1、课时提能演练(二十二) (45分钟100分)一、选择题(本题包括10小题，每小题6分，共60分)1.(2012银川模拟)下列关于能量判据和熵判据的说法中，不正确的是()A.放热的自发过程可能是熵减小的过程，吸热的自发过程一定为熵增加的过程B.由能量判据和熵判据组合成的复合判据，将更适合于所有的过程C.在室温下碳酸钙的分解反应不能自发进行，但同样是这个吸热反应在较高温度(1 200 K)下则能自发进行D.放热过程(H0)或熵增加(S0)的过程一定是自发的2.下列叙述中能肯定某一可逆反应达到平衡状态的是()A.某固体物质的浓度没有改变B.正逆反应速率相等C.各物质的浓度之比等于其方程式中化学计量数
2、之比D.用各物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比3.(2012郑州模拟)下列有关平衡常数的说法中，正确的是()A.改变条件，反应物的转化率增大，平衡常数也一定增大B.反应2NO2(g)N2O4(g)H0，升高温度，该反应平衡常数增大C.对于给定可逆反应，温度一定时，其正、逆反应的平衡常数相等D.平衡常数为K的反应，化学方程式为CO2H2COH2O4.某温度下，对于反应N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H92.4 kJ/mol。N2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.将1 mol氮气、3 mol氢气，置于1 L密闭容器中发生反应，放出的热量为92.
3、4 kJB.平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)K(B)C.上述反应在达到平衡后，增大压强，H2的转化率增大D.升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明逆反应速率增大，正反应速率减小5.在温度为T，压强为p时，反应2NO2(g) N2O4(g)H0。在密闭容器中达到平衡，若只把反应体系温度升高10 ，达到新平衡时()A.体系温度为T10 B.体系温度比T10 低些C.二氧化氮含量减少D.四氧化二氮含量增加6.(2012枣庄模拟)氨的催化氧化4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)HQ kJmol1，是工业制硝酸的重要反应。一定条件下将4 mol NH3、5 mol O2混合于固定体
4、积为2 L的密闭容器中，反应经10 s达平衡，测得NO浓度为0.8 molL1。下列判断正确的是()A.以O2浓度变化表示的反应速率是0.064 molL1s1B.达平衡时，NH3的转化率为20%C.若升高温度时减小，则Q1C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y0到Y0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的19.(预测题)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/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38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
5、)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1 mol，5 min后温度升高到830 ，此时测得CO2为0.4 mol 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1 000 10.(易错题)同时向五个温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，分别加入等量的原料气(SO2和O2)，发生反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0。(1)下列措施中能使平衡时CO/CO2增大的是。A.升高温度 B.增大压强C.充入一定量氮气 D.再加入一些铁粉(2)反应达到平衡后，若保持容器体积不变时，再通入一定量的CO2，使CO2
6、的浓度成为原来的2倍，则CO2的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)。.工业合成氨反应原理为：N2(g)3H2(g)2NH3(g)。实验室模拟化工生产，控制起始浓度均为c(N2)1.50 molL1、c(H2)2.50 molL1，分别在三种不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如图。请回答下列问题：(1)反应物的转化率实验比实验(填“大”、“小”或“相同”)。(2)与实验比较，实验改变的条件为，判断依据是_。13.(15分)(探究题)如图表示某温度时，反应N2O4(g) 2NO2(g)在前110 s内的反应进行情况，请根据图像回答下列问题。(1)该可逆反应达到平衡的时间段为。(2)反应
