第2章化学反应的方向限度与速率练习

1、第2章 化学反应的方向、限度与速率练习第1节 化学反应的限度(时间：30分钟)1下列过程是非自发的是 ()。A水由高处向低处流 B天然气的燃烧C铁在潮湿空气中生锈 D室温下水结冰2下列说法完全正确的是 ()。A放热反应均是自发反应BS为正值的反应均是自发反应C物质的量增加的反应，S为正值D如果H和S均为正值，当温度升高时，反应可能自发进行3碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就自发的分解产生氨气，对其说法中正确的是 ()。A碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大B碳酸铵分解是因为外界给予了能量C碳酸铵分解是吸热反应，根据能量判据不能自发分解D碳酸盐都不稳定，都能自发分解4在图(1)中A

2、、B两个容器里，分别收集着两种不同的理想气体。若将中间活塞打开如图(2)，两种气体分子立即都占有了两个容器。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是 ()。A此过程是从混乱程度小向混乱程度大变化的过程，即熵增加的过程B此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出C此过程是从有序到无序，混乱度增大的过程D此过程是自发可逆的5已知反应CO(g)=C(s)O2(g)的H为正值，S为负值，设H与S不随温度而变，下列说法中正确的是 ()。A低温下是自发变化B高温下是自发变化C低温下是非自发变化，高温下是自发变化D任何温度下都是非自发变化6对于化学反应的方向的确定，不仅仅与焓变(H)

3、有关，也与温度(T)、熵变(S)有关。实验证明，化学反应的方向由HTS确定，若HTS0，则反应能自发进行，否则不能自发进行。下列说法正确的是 ()。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，吸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唯一因素D固体溶解过程与焓变有关7对于平衡体系mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，下列结论正确的是 ()。A若此反应为放热反应，则该反应在任何条件下均可自发进行B若mnpq，则此反应的S0C根据HTS，若此反应的H0，S0，则该反应在任何条件下均可自发进行D该反应无论mn与pq大小如何，均是

4、熵值增加的过程8某化学反应其H122 kJmol1，S231 Jmol1K1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行()。A在任何温度下都能自发进行B在任何温度下都不能自发进行C仅在高温下自发进行D仅在低温下自发进行9有A、B、C、D 四个反应：反应ABCDH/(kJmol1)10.51.8012611.7S/(Jmol1K1)30.0113.084.0105.0则在任何温度下都能自发进行的反应是_；任何温度都不能自发进行的反应是_；另两个反应中，在温度高于_时可自发进行的反应是_，在温度低于_时可自发进行的反应是_。10能源是人类生存和发展的重要支柱。研究化学反应中的能量变化在能源紧缺的今天具有

5、很重要的意义。已知下列热化学方程式：2H2(g)O2(g)=2H2O(l)H570 kJmol1H2(g)O2(g)=H2O(g)H242 kJmol1C(s)O2(g)=CO(g)H110.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol1CO2(g)2H2O(g)=CH4(g)2O2(g) H890 kJmol1回答下列问题：(1)上述反应中属于放热反应的是(填序号)_。(2)盖斯定律在生产和科学研究中具有很重要的意义。有些反应的反应热虽然很难直接测量，但可通过间接的方法求得。根据以上反应的H值求出反应C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g)的H_。(3)(2)中

6、反应的熵S_0(选填“”“”或“”)；又已知：GHTS(T指温度)，当G0时可自发进行。则该反应在什么条件下可自发进行_。11在冶金工业中，以C作为还原剂，如温度高于980 K时，氧化产物以CO为主，低于980 K时以CO2为主。(1)已知2CO(g) CO2(g)C(s)，T980 K时HTS0。当体系温度低于980 K时，估计HTS_0(选填“大于”“小于”或“等于”)；当体系温度高于980 K时，该反应_自发进行(填“能”或“不能”)。(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)4HF(g)=SiF4(g)2H2O(g)H(298.15 K)94.0 kJmol1，S

7、(298.15 K)75.8 Jmol1K1，设H和S不随温度变化而变化，则此反应自发进行的温度是_。12已知C2H5OH(l)=C2H5OH(g)H42.3 kJmol1S121 Jmol1K1已知焓变和熵变随温度变化很小，试回答下面问题：(1)在298 K下，C2H5OH(l)能否自发转变为C2H5OH(g)?(2)在373 K下，C2H5OH(l)能否自发转变为C2H5OH(g)?(3)请估算C2H5OH的沸点。第2节 化学反应的限度2-2-1 化学平衡常数和平衡转化率 (时间：30分钟)1在可逆反应中，平衡常数与反应进行的限度关系正确的是 ()。AK越大，反应程度越大BK越大，反应程度

