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2012高二化学每课一练 2.2 化学反应的方向和限度 第2课时(苏教版选修4)


2.2 化学反应的方向和限度 第 2 课时 每课一练(苏教版选修 4)
基础达标 1.改变反应条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列变化中正确的是( ) A.生成物浓度一定增大 B.生成物的物质的量分数一定增大 C.反应物的转化率一定提高 D.某生成物的产率可能提高 解析:如增大体积平衡向正方向移动,则生成物 浓度减小,选项 A 错;如加入反应物平衡 向正方向移动,生成物的质量分数不一定增大,转化率有增大、有减小,故选项 B、C 错; 不论取什么措施,生成物产率有可能提高,故选项 D 正确。 答案:D 2.如图所示,φ(X)为气态反应物在平衡混合物中的体积分数,T 为温度。符合该曲线的反应 是( )

A.2NH3(g) B.H2(g)+I2(g)

N2(g)+3H2(g)(正反应为吸热反应) 2HI(g)(正反应为放热反应) 4NO(g)+6H2O(g)(正反应为放热反应) 2SO3(正反应为放热反应)

C.4NH3(g)+5O2(g) D.2SO2(g)+O2(g)

解析:随温度升高 φ(X)含量减小,则正反应一定是吸热反应,随压强增大 φ(X)含量 升高,则正方向一定是体积增大的方向即 ΔV(g)>0,故选项 A 正确。 答案:A 3.在密闭容器中,进行反应 X(g)+3Y(g) 加 X 的量,下列叙述中不正确的是( A.正反应速率增大,逆反应速率减小 C.Y 的转化率变大 解析:对于反应 X(g)+3Y(g) ) B.X 的转化率变大 D.正、逆反应速率都增大 2Z(g)达到平衡只增加 X,则平衡向右移动,正 2Z(g),达到平衡后,其他条件不变,只增

反应速率增大,逆反应速率也随之逐渐增大,Y 转化率增大,X 的转化率却减小,故选 C。 答案:C 4.可逆反应 3H2(g)+N2(g) 2NH3(g) ΔH<0,达到平衡后,为了使 H2 的转化率增大,

下列选项中采用的三种方法都正确的是( ) A.升高温度,降低压强,增加氮气 B.降低温度,增大压强,加入催化剂 C.升高温度,增大压强,增加氮气 D.降低温度,增大压强,分离出部分氨 解析:由于 ΔH<0, 降低温度平衡向正方向移动, A、 错误;催化剂对化学平衡无影响, 故 C 故 B 错误;增大压强和分离出部分氨,都能增大 H 2 的转化率,故选 D。

答案:D 5 .在 3NO2+H2O 2HNO3+NO ΔH<0 反应达到平衡后,改变下列条件,可使 HNO3 浓

度增大的是( ) A.升温 B.减压 C.加水 D.通入 O2 解析:要使 c(HNO3)增大,即使平衡向右移动,升温、减压,平衡向左移动,加水平衡 向右移动,但 c(HNO3)降低;通入 O2,使 2NO+O2====2NO2,减小了 c(NO) ,增加了 c(NO2) ,平衡向右移动,故选 D。 答案:D 6.如图所示,反应 X(g)+3Y(g) 2Z(g),正反应为放热反应,在不同温度、不同压强(p1 )

>p2)下,达到平衡时,混合气体中 Z 的体积分数中 φ(Z)随温度变化的曲线应为(

解析:升高温度平衡向吸热的逆方向移动,Z 的体积分数减少,增大压强平衡向气体物质的 量减小的正方向移动,Z 的体积分数增大,故选 C。 答案:C 7.可逆反应 mA(s)+nB(g) eC(g)+fD(g)反应过程中,当其他条件不变时,C 的质量分数

φ(C)的不同温度(T)和不同压强(p)的条件下随时间(t)的变化关系如图所示。则下列 叙述正确的是( )

A.当平衡后,若温度升高化学平衡向逆反应方向移动 B.达到平衡后,增加 A 的质量有利于化学平衡向正反应方向移动 C.化学方程式中,m+n<e+f D.达到平衡后,若使用催化剂 C 的质量分数将增大 解析:由图(1)知,升高温度,φ(C)减小,则平衡向逆向移动,故选项 A 正确;达平衡 后增加 A 的量,因 A 为固体,对平衡无影响,选项 B 错;增大压强 φ(C)减小,则逆向 移动 n<e+f,选项 C 错误,催化剂对化学平衡无影响,故选项 D 错。 答案:A 综合运用 8.对于可逆反应: (g) 2AB3 A2(g)+3B2(g)(正反应为吸热反应), 下列图象正确的是 ( )

