2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題二十四 化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算專題演練.doc

2019-2020年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題二十四 化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算專題演練1.(xx天津理綜，6)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：X(g)m Y(g)3 Z(g)平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是()Am2B兩次平衡的平衡常數(shù)相同CX與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11D第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 molL12(xx重慶理綜，7)羰基硫(COS)可作為一種糧食熏蒸劑，能防止某些昆蟲(chóng)、線蟲(chóng)和真菌的危害。在恒容密閉容器中，將CO和H2S混合加熱并達(dá)到下列平衡：CO(g)H2S(g)COS(g)H2(g)K0.1反應(yīng)前CO物質(zhì)的量為10 mol，平衡后CO物質(zhì)的量為8 mol。下列說(shuō)法正確的是()A升高溫度，H2S濃度增加，表明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)B通入CO后，正反應(yīng)速率逐漸增大C反應(yīng)前H2S物質(zhì)的量為7 molDCO的平衡轉(zhuǎn)化率為80%3(xx四川理綜，7)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)CO2(g)2CO(g)，平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：已知：氣體分壓(p分)氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說(shuō)法正確的是()A550 時(shí)，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動(dòng)B650 時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0 %CT 時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)D925 時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp24.0p總4(xx上海化學(xué)，14)只改變一個(gè)影響因素，平衡常數(shù)K與化學(xué)平衡移動(dòng)的關(guān)系敘述錯(cuò)誤的是()AK值不變，平衡可能移動(dòng)BK值變化，平衡一定移動(dòng)C平衡移動(dòng)，K值可能不變D平衡移動(dòng)，K值一定變化5(xx四川理綜，7)在10 L恒容密閉容器中充入X(g)和Y(g)，發(fā)生反應(yīng)X(g)Y(g)M(g)N(g)，所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/ 起始時(shí)物質(zhì)的量/mol平衡時(shí)物質(zhì)的量/moln(X)n(Y)n(M) 7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30A9000.100.15B下列說(shuō)法正確的是 ()A實(shí)驗(yàn)中，若5 min時(shí)測(cè)得n(M)0.050 mol，則0至5 min時(shí)間內(nèi)，用N表示的平均反應(yīng)速率v(N)1.0102 molL1min1B實(shí)驗(yàn)中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K2.0 C實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為60% D實(shí)驗(yàn)中，達(dá)到平衡時(shí)，b0.0606(xx課標(biāo)全國(guó)，26)在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)反應(yīng)的H_0(填“大于”或“小于”)；100 時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在060 s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為_(kāi)molL1s1；反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為_(kāi)。(2)100 時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T(mén)，c(N2O4)以0.002 0 molL1s1的平均速率降低，經(jīng)10 s后又達(dá)到平衡。aT_100 (填“大于”或“小于”)，判斷理由是_。b列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2_。(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后，將反應(yīng)容器的容積減少一半，平衡向_(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng)，判斷理由是_。考點(diǎn)專練24化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算一年模擬試題精練1.(xx重慶模擬)下列說(shuō)法正確的是()A能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生B反應(yīng)NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1能自發(fā)進(jìn)行，是因?yàn)轶w系有自發(fā)地向混亂度增大的方向轉(zhuǎn)變的傾向C因?yàn)殪首兒挽刈兌寂c反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān)，因此焓變或熵變均可以單獨(dú)作為判斷反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的判據(jù)D在其他外界條件不變的情況下，使用催化劑，可以改變化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向2(xx山東泰安期末)分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進(jìn)行的是()A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJmol13(xx南昌調(diào)研)某恒定溫度下，在一個(gè)2 L的密閉容器中充入A氣體、B氣體，測(cè)得其濃度為2 mol/L和1 mol/L；且發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)已知“？”代表C、D狀態(tài)未確定；反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡，測(cè)得生成1.6 mol C，且反應(yīng)前后壓強(qiáng)比為54，則下列說(shuō)法中正確的是()該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為：K此時(shí)B的轉(zhuǎn)化率為35%增大該體系壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，但化學(xué)平衡常數(shù)不變?cè)黾覥的量，A、B轉(zhuǎn)化率不變A B C D4(xx皖南八校聯(lián)考，9)某溫度下，在一個(gè)2 L的密閉容器中，加入4 mol A和2 mol B，發(fā)生反應(yīng)：3A(g)2B(g)4C(s)2D(g)，反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡狀態(tài)，測(cè)得生成1.6 mol C。