8、越小CK的大小与反应程度无关D升高温度，K增大2下列关于平衡常数的说法正确的是 ()。A在平衡常数表达式中，反应物浓度用起始浓度，生成物用平衡浓度B在任何条件下，化学平衡常数是一个恒定值C平衡常数的大小只与温度有关，而与浓度、压强、催化剂等无关D从平衡常数的大小可以推断一个反应进行的程度和快慢3放热反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)在温度t1时达到平衡，CO1H2O11.0 molL1，其平衡常数为K1。其他条件不变，升高反应体系的温度至t2时，反应物的平衡浓度分别为CO 2和H2O2，平衡常数为K2，则 ()。A若增大CO浓度，K2和K1都增大 BK2K1CCO2H2O2

9、DCO1CO24将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：NH4I(s) NH3(g)HI(g)； 2HI(g) H2(g)I2(g)达到平衡时，H20.5 molL1，HI4 molL1，则此温度下反应的平衡常数数值为()。A9 B16 C20 D255二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料，但也是大气的主要污染物，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中，SO2催化氧化生成SO3： 2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)某温度下，SO2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：(1)将2.0 mol SO2和1.0 mol O2

10、置于10 L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于_。(2)平衡状态由A变到B时，平衡常数K(A)_K(B)(填“”“”或“”)。解析(1)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 0 0.04 0.02 0.16K800 Lmol1。(2)平衡状态由A变到B时，条件的改变是增大压强，温度没有变化，所以平衡常数不变，K(A)K(B)。答案(1)800 Lmol1(2)6联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料，N2H4与N2O4反应能放出大量的热。(1)已知：2NO2(g) N2O4(g)H57.20 kJmol1。一定温度下，在密闭容器中反应2NO

11、2(g) N2O4(g)达到平衡，其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是_。A减小NO2的浓度 B降低温度C增加NO2的浓度 D升高温度(2)25 时，1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出19.14 kJ的热量，则反应2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(l)的H_kJmol1。(3)17 ，1.01105 Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)0.030 0 molL1，c(N2O4)0.012 0 molL1，计算反应2NO2(g) N2O4(g)的平衡常数K。7一定条件下，在恒容密闭

12、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122X、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 D8在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)，其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：t 7008008301 0001 200K0.60.91.01.72.6回答下列问题：(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(选填“吸热”、“放热”)。(3)能判断该反应是否已达到化学平衡状态的依据是_。a容器中压强

13、不变 b混合气体中c(CO)不变cv正(H2)v逆(H2O) dc(CO2)c(CO)(4)某温度下，平衡浓度符合下式：c(CO2)c(H2)c(CO)c(H2O)，试判断此时的温度为_。9将2.00 mol SO2和2.00 mol O2通入1.00 L的密闭容器中，1 500 K时，反应达到平衡，测得SO3的物质的量浓度为0.64 molL1，则平衡时SO2的平衡转化率为 ()。A30% B32% C50% D18%10在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2 molL1、0.1 molL1、0.2 mo

14、lL1。当反应达到平衡时可能存在的数据是()。ASO2为0.4 molL1，O2为0.2 molL1BSO3为0.25 molL1CSO2、SO3均为0.15 molL1DSO3为0.4 molL111X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，则Y的转化率最接近于 ()。A33% B40% C50% D65%12在某温度下，将H2和I2各0.10 mol的气态混合物充入10 L的密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得H20.008 0 molL1。(1)H2的转化率为

15、_；反应的平衡常数为_。(2)在上述温度下，该容器中若通入H2和I2各0.20 mol的气态混合物，则达到化学平衡状态时HI的物质的量浓度为_。2-2-2 反应条件对化学平衡的影响 (时间：30分钟)1可确认发生了化学平衡移动的是 ()。A化学反应速率发生了改变B有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强C由于某一条件的改变，使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变D可逆反应达到平衡后，使用催化剂2有三支试管，分别加入下列物质后甲：10 mL 0.01 molL1 FeCl3溶液和10 mL 0.01 molL1 KSCN溶液乙：5 mL水、10 mL 0.01 molL1 FeCl

