第7章 第1节 专题训练及解析

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1、1 专题训练及解析 1 下列说法正确的是 A 凡是放热反应都是自发的 凡是吸热反应都是非自发的 B 自发反应一定是熵增大 非自发反应一定是熵减小或不变 C 自发反应在恰当条件下才能实现 D 自发反应在任何条件下都能实现 解析 选 C 反应是否自发进行受反应的焓变和熵变的共同制约 而选项 A 只描述了反应 热 即焓变 选项 B 只描述了熵变 故选项 A B 错 反应自发进行是有条件的 如在一定 的温度和压强下 故选项 C 正确 D 错 2 2012 宁夏石嘴山毕业班四校联考 在密闭容器中进行如下反应 X2 g Y2 g 2Z g 已知 X2 Y2 Z 的起始浓度分别为 0 1 mol L 0 3

2、 mol L 0 2 mol L 在一定条件下 当反 应达到平衡时 各物质的浓度有可能是 A Z 为 0 3 mol L B Y2为 0 4 mol L C X2为 0 2 mol L D Z 为 0 4 mol L 解析 选 A 根据可逆反应的特点之一 反应不能进行到底 反应物与生成物共存 判断 0 2 mol L c X2 0 mol L 0 4 mol L c Y2 0 2 mol L 0 4 mol L c Z 0 对照选项 A 正 确 3 一定条件下反应 A2 g B2 g 2AB g 达到平衡状态的标志是 A 2v 正 A2 v 逆 AB B 容器内的总压强不随时间而变化 C 单位

3、时间内生成 n mol AB 的同时 生成 n mol 的 B2 D A2 B2 AB 的反应速率比为 2 2 1 的状态 解析 选 A 2v 正 A2 v 正 AB v 逆 AB 说明可逆反应已达平衡状态 A 项正确 由于 v g 0 容器容积不变 压强也不变 B 项不正确 C 项说明 v 正 v 逆 C 项不 1 2 符合题意 反应速率比没有指明正 逆 D 项不正确 4 在一定温度不同压强 P1 P2 下 可逆反应 2X g 2Y g Z g 中 生成物 Z 在反应混 合物中的体积分数 与反应时间 t 的关系有以下图示 正确的是 解析 选 B 因为 P1 P2 所以 P2时先达平衡 即先出

4、现拐点 因此判断 A C 两项不正 确 根据可逆反应特点 v g 0 增大压强时 P2 生成物 Z 的 值减小 判断 D 项错误 2 5 向绝热恒容密闭容器中通入N2和H2 在一定条件下使反应N2 g 3H2 g 2NH3 g H 0 达到平衡 n NH3 和 n H2 随时间变化的关系如图所示 下列有关叙述正确的是 A c 点表示 NH3生成速率与 NH3分解速率相同 B c 点和 e 点时反应的平衡常数相同 C N2的转化率 b a D d 点时 c N2 c H2 c NH3 1 3 2 解析 选 C c 点只表示 n NH3 n H2 不表示已达平衡 A 项不正确 c 点时容器内的温

5、度不如 e 点时容积内温度高 平衡常数肯定不相同 B 项不正确 可逆反应进行的程度 a 点 时不如 b 点时大 C 项正确 没有指明通入 N2和 H2的物质的量之比 无法判断 c N2 c H2 更无法判断 c NH3 D 项不正确 6 已知 反应 Fe s CO2 g FeO s CO g 的平衡常数为 K1 反应 Fe s H2O g FeO s H2 g 的平衡常数为 K2 不同温度下 K1 K2的值如表中所示 温度 K1 K2 973 K 1 47 2 38 1173 K 2 15 1 67 1 从表中数据可以推断 反应 是 填 吸 或 放 热反应 2 现有反应 CO2 g H2 g

