练习题化学反应的方向和限度.docx
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练习题化学反应的方向和限度
练习题化学反应的方向和限度
1.下列变化过程中，ΔH<0、ΔS>0的是（ ）
A．2SO32SO2＋O2B．2C2H6（g）＋7O2（g）===4CO2（g）＋6H2O（g）
C．NH4NO3（s）===NH（aq）＋NO（aq）D．Cl2===2Cl
解析：
乙烷燃烧是放热反应，反应后气体分子数量增加，所以该反应过程中，ΔH<0、ΔS>0。
答案：
B
2．下列对熵（S）、熵变（ΔS）的说法中，错误的是（ ）
A．化学反应过程中吸收或释放的热量叫做熵变
B．反应前后体系熵的变化叫做熵变
C．衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵
D．化学反应的ΔS越大，越有利于反应的自发进行
解析：
要注意区分熵变、焓变的差异。
化学反应过程中吸收或释放的热量叫做焓变。
答案：
A
3．在一定温度下，反应：
2A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g）在恒容容器中进行，不能说明该反应已经达到平衡的是（ ）
A．容器内的压强不随时间而变化
B．混合气的密度不再随时间而变化
C．A的质量不再改变
D．平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变
解析：
设反应正向进行，则恒容时：
A的质量减少；混合气体的压强因反应前后气体分子数不变而不变；密度因气体质量增加而增大；平均相对分子质量因m混增大而n混不变而增加，而反应正向（或逆向）进行时，不变的量不能成为平衡的标志，变化的量则能，A项错。
答案：
A
4．（2008·上海，19）研究发现，空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO2＋NO2===SO3＋NO ②SO3＋H2O===H2SO4 ③2NO＋O2===2NO2
NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是（ ）
A．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B．硫化氢通入浓H2SO4中
C．浓H2SO4滴入萤石c（CaF2）中，加热D．加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
解析：
由于反应①SO2＋NO2===SO3＋NO ②SO3＋H2O===H2SO4 ③2NO＋O2===2NO2，可见NO2反应前后没有改变，起催化作用，但从SO2～SO3～H2SO4可见NO2又起了氧化剂作用。
因H2SO4在硫化氢通入浓H2SO4中起氧化剂作用，H2SO4在乙酸乙酯水解中起催化剂作用，因此答案应选B、D。
答案：
BD
5．一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：
A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不发生变化时，能表明该反应已达到平衡状态的是（ ）
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合气体的总物质的量
④B的物质的量浓度
A．①④B．②③C．②③④D．只有④
解析：
①反应前后气体的体积不变，但气体的总质量发生了变化，所以当混合气体的密度不变时，可说明反应已达到平衡状态；②反应前后气体的体积始终保持不变，容器内气体的压强不变时，不能判断是否达到平衡；③反应前后气体的体积始终保持不变，混合气体的总物质的量也始终保持不变；④由于容积恒定，B的物质的量浓度不变时表明反应达到化学平衡状态。
答案：
A
6．在容积为1L的密闭容器中，加入5molA物质，在一定条件下同时发生下列两个反应：
（1）2A（g）2B（g）＋C（g）；
（2）A（g）C（g）＋D（g）。
当达到平衡时，测得c（A）＝2.5mol/L，c（C）＝2.0mol/L。
则下列说法中正确的是（ ）
A．达到平衡时A的总转化率为40%B．达到平衡时c（B）为1.0mol/L
C．达到平衡时c（B）＝2c（D）D．达到平衡时c（D）＝2c（B）
解析：
设反应
（1）有amol的A转化，反应
（2）中有bmol的A转化，有
2A（g）2B（g）＋C（g）
转化aa
A（g）C（g）＋D（g）
转化bbb
则由题意可知，5mol－（a＋b）mol＝2.5mol/L×1L，即a＋b＝2.5mol；＋b＝2.0mol/L×1L，即＋b＝2.0mol，联立两式解得a＝1.0mol，b＝1.5mol。
对A选项，达平衡时A的总转化率＝×100%＝50%，故A不正确；c（B）＝＝1.0mol/L，故B选项正确；c（B）＝1.0mol/L，c（D）＝＝1.5mol/L，故C、D选项均不正确。
答案：
B
7．在固定容积的密闭容器中进行如下反应：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g），已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L，达到平衡时浓度可能正确的是（ ）
A．SO2、O2分别为0.4mol/L、0.2mol/LB．SO2为0.25mol/L
C．SO2、SO3均为0.15mol/LD．SO2为0.24mol/L，SO3为0.14mol/L
答案：
B
8.在一定条件下进行下列可逆反应的实验：
A（g）＋2B（g）3C（g） ΔH＞0
三组平行实验的有关条件如下表：
反应条件
温度
容器体积
起始n（A）
起始n（B）
其他条件
Ⅰ组
500℃
1L
1mol
2mol
无
Ⅱ组
500℃
1L
2mol
4mol
无
Ⅲ组
500℃
1L
1mol
2mol
已知Ⅰ组实验过程中，C气体的体积分数V（C）%，随时间t的变化曲线如图：
（1）试在上图画出Ⅱ组实验过程中C气体体积分数随时间t的变化曲线。
（2）若Ⅲ组实验过程中，C气体体积分数随时间t的变化曲线与Ⅱ组相当，则它所具备的“其他条件”可能是___________________________________________________。