16、3溶液和5 mL 0.01 molL1 KSCN溶液丙：10 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液和10 mL 0.1 molL1 KSCN溶液观察这三支试管的颜色，其中颜色最浅的是 ()。A甲试管 B乙试管 C丙试管 D无法判断3(1)反应aA(g) bB(g)cC(g)在一容积不变的容器内进行，反应达到平衡后(以下填“增大”“减小”或“不变”)：若abc，增大A的浓度，A的转化率_。若abc，增大A的浓度，A的转化率_。(2)若反应aA(g)bB(g) cC(g)dD(g)，容器体积固定不变，且起始时A与B的物质的量之比为ab。平衡时A与B的转化率之比是_。若增大A的浓度，则A的转化率

17、_。若同时同等倍数地增大A、B的浓度，则ab与cd满足什么关系时，A与B的转化率同时增大？ab_cd(填“”“”或“”)。4对于已达化学平衡的下列反应：2X(g)Y(g) 2Z(g)H0。降低温度时，对反应产生的影响是 ()。A逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动B逆反应速率减小，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动C正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动D正、逆反应速率都增大，平衡向逆反应方向移动5对于平衡体系mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)H0，有下列判断，其中正确的是()。A若温度不变，将容器的体积扩大1倍，此时A的浓度变为原来的0.6倍，则mnpqB若平衡

18、时，A、B的转化率相等，说明反应开始时A、B的物质的量之比为mnC若平衡体系共有气体a mol，再向其中加入b mol B，当重新达到平衡时，气体的总物质的量等于(ab)mol，则mnpqD加催化剂或增大压强，可实现图中ab的变化6如下图所示，有两只密闭容器A和B，A容器有一个移动的活塞能使容器内保持恒压，B容器能保持恒容。起始时向这两只容器中分别充入等量的体积比为21的SO2与O2的混合气体，并使A和B容积相等(如图)。在保持400 的条件下使之发生如下反应：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)，填写下列空格。(1)达到平衡时所需的时间A容器比B容器_，A容器中SO2的转化率比B容器_。

19、(2)达到(1)所述平衡后，若向两容器中通入数量不多的等量氩气，A容器化学平衡_移动，B容器化学平衡_移动。(3)达到(1)所述平衡时，若向两容器中通入等量的原反应气体，达到平衡时，A容器中SO3的体积分数比原平衡_(选填“增大”“减小”或“不变”)；B容器中SO3的体积分数比原容器_(选填“增大”“减小”或“不变”)。7下列反应达到化学平衡后，加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是()。A2NO2(g) N2O4(g)H0BC(s)CO2(g) 2CO(g)H0CN2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0DH2S(g) H2(g)S(s)H08在密闭容器中进行如下反应：H2(g)I2(

20、g) 2HI(g)。在温度T1和T2时，产物的量与反应时间的关系如右图所示符合图示的正确判断是 ()。AT1T2，H0BT1T2，H0CT1T2，H0DT1T2，H09I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq) I3(aq)某I2、KI混合溶液中，I3的物质的量浓度c(I3)与温度T的关系如右图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是 ()。A反应I2(aq)I(aq) I3(aq)的H0B若温度为T1、T2，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10对于反应2X(g)Y(g) 2Z(g

21、)不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下，生成Z的物质的量n和反应时间t的关系如图所示，根据图像回答下列问题。(1)温度T1和T2的关系为_，理由是_。(2)压强p1和p2的关系为_，理由是_。(3)该正反应为吸热反应还是放热反应？说出你的判断依据。11在一定条件下，某体积一定的密闭容器中发生的反应aA(g)bB(g) xC(g)符合下图甲所示关系(c%表示平衡混合气体中C的百分含量，T表示温度，p表示压强)，则图乙中纵轴y是指()。A平衡混合气体的密度 B平衡混合气体中B的百分含量C平衡混合气体的总物质的量 D平衡混合气体的平衡的相对分子质量12反应A(g)B(g) C(g)D(g)过

