1、专题二第二节 化学反应的方向和限度（5）1、下列关于自发过程的叙述中,正确的是( )A.只有不需要任何条件就能够自动进行的过程才是自发过程B.需要加热才能进行的过程肯定不是自发过程C.同一可逆反应的正、逆反应在不同条件下都有自发的可能D.非自发过程在任何条件下都不可能变为自发过程2、25、1.01105Pa时,反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+56.76kJmol-1能自发进行的原因是( )A.反应吸热B.反应放热C.反应为熵减少的反应D.反应的熵增大效应大于能量效应3、下列反应的焓变H0的是( )A.碳与水蒸气的反应B.三氧化硫溶于水C.镁溶于盐酸D.氢气和氯气的反应4、2
2、98K时,反应2Al2O3(s)+3C(s)4Al(s)+3CO2(g)的H=+2171kJmol-1 S=+635.5JmolK-1,则下列说法正确的是( )A.该反应是放热反应B.S0表明该反应是熵增反应C.该反应在298K时能自发进行D.不能确定该反应能否自发进行5、将固体置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:;。达到平衡时,则此温度下反应的平衡常数为( )A.9 B.16 C.20 D.256、已知,现有相同容积体积可变的两个绝热容器甲和乙,甲中加入和各0.1mol,乙中加入HI 0.2mol,在起始温度相同的条件下分别达到平衡。下列说法正确的是( )A.平衡时甲、乙两容器的体积相
3、等B.平衡时甲、乙两容器中相等C.平衡时甲、乙两容器中相等D.平衡时甲、乙两容器中气体总物质的量相等7、下列各组的两个反应互为可逆反应的是( )A.H2O+SO2H2SO3和H2SO3H2O+SO2B.Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3和2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2C.2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H2O和Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4D.Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O和Cl-+ClO-+2H+Cl2+H2O8、如图所示,a曲线表示一定条件下可逆反应X(g)+Y(g)=2Z(g)+W(s) H0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化
4、如图所示。下列判断正确的是( )A.10min时,改变的外界条件可能是温度B.05min内,v(H2)=0.1molL-1min-1C.恒温下,缩小容器体积,平衡后c(H2)肯定减小D.1012min时,反应的平衡常数逐渐增大12、对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),反应的化学平衡常数表达式为( )A. B. C. D. 13、在一定条件下,将0.3mol CO2和0.2mol H2通入2L密闭容器中,进行反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),下列关于该反应建立平衡的说法正确的是( )A.反应刚开始时,生成物浓度最大,正反应速率最小B.随着反应
5、的进行,反应物浓度逐渐减小,正反应速率逐渐增大C.达到平衡状态时反应体系中CO2的浓度为0molL-1D.该反应建立平衡过程中v-t(时间)图象为14、一定温度下,反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为H。现将1mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图能说明反应达到平衡状态的是( )A.B.C.D.15、在一定温度下,一定体积的密闭容器中,可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡状态时,下列说法正确的是( )C的生成速率与C的分解速率相等 单位时间内生成a mol A,同时消耗3a mol B 气体的密度不再变化 混合气体的总压强不再变化 A、B、C 的物质的量之比为1:3:2