7、进行到70 s时，改变的条件可能是_(填字母，下同)，反应进行到90 s时，改变的条件可能是。A.加入催化剂 B.扩大容器体积C.升高温度 D.增大N2O4的浓度(3)90 s后若维持容器的体积不变平衡移动的方向为(填“正反应”、“逆反应”或“不移动”)，此时N2O4的转化率(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)请在图中画出反应物N2O4在070秒时的浓度变化曲线。答案解析1. 【解析】选D。放热的自发过程可能是熵减小的过程，如铁生锈、氢气燃烧等；吸热的自发过程应为熵增加的过程，否则就无法进行，故A项正确；很多情况下，简单地只用其中一个判据判断同一个反应，可能会出现相反的判断结果，所以应兼
8、顾两个判据，B项正确、D项错误；有些吸热反应在室温条件下不能自发进行，但在较高温度下则能自发进行，所以C项正确。2. 【解析】选B。固体物质的浓度是一定值，无法用其浓度来判断是否达到平衡，即A不正确；正逆反应速率相等是可逆反应达到平衡的直接标志，即B正确；各物质的浓度不再发生变化，可逆反应才达到平衡，浓度之比与其化学计量数之比是否相等不是判断平衡的标志，即C不正确；任何情况下都有反应速率之比等于相应的化学计量数之比，即D不能判断其是否达到平衡状态。3.【解析】选D。平衡常数只与温度有关，故A错；对B中的反应来说，升高温度平衡逆向移动，平衡常数要减小，故B错；正、逆反应的平衡常数互为倒数关系，故
9、C错。4. 【解析】选C。因为该反应为可逆反应，加入1 mol N2、3 mol H2，两者不可能完全反应生成NH3，所以放出的热量小于92.4 kJ，A错；从状态A到状态B的过程中，改变的是压强， 温度没有改变，所以平衡常数不变， B错；因为该反应是气体体积减小的反应，增大压强平衡向正反应方向移动，H2的转化率增大，C对；升高温度，正、逆反应速率都增大，D错。5. 【解析】选B。把容器内的温度升高10 ，平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，容器内的温度降低，所以温度低于T10 ，A错、B对；平衡向逆反应方向移动，NO2的含量增加，N2O4的含量减少，C错、D错。6.【解析】选C。v(O2
10、)v(NO)0.1 molL1s1，故A错误；NH3的转化率100%40% ，故B错误；升高温度时减小，说明升温平衡逆向移动，则正反应为放热反应，Q0，故C正确；体积变为原来的2倍，若不考虑平衡移动，则NO浓度变为0.4 molL1 ，但体积变大即压强减小，所以平衡正向移动，故平衡时c(NO)0.4 molL1 ，故D错误。7. 【解析】选B。反应一直在升高温度，T2时反应物A的浓度最小，生成物C的浓度最大，故T2为化学平衡状态，T2前为化学平衡的建立，T2后为化学平衡的移动。从图看，升温化学平衡逆向移动，正反应为放热反应。8.【解析】选D。准确理解图像中曲线a、b的含义，是解题的关键。根据“
11、先拐先平”原则，b曲线对应的温度为20 ，温度越高反应速率越快，达到平衡越早，b早达到平衡，表示b为20 下的曲线，A项错误；从图像易知，20 min 时b曲线反应速率快，即20 下反应速率快，B项错误；由图示可知温度越高反应物的转化分数越小，即平衡转化率越低，C项错误；由图示，66 min时两个温度下转化分数相同，则生成的CH3COCH2COH(CH3)2物质的量相同，D项正确。9.【解析】选C。根据平衡常数表达式知CO、H2O(g)为反应物，CO2和H2为生成物，且各物质的系数均为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5 min时CO2、H2、CO、H
12、2O(g)的物质的量分别为0.4 mol、0.4 mol、0.6 mol、0.6 mol，QcK1.00，故此时反应向生成CO2的方向进行，该项错；D项中将题给关系变形为代入K0.60，对应温度为1 000 。10.【解题指南】解答该题应该注意以下三点：(1)图像上的点分别为五个容器内的反应物转化率对应点。(2)在五个不同容器内的可能情况为：都没有达到平衡、早都达到平衡、有的达到平衡有的未达到平衡。(3)达到平衡，温度越高，转化率越低。【解析】选D。因为五个容器的体积相同，温度不同，则温度高的反应速率快，温度低的反应速率慢，温度高的反应先达到平衡状态。在容器中发生反应可能存在的情况有下列几种：
