化学反应的方向和限度化学平衡常数高效课时作业.doc

化学反应的方向和限度化学平衡常数高效课时作业一、选择题1放热反应CO（g）H2O（g） CO2（g）H2（g）在温度t1时达到平衡，c1（CO）c1（H2O）1.0 mol/L，其平衡常数为K1。升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为c2（CO）和c2（H2O），平衡常数为K2，则（）AK2和K1的单位均为 mol/LBK2K1Cc2（CO）c2（H2O）Dc1（CO）c2（CO）解析：根据平衡常数的表达式可知，其单位为“1”，即A项不正确；该反应正反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，B项不正确；因CO（g）和H2O（g）第一次达平衡的浓度相等，转化量之比等于化学计量数之比，因CO（g）和H2O（g）化学计量数之比为11，所以转化的量是相等的，即第二次达平衡时，CO（g）和H2O（g）的浓度还是相等的，C项正确；升高温度，平衡逆向移动，故c1（CO）c2（CO），D项不正确。 答案：C2在一定温度下，下列叙述不是可逆反应A（g）3B（g）2C（g）达到平衡状态的标志是（）（1）C的生成速率与C的分解速率相等；（2）单位时间内有a mol A生成，同时生成3a mol B；（3）A、B、C的浓度不再变化；（4）容积不变的密闭容器中混合气体的总压强不再变化；（5）混合气体的物质的量不再变化；（6）单位时间消耗a mol A，同时生成3a mol B；（7）A、B、C的分子数目之比为132A（2）（5）B（1）（3）C（2）（7） D（5）（6）解析：本题考查可逆反应达到平衡状态的标志。用同一物质表示的速率来判断时，只要其消耗速率和生成速率相等时，反应达到平衡状态，（1）正确；（2）中量是相当的，但反应方向都是逆向，不满足异方向的原则，不正确；（3）是达到平衡状态的直接标志，正确；（4）体积不变，说明已经达到平衡状态，正确；该反应是气体体积改变的反应，物质的量恒定，反应达到平衡状态；（5）正确；（6）满足量相当，异方向的原则，正确；（7）无法判定是否达到平衡状态，综上分析，错误的是（2）（7）。答案：C3下列说法中，正确的是（）A高温下的平衡常数一般很大，低温下的平衡常数一般很小B平衡常数适用于任何条件下的反应C自发是指反应有向某方向进行的倾向，且反应一定发生D生活中常见的钢铁腐蚀、食物腐烂、水往低处流等都属于自发过程解析：本题主要考查一些基本概念的应用。平衡常数是温度的函数，但不是与温度成正比，有时在低温下反应比较完全的反应，其平衡常数可能很大，所以A项不正确；平衡常数只适用于可逆反应，B项不正确；自发是指反应有向某方向进行的倾向，但反应不一定发生，C项不正确。答案：D4X、Y、Z三种气体，取X和Y按21 的物质的量之比混合，放入固定体积的密闭容器中发生如下反应：X2Y 2Z，达到平衡后，X的转化率不可能为（）A25% B20%C15% D10%解析：本题考查可逆反应不可能进行完全，设X为2 mol，Y为1 mol，若Y反应时Y完全消耗1 mol时，则X消耗0.5 mol，所以X的转化率一定小于25%。答案：A5（2010年高考北京理综）某温度下， H2（g）CO2（g）H2O（g）CO（g）的平衡常数 K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2（g）和CO2（g），其起始浓度如下表所示。起始浓度甲乙丙c（H2）/（mol/L）0.0100.0200.020c（CO2）/（mol/L）0.0100.0100.020下列判断不正确的是（）A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c（CO2）是甲中的2倍，是0.012 mol/LD反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析：甲：H2（g） CO2（g）H2O（g）CO（g）起始量/（mol/L） 0.0100.01000变化量/（mol/L） x x x x平衡量/（mol/L） 0.010x 0.010x x xK解得x0.006 0 mol/Lc（H2）0.010xc（CO2）0.0040 mol/Lc（H2O）c（CO）0.006 0 mol/L（H2）100%60%又因乙组中H2的起始浓度大于甲组，故乙组中的反应相当于在甲组平衡的基础上再加入0.010 mol/L的H2，使平衡又继续正向移动，导致乙中CO2的转化率大于60%，因此A正确；丙可看作是2个甲合并而成的，又因H2（g）CO2（g）H2O（g）CO（g）是平衡不受压强影响的反应，故丙组达到平衡时，物质的转化率不变，仅各物质的浓度是甲组达到平衡时各物质浓度的2倍，所以B正确，C错误；由于甲、乙、丙组中，丙的浓度最大，甲的浓度最小，所以丙反应速率最快，甲反应速率最慢，故D正确。