2013年高考化学总复习 第三节 化学平衡移动 化学反应进行的方向（含解析） 新人教版

【高考总复习】2013高考化学专题复习：第三节 化学平衡移动 化学反应进行的方向（人教版）1(2011年重庆理综)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下图的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)；H0CCH3CH2OH(g)CH2CH2(g)H2O(g)；H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CHCH2(g)2H2O(g)；HT1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应即Hp2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，D错。答案：A2(2012年大纲全国卷)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得，其中的一步反应为：CO (g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0反应达到平衡后，为提高CO的转化率，下列措施中正确的是()A增加压强B降低温度C增大CO的浓度 D更换催化剂解析：由反应可知，该反应为等体反应，故增加压强，不能改变CO的转化率，A错。由于H0，故降低温度，平衡正向移动，CO转化率增大，B正确。增大CO的浓度，CO转化降低，C错。更换催化剂只能改变反应速率，不能改变反应进行的程度，CO转化率不变，D错。答案：B3(2011年天津理综)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2，一定条件下使反应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Dt1t2时，SO2的转化率：ab段小于bc段解析：只有正反应速率等于逆反应速率且为定值时，可逆反应才达到平衡状态，图中曲线在c点处没有出现水平线，故A项错误；随着正反应的进行，未达到平衡状态时反应物的浓度应随时间的延长而减小，因此反应物浓度：a点大于b点，故B项错误；化学反应速率随反应物浓度的增大而增大，随温度的升高而增大，分析曲线ac，从浓度方面考虑v正应减小，而v正是增大的，说明该反应是放热的，且温度变化对v正的影响在ac段大于反应物浓度变化对v正的影响，因此ac段反应混合物的温度是升高的，该反应的正反应为放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，故C项错误；若t1t2，分析图中曲线可知：ab段的正反应速率的平均值小于bc段，所以bc段转化的SO2的量比ab段转化的SO2的量多，而a点浓度比b点大，所以SO2的转化率：bc段大于ab段，故D项正确。答案：D4下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用C焓变与熵变是判断反应方向的两个主要因素D自发反应在任何条件下都能实现解析：焓变和熵变是判断反应方向的两个方面，单独只看一个方面是不全面的，利用复合判据GHTS更全面。答案：C5相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJmol1。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：容器编号起始时各物质物质的量/mol达平衡时体系能量的变化N2H2NH3130放出热量：23.15 kJ0.92.70.2放出热量：Q下列叙述错误的是()A容器、中反应的平衡常数相等B平衡时，两个容器中NH3的体积分数均为C容器中达平衡时放出的热量Q23.15 kJD若容器体积为0.5 L，则平衡时放出的热量23.15 kJ解析：本题考查化学平衡与反应热等知识。平衡常数属于温度的函数，相同温度下两容器的平衡常数相同。容器、为等效平衡，但两者反应的量不同，故放出的热量不等。若容器的体积增大一倍，平衡逆向移动，故放出的热量小于23.15 kJ。根据热量的变化可计算出NH3的生成量。答案：C6反应mA(s)nB(g)pC(g)；Hpx点表示的正反应速率大于逆反应速率npx点比y点时的反应速率慢若升高温度，该反应的平衡常数增大A B只有C只有 D解析：由图可知，增压，B%增大，说明平衡逆向移动，则np，故错误，x点到平衡时，B%减小，反应正向进行，正确；x点比y点压强小，故反应速率慢，正确；由于H0，升温平衡逆向移动，平衡常数减小，故错误。答案：B7(2012年山东省莱州一中高三第三次质检)取两个相同容积的密闭恒容容器，在A容器中充入0.2 mol N2O4，B容器中充入0.2 mol HI气体，在一定温度下反应分别达到平衡，测得N2O4和HI的分解率分别为(A)和(B)。在该平衡体系中再分别充入0.2 mol N2O4和0.2 mol HI，当反应重新达到平衡时，测得N2O4和HI的分解率分别为(A)和(B)。下列判断一定正确的是()A(A)(A)(B)(B)B(A)(A)(B)(B)C(A)(A)(B)(B)D(A)(A)(B)(B)答案：B8(2012年安徽卷)一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：SO2(g)2CO(g) 2CO2(g)S(l)H0若反应在恒容的密闭容器中进行，下列有关说法正确的是()A平衡前，随着反应的进行，容器内压强始终不变B平衡时，其他条件不变，分离出硫，正反应速率加快C平衡时，其他条件不变，升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变，使用不同催化剂，该反应的平衡常数不变解析：反应中S为液体(l)两侧气体反应前后不一致，故随着反应的进行压强变化，A项错；平衡时，分离出硫，其他条件不变，正反应速率不变，B项错；平衡时，其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，SO2的转化率减小，C项错；平衡常数仅与温度有关，故其他条件不变时，使用不同的催化剂，该反应的平衡常数不变，D项对。答案：D9现有下列两个图像：下列反应中符合上述图像的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0解析：图可知升高温度，生成物浓度增大，平衡右移，正反应方向吸热H0；图可知，增大压强v(逆)变化较快，反应为增体反应。答案：B10在相同温度和压强下，对反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表。