备战高考化学课时作业21化学平衡状态化学反应进行的方向.docx

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备战高考化学课时作业21化学平衡状态化学反应进行的方向

课时作业（二十一）

一、选择题

1．（2013·石家庄质检）橡皮筋在拉伸和收缩状态时结构如下图：

在其拉伸过程中有放热现象，反之吸热。

25℃、101kPa时，下列化学反应的焓变、熵变和自发性与橡皮筋从拉伸状态到收缩状态一致的是（　　）

A．Ba（OH）2·8H2O＋2NH4Cl===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O

B．2H2＋O2===2H2O

C．CaCO3===CaO＋CO2↑

D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

答案　A

解析　根据题意，所选化学反应应符合ΔH>0、ΔS>0且常温下能自发反应，A选项符合该要求。

2．（2012·山东师大附中一测）在一恒温、恒容的密闭容器中发生反应A（s）＋2B（g）C（g）＋D（g），当下列物理量不再变化时，能够表明该反应已达平衡状态的是（　　）

A．混合气体的压强

B．混合气体的平均相对分子质量

C．A的物质的量浓度

D．气体的总物质的量

答案　B

解析　本题考查化学平衡状态的判断，意在考查考生的分析、推理能力。

因反应前后气体分子数不变，故无论反应是否平衡，混合气体的压强和气体的总物质的量都不改变；A为固态，其物质的量浓度为常数；若反应正向移动，混合气体的质量增加，则混合气体的平均相对分子质量变大，反之变小，故混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到平衡状态。

3．（2012·山东省实验中学一诊）下列关于平衡常数的说法正确的是（　　）

A．一定温度下的可逆反应，只有达到平衡状态时才具有平衡常数

B．化学平衡移动时，平衡常数一定改变

C．对于一个确定的反应来说，平衡常数的数值越大，反应限度越大

D．化学平衡常数大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大

答案　C

解析　本题主要考查化学平衡常数，意在考查考生的理解能力。

一定温度下，对于已确定的可逆反应，不论其是否达到化学平衡状态，其化学平衡常数都存在且为定值；如果通过改变反应物的浓度引起化学平衡移动，其化学平衡常数不变；平衡常数的大小与反应物的转化率大小无必然联系。

4．如图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时，反应进程和能量的对应关系。

下列说法一定正确的是（　　）

A．a与b相比，b的活化能更高

B．反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量

C．a与b相比，反应的平衡常数一定不同

D．a与b相比，a对应的反应速率更快

答案　B

解析　由图知该反应放热，B项对；因催化剂不能使平衡发生移动，故相同温度下a、b反应的平衡常数相同，C项错；b为使用催化剂时的情况，其对应的反应速率更快些，D项错。

5．下列关于ΔH－TΔS说法中正确的是（　　）

A．ΔH－TΔS可用于判断所有条件下的反应能否自发进行

B．ΔH－TΔS只用于判断温度、体积一定的反应能否自发进行

C．ΔH－TΔS只用于判断温度、压强一定的反应能否自发进行

D．ΔH－TΔS<0的反应，在该条件下一定剧烈反应

答案　C

解析　在不同温度、压强下ΔH－TΔS的值不同，所以选项A、B都不正确；ΔH－TΔS<0能判定反应可以自发进行，但不一定是剧烈反应，所以答案为C。

6．在体积固定的密闭容器中进行反应：

X2（g）＋3Y2（g）2Z2（g），若X2、Y2、Z2的起始浓度分别为0.2mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L。

当反应达到平衡后各物质的浓度可能是（　　）

A．X2为0.1mol/L　　　　B．Y2为0.4mol/L

C．Z2为0.6mol/LD．Y2为0.6mol/L

答案　B

解析　为了确定平衡时各物质浓度的范围，应分两种情况讨论，并假设反应进行完全，以确定平衡时各物质浓度的极值。

（1）若平衡从正反应方向建立：

假设X2、Y2最大限度地转化为Z2，即Y2完全反应，所生成的Z2的浓度为0.2mol/L，Z2的最大浓度为0.4mol/L。

（2）若平衡从逆反应方向建立：

假设Z2全部转化为X2和Y2，则转化生成的X2、Y2的浓度为0.1mol/L、0.3mol/L，X2、Y2的最大浓度为0.3mol/L、0.6mol/L。

所以平衡时，0.1mol/L

7．在425℃，1L密闭容器内充入下列气体物质进行的反应达到平衡，分析下面示意图，从选项中选出与从示意图中读出的相关信息不一致的选项（　　）

A．图

（1）表示的反应为H2（g）＋I2（g）2HI（g）

B．图

（1）中H2的转化率加上图

（2）中HI的转化率等于100%

C．同温同压下，只要物质比例适当，从正、逆反应方向都可以建立同一平衡状态

D．相同条件下，分别从正、逆反应方向建立等同的平衡状态，所用的时间相同

答案　D

8．容积固定的密闭容器内发生反应X（g）＋2Y（g）2Z（g）　ΔH＝akJ/mol（a＞0），若向密闭容器中通入1molX和2molY，达平衡状态时，吸收热量bkJ，则下列判断正确的是（　　）

A．当a＝b＞0时，该反应达到化学平衡状态

B．该反应达到化学平衡状态时，一定有a＞b

C．当密闭容器内气体密度不再改变时，该反应达到化学平衡时状态

D．密闭容器中X和Y的物质的量比为1∶2时，该反应达到化学平衡状态

答案　B

解析　热化学方程式中的ΔH＝akJ/mol，是指1molX完全反应吸收热量akJ，因为是可逆反应，达到化学平衡状态时1molX和2molY不可能完全反应，所以一定有a＞b，A项错，B项对。

