1、高考资源网（） 您身边的高考专家第二节 化学反应的方向、限度第1课时 化学平衡 课时作业一、选择题（包括8小题。16小题只有一个选项符合题意，78小题有两个选项符合题意。）1.在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2（g）+I2（g）=2HI（g）已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol-1L时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol-1L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol-1L，则平衡时H2的浓度（mol-1L）是( )A.0.16B.0.08C.0.04 D.0.022.（2009年广州综合）用于净化汽车尾气的反应：2NO（g）+2CO（g）=2CO2（g）+N2（
2、g）,已知该反应速率极慢，570 K时平衡常数为11059。下列说法正确的是( )A.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或COB.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度C.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂D.570 K时该反应正向进行的程度很大，故使用催化剂并无实际意义3.（2008年北京卷）工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiClx（g）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）;H=+Q kJmo-1L（Q0）某温度、压强下，将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应（此条件下为可逆反应），下列叙述正确的是( )A.反应过程中，若增大压强能提高SiClx的转化率B.若
3、反应开始时SiCl4为1 mol,则达平衡时，吸收热量为Q kJC.反应至4 min时，若HCl浓度为0.12 mol-1L，则H2的反应速率为0.03 mol-1LmiN-1D.当反应吸收热量为0.025Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 mol-1L的NaOH溶液恰好反应4.一定条件下，合成氨反应达到平衡时，测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%，与反应前的体积相比，反应后体积缩小的百分率是( )A.16.7% B.20.0%C.80.0% D.83.3%5.（2009年全国卷）下图表示反应X（g）=4Y（g）+Z（g）,H0B.容器中气体的总物质的量E点大于D点C.F点的正反
4、应速率大于逆反应速率D.v（甲醇）=nB/3tB mol/（Lmin）表示500 时以上反应在D点的速率7.（2009年广州调研）工业制硝酸的其中一步反应为氨的氧化，反应方程式为：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）;H=-1025 kJ/mol氧化过程中还伴随有N2O、N2等物质生成。有关该反应的说法正确的是( )A.反应处于平衡状态时，c（NH3）c（O2）=c（NO）c（H2O）B.反应达到平衡后，3v正（NH3）=2v逆（H2O）C.其他条件不变，温度越高，氨的转化率越高D.寻找合适的催化剂是加快反应速率并提高NO产率的有效措施8.（2009年深圳二调）一定条件下
5、在固定容积的密闭容器中充入a mol O2和b mol SO2发生反应：2SO2+O2=2SO3。反应过程中物质的浓度变化如右图所示。下列有关判断正确的是( )A.Y线是表示SO2的浓度变化B.反应在t1时刻达到平衡状态C.平衡状态时，容器中气体密度不再改变D.再往该容器中充入a mol O2和b mol SO2，该条件下重新达到平衡时c（SO3）1.2 mol-1L二、非选择题9.（2010年济南质检）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）,其化学平衡常数K和温度T的关系如下表：T/70080083010001200K0.60.91.01
6、.72.6回答下列问题：（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=_。（2）该反应为_反应（选填“吸热”或“放热”）。（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_。a.容器中压强不变 b.混合气体中c（CO）不变c.v正（H2）=v逆（H2O） d.c（CO2）=c（CO）（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）c（H2）=c（CO）c（H2O），试判断此时的温度为_ 。10.（2009年南京质检）已知化学反应：Fe（s）+CO2（g）=FeO（s）+CO（g）,其平衡常数为K1；化学反应：Fe（s）+H2O（g）=FeO（s）+H2（g）,其平衡常数为K2。在温度973 K和1173
