2013年高考化学总复习（苏教版）：专题7第二单元化学反应的方向和限度随堂检测（含解析）1．中学化学教材中有大量数据，下列是某同学对数据的利用情况，其中正确的是()A．利用沸点数据推测将一些液体混合物分离开来的可能性B．利用反应热数据的大小判断不同反应的反应速率的大小C．利用焓变或熵变的数据单独判断反应是否能自发进行D．利用溶液的pH与7的大小关系，来判断任何温度下溶液的酸碱性解析：选A。反应热数据的大小只能说明反应过程放出或吸收热量的多少，与反应速率的大小没有关系，B错；利用焓变和熵变的复合判据可以判断反应能否自发进行，仅仅利用单一判据＋不能判断反应能否自发进行，C错；判断任何温度下溶液的酸碱性，应该根据溶液中c(H)和－c(OH)的相对大小来判断，D错。2．下列有关平衡常数的说法正确的是()26cCO2·cH2A．已知K＝，则对应的化学反应可以表示为2CO2(g)＋6H2(g)3cH2O·cCH3CH2OHCH3CH2OH(g)＋3H2O(g)B．将某浓度的氢氟酸溶液升高温度，氢氟酸的电离平衡常数Ka将变大C．常温下，向纯水中加入碳酸钠，水的电离程度变大，KW变大D．化学平衡常数K与温度有关，随温度的升高，K可能增大，也可能减小或者不变解析：选B。A项将反应物与生成物的位置写反了，错误；弱电解质的电离都是吸热反应，故升温时氢氟酸的电离平衡常数增大，B项正确；水的离子积常数只与温度有关，温度不变，离子积常数不变，C项错误；任何化学反应都伴随着能量的变化，即要么是吸热反应，要么是放热反应，故升高温度，化学平衡一定移动，化学平衡常数一定发生变化，D项错误。3．(2012·延安高三调研)在恒温、恒压下，amolA和bmolB在一个容积可变的容器中发生反应：A(g)＋2B(g)2C(g)，一段时间后达到平衡，生成nmolC。则下列说法中正确的是(双选)()A．物质A、B的转化率之比为b∶2anB．起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(a＋b)∶(a＋b－)2C．当2v正(A)＝v逆(B)时，反应一定达到平衡状态D．充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动解析：选AC。根据化学方程式，A、B转化的物质的量分别为0.5nmol、nmol，故A、B的转0.5nn化率之比为∶＝b∶2a，A对；由于该反应在恒温、恒压下进行，因此起始时和平衡时容ab器中的压强之比为1∶1，B错；当2v正(A)＝v逆(B)时，正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C对；充入惰性气体(如Ar)，由于保持恒压，则容器体积增大，平衡向气体分子数增多的方向(逆反应方向)移动，D错。4．(2012·皖南八校联考)某可逆反应正向反应过程中能量变化如图所示，下列说法正确的是()-1-\nA．该反应为吸热反应B．当反应达到平衡时，降低温度，A的转化率减小C．升高温度平衡常数K增大；压强增大，平衡向正反应方向移动D．加入催化剂，反应速率增大，E1减小，E2减小，反应热不变解析：选D。由图中的信息可知反应后能量降低，故为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，A的转化率提高，升高温度，平衡向逆反应方向移动，K减小，故A、B、C错误；加入催化剂，可以降低反应的活化能，故D正确。5．工业上合成甲醇一般采用下列反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH<0，下表是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)：温度/℃250350－1－2K/(mol·L)2.041x(1)下列符合表中的平衡常数x的数值是________(填序号)。a．0b．0.012c．32.081d．100(2)在容积固定的密闭容器中发生上述反应，各物质的浓度如下表：c(CO)c(H2)c(CH3OH)－1－10min0.8mol·L1.6mol·L0－1－12min0.6mol·Ly0.2mol·L－1－1－14min0.3mol·L0.6mol·L0.5mol·L－1－1－16min0.3mol·L0.6mol·L0.5mol·L在2min到4min内，用H2表示的平均反应速率为______。反应达到平衡时CO的转化率为________。反应在第2min时改变了反应条件，改变的条件可能是________(填序号)。a．使用催化剂b．降低温度c．增加H2的浓度解析：(1)ΔH<0，所以正反应为放热反应，故平衡常数随着温度的升高而降低，x<2.041，而且因为是可逆反应，平衡常数不可能为0。－1(2)根据表格中CO或CH3OH的浓度可知y＝1.2mol·L，所以在2min到4min内，用H2表－1－1－1－1示的平均反应速率为(1.2mol·L－0.6mol·L)/(4min－2min)＝0.3mol·L·min；0.8－0.34min时，反应已达到平衡，故CO的转化率为×100%＝62.5%；开始2min内的0.8反应速率比2min到4min的反应速率小，故从第2min开始可能使用了催化剂。答案：(1)b－1－1(2)0.3mol·L·min62.5%a91．(2010·高考北京卷)某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温4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)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol/L)0.0100.0100.020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H2的转化率均是60%C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012mol/LD．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：选C。本题考查化学平衡常数及转化率的计算，意在考查考生对数据的分析和处理能力。