2013年高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第三節(jié) 化學(xué)平衡移動(dòng) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向（含解析） 新人教版

【高考總復(fù)習(xí)】2013高考化學(xué)專題復(fù)習(xí)：第三節(jié) 化學(xué)平衡移動(dòng) 化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向（人教版）1(2011年重慶理綜)一定條件下，下列反應(yīng)中水蒸氣含量隨反應(yīng)時(shí)間的變化趨勢(shì)符合下圖的是()ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g)；H<0BCO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)；H>0CCH3CH2OH(g)CH2CH2(g)H2O(g)；H>0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CHCH2(g)2H2O(g)；H<0解析：四個(gè)選項(xiàng)中水蒸氣均為生成物。依左題圖中圖可知T2>T1，升溫，水蒸氣含量減小，平衡左移，所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)即H<0，B、C錯(cuò)；依題圖中右圖可知p1>p2，增壓，水蒸氣含量增加，即正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，D錯(cuò)。答案：A2(2012年大綱全國卷)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得，其中的一步反應(yīng)為：CO (g)H2O(g) CO2(g)H2(g)H0反應(yīng)達(dá)到平衡后，為提高CO的轉(zhuǎn)化率，下列措施中正確的是()A增加壓強(qiáng)B降低溫度C增大CO的濃度 D更換催化劑解析：由反應(yīng)可知，該反應(yīng)為等體反應(yīng)，故增加壓強(qiáng)，不能改變CO的轉(zhuǎn)化率，A錯(cuò)。由于H0，故降低溫度，平衡正向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，B正確。增大CO的濃度，CO轉(zhuǎn)化降低，C錯(cuò)。更換催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能改變反應(yīng)進(jìn)行的程度，CO轉(zhuǎn)化率不變，D錯(cuò)。答案：B3(2011年天津理綜)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示。由圖可得出的正確結(jié)論是()A反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)小于b點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率：ab段小于bc段解析：只有正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率且為定值時(shí)，可逆反應(yīng)才達(dá)到平衡狀態(tài)，圖中曲線在c點(diǎn)處沒有出現(xiàn)水平線，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；隨著正反應(yīng)的進(jìn)行，未達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)反應(yīng)物的濃度應(yīng)隨時(shí)間的延長而減小，因此反應(yīng)物濃度：a點(diǎn)大于b點(diǎn)，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)物濃度的增大而增大，隨溫度的升高而增大，分析曲線ac，從濃度方面考慮v正應(yīng)減小，而v正是增大的，說明該反應(yīng)是放熱的，且溫度變化對(duì)v正的影響在ac段大于反應(yīng)物濃度變化對(duì)v正的影響，因此ac段反應(yīng)混合物的溫度是升高的，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；若t1t2，分析圖中曲線可知：ab段的正反應(yīng)速率的平均值小于bc段，所以bc段轉(zhuǎn)化的SO2的量比ab段轉(zhuǎn)化的SO2的量多，而a點(diǎn)濃度比b點(diǎn)大，所以SO2的轉(zhuǎn)化率：bc段大于ab段，故D項(xiàng)正確。答案：D4下列說法正確的是()A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因?yàn)槲鼰岱磻?yīng)都是非自發(fā)的B任何情況下，溫度都不可能對(duì)反應(yīng)的方向起決定性作用C焓變與熵變是判斷反應(yīng)方向的兩個(gè)主要因素D自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實(shí)現(xiàn)解析：焓變和熵變是判斷反應(yīng)方向的兩個(gè)方面，單獨(dú)只看一個(gè)方面是不全面的，利用復(fù)合判據(jù)GHTS更全面。