2023届新教材新高考一轮复习鲁科版第7章第23讲　化学反应的限度作业.docx

第7章 第23讲化学反应的限度一、选择题：每小题只有一个选项符合题目要求。1一定温度下，体积不变的密闭容器中发生反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，经2 min后达到平衡，NH3的浓度减少了0.6 mol·L1。下列说法正确的是()A平衡时5v正(O2)4v逆(NO)B2 min末的反应速率，用NO表示是0.3 mol·L1·min1C由混合气体的密度不再改变可判定反应达到平衡D由混合气体的压强不再改变可判定反应达到平衡解析：D平衡时，4v正(O2)5v逆(NO)，A项错误；02 min内的平均反应速率，用NO表示是0.6 mol·L1/2 min0.3 mol·L1·min1，B项错误；容器体积不变，气体总质量不变，所以混合气体的密度始终不变，C项错误；该反应为气体分子数增大的反应，容器体积不变，温度不变，混合气体的压强是变量，当混合气体的压强不变时，说明反应达到平衡状态，D项正确。2已知：2H2S(g)O2(g)S2(s)2H2O(g)HQ kJ·mol1(Q>0)。T 时，在体积为2 L的恒容密闭容器中，起始加入2 mol H2S(g)和1 mol O2(g)，达到平衡时生成0.6 mol S2(s)。下列说法能说明反应达到平衡状态的是()A硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍B容器中混合气体的压强不变C反应放出的热量为0.3Q kJD消耗2 mol H2S(g)的同时生成2 mol H2O(g)解析：B硫化氢的浓度为氧气的2倍，不能说明反应达到平衡，A项错误；该反应是反应前后气体分子数不等的反应，容器中混合气体的压强不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡，B项正确；反应达到平衡时，生成0.6 mol S2(s)，消耗的H2S为1.2 mol，反应放出0.6Q kJ热量，故反应放出0.3Q kJ热量时，未达到平衡，C项错误；根据已知热化学方程式可知，任何时间段，消耗2 mol H2S(g)的同时一定生成2 mol H2O(g)，且可逆反应不能进行到底，D项错误。3某温度下气体反应达到化学平衡，平衡常数Kc(A)·c2(B)/c2(E)·c(F)，恒容时，若温度适当降低，F的浓度增加，下列说法正确的是()A增大c(A)、c(B)，K增大B降低温度，正反应速率增大C该反应的焓变为负值D该反应的化学方程式为2E(g)F(g)A(g)2B(g)解析：D平衡常数K只随温度的变化而变化，与浓度变化无关，A错；降低温度，正、逆反应速率均减小，B错；降温时，F的浓度增大，说明平衡逆向移动，正反应是吸热反应，则焓变为正值，C错。4反应H2(g)I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1；反应HI(g)H2(g)I2(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系式为(平衡常数为同温度下的测定值)()AK12K2 BK1KCK1 DK1K2解析：CK1c2(HI)/c(H2)·c(I2)，K2c(H2)·c(I2)/c(HI)，K1。5可逆反应：2SO2O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数，Q为浓度商)()AQ不变，K变大，O2转化率增大BQ不变，K变大，SO2转化率减小CQ变小，K不变，O2转化率减小DQ增大，K不变，SO2转化率增大解析：C当可逆反应2SO2O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右进行，但O2转化率减小，浓度商Q变小，K不变。6对于可逆反应SiO2(s)C(s)N2(g)Si3N4(s)CO(g)(未配平)H<0。下列叙述正确的是()A增加焦炭的用量，生成氮化硅的反应速率增大B增加SiO2的用量，焦炭的转化率增大C增大压强，正反应速率增大，逆反应速率减小D反应的平衡常数可表示为K，升高温度，平衡常数K减小解析：D焦炭是固体，增加焦炭的用量，反应速率不变，A错误；增加SiO2的用量，平衡不移动，焦炭的转化率不变，B错误；增大压强，正、逆反应速率均增大，C错误；配平反应方程式可得：3SiO2(s)6C(s)2N2(g)Si3N4(s)6CO(g)，则平衡常数可表示为K；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，D正确。7用O2将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)H<0。在恒温恒容条件下测得反应过程中c(Cl2)的实验数据如下表。下列说法错误的是()t/min0246c(Cl2)/(103mol·L1)01.83.75.4A26 min用Cl2表示的化学反应速率为0.9 mol·L1·min1B当容器内气体的平均摩尔质量不变时，可说明反应达到化学平衡状态C化学平衡常数：K(200 )>K(400 )D增大压强，可以提高HCl的平衡转化率解析：A26 min c(Cl2)由1.8×103mol·L1增大到5.4×103mol·L1，则有v(Cl2)9×104mol·L1·min1，A错误；恒温恒容时，平衡建立过程中，混合气体的总质量不变，气体的总物质的量不断变化，则气体的平均摩尔质量不断变化，当容器内气体的平均摩尔质量不变时，该反应达到化学平衡状态，B正确；该反应的H<0，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，则平衡常数：K(200 )>K(400 )，C正确；该反应的正反应为气体分子数减小的反应，增大压强，平衡正向移动，则HCl的平衡转化率增大，D正确。