22、程中的能量变化如右图所示，回答下列问题。(1)该反应是_反应(填“吸热”或“放热”)；(2)当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_(填“增大”“减小”或“不变”)，原因_；(3)反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_，原因是_；(4)在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1和E2的变化是：E1_，E2_(填“增大”“减小”或“不变”)。第2章 化学反应的方向、限度与速率练习第1节 化学反应的限度1解析过程能否自发进行可从能量判据或熵判据进行判断，A、B是能量降低过程，可自发进行；C项熵值增大，可自发进行。室温下冰的融化，是自发过程，其逆向是非自发的。答案D2解析A、B均属于单方面的判据

23、；C项物质的量增加S不一定为正值，因为物质的状态不同，熵值不同；D项由HTS，当温度升高，HTS有可能小于0，反应可自发进行。答案D3解析(NH4)2CO3自发分解，是因为体系中气态氨气的生成而使熵增大，故选A。答案A4解析气体扩散为熵增加过程，可自发进行，而其逆过程为熵减小过程，不能自发进行，D项错误。答案D5解析由知HTS0，且随温度升高而增加，故选D。答案D6解析温度、压强一定时，HTS0，则反应自发进行，因此化学反应方向是反应焓变和熵变共同影响的结果。故A选项正确，C选项错误；吸热反应的焓变大于零，熵增加的反应熵变大于零，因此吸热的熵增加反应不一定能自发进行，B选项错误；固体溶解的过程

24、，体系混乱度增大，它是熵增加的过程，D选项错误。答案A7答案B8解析当HTS0时反应可以自发进行，由于该反应的H、S均为正值，则只有在高温时HTS才可能为负值，反应才可自发进行，故选C。答案C9答案CB77 A161.6 D10答案(1)(2)131.5 kJmol1(3)高温11解析(1)C(s)CO2(g)=2CO(g)的反应为吸热反应，H0，则2CO(g)CO2(g)C(s)为放热反应，H0，且该反应S0，则当T980 K时，HTS0；T980 K时，HTS0，该反应不能自发进行。(2)由题给信息，要使反应能自发进行，须有HTS0，即94.0 kJmol1T75.8 Jmol1K1103

25、 kJJ10，则T1.24103 K。答案(1)小于不能(2)小于1 240 K12解析(1)298 K时HTS42.3 kJmol1298 K121103kJmol1K16.2 kJmol10，所以在298 K时乙醇不能自发蒸发为气体。(2)373 K时HTS42.3 kJmol1373 K121103kJmol1K12.8 kJmol10，所以在373 K时乙醇能自发蒸发为气体。(3)HTS0时为此变化的平衡态即沸点。所以T349 K，即乙醇的沸点约为76 。答案(1)不能(2)能(3)76 第2节 化学反应的限度2-2-1 化学平衡常数和平衡转化率1解析对于给定的可逆反应体系，化学平衡常

26、数越大，反应进行的程度越大，A项正确；化学平衡常数与温度升降的关系视具体反应而定，对放热反应，温度越高，K越小；对于吸热反应，温度越高，K越大。答案A2答案C3解析对于放热反应，升高温度，平衡常数减小，平衡左移，故B、D错误；改变反应体系中任一物质的浓度，平衡常数不变，A项错误；由于原平衡中COH2O，二者在反应中的系数相等，故新平衡体系中，二者浓度依然相等，C项正确。答案C4解析根据反应：2HI(g) H2(g)I2(g)消耗的c(HI)2H21 molL1，再结合反应：NH4I(s) NH3(g)HI(g)知NH3c(HI)1 molL14 molL15 molL1。因此该温度下，反应的平

27、衡常数：KcNH3cHI5 molL14 molL120 mol2L2。答案C5解析(1)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g) 0 0.04 0.02 0.16K800 Lmol1。(2)平衡状态由A变到B时，条件的改变是增大压强，温度没有变化，所以平衡常数不变，K(A)K(B)。答案(1)800 Lmol1(2)6解析(1)A项，减小NO2的浓度，采用“过程假设法”分析，将体积相应缩小，从而使NO2浓度不变，此时平衡时NO2转化率与原平衡状态相同，扩大容器体积，压强减小，平衡逆向移动，NO2的转化率减小，故A错误，C正确；降低温度，平衡正向移动，NO2转化率增大，B正确，D错误，故选BC