下列說(shuō)法正確的是()A該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)KBB的平衡轉(zhuǎn)化率是40%C增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡常數(shù)增大D增加B的量，B的平衡轉(zhuǎn)化率增大5(xx蘇北四市期末，11)某溫度下，密閉容器中X、Y、Z、W四種氣體的初始濃度和平衡濃度如表所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()物質(zhì)XYZW初始濃度/molL10.50.600平衡濃度/molL10.10.10.40.6A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率為80%B該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為KC增大壓強(qiáng)其平衡常數(shù)不變，但使平衡向生成Z的方向移動(dòng)D改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)6(xx西安交大附中月考，8)1 100 時(shí)，在一定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：FeO(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)Ha kJ/mol(a>0)，該溫度下K0.263，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A若生成1 mol Fe，則吸收的熱量小于a kJB若升高溫度，則化學(xué)平衡逆向移動(dòng)C若容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化，則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)D達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，若c(CO)0.100 molL1，則c(CO2)0.026 3 molL17(xx山東煙臺(tái)質(zhì)檢，19)煤化工中常需研究不同溫度下的平衡常數(shù)、投料比及產(chǎn)率等問(wèn)題。已知：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表：溫度/4005008301 000平衡常數(shù)K10910.6請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)上述反應(yīng)的正反應(yīng)是_反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。(2)某溫度下，上述反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持容器體積不變升高溫度，平衡_(填“正向移動(dòng)”、“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。(3)830 時(shí)，在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng)，按下表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物，其中向正反應(yīng)方向進(jìn)行的有_(填字母序號(hào))。ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2102n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)830 時(shí)，在2 L的密閉容器中加入4 mol CO(g)和4 mol H2O(g)，2 min達(dá)到平衡時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率是_。(5)要提高CO的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_(至少寫(xiě)兩點(diǎn))。參考答案考點(diǎn)專練24化學(xué)反應(yīng)的方向、化學(xué)平衡常數(shù)及轉(zhuǎn)化率的計(jì)算【兩年高考真題演練】1DA項(xiàng)，由題意可知兩種條件下X、Y、Z的初始物質(zhì)的量不同，而最終平衡狀態(tài)相同，則兩種條件下建立的平衡為溫度、容積不變時(shí)的等效平衡，故滿足反應(yīng)前后氣態(tài)物質(zhì)計(jì)量數(shù)之和相等，則1m3，m2，正確；B項(xiàng)，溫度不變，平衡常數(shù)不變，正確；C項(xiàng)，X、Y 的初始物質(zhì)的量之比為12，根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的X、Y的物質(zhì)的量之比也為12，故X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為11，正確；D項(xiàng)，由方程式可知該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量不變，所以第二次平衡時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為4 mol，則Z的物質(zhì)的量為4 mol10%0.4 mol，Z的濃度為0.4 mol2 L0.2 molL1，錯(cuò)誤。2CA項(xiàng)，升高溫度，H2S濃度增大，說(shuō)明平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)吸熱，正反應(yīng)放熱，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，通入CO氣體瞬間正反應(yīng)速率增大，達(dá)到最大值，向正反應(yīng)方向建立新的平衡，正反應(yīng)速率開(kāi)始減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，因?yàn)樵摲磻?yīng)是反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng)，所以有K0.1，解得n7，正確；D項(xiàng)，根據(jù)上述計(jì)算可知CO的轉(zhuǎn)化率為20%，錯(cuò)誤。3BA項(xiàng)，C(s)CO2(g)2CO(g)的正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量增加的反應(yīng)，由于反應(yīng)容器為體積可變的恒壓密閉容器，充入惰性氣體容器體積擴(kuò)大，對(duì)反應(yīng)體系相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，故v(正)、v(逆)均減小，平衡正向移動(dòng)，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由圖可知，650 時(shí)若設(shè)起始時(shí)CO2的體積為1 L，平衡時(shí)CO2消耗的體積為x，則100%40.0%，x0.25 L，CO2的轉(zhuǎn)化率為25%，正確；C項(xiàng)，由圖可知，T 時(shí)平衡體系中CO和CO2的體積分?jǐn)?shù)均為50%，故若恒壓時(shí)充入等體積的CO2和CO兩種氣體平衡不發(fā)生移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，925 時(shí)，CO的平衡分壓p(CO)p總96.0%，CO2的平衡分壓p(CO2)p總4%，根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義可知Kp23.04 p總，錯(cuò)誤。4D對(duì)于一個(gè)給定化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)與溫度有關(guān)。