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2012届高考第一轮总复习满分训练
第7章 第二节
一、选择题
1．对于可逆反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述正确的是
(　　)
A．达到化学平衡时，4v正(O2)＝5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率关系是：2v正(NH3)＝3v正(H2O)
解析：由题意知v正(O2)v(逆)(NO)＝54，达到平衡时，v正(NO)＝v逆(NO)，故A正确；生成NO和消耗NH3，都表示正反应速率，B错；扩大容器体积，各物质的浓度都减小，所以正、逆反应速率都减小，C错；在反应的任意状态总有v正(NH3)v正(H2O)＝46，即3v正(NH3)＝2v正(H2O)，D不正确。
答案：A
2．(2009·潍坊模拟)在一定温度下的某容积可变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C(s)＋H2O(g) CO(g)＋H2(g)
不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 (　　)
A．体系的压强不再发生变化
B．v正(CO)＝v逆(H2O)
C．生成n mol CO的同时生成n mol H2
D． 1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
答案：C
3．(2009·安徽江南十校模拟)在一个容积为V L的密闭容器中，放入2 L A(g)和1 L B(g)，在一定条件下发生下列反应：3A(g)＋B(g) nC(g)＋2D(g)，达到平衡后，A物质的量浓度减少，混合气的平均摩尔质量增大，则该反应的化学方程式中n的值是 (　　)
A．1　　　 B．2　　　 C．3　　　 D．4
解析：因该反应在密闭容器中进行，反应达到平衡前后气体的总质量保持不变，而平衡后混合气体的平均摩尔质量增大，故混合气体的总物质的量减小，即正反应方向为气体物质的量减小方向，则3＋1>n＋2，n<2，故A项正确。
答案：A
4．(2009·宁夏高考)将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)
②2HI(g) H2(g)＋I2(g)
达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为
(　　)
A．9　　　 B．16　　　 C．20　　　 D．25
答案：C
5．在一定条件下，向密闭容器中充入30 mL CO和20 mL水蒸气，使其反应，当反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)达到平衡时，水蒸气的体积分数与H2的体积分数相等，则下列叙述错误的是 (　　)
A．平衡后CO的体积分数为40%
B．平衡后CO的转化率为25%
C．平衡后水的转化率为50%
D．平衡后混合气体的平均相对分子质量为24
解析：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)
起始：　　30　　　　20　　　　0　　　　0
变化：　　x　　　　　x　　　　　x　　　　x
平衡：　　30－x　　　20－x　　　x　　　　x
由题意知：20－x＝x　故x＝10
故平衡后CO的体积分数为×100%＝40%
CO的转化率为×100%＝33.3%
H2O的转化率为×100%＝50%
平衡后混合气体的平均相对分子质量不变，仍为＝24，故选B。
答案：B
6．(2009·广东高考改造题)碘钨灯比白炽灯使用寿命长，灯管内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：W(s)＋I2(g) WI2(g)　ΔH<0(温度T1<T2)。下列说法不正确的是 (　　)
A．灯管工作时，扩散到灯丝附近高温区的WI2(g)会分解出W，W重新沉积到灯丝上
B．灯丝附近温度越高，WI2(g)的转化率越高
C．该反应的平衡常数表达式是K＝
D．利用该反应原理可以提纯钨
答案：C
7．(2009·安庆模拟)将1 mol CO和1 mol NO2充入容器中，在催化剂存在下发生反应：
CO(g)＋NO2(g) CO2(g)＋NO(g)
达到平衡时，发现有50%的CO转化为CO2。在其他条件不变的情况下，若将1 mol CO和2 mol NO2充入上述密闭容器中，则反应达平衡后，混合气体中CO2的体积分数可能为
(　　)