答案：C 6在t下，某反应达到平衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，NO浓度减小。下列说法正确的是（）A该反应的焓变为正值B恒温下减小压强，反应体系的颜色加深C升高温度，逆反应速率减小D该反应化学方程式为NO2SO2 NOSO3解析：由平衡常数表达式可知该反应为NO2（g）SO2（g） NO（g）SO3（g），即D项正确，符合题意。该反应的特点是气体分子数不变，又由恒容时，温度升高，NO浓度减小，可判断正反应为放热反应，即A项不正确；恒温下减小压强，即增大体积，平衡不移动，但各物质的浓度都降低，所以体系的颜色变浅，B项不正确；升高温度，正、逆反应的速率都加快，对该反应来讲，逆反应加快得更快，所以平衡逆向移动，C项不正确。答案：D7（双选）化学反应方向的确定不仅与焓变（H）有关，也与温度（T）、熵变（S）有关。实验证明，化学反应的方向应由HTS确定，若HTS0则自发进行，否则不能自发进行。下列说法中正确的是（）A在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向B温度、压强一定时，放热的熵增加反应一定能自发进行C反应焓变是决定反应能否自发进行的惟一因素D固体的溶解过程与焓变有关解析：HTS0时反应能自发进行，所以焓变和熵变是一定温度、压强下化学反应能否自发进行的复合判据，选项A正确；选项C不正确。放热反应的焓变小于零，熵增加反应的熵变大于零，都对HTS0B若温度为T1、T2时反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C若反应进行到状态D时，一定有v（正）v（逆）D状态A与状态B相比，状态A的c（I2）大解析：A项，根据图象可知c（I）随温度升高而减小，故升温平衡左移，根据升温平衡向吸热反应方向移动，可知逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，HT1，所以K1K2；C项，曲线下方的点表示还未达平衡状态且由于c（I）小于平衡时，故反应向正反应方向进行，所以v（正）v（逆）；D项，将A点看成原平衡状态，升温达到B点，则由于升温平衡左移，故c（I2）Bc（I2）A。答案：BC9（2012年东北三校联考）设反应Fe（s）CO2（g）FeO（s）CO（g）Ha kJ/mol，反应Fe（s）H2O（g）FeO（s）H2（g）Hb kJ/mol，以上两反应的平衡常数分别为K1和K2，在不同温度下，K1、K2的值如下：T/KK1K29731.472.381 1732.151.67下列有关叙述正确的是（）Ab0 B在973 K下增大压强，K2增大Cab D在常温下反应一定能自发进行解析：根据温度升高时反应的K值减小，说明温度升高平衡向逆反应方向移动，故逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，b0，A错；平衡常数只与温度有关，故在973 K下增大压强，K2不变，B错；由题中信息可判断a0，b0，C对；根据温度升高时反应的K值增大，说明温度升高平衡向正方向移动，故正反应为吸热反应，但反应能量不是决定反应能否自发进行的惟一因素，本题中反应在常温下不能自发进行，D错。答案：C10（2011年常德检测）已知某化学反应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下表：t/7008008301 0001 200K1.671.111.000.600.38下列有关叙述不正确的是（）A该反应的化学方程式是CO（g）H2O（g）CO2（g）H2（g）B上述反应的正反应是放热反应C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时，该反应达到平衡状态D若平衡浓度符合下列关系式：，则此时的温度为1 000 解析：依平衡常数的表达式可知A正确；升高温度K减小，平衡左移，正反应为放热反应，B正确；5 min后CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.6 molL1、0.6 molL1、0.4 molL1、0.4 molL1，1，平衡向右移。答案：C二、非选择题112007年诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德埃特尔，以表彰他在固体表面化学研究领域做出的开拓性贡献。（1）有人认为：该研究可以提高合成氨反应在铁催化剂表面进行的效率，从而提高原料的转化率。你是否认同他的观点（填“是”或“否”）。理由是_。（2）合成氨反应：N2（g）3H2（g）2NH3（g），在某温度时，K0.4。若出现下列状态，反应将向哪个方向进行以达到平衡状态（在后面空白处填“向左进行”、“向右进行”或“已经达平衡状态”）。（A）c（N2）c（H2）1 molL1，c（NH3）0.5 molL1，可以达到平衡。