5CA項(xiàng)，0至5 min內(nèi)，v(M)1103mol(Lmin)1，v(N)v(M)1103mol(Lmin)1，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，根據(jù)“三段式”：X(g)Y(g)M(g)N(g)初始(molL1) 0.010 0.040 0 0轉(zhuǎn)化(molL1) 0.008 0.008 0.008 0.008平衡(molL1) 0.002 0.032 0.008 0.008K1，B項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)，根據(jù)“三段式”得：X(g)Y(g)M(g)N(g)初始(molL1) 0.020 0.030 0 0轉(zhuǎn)化(molL1) x x x x平衡(molL1) 0.020x 0.030x x x根據(jù)溫度不變，K不變可得1，x0.012X的轉(zhuǎn)化率100%60%，C項(xiàng)正確；由實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，900 時(shí)的平衡常數(shù)應(yīng)小于800 時(shí)的平衡常數(shù)，假設(shè)實(shí)驗(yàn)中K1，則1b0.06綜上所述，900 達(dá)到平衡時(shí)b<0.06，D錯(cuò)誤。6解析(1)由題意知，升溫時(shí)混合氣體的顏色變深，則c(NO2)增大，平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則說(shuō)明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即H>0。由圖中數(shù)據(jù)可知，v(N2O4)0.001 0 molL1s1，K10.36 molL1。(2)c(N2O4)減小，說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，應(yīng)該是溫度升高，即T>100 ，由v(N2O4)計(jì)算出建立新平衡過(guò)程中c(N2O4)減小值，再計(jì)算出新平衡時(shí)c(N2O4)、c(NO2)，代入K的表達(dá)式中計(jì)算求得K2。(3)因?yàn)镹2O4(g)2NO2(g)的逆反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。答案(1)大于0.001 00.36 molL1(2)a.大于反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高b.平衡時(shí)，c(N2O4)0.040 molL10.002 0 molL1s110 s0.020 molL1c(NO2)0.120 molL10.002 0 molL1s110 s20.16 molL1K21.3 molL1(3)逆反應(yīng)對(duì)氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)【一年模擬試題精練】1B能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)并不一定能迅速發(fā)生，A項(xiàng)錯(cuò)誤；應(yīng)將焓變和熵變二者綜合起來(lái)即利用復(fù)合判據(jù)進(jìn)行反應(yīng)自發(fā)性的判斷，C項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)中使用催化劑能改變反應(yīng)的活化能，但不能改變反應(yīng)進(jìn)行的方向，錯(cuò)誤。2D反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的前提條件是反應(yīng)的HTS<0，溫度的變化可能使HTS的符號(hào)發(fā)生變化。對(duì)于A項(xiàng)，H>0，S<0，在任何溫度下，HTS>0，即任何溫度下，反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于B項(xiàng)，H<0，S<0，在較低溫度下，HTS<0，即反應(yīng)溫度不能過(guò)高；對(duì)于C項(xiàng)，H>0，S>0，若使反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行，即HTS<0，必須提高溫度，即反應(yīng)只有在較高溫度時(shí)能自發(fā)進(jìn)行；對(duì)于D項(xiàng)，H<0，S>0，在任何溫度下，HTS<0，即在任何溫度下反應(yīng)均能自發(fā)進(jìn)行。設(shè)平衡時(shí)氣體總的物質(zhì)的量濃度為x mol/L，根據(jù)壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比可得：，即，可知x2.4，從而可知C為固體或液體，D為氣體。故化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K，錯(cuò)誤；B的轉(zhuǎn)化率為100%40%，錯(cuò)誤；該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，平衡向右移動(dòng)，平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變平衡常數(shù)不變，正確；由于C為固體或液體，所以增加C的量，平衡不發(fā)生移動(dòng)，A、B的轉(zhuǎn)化率不變，正確。4B化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式中不能出現(xiàn)固體或純液體，而物質(zhì)C是固體，A錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，平衡時(shí)B減少的物質(zhì)的量是1.6 mol0.50.8 mol，故B的平衡轉(zhuǎn)化率為40%，B正確；化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，增大壓強(qiáng)時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)不變，C錯(cuò)誤；增加B的量，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A的轉(zhuǎn)化率增大，而B(niǎo)的轉(zhuǎn)化率減小，D錯(cuò)誤。5C反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，X的轉(zhuǎn)化率100%80%，A項(xiàng)正確；B項(xiàng)，從表中數(shù)據(jù)可推出其反應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)比例為0.40.50.40.64546，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，增大壓強(qiáng)其平衡常數(shù)不變，但該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，所以增大壓強(qiáng)時(shí)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，D項(xiàng)正確。6D選項(xiàng)A，若生成1 mol Fe，則根據(jù)熱化學(xué)方程式可知，吸收的熱量為a kJ；選項(xiàng)B，升高溫度，平衡正向移動(dòng)；選項(xiàng)C，反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，任何時(shí)刻壓強(qiáng)都不變；選項(xiàng)D，根據(jù)K0.263可知，若c(CO)0.100 molL1，可得c(CO2)0.026 3 molL1。7解析(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)溫度越高化學(xué)平衡常數(shù)越小，說(shuō)明升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)。(2)其他條件不變，升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)。(3)830 時(shí)，若Q<K1，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行。(4)根據(jù)830 時(shí)平衡常數(shù)K1列式計(jì)算得，反應(yīng)開(kāi)始至平衡，轉(zhuǎn)化了2 mol CO，故CO的轉(zhuǎn)化率為50%。(5)根據(jù)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H<0，結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)原理，即可得出提高CO轉(zhuǎn)化率的措施。答案(1)放熱(2)逆向移動(dòng)(3)BC(4)50%(5)增加H2O(g)的量、降低反應(yīng)溫度、及時(shí)分離出CO2和H2等