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1、化学反应的方向和限度课时作业化学反应的方向和限度课时作业 一、选择题(本题包括 10 小题，每小题 6 分，共 60 分) 1(2011 年宁波模拟)已知：(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)NH3(g) H74.9 kJmol1，下列说法中正确的是( ) A该反应中熵变、焓变皆大于 0 B该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行 C碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行 D能自发进行的反应一定是放热反应，不能自发进行的反应一定是吸热反应 答案：A 2一定温度下在容积恒定的密闭容器中，进行如下可逆反应：A(s)2B(g)C(g) D(g)，当下列物理量不发生变
2、化时，能表明该反应已达到平衡状态的是( ) 混合气体的密度 容器内气体的压强 混合气体的总物质的量 B 的物质的量浓度 A B C D只有 答案：A 3在密闭容器中进行如下反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)。已知 X2、Y2、Z 的起 始浓度分别为 0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.2 mol/L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物 质的浓度有可能是( ) AZ 为 0.3 mol/L BY2为 0.4 mol/L CX2为 0.2 mol/L DZ 为 0.4 mol/L 答案：A 4(2010 年天津理综)下列各表述与示意图一致的是( )A图表示 25 时，用 0.1 mol
3、L1盐酸滴定 20 mL 0.1 molL1 NaOH 溶液，溶液 的 pH 随加入酸体积的变化 B图中曲线表示反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)HH2OCO2 D以上说法都不正确 答案：C 7高温下，某反应达平衡，平衡常数K。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是( )cCOcH2OcCO2cH2A该反应的焓变为负值 B恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小 C升高温度，逆反应速率增大D该反应的化学方程式为 COH2OCO2H2 答案：C 8(金华十校 2011 届高三联考)已知碳酸钙的分解CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)仅在 高温下自发进行；氯酸钾的分解 2K
4、ClO3(s)=2KCl(s)3O2(g)在任何温度下都自发进 行，下面有几组焓变数据，其中可能正确的( ) AH1178.32 kJmol1 H278.3 kJmol1 BH1178.32 kJmol1 H278.3 kJmol1 CH1178.32 kJmol1 H278.3 kJmol1 DH1178.32 kJmol1 H278.3 kJmol1 答案：B9(2009 年辽宁、宁夏理综)在一定温度下，反应 H2(g) X2(g)HX(g)的平衡常1212 数为 10。若将 1.0 mol 的 HX(g)通入体积为 1.0 L 的密闭容器中，在该温度时 HX(g)的最大 分解率接近于(
5、) A5% B17% C25% D33% 解析：本题考查化学平衡常数的应用，意在考查考生利用化学平衡常数进行计算的能力。由题中反应和数据可知：HX(g)H2(g) X2(g)的平衡常数 K0.1。设在该温度1212下 HX(g)的分解反应达平衡后其减小的浓度为 x mol/L，则平衡时 HX、H2、X2的浓度分别为(1.0x)mol/L,0.5x mol/L,0.5x mol/L，代入 K 的表达式有：(0.5x)1/2(0.5x)1/2/(1.0x)0.1，解得 x0.167，故可知 HX 的转化率为100%16.7%。0.167 mol/L1.0 mol/L 答案：B 10H2和 CO2在
6、高温下发生反应： CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。下表是 986 时，在容积不变的密闭容器中进行 反应的四组数据：起始浓度/molL1平衡浓度/molL1编号 c0(H2)c0(CO2)c0(H2O)c0(CO)c(H2)c(CO2)c(H2O)c(CO) 11.01.0000.440.440.560.56 21.02.0000.271.270.730.73 3002.02.00.880.881.121.12 40.20.40.60.80.3440.5440.4560.656下列叙述中正确的是( ) 该温度下反应的平衡常数约为 1.62； 该反应的平衡常数与反应的起始浓度无关；