A.　　　 B.　　　 C.　　　 D.
答案：C
8．(2009·海南高考)X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于 (　　)
A．33%　　　 B．40%　　　 C．50%　　　 D．66%
答案：D
9．合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义，对于密闭容器中的反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g),673 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A．点a的正反应速率比点b的小
B．点c处反应达到平衡
C．点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D．其他条件不变，773 K下反应到t1时刻，n(H2)比上图中d点的值大
答案：D
10．实验室将I2溶于KI溶液中，配制浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：
I2(aq)＋I－(aq) 99QQ20 I(aq)上述平衡体系中，I的物质的量浓度c(I)与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)，下列说法不正确的是 (　　)
A．该反应的正反应是放热反应
B．A点与C点的化学反应速率v(A)<v(C)
C．在反应进行到D点时，v(正)<v(逆)
D．A点与B点相比，B点的c(I2)大
答案：C
11．关于平衡常数，下列说法不正确的是 (　　)
A．平衡常数不随反应物或生成物的改变而改变
B．平衡常数随温度的改变而改变
C．平衡常数随压强的改变而改变
D．使用催化剂能使平衡常数增大
解析：化学平衡常数是温度常数，只随温度的改变而改变；温度不变，对同一可逆反应，K值不变。
答案：CD
12．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)，已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L－1，达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L－1，若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L－1时，则平衡时H2的浓度(mol·L－1)是 (　　)
A．0.16　　　 B．0.08　　　 C．0.04　　　 D．0.02
【答案】　C
13．某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M(g)＋N(g) 2E(g)，若开始时只充入2 molE(g)，达到平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达到平衡时M的转化率为 (　　)
A．20% B．40% C．60% D．80%
【答案】　D
14．(2009·天津)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2O2＋HbCO,37℃时，该反应的平衡常数K＝220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是 (　　)
A．CO与HbO2反应的平衡常数K＝
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D．把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动
解析：C项：由＝220，而＝0.02时人的智力受损，此时＝＝0.00009，即大于9×10－5时智力会受损。
答案：C
15．(2009·辽宁)在一定温度下，反应H2(g)＋X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于
(　　)
A．5%　　　 B．17%　　　 C．25%　　　 D．33%
解析：　　　　HX(g)H2(g)＋X2(g)
起始(mol·L－1)1.0　　　　　　0　　　　0
平衡(mol·L－1)1.0－2x　　　　x　　　　x
＝，x＝0.083(mol·L－1)　HX的转化率：×100%＝17%。
答案：B
16．(2009·广东)难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如下装置提纯。将不纯的TaS2粉末装入石英管一端，抽真空后引入适量碘并封管，置于加热炉中。反应如下：
下列说法正确的是 (　　)
A．在不同温度区域，TaI4的量保持不变
B．在提纯过程中，I2的量不断减少
C．在提纯过程中，I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区
D．该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比
解析：用该装置提纯TaS2的原理是：在较高温度(1123 K)，反应向正反应方向进行，生成的气体在低温度(1023 K)重新生成TaS2固体和气态I2，使TaS2与杂质分开达到分离提纯目的。反应进行到一定阶段，I2的量不再减少。
答案：C
17．(2009·武汉)某密闭容器中进行如下反应：2X(g)＋Y(g) 2Z(g)，若要使平衡时反应物总物质的量与生成物的总物质的量相等，且用X、Y作反应物，则X、Y的初始物质的量之地的范围应满足 (　　)
A．1<<3 B.<<
C.<<4 D.<<
解析：设n(X)＝a，n(Y)＝b，依三段式有
　　　2X(g)＋Y(g) 2Z(g)
起始(mol)　a　　　　b　　　0
变化(mol)　2x　　　　x　　　2x
平衡(mol)　a－2x　　b－x　　2x
a－2x＋b－x＝2x，x＝。
若a－2x＝0，＝，＝；
若b－x＝0，b＝，＝4。
即<<4。
答案：C
18．总压强为30 MPa时，氮氢混合气体(体积比为1∶3)通入合成塔，反应达平衡时，压强降为25 MPa。则平衡时混合气体中氨的体积分数为 (　　)
A．35% B．30% C．25% D．20%
解析：设通入合成塔的N2为1 mol，H2为3 mol；设氮气转化的物质的量为x mol。
根据＝⇒＝，x＝。
NH3在混合气体中体积分数为×100%＝20%。
答案：D
二、非选择题
19．某工厂实验室用一氧化碳和氢气制备甲醇，其原理为：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ；ΔH<0。
试回答下列问题：
(1)若该反应在298 K、398 K时化学平衡常数分别为K1、K2，则K1__________K2(填“>”、“＝”或“<”)；
(2)在恒温恒容条件下，判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________(填序号)；
A．v逆(H2)＝2v正(CH3OH)
