 起始mol·L－1　　b　　　b　　　　 0　　 0‎ 平衡mol·L－1　　b－x b－x x x 则K＝＝0.5‎ 解得x≈0.41b mol·L－1‎ 答案：(1)25%　(2)增大　(3)6　(4)0.41b mol·L－1‎