专题24化学反应的方向和进度

1、专题24化学反应的方向和进度考点专练24化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算两年高考真题演练1 .(2015.天津理综,6)某温度下，在2L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)+m Y(g)3 Z(g)平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%o在此平衡体系中加入1 mol Z(g),再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正 确的是() A. m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1 ： 1D.第二次平衡时，Z的浓度为0.4molL-i2. (2015.重庆理综，7)臻基硫(COS)可作为一种粮

2、食熏蒸剂，能 防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和 H2s混合加热并达到下列平衡：CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)驳=01反应前CO物质的量为10 moL平衡后CO物质的量为8 m01。 下列说法正确的是()A.升高温度，H2s浓度增加，表明该反应是吸热反应B.通入CO后，正反应速率逐渐增大C.反应前H2s物质的量为7 moiD. CO的平衡转化率为80%3. (2015.四川理综，7)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：0 。 。 。 Q 0OS0

3、60402OK已知：气体分压s分)=气体总压s总)X体积分数。下列说法正确 的是()A. 550 °C时，若充入惰性气体，。正、。逆均减小，平衡不移动B. 650 时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0 %C.7七时，若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移 动D. 925 时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 叫)=240夕总4. (2014上海化学，14)只改变一个影响因素，平衡常数A与化 学平衡移动的关系叙述错误的是()A. K值不变，平衡可能移动B. K值变化，平衡一定移动C.平衡移动，K值可能不变D.平衡移动，K值一定变化5.(2014四川理综,7)在10

4、L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(g),所得实验数据如下表:实验编号温度起始时物质的量Anol平衡时物质的量/mol(X)»(Y)71 (M)7000.400.100.0908000.100.400.0808000.200.30A9000.100.15B下列说法正确的是()A.实验中,若5 inin时测得n(M)=0.050 mob则0至5 min时间内，用N表示的平均反应速率r(N) = 1.0X10-2 mol L-1 minB.实验中，该反应的平衡常数K=2.0C.实验中，达到平衡时，X的转化率为60%D.实验中，达到平衡时，>

5、;0.0606. (2014.课标全国H, 26)在容积为LOO L的容器中，通入一定 量的N2O4,发生反应N2O4g 2NO2(g),随温度升高，混合气体 的颜色变深。020406080时何介回答下列问J反应的3 0（填“大于”或“小于”）；1009时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段，反应速率 。的0。为 mol-L-1 -s-1；反应的平衡常数K为。（2）100 时达平衡后，改变反应温度为T, c（N2O。以0.002 0 mol IT1 s1的平均速率降低，经10 s后又达到平衡。a. T 100 C（填“大于”或“小于”）,判断理由是b.列式计算温度T时反应的

6、平衡常数昭。（3）温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡 向（填“正反应”或“逆反应”）方向移动，判断理由是考点专练24化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算一年模拟试题精练1 .(2015.重庆模拟)下列说法正确的是()A.能自发进行的反应一定能迅速发生B.反应 NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)A H= +185.57能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向C.因为始变和燧变都与反应的自发性有关，因此婚变或滴变均 可以单独作为判断反应能否自发进行的判据D.在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学 反应进行的方向2

7、. (2015.山东泰安期末)分析下列反应在任何温度下均能自发进 行的是()A. 2N2(g)+O2(g)=2N2O(g)A H= + 163 kj-mol-1B. Ag(s)+1ci2(g)=AgCl(s)A 77=-127 kJ-mol-1C. Hg(Xs)=Hg(l)+N)2(g) AH=+91 kJ moF1D. H2(MD=；O2(g)+H2O AH=-98 kj-mol-13.(2015.南昌调研)某恒定温度下，在一个2L的密闭容器中充入A气体、B气体，测得其浓度为2 mol/L和1 mol/L；且发生如下 反应：3A(g)+2B(g)4C(? )+2D(?汜知 “？ ” 代表 C

8、、D 状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C,且反应前 后压强比为5： 4,则下列说法中正确的是()c4 (C)。2 )该反应的化学平衡常数表达式为：=cr(A)cr(B)-此时B的转化率为35%增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变加C的量，A、B转化率不变A.B.C.D.4.(2015.皖南八校联考，9)某温度下，在一个2 L的密闭容器 中，加入4mA和 2moi B,发生反应：3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡状态，测得生成L6 moi C。下列说 法正确的是()c4 (C) c2 (D)A.该反应的化学平衡常数长=品工