28、。(2)H(19.14)232 kJmol11 224.96 kJmol1。(3)化学平衡常数K。答案(1)BC(2)1 224.96(3)根据题意知平衡时：N2O40.012 0 molL1，NO20.030 0 molL1，K13.3 Lmol1。平衡常数为13.3 Lmol17解析根据化学平衡状态的概念可知，可逆反应达平衡时，正、逆反应速率相等，对于反应前后气体总体积不等的反应，其压强不再发生变化，各组分的浓度不再变化，但它们的物质的量之比不一定等于其系数之比。答案C8解析根据化学平衡常数的定义和影响因素可以作出正确判断。答案(1)K(2)吸热(3)bc(4)8309解析因平衡时SO3的

29、物质的量浓度为0.64 molL1，则转化的SO2的物质的量浓度为0.64 molL1，即c0(SO2)SO20.64 molL1，而c0(SO2)2.00 molL1，所以(SO2)100%100%32%。答案B10解析A项数据表示题中0.2 molL1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，SO30，这是不可能的；B项说明在原浓度的基础上又有0.05 molL1 SO2和0.025 molL1 O2化合生成0.05 molL1 SO3，这是可能的；C项数据表明SO2、SO3的浓度都减少了，这也是不可能的；D项数据说明SO2完全转化成了SO3，即平衡时SO20，O20，这也是不可能的，故

30、正确答案为B。答案B11解析设X、Y的初始物质的量均为1 mol，转化的物质的量分别为a mol、2a mol、2a mol，由方程式 X2Y2Z开始(mol)11 0转化(mol)a2a 2a平衡(mol)1a 12a 2a由题意得求得：a mol，因此Y的转化率为100%，最接近65%。答案D12解析(1)根据题意 H2(g)I2(g) 2HI(g)起始浓度(molL1)0.0100.010 0转化浓度(molL1)0.002 00.002 0 0.004 0平衡浓度(molL1)0.008 00.008 0 0.004 0(H2)0.002 0 molL10.010 molL1100%2

31、0%，K0.25。(2)设转化的H2的物质的量浓度为x molL1， H2(g)I2(g) 2HI(g)起始浓度(molL1)0.0200.020 0转化浓度(molL1)xx 2x平衡浓度(molL1)0.020x 0.020x 2xK0.25，解得x0.004 0，平衡时，HI0.008 0 molL1。答案(1)20%0.25(2)0.008 0 molL12-2-2 反应条件对化学平衡的影响1解析抓住平衡移动与反应速率的内在关系。化学平衡移动必然有反应速率的改变且v(正)v(逆)，但反应速率改变却不一定引起化学平衡的移动v(正)v(逆)时。A.反应速率改变不一定导致v(正)v(逆)；B

32、.对于反应前后气体体积相等的反应，改变压强，反应速率同倍改变，仍存在v(正)v(逆)，平衡不移动；D.催化剂对正、逆反应速率的影响是同等程度的，加入催化剂，不能使化学平衡发生移动。答案C2解析三个试管中均存在如下平衡体系：Fe3nSCN Fe(SCN)n3n(红色)，由于乙试管中SCN的浓度最小，故颜色最浅。答案B3解析(1)若abc，增大A的浓度，可理解为同等倍数地增加A、B、C的平衡混合气体，即相当于加压，但平衡不移动，A的转化率不变。若abc，增大A的浓度，可理解为同等倍数地增加A、B、C的平衡混合气体，即相当于加压，平衡向正反应方向移动，A的转化率增大。(2)起始时A与B的物质的量之比

33、与方程式中A、B的化学计量数之比相同，则A与B的转化率相等。增大A的浓度，平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，但A的转化率减小。同时同等倍数地增大A、B的浓度，若abcd，A、B的转化率均不变；若abcd，A、B的转化率同时增大；若abcd，A、B的转化率同时减小。答案(1)不变增大(2)11减小4解析降低温度，无论是正反应速率还是逆反应速率都降低。由于正反应为放热反应，所以降温平衡向正反应方向移动。答案C5解析A项温度不变体积扩大1倍，压强减小，c(A)变为原来的0.6倍，则平衡向左移动，mnpq；C项加入B平衡向右移动，若达新平衡时n(总)(ab)mol，则说明为等体积反应；D项若增大压强只有等体积反应时才能发生ab的变化。答案B6解析(1)A容器保持恒压，B容器保持恒容，2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)正向体积缩小，所以，反应开始后，p(A)p(B)，则v(A)v(B)，t(A)t(B)，SO2转化率A大于B。(2)通入氩气，A容器气体体积增大，平衡混合物的分压减小，平衡左移，B不移动。(3)若