1、1-7-2化学反应的方向和限度(时间：45分钟分值：100分)基 础 巩 固一、选择题1为了探究FeCl3溶液和KI溶液的反应是否存在一定的限度，取5 mL 0.5 molL1 KI溶液，滴加0.1 molL1 FeCl3溶液56滴，充分反应。下列实验操作能验证该反应是否存在限度的是()A再滴加AgNO3溶液，观察是否有黄色沉淀产生B再加入CCl4振荡后，观察下层液体颜色是否变为紫红色C再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生D再加入CCl4振荡后，取上层清液，滴加KSCN溶液，观察溶液是否变成血红色解析发生反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI2
2、，由于KI过量，主要检验是否存在Fe3。答案D2在一定体积的密闭容器中发生下列反应：2NH3(g)CO2(g)CO(NH2)2(l)H2O(g)，其中CO2的起始浓度为1.0 molL1。当反应达到平衡时，测得CO2的转化率大于NH3的转化率，则NH3的起始浓度可能是()A0.5 molL1 B1.0 molL1C1.5 molL1 D3.0 molL1解析设CO2浓度的变化量为x，则NH3浓度的变化量为2x，若CO2的转化率大于NH3，则NH3的起始浓度大于2.0 molL1。答案D3(2011大纲全国卷，8)在容积可变的密闭容器中，2mol N2和8mol H2在一定条件下反应，达到平衡时
3、， H2的转化率为25%，则平衡时氨气的体积分数接近于()A5%B10%C15%D20%解析本题考查了化学平衡的有关计算。N23H22NH3起始(mol)2 80变化(mol)2/3 24/3平衡(mol)4/3 64/3氨气的体积分数为4/3mol(4/364/3)mol2/1315%答案C4已知下列反应的平衡常数：H2(g)S(s)H2S(g)K1S(s)O2(g)SO2(g)K2则反应H2SO2O2H2S的平衡常数为()AK1K2 BK1K2CK1K2 DK1/K2解析由平衡常数的定义可知K1，K2，反应H2SO2O2H2S的平衡常数K，可知KK1/K2。答案D5在25 时，密闭容器中X
4、、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：物质XYZ初始浓度/molL10.10.20.0平衡浓度/molL10.050.050.1下列说法错误的是()A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X3Y2Z，其平衡常数为1 600C增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数解析X浓度变化是0.05 mol/L，所以达到化学平衡时，X的转化率为0.050.1100%50%，选项A正确；Y的浓度变化是0.15 mol/L，Z的浓度变化是0.1 mol/L，故该反应的化学方程式为X3Y2Z，B正确；平衡常数与浓度、压强无关，只与温度有关，故选项C错误，D
5、正确。答案C6在一定温度下，反应H2(g)X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A5% B17%C25% D33%解析根据平衡常数的含义，当方程式改变方向时Kc会变为原来的倒数，故HX(g)H2(g)X2(g)的Kc达到平衡时分解率最大，所以设分解的HX为amol，则生成H2为mol，X2为mol，Kc，a，故最大分解率为17%，选B。答案B7(2011海南高考，双选)对于可逆反应H2(g)I2(g)2HI(g)，在温度一定下由H2(g)和I2(g)开始反应，下列说法正确的是()AH2(g)的
6、消耗速率与HI(g)的生成速率之比为21B反应进行的净速率是正、逆反应速率之差C正、逆反应速率的比值是恒定的D达到平衡时，正、逆反应速率相等解析根据同一反应中不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比，H2(g)的消耗速率与HI(g)的生成速率之比为12，A错；该反应为可逆反应，因此反应进行的净速率是正、逆反应速率之差，B对；正、逆反应速率的比值不恒定，达到平衡时，二者相等，C错，D对。答案BD8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
7、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D9X、Y、Z三种气体，取X和Y按1：1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3：2，则Y的转化率最接近于：()A33% B40% C50% D65%解析已知：X2Y
8、2Z起始： 110转化： a2a2a平衡：1a12a 2a根据题意有：(23a)/2a3/2，a1/3，计算可得出Y的转化率最接近65%。答案D10对可逆反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)下列叙述正确的是()A达到化学平衡时：4v正(O2)5v逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应速率关系是2v正(NH3)3v正(H2O)解析到达化学平衡状态时，对于同一种物质，应有v正v逆，而对于各物质，始终有v(NH3)：v(O2)：v(NO)：v(H2
9、O)4：5：4：6，故A正确，D错误，而B选项在任何时刻均成立，不能确定是否达到平衡状态；C项中，容器体积增加，各物质浓度减小，v正、v逆均减小。答案A二、非选择题 11在T 条件下，向1 L固定体积的密闭容器M中加入2 mol X和1 mol Y，发生如下反应：2X(g)Y(g)aZ(g)W(g)HQ kJmol1(Q0)。当反应达到平衡后，放出的热量为Q1 kJ，物质X的转化率为；若平衡后再升高温度，混合气体的平均相对分子质量减小，则：(1)化学计量数a的值为_。(2)写出该反应平衡常数K的表达式_(a必须用具体的值表示)。(3)下列能证明该反应已达到化学平衡状态的是_。A容器内压强一定B
