1、化学反应的方向与限度(建议用时：40分钟)1对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是()A若H0任何温度下反应都能自发进行B凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的C反应CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0能否自发进行与温度有关D常温下，反应C(s)CO2(g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的H0BAGHTS，若H0，则G0、S0，根据GHTS可知，该反应要想自发进行，即G0，若该反应不能自发进行，说明G0，根据GHTS可知，H0，D正确。2下列说法正确的是()A在常温下，放热反应都能自发进行，吸热反应都不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)C
2、O2(g) 此反应的发生是熵增的过程C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向BA常温下，某些吸热反应也可以自发进行，依据GHTS分析，G0、S0时，只要G0，如氢氧化钡晶体和氯化铵反应是吸热反应，常温下也可以自发进行，A错误；B反应NH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)中，反应前为固体，反应后为三种气体，气体的熵比固体大，故反应是熵增反应，B正确；C依据反应自发进行的判断依据GHTS分析，G0时不可自发进行，因此反应能否自发进行需要焓变、熵变和温度共同决定，C错误；
3、D催化剂改变反应速率不改变化学平衡，使用催化剂不可以改变化学反应进行的方向，D错误。3下列关于化学反应方向及其判据的说法正确的是()A1 mol H2O 在不同状态时的熵值：SH2O(s)SH2O(g)B放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行C2KClO3(s)=2KCl(s) 3O2 (g)H0，该反应能否自发进行与温度无关D常温下，反应 C(s)CO2 (g)=2CO(g)不能自发进行，则该反应的H 0CA物质聚集程度越混乱，体系熵值越大，因此SH2O(s)SH2O(g)，故A项说法错误；B反应的自发性由焓变和熵变共同决定，当GHTS0时反应不能自发进行，焓变小于零的反应，H0，若
4、S0，反应不能自发进行，熵变大于零的反应，S0，若H0，高温下可以G0时反应可自发进行，故B项说法错误；C2KClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)的H0，HTS0，常温常压下不能自发进行，则HTS0，该反由此可知该反应H0，故D项说法错误；综上所述，说法正确的是C项，故答案为C。4一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体混合放入体积为2 L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，2 min末反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的物质的量浓度为0.4 molL1，下列说法正确的是()A此温度下该反应的平衡常数K等于0.5BA的平衡转化率为40
5、%Cx的值为1DA和B的平衡转化率相等A列三段式：3A(g)B(g)xC(g)2D(g)开始/(mol/L) 1 1 0 0转化/(mol/L) 0.6 0.2 0.2x 0.4平衡/(mol/L) 0.4 0.8 0.2x 0.4C根据题意0.2x mol/L0.4 mol/L，解得x2，C错；AK0.5，A正确；BA平衡转化率100%60% ，B错；DB的平衡转化率100%20%，D错。5关于化学平衡常数，下列说法不正确的是()A化学平衡常数不随反应物或生成物的浓度的改变而改变B对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1C温度越高，K值越大D化学平衡常数随温度的
6、改变而改变CA选项，同一反应，化学平衡常数只受温度影响，与反应物的浓度无关，故A正确；B选项，同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数，对于一定温度下的同一个反应，其正反应和逆反应的化学平衡常数的乘积等于1，故B正确；C选项，平衡常数越大，说明可逆反应进行的程度越大，反应可能是吸热反应或放热反应；升温，平衡向吸热反应方向进行，平衡常数不一定增大，故C错误；D选项，化学平衡常数只受温度影响，与反应物浓度、体系的压强无关，故D正确。6某温度时，N2(g)3H2(g)2NH3(g)的平衡常数Ka，则此温度下，NH3(g)H2(g)N2(g)的平衡常数为()ABCaDA某温度时，N2(g)3H2(g)
7、2NH3(g)的平衡常数Ka，则该温度下，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的平衡常数K1，NH3(g)H2(g)N2(g)的平衡常数为，故选A。7生产硫酸的工艺流程中，反应之一是2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H190 kJ/mol。下列描述中能说明上述反应已达平衡的是()Av正(O2)2v逆(SO3)B容器中气体的平均摩尔质量不随时间而变化C如果容器容积是固定的，那么混合气体的密度不随时间而变化D单位时间内生成n mol SO3的同时生成n mol O2B化学平衡状态的标志：同一物质的正反应速率等于逆反应速率。v正(O2)2v逆(SO3)时，正、逆反应速率不相等，A项错误；容器中气