答案：C5相同溫度下，體積均為0.25 L的兩個(gè)恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.6 kJ·mol1。實(shí)驗(yàn)測(cè)得起始、平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：容器編號(hào)起始時(shí)各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol達(dá)平衡時(shí)體系能量的變化N2H2NH3130放出熱量：23.15 kJ0.92.70.2放出熱量：Q下列敘述錯(cuò)誤的是()A容器、中反應(yīng)的平衡常數(shù)相等B平衡時(shí)，兩個(gè)容器中NH3的體積分?jǐn)?shù)均為C容器中達(dá)平衡時(shí)放出的熱量Q23.15 kJD若容器體積為0.5 L，則平衡時(shí)放出的熱量<23.15 kJ解析：本題考查化學(xué)平衡與反應(yīng)熱等知識(shí)。平衡常數(shù)屬于溫度的函數(shù)，相同溫度下兩容器的平衡常數(shù)相同。容器、為等效平衡，但兩者反應(yīng)的量不同，故放出的熱量不等。若容器的體積增大一倍，平衡逆向移動(dòng)，故放出的熱量小于23.15 kJ。根據(jù)熱量的變化可計(jì)算出NH3的生成量。答案：C6反應(yīng)mA(s)nB(g)pC(g)；H<0，在一定溫度下，平衡時(shí)B的體積分?jǐn)?shù)(B%)與壓強(qiáng)變化的關(guān)系如右圖所示，下列敘述中一定正確的是()mn>px點(diǎn)表示的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率n>px點(diǎn)比y點(diǎn)時(shí)的反應(yīng)速率慢若升高溫度，該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大A B只有C只有 D解析：由圖可知，增壓，B%增大，說明平衡逆向移動(dòng)，則n<p，故錯(cuò)誤，x點(diǎn)到平衡時(shí)，B%減小，反應(yīng)正向進(jìn)行，正確；x點(diǎn)比y點(diǎn)壓強(qiáng)小，故反應(yīng)速率慢，正確；由于H<0，升溫平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，故錯(cuò)誤。答案：B7(2012年山東省萊州一中高三第三次質(zhì)檢)取兩個(gè)相同容積的密閉恒容容器，在A容器中充入0.2 mol N2O4，B容器中充入0.2 mol HI氣體，在一定溫度下反應(yīng)分別達(dá)到平衡，測(cè)得N2O4和HI的分解率分別為(A)和(B)。在該平衡體系中再分別充入0.2 mol N2O4和0.2 mol HI，當(dāng)反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得N2O4和HI的分解率分別為(A)和(B)。下列判斷一定正確的是()A(A)(A)(B)(B)B(A)(A)(B)(B)C(A)(A)(B)(B)D(A)(A)(B)(B)答案：B8(2012年安徽卷)一定條件下，通過下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收：SO2(g)2CO(g) 2CO2(g)S(l)H0若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進(jìn)行，下列有關(guān)說法正確的是()A平衡前，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終不變B平衡時(shí)，其他條件不變，分離出硫，正反應(yīng)速率加快C平衡時(shí)，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率D其他條件不變，使用不同催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變解析：反應(yīng)中S為液體(l)兩側(cè)氣體反應(yīng)前后不一致，故隨著反應(yīng)的進(jìn)行壓強(qiáng)變化，A項(xiàng)錯(cuò)；平衡時(shí)，分離出硫，其他條件不變，正反應(yīng)速率不變，B項(xiàng)錯(cuò)；平衡時(shí)，其他條件不變，升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率減小，C項(xiàng)錯(cuò)；平衡常數(shù)僅與溫度有關(guān)，故其他條件不變時(shí)，使用不同的催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變，D項(xiàng)對(duì)。答案：D9現(xiàn)有下列兩個(gè)圖像：下列反應(yīng)中符合上述圖像的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H>0C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H<0DH2(g)CO(g)C(s)H2O(g)H>0解析：圖可知升高溫度，生成物濃度增大，平衡右移，正反應(yīng)方向吸熱H>0；圖可知，增大壓強(qiáng)v(逆)變化較快，反應(yīng)為增體反應(yīng)。