B．v逆(H2)＝v正(CO)
C．容器内压强保持不变
D．混合气体的密度保持不变
(3)某温度时，向一定容积的密闭容器中充入CO和H2，浓度分别为1 mol·L－1、2 mol·L－1，达到平衡时CO的浓度为0.6 mol·L－1。试求该温度下的化学平衡常数。
解析：(1)因正反应是放热反应，温度越高，正反应程度越小，故K1>K2。
(2)A中v逆(H2)＝2v正(CH3OH)＝v正(H2)该反应达平衡前，压强始终减小，故压强不变，则达平衡，选A、C。
(3)
　　　　CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
c0(mol·L－1)　1　　　　2　　　　0
c平(mol·L－1)　0.6　　　1.2　　　0.4
K＝＝0.463
答案：(1)>　(2)A、C　(3)0.463
20．(2009·上海高考)在2 L密闭容器内，800℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式：K＝__________。已知：K300℃>K350℃，则该反应是__________________热反应。
(2)如图中表示NO2变化曲线的是__________________。用O2表示从0 s～2 s内该反应的平均速率v＝__________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是__________。
a．v(NO2)＝2v(O2) b．容器内压强保持不变
c．v逆(NO)＝2v正(O2) d．容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是__________。
a．及时分离出NO2气体 b．适当升高温度
c．增大O2的浓度 d．选择高效催化剂
解析：(1)由300℃～350℃时，K值减小，说明升温平衡左移，逆反应为吸热反应，则正反应是放热反应。
(2)由平衡体系2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)知，NO2为生成物，在0 s时，c(NO2)＝0 mol/L，随反应的进行，c(NO2)逐渐增大，当达到平衡时，c(NO2)＝－＝0.0065 mol/L，故表示NO2变化曲线的为b。v(NO)＝＝＝
＝0.003 mol/(L·s)
则v(O2)＝v(NO)
＝0.0015 mol/(L·s)
(3)a项中未指明正、逆反应速率，故无法说明该反应是否达到平衡状态；由于该反应是反应前后气体体积不相等的反应，当容器内压强保持不变时，说明该反应已达到平衡状态，故b项正确；c项中已说明正、逆反应速率相等，故说明该反应已达到平衡状态；由于气体总质量不变，气体总体积也不变，因此，无论该反应是否达到平衡状态，容器内密度总保持不变，故d项无法说明该反应是否达到平衡状态。
(4)a项能使反应速率减慢，平衡正移，故a项错误；b项能使反应速率加快，平衡逆移，故b项错误；c项能使反应速率加快，平衡正移，故c项正确；d项能使反应速率加快，但对平衡无影响，故d项错误。
答案：(1)　放
(2)b　1.5×10－3mol/(L·s)
(3)b、c　(4)c
21．(2009·江苏高考)将一定量的SO2和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550℃时，在催化剂作用下发生反应：2SO2＋O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28 L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题：
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是__________。(填字母)
a．SO2和SO3浓度相等
b．SO2百分含量保持不变
c．容器中气体的压强不变
d．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e．容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是__________。(填字母)
a．向装置中再充入N2　　　b．向装置中再充入O2
c．改变反应的催化剂　　　d．升高温度
(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？
解析：(1)2SO2＋O22SO3是前后气体体积不相等的反应，则压强不变是判断达平衡的标志，SO2百分含量不变是其平衡的充要条件。
(2)固定容器中充入N2平衡不受影响；充入O2，平衡正移，SO2 转化率增大；加入催化剂不影响平衡；升高温度，平衡逆向移动，SO2的转化率减小。
(3)消耗O2的物质的量：
0．7 mol－＝0.45 mol
生成SO3的物质的量：0.45 mol×2＝0.90 mol
SO2和SO3的物质的量之和：＝0.95 mol
则反应前SO2的物质的量：0.45 mol×2＋(0.95 mol－0.90 mol)＝0.95 mol
SO2的转化率：×100%＝94.7%
(4)在给定的条件下，溶液呈强碱性，BaSO3不会沉淀。因此BaSO4的质量：0.90 mol×5%×233 g·mol－1＝10.5 g。
答案：(1)b、c　(2)b
(3) 94.7%　(4)10.5 g
22．在一定温度下将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：
CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g)
(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝__________。
(2)已知在700℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝__________，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝__________________。
(3)已知在1000℃时，该反应的平衡常数K4为1.0，则该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是__________________。
A．容器中压强不变
B．c(CO2)＝c(CO)
C．生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D．混合气体的平均相对分子质量不变
(5)在1000℃下，某时刻CO2的物质的量为2.0 mol，则此时v(正)__________v(逆)(填“>”、“＝”或“<”)。该温度下反应达到平衡时，CO2的转化率为__________。
答案：(1)
(2)1.67　0.77　(3)吸热
(4 )C　(5)>　40%

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