解析:升高温度 v(正)、v(逆)均增大,故选项 A 错;升温化学平衡向正方向移动,AB3%减 小,故选项 B 正确;加压平衡向逆方向移动,AB3%增加,故选项 C 错;由温度和压强推知 选项 D 正确。 答案:BD 9.某温度下,在一容积可变的容器中,反应 2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B 和

C 的物质的量分别为 4 mol、2 mol 和 4 mol。保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的 物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( ) A.均减半 B.均加倍 C.均增加 1 mol D.均减少 1 mol 解析: 在可变容器中加入 4 mol A、 mol B、 mol C, 2 4 达平衡后, 再通入 1 mol A、 mol B、 0.5 1 mol C 与上述平衡等效,再 通入 0.5 mol B,则平衡向右移动,故 C 正确。 答案:C 10.往一真空密闭容器中通入一定量的气体 A,在一定温度下发生反应:
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2A(g)

B(g)+ xC(g),反应达平衡时,测得容器内压强增大了 p%,若此时 A 的转化率为

a%,下列关系正确的是( ) ①若 x=1,则 p=a ②若 x=2,则 p<a ③若 x=3,则 p=a ④若 x=4,则 p≥a A.②③ B.①④ C.②③④ D.②④ 解析:由于反应压强增大因而 x>1,故①不正确。 2A(g) 起始 变化量 平衡 则
m ? ma % ?

B(g) + xC(g) 0
1 2 1 2

m m· a% m(1-a%)
m 1 2 ma % ? x 2

0 m
x 2 x 2
? 1 1 ? p%

m· a% ma%

· a% · a%

m

ma %

则 x=

2p ? a a

当 x=2 时

a=2p 即 a>p

当 x=3 时 a=p 当 x=4 时 a= 答案:A
2 3

即 a<p

11.如下图所示,向 A 中充入 1 mol X 和 1 mol Y,向 B 中充入 2 mol X 和 2 mol Y,起始时, V(A)=V(B)=a L。在相同温度和有催化剂存在的条件下,两容器中各自发生下述反应: X+Y2 Z+W ΔH<0(X、Y、Z、W 均为气体),达到平衡时,V(A)=1.2aL。试回答:

(1)A 中 X 的转化率 α(A)=_______________。 (2)A、B 中 X 转化率的关系:α(A)_____________α(B)(填“>”“=”或“<”)。 (3)打开 K,一段时间又达平衡时,A 的体积为____________L(连通管中气体体积不计) 。 (4)在(3)达平衡后,同时等幅升高 A、B 的温度,达新平衡后 A 的体积__________(填 “变大”“不变”或“变小”) ,其理由是________________________________________________。 解析:X + Y 2Z + W 0 x mol x mol

起始: 1 mol 1 mol 0 变化量:x mol x mol 2x mol 平衡: (1-x) mol (1-x) mol 2x mol
2 2 (1 ? x ) ? 3 x ? a 1 .2 a

,则 x=0.4 mol

x 转化率是

0 . 4 mol 1 mol

× 100%=40%。

(2)B 中各为 2 mol,则 B 中压强大因而转化率小。 (3)打开后,通入的气体 X、Y 各 为 3 mol,则 A、B 合体积为 3.6 a,则 A 为 2.6 a。 答案: (1)40% (2)> (3)2.6 a (4)变大 升高温度化学平衡向逆方向移动,但温度升高时,气体体积变大,平衡向正方向 移动;且压强不变时,气体体积与温度成正比,为线性关系,是体积变化的主要原因 12.在一定条件下,可逆反应 A2(g)+B2(g) 2C(g)达到平衡时,各物质的平衡浓度分别

为 c(A2)=0.5 mol· -1,c(B2)=0.1 mol· -1,c(C)= 1.6 mol· -1。若用 a、b、c 分别表示 A2、B2、C L L L -1 的初始浓度(mol· ),则: L (1)a、b 应满足的关系是___________________。 (2)a 的取值范围是___________________。 解析: (1)设转化过程中 A2(g)转化浓度为 x mol· -1,B2(g)的转化浓度也为 x mol· -1。 L L 平衡时:a-x=0.5,b-x=0.1。所以,a=b+0.4。 (2)①若 A2、B2 为起始物,生成 1.6 mol· -1 C 需 A20.8 mol· -1,A2 的起始浓度为 0.5 L L -1 -1 -1 -1 mol· +0.8 mol· =1.3 mol· 。 L L L ②若 0.1 mol· B2 全部反应生成 C, A2 的起始浓度为 0.5 L 则 mol· -1-0.1 mol· -1=0.4 mol· -1,故 a 的取值范围为 0.4<a<1.3。 L L L 答案:(1)a=b+0.4 (2)0.4<a<1.3 13.在一定条件下,反应 2A(g)+B(g) 4C(g)达到平衡,讨论:

(1)若 A、B 的起始浓度分别为 2 mo l· -1 和 1 mol· -1,平衡时 A、B、C 的浓度取值范围分 L L 别是___________________;若 A、C 的起始浓度分别为 2 mol· -1、2 mol· -1,平衡时 A、B、 L L C 的浓度取值范围分别是:____________________________。 (2)若平衡时 A、B、C 的浓度分别为 a mol· -1,d mol· -1 和 a mol· -1。起始时 A、B、C L L L 的浓度分别是___________________。改变条件达到新平衡时,使 B 的浓度变化范围为 0.5d mol· -1—1.5d mo l· -1,则应满足的条件是___________________。 L L 解析:讨论反应物取值范围,由于忽略了已知两种以上反应物的量,必须讨论过量问题,往 往出现误解。 A、 的起始浓度分别为 2 mol· -1、 当 C L 2mol· -1 时, L 由于 B 的起始浓度为 0 mol· -1, L -1 为不足量,因此起始 2 mol· 的 A 不可能反应转化,因此 C 的变化范围也只能是 0—2 L mol · -1。 L 平衡时 A、B、C 的浓度分别为 a mol· -1、d mol· -1、a mol· -1,其反应可能从正反应开始; L L L 也可能从逆反应开始。但从逆反应开始时,由于仅有反应 C 物质不能得到平衡时的 A、B、 C 的浓度,所以要配置一定量的 A 或 B 物质。究竟选择 A 或 B,就从 A 与 B 之间的过量问 题进行判断。 当 a>2d 时,意味 A 为过量,则 B 的起始浓度为 0 mol· -1。4d mol· -1C 转化 1 d mol· -1B L L L -1 -1 -1 和 2 d mol· A,则 C 的起始浓度为(a+4d)mol· ,A 的起始浓度为(a-2d) mol· 。 L L L -1 -1 当 a>2d 时,B 过量,A、B、C 的浓度分别是:0 mol· , L (d-0.5a) mol· ,3a mol· -1。 L L -1 -1 改变条件,使 B 的平衡浓度在 0.5d mol· —1.5d mol· 范围内变化,也就是讨论 A、B、C L L 的取值范围。实际上就是要有一定量的 A,消耗物质 B(由 d mol· -1 减少到 0.5d mol· -1) L L 生成 C, 根据方程式系数关系 A 的消耗量为 d mol· -1, L 即现有的 A mol· -1) (a L 应大于 d mol· -1。 L -1 -1 同理当 B 的量增大时,C 的消耗量为 2d mol· ,即现有的 C(a mol· )应大于 2d mol· -1。 L L L 两者都满足:a>2d。 答案: (1)A:0—2 mol· -1 B:0—1 mol· -1 L L -1 C:0—4 mol· ; L -1 A:2—3 mol· L B:0—0.5 mol· -1 L -1 C: 0—2 mol· L (2)A:1.5a mol· -1 B:(0.25a+d)mol· -1 L L -1 C:0 mol· L 若 a>2d:A: (a-2d)mol· -1 B:0 mol· -1 L L C: (a+4d) mol· -1 L 若 a<2d:A:0 mol· -1 B: L (d-0.5a) mol· -1 L -1 C:3a mol· ,a>2d L 拓展探究 14.在密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),已知加入 1

mol N2 和 3 mol H2,在恒压条件下达到平衡时生成 amol NH3,在恒容条件下达到平衡时生成 b mol NH3(见表示编号①的一行)。若相同条件下,达到平衡时混合物中各组分的质量分数不 变。回答下列问题: (1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K=__________________。 (2)平衡常数 K 值越大,表明建立平衡时_______________(填序号) 。 A.N2 的转化率越高 B.NH3 的产量越大 C.正反应进行得越彻底 D.化学反应速率越快 (3)a 与 b 的关系是:a_______________b(填“>”“<”或“=”) 。 (4)填写下表:

状态 条件

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起始时物质的物质的量(mol) 编号 ① ② ③ X(N2) 1 0 3 0 2.25
)

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Y(H2)

Z(NH3) 0

平衡时 NH3 的 物质的 量 (mol) b b b

恒容

解答: (1) (2)AC (3)> (4) ② ③

c ( NH
3

2

3

c(N 2 ) ? c (H 2 )

0 0.75

0 2.25

2 0.5

b b


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