（廣西專用）2014屆高三化學一輪復習題庫 7-2 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)、化學反應(yīng)進行的方向（含解析）

《（廣西專用）2014屆高三化學一輪復習題庫 7-2 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)、化學反應(yīng)進行的方向（含解析）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（廣西專用）2014屆高三化學一輪復習題庫 7-2 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)、化學反應(yīng)進行的方向（含解析）（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第二講 化學平衡狀態(tài) 化學平衡常數(shù)、化學反應(yīng)進行的方向 一、選擇題 1．已知：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＞0，ΔS＞0，則該反應(yīng)能自發(fā)進行的條件是 (　　) A．低溫 B．高溫 C．任何溫度下都能自發(fā)進行 D．任何溫度下都不能自發(fā)進行 解析　ΔG＝ΔH－TΔS＜0時，反應(yīng)能自發(fā)進行，因ΔH＞0，ΔS＞0，則在高溫下ΔG可 能小于零，故選B。 答案　B 2．下列關(guān)于ΔH－TΔS說法中正確的是 (　　) A．ΔH－TΔS可用于判斷所有條件下的反應(yīng)能否自發(fā)進行 B．ΔH－TΔS只用于判斷溫度

2、、體積一定的反應(yīng)能否自發(fā)進行 C．ΔH－TΔS只用于判斷溫度、壓強一定的反應(yīng)能否自發(fā)進行 D．ΔH－TΔS＜0的反應(yīng)，在該條件下一定劇烈反應(yīng) 解析　在不同溫度、壓強下ΔH－TΔS的值不同，所以選項A、B都不正確；ΔH－TΔS ＜0能判定反應(yīng)可以自發(fā)進行，但不一定是劇烈反應(yīng)，所以答案為C。 答案　C 3．25 ℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫(Sn)，發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋ (aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，體系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的 是 (　　) A．往平衡體

3、系中加入金屬鉛后，c(Pb2＋)增大 B．往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體后，c(Pb2＋)變小 C．升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋)增大，說明該反應(yīng)ΔH＞0 D．25 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2.2 解析　由于固體量改變不會引起平衡的移動，A項錯誤；加入固體Sn(NO3)2后，溶液中 c(Sn2＋)增大，平衡向左移動，從而使c(Pb2＋)增大，B項錯誤；升高溫度時c(Pb2＋)增大， 表明平衡向左移動，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)的ΔH＜0，C項錯誤；由圖像中平衡時兩種離 子的濃度及平衡常數(shù)表達式知，25 ℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.2，D項正確。 答案　D 4．在一定條件

4、下，已達平衡的可逆反應(yīng)：2A(g)＋B(g)2C(g)，下列說法中正確的是 (　　) A．平衡時，此反應(yīng)的平衡常數(shù)K與各物質(zhì)的濃度有如下關(guān)系：K＝ B．改變條件后，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K一定不變 C．如果改變壓強并加入催化劑，平衡常數(shù)會隨之變化 D．若平衡時增加A和B的濃度，則平衡常數(shù)會減小 解析　K只隨溫度的改變而改變。 答案　A 5．700 ℃時，向容積為2 L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O，發(fā)生反應(yīng)：CO(g)＋ H2O(g)CO2(g)＋H2(g) 反應(yīng)過程中測定的部分數(shù)據(jù)見下表(表中t2＞t1)： 反應(yīng)時間/min n(

5、CO)/mol n(H2O)/mol 0 1.20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列說法正確的是(雙選) (　　) A．反應(yīng)在t1 min內(nèi)的平均速率為v(H2)＝ mol·L－1·min－1 B．保持其他條件不變，起始時向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O，達到平衡時 n(CO2)＝0.40 mol C．保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達到新平衡 時CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分數(shù)增大 D．溫度升高至800 ℃，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為