7、K情况下，K1、K2的值分别如下：温度K1K2973 K1.472.381173 K2.151.67（1）通常表格中的数值可以推断：反应是_（填“吸热”或“放热”）反应。（2）现有反应：CO2（g）+H2（g）=CO（g）+H2O（g）,请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3=_。（3）根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系式_。据此关系式及上表数据，也能推断出反应是_（填“吸热”或“放热”）反应，要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施有_（填写序号）。A.缩小反应容器容积 B.扩大反应容器容积C.降低温度 D.升高温度E.使用合适的催化剂 F.设法减少CO
8、的量（4）图甲、乙分别表示反应在t1时刻达到平衡、在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况：图甲中t2时刻发生改变的条件是_ 。图乙中t2时刻发生改变的条件是_ 。11.（2008年宁夏卷）已知可逆反应：M（g）+N（g）=P（g）+Q（g）,H0，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）=1 mol-1L，c（N）=2.4 mol-1L；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）=4 mol-1L，c（N）=a mol-1L；达到平衡后
9、，c（P）=2 mol-1L，a=_；（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c（M）=c（N）=b mol-1L，达到平衡后，M的转化率为_。12.（2009年浙江卷）超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，化学方程式如下：2NO+2CO催化剂2CO2+N2为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表：时间/s012c（NO）mol-1L1.0010-34.5010-42.5010-4c（CO）/mol-1L3.6010-33.0510-32.8510-3时间/s
10、345c（NO）/mol-1L1.5010-41.0010-41.0010-4c（CO）/mol-1L2.7510-32.7010-32.7010-3请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的H_0（填写“”、“”、“=”）。（2）前2 s内的平均反应速率v（N2）=_。（3）在该温度下，反应的平衡常数K=_。（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是_。A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高
11、化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。实验编号T/NO初始浓度mol-1LCO初始浓度/mol-1L催化剂的比表面积/m2g-12801.2010-35.8010-382124350124请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。参考答案：（2)可用K解释。 （3)可用等效平衡解释。 答案:C2.解析:该反应为可逆反应，因此排出的气体中仍有NO和CO，A错；不能确定该反应的热效应，因此升高温度
12、平衡移动的方向不确定，B错；使用催化剂可以缩短反应所需的时间，C正确，D错。 答案:C3.解析:A项，增大压强，平衡向逆反应方向移动，SiCl4的转化率减小；B项，由于此反应为可逆反应，开始时加入1 mol SiCl4，并不能全部转化为Si,所以吸收的热量小于Q kJ;C项，v（H2)=1/2v（HCl) =1/20.12 molL-1/4 min=0.015 molL-1miN-1。D项，当反应吸收热量为0.025Q kJ时，产生n（HCl)=4 mol0.025Q kJ/Q kJ=0.1 mol=n（NaOH)，故恰好反应。 答案:D4.解析:法一：合成氨反应是反应后气体体积减小的反应。按
13、正常思路利用平衡计算方法。设N2、H2起始的物质的量分别为x、y、N2转化的物质的量为z,得出平衡时总的物质的量为（x-z)+（y-3z)+2z=x+y-2z 即生成氨气的物质的量就是气体总的减少的物质的量。 根据2z/x+y-2z=20%z=x+y/12 得体积缩小的百分率为2z/x+y=2x+y/12/x+y=1/616.7% 法二:设平衡时混合气体的体积为V，则氨气为20%V， 则反应前N2和H2体积为V+20%V=120%V=1.2V减小的体积/反应前的体积=0.2V/1.2V100%16.7%。 答案:A5.解析:A项，6 min时反应达到了平衡状态，但正、逆反应并未停止；B项，4的
