高三一轮73.docx

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高三一轮73

必考部分第七章第3讲

（本栏目内容在学生用书中以独立形式分册装订！

）

（40分钟　100分）

一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分）

1．在298K、101.325kPa时发生下列反应：

①2H2（g）＋O2（g）===2H2O（l）

②CaO（s）＋CO2（g）===CaCO3（s）

其熵变分别为ΔS1和ΔS2，则下列情况中正确的是（　　）

A．ΔS1>0，ΔS2>0　　　　　B．ΔS1<0，ΔS2<0

C．ΔS1<0，ΔS2>0D．ΔS1>0，ΔS2<0

解析：

　固体、液体、气体的熵逐渐增大

①气＋气―→液，ΔS1<0

②固＋气―→固，ΔS2<0。

答案：

　B

2．下列说法正确的是（　　）

A．ΔH<0，ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行

B．NH4HCO3（s）===NH3（g）＋H2O（g）＋CO2（g）　ΔH＝＋185.57kJ·mol－1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向

C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据

D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向

解析：

　ΔH<0、ΔS>0，则ΔG<0，任何温度下反应都能自发进行，A项错误，B项正确；用焓变和熵变判断反应的自发性都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应用复合判据，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D项错误。

答案：

　B

3．（2012·渭南质检）反应①Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）的平衡常数为K1；反应②Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g）的平衡常数为K2。

在不同温度时K1、K2的值如下表。

温度（K）

K1

K2

973

1.47

2.38

1173

2.15

1.67

下列说法正确的是（　　）

A．反应①是放热反应

B．反应②是放热反应

C．反应②在973K时增大压强，K2增大

D．在常温下反应①一定能自发进行

解析：

　A项，由表格数据可知，反应①升温，平衡常数增大，则正反应是吸热反应；B项，反应②升温，化学平衡常数减小，则正反应是放热反应，正确；C项，反应②增大压强，化学平衡不移动，K2不变；D项，由于反应①是吸热反应，ΔH>0，ΔS＝0，则反应不能自发进行。

答案：

　B

4．某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数K＝

，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加。

下列说法中正确的是（　　）

A．增大c（A）、c（B），K增大

B．降低温度，正反应速率增大

C．该反应的焓变为负值

D．该反应的化学方程式为：

2E（g）＋F（g）A（g）＋2B（g）

解析：

　A项，平衡常数K只随温度变化，不随浓度变化，故不正确；B项，降低温度，正、逆反应速率均减小，不正确；C项，降温，F浓度增大，表明平衡逆向移动，正反应是吸热反应，则焓变为正值，不正确；D项，根据化学平衡常数表达式可知A、B是生成物，E、F为反应物，且对应指数为其化学方程式前的计量数，正确。

答案：

　D

5.

（2012·东莞质检）I2在KI溶液中存在下列平衡：

I2（aq）＋I－（aq）I3－（aq）某I2、KI混合溶液中，I3－的物质的量浓度c（I3－）与温度T的关系如图所示（曲线上任何一点都表示平衡状态）。

下列说法正确的是（双选）（　　）

A．反应I2（aq）＋I－（aq）I3－（aq）的ΔH>0

B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1>K2

C．若反应进行到状态D时，一定有v正>v逆

D．状态A与状态B相比，状态A的c（I2）大

解析：

　A项，由图象知，升温，I3－浓度减小，说明正反应是放热反应，则ΔH<0；B项，升温，平衡左移，平衡常数减小，即K1>K2，正确；C项，反应进行到状态D时，在T1温度下，I3－浓度要增大，反应向正反应方向进行，则一定有v正>v逆，正确；D项，状态B的温度高，从A到B平衡逆向移动，则状态B的c（I2）大。

答案：

　BC

6．某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：

3A（g）＋2B（g）4C（s）＋2D（g），反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，则下列说法正确的是（　　）