6、吸熱反應(yīng) 解析　A項，t1時CO減少0.40 mol，則H2增加0.40 mol，用H2表示的平均反應(yīng)速率為 ＝mol/(L·min)，故不正確；D項，由表格中數(shù)據(jù)可知，從t1到t2，H2O(g) 已不再改變，表明已達到平衡狀態(tài)，則700 ℃時的平衡常數(shù)＝＝1， 升溫到800 ℃，平衡常數(shù)變?yōu)?.64，則表明化學平衡逆向移動，表明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 答案　BC 6．在相同溫度和壓強下，對反應(yīng)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)進行甲、乙、丙、丁四組實驗，實驗起始時放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表 物質(zhì)物質(zhì)的量實驗 CO2 H2 CO H2O 甲 a

7、 mol a mol 0 mol 0 mol 乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol 丙 0 mol 0 mol a mol a mol 丁 a mol 0 mol a mol a mol 上述四種情況達到平衡后，n(CO)的大小順序是 (　　) A．乙＝丁>甲＝丙 B．甲>乙>丙>丁 C．乙＝甲>丁＝丙 D．丁>丙>乙>甲 解析　四種情況的反應(yīng)物起始量可折合成下表情況 所以乙和丁相當于提高了反應(yīng)物(CO2)的初始量，平衡向正反應(yīng)方向移動，n(CO)相對于 甲和丙提高，故有乙＝丁>甲＝丙。

8、答案　A 7．CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)　ΔH<0，現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設(shè)計方案可以提高尾氣處理效果的是 (　　) ①選用適當?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度　③降低裝置的壓強?、苎b置中放入堿石灰 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 解析　選用適當催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率；因為該反應(yīng)的 正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；該反應(yīng)的正反應(yīng)為體積減 小的反應(yīng)，因此降低

9、壓強，能使平衡向逆反應(yīng)方向移動；裝置中放入堿石灰能吸收CO2， 使CO2的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動。 答案　C 8．向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)＋NO2(g)SO3(g) ＋NO(g)達到平衡，正反應(yīng)速率隨時間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論 是 (　　) A．反應(yīng)在c點達到平衡狀態(tài) B．反應(yīng)物濃度：a點小于b點 C．反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量 D．Δt1＝Δt2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段 解析　A項c點v正最大，但不一定達到平衡；B項a點反應(yīng)物的濃度大于b點的濃度；C 項反

10、應(yīng)初始階段，隨著反應(yīng)的不斷進行，反應(yīng)速率逐漸加快，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)， 即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；D項由于b～c段v正大于a～b段，故b～c段 SO2的轉(zhuǎn)化率大于a～b段。 答案　D 二、非選擇題 9．研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。 (1)NO2可用水吸收，相應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為____________________________________。 利用反應(yīng)6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可處理NO2。當轉(zhuǎn)移1.2 mol電子時，消 耗的NO2在標準狀況下是________L。 (2)已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO

11、3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1 2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＝－113.0 kJ·mol－1 則反應(yīng)NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)的ΔH＝________kJ·mol－1。 一定條件下，將NO2與SO2以體積比1∶2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，下列能說明 反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是__________________。 a．體系壓強保持不變 b．混合氣體顏色保持不變 c．SO3和NO的體積比保持不變 d．每消耗1 mol SO3的同時生成1 mol NO2 測得上述反應(yīng)平衡時NO2與SO2體積比為1∶6，則平衡常數(shù)K＝__

12、__________。 (3)CO可用于合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)＋ 2H2(g)CH3OH(g)。 CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強的關(guān)系如 右圖所示。該反應(yīng)ΔH＝________0(填“＞”或 “＜”)。實際生產(chǎn)條件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，選擇此壓強的理由是_______________ ________________________________________。 解析　本題以中學化學所涉及的重要非金屬元素及其化合物的性質(zhì)為載體來考查氧化還 原反應(yīng)的計算、蓋斯定律的應(yīng)用，以及化學平衡狀態(tài)的判斷、化學平衡常數(shù)的計算、運 用圖像解決

13、化學平衡移動的有關(guān)規(guī)律等。 (1) 由O2―→可知1 mol NO2參與反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4 mol，因此轉(zhuǎn)移1.2 mol電 子時，消耗NO2在標準狀況下的體積為×1.2 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L。 (2)根據(jù)蓋斯定律可得： ΔH＝ ＝－41.8 kJ·mol－1 反應(yīng)：NO2(g)＋SO2(g)SO3(g)＋NO(g)是氣體總體積不變的放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中體 系壓強始終不變，且生成SO3和NO的體積比始終為1∶1，NO2的顏色不變說明NO2 的濃度不再發(fā)生變化，體系達到平衡。 設(shè)起始時加入的NO2為1 mol，據(jù)阿伏加德羅定律，運用“三步法”計