13、(1)五个容器中都没有达到平衡状态。则温度高的反应速率快，SO2的转化率高，B项符合。(2)五个容器中早已达到平衡，则升高温度平衡向逆反应方向移动，温度越高，平衡向逆反应方向进行的程度越大，SO2的转化率越小，C项符合。(3)五个容器中有的已经达到平衡， 有的没有达到平衡。则温度低的没有达到平衡，温度高的早已经达到平衡。没有达到平衡的温度越高，SO2的转化率越高，达到平衡的，温度越高，SO2的转化率越低，A项符合。只有D项与题意不符。【误区警示】首次做该题时，错题率较高。主要是存在下面几个问题：(1)曲线上的五个点不是代表一个容器内的SO2转化率随温度的变化情况，而是五个温度不同的容器在同一时
14、间测得的转化率情况。(2)对于五个容器内进行的可能反应情况不会进行分类讨论分析。11. 【解析】.根据化学平衡常数的定义，找出反应物、生成物以及系数，写出方程式C(s)H2O(g)CO(g)H2 (g)。变量可以作为平衡状态的判断依据，而恒量不可以。由反应C(s)H2O(g)CO(g)H2 (g)可知，生成物的平均相对分子质量一定为15，故随着反应的进行，容器中气体的平均相对分子质量减小，故A正确；随着反应的进行，气体的质量增加，而体积不变，则密度增大，故C正确；v正(H2O)v逆(H2)符合“一正一逆”且之比等于方程式的系数比，故B正确；容器中的总质量不随时间的变化而变化，故D错；消耗n m
15、ol H2的同时消耗n mol CO均为逆反应速率，不能判断该反应一定达到化学平衡状态，故E错。.根据化学反应速率定义可得v(H2)0.03/(t2t1) molL1s1。Fe为固体，加入2 mol Fe，则平衡不移动。根据方程式3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2，K，设继续通入1 mol H2O(g) 再次达到平衡后转化的H2为x mol，K，则 ，x0.7 mol。由图像可知，条件改变之后逆反应速率增大了，故改变的条件可以是使用了催化剂、升高温度或增大H2的浓度。答案：.(1)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)(2)A、B、C.(1)0.03/(t2t1) molL1s
16、1(2) 不0.7(3)使用了催化剂升高了温度增大了H2的浓度(任答2项)12. 【解题指南】解答该题要注意以下三点：(1)根据CO与CO2的浓度比值关系得出平衡移动的方向，然后再进行判断。(2)增大反应物的浓度，反应物的转化率不一定减小；转化率等于转化浓度比起始浓度。(3)反应前后气体体积不相等的反应，起始状态相同，达到平衡状态相同，反应时间不同，改变的条件只能是使用催化剂。【解析】.(1)使平衡时CO/CO2增大，则需要使平衡向正反应方向移动，CO2的浓度减小，CO的浓度增大， 比值增大。反应为吸热反应，升高温度平衡向正反应方向进行，A对；反应前后气体的物质的量不变，增大压强平衡不移动，B
17、错；充入N2对平衡没有影响，C错；铁粉的量的多少对平衡没有影响，D错。(2)增大CO2的浓度，反应物中只有CO2为气体，且反应前后气体体积相等。相当于增大压强，平衡不发生移动，CO2的转化率不变。.(1)由图像可知，实验中达到平衡时N2的浓度为1.00 molL1，实验中达到平衡时N2的浓度为0.75 molL1，所以实验中N2的转化率大。(2)实验与实验平衡时N2的浓度相同，只是达到平衡所用的时间不同，所以改变的条件为使用催化剂。答案：.(1)A(2)不变.(1)小(2)使用催化剂实验与实验平衡状态相同，而实验达到平衡所需时间短【方法技巧】图像法巧解转化率问题该题中增大CO2的浓度CO2的转
18、化率如何变化可以利用等效平衡的原理来解释。过程如下：假设开始时CO2的物质的量为a mol，再次加入CO2的物质的量为a mol，容器的体积不变都为V L。(1)加入a mol CO2达到平衡。(2)在2 L容器中加入2a mol CO2，则两容器中压强、浓度、温度都相同，CO2的转化率相同，然后将2V L压缩成V L，因为反应前后气体的体积不变，所以平衡不移动，CO2的转化率不变。13. 【解析】(1)由图像可知反应达到平衡的时间段为6070 s、8090 s和100110 s。(2)反应进行到70 s时改变某一条件，可以看出NO2的浓度迅速从0.120 molL1减小到0.060 molL
19、1，N2O4的浓度从0.040 molL1减小到0.020 molL1，两者的浓度都减小到原来的1/2，说明改变的条件为增大容器的体积为原来的2倍或减小压强为原来的1/2；90 s时突然改变某一条件可以看出NO2的浓度瞬间没有改变，但是N2O4的浓度瞬间增大，说明改变的条件是增大了N2O4的浓度。(3)根据(2)可知，90 s后平衡向正反应方向移动；增大N2O4的浓度，在恒容容器中相当于增大压强，则N2O4的转化率减小。(4)从图像可知，NO2为反应物，N2O4为生成物。60 s达到平衡时NO2的浓度增大了0.120 molL1，说明N2O4反应过程中浓度减少了0.060 molL1，因为已知在70 s时N2O4的浓度为0.040 molL1，所以N2O4的起始浓度为0.040 molL10.060 molL10.100 molL1。答案：(1)6070 s、8090 s、100110 s(2)B、D(3)正反应减小(4)