第2章化学反应的方向限度与速率

1、第2章化学反应的方向、限度与速率(满分100分时间90分钟)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)125和1.01105 Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g) H56.76 kJmol1能自发进行的原因是()A是吸热反应B是放热反应C是熵减少的反应 D熵增大效应大于能量效应解析：根据化学反应的焓变与熵变的综合关系式HTS0分析，该反应H0，要使反应自发进行必须使TSH。答案：D2化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如图所示，计算反应48 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是()A2.5

2、 molL1min1和2.0 molL1B2.5 molL1min1和2.5 molL1C3.0 molL1min1和3.0 molL1D5.0 molL1min1和3.0 molL1解析：本题考查化学反应速率的计算，意在考查考生对图表的分析能力和数据的处理能力。48 min间化合物Bilirubin的浓度变化为c10 molL1，则v(Bilirubin)2.5 molL1min1；根据图示，每隔4 min化合物Bilirubin的浓度减小一半，则16 min时化合物Bilirubin的浓度为8 min时浓度的1/4，故16 min时其浓度为10 molL11/42.5 molL1，B项正确

3、。答案：B3(2011深圳高级中学月考)下列关于化学平衡常数的说法正确的是()A化学平衡发生移动，平衡常数必发生变化B平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动C改变浓度，平衡常数一定改变D催化剂改变达到平衡的时间，必引起平衡常数的改变解析：化学平衡常数只与温度有关，与浓度、压强、催化剂无关；平衡发生移动，是由于QK，可能是Q发生了变化，平衡常数不一定发生变化，但平衡常数发生变化，化学平衡必发生移动。答案：B4工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下：SiCl4(g)2H2(g)=Si(s)4HCl(g)HQ kJmol1(Q0)，某温度、压强下，将一定量的反应物通入密闭容器进行以上的反应(此条件下为可

4、逆反应)，下列叙述正确的是()A反应过程中，若增大压强能提高SiCl4的转化率B若反应开始时SiCl4为1 mol，则达到平衡时，吸收热量为Q kJC反应至4 min时，若HCl的浓度为0.12 molL1，则H2的反应速率为0.03 molL1min1D当反应吸收热量为0.025 Q kJ时，生成的HCl通入100 mL 1 molL1的NaOH溶液恰好反应解析：该反应为体积增大的反应，增大压强平衡左移，SiCl4转化率减小，A错；该反应为可逆反应，不能实现完全转化，放出的热量一定小于QkJ，B错；反应至4 min时，HCl的浓度为0.12 molL1，表示的反应速率为：v(HCl)0.03

5、 molL1min1，换算为v(H2)0.015 molL1min1，C错；当吸热0.025 Q kJ时，说明反应的SiCl4为0.025 mol，生成HCl 0.1 mol，其与100 mL 1 molL1的NaOH恰好反应，D正确。答案：D5对可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是()A达到化学平衡时，4v正(O2)5v逆(NO)B若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到平衡状态C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D化学反应速率关系是：2v正(NH3)3v正(H2O)解析：根据反应方程式

6、知4v正(O2)5v逆(NO)表示v正v逆，所以A正确。生成NO、消耗NH3均为正反应的变化，所以B中叙述未表示逆反应的情况，所以B错误。由于反应物、生成物均为气体，所以增加容器体积，v正、v逆都减小，C错误。v正(NH3)v正(H2O)23，D错误。答案：A6(2011西安高二检测)已知：A(s)B(g)2D(g) H0，该反应达到平衡后，下列条件的改变有利于平衡向正反应方向移动的是()A升高温度和减小压强B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强 D升高温度和增大压强解析：该反应为正向气体分子数增多且反应吸热，因此低压高温有利于平衡正向移动。答案：A7CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成C