因为反应前后都是气体，气体物质总质量不变，且容器体积不变，故气体密度不再改变不能说明反应达到平衡状态，C项错。

反应过程中X和Y的物质的量比始终是1∶2，D项错。

9．（2012·辽宁本溪一中月考）在一定温度下的密闭容器中存在如下反应：

2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g），已知c（SO2）始＝0.4mol/L，c（O2）始＝1mol/L，经测定该反应在该温度下的平衡常数K＝19，则此反应中用浓度表示SO2的转化量为（　　）

A．0.24mol/LB．0.28mol/L

C．0.32mol/LD．0.26mol/L

答案　C

解析　

　　　　2SO2（g）＋O2（g）

2SO3（g）

起始量/mol　0.4　　　　1　　　　　0

转化量/mol　x　　　　0.5x　　　　x

平衡量/mol　0.4－x　1－0.5x　　　x

由平衡常数的定义得：

K＝

＝

＝19，将选项中的数据代入验证，可得x＝0.32。

10．（2012·郑州市预测）一定温度下，在容积为2L的密闭容器中发生反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），部分数据见下表（表中t2>t1）。

反应时间/min

n（CO）/mol

n（H2O）/mol

n（CO2）/mol

n（H2）/mol

0

1.20

0.60

0

0

t1

0.80

t2

0.20

下列说法正确的是（　　）

A．反应在t1min内的平均速率为v（H2）＝

mol·L－1·min－1

B．平衡时CO转化率为66.67%

C．该温度下反应的平衡常数为1

D．其他条件不变，若起始时n（CO）＝0.60mol，n（H2O）＝1.20mol，则平衡时n（CO2）＝0.20mol

答案　C

解析　根据化学方程式可知在t1min内生成0.4minH2，因此在t1min内的平均速率为v（H2）＝

＝

mol·L－1·min－1，故A项错误。

根据化学方程式可知t1、t2时刻均有n（CO）＝0.8mol，n（H2O）＝0.2mol，n（CO2）＝n（H2）＝0.4mol，故表格中t1、t2时的数据均为平衡时的物质的量。

据此可求出CO的平衡转化率为0.4mol/1.2mol×100%＝33.33%，故B项错误。

由于该反应是一个气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C项正确。

根据平衡常数值可计算出D选项中平衡时n（CO2）＝0.40mol，故D项错误。

11．（2013·大同高三学情调研）某温度下，反应2A（g）B（g）＋C（g）的平衡常数为1，在容积为2L的密闭容器中加入A（g），20s时测得各组分的物质的量如下表：

物质

A（g）

B（g）

C（g）

物质的量/mol

1.2

0.6

0.6

下列说法正确的是（　　）

A．反应前20s的平均速度为v（A）＝0.06mol·L－1·s－1

B．20s时，正反应速率等于逆反应速率

C．达到平衡时，A（g）的转化率为100%

D．若升高温度，平衡常数变为0.5，则反应的ΔH<0

答案　D

解析　根据方程式可知，20s内消耗A（g）的物质的量是1.2mol，所以反应前20s的平均速率为v（A）＝

＝0.03mol·L－1·s－1，A项不正确；20s时，A（g）、B（g）、C（g）的物质的量浓度分别是0.6mol·L－1、0.3mol·L－1、0.3mol·L－1，此时，

＝0.25<1，因此平衡向正反应方向移动，B项不正确；可逆反应的转化率不可能是100%，所以C项不正确；升高温度，平衡常数减小，平衡向逆反应方向移动，所以正反应是放热反应，即ΔH<0，D项正确。

12．（2012·辽宁测试）在体积、温度都相同的条件下，反应2A（g）＋2B（g）C（g）＋3D（g）分别从下列两条途径建立平衡：

Ⅰ.A、B的起始物质的量均为2mol；

Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2mol和6mol。

以下叙述中不正确的是（　　）

A．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同

B．Ⅰ、Ⅱ两途径最终达到平衡时，体系内混合气体的平均相对分子质量相同

C．达平衡时，Ⅰ途径的反应速率vA等于Ⅱ途径的反应速率vA

D．达平衡时，Ⅰ途径所得混合气体的密度为Ⅱ途径所得混合气体密度的

答案　C

解析　途径Ⅱ中2molC和6molD按方程式转化为A、B，相当于4molA和4molB，该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，故在恒温、恒容条件下，途径Ⅰ和途径Ⅱ将建立等效平衡，A、B均正确；因为途径Ⅱ达平衡时各组分的浓度为途径Ⅰ的两倍，达平衡时途径Ⅰ的反应速率vA小于途径Ⅱ的反应速率vA，C项错误。

二、非选择题

13．（2012·北京市检测）一定条件下，体积为1L的密闭容器中发生如下反应：

SiF4（g）＋2H2O（g）SiO2（s）＋4HF（g）　ΔH＝＋148.9kJ/mol。

（1）下列各项中能说明该反应已达化学平衡状态的是________（填字母序号）。

a．v消耗（SiF4）＝4v生成（HF）

b．容器内气体压强不再变化

c．容器内气体的总质量不再变化

d．HF的体积分数不再变化

（2）反应过程中测定的部分数据如下表（表中t2>t1）所示。

反应时间/min

n（SiF4）/mol

n（H2O）/mol

0

1.20

2.40

t1

0.80

a

t2

b

1.60

通过a或b的值及化学平衡原理说明t1时反应是否达到化学平衡状态：

___________________________________________________________。

（3）若只改变一个条件使上述反应的化学平衡常数变大，该反应________（填序号）。

a．一定向正反应方向移动

b．一定向逆反应方向移动