高考化学导学大一轮课时规范练20化学反应的方向和限

课时规范练20化学反应的方向和限度

(时间:45分钟满分:100分)

—课时规范练第40页

一、选择题(本题共10小题,每小题5分，共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)

1.下列过程属于嫡增加的是()=

A.一定条件下，水由气态变成液态

B.工业上合成氨

C.将散落的火柴放入火柴盒

D.固手碘升华

答案:D

解椀端增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。水由气态变成液态是滴减小的过程,A不符合

题意;工业合成氨的反应为N2+3H2-^2NH3,该反应为嫡减小的过程,B不符合题意;将散落的火柒放

入火柴盒是滴减小的过程,C不符合题意;固态碘升华属于精增加的过程,D符合题意。

2.下列说法错误的是()。

A.同一物质在气态时端值最大，液态时次之，而固态时嫡值最小

B.硝酸镂溶于水吸热，说明其溶于水不是自发的过程

C.不借助外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能量状态转变为低能量状态

D.由能量判据和嫡判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程

答案:B

解团虽然硝酸核溶于水吸热，但因为体系的熠增大，故在常温下也能自发进行。

3.对可逆反应A(s)+3B(g)-C(g)+2D(g)A/7<0,在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是

()。

①增加A的量，平衡向正反应方向移动

②升高温度，平衡向逆反应方向移动,v(正)减小

③压强增大一倍，平衡不移动,v(正)、v(逆)不变

④增大B的浓度M正),V(逆)

⑤加入催化剂,B的转化率提高

A.®®B.®C.③D.④⑤

答案:B

解析①A是固体，增大A的量对平衡无影响，故①错误;②升高温度,v(正)、v(逆)均增大，但v(逆)增大

的程度大，平衡向逆反应方向移动，故②错误;③压强增大平衡不移动，但做正)、v(逆)都增大，故③错误;

④增大B的浓度，直接导致正反应速率增大，平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆)，故④正确;⑤催化剂

同等程度增大正、逆反应速率，化学平衡不发生移动,B的转化率不变，故⑤错误。选B。

4.PCL和PCb都是重要的化工原料。将PCb(g)和Cb(g)充入容积不变的2L密闭容器中，在一定条件

下发生反应PCb(g)+Cb(g)一PCk(g),并于10min时达至।平衡。有关数据如下:

PCb(g)Ch(g)PCb(g)

初始浓度/(moHJ)2.01.00

平衡浓度/(moHJ)ClC20.4

下列判断不正确的是()o

A.10min内,v(CL尸0.04mol-L'-min1

B.升高温度(7I<T2),反应的平衡常数减小，平衡时PC13的物质的量变化稣<1

△巩［2)

C.当容器中C12为1.2mol时,反应达到平衡

D.平隼后移走2.0molPCb和1.0molCb,相同条件下再达平衡时,c(PCb)<0.2mol-L1

答案:B

解析10min内,PCb的浓度变化量为0.4molL,故CL的浓度变化量为0.4moHJ,所以V(C12)=0.04

mol-L'-min^A正确;升高温度(4<72),反应的平衡常数减小，说明正反应为放热反应，高温不利于反应

向正反应方向移动,PCb的物质的量变化较小，比值大于1,B错误;平衡时CL的浓度为0.6molLl体

积为2L,故CL为1.2mol,C正确;平衡后移走2.0molPCb和1.0molCb,压强减小,平衡逆向移动，相

同条件下再达平衡时,c(PCk)<0.2mol-L^D正确。

5.已知反应①:CO(g)+CuO(s)一C02(g)+Cu(s)和反应②:H2(g)+CuO(s)一Cu(s)+H20(g)在相同的某

温度下的平衡常数分别为K和长,该温度下反应③:C0(g)+H20(g)-CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。

则下列说法正确的是()o

A.反应①的平衡常数A

，c(C；：O?)c(C*uO*)