答案：B10在相同溫度和壓強(qiáng)下，對(duì)反應(yīng)CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)進(jìn)行甲、乙、丙、丁四組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)起始時(shí)放入容器內(nèi)各組分的物質(zhì)的量見下表。物質(zhì)物質(zhì)的量實(shí)驗(yàn)CO2H2COH2O甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol上述四種情況達(dá)到平衡后，n(CO)的大小順序是()A乙丁>丙甲 B乙>丁>甲>丙C丁>乙>丙甲 D丁>丙>乙>甲解析：把丙中a mol CO和a mol H2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2也分別為a mol，則甲與丙是等量等效，則達(dá)平衡時(shí)，n(CO)應(yīng)相等；把丁中a mol CO和a mol H2O按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)成CO2和H2，則起始時(shí)丁中CO2為2a mol，H2為a mol，則與乙等量等效，到達(dá)平衡時(shí)n(CO)相等。乙與甲相比相當(dāng)于在甲的平衡中又加入了a mol的CO2，導(dǎo)致平衡正移，則平衡時(shí)n(CO)乙>n(CO)甲。答案：A11向2 L密閉容器中通入a mol氣體A和b mol氣體B，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：xA(g)yB(g)pC(g)qD(g)已知：平均反應(yīng)速率vCvA；反應(yīng)2 min時(shí)，A的濃度減少了，B的物質(zhì)的量減少了 mol，有a mol D生成?；卮鹣铝袉栴}：(1)反應(yīng)2 min內(nèi)，vA_，vB_；(2)化學(xué)方程式中，x_、y_、p_、q_；(3)反應(yīng)平衡時(shí)，D為2a mol，則B的轉(zhuǎn)化率為_；(4)如果只升高反應(yīng)溫度，其他反應(yīng)條件不變，平衡時(shí)D為1.5a mol，則該反應(yīng)的H_0(填“>”“<”或“”)；(5)如果其他條件不變，將容器的容積變?yōu)? L，進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)，則與上述反應(yīng)比較：反應(yīng)速率_(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是_；平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率_(填“增大”“減小”或“不變”)，理由是_。解析：(1)vA mol/(L·min)；vB mol/(L·min)；同樣可得vD mol/(L·min)；vCvA mol/(L· min)。(2)由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可得xypqvAvBvCvD2316。(3)當(dāng)D為2a mol時(shí)，B減少了a mol，因此B的轉(zhuǎn)化率為：×100%×100%。(4)其他條件不變只升高溫度，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，由題意知原平衡時(shí)D為2a mol，升高溫度達(dá)到新平衡時(shí)，D為1.5a mol，可見反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，因此正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，即H<0。(5)原密閉容器的體積為2 L，現(xiàn)變?yōu)? L，其他條件不變，反應(yīng)物和生成物的濃度都增大，因此反應(yīng)速率增大。減小體積即為加壓，增大壓強(qiáng)，平衡應(yīng)向氣體計(jì)量數(shù)之和小的方向移動(dòng)，由于反應(yīng)方程式為2A(g)3B(g)C(g)6D(g)左邊氣體計(jì)量數(shù)之和小，因此平衡向左移動(dòng)，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小。答案：(1) mol/(L·min) mol/(L·min)(2)2316(3)×100%(4)<(5)增大體積減小，反應(yīng)物的濃度增大，因而使反應(yīng)速率增大減小體積減小，氣體的壓強(qiáng)增大，平衡向氣體分子數(shù)之和減小的方向(即逆反應(yīng)方向)移動(dòng)，因而使反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小12有兩個(gè)密閉容器A和B，A能保持恒壓、B能保持恒容。起始時(shí)向容積相等的A、B中分別通入體積比為21的SO2和O2，使之發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，并達(dá)到平衡，則(填“>”、“”或“<”；“左”或“右”；“增大”、“減小”或“不變”)：(1)達(dá)到平衡所需要的時(shí)間：t(A)_t(B)，SO2的轉(zhuǎn)化率：(A)_(B)。(2)起始時(shí)兩容器中的反應(yīng)速率：v(A)_v(B)，反應(yīng)過程中的反應(yīng)速率：v(A)_v(B)。(3)達(dá)到平衡時(shí)，如果在兩容器中分別通入等量的氬氣。