7、增大 CO2的起始浓度，可使 CO2的转化率增大； 从反应开始至达到平衡状态，混合气体的密度没有发生改变。 A B C D 答案：C 二、非选择题(本题包括 3 小题，共 40 分) 11(10 分)二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，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催化氧化成 SO3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 mol SO2和 1 mol O2置于 10 L 密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为 0.1 MPa。该反应的平衡常数等于_。 (2)平衡状态
8、由 A 变到 B 时，平衡常数 K(A)_K(B)(填“”、 “”或“”)46.2kJ，理由是 _。 (3)关于该反应的下列说法中，正确的是_。 AH0，S0 BH0，S0 DH0，S0 (4)将一定量的 N2(g)和 H2(g)放入 1 L 密闭容器中，在 500C、2107 Pa 下达到平衡， 测得 N2为 0.10mol，H2为 0.30mol，NH3为 0.10mol。计算该条件下达到平衡时 H2转化为 NH3的转化率_，该温度下的平衡常数 K 值_。若升高温度，K 值 _(填“增大” 、 “减小”或“不变”)。 (5)在上述(4)反应条件的密闭容器中，欲提高合成氨中 H2的转化率，下
9、列措施可行的 是_(填字母)。 A向容器中按原比例再充入原料气 B向容器中再充入惰性气体 C改变反应的催化剂 D分离出氨 解析：(1)加入催化剂，降低了反应活化性，所以 E1、E2均减小。(2)由题图中易知反应的 H92.4kJmol1，考虑到反应热是反应完全时的能量变化，而实际中的反应是可逆反应，不可能完全反应，所以放出的热量应比根据反应热计算的值小。(3)正反应是一个气体体积缩小的放热反应，所以焓减熵减。(4)可根据“三步曲”来运算：N2(g)3H2(g)2NH3(g)起始(mol) 0.15 0.45 0转化(mol) 0.05 0.15 0.10平衡(mol) 0.10 0.30 0.
10、10可知 (H2)100%33.3%0.15mol0.45molKc2(NH3)/c(N2)c3(H2)(0.10)2/0.10(0.30)3100/27升温，平衡逆向移动，K 值减小(5)A 选项中所述措施可看做加压，平衡正向移动，故 H2的转化率提高，及时分离出氨也可以促使平衡正向移动，故可行的是 A、D。而 B、C 两项所述措施并不能使平衡移动。答案：(1)减小 减小(2) 当 0.5mol N2和 1.5mol H2完全反应时，才能放出 46.2kJ 的热量，但此反应不能进行到底，所以放出的热量小于 46.2kJ(其他合理答案也可) (3)D (4)33.3% 100/27 L2mol
11、2(单位写与不写都可以) 减小 (5)AD 13(15 分)(2010 年山东理综)硫碘循环分解水制氢主要涉及下列反应： SO22H2OI2=H2SO42HI 2HIH2I2 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 H2O d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
12、(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平衡时 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。 aNaNO3 bCuSO4 cNa2SO4 dNaHSO3 (4)以 H2为燃料可制作氢氧燃料电池。 已知 2H2(g)O2(g)=2H2O(l)；H572 kJmol1，某氢氧燃料电池释放 228.8 kJ 电能时，生成 1 mol 液态水，该电池
13、的能量转化率为_。 解析：本题主要考查平衡理论和反应热中的相关概念，意在考查考生综合分析问题的能力。(1)题中 3 个反应相加，即得总反应式 2H2O2H2O2，因此选项 c 符= = = = =催化剂合题意。由于 H2SO4是一种强酸，很稳定，因此使 H2SO4分解需要相当高的温度，选项 a错。反应中 SO2作还原剂，HI 是还原产物，故还原性 SO2强于 HI，则氧化性 HI 强于SO2，b 错。根据总反应式可知选项 d 也错。本题应选 c。(2)结合图象根据速率的定义 v可得 v(H2)0.05 mol/(Lmin)，根据速率ct0.1 mol/L2 min之比等于化学方程式中物质的系数
14、之比得 v(HI)2v(H2)0.1 mol/(Lmin)。该反应的平衡常数 K64。由于平衡常数只与温度有关，温度不变，c2HIcH2cI20.8 mol/L20.1 mol/L 0.1 mol/L平衡常数不变，a 错。由于题中反应是一个气体体积不变的反应，故改变条件后的平衡和原平衡等效，因此选项 b 正确，d 错误。HI 的浓度是原来的 2 倍，由于浓度增大，反应速率加快，达到平衡所需的时间短，c 错。(3)随着反应的进行，硫酸浓度减小，溶液中 c(H)减小，酸性减弱，故水的电离平衡向右移动。若加入 NaNO3，则相当于溶液中存在 HNO3，此时将不产生 H2而产生 NOx；加入 CuSO4后形成原电池，反应速率加快；加入 Na2SO4后对反应速率无影响；加入NaHSO3后，由于发生反应 HHSO3=
