2018版化学(苏教版)高考总复习专题七对接高考精练--化学反应的方向和限度含答案

课时2 化学反应的方
向和限度
化学平衡常数的理解与应用
1．（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10 mol，平衡后CO物质的量为8 mol。

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7 mol
D．CO的平衡转化率为80%
解析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,逆反应速率逐渐增大，当正反应速率和逆反应速率相等时，反
应达到新的化学平衡状态，错误;C项，设反应前H2S的物质的量为n mol,列“三段式"进行解题
CO （g)＋
H2S
（g）
COS
（g）
＋H2(g)
K＝
0.1
n(始)/
mol
10n00
n（变）
/mol
2222
n(平）
/mol
8n－222）
因为该反应是反应前后气体体积不变的反应，所以有K＝错误!＝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。

答案C
2．（2016·海南化学，16)顺－1,2－二甲基环丙烷和反－1,2－二甲基环丙烷可发生如下转化:
该反应的速率方程可表示为：v(正）＝k(正)c(顺）和v（逆)＝k(逆)c
（反)，k(正）和k（逆)在一定温度时为常数，分别称作正，逆反应速率常数。

回答下列问题:
（1）已知：t1温度下，k（正）＝0.006 s－1，k(逆）＝0.002 s－1，该温度下反应的平衡常数值K1＝________;该反应的活化能E a(正）小于E a（逆）,则ΔH________0（填“小于”“等于”或“大于”）。

(2）t2温度下，图中能表示顺式异构体的质量分数随时间变化的曲线是________(填曲线编号），平衡常数值K2＝________；温度t1________t2(填“小于”“等于”或“大于"），判断理由是____________________________。

答案(1)3 小于（2）B 错误!小于放热反应升高温度时平衡向逆反应方向移动
化学平衡常数及转化率的计算
3．Bodensteins研究了下列反应:2HI（g）H2(g）＋I2（g）在716 K时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表：
t/min020*********
x(HI）10.9
1
0。

85
0.81
5
0。

795
0。

784
x(HI)00。

60
0。

73
0。

773
0.78
0.78
4
(1)根据上述实验结果，该反应的平衡常数K的计算式为
__________________________________________________________ __。

（2)上述反应中，正反应速率为v正＝k正x2（HI)，逆反应速率为v 逆
＝k逆x(H2）x(I2），其中k正、k逆为速率常数，则k逆为________（以K和k正表示）。

若k正＝0.002 7 min－1,在t＝40 min时，v正＝________min－1.
（3)由上述实验数据计算得到v正～x(HI）和v逆～x(H2）的关系可用下图表示。

当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________________(填字母）。

解析(1)2HI（g）H2（g）＋I2（g）是反应前后气体物质的
量不变的反应.反应后x(HI)＝0.784，则x(H2)＝x(I2）＝0.108，K＝错误!＝错误!＝错误!。

(2)到达平衡时，v正＝v逆，即k正x2(HI）＝k逆x（H2）x（I2），k逆＝k正·错误!＝k正/K，在t＝40 min时,x（HI）＝0。

85,v 正
＝k正x2(HI）＝0.002 7 min－1×（0。

85)2＝1.95×10－3 min－1。

（3）原平衡时,x（HI）为0。

784，x(H2）为0。

108，二者图中纵坐标均约为1。

6（因为平衡时v正＝v逆）,升高温度,正、逆反应速率均加快，对应两点在1.6上面, 升高温度，平衡向正反应方向移动,x(HI）减小（A点符合）,x(H2）增大（E点符合）。

答案（1)错误!(2）k正/K 1.95×10－3
(3）A点、E点
4．(2014·四川理综，7）在10 L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/mol
n（X)
n
（Y
)
n（M）
A．实验①中，若5 min时测得n(M）＝0。

050 mol，则0至5 min 时间内，用N表示的平均反应速率v(N）＝1.0×10－2mol/(L·min) B。

实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0
C．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。

060
解析实验①中0至5 min内v（N）＝v（M)＝错误!＝1.0×10－3mol/(L·min），A项错误；实验②中平衡时X、Y、M、N的浓度分别为0.002 mol/L、0。

032 mol/L、0。

008 mol/L和0。

008 mol/L，求得K＝1。

0，B项错误；实验③中,平衡时X、Y、M、N的物质的量分别为(单位为mol，略去)0。

20－a、0。

30－a、a和a，则根据化学平衡常数K＝1。

0可求得a＝0.120，则X的转化率为60％，C项正确；根据实验①和②可求出700 ℃和800 ℃时的平衡常数，从而可确定该反应为放热反应,该反应前后气体物质的量不发生改变，故
保持温度不变，将实验③中容器容积扩大一倍(相当于向10 L容器中充入X、Y的物质的量分别为0.10 mol、0。