B.反应③的平衡常数K造

C.对于反应③,恒容时，温度升高,H2浓度减小，则该反应的焰变为正值

D.对于反应③，恒温恒容下，增大压强,压浓度一定减小

答案:B

解椀在书写平衡常数表达式时，固体表示在平衡常数表达式中为1,A错误;由于反应③=反应①反应

②，因此平衡常数犬=B正确;反应③中，温度升高,压浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正

反应为放热反应，因此AH<0,C错误;对于反应③,在恒温恒容下，增大压强，若充入惰性气体，则平衡不

移动,H2的浓度不变,D错误。

6.下列说法正确的是()。

A.AHO、△命0的反应在温度低时不能自发进行

B.NH4HCO3(s)-NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)A//=+185.57kJinoli能自发进行，原因是体系有自发地向

混乱度增加的方向转变的倾向

C.婚变和焙变都与反应的自发性有关，因此焰变或嫡变均可单独作为反应自发性的判据

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

答案:B

解析：|AH<0、A5X)的反应,AHTASO,在任何温度下都能自发进行,A错误;A/7>0、反应能自发

进行说明AH7ASO,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,B正确;反应能否自发进行

需要由蛤变、嫡变和温度共同决定,C错误;在其他条件不变的情况下，使用催化剂可以改变化学反应

速率,但不能改变化学平衡状态和化学反应的方向,D错误。

7.(2019江西宜春丰城中学高三检测)一定温度下,在一个容积为1L的密闭容器中，充入1moling)和

1molb(g),发生反应H2(g)+L(g)一2HI(g),经充分反应达到平衡后,生成的HI(g)占气体体积的50%,

该温度下，在另一个容积为2L的密闭容器中充入1molHI(g)发生反应HI(g)i^H2(g)+1l2(g),则下

列判断正确的是()。~‘

A.后一反应的平衡常数为1

B.后一反应的平衡常数为0.5

C.后一反应达到平衡时,上的平衡浓度为0.25mol-L1

”二反应达到平衡时,HI(g)的平衡浓度为0.5mol-L1

答案:|B

|解析：|前一反应达平衡时C(H)=C(I2)=0.5mol-L1,c(HI)=lmolL,则平衡常数K=f吗=

-----------2C(rl2)'C(12)U.DXU.j

11-一

而后一反应的平衡常数无-，2华庄。2)=^^0.5,A项错误,B项正确;设后一反应达平衡时C(H)=X

2

11

molL1,则平衡时c(l2)=xmobL1,c(HI)=(0.52x)mol•L10.5,解得x=0.125,故平衡时c(H2)=0.125

U.j-子ZX-

mol-L1,c(HI)=0.25mol-L^C^D项错误。

8.氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。两个常见的固氮反应的平衡常

数的对数值(1g&与温度的关系如图所示：

①N2+3H2''2NH3和②N2+O2''2NO

根据图中的数据判断下列说法正确的是()。

A.反应①和②均为放热反应

B.升高温度，反应①的反应速率减小

C.在标准状况下，利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大

D.在1000℃时，反应①和反应②体系中N2的浓度一定相等

答案:c

解析:反应①的K值随温度升高而减小，反应①是放热反应，反应②的K值随温度升高而增大，反应②

是吸热反应,A错误;升高温度，两个反应的反应速率都增大,B错误;在标准状况下，反应①欧10叱反应

②相差很大，故利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大,C正确;在10000c时，反

应①、反应②的K值相等，即史=体系中N2的浓度不一定相等,D错误。

3

C（N2）-C（H2）C（N2>C（C）2）'

97℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应公值）+：6值）一€。）AHO,按照不同配比充入A、B,

达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线（实线）所示，下列判断正确的是（）o

A.TC时，该反应的平衡常数值为4

B.C点没有达到平衡，此时反应逆向进行

C.若C点为平衡点，则此时容器内的温度高于

D.7C时，直线CD上的点均为平衡状态

答案:C

解标］平衡常数等于生成物平衡浓度氟次方乘积除以反应物平衡浓度赛次方乘积，固体和纯液体不写

11

入平衡常数表达式,A（g）+B（g）0c（s）,平衡常数K=C（A；（B）=巨。25,A错误;依据图像分析可知，。点

浓度商。<及反应正向进行,B错误;正反应是放热反应，若C点为平衡状态，此时平衡常数小于时

的平衡常数，升高温度,平衡逆向移动才会使平衡常数减小，故此时温度高于T℃,C正确;：TC时平衡

常数一定，曲线上各点表示平衡状态，不在曲线上的点不是平衡状态,D错误。

10.（2019河南南阳第一中学高三检测）将1molN2和3molH2充入容积可变的恒温密闭容器中，在

380℃下发生反应：

催化剂.