880 时，在2 L 恒容密闭容器中充入0.40 mol N2O4，发生反应：N2O4(g)2NO2(g)HQ kJ·mol1(Q>0)，测得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/(mol·L1)0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是 ()A升高温度，该反应的平衡常数K减小B2040 s内，v(N2O4)0.004 mol·L1·s1C反应达到平衡时，吸收的热量为0.30Q kJD100 s时再通入0.40 mol N2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大解析：C该反应的H>0，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，A错误；2040 s内，c(NO2)(0.200.12)mol·L10.08 mol·L1，则有v(NO2)0.004 mol·L1·s1，v(N2O4)v(NO2)0.002 mol·L1·s1，B错误；反应达到平衡时，生成的NO2为0.30 mol·L1×2 L0.60 mol，则反应吸收的热量为0.30Q kJ，C正确；达到平衡后，再通入0.40 mol N2O4，相当于保持n(N2O4)不变，缩小容器的容积，而缩小容积、增大压强时，平衡逆向移动，N2O4的转化率减小，D错误。二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题目要求。9一定条件下合成乙烯：6H2(g)2CO2(g)CH2=CH2(g)4H2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是()A该反应的逆反应为吸热反应B平衡常数：KM>KNC生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M)D当温度高于250 ，升高温度，催化剂的催化效率降低解析：C升高温度CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在250 时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C错误，D正确。10已知：(HF)2(g)2HF(g)H0，平衡体系的总质量m(总)与总物质的量n(总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A温度：T1T2B平衡常数：K(a)K(b)K(c)C反应速率：v(b)v(a)D当30 g·mol1时，n(HF)n(HF)211解析：CDA由图像可知，b、c两个点的压强相同，T2温度下c点对应的平均摩尔质量大于T1温度下b点对应的平均摩尔质量，即T1到T2，平衡向逆反应方向移动，该反应的正反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，T2T1，故A错误；B.由于温度T2T1，该反应的正反应为吸热反应，温度越高，平衡常数K越大，所以平衡常数K(b)K(a)K(c)，故B错误；C.b点对应的温度T2和压强大于a点对应的温度T2和压强，温度越高、压强越大，反应速率越快，所以反应速率v(b)v(a)，故C正确；D.当30 g·mol1，即平均相对分子质量为30时，设HF物质的量为x mol，(HF)2的物质的量为y mol，30，xy11，即n(HF)n(HF)211，故D正确。11室温时，调节初始浓度为1.0 mol·L1的Na2CrO4溶液的pH(假设溶液的体积不变)，溶液中存在2CrO2HCr2OH2O，测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H)，获得的曲线如图。下列说法不正确的是 ()A降低pH可提高c(Cr2O)BA点时CrO的平衡转化率为50%CA点时CrO转化为Cr2O反应的平衡常数K1014D平衡时，若溶液中c(Cr2O)c(CrO)，则c(H)>2.0×107mol·L1解析：DpH越小，氢离子浓度越大，越有利于平衡正向移动，c(Cr2O)越大，A项正确；A点时c(Cr2O)0.25 mol·L1，反应消耗的CrO为0.5 mol·L1，CrO的平衡转化率为50%，B项正确；A点时c(H)1.0×107mol·L1，c(Cr2O)0.25 mol·L1，则c(CrO)0.5 mol·L1，求得平衡常数K1.0×1014，C项正确；若平衡时溶液中c(Cr2O)c(CrO)，即c(Cr2O)c(CrO) mol·L1，利用K进行计算，可知 c(H)<2.0×107mol·L1，D项错误。12在恒温条件下，向盛有足量NaCl(s)的2 L恒容密闭容器中加入0.2 mol NO2、0.2 mol NO和0.1 mol Cl2，发生如下两个反应：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)H10K12NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)H20K210 min时反应达到平衡，测得体系的压强减少20%，10 min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)7.5×103mol·L1·min1。下列说法正确的是()A平衡后c(NO)2.5×102mol·L1B平衡时NO的转化率为50%C其它条件保持不变，反应在绝热条件下进行，则平衡常数K2增大D反应4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数为解析：BDA10 min时反应达到平衡，测得容器内体系的压强减少20%，则平衡时混合气体总物质的量为(0.20.20.1)mol×(120%)0.4 mol，10 min内用ClNO(g)表示的平均反应速率v(ClNO)7.5×103mol·L1·min1，则平衡时n(ClNO)7.5× 103mol·L1·min1×10 min×2 L0.15 mol，设中反应的NO2为x mol，中反应的Cl2为y mol，则：2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g)初始量(mol) 0.2 0转化量(mol) x 0.5x平衡量(mol) 0.2x 0.5x2NO(g)Cl2(g)2CINO(g)初始量(mol) 0.2 0.1 0转化量(mol) 2y y 2y平衡量(mol) 0.22y 0.1y 2y则0.5x2y0.15，(0.2x0.22y0.1y)0.5x2y0.4，解得x0.1、y0.05，故平衡后c(NO)0.05 mol·L1，A错误；B.