2013年高考化学总复习（苏教版）：专题7第二单元化学反应的方向和限度课时闯关（含解析）一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．下列关于化学反应限度的说法中正确的是( )A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正反应速率和逆反应速率相等都等于0C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变解析：选A。可逆反应达到平衡状态后，虽v正＝v逆，但均不为0，是动态平衡，B、C错；通过改变影响化学平衡移动的条件就可以改变化学反应的限度，D错。2.某化学科研小组研究在其他条件不变时，改变某一条件对A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响，得到如图所示的变化规律(图中T表示温度，n表示物质的量)，根据图像得出的结论正确的是( )A．正反应一定是放热反应B．达到平衡时A2的转化率大小为b＞a＞cC．若T2＞T1，则正反应一定是放热反应D．b点时，平衡体系中A、B原子个数之比接近1∶3解析：选D。A项中由于T2和T1的大小不能确定，故不能判断正反应是放热反应还是吸热反应；B项中由于n(B2)起始大小关系为c＞b＞a，故达到平衡状态时A2的转化率大小为c＞b＞a；若T2＞T1，温度由T1变化到T2，温度升高，AB3的平衡体积分数增大，平衡向正反应方向移动，故正反应是吸热反应。3．(2012·福建四校联考)用于净化汽车尾气的反应：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，已知该反应速率极慢，570K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是( )A．装有尾气净化装置的汽车排出的气体中一定不再含有NO或COB．提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C．提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂D．570K时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义解析：选C。在一个可逆反应中，反应物不可能全部转化为生成物，故排出的气体中一定还含有NO和CO；平衡常数为1×1059，表明在570K时，绝大部分的反应物虽已经转化为了生成物，但温度比较高，故较好的办法就是研究在常温下能够使反应加快的催化剂。4．在一固定密闭容器中有如下反应：aX(g)＋bY(g)W(g)(a、b均是整数)。某化学兴趣小组的同学根据此反应在不同条件下的实验数据，作出了如下曲线图[w(W)表示W在反应混合物中的体积百分含量，t表示反应时间]：-6-\n其他条件不变时，下列判断正确的是( )A．图Ⅰ研究的是压强对反应的影响，且p(2)＞p(1)B．图Ⅱ研究的是温度对反应的影响，且T(1)＞T(2)C．图Ⅲ研究催化剂对反应的影响，且催化剂1的催化效率高D．图Ⅳ研究温度对反应的影响，且正反应属于放热反应解析：选D。图Ⅰ中，2先拐即压强高，由于该反应是体积缩小的反应，所以压强大时，平衡时W的体积百分含量高，A项不对；图Ⅱ中，1先拐温度高，不论反应是吸热还是放热，平衡时W的含量均不可能相同，B项不对；图Ⅲ中，1先拐，即使用催化剂，但不能使平衡发生移动，所以C项不对。图Ⅳ中，开始时X的含量减小，达到T2后X的含量又增大，说明正反应为放热反应，符合要求，D项正确。5．(2012·镇江高三期末)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下表：物质XYZ初始浓度/mol·L－10.10.20平衡浓度/mol·L－10.050.050.1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1600C．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解析：选C。根据转化率的定义得X的转化率为50%，A正确；浓度的变化量之比等于化学计量数之比，得出反应方程式，计算得平衡常数为1600，B正确；增大压强，平衡正向移动，平衡常数只受温度影响，C不正确；D正确。6．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)，当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是( )①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合气体的总物质的量 ④B的物质的量浓度A．①④ B．②③C．②③④D．②④解析：选A。①反应前后的体积不变，但气体的总质量发生了变化，所以当混合气体的密度不变时，可说明反应已达到平衡状态；②反应前后气体的体积始终保持不变，容器内气体的压强不变，不能判断是否达到平衡；③反应前后气体的体积始终保持不变，混合气体的总物质的量也始终保持不变，不能判断是否达到平衡；④由于容积恒定，B的物质的量浓度不变时表明反应达到化学平衡状态。二、不定项选择题(每小题只有一个或两个选项符合题意)7.-6-\n在盛有足量A的恒压密闭容器中，加入B，发生反应：A(s)＋2B(g)4C(g)＋D(g) ΔH＜0。在一定温度、压强下达到平衡。平衡时C的物质的量与初始加入的B的物质的量的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )A．若保持压强一定，当温度升高后，则图中θ＜45°B．若再加入B，则再次达到平衡时正、逆反应速率均增大C．若保持压强一定，再加入A，则反应体系中气体密度减小D．平衡时B的转化率为50%解析：选AD。从图中看出，每增加1molB，C的物质的量也增加1mol，即加入1molB时生成1molC，结合反应方程式可知B的转化率为50%，D项正确；该反应为放热反应，升温时，平衡左移，加入1molB时，生成C的物质的量小于1mol，则图中θ＜45°，A项正确；该反应的容器为恒压容器，故增加B的物质的量，再达平衡时，压强不变，反应速率不变，B项错误；固体反应物量的多少对该平衡无影响，C项错误。8．(2010·高考安徽卷)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) ΔH<0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的物质的量比为1∶2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。在该反应中，正反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小；增加NH3的浓度，化学平衡向正反应方向移动，NO和NO2的转化率增大；使用催化剂不影响化学平衡的移动；当2v(NO)消耗＝v(N2)消耗时，即v正＝v逆，可逆反应达到平衡，故选C。9．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.08mol/L，则下列判断不合理的是( )A．c1∶c2＝1∶3B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3C．X、Y的转化率之比为1∶3D．c1的取值范围为0<c1<0.14mol/L解析：选BC。