8、体的平均摩尔质量不随时间而变化，说明平衡混合物中各组成成分含量不变，反应达到平衡状态，B项正确；气体的密度，根据质量守恒定律，反应过程中气体的总质量不变，容器体积不变，气体的密度不会发生变化，故容器中气体的密度不随时间而变化，不能说明反应达到平衡，C项错误；生成2n mol SO3的同时生成n mol O2，反应达到平衡状态，D项错误。8在K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)H2O2CrO(黄色)2H。下列说法正确的是()A若平衡体系的pH2，则溶液显黄色B溶液的颜色不再变化时，反应达到平衡状态C当2v(Cr2O)v(CrO)时反应达平衡状态DCr2O和CrO的浓度相同时能说明反应达
9、平衡状态BA若平衡体系的pH2，溶液呈酸性，平衡逆向移动，则溶液显橙色，A不正确；B溶液的颜色不变，表明c(Cr2O)、c(CrO)不变，则反应达到平衡状态，B正确；C反应达平衡前的任意阶段，都存在2v(Cr2O)v(CrO)，所以反应不一定达平衡状态，C不正确；DCr2O和CrO的浓度相同，与物质的起始浓度和转化率有关，无法判断正、逆反应速率关系，不能说明反应达平衡状态，D不正确；故选B。9一定温度下，一容积可变的密闭容器中发生反应A(s)3B(g)2C(g)D(g)，经2 min B的浓度减少0.6 molL1，下列说法正确的是()A若起始时A、B的物质的量之比为13，则2 min末A、B
10、的转化率相等B用A表示的反应速率是0.1 molL1 min1C2 min末的反应速率v(C)0.2 molL1min1D该反应的平衡常数表达式为K AA若起始时A、B的物质的量之比为13，反应过程中A、B的转化量之比也等于13，故A、B的转化率相等，故A正确；BA是固体，浓度为常数，故不能用A的浓度变化来表示反应速率，故B错误；C用浓度表示反应速率只能表示平均速率，不能表示瞬时速率，故不能表示出2 min末的反应速率，故C错误；DA是固体，不能写在平衡常数的表达式中，该反应的平衡常数表达式为K，故D错误。10已知相同条件下，下列反应的焓变和平衡常数分别表示为2H2O(g)=O2(g)2H2(
11、g)H1K1xCl2(g)H2(g)=2HCl(g)H2K2y2Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3K3x则下列关系正确的是()AH3H12H2zxy2BH3H1H2zxyCH3H12H2zxy2DH3H1H2zA2H2O(g)=O2(g)2H2(g)H1Cl2(g)H2(g)=2HCl(g)H22Cl2(g)2H2O(g)=4HCl(g)O2(g)H3则反应2 ，由盖斯定律可知，H3H12H2，且zxy2，故选A。11化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在常温下，某些反应与平衡常数数值如下：2NO(g)N2(g)O2(g)K1110302H2(g)O2(
12、g)2H2O(g)K221081 2CO2(g)2CO(g)O2(g)K341092 下列说法中正确的是()A常温下，水分解产生O2，此时平衡常数的值约为51080B常温下，最易分解放出O2的是水CK3D以上都不正确DA2H2(g)O2(g)2H2O(g)K221081，所以2H2O(g)2H2(g)O2(g)K51082，故A错误；B常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少，则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NOH2OCO2，故B错误；C常温下，CO2分解产生O2的反应的平衡常数表达式K3，故C错误；DA、B、C都错误，故D符合题意。12已知某化学反应
13、的平衡常数表达式为K，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示：t/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述正确的是()A该反应的化学方程式是CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)B上述反应的正反应是吸热反应C若在1 L的密闭容器中通入CO和H2O各1 mol，5 min后温度升高到830 ，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态D若平衡浓度符合5c(CO2)c(H2)3c(CO)c(H2O)，则此时的温度为1 000 DA、根据平衡常数表达式是生成物平衡浓度幂次方乘积除以反应物平衡浓度幂次方乘积得到化学方程式式为K，化学方程
14、式为CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)，故A错误；B、分析表中数据，平衡常数随温度升高而减小，说明升温平衡逆向进行，逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，故B错误；C、根据化学平衡三段式列式计算浓度商和平衡常数比较分析，若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol，5 min后温度升高到830 ，此时测得CO2为0.4 mol，CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/(mol/L) 1 1 0 0转化/(mol/L) 0.4 0.4 0.4 0.4平衡/(mol/L) 0.6 0.6 0.4 0.4Q0.44K1，此时平衡正向进行，故C错误；D、根据平衡常数表达式和平衡