A．该反应的化学平衡常数表达式是K＝

B．此时，B的平衡转化率是40%

C．增大该体系的压强，化学平衡常数值大

D．增加B，B的平衡转化率增大

解析：

　化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物质C是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时减少的B物质的量是1.6mol×0.5＝0.8mol，所以B的转化率为40%，B正确；增大压强时平衡常数不变，平衡常数只与温度有关，C错误；增加B后平衡右移，A的转化率增大，而B的转化率减小，D错误。

答案：

　B

7．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：

aA（g）＋B（g）C（g）＋D（g），5min后达到平衡。

已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（　　）

A．a＝3B．a＝2

C．B的转化率为40%D．B的转化率为60%

解析：

　温度不变，扩大容器体积（相当于减小压强）时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A错误，B错误；设达平衡时，B的改变量为xmol，则A、B、C、D的平衡量分别为（2－x）mol、（3－x）mol、xmol、xmol，设容器体积为1L，则平衡常数K＝1＝

，解得：

x＝1.2，B的转化率为1.2÷3＝40%，所以C正确，D错误。

答案：

　C

8．（2012·淮阴质检）已知某温度下，下列两个反应的平衡常数分别为K1和K2：

2NiO（s）2Ni（s）＋O2（g），2CO（g）＋O2（g）2CO2（g）。

则NiO（s）＋CO（g）Ni（s）＋CO2（g）的平衡常数K为（　　）

A．1/2（K1＋K2）　　　　　　　B．K1K2

C.

D.

解析：

　因为K1＝c（O2），K2＝

，所以K＝

＝

。

答案：

　D

9．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝

，在不同的温度下该反应的平衡常数值分别为：

t℃

700

800

830

1000

1200

K

1.67

1.11

1.00

0.60

0.38

下列有关叙述不正确的是（　　）

A．该反应的化学方程式是：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）

B．上述反应的正反应是放热反应

C．如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1mol,5min后温度升高到830℃，此时测得CO2为0.4mol时，该反应为平衡状态

D．某温度下，如果平衡浓度符合下列关系式：

＝

，判断此时的温度是1000℃

解析：

　根据平衡常数表达式知CO、H2O（g）为反应物，CO2和H2为生成物，且各物质的化学计量数均为1，A项对；由表中数据知升高温度K值减小，故正反应为放热反应，B项对；C项中5min时CO2、H2、CO、H2O（g）的物质的量分别为0.4mol、0.4mol、0.6mol、0.6mol，Qc＝

＝

＝

代入K＝

＝0.60，对应温度为1000℃。

答案：

　C

10．（2010·北京高考）某温度下，H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g）的平衡常数K＝

。

该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如下表所示：

起始浓度

甲

乙

丙

c（H2）/mol/L

0.010

0.020

0.020

c（CO2）/mol/L

0.010

0.010

0.020

下列判断不正确的是（　　）

A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%

B．平衡时，甲中和丙中CO2的转化率均是60%

C．平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.012mol/L

D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

解析：

　设平衡时甲中CO2的转化浓度为xmol/L，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为（0.01－x）mol/L、（0.01－x）mol/L、xmol/L、xmol/L，根据平衡常数K＝

＝

，解得x＝0.006，则甲中CO2的转化率为

×100%＝60%，由于乙相对于甲增大了c（H2），因此CO2的转化率增大，A项正确；设平衡时丙中CO2的转化浓度为ymol/L，则平衡时H2、CO2、H2O、CO的浓度分别为（0.02－y）mol/L、（0.02－y）mol/L、ymol/L、ymol/L，根据平衡常数K＝

＝

，解得y＝0.012，则丙中CO2的转化率为

×100%＝60%，B项正确；平衡时甲中c（CO2）＝0.01－0.006＝0.004（mol/L），丙中c（CO2）＝0.02－0.012＝0.008（mol/L），C项错误；反应开始时，丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。

答案：

　C

二、非选择题（本题包括5小题，共60分）

11．（14分）（2012·十堰质检）在一定温度下将3molCO2和2molH2混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：

CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）

（1）该反应的化学平衡常数表达式K＝________。

（2）已知在700℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）的平衡常数K2＝________，反应