9、曾退B. B的平衡转化率是40%C.增大压强，化学平衡常数增大D.增加B的量，B的平衡转化率增大5.(2015.苏北四市期末，11)某温度下，密闭容器中X、Y、Z、 W四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示，下列说法错误的是 ()物质XYZW初始浓度/molLT0.50.600平衡浓度/m。卜LT0.10.10.40.6A.反应达到平衡时，X的转化率为80%4 (7)06 (W)B.该反应的平衡常数表达式为长=品£分3C.增大压强其平衡常数不变，但使平衡向生成Z的方向移动D.改变温度可以改变此反应的平衡常数6. (2015.西安交大附中月考，8)1100。时，在一定容积的密闭 容器中发

10、生反应：FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g) XH = a kj/mol(</>0),该温度下K=0.263,下列有关说法正确的是()A.若生成1 mol Fe,则吸收的热量小于a kJB.若升高温度，则化学平衡逆向移动C.若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学 平衡状态D.达到化学平衡状态时，若c(CO)=0.100molL-i,贝lj c(CO2) =0.026 3 mobL-1变化如下表：7. (2015.山东烟台质检，19)煤化工中常需研究不同温度下的平 衡常数、投料比及产率等问题。温度/4005008301 000平衡常数K10910.

11、6已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数随温度的请回答(1)上述反应的正反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温 度，平衡(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动” )o(3)830 °C时，在恒容密闭容器中发生上述反应，按下表中的物质 的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有(填字母 序号)。ABCDn(CO2)/mol3101w(H2)/mol2102n(CO)/mol1230.5/(HzOymol5232(4)830 时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和4 molH2O(g),

12、 2 min达到平衡时，CO的转化率是。(5)要提高CO的转化率，可采取的措施是(至少写两点)。参考答案考点专练24化学反应的方向、化学平衡常数及转化率的计算【两年高考真题演练】1. D A项，由题意可知两种条件下X、Y、Z的初始物质的量不同，而最终平衡状态相同，则两种条件下建立的平衡为温度、容 积不变时的等效平衡，故满足反应前后气态物质计量数之和相等，则 1+次=3, m=29正确；B项，温度不变，平衡常数不变，正确；C 项，X、Y的初始物质的量之比为1：2,根据方程式可知参加反应 的X、Y的物质的量之比也为1 ： 2,故X与Y的平衡转化率之比为 1 ： 1,正确；D项，由方程式可知该反应反

13、应前后气体的物质的量不 变,所以第二次平衡时气体的总物质的量为4 m则Z的物质的量 为 4 molX10%=0.4 mol, Z 的浓度为 0.4 mol+2 L=0.2 mol-L-1,错误。2. C A项，升高温度，H2s浓度增大，说明平衡向逆反应方向移动，逆反应吸热，正反应放热，错误；B项，通入CO气体瞬间 正反应速率增大，达到最大值，向正反应方向建立新的平衡，正反应 速率开始减小，错误；C项，C'()(g) + S()S( g) + H. (g) K 0. 1(始)/mol10n00出变)/mol2222(平)/mol8n-2222X28X （一2）因为该反应是反应前后气体体积

14、不变的反应，所以有K =0.1,解得=7,正确；D项，根据上述计算可知CO的转化率为20%,错误。3. B A项，C(s)+CO2(g)2co(g)的正反应是气体物质的量增加的反应，由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器，充入惰性气体容器体积扩大，对反应体系相当于减小压强，故”正)、V(逆)均 减小，平衡正向移动，错误；B项，由图可知，650 T时若设起始时CO2的体积为1L,平衡时CO2消耗的体积为X,则C (s) + CO2 (s) 2CO (g)匕始)10匕丈)x2x2xlx+2x叭平)1x2xX100% =40.0%, x=0.25L, Ch 的转化率为 25%,正确；C项，由图可知，T

15、9时平衡体系中CO和CO2的体积分数 均为50%,故若恒压时充入等体积的CO2和CO两种气体平衡不发 生移动，错误；D项，9251时，CO的平衡分压p(co)=p总X96.0%, CO2的平衡分压p(CO2)=p总X4%,根据化学平衡常数的定义可知 p2(co)(p思X96%) 2(CO2)= .总X4.0% =2304p 总,错以。4. D 对于一个给定化学反应，化学平衡常数与温度有关。0.050 mol« 才上10 L一5. C A 项，0 至 5 min 内,v(M)=一二一:= 1X10 3moi (Lmin)一* p(N)=p(M)=lX10"3mol (L*in