10、容器内气体的密度一定C容器内Z分子的数目一定D容器内气体的质量一定(4)X的转化率_，Y的平衡浓度为_。(均用含Q、Q1的代数式表示)解析(1)温度升高，平衡逆向移动，混合气体的平均相对分子质量减小，即气体分子数增大，则3a1，故a1。(3)该容器体积固定，体系中各物质均为气体，因此气体的质量和密度始终不变，不能作为平衡标志。(4)100%，X和Y起始时按化学计量数充入，则转化率相同，Y的平衡浓度为1 mol/L(1)。答案(1)1(2)(3)AC(4)100%(1)mol/L12(2012重庆理综，29节选)尿素CO(NH2)2是首个由无机物人工合成的有机物。(1)工业上尿素由CO2和NH3
11、在一定条件下合成，其反应方程式为_。(2)当氨碳比4时，CO2的转化率随时间的变化关系如图所示。A点的逆反应速率v逆(CO2)_B点的正反应速率v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为_。解析(1)根据所学知识不难写出CO2和NH3合成CO(NH2)2的化学方程式为：2NH3CO2CO(NH2)2H2O。(2)由CO2的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态，反应仍将继续正向进行，故v逆(CO2)小于B点平衡时的化学反应速率设CO2的初始物质的量为a，则NH3的初始物质的量为4a2NH3CO2CO(NH2)2H2O起始/mol4aa转化/mol1.2a
12、 0.6a平衡/mol2.8a0.4a平衡时NH3转化率为：100%30%答案(1)2NH3CO2CO(NH2)2H2O(2)小于30%13(2012北京西城二模)活性炭可用于处理大气污染物NO。在1 L密闭容器中加入NO和活性炭(无杂质)，生成气体E和F。当温度分别在T1和T2时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：物质n/molT/活性炭NOEF初始2.0300.10000T12.0000.0400.0300.030T22.0050.0500.0250.025(1)请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：_。(2)上述反应在T1时的平衡常数为K1，在T2时的平衡常数为K2。计算K1
13、_。根据上述信息判断，T1和T2的关系是_(填序号)aT1T2 bT1p1B图可能是不同压强对反应的影响，且p1p2C图可能是不同温度对反应的影响，且T1T2D图可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能12(3)将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气，化学方程式为：C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)H131.3 kJmol1，S133.7 JK1mol1该反应在常温下能否自发进行？_(填“能”或“不能”)。解析(1)K7.32103(2)压强越大，(NH3)越大，A错误。改变压强，(NH3)改变，B错误。温度越高，(NH3)越小，C错误。催化剂增大速率，缩短达到平衡的时间，平衡不
14、移动，D正确。(3)HTS131.3 kJmol1298 K0.1337 kJK1mol191.15 kJmol10，所以不能自发进行。答案(1)7.32103(2)D(3)不能14(2011浙江理综)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH2COONH4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)CO2(g)实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.78.312.01
15、7.124.0平衡气体总浓度/molL12.41033.41034.81036.81039.4103可以判断该分解反应已经达到平衡的是_。A2v(NH3)v(CO2)B密闭容器中总压强不变C密闭容器中混合气体的密度不变D密闭容器中氨气的体积分数不变根据表中数据，列式计算25.0时的分解平衡常数：_。取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量是_(填“增加”，“减少”或“不变”)。氨基甲酸铵分解反应的焓变H_O(填“”、“”或“”)，熵变S_0(填“”、“”或“”)。(2)已知：NH2COONH42H2ONH4H
16、CO3NH3H2O该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO)随时间的变化趋势如图所示。计算25.0时，06min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率：_。解析化学平衡的根本标志有两个：其一是正、逆反应速率相等；其二是各物质的质量、浓度、物质的量分数等均恒定不变。A项没有指明正、逆反应这一属性，并且两种速率比值也搞反了；B、C两项都体现了混合气体的质量、浓度等恒定不变，也即正、逆反应速率相等了，所以正确；D项所叙述的情形，无论平衡与否都存在着，故为非平衡标志。25时的平衡常数Kc2(NH3)/c(CO2)(4.8103molL12/3)2(4.8103molL11/3)1.6108mol3L3。压缩容器，会使平衡向左移动，固体质量增加。分析表中数据得到，升温会使气体浓度增大，即升温可使平衡右移。那么根据勒夏特列原理，向右的方向必然是吸热的方向，所以H0。另一方面，由题意知该反应常温下能自发进行，因此一定要满足HTS0。(2)v(NH2COOH)(2.21.9)molL16 min0.05 molL1min1答案(1)BCKc2(NH3)c(CO2)(c)2(c)(4.8103 molL1)1.6108(molL1)3增加(2) 0.05 molL1min1