选修四专题二化学反应与化学平衡（含解析）

选修四专题二 化学反应与化学平衡（含解析）1下列反应中，一定不能自发进行的是（）KClO3(s)2KCl(s) 2(g) 78.03 kJmol1 1110 Jmol1K1 CO(g)C(s石墨) 1/22(g) 110.05 kJmol1 89.36 Jmol1K 1 Fe(OH)2(s)2H2O(l)O2(g)Fe(OH)3(s) 444.3 kJmol1 280.3 Jmol1 K1 NH4HCO3(s)CH3COOH(aq)CO2(g)CH3COO NH4(aq)H2O(l) 37.30 kJmol1 184.05 Jmol1 K1【解答】答案B解析：依据反应自发的判据：HTS0进行判断，A项H 0，S0，所有温度下反应自发进行；B项H 0，S0，所有的温度下反应都不自发进行； C项H 0，S0，只有在低温下反应自发进行；D项H 0，S0，只有在高温下反应自发进行。2对于在密闭容器中发生的化学反应N23H32NH3已达平衡，如果保持其他条件不变，只增加N2的浓度，则 （ ）A.只有正反应速率增大 B.逆反应速率减小 C.正逆反应速率同时增大 D.正逆反应速率同时减小【解答】答案C试题分析：只增加N2的浓度，则生成氨气的正反应速率增大，同时氨气的浓度增加，逆反应速率也加快，答案选C。考点：考查外界条件对反应速率的影响点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，侧重考查学生对外界条件影响反应速率的熟悉了解掌握程度。该题的关键是记住外界条件对反应速率的影响，然后结合题意需要具体问题、具体分析即可。3在一定温度下，将等量的气体分别通入起始体积相同的密闭容器和中，使其发生反应，t0时容器中达到化学平衡，X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是 A该反应的化学方程式为：3X2Y2ZB若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V()V()，则容器达到平衡所需时间小于t0C若达平衡后，对容器升高温度时，其体积增大，说明Z发生的反应为吸热反应D若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，则Y为固态或液态【解答】答案D试题分析：A根据XYZ物质的量的变化图象分析，Z是反应物，XY是生成物，到平衡后，X生成1.8mol，Y生成1.2mol，Z反应1.8mol，则反应的化学方程式为：3Z3X+2Y，故A错误；B反应的化学方程式为：3Z3X+2Y，若两容器中均达到平衡时，两容器的体积V()V()，则容器达到平衡时体积增大，压强减小的过程，达到平衡所需时间大于t0，故B错误；C若达平衡后，容器是恒压容器，升高温度时其体积增大，但不能说明平衡正向进行，Z发生的反应不一定为吸热反应，故C错误； D若两容器中均达到平衡时，两容器中Z的物质的量分数相同，说明达到相同的平衡，不受压强的变化影响，所以反应前后气体体积应是不变的反应，所以X为固态或液态，故D正确，故选D。考点：考查恒温容器和恒压容器的平衡影响条件的分析判断。4N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）H0；T1温度下的部分实验数据为：t/s05001 0001 500c（N2O5）/mol/L5.003.522.502.50下列说法不正确的是（ ）A500 s内N2O5分解速率为2.96103 mol/（Ls）BT1温度下的平衡常数为K2=125，1 000 s时N2O5转化率为50%C其他条件不变时，T2温度下反应到1 000 s时测得N2O5（g）浓度为2.98 mol/L，则T1T2DT1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1K3，则T1T3【解答】答案C解析：A.500s内N2O5的浓度变化量为（53.52）mol/L=1.48mol/L，则v（N2O5）=2.96103 mol/（Ls），故A正确；B由表中数据可知，T1温度下，1000s时反应到达平衡，平衡时c（N2O5）=2.5mol/L，则：2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）起始浓度（mol/L）：5 0 0变化浓度（mol/L）：2.5 5 1.25平衡浓度（mol/L）：2.5 5 1.25平衡常数K=125，1 000 