CO2（g）＋

H2（g）

CO（g）＋

H2O（g）的平衡常数K3＝________。

（3）已知在1000℃时，该反应的平衡常数K4为1.0，则该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。

（4）能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。

（填编号）

A．容器中压强不变

B．c（CO2）＝c（CO）

C．生成amolCO2的同时消耗amolH2

D．混合气体的平均相对分子质量不变

（5）在1000℃下，某时刻CO2的物质的量为2.0mol，则此时v（正）________v（逆）（填“>”“＝”或“<”）。

该温度下反应达到平衡时，CO2的转化率为________。

解析：

（2）K2＝

，K3＝K

1。

（3）升高温度，平衡常数增大，说明平衡向正反应方向移动即正反应是一个吸热反应。

（4）因为该反应为反应前后气体体积不变的反应，所以压强不变，平均相对分子质量不变，均不能说明达到平衡状态，A、D错；选项B中CO2和CO的浓度相等，不能说明其浓度不再变化，故B错；生成CO2代表逆反应，消耗H2代表正反应，且比值等于反应方程式中的化学计量数之比，选项C正确。

（5）CO2的物质的量为2.0mol时，H2为1mol，CO为1mol，H2O（g）为1mol，其浓度分别为：

1mol/L、0.5mol/L、0.5mol/L、0.5mol/L，则Q＝

＝

<1，该反应向正反应方向进行，v（正）>v（逆）。

起始时，c（CO2）＝

＝1.5mol·L－1

c（H2）＝

＝1mol·L－1

设达平衡时，CO的浓度为x

　　　　　　　　　CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）

起始浓度（mol·L－1）1.5100

转化浓度（mol·L－1）xxxx

平衡浓度（mol·L－1）1.5－x1－xxx

K＝

＝

＝1，

解得：

x＝0.6mol·L－1

所以，α（CO2）＝

×100%＝40%

答案：

（1）

（2）1.67　0.77

（3）吸热　（4）C　（5）>　40%

12．（10分）2007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德·埃特尔，以表彰他在表面化学研究领域做出的开拓性贡献。

（1）有人认为：

该研究可以提高合成氨反应在铁催化剂表面进行的效率，从而提高原料的转化率。

你是否认同他的观点________（填“是”或“否”）。

理由是________________________________________________________。

（2）合成氨反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g），在某温度时，K＝0.4。

①若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态（在后面空白处填“向左进行”、“向右进行”或“已经达平衡状态”）。

（A）c（N2）＝c（H2）＝1mol·L－1，c（NH3）＝0.5mol·L－1，________可以达到平衡。

（B）c（N2）＝0.3mol·L－1，c（H2）＝0.1mol·L－1，c（NH3）＝0.03mol·L－1，________可以达到平衡。

②若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2，则正反应为________反应。

解析：

（1）催化剂可提高化学反应速率，不能使化学平衡移动，即不能提高原料的转化率。

（2）①（A）Qc＝

＝

＝0.25

同理：

（B）Qc＝

＝3>K，故反应向左进行，可以达到平衡。

②升高温度再达到化学平衡时，K＝0.2<0.4，据K＝

知，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。

答案：

（1）否　催化剂只提高化学反应速率，不能改变化学反应的限度

（2）①（A）向右进行　（B）向左进行　②放热

13．（14分）已知CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）的平衡常数随温度变化如下表：

t/℃

700

800

850

1000

1200

K

2.6

1.7

1.0

0.9

0.6

请回答下列问题：

（1）上述正向反应是________反应（选填“放热”或“吸热”）。

（2）若达平衡后降温，则平衡向________移动，CO2转化率________，正反应速率________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）在850℃发生上述反应，以表中的物质的量投入恒容反应器中，其中向正反应方向进行的有________（选填A、B、C、D、E）