由A项分析，平衡时NO的转化率为×100%50%，故B正确；C.平衡常数只受温度影响，反应在绝热条件下进行，反应放热，使温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K2减小，故C错误；D.2NO2(g)NaCl(s)NaNO3(s)ClNO(g) H10平衡常数K1；2NO(g)Cl2(g) 2ClNO(g)H20平衡常数K2；由盖斯定律可知，由×2可得反应4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)，则4NO2(g)2NaCl(s)2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)的平衡常数K，故D正确。三、非选择题13已知在400 时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)的K0.5。(1)在400 时，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的K_(填数值)。(2)400 时，在0.5 L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2 mol、1 mol、2 mol，则此时反应v正(N2)_(填“>”“<”“”或“不确定”)v逆(N2)。(3)若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，则合成氨反应的平衡_(填“向左”“向右”或“不”)移动；使用催化剂_(填“增大”“减小”或“不改变”)反应的H。解析：(1)平衡常数的值与化学方程式的书写有关，根据平衡常数的定义可得K2。(2)引入浓度商Q，QK，说明此时已达化学平衡状态，即v正(N2)v逆(N2)。(3)恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，使总体积增大v正、v逆均减小，v逆减小的倍数小于v正减小的倍数，v正v逆，向左方向移动。答案：(1)2(2)(3)向左不改变14将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，得到如下三组数据：实验组温度/起始量/mol平衡量/mol达到平衡所需时间/minCOH2OH2CO1650421.62.462900210.41.633900abcdt(1)实验2条件下平衡常数K_。(2)实验3中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a/b的值_(填具体值或取值范围)。(3)实验4，若900 时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol，则此时v正_v逆(填“<”“>”或“”)。解析：(1)实验2条件下，平衡时CO的物质的量为1.6 mol，则： CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始量/mol2 1 00变化量/mol 0.4 0.4 0.4 0.4平衡量/mol 1.6 0.6 0.4 0.4故900 时，K0.17。(2)由于CO与H2O(g)的化学计量数都为1，所以当两者物质的量相等时，二者转化率相等。要使CO的转化率大于水蒸气的转化率，则增大水蒸气的物质的量，即a/b的值小于1。(3)由上面的分析可知，900 时，该反应的平衡常数为0.17。实验4中，在900 时，在此容器中加入CO、H2O、CO2、H2均为1 mol，则此时Q1，Q>K，故反应向逆反应方向进行，所以v正<v逆。答案：(1)或0.17(2)<1(填0<a/b<1亦可)(3)<15.氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。反应大气固氮N2 (g)O2 (g)2NO(g)工业固氮N2 (g)3H2 (g)2NH3(g)温度/27200025400450平衡常数/K3.84×10310.15×1080.5070.152分析数据可知：大气固氮反应属于_(填“吸热”或“放热”)反应。分析数据可知：人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：_。(2)工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是_(填“A”或“B”)；比较p1、p2的大小关系：_。.目前工业合成氨的原理是N2(g)3H2(g)2NH3(g)。(3)在一定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8 mol。达平衡时，H2的转化率1_。已知平衡时，容器压强为8 MPa，则平衡常数Kp_(用平衡分压代替浓度计算，分压总压×物质的量分数)。解析：(1)由表中数据可知随温度从27 升高到2000 ，K值增大，说明平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应；大气固氮的K值小，转化率低。(2)工业固氮，随温度升高，K值减小，平衡向逆反应方向移动，N2的转化率降低，所以A正确。取相同的温度，p1p2，N2的转化率升高，说明平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小的反应，说明压强增大，p2>p1。(3)N23H22NH3n(始)/mol13 0n(变)/mola 3a 2an(平)/mol1a 33a2a有(1a)(33a)2a2.8，a0.6 mol，H2的转化率为60%，N2的平衡分压为×8 MPa，H2、NH3的平衡分压均为×8 MPa，Kp。答案：(1)吸热K值小，正向进行的程度小(或转化率低)，不适合大规模生产(2)Ap2>p1(3)60%或0.255或0.26