6、 混合气体的平均相对分子质量不变A.B.只有C.D.16、100时,把0.5mol N2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02molL-1 60s时,体系已达到平衡状态,此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是( )A.02S内用N2O4的浓度变化表示的反应速率为0.01molL-1s-1B.在2s时容器内的压强为开始时的1.1倍C.平衡时,n(N2O4)=0.25molD.平衡时,N2O4的转化率为40%17、对于反应2SO2+O22SO3,下列判断正确的( )A.标准状况下,2L SO2和足量O2反应,最终生成2L SO3B
7、.平衡时,再向容器中通入O2,可使SO2的转化率达到100%C.平衡时,SO2的消耗速率必定等于O2生成速率的二倍D.平衡时,SO2的浓度必定等于O2浓度的二倍18、一定条件下,在密闭容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)2Z(g)一定达到化学平衡状态的是( )X、Y、Z的物质的量之比为1:2:2X、Y、Z的浓度不再发生变化容器中的压强不再发生变化单位时间内生成n mol Z,同时生成2n mol YA.B.C.D.19、在一定温度下的密闭容器中,加入1mol CO和1mol H2O发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),达到平衡时测得n(H2)=0.5mol,下列说法不正确
8、的是( )A.在该温度下,反应的平衡常数K=1B.平衡常数与反应温度无关C.CO的平衡转化率为50%D.平衡时n(H2O)=0.5mol20、已知2CO(g)CO2(g)+C(s),T=980K时,H-TS=0（1）当体系温度低于980K时,估计H-TS_(填“大于”“小于”或“等于”)0;当体系温度高于980K时,估计H-TS_(填“大于”“小于”或“等于”)0（2）在冶金工业中,以C为还原剂,温度高于980K时的氧化产物是以_为主;温度低于980K时的氧化产物是以_为主.21、已知反应2A(g)+B(g)3C(g),起始时按5:2的体积比将A、B两种气体混合后充入一恒容密闭容器中,在恒定温
9、度下使其反应,达到化学平衡状态时混合气体中C的体积分数为60%。回答下列问题:（1）. A、B的转化率分别为A=_,B=_（2）平衡时混合气体的平均相对分子质量为(设A的相对分子质量为MA,B的相对分子质量为MB)_（3）平衡时容器内的压强与起始时相比,压强_(填增大,不变或减小)22、在一定体积的密闭容器中进行化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示T/70080083010001200K0.60.91.01.72.6请回答下列问题:（1）该反应的正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应（2）.某温度下,在2L的密闭容器中,加人1mol
10、CO2和1mol H2,充分反应达平衡时,CO的平衡浓度为0.25molL-1试判断此时的反应温度为_（3）若在2所处的温度下,在1L的密闭容器中,加入2mol CO2和3mol H2,则充分反应达平衡时,H2的物质的量( )A.等于1.0molB.大于1.0molC.大于0.5mol,小于1.0molD.无法确定23、在恒容密闭容器中,可逆反应达到平衡时, ,K只与温度有关,与浓度无关。（1）830K条件下,若起始时:c(CO)=2molL-1、c(H2O)=3molL-1,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为_;K值为_（2）830K条件下,若只将起始时c(H2O)改为6molL-
11、1,则水蒸气的转化率为_（3）830K条件下,起始时:c(CO)=a molL-1、c(H2O)=b molL-1,H2的平衡浓度c(H2)=c molL-1a、b、c之间的关系式是_(用含a、b的代数式表示c)当a=b时,a=_c。 答案以及解析1答案及解析：答案：C解析：在一定条件下自发进行的反应就叫自发反应,例如:点燃,高温,原电池等。A 错误,有的自发反应需要加热才能进行,那也叫自发反应,叫高温自发B 错误,需要加热才能够进行的过程也是自发过程C 正确,同一可逆反应在不同条件下都有自发的可能D 错误,非自发过程在一定条件下可能变为自发过程. 2答案及解析：答案：D解析：该反应是一个吸热