16、in)"1, A 项错误;B项，根据“三段式”：X(g) +Y(g)M(g) + N(g)初始(molLT) 0.0100.040转化(mokL-i) 0.0080.0080.008 0.008平衡(molL-i) 0.0020.0320.008 0.008=1, B项错误;0.008 mol > L-1X 0.008 mol « L-1=0.002 mol L-1X 0.032 mol L-1实验，根据“三段式”得：X(g) + Y(g) M(g) + N(g)初始(molL-i) 0.020 0.03000转化(mol1i)x x x x平衡(molLi) 0.0

17、20x 0.030xx x根据温度不变，K不变可得 (0.020-x) (0.030-x) =1, *=°°12 j 八0.012 mol ' L-14X的转化率=-的八.f _X100% =60%, C项正确；U.U/U IllOl JU由实验中数据可知该反应为放热反应,900 时的平衡常数应小于800 C时的平衡常数，假设实验中K=l,则(4mol L-1) 2/0.10T、；*15一入-=1() mobL-1X () mol-L1力=0.06综上所述，900达到平衡时bv0.06, D错误。6. 解析 由题意知，升温时混合气体的颜色变深，则c(NO2) 增大，

18、平衡N2O4(g)2N(h(g)向正反应方向移动，则说明正反应为吸热反应，即山0 o由图中数据可知，p(N2O4)= 0.100 mol L-1-0.040 mol-L-1-=0.001 0 mol-L-1 s_1 , Ki =(NO2)(0.120 molLT) 2c (N2O4) = 0.040 mol L-1 =°，36 m°bL °(2)c(N2O0减小，说明平衡向正反应方向移动，根据勒夏特列原 理，应该是温度升高，即4100七，由“NzOQ计算出建立新平衡过 程中c(N2O。减小值，再计算出新平衡时c(N2O4), c(NO2),代入K 的表达式中计算求

19、得长2。(3)因为N2O4(g)2N(h(g)的逆反应是气体分子数减小的反应，所以增大压强，平衡向逆反应方向移动。答案(1)大于 0.0010 0.36 mol-L-1(2)a.大于 反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高b.平衡时,c(N2O4)=0.040 mobL_1-0.002 0 mol-L-1 s-1X10 s =0.020 mobL-1c(N02)=0.120 mol-L-1+0.002 0 mol-L-1 s-1X10 sX2=0.16 mol*L-1c2 (NO2)(0.16 mobL-1) 2K1=c (N2O4) = 0.020 inoHL- mo1 - L(3)

20、逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应 方向移动【一年模拟试题精练】1. B 能自发进行的反应并不一定能迅速发生，A项错误；应 将始变和燧变二者综合起来即利用复合判据进行反应自发性的判断, C项错误；D项中使用催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应 进行的方向，错误。2. D 反应自发进行的前提条件是反应的S-TASvO,温度 的变化可能使AH-TA5的符号发生变化。对于A项，AH>0, A5<0,在任何温度下，AH-TAS>0,即 任何温度下，反应都不能自发进行；对于B项，H<Q9 AS<0,在 较低温度下，NHTNS<0,即反应温度不能过高

21、；对于C项，A H>0, AS>0,若使反应自发进行，即AH-TASvO,必须提高温度, 即反应只有在较高温度时能自发进行；对于D项，AH<0, A5>0, 在任何温度下，AHTASvO,即在任何温度下反应均能自发进行。错误！设平衡时气体总的物质的量浓度为xmol/L,根据压强之比等于 物质的量之比可得：詈=詈=*即可知x=2.4,从而可知CP 后 2 X 4 X为固体或液体，D为气体。故化学平衡常数的表达式为K = 错误；B的转化率为号需2X100%=4。，错误；该反应是一个反应后气体分子数减小的反应，增大压强，平 衡向右移动，平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，正 确；由于c为固体或液体，所以增加C的量，平衡不发生移动，A、 B的转化率不变，正确。4. B 化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体，而物 质C是固体，A错误；根据化学方程式可知，平衡时B减少的物质 的量是L6 moiX0.5=0.8mol,故B的平衡转化率为40%, B正确; 化学平衡常数只与温度有关，