7、O2的量与反应时间的关系如图所示，下列结论不正确的是()A反应开始2 min内平均反应速率最大B反应速率先增大后又减小C反应开始4 min内温度对反应速率的影响比浓度大D反应在第2 min到第4 min间生成CO2的平均反应速率为v(CO2)0.1 molmin1解析：首先要看明白图像，图中的曲线表明，二氧化碳的产生速率先快后慢。在第一个2 min内产生了0.1 mol CO2，第二个2 min内产生了0.2 mol CO2，第三个2 min内产生了0.05 mol CO2，反应速率先增大后减小；先增大是由于反应放热，使溶液温度升高，导致反应速率增大，4 min后速率下降则是由于浓度降低所引起

8、的，通过计算知，A项错误，应该是2 min4 min的平均速率最大。答案：A8双选题可逆反应2A(g)B(g)3C(？)D(？)H0，A正确；恒温恒容下，增大压强，平衡不移动，H2浓度不变，故B错；C项，升高温度，正、逆反应速率都会增大，故C错。答案：A10下列反应在任意温度下一定能自发进行的是()A2NaCl2H2O 2NaOHCl2H2BNH3(g)HCl(g)=NH4Cl(s)H0CCaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)H0DX2Y2(g)=X2(g)Y2(g)H0解析：A项需通电才能进行，为非自发反应；B项H0，S0，在低温下HTS0，反应能自发进行；C项H0，S0，在高温下HTS

9、0，反应能自发进行；D项，H0，S0，在任何温度下HTS0，反应一定能自发进行。答案：D11已知200 ，反应2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)的平衡常数K10，则下列情况达到平衡状态的是()c(NO)c(CO)c(CO2)c(N2)A110.10.1B0.10.10.10.1C0.20.10.21D0.30.20.20.3解析：根据方程式写出浓度商的表达式，然后代入数值计算，浓度商与平衡常数相等时即为平衡状态。B项中Q10，即QK，处于平衡状态。答案：B12合成氨反应的正反应是气体体积减小的放热反应。合成氨工业的生产流程如下：关于合成氨工业的说法中不正确的是()A混合气进行循环

10、利用遵循绿色化学思想B合成氨反应须在低温下进行C对原料气进行压缩是为了增大原料气的转化率D使用催化剂可以提高反应的速率，但是不能使平衡向正反应方向移动解析：合成氨反应在700 K的高温下进行。答案：B13T 时，A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中A、B、C浓度变化如图()所示，若保持其他条件不变，温度分别为T1和T2时，B的体积分数与时间的关系如图()所示，则下列结论正确的是()A在(t110) min时，其他条件不变，增大压强，平衡向逆反应方向移动B(t110) min时，保持容器总压强不变，通入稀有气体，平衡向正反应方向移动CT 时，在相同容器中，若由0.3 molL1A、0.1 m

11、olL1 B和0.4 molL1 C反应，达到平衡后，C的浓度仍为0.4 molL1D其他条件不变，升高温度，正、逆反应速率均增大，且A的转化率增大解析：图()是ct图，根据A、B浓度分别减少0.2 molL1、0.6 molL1，C的浓度增大0.4 molL1，则反应方程式为A3B2C，A选项：增大压强，平衡右移，A错误；B选项：保持总压不变，通入稀有气体，平衡左移，B错误；C选项此时各物质浓度与原平衡相等，正确；D选项：由图()可知T1T2，且温度升高，B的体积分数增大，平衡左移，所以正反应方向为放热反应，A的转化率减小，D错误。答案：C14.右图所示为800时A、B、C三种气体在密闭容器

12、中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是()AA是反应物B前2 min A的分解速率为0.1 molL1min1C达平衡后，若升高温度，平衡向正反应方向移动D反应的方程式为：2A(g)2B(g)C(g)解析：据题意知A为反应物，B、C为生成物，n(A)n(B)n(C)(0.4 molL10.2 molL1)(0.3 molL10.1 molL1)0.1 molL1221，故反应方程式为2A(g)2B(g)C(g)；前2 min A的分解速率为0.1 mol(Lmin)1；据题意无法判断改变温度时，平衡移动的方向，故选C。答案：C15在某密闭容器中，可逆反应：A(g)B(g)xC(g)符