（B）c（N2）0.3 molL1，c（H2）0.1 molL1，c（NH3）0.03 molL1，可以达到平衡。若该反应升高温度再达到平衡时，K为0.2，则正反应为反应。解析：（1）催化剂可提高化学反应速率，不能使化学平衡移动，即不能提高原料的转化率。（2）（A）QC0.25K，所以反应要达到平衡状态，应向右进行。同理：（B）QC3K，故反应向左进行，可以达到平衡。升高温度再达到化学平衡时，K0.20.4，据K知，平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应。答案：（1）否催化剂只提高化学反应速率，不能改变化学反应的限度（2）（A）向右进行（B）向左进行放热12（改编自2010年全国新课标卷）将0.23 mol SO2和0.11 mol O2放入容积为1 L的密闭容器中，发生反应2SO2O22SO3，在一定温度下，反应达到平衡，得到0.12 mol SO3，则反应的平衡常数K。若温度不变，再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡，则SO2的平衡浓度（填“增大”“不变”或“减小”），氧气的转化率（填“升高”“不变”或“降低”），SO3的体积分数（填“增大”“不变”或“减小”）。解析：依据平衡计算的一般步聚：K23.8 molL1再加入0.50 mol O2，平衡一定正向移动，但是O2的平衡浓度一定增大，SO2的平衡浓度一定减小，O2的转化率降低，SO2的转化率升高，由于SO3的增加量不如混合气体的增加量程度大，则SO3的体积分数减小。答案：23.8 mol1L减小降低减小13（2010年高考山东理综节选）硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：.SO22H2OI2=H2SO42HI.2HI H2I2.2H2SO4=2SO2O22H2O（1）分析上述反应，下列判断正确的是。a反应易在常温下进行b反应中SO2氧化性比HI强c循环过程中需补充H2Od循环过程产生1 mol O2的同时产生1 mol H2（2）一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI（g），发生反应，H2物质的量随时间的变化如图所示。02 min内的平均反应速率v（HI）。该温度下，H2（g）I2（g）2HI（g）的平衡常数K。相同温度下，若开始加入HI（g）的物质的量是原来的2倍，则是原来的2倍。a平衡常数bHI的平衡浓度c达到平衡的时间d平衡的H2的体积分数（3）实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡移动（填“向左”“向右”或“不”）；若加入少量下列试剂中的，产生H2的速率将增大。aNaNO3bCuSO4cNa2SO4 dNaHSO3解析：（1）反应是硫酸的分解反应，硫酸应该在高温下分解，a错误；反应中SO2是还原剂，HI是还原产物，所以SO2的还原性比HI强；将22，得到的反应方程式为2H2O=2H2O2，因此循环过程中需补充H2O，循环过程中产生1 mol O2的同时产生2 mol H2。（2）2HIH2I2始态（molL1）：1 0 0终态（molL1）： 0.8 0.1 0.1反应（molL1）： 0.2 0.1 0.1v（HI）0.1 molL1min1；K，所以H2I22HI的平衡常数为64；温度一定时，化学平衡常数不变，由于该反应是气体体积不变的反应，所以增大HI浓度达到新平衡时，HI、H2、I2的体积分数均不变，由于浓度增大，引起化学反应速率加快，达到平衡的时间缩短。（3）硫酸电离出的H抑制水的电离，且硫酸中H浓度越大，对水的电离抑制能力越强，所以随着硫酸溶液中H浓度的降低，水的电离能力增强；CuSO4加入后能与锌单质发生氧化还原反应生成铜单质，附着在锌表面构成原电池，加快反应速率。答案：（1）c（2）0.1 mol（Lmin）164b（3）向右b14（2011年高考山东理综）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为。利用反应6NO28NH3 7N212H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。（2）已知：2SO2（g）O2（g） 2SO3（g）H196.6 kJmol12NO（g）O2（g）2NO2（g）H113.0 kJmol1则反应NO2（g）SO2（g）SO3（g）NO（g）的H kJmol1。一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为16，则平衡常数K。（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）2H2（g）CH3OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应H0（填“”或“”）。