14、算可得： 　　　NO2(g)　＋　SO2(g)　　SO3(g)?。O(g) 起始： 1 mol 2 mol 0 0 轉(zhuǎn)化： x mol x mol x mol x mol 平衡： (1－x)mol (2－x)mol x mol x mol 依題意：＝　解之得：x＝0.8， 所以：K＝＝＝。 (3)分析題目中的坐標圖像可知：升高溫度CO的轉(zhuǎn)化率降低，即升高溫度，平衡向逆反 應(yīng)方向進行，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以正反應(yīng)的ΔH＜0。 答案　(1)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72 (2)－41.8　b　2.67或 (3)＜　在1.3×1

15、04 kPa下，CO轉(zhuǎn)化率已較高，再增大壓強CO轉(zhuǎn)化率提高不大，而生產(chǎn) 成本增加，得不償失 10．恒溫恒容條件下，硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示。[已知：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.9 kJ·mol－1] 圖1 請回答下列問題： (1)寫出能表示硫的燃燒熱的熱化學方程式：____________________________________。 (2)恒容條件下，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)比圖1所示情況增大的有________。 A．升高溫度 B．充入He C．再充入1 mol SO2(g)和1 mol

16、O2(g) D．使用催化劑 (3)恒溫恒容時，1 mol SO2和2 mol O2充分反應(yīng)，放出熱量的數(shù)值比|ΔH2|________(填 “大”、“小”或“相等”)。 圖2 (4)某SO2(g)和O2(g)體系，時間t1達到平衡后，改變某一外 界條件，反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖2所示，若不改變 SO2(g)和O2(g)的量，則圖中t4時引起平衡移動的條件可能是 ___________________________________________________； 圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時間是 ____________________________

17、__________________________________。 解析　(1)寫硫的燃燒熱的熱化學方程式時注意，固體硫的物質(zhì)的量為1 mol。 (2)A項，升高溫度，平衡左移，會使比值降低；B項，恒容充入He，對平衡無影響，比 值不變；C項，選通入1 mol SO2(g)和0.5 mol O2(g)，相當于加壓，平衡右移，再通入 0.5 mol O2(g)，平衡進一步右移，都使比值增大；D項，使用催化劑平衡不移動。 (3)恒溫恒容時，1 mol SO2和2 mol O2充分反應(yīng)，相當于在原平衡的基礎(chǔ)再充入1 mol O2， 使原平衡右移，所以此反應(yīng)過程放出的熱量比原反應(yīng)過程放

18、出的熱量多。 (4)由圖2分析，t2時為增大壓強，平衡右移，t4時為升高溫度，平衡左移。從t0～t4時， 反應(yīng)表現(xiàn)為向右移動，t4～t5時，反應(yīng)向左移動，故平衡混合物中SO3的含量最高的一段 時是t3～t4。 答案　(1)S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH＝－297 kJ·mol－1 (2)C　(3)大　(4)升高溫度　t3～t4 11．硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)： Ⅰ　SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI Ⅱ　2HIH2＋I2 Ⅲ　2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O (1)分析上述反應(yīng)，下列判斷正確的是________。 a．反

19、應(yīng)Ⅲ易在常溫下進行 b．反應(yīng)Ⅰ中SO2氧化性比HI強 c．循環(huán)過程中需補充H2O d．循環(huán)過程產(chǎn)生1 mol O2的同時產(chǎn)生1 mol H2 (2)一定溫度下，向1 L密閉 容器中加入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)Ⅱ，H2物質(zhì)的量隨時間 的變化如圖所示。 0～2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(HI)＝________。該溫度下， H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)K＝________。 相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質(zhì)的量是原來的2倍， 則________是原來的2倍。 a．平衡常數(shù) b．HI的平衡濃度 c．達到平衡的時間 d．平衡時H