s时N2O5转化率=100%=50%，故B正确；C其他条件不变时，若温度T2高，到达平衡时间缩短，正反应为吸热反应，平衡正向移动，1000s时N2O5（g）浓度应小于2.5mol/L，故不可能为升高温度，应为降低温度，故T1T2，故C错误；D正反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，平衡常数增大，若K1K3，则T1T3，故D正确，故选：C【点评】本题考查化学平衡有关计算、化学平衡影响因素、平衡常数等，难度中等，注意理解掌握外界条件对平衡移动的影响5对于反应2NO2(g) N2O4(g)，在一定条件下达到平衡，在温度不变时，欲使的比值增大，应采取的措施是()体积不变，增加NO2的物质的量体积不变，增加N2O4的物质的量使体积增大到原来的2倍 充入N2，保持压强不变A BC D【解答】答案D解析：由于反应前后体积都是不变的，所以，加入NO2还是加入N2O4都是相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，所以不正确。都是相当于降低压强，平衡向逆反应方向移动，二者比值增大，答案选D。6对于密闭容器中的可逆反应：4L(g) 2M(g)+N(g) H0，其平衡状态与温度（T）和压强（P1P2）的关系如图所示。图中y轴是指A气体混合物的平均相对分子质量B气体混合物的总物质的量浓度CL在气体混合物的体积分数D气体混合物的密度【解答】答案A试题分析：根据反应的方程式可知，该反应是体积减小的吸热的可逆反应，因此升高温度或增大压强平衡向正反应方向移动。根据图像可知随着温度升高和压强的增大，Y逐渐增大。A、混合气的平均相对分子质量等于混合气的质量与混合气总物质的量的比值，升高温度或增大压强平衡向正反应方向移动，在反应过程中混合气质量不变，但混合气的物质的量减小，因此气体混合物的平均相对分子质量逐渐增大，A正确；B、升高温度或增大压强平衡向正反应方向移动，在反应过程中混合气的物质的量减小，因此气体混合物的总物质的量浓度逐渐减小，B不正确；C、升高温度或增大压强平衡向正反应方向移动，所以L在气体混合物的体积分数减小，C不正确；D、升高温度或增大压强平衡向正反应方向移动，在反应过程中混合气质量和容器容积均不变，因此气体混合物的密度始终不变，D不正确，答案选A。考点：考查外界条件对平衡状态的影响以及图像识别等7CO与H2在催化剂作用下合成甲醇的反应为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在容积均为1 L的a、b、c、d、e五个密闭容器中分别充入等量的1 mol CO和2 mol H2混合气体，控温。 实验测得相关数据如下图1和图2。下列有关说法正确的是 ( )A该反应的正反应是气体体积减小的吸热反应BK1K2,错误；C、反应进行到5min时，T3达到平衡状态，a、b没有达到平衡状态，平衡正向移动；但是d、e达到了平衡状态，错误；D、将容器c中的平衡状态转变到容器d中的平衡状态，需要降低甲醇含量，平衡逆向移动，可采取的措施有升温或减压，正确。考点：本题考查影响化学平衡移动的因素、图像的分析。 8如图所示曲线表示其他条件一定时，反应：2NOO22NO2 Hv(逆)的点是Aa点 Bb点Cc点 Dd点【解答】答案C试题分析：图中曲线是平衡线，a、b点达到平衡，c点没有达到平衡，要想达到平衡，需增加NO的转化率，反应向正反应方向进行，即v(正)v(逆)，d点没有达到平衡，想达到平衡，需降低NO的转化率，平衡向逆反应方向进行，即v(逆)v(正)，因此符合题意的是选项C，故C正确。考点：考查影响化学平衡的因素。9在一定温度下的定容密闭容器中，当下列物理量不再改变时，不能表明反应A（s）+2B（g）C（g）+D（g）已达平衡的是（ ）A混合气体的压强 B混合气体的密度C混合气体的相对分子质量 DC气体的总物质的量浓度【解答】答案A解析：A、两边气体的计量数相等，所以混合气体的压强始终不变，故A错误；B、混合气体的密度不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故B正确；C、混合气体的相对分子质量不变，说明气体的质量不变，反应达平衡状态，故C正确；D、C气体的总物质的量浓度不变，说明正逆反应速率相等，反应达平衡状态，故D正确；故选A【点评】本题考查了化学平衡状态的判断，难度不大，注意当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，但不为010下列有关化学平衡移动叙述，正确的是A可逆反应：Cr2O742-+H2O2CrO42-+2H达平衡状态溶液呈橙黄色，滴加少量的浓硝酸，溶液变橙色，氢离子浓度随时间变化曲线如上图一B可逆反应Co(H2O) 62+ (粉红色)+4ClCoCl42-+ (蓝色)+6H2O达平衡状态溶液呈紫色，升高温度，溶液变蓝色，反应速率随时间变化曲线如上图二C可逆反应：2NO2N2O4达平衡状态呈红棕色，加压(缩小体积)红棕色变深，NO2物质的量随时间变化曲线如上图三D可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H0达平衡状态，升高温度，NH3体积分数随时间变化曲线如上图四【解答】答案C试题分析：可逆反应：Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H达平衡状态溶液呈橙黄色，滴加少量的浓硝酸，溶液中c(H)瞬间增大，平衡逆向移动，使c(H)逐渐减小，根据勒夏特列原理可知再次达到平衡时c(H)较原平衡大，故A项图像错误；可逆反应Co(H2O)62+(粉红色)+4ClCoCl42-(蓝色)+6H2O达平衡状态溶液呈紫色，升高温度，正、逆反应速率均增大，溶液变蓝色，平衡正向移动，故正反应速率大于逆反应速率，B想图像错误；可逆反应：2NO2N2O4达平衡状态呈红棕色，加压(缩小体积)瞬间NO2物质的量不变，平衡正向移动，NO2物质的量减小，C项图像正确；可逆反应：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)；H 0达平衡状态，升高温度，平衡逆向移动，NH3体积分数减小，故D项图像错误。考点：化学平衡图像问题。11一定温度下，在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是( )A该反应的正方应为吸热反应B达到平衡时，容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol 和H2O 0.10 mol，则反应将向正反应方向进行【解答】答案D试题分析：A、容器中平衡时甲醚的浓度=水蒸气的浓度=0.080/1.0=0.080mol/L,甲醇的浓度=0.2-0.0802/1.0=0.04mol/L，容器中化学平衡常数为0.080.08/（0.040.04）=4，容器中平衡时甲醚的浓度=水蒸气浓度=0.09/0=1.0=0.090mol/L，甲醇的浓度为0.2-0.0902/1.0=0.02mol/L，化学平衡常数=（0.090.09）/（0.020.02）=20.254，所以降低温度，平衡常数增大，反应向正反应方向移动，则正反应为放热反应，错误，不选A；B、恒容条件下，容器相当于在容器的基础上加压，但由于该反应是反应前后气体体积不变的反应，因此平衡不移动，所以容器中的甲醇的体积分数和容器中的相等，错误，不选B；C、容器中的温度比容器的温度高，温度越高反应速率越快，达到平衡所需时间越短，错误，不选C；D、甲醇的浓度为0.1mol/L，甲醚的浓度为0.15mol/L，水蒸气的浓度为0.10mol/L，浓度商为0.10.15/（0.10.1）=1.54，平衡向正反应方向移动，正确，选D。考点：化学平衡的建立12已知反应X (g)+Y (g) n Z (g) H 0，将X和Y以一定比例混合通入密闭容器中进行反应，各物质的浓度随时间的改变如图所示。下列说法不正确的是A反应方程式中n=1B10 min时，曲线发生变化的原因是升高温度C10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强D05 min内，用X表示的反应速率为v(X)=0.08 molL-1min-1【解答】答案B试题分析：A、根据图像可知，反应进行到5min时X、Y和Z的浓度不再发生变化，反应达到平衡状态。此时X的浓度减少了2.0mol/L1.6mol/L0.4mol/L、Z的浓度增加了0.4mol/L，所以根据浓度的变化量之比等于化学计量数之比可知，n1，A正确；B、10min时X、Y、Z的浓度均增大，但平衡向正反应方向移动。正方应是吸热反应，因此升高温度，平衡向正反应方向移动，但反应物的浓度降低，因此改变的条件一定不是温度，B不正确；C、由于正方应是体积减小的可逆反应，因此根据图像可知改变的条件是缩小容器的容积，则10 min时，曲线发生变化的原因是增大压强，C正确；D、05 min内，用X表示的反应速率为v(X)0.4mol/L5min0.08 molL-1min-1，D正确，答案选B。考点：考查外界条件对反应速率和平衡状态的判断、反应速率的计算以及图像分析等13（10分）（1）一定温度下，在恒容密闭容器中NO2与O2反应如下：4NO2(g)O2(g) 2N2O5(g)；若已知K3501，错误；压强小于2倍的甲的压强，D正确；2moln31mol，错误；Q32Q1答案ABD考点：考查化学反应原理、平衡移动、等效平衡、计算