1、基础课时2化学反应的方向和限度(时间:45分钟)一、选择题(每小题仅有一个选项符合题意)1下列反应在任何温度下均能自发进行的是()。A2N2(g)O2(g)=2N2O(g)H163 kJmol1BAg(s)Cl2(g)=AgCl(s)H127 kJmol1CHgO(s)=Hg(l)O2(g)H91 kJmol1DH2O2(l)=O2(g)H2O(l)H98 kJmol1解析反应自发进行的前提条件是反应的HTS0,S0,即任何温度下,反应都不能自发进行;对于B项,H0,S0,在较低温度下,HTS0,S0,若使反应自发进行,即HTS0,必须提高温度,即反应只有在较高温度时能自发进行;对于D项,H0
2、,在任何温度下,HTS0,在恒容密闭容器中达到平衡后,改变某一条件,下列图像正确的是()。解析该反应是吸热反应,升温平衡正向移动,则平衡常数K应增大,A错;增大压强平衡逆向移动,则B的转化率降低,B错;催化剂不能使化学平衡发生移动,则D的产率不变,C错;化学平衡常数只受温度影响,与反应物的量无关,D正确。答案D二、不定项选择题(每小题有12个选项符合题意)7高温及催化剂作用下,某反应的平衡常数K。恒容时,温度升高,H2浓度减小,下列说法正确的是()。A恒温下,将容器体积变为原来2倍,CO的平衡浓度变为原来的1/2B恒温恒容下,增大压强,H2浓度不变C升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大D该
3、反应化学方程式为CO2H2COH2OH,C错误。答案C10在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)4CO(g) Ni(CO)4(g),已知该反应的平衡常数与温度的关系如下表:温度/2580230平衡常数510421.9105下列说法不正确的是()。A上述生成Ni(CO)4的反应为吸热反应B25 时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)4CO(g)的平衡常数为2105C在80 时,测得某时刻Ni(CO)4、CO的浓度均为0.5 molL1,则此时 v正v逆D80 达到平衡时,测得n(CO)0.3 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1解
4、析温度升高,平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,A错误;Ni(CO)4(g) Ni(s)4CO(g)为题给反应的逆反应,温度相同时,两个反应的平衡常数互为倒数关系,B正确;C项中该时刻Qc8K,反应逆向进行,v逆v正,C错误;D项中CO的平衡浓度为1 molL1,由K2可计算出Ni(CO)4的平衡浓度为2 molL1,D正确。答案AC三、填空题11一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)H0,1 100 时,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2和CO的浓度与时间的关系如图所示。(1)该反应的平衡常数表
5、达式K_。(2)下列措施中能使平衡常数K增大的是_(填序号)A升高温度 B增大压强C充入一定量CO D降低温度(3)8 min内,CO的平均反应速率v(CO)_molL1min1。(4)1 100 时,2 L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:容器甲乙反应物投入量3 mol Fe、2 mol CO24 mol FeO、3 mol COCO的浓度(molL1)c1c2CO2的体积分数12体系压强(Pa)p1p2气态反应物的转化率12下列说法正确的是_。A2c13c2 B12Cp1p2 D12求c1_、1_、2_。解析(1)平衡常数表达式中不能出现
6、固体物质的浓度,则K2。(2)平衡常数只受温度的影响,由于该反应为吸热反应,所以升温,能增大平衡常数。(3)求平均反应速率时,应用浓度的变化值除以时间,即v(CO)0.062 5 molL1min1。(4)由图像可计算平衡常数,K2。A项,温度相同,则甲、乙两容器中反应的平衡常数相同,即,由此可得,c1c2,3c12c2,错误;B项,由于该反应为等体积反应,改变CO或CO2的浓度,相当于改变压强,平衡不移动,所以12,正确;C项,因为乙中气体分子数多,所以p10,CO2的浓度与时间的关系如图所示:该条件下反应的平衡常数为_;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0 molL1,则平衡时CO2的浓度
7、为_molL1。下列措施中能使平衡时增大的是_(填序号)。A升高温度 B增大压强C再充入一定量的CO2 D再加入一定量铁粉解析(1)目标反应可由上述两个反应相减得到,HH1H2,K,随温度升高,K1增大,K2减小,所以增大,平衡正向移动,正反应为吸热反应。(2)由图及反应方程式可知,平衡时c(CO2)0.5 molL1,c(CO)1 molL1,则K2。设平衡时c(CO)a molL1,则平衡时c(CO2)(2a)molL1,则K2,解得a2/3。升高温度,平衡正向移动,A正确。增大压强,平衡不移动,B错误。充入一定量的CO2,最终得到的是等效平衡,C错误。铁粉浓度不影响平衡的移动,D错误。答
8、案(1)H1H2吸热(2)2.00.67(或2/3)A13在100 时,将0.100 mol N2O4气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中,隔一定时间对该容器内物质的浓度进行分析得到如表数据:时间(s)020406080c(N2O4)/molL10.100c10.050c3c4c(NO2)/molL10.0000.060c20.1200.120(1)该反应的平衡常数表达式为_;从表中分析:c1_c2,c3_c4(填“”、“”或“”)。(2)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为_molL1s1。(3)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_(填字母序号)。
9、A扩大容器的容积 B再充入一定量的N2O4C分离出一定量的NO2 D再充入一定量的He(4)若在相同条件下,起始时只充入0.080 mol NO2气体,则达到平衡时NO2气体的转化率为_。解析(1)本题的反应方程式为N2O4(g) 2NO2(g),由表中数据可计算出c10.070,c20.100,根据60 s和80 s时c(NO2)相等可确定在60 s时反应已达平衡状态,则有c3c4。(2)由表中数据知,从反应开始直至达到化学平衡,v(NO2)0.002 mol(Ls)1,则v(N2O4)0.001 mol(Ls)1。(3)选项A和C中改变条件后,c(NO2)减小,选项D中改变条件后,c(NO2)保持不变。(4)在题设条件下反应N2O4(g) 2NO2(g)的平衡常数K0.36。现充入NO2气体0.080 mol,相当于0.040 mol N2O4,设达平衡时N2O4的浓度变化了x molL1,则有K0.36,解得x0.030,即达到平衡时混合气体中有0.06 mol NO2和0.01 mol N2O4,所以NO2的转化率为25%。答案(1)K(2)0.001(3)B(4)25%