12、的熵增大反应,能自发进行的原因是反应的熵增大效应大于能量效应 3答案及解析：答案：A解析：焓变H0的反应是吸热反应,碳与水蒸气的反应是吸热反应,其他三个反应都是放热反应。 4答案及解析：答案：B解析：该反应的H0,说明该反应是吸热反应,A项错误;由H-TS=2171kJmol-1-298K0.6355kJmol-1K-10可知,该反应在298K时不能自发进行,C、D项错误。 5答案及解析：答案：C解析：本题包含两个知识要求,首先是两个连续可逆反应平衡转化中量的关系,二是平衡常数的计算。来自第二个反应式,在固定体积的密闭容器中,平衡时生成0.5mol/L需要1mol/LHI,剩余的HI是4mol
13、/L,所以第一步反应中,共生成HI的物质的量浓度是5mol,同时生成的的浓度也应该是5mol/L,是固体,平衡常数应等于氨气和碘化氢浓度之积,平衡时,两者浓度分别是5mol/L和4mol/L,所以此温度下的平衡常数为20。 6答案及解析：答案：D解析：由于反应的容器是绝热的,而正反应与逆反应的热效应相反,故甲、乙两容器平衡时的温度不同,因此平衡状态不同。根据反应方程式可知,反应前后气体的物质的量相同,所以选项D正确,其余选项均错误。 7答案及解析：答案：A解析：在相同条件下,既能正向进行,又能逆向进行的反应是可逆反应,A符合要求。 8答案及解析：答案：D解析：A项,正反应是放热反应,升高温度,
14、平衡向逆反应方向移动,X的转化率降低,A项错误;B项,增大Y的浓度,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时X的转化率增大,B项错误;C项,降低温度,反应速率减慢,平衡向正反应方向移动,平衡时X的转化率增大,C项错误;D项,增大压强,反应速率加快,该反应前后气体的分子数不变,平衡不移动,X的转化率不变,D项正确。 9答案及解析：答案：D解析：由于X、Y的平衡浓度之比为1:3,转化浓度之比也为1:3,故c1:c2=1:3,A、C项不正确;平衡时Y的生成速率表示逆反应速率,Z的生成速率表示正反应速率,vY(生成):vZ(生成)=3:2,B项不正确;由于0molL-1c10.14molL-1,故D
15、项正确。 10答案及解析：答案：D解析：A、反应是吸热反应,任何温度下都不能自发进行,A错误;B、反应是放热反应,高温下不能自发进行,B错误;C、反应是吸热反应,低温下不能自发进行,C错误;D、反应是放热反应,任何温度下都能自发进行,D正确。考点:考查了反应热与焓变的相关知识。 11答案及解析：答案：A解析： A项,该反应正向为吸热反应,温度升高,平衡向右移动,CH4的浓度减小,A项正确;B项,05min内,v(H2)=3v(CH4)=30.5molL-15min=0.3molL-1min-1,B项错误;C项,恒温下,缩小容器体积,各物质的浓度增大,体系压强增大,平衡逆向移动,c(H2)减小,
16、但c(H2)减小的程度小于因体积减小而引起的c(H2)增大的程度,即平衡后c(H2)仍然比原平衡时的大,C项错误;D项,10min时改变的条件可能是升高温度,也可能是增大H2O(g)的浓度,平衡常数可能增大,也可能不变,D项错误。 12答案及解析：答案：D解析：依据化学平衡常数的定义可写出化学平衡常数的表达式,固体或纯液体的浓度视为常数,它们不列入平衡常数的表达式中,故选D。 13答案及解析：答案：A解析：由于该反应从逆反应开始进行,故反应刚开始时,生成物浓度最大,正反应速率最小,A项正确;随着反应的进行,生成物浓度逐渐减小,逆反应速率逐渐减小,反应物浓度逐渐增大,正反应速率逐渐增大,B项不正
17、确;该反应不能进行彻底,故平衡时CO2的浓度不可能是0molL-1、C项不正确;该反应建立平衡的过程中,逆反应速率大于正反应速率,且逆反应速率逐渐减小,正反应速率逐渐增大,达到平衡时正、逆反应速率相等,D项不正确 14答案及解析：答案：D解析：因反应容器保持恒压,所以容器体积随反应进行而不断变化,结合气=m/v可知,气体密度不再变化,说明容器体积不再变化,即气体的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,符合题意;无论是否达平衡状态,反应的H都不变,不符合题意;反应开始时,加入1mol N2O4,随着反应的进行,N2O4的浓度逐渐变小,故v正(N2O4)逐渐变小,直至达到平衡,不符合题意;N2O4的