物质物质的量实验CO2H2COH2O甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是()A乙丁丙甲 B乙丁甲丙C丁乙丙甲 D丁丙乙甲解析：把丙中a mol CO和a mol H2O按化学计量数转成CO2和H2也分别为a mol，则甲与丙是等量等效，则达平衡时，n(CO)应相等；把丁中a mol CO和a mol H2O按化学计量数转成CO2和H2，则起始时丁中CO2为2a mol，H2为a mol，则与乙等量等效，到达平衡时n(CO)相等。乙与甲相比相当于在甲的平衡中又加入了a mol的CO2，导致平衡正移，则平衡时n(CO)乙n(CO)甲。答案：A11向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：xA(g)yB(g)pC(g)qD(g)已知：平均反应速率vCvA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了 mol，有a mol D生成。回答下列问题：(1)反应2 min内，vA_，vB_；(2)化学方程式中，x_、y_、p_、q_；(3)反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为_；(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的H_0(填“”“”或“”)；(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率_(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是_；平衡时反应物的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是_。解析：(1)vA mol/(Lmin)；vB mol/(Lmin)；同样可得vD mol/(Lmin)；vCvA mol/(L min)。(2)由化学反应速率之比等于化学方程式中化学计量数之比可得xypqvAvBvCvD2316。(3)当D为2a mol时，B减少了a mol，因此B的转化率为：100%100%。(4)其他条件不变只升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，由题意知原平衡时D为2a mol，升高温度达到新平衡时，D为1.5a mol，可见反应向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，即H0。(5)原密闭容器的体积为2 L，现变为1 L，其他条件不变，反应物和生成物的浓度都增大，因此反应速率增大。减小体积即为加压，增大压强，平衡应向气体计量数之和小的方向移动，由于反应方程式为2A(g)3B(g)C(g)6D(g)左边气体计量数之和小，因此平衡向左移动，反应物的转化率减小。答案：(1) mol/(Lmin) mol/(Lmin)(2)2316(3)100%(4)”、“”或“”；“左”或“右”；“增大”、“减小”或“不变”)：(1)达到平衡所需要的时间：t(A)_t(B)，SO2的转化率：(A)_(B)。(2)起始时两容器中的反应速率：v(A)_v(B)，反应过程中的反应速率：v(A)_v(B)。(3)达到平衡时，如果在两容器中分别通入等量的氩气。A中的化学平衡向_移动，B中的化学反应速率_。(4)如平衡时，向两容器中分别通入等量的原反应气体，再次达到平衡时，A容器中SO2的转化率_，B容器中SO2的转化率_。解析：(1)该反应的正方向是气体的物质的量减小的方向，所以达到平衡后A中的压强会大于B中的压强，即A中的反应速率快，达到平衡所需时间要短。压强大会使正反应进行的程度增大，所以A中SO2的转化率高。(2)起始时，两容器的体积相同，各物质的物质的量也相同，即各物质的物质的量浓度相同，所以两容器的反应速率也相同，但随着反应的进行A的压强不变，而B的压强减小，所以在反应过程中，B中的反应速率将会小于A中的反应速率。(3)达到平衡后，在两容器中分别通入等量的氩气，则会使A容器的体积变大，各物质的物质的量浓度变小，相当于减小压强，A容器中的化学平衡将逆向移动，而B容器的体积不变，各物质的物质的量浓度也不变，所以B容器中的化学反应速率不变。(4)达到平衡后，向两容器中分别通入等量的原反应气体，对A容器来说相当于增大容器的体积，各反应物的起始物质的量浓度保持不变，达到平衡时SO2的转化率也不变。对B容器来说，则会使压强增大为原来的两倍，平衡会向正反应方向移动，SO2的转化率增大。答案：(1)(2)(3)左不变(4)不变增大13(2012年重庆卷)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下图所示。A点的逆反应速率v逆(CO2)_B点的正反应速度v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡转化率为_。(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素，原理如下图。电源的负极为_(填“A”或“B”)。阳极室中发生的反应依次为_、_。电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_；若两极共收集到气体13.44 L(标准状况)，则除去的尿素为_g(忽略气体的溶解)。解析：(1)CO2与NH3在一定条件下合成尿素，由质量守恒定律可以推知应有H2O生成，方程式为：CO22NH3CO(NH2)2H2O。(2)A点未建立平衡状态，故A点至B点，v正减小v逆增大，所以：v逆(A)v逆(B)，B点反应达平衡，v正(B)v逆(B)，即CO2的反应速率：v逆(A)v正(B)。设起始时n(CO2)a mol，则n(NH3)4a mol，平衡时参加反应的CO2为：a mol60%0.6a mol，CO2 2NH3CO(NH2)2H2O起始 a mol4a mol00变化 0.6a mol 1.2a mol0.6a mol0.6a mol平衡 0.4a mol 2.8a mol0.6a mol0.6a mol则(NH3)100%30%。(3)与A连接的电极：2Cl2eCl2，与B连接的电极：2H2eH2推知A应为电源的正极，B应为电源的负极，利用阳极生成的Cl2氧化尿素生成CO2和N2从而除去尿素：CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl。若两侧均消耗6 mol电子时，阴极消耗6 mol H，生成3 mol H2，阳极生成3 mol Cl2，氧化尿素生成CO2、N2各1 mol，HCl 6 mol，H通过质子交换膜恰好补充阴极消耗的6 mol H，阴极室溶液的pH应与原来相比不变。除去1 mol尿素时共生成5 mol混和气体，由此可求除去的尿素为：0.6 mol60 g/mol7.2 g。答案：(1)2NH3CO2CO(NH2)2H2O(2)小于30%(3)B2Cl2e=Cl2、CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl不变7.2