设平衡的甲中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×xx)mol/L、(0.01－x)mol/L、xmol/L、xmol/L，根据平衡常数K＝0.01－x×0.01－x90.006＝，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)，40.01-2-\n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y×y90.012数K＝＝，解得y＝0.012，则丙中CO2的转化率为×100%＝0.02－y×0.02－y40.0260%，B项正确；平衡时甲中c(CO2)＝0.01－0.006＝0.004mol/L，丙中c(CO2)＝0.02－0.012＝0.008mol/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。2．(2011·高考江苏卷)700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：CO(g)＋H2O(g)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/minn(CO)/molH2O/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是(双选)()－1－1A．反应在t1min内的平均速率为v(H2)＝0.40/t1mol·L·minB．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，达到新平衡时，n(CO2)＝0.40molC．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，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．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应解析：选BC。对各选项分析如下：A项反应在t1min内的平均速率是t1min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项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0.60molCO和1.20molH2O，与起始时向容器中充入0.60molH2O和1.20molCO效果是一致的，达到平衡时，n(CO2)＝0.40mol。C项保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，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的体积分数会增大。D项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，温度升高至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，那么正反应为放热反应。3．(2011·高考浙江卷)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：①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。A．2v(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②根据表中数据，列式计算25.0℃时的分解平衡常数：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。③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。-3-\n若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”“减少”或“不变”)。④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH______0(填“>”“＝”或“<”)，熵变ΔS____0(填“>”“＝”或“<”)。(2)已知：NH2COONH4＋2H2ONH4HCO3＋NH3·H2O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下图所示。⑤计算25.0℃时，0～6min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：__________。⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：________________________________________________________________________。解析：(1)①根据化学平衡状态判断标志是v正＝v逆，各组分浓度不再发生变化，由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)可见该反应为不等体积变化(即反应物和生成物气体分子数不相同)，可以得恒容状态下压强不变或混合气体密度不变时，反应即达到平衡状态，但上述反应中反应物无气体参加，因此生成物中各组分气体体积分数恒定不变。－3－1－3－14.8×10mol·L4.8×10mol·L2×22－②根据K＝c(NH3)·c(CO2)＝3·3≈1.6×108－13(mol·L)。③由NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)正反应气体分子数增加，增大压强平衡向逆反应方向移动。④由表中数据可以得出温度升高，压强增大，即随着温度的升高，平衡向正反应方向移动，因此正反应是吸热反应，所以ΔH>0；根据NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)，正反应是生成物气体分子数增多的反应，所以ΔS>0。－1－1Δc2.2mol·L－1.9mol·L－1－1⑤根据v＝得到v＝＝0.05mol·L·min。Δt6min⑥由图像数据可以得出，用不同初始浓度、不同温度下的平均反应速率的大小来说明：如25℃时反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大。21cc422－3－13－答案：(1)①BC②K＝c(NH3)·c(CO2)＝33＝×(4.8×10mol·L)≈1.6×10278－13(mol·L)③增加④>>－1－1(2)⑤0.05mol·L·min⑥25℃时反应物的起始浓度较小，但0～6min的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15.0℃时的大-4-