N2（g）+3H2（g）'高温、高压2NH3（g）

平衡时，体系中氨的体积分数研NH3）随压强变化的情况如下表:

压强/MPa10203040

研NH3）0.300.450.540.60

下列说法正确的是（）=

A.10MPa时,H2的转化率为75%

B.20MPa时,NH3的物质的量浓度是10MPa时的1.5倍

C.40MPa时，若容器的容积为XL,则平衡常数K=~

D.30MPa时，若向容器中充入惰性气体，则平衡向正反应方向移动

答案:|c

催化剂.

解析：|N2（g）+3H2（g）“高温、高压2NH3（g）

开始(mol)130

反应(mol)X3x2x

平衡(mol)lx33x2x

10MPa时，言=0.3,解得工哈玲的转化率为备,故A错误;20MPa叱盘=0.45,解得x=j1,NH3的物质

的量浓度是10MPa时的得十4=瑞倍，故B错误;40MPa时，等=0.6,解得x=0.75,若容器的容积为V

L,则平衡常数『02：¥；53=号;故C正确;30MPa时，若向容器中充入惰性气体，容器的容积增大，

相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，故D错误。

二、非选择题（本题共3个小题，共50分）

11.（2018全国111）（16分）三氯氢硅（SiHCb）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

（l）SiHCb在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成（HSiO）2O等，写出该反应的化学

方程式。

(2)SiHCh在催化剂作用下发生反应：

1

2SiHCl3(g)^SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)A/7i=48kJmol

1

3SiH2C12(g)^SiH4(g)+2SiHCl3(g)A//2=30kJmol

则反应4SiHCb(g)——SiH4(g)+3SiC14(g)的A/7为kJ-moPo

(3)对于反应2SiHCb(g)==SiH2cb(g)+SiC14(g),采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在323K和

343K时SiHCh的转化率随时间变化的结果如图所示。

①343K时反应的平衡转化率a=%。平衡常数&43K=_______________(保留2位小数)。

②在343K下:要提高SiHCb转化率，可采取的措施是;要缩短反应达到平衡的时

间，可采取的措施有、o

③比较a、b处反应速率大小:为________________(填“大于”“小于”或“等于”)Vb。反应速率

V=V(正)V(逆尸左正达HC、左逆羯岷12对(：14,左正、左迎分别为正、逆向反应速率常数3为物质的量分数，计算a

处的萼=_________(保留1位小数)。

/(逆)

|答案:|(1)2SiHCl3+3H2O^(HSiO)2O+6HCl

(2)114(3)①220.02②及时移去产物改进催化剂提高反应物压强(浓度)③大于1.3

|解析:|(l)SiHCb与氏0反应生成(HSiO)2。为非氧化还原反应,由原子守恒配

平:2SiHCb+3H2O^=(HSiO)2O+6HCl。

1

(2)2SiHCh(g)-SiH2Cl2(g)+SiCU(g)A〃i=48kJ-mol①

1

3SiH2C12(g)^SiH4(g)+2SiHC13(g)A//2=30kJ-mol②

根据盖斯定律:①x3+向即可得4SiHCl3(g)^SiH4(g)+3SiCU(g)AH=114kJ-mol'o

(3)①由图根据“先拐先平速率大”可知a曲线温度较高(343K),平衡转化率为22%;

设SiHCh起始物质的量为1mol,则有

2SiHCl3(g)==SiH2C12(g)+SiCl4(g)