15、常数数值计算分析，温度为1 000 平衡常数K，若平衡浓度符合关系式：5c(CO2)c(H2)3c(CO)c(H2O)，说明反应达到平衡状态，故D正确。13已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)H0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线_表示NO2浓度随时间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是_。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是_。A容器内混合气体的压强不随时间变化而变化B容器内混合气体的密度不随时间变化而变化C容器内混合气体的颜色不随
16、时间变化而变化D容器内混合气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化(2)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)_molL1min1。解析(1)由图像看出10 min内，X曲线上物质的变化量为0.4 molL1，Y曲线上物质的变化量为0.2 molL1，所以曲线X表示NO2浓度随时间的变化；平衡状态时，各物质浓度不再变化，所以b、d两点处于平衡状态；容器内混合气体的密度任何时间都不变化，所以不能作为平衡状态的标志。(2)前10 min内，v(NO2)(0.6 molL10.2 molL1)/10 min0.04 molL1min1。答案(1)Xb和dB(2)0.0414煤化工中常
17、需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表温度/4005008301 000平衡常数K10910.6请回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。上述反应的正反应是_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，反应物中活化分子百分数_(填“增大”、“减小”或“不变”)，正反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)在830 时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到
18、平衡时，H2(g)的体积分数是_。解析(1)反应CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)的平衡常数K；根据表中数据可知，随着温度的升高，平衡常数逐渐减小，说明升高温度平衡向着逆向移动，则该反应的正反应为放热反应。(2)反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，反应物分子数不变，而活化分子总数增加，导致反应物中活化分子百分数增大，正反应速率增大；CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)为气体体积不变的反应，反应过程中混合气体的压强始终不变；(3)830 时平衡常数K1，设平衡时氢气的物质的量为x。CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)起始量/mol 4 6 0 0转化量/mol x
19、 x x x平衡量/mol 4x 6x x x该温度下的平衡常数K 1，解得x2.4 mol。该反应为气体体积不变的反应，则反应后混合气体的总物质的量仍然为4 mol6 mol10 mol，相同条件下氢气的体积分数等于其物质的量分数100% 24%。答案(1) 放热 (2)增大增大不变(3)24%15在一体积为1 L的密闭容器中，通入一定量的CO和H2O，在850 发生反应：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H0。CO和H2O浓度变化如图：850 时物质浓度的变化(1)04 min的平均反应速率v(CO)_molL1min1。(2)850 时，平衡常数K_。(3)850 时，若向该容
20、器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O，则CO的平衡转化率为_。(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_(填字母)。av正(H2)v逆(H2O)bc(CO2)c(CO)c容器中气体密度不变解析(1)04 min的平均反应速率v(CO)0.03 molL1min1。(2)850 时，平衡时各物质的浓度为c(CO)0.08 molL1，c(H2O)0.18 molL1，c(CO2)0.12 molL1，c(H2)0.12 molL1，所以平衡常数K1。(3)CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始/(molL1) 1.0 3.0 0 0转化/(molL1) x x x x平衡/(molL1) 1.0x 3.0x x x850 时，反应的平衡常数是1，有(1.0x)(3.0x)xx，解得x0.75，则CO的平衡转化率为0.75/1100%75%。(4)该反应是在固定容积的密闭容器中进行的反应，且反应前后气体的物质的量不变，密度不变不能作为平衡的标志；c(CO2)c(CO)是一特定的状态，不一定达到平衡。答案(1)0.03(2)1(3)75%(4)a