本题考查化学平衡问题，X与Y的转化按系数比(1∶3)进行，平衡时X与Y的浓度比为1∶3，则初始时X、Y的浓度比也为1∶3(已知c1、c2、c3不为零)，所以A正确；Y和Z的生成速率与转化的量有关，在平衡状态下，Z和Y转化的浓度比为系数比(2∶3)，所以速率比为2∶3，所以B错误；当反应物初始物料比为系数比时，则转化率相等，所以C错误；对反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)由平衡时的浓度进行一边倒计算，则得出c1的取值范围为0<c1<0.14mol/L，所以D正确。10．在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于( )A．5%B．17%C．25%D．33%解析：选B。本题考查平衡常数、分解率的计算。设分解率为x-6-\n三、非选择题11．在2L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：时间(s)012345n(NO)(mol)0.0200.0100.0080.0070.0070.007(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝________。已知：K300℃>K350℃，则该反应是________热反应。(2)右图中表示NO2变化曲线的是________。用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v＝________。(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。a．v(NO2)＝2v(O2)b．容器内压强保持不变c．v逆(NO)＝2v正(O2)d．容器内密度保持不变(4)能使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。a．及时分离出NO2气体b．适当升高温度c．增大O2的浓度d．选择高效催化剂解析：(1)由300℃升温至350℃时，K值减小，说明升温平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应。(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)知，NO2为生成物，在0s时，c(NO2)＝0mol/L，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝－＝0.0065mol/L，故表示NO2变化曲线的为b。v(NO)＝＝＝＝0.003mol/(L·s)则v(O2)＝v(NO)＝0.0015mol/(L·s)-6-\n(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡状态，容器内密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。(4)a项能使反应速率减慢，平衡正向移动，故a项错误；b项能使反应速率加快，平衡逆向移动，故b项错误；c项能使反应速率加快，平衡正向移动，故c项正确；d项能使反应速率加快，但对平衡无影响，故d项错误。答案：(1) 放(2)b 1.5×10－3mol/(L·s) (3)bc (4)c12.在一定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)，如图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系的示意图。(1)写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。(2)随着温度的升高，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明________(填序号)。A．X的转化率越高B．反应进行得越完全C．达到平衡时X的浓度越大D．化学反应速率越快(3)如图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1L。甲、乙容器达到平衡所用时间：甲________乙(填“>”、“<”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲________乙。解析：(2)根据曲线可知，温度越高Z%越低，说明正反应为放热反应，故升高温度，K值减小。(3)根据曲线可知，压强越大Z%越大，因此说明a＋b>c，由于乙保持了压强不变，而甲保持了体积不变，因此乙的体积要减小，即乙的压强大于甲的压强，因此反应速率甲小于乙，故达到平衡所用的时间甲>乙，而X和Y的转化率甲<乙。答案：(1) (2)减小 AB(3)> <13．二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物，防止和治理其对环境的污染是当前环保工作的重要研究内容之一。(1)一定条件下，发生反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，向2L密闭容器中通入2molSO2(g)、1molO2(g)和0.2molSO3(g)，2min后反应达到平衡时，测得SO2的物质的量为1mol，则该可逆反应的平衡常数K＝________；恒温下，若往容器中再加入2molSO2(g)，则重新达到平衡时SO2的总转化率________50%(填“>”、“<”或“＝”)。(2)在一密闭容器中发生反应2NO22NO＋O2 ΔH>0，反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。请回答：-6-\n①依曲线A，反应在前3min内氧气的平均反应速率为________。②若曲线A、B分别表示的是该反应在某不同条件下的反应情况，则此条件可能是________(填“浓度”、“压强”、“温度”或“催化剂”)。(3)一定温度下，在密闭容器中N2O5可发生下列反应：①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g)②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)若达平衡时，c(NO2)＝0.4mol·L－1，c(O2)＝1.3mol·L－1，则反应②中NO2的转化率为________，N2O5(g)的起始浓度应不低于________mol·L－1。解析：(1)根据数据可以计算出平衡时，c(SO2)为0.5mol·L－1，c(O2)为0.25mol·L－1，c(SO3)为0.6mol·L－1，由平衡常数表达式可以得到：平衡常数K＝5.76；增大二氧化硫的浓度，导致二氧化硫自身转化率减小。(2)①根据图像分析可知：前3min内氧气浓度增大了0.035mol·L－1，所以平均反应速率为0.0117mol·L－1·min－1；②从图像变化趋势来看，B相对于A来说，反应速率增大，NO2的平衡浓度减小，所以只可能是温度。(3)利用反应①和②可以求出当c(NO2)＝0.4mol·L－1，c(O2)＝1.3mol·L－1时，①2N2O5(g)4NO2(g)＋O2(g) 4x x②2NO2(g)2NO(g)＋O2(g) 2y 2y y解得：x＝0.5mol·L－1，y＝0.8mol·L－1所以反应②中NO2的转化率为80%。由①反应生成的O2的浓度为0.5mol·L－1，知N2O5的起始浓度应大于1mol·L－1。答案：(1)5.76 <(2)①0.0117mol·L－1·min－1 ②温度(3)80% 1-6-