18、转化率不再变化,说明N2O4的浓度不再变化,反应达到平衡状态,符合题意。 15答案及解析：答案：C解析：化学平衡状态是指在一定条件下,可逆反应的正、逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再随时间而发生变化的状态。平衡状态时各物质的物质的量之比不一定等于对应的化学计量数之比,错误,均正确,故选C。 16答案及解析：答案:B解析:N2O4和NO2之间存在转化关系: N2O4(g)2NO2(g)起始量/mol 0.50变化量/mol 0.050.0252s时量/mol0.5-0.050.025,A项错误;此时气体总的物质的量为0.5mol-0.05mol+0.02molL-15L=0.55 mol,
19、则2s时容器内的压强与开始时容器内的压强之比为=0.55:0.5= 11:10,B项正确;达到平衡状态之比为p2s:p始=0.55:0.5=11:10,B项正确;达到平衡状态时,设有x mol N2O4参与反应,则 N2O4(g)2NO2(g)起始量/mol 0.5 0变化量/mol x 2x平衡量/mol 0.5-x 2x达到平衡状态时,气体总的物质的量为0.5mol-x mol+2x mol=(0.5+x)mol,则解得x=0.3,平衡体系中含0.2 mol ,C项错误;平衡时,的转化率为,D项错误; 17答案及解析：答案：C解析：可逆反应不能进行到底,SO2不能全部转化为SO3,A、B项
20、错误;SO2的消耗速率等于O2生成速率的二倍,说明正、逆反应速率相反应达到平衡,C项正确;若开始时,充入的是2体积SO2和足量O2,则平衡时,SO2的浓度不等于O2浓度的二倍,D项错误; 18答案及解析：答案：C解析：各物质的物质的觉之比等于化学计量数之比,与平衡无关,错;各物质的浓度不再变化,符合平衡的特点,对;该反应是气体体积减小的反应,故压强不变时,说明达到平衡状态,对;单位时间内生成n mol Z,说明同时消耗了n mol Y,而此时生成了2n mol Y,故未达到平衡,错。综上所述,C项正确。 19答案及解析：答案：B解析： CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始/mo
21、l: 1 1 0 0转化/mol: 0.50.50.5 0.5平衡/mol:0.5 0.50.50.5由方程式及以上数据可得,A、C、D项正确。平衡常数与反应温度有关,B项错误。 20答案及解析：答案：1.小于; 大于; 2.CO;CO2解析：1.根据反应2CO(g)CO2(g)+C(s)得到S0, 由题意T=980K时,H-TS=0,推出H0,即反应是放热反应当T980K时,H-S980K时,H-TS0,正反应不能够自发进行,2中主要氧化产物是一氧化碳. 21答案及解析：答案：1.56%; 70%; 2. 3.不变解析：1.假设反应开始时,B气体的充入量为2mol,达到化学平衡状态时,B的变
22、化量为x mol,则 2A(g)+B(g)3C(g)起始量/mol: 5 2 0变化量/mol: 2xx 3x平衡量/mol: 5-2x 2-x 3x由题意可知, ,解得x=1.4, 2.该反应为反应前后气体分子数不变的反应,平衡时混合气体的平均相对分子质量即为A、B两种气体混合时的平均相对分子质量3.反应前后气体的总物质的量不变,在恒温恒容条件下,容器内的压强始终不变。 22答案及解析：答案：1.吸热; 2.830; 3.B解析：1.由表中数据可知,溫度升高,该反应的化学平衡常数增大,即平衡向正反应方向移动,根据化学手衡移动原理可知正反应是吸热反应2.平衡时c(CO2)=c(H2)=0.25
23、molL-1,c(CO)=c(H2O)=0.25molL-1,则化学平衡常数K=1,根据表中数据可知此时反应温度是830。 23答案及解析：答案：1.40%; 1; 2.25%; 3.2解析：1.平衡时CO的转化率为60%,则转化的浓度为1.2molL-1,平衡时CO的浓度为0.8molL-1,水蒸气的转化浓度为1.2molL-1,转化率为1.2molL-13 molL-1100%=40%;平衡时CO2和H2的浓度均为1.2molL-1,故K值为1。2.设此时各物的转化浓度均为X molL-1,则平衡时,CO的浓度为(2-X)molL-1,水蒸气的浓度为(6-X)molL-1,二氯化碳和氢气的浓度均为X molL-1,因为K只与温度有关,故,解得X=1.5,故水蒸气的转化率为3.因H2的平衡浓度c(H2)=c molL-1,故四种物质的转化浓度均为c molL-1,平衡时,CO的浓度为(a-c)molL-1,水蒸气的浓度为(b-c)molL-1,故,即