20、2的體積分數(shù) (3)實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應(yīng)時溶液中水的電離平衡________移動(填“向左”、 “向右”或“不”)；若加入少量下列試劑中的________，產(chǎn)生H2的速率將增大。 a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3 (4)以H2為燃料可制作氫氧燃料電池。 已知　2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1某氫氧燃料電池釋放228.8 kJ電 能時，生成1 mol液態(tài)水，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為________。 解析　本題主要考查平衡理論和反應(yīng)熱中的相關(guān)概念，意在考查考生綜合分析問題的能 力。

21、(1)題中3個反應(yīng)相加，即得總反應(yīng)式2H2O2H2↑＋O2↑，因此選項c符合題意。 由于H2SO4是一種強酸，很穩(wěn)定，因此使H2SO4分解需要相當高的溫度，選項a錯；反 應(yīng)Ⅰ中SO2作還原劑，HI是還原產(chǎn)物，故還原性SO2強于HI，則氧化性HI強于SO2， b錯；根據(jù)總反應(yīng)式可知選項d也錯。本題應(yīng)選c。 (2)結(jié)合圖像根據(jù)速率的定義v＝可得v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，根據(jù)速 率之比等于化學方程式中物質(zhì)的系數(shù)之比得v(HI)＝2v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1。該反應(yīng) 的平衡常數(shù)K＝＝＝64。由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)， 溫度不變，平衡常數(shù)不變，

22、a錯。由于題中反應(yīng)是一個氣體體積不變的反應(yīng)，故改變條 件后的平衡和原平衡等效，因此選項b正確，d錯誤。HI的濃度是原來的2倍，由于濃 度增大，反應(yīng)速率加快，達到平衡所需的時間短，c錯。 (3)隨著反應(yīng)的進行，硫酸濃度減小，溶液中c(H＋)減小，酸性減弱，故水的電離平衡向 右移動。若加入NaNO3(s)，則相當于溶液中存在HNO3，此時將不產(chǎn)生H2而產(chǎn)生NOx； 加入CuSO4(s)后形成原電池，反應(yīng)速率加快；加入Na2SO4(s)后對反應(yīng)速率無影響；加入 NaHSO3(s)后，由于發(fā)生反應(yīng)H＋＋HSO===SO2↑＋H2O，溶液中c(H＋)減小，反應(yīng)速率 減小。綜上分析可知選項b

23、符合題意。 (4)當生成1 mol液態(tài)水時，共放熱286 kJ，故能量利用率為228.8/286×100%＝80%。 答案　(1)c　(2)0.1 mol·L－1·min－1　64　b (3)向右　b　(4)80% 12．在一定溫度下將3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) (1)該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)表達式K＝________。 (2)已知在700 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝0.6，則該溫度下反應(yīng)CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常數(shù)K2＝________，反應(yīng)

24、CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 的平衡常數(shù)K3＝________。 (3)已知在1 000 ℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K4為1.0，則該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱” 或“放熱”)。 (4)能判斷該反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。 A．容器中壓強不變 B．c(CO2)＝c(CO) C．生成a mol CO2的同時消耗a mol H2 D．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 (5)在1 000 ℃下，某時刻CO2的物質(zhì)的量為2.0 mol，則此時v(正)________v(逆)(填“>”、 “＝”或“<”)。該溫度下反應(yīng)達到平衡時，CO2的

25、轉(zhuǎn)化率為________。 解析　(2)K2＝＝＝1.67； K3＝＝＝0. 77。 (3)升溫時K增大，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (5)　　　　　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 1.5 1 0 0 0.5 0.5 0.5 0.5 1.0 0.5 0.5 0.5 Q＝＝0.5v(逆)。 設(shè)1 000 ℃達平衡時，反應(yīng)掉CO2的物質(zhì)的量濃度為x， 　　　　CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g) 1.5 1 0 0 x x x x 1.5－x 1－x x x ＝1.0，x＝0.6 α(CO2)＝×100%＝40%。 答案　(1) (2)1.67　0.77　(3)吸熱　(4)C (5)>　40%