起始物质的量/mol100

转化物质的量/mol0.220.110.11

平衡物质的量/mol0.780.110.11

平衡常数&43K=u中生广洸.02

(0.78产

③a处反应相当于在b处反应的基础上升高温度，反应速率va大于Vb；

达平衡时V(正)、V(逆)相等,左正%HCb=仁XSiHzClzXSiCLi

£JS叫-3K=0.02

X

女逆SiHCl3

a处SiHCb转化率为20%,设起始时SiHCb物质的量为1mol,则有：

2SiHCb(g)一SiH2cb(g)+SiC14(g)

起始物质的量/mol100

转化物质的量/mol0.20.10.1

a点物质的量/mol0.80.10.1

此时SiHCb、SiH2c12、SiCL的物质的量分数分别为0.8、0.1、0.1,

贝正)“正%HCI30.02x0.82

--------'----------------------------------------------------------1.3。

V(逆)k逆久SiH2a2*Sia4o.1x0.1

12.(16分)研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时，涉及如下反应：

2NO2(g)+NaCl(g)^NaNO3(g)+ClNO(g)K\A^<0I

2NO(g)+Cl2(g)^^2ClNO(g)KiNH<QII

请回答下列问题：

(l)4NO2(g)+2NaCl(g)一2NaNO3(g)+2NO(g)+C12(g)的平衡常数K=(用Ki、&表示)。

(2)若反应I在绝热密闭容器中进行，实验测得NO2(g)的转化率随时间变化的示意图如图所示论〜〃时

刻,NO2(g)的转化率降低的原因是-

(3)若反应II在恒温、恒容条件下进行,下列能判断该反应一定达到平衡状态的是0

A.容器内压强不再变化

B.n(ClNO)=n(NO)

C.混合气体密度不变

D.Vl(NO)=va(ClNO)

(4)在一定温度和压强下，反应II达到平衡，当NO和CL的比例不同时，对Cb的转化率及平衡混合物

中C1NO的体积分数都有影响。设NO和CL起始物质的量之比为x,平衡时Cl2的转化率为0,平衡混

合物中CINO的体积分数为力判断a、x、y三者的相互关系，用含0和x的代数式表示

------K3

答案：|(1局

(2)反应为标热反应且反应容器为绝热容器，随着反应的进行，体系的温度会升高，故再次达平衡时的转

化率会降低

(3)AD⑷居x100%

解析⑴反应4NO2(g)+2NaCl(g)一2NaNC)3(g)+2NO(g)+C12(g)可由2xIII得到，则

(2)根据反应I2NO2(g)+NaCl(g)一NaNO3(g)+ClNO(g)A”<0,因该反应为放热反应且反应容器为

绝热容器,所以随着反应的进行，体系的温度会升高，故再次达平衡时的转化率会降低。

(3)根据反应II2NO(g)+C12(g)一2ClNO(g)AHO,在恒温、恒容条件下进行。容器的容积不变，但气

体的物质的量发生变化，因此压强不再变化，能判断反应达到平衡状态,A正确;平衡时各物质物质的量

之间没有必然联系,M(C1NO)=«(NO)不能判断反应达到平衡状态,B错误;容器的容积和气体的质量均

不变，因此混合气体密度始终不变，不能判断反应达到平衡状态,C错误;v正(NO)=v鼠CINO)能判断反应

达到平衡状态,D正确。

(4)2NO(g)+C12(g)--2ClNO(g)

起始(mol)X10

反应(mol)2aa2a

平衡(mol)x2alala

平衡混合物中C1NO的体积分数等于物质的量分数，即

13.(18分)丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。回答下列问题：

(1)正丁烷(C4H10)脱氢制1丁烯(C4H8)的热化学方程式如下：

①C,4Hio(g)^=C4H8(g)+H2(g)NH\

1

1

已知:②C4Hi0(g)+2O2(g)—c4H8(g)+H2O(g)A/72=ll9kJmol

1

③H2(g)+^C)2(g)^=H2O(g)A/7s=242kJmol1

反应①的AHi为______kJmol10图(a)是反应①平衡转化率与反应温度及压强的关系图4

(填“大于”或“小于”)0.1;欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是(填标号)。

A.升高温度B.降低温度

C.增大压强D.降低压强

图(a)