2016高考化学一轮复习(江苏专用)限时训练7-2化学反应的方向和限度
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基础课时2化学反应的方向和限度(时间：45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1．下列反应在任何温度下均能自发进行的是()。
A．2N2(g)＋O2(g)===2N2O(g)ΔH＝＋163 kJ·mol－1B．Ag(s)＋12Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127 kJ·mol－1C．HgO(s)===Hg(l)＋12O2(g)ΔH＝＋91 kJ·mol－1D．H2O2(l)===12O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98 kJ·mol－1解析反应自发进行的前提条件是反应的ΔH－TΔS<0，温度的变化可能使ΔH －TΔS的符号发生变化。
对于A项，ΔH>0，ΔS<0，在任何温度下，ΔH－TΔS>0，即任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，ΔH<0，ΔS<0，在较低温度下，ΔH－TΔS<0，即反应温度不能过高；对于C项，ΔH>0，ΔS>0，若使反应自发进行，即ΔH－TΔS<0，必须提高温度，即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，ΔH<0，ΔS>0，在任何温度下，ΔH－TΔS<0，即在任何温度下反应均能自发进行。
答案 D2．某温度时，N2＋3H22NH3的平衡常数K＝a，则此温度下，NH332H2＋12N2的平衡常数为()。
A.1aB.aC.12a D.1a2解析K＝c2(NH3)c(N2)·c3(H2)＝a，而NH332H2＋12N2的平衡常数K′＝c12(N2)·c32(H2)c(NH3)＝a－12＝1a。
答案 A3．在容积可变的密闭容器中，1 mol N2和4 mol H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于()。
A．5% B．10% C．15% D．20%解析由氢气的平衡转化率可知氢气转化的物质的量为1 mol，所以氮气和氨气转化的物质的量分别为1/3 mol和2/3 mol，平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为2/3 mol、3 mol、2/3 mol，所以平衡时氮气的物质的量分数约为15%，即体积分数接近于15%，C正确。
答案 C4．一定条件下，NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体。
将体积比为1∶2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应，下列不能说明反应达到平衡状态的是()。
A．混合气体颜色保持不变B．体系的平均相对分子质量保持不变C．NO2和SO2的体积比保持不变D．每消耗1 mol SO2的同时生成1 mol NO2解析抓住化学平衡状态的2个特征：v(正)＝v(逆)、各成分的浓度保持不变。
发生反应NO2＋SO2NO＋SO3。
A说明c(NO2)不变，可以作为到达平衡的标志。
M r＝mn，气体的总质量不变，气体的总物质的量不变，平均相对分子质量不变，B错误。
起始体积比为1∶2，反应过程中变化量相同(设为x)，平衡时体积比为(1－x)∶(2－x)，C正确。
D项中消耗SO2表示正反应速率，生成NO2表示逆反应速率，正确。
答案 B5．反应Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47,900 ℃时平衡常数为2.15。
下列说法正确的是()。
A．升高温度该反应的正反应速率增大，逆反应速率减小B．该反应的化学平衡常数表达式为K＝c(FeO)·c(CO) c(Fe)·c(CO2)C．该反应的正反应是吸热反应D．增大CO2浓度，平衡常数增大解析A项，升温，正、逆反应速率均增大，不正确；B项，该化学平衡常数表达式为K＝c(CO)c(CO2)，错误；C项，升温，平衡常数增大，表明平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应，故正确；D项，增大反应物浓度，平衡常数不变，故不正确。
答案 C6．可逆反应A(g)＋2B(g) 3C(g)＋4D(g)ΔH>0，在恒容密闭容器中达到平衡后，改变某一条件，下列图像正确的是()。
解析该反应是吸热反应，升温平衡正向移动，则平衡常数K应增大，A错；增大压强平衡逆向移动，则B的转化率降低，B错；催化剂不能使化学平衡发生移动，则D的产率不变，C错；化学平衡常数只受温度影响，与反应物的量无关，D正确。
答案 D二、不定项选择题(每小题有1～2个选项符合题意)7．高温及催化剂作用下，某反应的平衡常数K＝c(CO2)·c(H2)c(CO)·c(H2O)。
恒容时，温度升高，H2浓度减小，下列说法正确的是()。
A．恒温下，将容器体积变为原来2倍，CO的平衡浓度变为原来的1/2 B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度不变C．升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大D．该反应化学方程式为CO2＋H2CO＋H2OΔH<0解析根据平衡常数表达式可推知化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2，恒容时，温度升高，H2浓度减小，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应是吸热反应，正反应ΔH＜0，则D错；该反应是气体物质的量不变的反应，恒温下，将容器体积变为原来2倍，平衡不发生移动，CO的平衡浓度变为原来的12，A正确；恒温恒容下，充入稀有气体，虽然压强增大，但平衡体系中各物质的浓度不变，B正确；升高温度，正反应速率和逆反应速率都增大，C错。