A中的化學(xué)平衡向_移動(dòng)，B中的化學(xué)反應(yīng)速率_。(4)如平衡時(shí)，向兩容器中分別通入等量的原反應(yīng)氣體，再次達(dá)到平衡時(shí)，A容器中SO2的轉(zhuǎn)化率_，B容器中SO2的轉(zhuǎn)化率_。解析：(1)該反應(yīng)的正方向是氣體的物質(zhì)的量減小的方向，所以達(dá)到平衡后A中的壓強(qiáng)會(huì)大于B中的壓強(qiáng)，即A中的反應(yīng)速率快，達(dá)到平衡所需時(shí)間要短。壓強(qiáng)大會(huì)使正反應(yīng)進(jìn)行的程度增大，所以A中SO2的轉(zhuǎn)化率高。(2)起始時(shí)，兩容器的體積相同，各物質(zhì)的物質(zhì)的量也相同，即各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同，所以兩容器的反應(yīng)速率也相同，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行A的壓強(qiáng)不變，而B的壓強(qiáng)減小，所以在反應(yīng)過程中，B中的反應(yīng)速率將會(huì)小于A中的反應(yīng)速率。(3)達(dá)到平衡后，在兩容器中分別通入等量的氬氣，則會(huì)使A容器的體積變大，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度變小，相當(dāng)于減小壓強(qiáng)，A容器中的化學(xué)平衡將逆向移動(dòng)，而B容器的體積不變，各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度也不變，所以B容器中的化學(xué)反應(yīng)速率不變。(4)達(dá)到平衡后，向兩容器中分別通入等量的原反應(yīng)氣體，對(duì)A容器來說相當(dāng)于增大容器的體積，各反應(yīng)物的起始物質(zhì)的量濃度保持不變，達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率也不變。對(duì)B容器來說，則會(huì)使壓強(qiáng)增大為原來的兩倍，平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，SO2的轉(zhuǎn)化率增大。答案：(1)<>(2)>(3)左不變(4)不變?cè)龃?3(2012年重慶卷)尿素CO(NH2)2是首個(gè)由無機(jī)物人工合成的有機(jī)物。(1)工業(yè)上尿素由CO2和NH3在一定條件下合成，其反應(yīng)方程式為_。(2)當(dāng)氨碳比4時(shí)，CO2的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示。A點(diǎn)的逆反應(yīng)速率v逆(CO2)_B點(diǎn)的正反應(yīng)速度v正(CO2)(填“大于”、“小于”或“等于”)。NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為_。(3)人工腎臟可采用間接電化學(xué)方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素，原理如下圖。電源的負(fù)極為_(填“A”或“B”)。陽極室中發(fā)生的反應(yīng)依次為_、_。電解結(jié)束后，陰極室溶液的pH與電解前相比將_；若兩極共收集到氣體13.44 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則除去的尿素為_g(忽略氣體的溶解)。解析：(1)CO2與NH3在一定條件下合成尿素，由質(zhì)量守恒定律可以推知應(yīng)有H2O生成，方程式為：CO22NH3CO(NH2)2H2O。(2)A點(diǎn)未建立平衡狀態(tài)，故A點(diǎn)至B點(diǎn)，v正減小v逆增大，所以：v逆(A)<v逆(B)，B點(diǎn)反應(yīng)達(dá)平衡，v正(B)v逆(B)，即CO2的反應(yīng)速率：v逆(A)<v正(B)。設(shè)起始時(shí)n(CO2)a mol，則n(NH3)4a mol，平衡時(shí)參加反應(yīng)的CO2為：a mol×60%0.6a mol，CO2 2NH3CO(NH2)2H2O起始 a mol4a mol00變化 0.6a mol 1.2a mol0.6a mol0.6a mol平衡 0.4a mol 2.8a mol0.6a mol0.6a mol則(NH3)×100%30%。(3)與A連接的電極：2Cl2eCl2，與B連接的電極：2H2eH2推知A應(yīng)為電源的正極，B應(yīng)為電源的負(fù)極，利用陽極生成的Cl2氧化尿素生成CO2和N2從而除去尿素：CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl。若兩側(cè)均消耗6 mol電子時(shí)，陰極消耗6 mol H，生成3 mol H2，陽極生成3 mol Cl2，氧化尿素生成CO2、N2各1 mol，HCl 6 mol，H通過質(zhì)子交換膜恰好補(bǔ)充陰極消耗的6 mol H，陰極室溶液的pH應(yīng)與原來相比不變。除去1 mol尿素時(shí)共生成5 mol混和氣體，由此可求除去的尿素為：×0.6 mol×60 g/mol7.2 g。答案：(1)2NH3CO2CO(NH2)2H2O(2)小于30%(3)B2Cl2e=Cl2、CO(NH2)23Cl2H2O=N2CO26HCl不變7.2