13、合图像()所示关系。由此推断，对图像()的不正确的说法是()Ap3p4，y轴表示A的转化率Bp3p4，y轴表示B的质量分数Cp3p4，y轴表示C的质量分数Dp3p4，y轴表示混合气体的平均相对分子质量解析：据图像()知，在压强不变时，曲线b的斜率比c的大，故T1T2。降温(T1T2)时，C%增大，即平衡正向移动，说明正反应为放热反应。当温度不变时，曲线b的斜率比a的大，故压强p2p1，增大压强(p1p2)时，C%增大，即平衡正向移动，故x”“”或“”)(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，理由是_。平衡时

14、反应物的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是_。解析：(1)v(A)c(A)/ta/(22) molL1min1a molL1min1v(B)c(B)/ta/(22) molL1min1a molL1min1(2)v(C)a molL1min1 v(D)a mol1min1，所以xypq，则x2y3p1q6(3)2A(g)3B(g)C(g)6D(g)起始/molab0变化/mol a 2a平衡/mol 2a所以(B)100%。(4)其他条件不变，升高温度，平衡时D的量减少，说明升高温度平衡向左移动，即正反应为放热反应。(5)其他条件不变缩小体积，浓度增大，所以反应速率增大；该反应是

15、气体体积增大的反应，缩小体积，平衡将向体积缩小的方向移动，即向左移动，所以反应物的转化率减小。答案：(1) molL1min1 molL1min1(2)2316(3)100%(4)0。(4)观察图像可知，在第4.0 min时，中c(A)0.072 molL1，中c(A)0.064 molL1。中v(A)(0.10 molL10.072 molL1)/4.0 min0.007 molL1min1，而v(B)2v(A)0.014 molL1min1。中v(A)(0.1 molL10.064 molL1)/4.0 min0.009 molL1min1，而v(C)v(A)0.009 molL1min1

16、。答案：(1)加催化剂达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变温度升高达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小(2)40%(或0.4)0.060 mol/L(3)温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应(4)0.014 mol/(Lmin)0.009 mol/(Lmin)21(8分)在0.5 L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下化学反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0，其化学平衡常数K与温度T的关系如下表：T/200300400KK1K20.5请完成下列问题：(1)试比较K1、K2的大小，K1_K2(填“”“”或“”)(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的

17、是_(填字母编号)a容器内N2、H2、NH3的浓度之比为132bv正(N2)3v逆(H2)c容器内压强保持不变d混合气体的密度保持不变(3)400 时，反应2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化学平衡常数K的值为_，当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3 mol和2 mol、1 mol时，该反应的v正(N2)_v逆(N2)(填“”“”或“”)解析：(1)因反应是放热反应，升温平衡向左移动，反应程度减小，故K1K2；(2)因反应前后气体总体积发生变化，故压强不变，说明反应混合物中各组分的含量不变，即反应处于平衡状态；反应前后气体质量不变，容器容积不变，故反应过程中混合气体的密度一直保持不变

18、；反应平衡时，3v正(N2)v逆(H2)；容器中N2、H2、NH3的浓度之比与反应是否达到平衡状态无关；(3)在400时，合成氨反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数K0.5，故400时，2NH3(g)N2(g)3H2(g)的化学平衡常数为2；利用容器中各物质的物质的量浓度可知：Q2，所以反应2 NH3(g)N2(g)3H2(g)向右进行，v正(N2)v逆(N2)答案：(1)(2)c(3)222(8分)在密闭容器中进行的如下反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。SO2的起始浓度是0.4 molL1，O2的起始浓度是1 molL1，当SO2的转化率为80%时，反应达到平衡状态。(1)反应的平衡常数为_。(2)若将平衡时反应混合物的压强增大1倍，平衡将_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(3)若平衡时反应混合物的压强减小1倍，平衡将_(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)平衡时保持体积不变，向平衡混合气体中充入稀有气体Ar，使体系总压变为原来的3倍，平衡将_(填“正向”“逆向”或“不”