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1molX(g)和2molY(g)发生反应：X(g)＋mY(g)3Z(g)平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(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0.4mol·L－12．(2015·重庆理综，7)羰基硫(COS)可作为一种粮食熏蒸剂，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)K＝0.1反应前CO物质的量为10mol，平衡后CO物质的量为8mol。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7molD．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：已知：气体分压(p分)＝气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是()A．550℃时，若充入惰性气体，v正、v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．T℃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Kp＝24.0p总4．(2014·上海化学，14)只改变一个影响因素，平衡常数K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10L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/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.400.100.090②8000.100.400.080③8000.200.30A④9000.100.15B下列说法正确的是()A．实验①中，若5min时测得n(M)＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)＝1.0×10－2mol·L－1·min－1B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%D．实验④中，达到平衡时，b＞0.0606．(2014·课标全国Ⅱ，26)在容积为1.00L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”)；100℃时，体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0～60s时段，反应速率v(N2O4)为________mol·L－1·s－1；反应的平衡常数K1为________。(2)100℃时达平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020mol·L－1·s－1的平均速率降低，经10s后又达到平衡。a．T________100℃(填“大于”或“小于”)，判断理由是________________________________________________________________________。b．列式计算温度T时反应的平衡常数K2________。(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)ΔH＝＋185.57kJ·mol－1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．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵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．(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)ΔH＝＋163kJ·mol－1B．Ag(s)＋12Cl2(g)===AgCl(s)ΔH＝－127kJ·mol－1C．HgO(s)===Hg(l)＋12O2(g)ΔH＝＋91kJ·mol－1D．H2O2(l)===12O2(g)＋H2O(l)ΔH＝－98kJ·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2mol/L和1mol/L；且发生如下反应：3A(g)＋2B(g)4C(？)＋2D(？)已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC，且反应前后压强比为5∶4，则下列说法中正确的是()①该反应的化学平衡常数表达式为：K＝c4（C）·c2（D）c3（A）·c2（B）②此时B的转化率为35%③增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变④增加C的量，A、B转化率不变A．①②B．②③C．①④D．③④4．(2015·皖南八校联考，9)某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB，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1.6molC。下列说法正确的是()A．该反应的化学平衡常数K＝c4（C）c2（D）c3（A）c2（B）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/mol·L－10.50.600平衡浓度/mol·L－10.10.10.40.6A.反应达到平衡时，X的转化率为80%B．该反应的平衡常数表达式为K＝c4（Z）·c6（W）c4（X）·c5（Y）C．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生反应：FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO2(g)ΔH＝akJ/mol(a0)，该温度下K＝0.263，下列有关说法正确的是()A．若生成1molFe，则吸收的热量小于akJB．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)＝0.100mol·L－1，则c(CO2)＝0.0263mol·L－17．(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。已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/℃4005008301000平衡常数K10910.6请回答下列问题：(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”)。(3)830℃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)/mol3101n(H2)/mol2102n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)830℃时，在2L的密闭容器中加入4molCO(g)和4molH2O(g)，2min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＋m＝3，m＝2，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4mol，则Z的物质的量为4mol×10%＝0.4mol，Z的浓度为0.4mol÷2L＝0.2mol·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，因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以有K＝2×28×（n－2）＝0.1，解得n＝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v(正)、v(逆)均减小，平衡正向移动，错误；B项，由图可知，650℃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）V（始）10V（变）x2xV（平）1－x2x2x1－x＋2x×100%＝40.0%，x＝0.25L，CO2的转化率为25%，正确；C项，由图可知，T℃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，925℃时，CO的平衡分压p(CO)＝p总×96.0%，CO2的平衡分压p(CO2)＝p总×4%，根据化学平衡常数的定义可知Kp＝p2（CO）p（CO2）＝（p总×96%）2p总×4.0%＝23.04p总，错误。]4．D[对于一个给定化学反应，化学平衡常数与温度有关。]5．C[A项，0至5min内，v(M)＝0.050mol10L5min＝1×10－3mol·(L·min)－1，v(N)＝v(M)＝1×10－3mol·(L·min)－1，A项错误；B项，根据“三段式”：X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)初始(mol·L－1)0.0100.04000转化(mol·L－1)0.0080.0080.0080.008平衡(mol·L－1)0.0020.0320.0080.008K＝0.008mol·L－1×0.008mol·L－10.002mol·L－1×0.032mol·L－1＝1，B项错误；实验③，根据“三段式”得：X(g)＋Y(g)M(g)＋N(g)初始(mol·L－1)0.0200.03000转化(mol·L－1)xxxx平衡(mol·L－1)0.020－x0.030－xxx根据温度不变，K不变可得x2（0.020－x）（0.030－x）＝1，x＝0.012X的转化率＝0.012mol·L－10.020mol·L－1×100%＝60%，C项正确；由实验①②中数据可知该反应为放热反应，900℃时的平衡常数应小于800℃时的平衡常数，假设实验④中K＝1，则（b10