6、CO g H2O g 写出该反应的平衡常数 K3的数学表达 式 3 根据反应 与 可推导出 K1 K2与 K3之间的关系式 据此关系式及表中数据 也能推 断出反应 是吸热反应还是放热反应 欲使反应 在一定条件下建立的平衡向正反应方向移 动 可采用的措施有 填序号 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 的量 解析 1 反应 的平衡常数随温度的升高而增大 说明温度的升高 平衡正向移动 反应 的正反应为吸热反应 2 K1 K2 故 K3 K1 K2 c CO c CO2 c H2 c H2 O c CO c H2 O c C

7、O2 c H2 3 973 K 时 K3 0 62 而 1173 K K3 1 29 反应 的平衡常数随 K1 K2 1 47 2 38 K1 K2 2 15 1 67 温度升高而增大 故反应 的正反应为吸热反应 升高温度 可使平衡正向移动 由于该反 应前后气体分子数不变 改变容器体积 不能使平衡发生移动 使用催化剂也不能使平衡发 生移动 减少生成物的量 能使平衡正向移动 答案 1 吸 2 K3 3 DF K1 K2 c CO c H2 O c CO2 c H2 1 2011 高考江苏卷 700 时 向容积为 2 L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O 发生 反应 CO g H2O g

8、 CO2 g H2 g 反应过程中测定的部分数据见下表 表中 t2 t1 反应时间 min n CO mol n H2O mol 0 1 20 0 60 t1 0 80 t2 0 20 下列说法正确的是 双选 3 A 反应在 t1 min 内的平均速率为 v H2 0 40 t1 mol L 1 min 1 B 保持其他条件不变 起始时向容器中充入0 60 mol CO和1 20 mol H2O 到达平衡时n CO2 0 40 mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20 mol H2O 与原平衡相比 达到新平衡时 CO 转化率增大 H2O 的体积分数增大 D 温度升至 800

9、上述反应平衡常数为 0 64 则正反应为吸热反应 解析 选 BC 本题属于基本理论中化学平衡问题 主要考查学生对速率概念与计算 平衡 常数概念与计算 平衡移动等有关内容理解和掌握程度 高三复习要让学生深刻理解一些基 本概念的内涵和外延 A 反应在 t1 min 内的平均速率应该是 t1 min 内 H2浓度变化与 t1的比值 而不是 H2物质 的量的变化与 t1的比值 B 因为反应前后物质的量保持不变 保持其他条件不变 平衡常数不会改变 起始时向容 器中充入 0 60 mol CO 和 1 20 mol H2O 似乎与起始时向容器中充入 0 60 mol H2O 和 1 20 mol CO 效

10、果是一致的 到达平衡时 n CO2 0 40 mol C 保持其他条件不变 向平衡体系中再通入 0 20 mol H2O 与原平衡相比 平衡向右移动 达到新平衡时 CO 转化率增大 H2O 转化率减小 H2O 的体积分数增大 D 原平衡常数可通过三段式列式计算 注意浓度代入 结果为 1 温度升至 800 上述反 应平衡常数为 0 64 说明温度升高 平衡是向左移动的 那么正反应应为放热反应 2 2011 高考天津卷 向绝热恒容密闭容器中通入 SO2和 NO2 在一定条件下使反应 SO2 g NO2 g SO3 g NO g 达到平衡 正反应速率随时间变化的示意图如下所示 由 图可得出的正确结论

11、是 A 反应在 c 点达到平衡状态 B 反应物浓度 a 点小于 b 点 C 反应物的总能量低于生成物的总能量 D t1 t2时 SO2的转化率 a b 段小于 b c 段 解析 选 D 这是一个反应前后体积不变的可逆反应 由于容器恒容 因此压强不影响反应 速率 所以在本题中只考虑温度和浓度的影响 由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐 渐增大 因为只要开始反应 反应物浓度就要降低 反应速率应该降低 但此时正反应却是 升高的 这说明此时温度的影响是主要的 由于容器是绝热的 因此只能是放热反应 从而 导致容器内温度升高反应速率加快 所以选项 C 不正确 但当到达 c 点后正反应反而降低 这么说此时