14、起始浓度为1.0 molL-1，平衡时为0.15 molL-1，浓度变化量为0.85 molL-1，转化率为85%；C项，反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，x的转化率将小于85%；D项，降温正、逆反应速率均减小，但逆反应速率减小的倍数大于正反应速率减小的倍数。 答案:B6.解析:根据平衡常数的公式可得：E点甲醇的浓度比D点要大，所以E点平衡常数比D点平衡常数要大，温度从E点转换为D点，温度升高，但是甲醇的浓度变小，所以该反应为放热反应，H1.2 mol/L,D对。 答案:CD9.解析:（1)根据化学平衡常数的表达式书写要求，即可写出K的表达式。（2)从表中可知，K的值随着温度的升高而逐渐
15、增大，说明正反应是吸热反应。 （3)化学平衡状态的特征是正、逆反应速率相等，各组分的浓度保持不变，以此作为依据可判断反应是否达到平衡状态。应注意的是不能用容器内的压强不变作为平衡与否的判断依据，因为有的反应是气体体积不变的，则反应过程中容器的压强始终保持不变。 （4)根据c（CO2)c（H2)=c（CO)c（H2O)，变形得 K=COH2O/CO2H2=1.0，查表K=1.0时温度为830 。 答案:（1)K=COH2O/CO2H2 （2)吸热 （3)b、c （4)83010.解析:（1)K1（973 K时)0，反应为放热反应H20，即反应为吸热反应；所以升高温度，平衡向正反应方向移动。 （4
16、)从图甲可以看出，t2时刻平衡方向没有移动，变化的是化学反应速率，所以其条件是使用了催化剂；又因为反应是反应前后气体体积不变的反应，所以增大压强，平衡不移动，但因为压强增大，致使体系内物质浓度同等增大，所以反应速率也提高。图乙中t2时刻后，CO2浓度增大，CO浓度减小，所以可以通过使平衡左移来达到，条件可以是降低温度，也可以采用增加水蒸气的量或者减少氢气的量。 答案:（1)吸热 （2)H2OCO/CO2H2 （3)K3=K1/K2吸热D、F （4)加入催化剂或增大体系的压强 降低温度或增加水蒸气的量或减少氢气的量11.解析:（1)N的转化率为1 molL-160%/2.4 molL-1100%
17、=25%。 （2)因为反应H0，是吸热反应，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大。 （3)根据反应 M（g) + N（g) = P（g) + Q（g) 起始浓度（molL-1)： 4 a 0 0 转化浓度（molL-1)： 2 2 2 2 平衡浓度（molL-1)： 2 （a-2) 2 2 根据温度不变，平衡常数不变的特点 K=2 molL-12 molL-1/2 molL-1（a-2) molL-1 =0.6 molL-10.6 molL-1/0.4 molL-11.8 molL-1 得a=6 molL-1。 （4)同理： M（g) + N（g) = P（g) + Q（g) 起
18、始浓度molL-1: b b 0 0 转化浓度molL-1: 2 2 2 2 平衡浓度molL-1： （b-x) （b-x) x x 根据温度不变，平衡常数不变的特点。 K=x2/（b-4)2=0.6 molL-10.6 molL-1/0.4 molL-11.8 molL-1得 4=0.41 b molL-1， （M)=（0.41b/b)100%=41%。 答案:（1)25%（2)增大（3)6（4)41%12.解析:（1)反应自发进行，说明H-TS0，该反应是分子数减小的反应，则S0，故H0;（2)2 s时，c（NO)=7.510-4 molL-1，v（NO)=3.7510-4 molL-1s
19、-1，反应速率比等于方程式化学计量数比，v（N2)=1.87510-4 molL-1s-1，看有效数字的话，应为1.8810-4 molL-1s-1；（3)分析表格中数据可知，第4、5 s时浓度不变已达平衡，平衡浓度：NO为1.0010-4 molL-1、CO为2.7010-3 molL-1，其中c（NO)=9.0010-4 molL-1，即平衡时c（CO2)为:9.0010-4 molL-1，c（N2)为4.5010-4 molL-1，K=c（CO2)2c（N2)/c（NO)2c（CO)2=（9.0010-4)2（4.5010-4)/（1.0010-4)2（2.7010-3)2=5000；（
20、4)提高NO转化率，即平衡右移，A项使用催化剂不影响平衡；正反应放热，降低温度，平衡右移，B错，C对；缩小容器体积，相当于加压，平衡右移，D项也对；（5)设计实验作对比时，必须只有一个变量，据题意与表格可知，与在对比催化剂的比表面积，温度、浓度应与相同，与中催化剂的比表面积相同，温度不同，所以浓度与相同。画图时注意与是催化剂的比表面积不同而导致速率变快，时间短，但不影响平衡，所以浓度与相同；与是温度不同导致速率加快，同时升高温度，平衡左移，平衡时，c（NO)比要大。 答案:（1) （2)1.8810-4 molL-1s-1 （3)5000 （4)CD （5):2801.2010-35.8010-3:1.2010-3 5.8010-3 如下图： - 10 - 版权所有高考资源网