（3）在Ⅰ组实验中B气体的转化率是________，若将实验温度变为800℃，则达平衡所需时间__________t1（填“小于”、“大于”或“等于”，下同），平衡时V（C）%____a%。
解析：
Ⅱ组与Ⅰ组相比，只是Ⅱ组中起始的A、B的浓度均为Ⅰ组中A、B的浓度的2倍，其他条件均相同，因此，Ⅱ组与Ⅰ组相比，Ⅱ组到达平衡的时间短，但是，Ⅰ组的平衡状态和Ⅱ组中的平衡状态的V（C）%是相同的。
Ⅲ组中C气体体积分数随时间t的变化曲线如果与Ⅱ组中的相当，则其余条件必为催化剂。
答案：
（1）
（2）催化剂 （3）a% 小于 大于
9．在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：
3A（g）＋B（g）2C（g）＋2D（g），2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8molD，请填写下面空白。
（1）B的平衡浓度为______________。
（2）A的转化率为______________。
（3）用D表示的平均反应速率为____________。
（4）如果缩小容器容积（温度不变），平衡体系中混合气体的密度____________、平均相对分子质量______________。
（两空均选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加C和D各4/3mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时相等，则还应加入________molB物质。
解析：
根据题意可得：
3A（g） ＋ B（g）2C（g） ＋ 2D（g）
起始（mol）:
2200
转化（mol）:
3xx2x2x
平衡（mol）:
2－3x2－x2x0.8
所以2x＝0.8mol，即x＝0.4mol，所以达到平衡时B的物质的量浓度为＝0.8mol/L；A的转化率为×100%＝60%；v（D）＝＝0.2mol/（L·min）；由于缩小容积时平衡状态不变，所以混合气体的平均相对分子质量不变，混合气体的密度增大。
答案：
（1）0.8mol/L
（2）60% （3）0.2mol/（L·min） （4）增大 不变 （5）4/3
10．一定条件下，可逆反应A（g）＋B（g）2C（g），达到平衡时，各物质的平衡浓度为：
c（A）＝0.5mol/L，c（B）＝0.1mol/L，c（C）＝1.6mol/L，若用a、b、c分别表示A、B、C的初始浓度（mol/L），则：
（1）a、b应满足的关系是__________。
（2）a的取值范围是____________。
解析：
可用“一边倒”的方法考虑。
A（g）＋B（g）2C（g）
平衡时：
0.50.11.6
向左倒：
1.30.90
向右倒：
0.401.8
从而可确定a与b的关系及a、b、c的取值范围：
0.4≤a≤1.3 0≤b≤0.9 0≤c≤1.8
答案：
（1）a＝b＋0.4
（2）0.4≤a≤1.3
11.有甲、乙两容器，甲容器容积固定，乙容器容积可变。
一定温度下，在甲中加入2molN2、3molH2，反应N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）达到平衡时生成NH3的物质的量为mmol。
（1）相同温度下，在乙中加入4molN2、6molH2，若乙的压强始终与甲的压强相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol（从下列各项中选择，只填序号，下同）；若乙的容积与甲的容积始终相等，乙中反应达到平衡时，生成NH3的物质的量为________mol。
A．小于mB．等于mC．在m～2m之间
D．等于2mE．大于2m
（2）相同温度下，保持乙的容积为甲的一半，并加入1molNH3，要使乙中反应达到平衡时，各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同，则起始应加入______molN2和________molH2。
解析：
（1）由于甲容器定容，而乙容器定压，它们的压强相等，达到平衡时，乙的容积应该为甲的两倍，生成的NH3的物质的量应该等于2m。
当甲乙两容器的体积相等时，相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩，故乙中NH3的物质的量大于2m。
（2）乙的容积为甲的一半时，要建立与甲一样的平衡，只有乙中的投入量是甲的一半才行，故乙中应该投入N2为（1－0.5）＝0.5mol，H2为（1.5－1.5）＝0mol。
答案：
（1）D E
（2）0.5 0
12．（2009·潍坊统考）反应①Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） ΔH＝akJ·mol－1，平衡常数为K；反应②CO（g）＋1/2O2（g）===CO2（g） ΔH＝bkJ·mol－1
测得在不同温度下，K值如下：
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2mol·L－1，CO的平衡浓度为________。
（2）反应①中的a________0（填大于、小于、等于）。
（3）700℃反应①达到平衡，要使得该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有________（填序号）。
A．缩小反应器体积B．通入CO2C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂
（4）下列图像符合反应①的是________（填序号）（图中v是速率，φ为混合物中CO的含量，T为温度且T1＞T2）。
（5）由反应①和②可求得：
反应2Fe（s）＋O2（g）===2FeO（s）的ΔH＝________。
解析：
（1）由Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）知该反应的化学平衡常数K＝，由表中数据知500℃时K＝1，则Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）
20
xx
平衡浓度2－xx
K＝＝1，所以x＝1。
（2）由表中数据知，温度升高，K值增大，说明正反应是吸热反应
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