12、反应物浓度的影响是主要的 因为反应物浓度越来越小了 但反应不一定达到平 衡状态 所以选项 A B 均不正确 正反应速率越快 消耗的二氧化硫就越多 因此选项 D 是正确的 3 2011 高考重庆卷 一定条件下 下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图 的是 A CO2 g 2NH3 g CO NH2 2 s H2O g H 0 B CO2 g H2 g CO g H2O g H 0 4 C CH3CH2OH g CH2CH2 g H2O g H 0 D 2C6H5CH2CH3 g O2 g 2C6H5CHCH2 g 2H2O g H 0 解析 选 A 本题考查外界条件对化学平衡的影响及有

13、关图像的分析和识别 温度越高 反 应越快 到达平衡的时间就越少 因此 T2 T1 同理压强越大 反应越快 到达平衡的时间 就越少 因此 P1 P2 反应 A 是一个体积减小的 放热的可逆反应 因此升高温度平衡向 逆反应方向移动 降低水蒸气的含量 而增大压强平衡向正反应方向移动 增大水蒸气的含 量 所以 A 正确 反应 B 是一个体积不变的 吸热的可逆反应 压强对水蒸气的含量不影 响 升高温度平衡向正反应方向移动 增大水蒸气的含量 因此均不符合 反应 C 是一个 体积增大的 吸热的可逆反应 同样分析也均不符合 反应 D 是一个体积增大的 放热的 可逆反应 压强不符合 1 2012 山东济南高三第

14、一次模拟 250 和1 01 105 Pa时 反应2N2O5 g 4NO2 g O2 g H 56 76 kJ mol 自发进行的原因是 A 是吸热反应 B 是放热反应 C 是熵减反应 D 熵增效应大于能量效应 解析 选 D 该反应能够自发进行 说明 56 76 250 273 S 0 显然 S 0 或者说 该反应 H 0 且能够自发进行 那么该反应的 S 0 是熵增加的反应 2 2012 陕西榆林高三第一次模拟 有一可逆反应 2A g 3B g xC g 4D g 若按下 列两种配比在同温同体积的密闭容器中进行反应 0 8 mol A 1 2 mol B 1 2 mol C 2 4 mol

15、D 1 4 mol A 2 1 mol B 0 6 mol C 1 2 mol D 达到平衡后 C 的质量分数相等 则反应方程式中 x 的值为 A 1 B 2 C 3 D 4 解析 选 B 两种配比达到平衡后 C 的质量分数相等 所以这两组配比下的反应达到的平 衡是相同的 相对 来讲 反应再向右进行且消耗 A 为 0 6 1 4 0 8 mol 生成的 C 为 0 3x mol 即 0 6 mol 0 3x mol 1 2 mol 所以 x 2 3 一定温度下 1 mol X 和 n mol Y 在容积为 2 L 的密闭容器中发生如下反应 X g Y g Z g M s 5 min 后达到平衡

16、 此时生成 a mol Z 下列说法正确的是 A 向平衡后的体系中加入 1 mol M 平衡向逆反应方向移动 B 用 X 表示 5 min 内此反应的反应速率是 0 1 0 1a mol L min 1 C 向上述平衡体系中再充入 1 mol X v 正 增大 v 逆 减小 平衡正向移动 D 当混合气体的质量不再发生变化时 说明反应达到平衡状态 解析 选 D 选项 A M 为固体 加入 M 对平衡无影响 选项 B 生成 a mol Z 则达平衡 时消耗 a mol X v X 0 1a mol L min 1 选项 C 达平衡过程中逆反应速率也增大 选 项 D 混合气体的质量不再发生变化时 固体 M 的生成量等于其消耗量 反应达平衡 4 低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物 发生的化学反应为2NH3 g NO g NO2 g 2N2 g 3H2O g H 0 在恒容的密闭容器中 下列有关说法正确的是 A 平衡时 其他条件不变 升高温度可使该反应的平衡常数增大 B 平衡时 其他条件不变 增加 NH3的浓度 废气中氮氧化物的转化率减小 C 单位时间内消耗 NO 和 N2的物质的量之比为