创新设计高考化学大一轮复习江苏专用专题训练 化学反应的方向和限度Word格式文档下载.docx
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0，即在任何温度下反应均能自发进行。
答案 D
2．某温度时，N2＋3H2
2NH3的平衡常数K＝a，则此温度下，NH3
H2＋
N2的平衡常数为
A.
B.
C.
aD.
解析 K＝
＝a，而NH3
N2的平衡常数K′＝
＝a－
＝
。
答案 A
3．在容积可变的密闭容器中，1molN2和4molH2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1mol，所以氮气和氨气转化的物质的量分别为1/3mol和2/3mol，平衡时氮气、氢气和氨气的物质的量分别为2/3mol、3mol、2/3mol，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 C
4．一定条件下，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1molSO2的同时生成1molNO2
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＋SO2
NO＋SO3。
A说明c（NO2）不变，可以作为到达平衡的标志。
r＝
，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 B
5．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．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＝
，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。
6．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。
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＝
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＋H2
CO＋H2O ΔH<
解析 根据平衡常数表达式可推知化学方程式为CO＋H2O
CO2＋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
，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 AB
8．室温下，体积为2L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：
物质
A
B
C
初始浓度/mol·
L－1
0.1
0.2
平衡浓度/mol·
0.05
下列说法中正确的是
A．发生的反应可表示为A＋B
2C
B．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0.1molA、0.1molB、0.2molC时，反应达平衡时，c（A）＝0.05mol·
D．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＋3B
2C，A项错误；
反应达到平衡时，B的转化率＝
＝75%，B项错误；
起始时密闭容器中有0.1molA、0.1molB、0.2molC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。
9．已知：
CO（g）＋H2O（g）
CO2（g）＋H2（g） ΔH＝－41kJ·
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：
容器
编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡过程体系能量的变化
CO
H2O
CO2
H2
①
1
4
放出热量：
32.8kJ
②
热量变化：
Q
下列说法中，不正确的是
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，1molCO完全反应时放出的热量为41kJ，容器①中反应放出的热量为32.8kJ，所以实际反应的CO的物质的量为0.8mol，生成CO2为0.8mol，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0.2mol，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。
10．在300mL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：
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×
104
2
1.9×
10－5
下列说法不正确的是
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×
C．在80℃时，测得某时刻Ni（CO）4、CO的浓度均为0.5mol·
L－1，则此时v正>
v逆
D．80℃达到平衡时，测得n（CO）＝0.3mol，则Ni（CO）4的平衡浓度为2mol·
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Qc＝
＝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1mol·
L－1，由K＝2可计算出Ni（CO）4的平衡浓度为2mol·
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>
0，1100℃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COD．降低温度
（3）8min内，CO的平均反应速率v（CO）＝________mol·
L－1·
min－1。
（4）1100℃时，2L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：
甲
乙
反应物投入量
3molFe、2molCO2
4molFeO、3molCO
CO的浓度（mol·
L－1）
c1
c2
CO2的体积分数
φ1
φ2
体系压强（Pa）
p1
p2
气态反应物的转化率
α1
α2
①下列说法正确的是________。
A．2c1＝3c2B．φ1＝φ2
C．p1<
p2D．α1＝α2
②求c1＝________、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＝
＝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）＝
＝0.0625mol·
（4）由图像可计算平衡常数，K＝
①A项，温度相同，则甲、乙两容器中反应的平衡常数相同，即
，由此可得，c1<
c2,3c1＝2c2，错误；
B项，由于该反应为等体积反应，改变CO或CO2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p1<
p2，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＝
＝2，解得c1≈0.67mol·
L－1。
φ1＝
×
100%≈33.3%。
容器乙中平衡常数K′＝
，c（CO2）＝0.5mol·
则容器乙中的CO的转化率α2＝
答案
（1）
（2）A （3）0.0625 （4）①BC
②0.67mol·
L－1 33.3% 33.3%
12．
（1）反应Fe（s）＋CO2（g）
FeO（s）＋CO（g） ΔH1，平衡常数为K1；
反应Fe（s）＋H2O（g）
FeO（s）＋H2（g） ΔH2，平衡常数为K2
在不同温度时K1、K2的值如下表：
700℃
900℃
K1
1.47
2.15
K2
2.38
1.67
反应CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g） ΔH，平衡常数为K，则ΔH＝________（用ΔH1和ΔH2表示），K＝________（用K1和K2表示），且由上述计算可知，反应CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）是________反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe（s）＋CO2（g）
0，CO2的浓度与时间的关系如图所示：
①该条件下反应的平衡常数为________；
若铁粉足量，CO2的起始浓度为2.0mol·
L－1，则平衡时CO2的浓度为________mol·
②下列措施中能使平衡时
增大的是________（填序号）。
A．升高温度B．增大压强
C．再充入一定量的CO2D．再加入一定量铁粉
解析
（1）目标反应可由上述两个反应相减得到，ΔH＝ΔH1－ΔH2，K＝
，随温度升高，K1增大，K2减小，所以
增大，平衡正向移动，正反应为吸热反应。
（2）由图及反应方程式可知，①平衡时c（CO2）＝0.5mol·
L－1，c（CO）＝1mol·
L－1，则K＝
设平衡时c（CO）＝amol·
L－1，则平衡时c（CO2）＝（2－a）mol·
L－1，则K＝2＝
，解得a＝2/3。
②升高温度，平衡正向移动，A正确。
增大压强，平衡不移动，B错误。
充入一定量的CO2，最终得到的是等效平衡，C错误。
铁粉浓度不影响平衡的移动，D错误。
答案
（1）ΔH1－ΔH2
吸热
（2）①2.0 0.67（或2/3） ②A
13．在100℃时，将0.100molN2O4气体充入1L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据：
时间（s）
20
40
60
c（N2O4）/mol·
0.100
0.050
c3
c4
c（NO2）/mol·
0.000
0.060
0.120
（1）该反应的平衡常数表达式为________；
从表中分析：
c1________c2，c3________c4（填“>
”、“<
”或“＝”）。
（2）在上述条件下，从反应开始直至达到化学平衡时，N2O4的平均反应速率为________mol·
s－1。
（3）达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________（填字母序号）。
A．扩大容器的容积B．再充入一定量的N2O4
C．分离出一定量的NO2D．再充入一定量的He
（4）若在相同条件下，起始时只充入0.080molNO2气体，则达到平衡时NO2气体的转化率为________。
解析
（1）本题的反应方程式为N2O4（g）
2NO2（g），由表中数据可计算出c1＝0.070，c2＝0.100，根据60s和80s时c（NO2）相等可确定在60s时反应已达平衡状态，则有c3＝c4。
（2）由表中数据知，从反应开始直至达到化学平衡，v（NO2）＝0.002mol·
（L·
s）－1，则v（N2O4）＝0.001mol·
s）－1。
（3）选项A和C中改变条件后，c（NO2）减小，选项D中改变条件后，c（NO2）保持不变。
（4）在题设条件下反应N2O4（g）
2NO2（g）的平衡常数K＝
＝0.36。
现充入NO2气体0.080mol，相当于0.040molN2O4，设达平衡时N2O4的浓度变化了xmol·
L－1，则有K＝
＝0.36，解得x＝0.030，即达到平衡时混合气体中有0.06molNO2和0.01molN2O4，所以NO2的转化率为25%。
答案
（1）K＝
<
＝
（2）0.001 （3）B （4）25%
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