A

B

C

D

E

n（CO2）

3

1

0

1

1

n（H2）

2

1

0

1

2

n（CO）

1

2

3

0.5

3

n（H2O）

5

2

3

2

1

（4）在850℃时，可逆反应：

CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），在该容器内各物质的浓度变化如下：

时间/min

CO2（mol/L）

H2（mol/L）

CO（mol/L）

H2O（mol/L）

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0.062

3

c1

c2

c3

c3

4

c1

c2

c3

c3

则3min～4min平衡后c3＝________，CO2的转化率为________。

解析：

（1）由表可知温度升高，K减小，说明温度升高，平衡逆向进行，正反应为放热反应。

（2）平衡后降温，平衡正向移动，K增大，CO2转化率增大，由于降温，正、逆反应速率都减小，但正反应速率大于逆反应速率。

（3）计算各组的浓度商：

QA＝

<1　QB＝

>1

QD＝

＝1　QE＝

>1

由浓度商Q

（4）850℃，K＝1，设CO2的转化量为x由

　　　　　　　CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）

起始浓度（mol/L）0.20.300

转化浓度（mol/L）xxxx

平衡浓度（mol/L）0.2－x0.3－xxx

则平衡常数K＝

＝1

所以x＝0.12，故c3＝0.12，

α（CO2）＝

×100%＝60%。

答案：

（1）放热　

（2）正反应方向　增大　减小

（3）A　（4）0.12　60%

14．（12分）已知可逆反应：

M（g）＋N（g）P（g）＋Q（g）　ΔH>0，请回答下列问题：

（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：

c（M）＝1mol·L－1，c（N）＝2.4mol·L－1；达到平衡后，M的转化率为60%，此时N的转化率为________；

（2）若反应温度升高，M的转化率________（填“增大”“减小”或“不变”）；

（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：

c（M）＝4mol·L－1，c（N）＝amol·L－1；达到平衡后，c（P）＝2mol·L－1，a＝________；

（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：

c（M）＝c（N）＝bmol·L－1，达到平衡后，M的转化率为________。

解析：

（1）　M（g）　　＋　　N（g）　P（g）＋Q（g）

始态1mol/L2.4mol/L00

变化量1mol/L×60%1mol/L×60%

因此N的转化率为：

×100%＝25%

（2）由于该反应的ΔH>0，即该反应为吸热反应，因此升高温度，平衡右移，M的转化率增大。

（3）根据

（1）可求出各平衡浓度：

c（M）＝0.4mol/L　c（N）＝1.8mol/L　c（P）＝0.6mol/L　c（Q）＝0.6mol/L

因此化学平衡常数K＝

＝

＝

由于温度不变，因此K不变，达到平衡后

c（P）＝2mol/L　c（Q）＝2mol/L　c（M）＝2mol/L

c（N）＝（a－2）mol·L－1

K＝

＝

＝

解得a＝6

（4）设M的转化率为x，则达到平衡后各物质的平衡浓度分别为：

c（M）＝b（1－x）mol/L　c（N）＝b（1－x）mol/L

c（P）＝bxmol/L　c（Q）＝bxmol/L

K＝

＝

＝

，解得x＝41%

答案：

（1）25%　

（2）增大　（3）6　（4）41%

15．（10分）850℃时，一氧化碳与水反应，达平衡时平衡常数为1，计算Ⅰ和Ⅱ两种情况时CO的转化率之比。

起始浓度/mol/L

CO

H2O

Ⅰ

1

1

起始浓度/mol/L

CO

H2O

Ⅱ

1

3

解析：

　设CO和H2O的起始浓度分别为amol/L和bmol/L，发生转化的CO是xmol/L。

　　　　　　　CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）

起始浓度（mol/L）ab00

转化浓度（mol/L）xxxx

平衡浓度（mol/L）a－xb－xxx

K＝

把平衡时各浓度代入平衡常数表示式：

＝1　x＝

CO的转化率＝

×100%＝

×100%

两种情况下，CO的转化率分别为

Ⅰ：

×100%＝50%

Ⅱ：

×100%＝75%

两种情况下，CO的转化率的比为

＝1.5。

答案：

　情况Ⅱ中CO的转化率是情况Ⅰ中的1.5倍。