15 mol,设为实验⑤)，平衡不移动，X的转化率不变，实验⑤到④为升温过程，升温平衡向左移动，X的转化率降低（小于60%),则b〈0。

060，D项错误。

答案C
5．(1)CrO错误!和Cr2O错误!在溶液中可相互转化。

室温下，初始浓度为1。

0 mol·L－1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O错误!）随c（H＋）的变化如图所示.
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应_______________________
__________________________________________________________ ___。

②由图可知,溶液酸性增大，CrO2－4的平衡转化率______(填“增大"、“减小”或“不变")。

根据A点数据，计算出该转化反应的平衡常数为________.
③升高温度,溶液中CrO2－4的平衡转化率减小，则该反应的
ΔH_______0（填“大于”“小于"或“等于”)。

（2)在一定条件下CO(g)＋H2O（g）CO2（g）＋H2(g)，当CO 与H2O(g）的起始物质的量之比为1∶5，达平衡时，CO转化了5/6。

若a kg含Ca5（PO4)3F（相对分子质量为504）的质量分数为10％的磷尾矿，在上述过程中有b％的Ca5（PO4）3F转化为P4，将产生的CO与H2O(g）按起始物质的量之比1∶3混合,则相同条件下达平衡时能产生H2________kg.
(3)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
维持体系总压p恒定，在温度T时，物质的量为n、体积为V的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。

已知乙苯的平衡转化率为α，则在该温度下反应的平衡常数K＝________（用α等符号表示）.
解析(1)由图可知,随着溶液酸性增大,溶液中c(Cr2O错误!）逐渐增大，说明CrO错误!逐渐转化为Cr2O错误!,则CrO错误!的平衡转化率逐渐增大,其反应的离子方程式为：2CrO错误!＋2H＋Cr2O错误!＋H2O；由图中A点数据，可知：c(Cr2O2－7)＝0.25 mol·L－1、c(H＋)＝1.0×10－7 mol·L－1,则进一步可知c(CrO错误!)＝1.0 mol·L－1－2×0.25 mol·L－1＝0。

5 mol·L－1，根据平衡常数的定义可计算出该转化反应的平衡常数为1。

0×1014；升高温度，溶液中CrO错误!的平衡转化率减小，
说明化学平衡逆向移动,则正反应为放热反应，即该反应的ΔH小于0。

(2）当CO(g)与H2O(g)的起始物质的量之比为1∶5，设n（CO)＝x mol，则n(H2O)＝5x mol，有
CO （g）＋
H2O
（g）
CO2(
g）
＋
H2
（g)
n（始）
/mol
x5x00
n(变）/mol 5
6
x 错误!x 错误!x 错误!x
n(平)/m
ol 错误!x错误!x错误!x
错误!
x
K＝c CO2·c H2
c CO·c H2O＝错误!＝1。

CO与H2O(g）按起始物质的量之比1∶3混合时，设n(CO）＝a mol，n(H2O)＝3a mol，设生成n（H2）＝b mol,
CO （g)＋
H2O
（g）
CO2(
g）
＋H2(g)
n(始)/a3a00
mol
n
（变)
/mol
b b b b
n（平）
/mol
a－b3a－b b b
由K＝错误!＝1，得出（a－b）·（3a－b）＝b2，得b＝错误!a。

由反应化学方程式有n(CO）＝错误!n＝错误!×错误!×b% mol,m（H2)＝错误!×0.1a ×103×b％
504
×错误!×2 g＝错误!kg.
（3)根据反应:
起始物质的量n0 0
改变物质的量nαnαnα
平衡物质的量（1－α)n nαnα
平衡时体积为（1＋α）V
平衡常数K＝错误!＝错误!
另外利用分压也可以计算出:K p＝
α2
1－α2
p
答案（1）①2CrO错误!＋2H＋Cr2O错误!＋H2O ②增大 1.0×1014
③小于(2）错误!(3）K p＝错误!p 【2016·新课标全国Ⅰ27整体分析】
题，特别是涉及到二者的计算更是重点和难点，通常结合图像加以分析，并联系生产生活实际考查学生知识运用能力，特别是用平衡分压等代替平衡浓度来表示平衡常数的题目更应加以关注！。