答案AB8．室温下，体积为2 L的密闭容器中A、B、C三种气体的起始浓度和平衡浓度如下表：()。
A．发生的反应可表示为A＋B2CB．反应达到平衡时B的转化率为25%C．若起始时密闭容器中有0.1 mol A、0.1 mol B、0.2 mol C时，反应达平衡时，c(A)＝0.05 mol·L－1D．改变起始时容器中各气体的物质的量，可以改变此反应的平衡常数解析根据表格中数据，可知发生的反应为A＋3B2C，A项错误；反应达到平衡时，B的转化率＝0.2－0.050.2＝75%，B项错误；起始时密闭容器中有0.1 molA、0.1 molB、0.2 mol C时，与原平衡是等效平衡，达平衡时各物质浓度相同，C正确；温度不变，反应的平衡常数不变，D错误。
答案 C9．已知：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41 kJ·mol－1。
相同温度下，在容积相同的两个恒温密闭容器中，加入一定量的反应物发生反应。
相关数据如下：()。
A．容器①中反应达到平衡时，CO的转化率为80%B．容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率C．平衡时，两容器中CO2的浓度相等D．容器①中CO反应速率等于H2O的反应速率解析A项，1 mol CO完全反应时放出的热量为41 kJ，容器①中反应放出的热量为32.8 kJ，所以实际反应的CO的物质的量为0.8 mol，生成CO2为0.8 mol，容器①中反应达平衡时，CO的转化率为80%，正确；B项，由容器①中数据可计算出化学平衡常数为1，根据化学平衡常数可计算平衡时容器②中CO2的物质的量为0.2 mol，从而计算出CO2的转化率为80%，正确；D项，反应速率之比等于物质的化学计量数之比，所以CO的反应速率等于H2O的反应速率，正确；C项，由A、B两项分析可知平衡时，两容器中CO2的浓度不相等，①>②，C错误。
答案 C10．在300 mL的密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生反应：Ni(s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g)，已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表：()。
A．上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应B．25 ℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)的平衡常数为2×10－5C．在80 ℃时，测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 mol·L－1，则此时v正>v逆D．80 ℃达到平衡时，测得n(CO)＝0.3 mol，则Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L －1解析温度升高，平衡常数减小，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，A错误；Ni(CO)4(g) Ni(s)＋4CO(g)为题给反应的逆反应，温度相同时，两个反应的平衡常数互为倒数关系，B正确；C项中该时刻Q c＝c[Ni(CO)4] c4(CO)＝8>K，反应逆向进行，v逆>v正，C错误；D项中CO的平衡浓度为1 mol·L－1，由K＝2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 mol·L－1，D正确。
答案AC三、填空题11．一定条件下铁可以和CO2发生反应：Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g)ΔH>0，1 100 ℃时，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，反应过程中CO2和CO的浓度与时间的关系如图所示。
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________。
(2)下列措施中能使平衡常数K增大的是________(填序号)A．升高温度B．增大压强C．充入一定量CO D．降低温度(3)8 min内，CO的平均反应速率v(CO)＝________mol·L－1·min－1。
(4)1 100 ℃时，2 L的密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：A．2c1＝3c2B．φ1＝φ2C．p1<p2D．α1＝α2②求c 1＝________、φ1＝________、α2＝________。
解析 (1)平衡常数表达式中不能出现固体物质的浓度，则K ＝c (CO )c (CO 2)＝0.5 mol·L －10.25 mol·L －1＝2。
(2)平衡常数只受温度的影响，由于该反应为吸热反应，所以升温，能增大平衡常数。
(3)求平均反应速率时，应用浓度的变化值除以时间，即v (CO)＝0.50 mol·L －18 min ＝0.062 5 mol·L －1·min －1。
(4)由图像可计算平衡常数，K＝c (CO )c (CO 2)＝0.500.25＝2。
①A 项，温度相同，则甲、乙两容器中反应的平衡常数相同，即c 11 mol·L －1－c 1＝c 21.5 mol·L －1－c 2，由此可得，c 1<c 2,3c 1＝2c 2，错误；B 项，由于该反应为等体积反应，改变CO 或CO 2的浓度，相当于改变压强，平衡不移动，所以φ1＝φ2，正确；C 项，因为乙中气体分子数多，所以p 1<p 2，正确；D 项，由于平衡是从不同途径建立的，所以α1＋α2＝1，错误。
②K ＝c 11－c 1＝2，解得c 1≈0.67 mol·L －1。
