2020版高考化學一輪復習 全程訓練計劃 課練22 化學反應進行的方向與限度（含解析）.doc
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課練22 化學反應進行的方向與限度 小題狂練 1．[2019商丘模擬]過程的自發(fā)性的作用是( ) A．判斷過程的方向 B．確定過程是否一定會發(fā)生 C．判斷過程發(fā)生的速率 D．判斷過程的熱效應 答案：A 解析：化學反應的自發(fā)性只能判斷過程進行的方向，不能判斷過程熱效應，不能判斷是否會發(fā)生和過程發(fā)生的速率。 2．[2019武漢月考]某化學反應的ΔH＝－122 kJmol－1，ΔS＝231 Jmol－1K－1，則此反應在下列哪種情況下可自發(fā)進行( ) A．在任何溫度下都能自發(fā)進行 B．在任何溫度下都不能自發(fā)進行 C．僅在高溫下自發(fā)進行 D．僅在低溫下自發(fā)進行 答案：A 解析：反應自發(fā)進行需要滿足ΔH－TΔS<0，依據(jù)題干條件計算，ΔH－TΔS＝－122 kJmol－1－T23110－3 kJmol－1K－1<0，所以該反應在任何溫度下都能自發(fā)進行，故選A。 3．在恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應：X(s)＋2Y(g)M(g)＋G(g) ΔH。下列情況表明反應達到平衡狀態(tài)的是( ) A．容器內氣體壓強不再改變 B．容器內氣體密度不再改變 C．反應熱ΔH不再改變 D．X的濃度不再改變 答案：B 解析：觀察反應知，X是固態(tài)。A項，該反應是等氣體分子數(shù)反應，氣體壓強始終不變，故不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；B項，正反應是氣體質量增大體積不變的反應，故氣體密度由小到大，當氣體密度不變時可說明反應已達到平衡狀態(tài)；C項，反應熱只與化學計量數(shù)有關，與轉化率無關，不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)；D項，X為固體，X的濃度始終不變，不能判斷反應是否達到平衡狀態(tài)。 4．[2019遼寧丹東五校聯(lián)考]在恒溫下體積恒定的密閉容器中有可逆反應：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)(正反應為放熱反應)，不能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是( ) A．正反應生成NO2的速率和逆反應生成O2的速率相等 B．反應器中壓強不隨時間變化而變化 C．混合氣體顏色深淺保持不變 D．混合氣體平均相對分子質量保持不變 答案：A 解析：達到平衡狀態(tài)時，正反應生成NO2的速率是逆反應生成O2速率的2倍，并非相等，A符合題意。該反應前后氣體分子總數(shù)不相等，反應過程中氣體壓強不斷變化，若反應容器中壓強不隨時間變化而變化，則達到平衡狀態(tài)，B不符合題意。NO2是紅棕色氣體，其他氣體均無色，若混合氣體顏色深淺保持不變，則c(NO2)不變，該反應達到平衡狀態(tài)，C不符合題意。反應前后氣體的質量不變，總物質的量不相等，則平均相對分子質量不斷變化，若混合氣體平均相對分子質量保持不變，則該反應達到平衡狀態(tài)，D不符合題意。 5．[2019南昌質檢]碳酸氫銨在室溫下能自發(fā)進行分解反應，下列說法正確的是( ) A．碳酸氫銨分解是因為外界給予能量 B．碳酸鹽都不穩(wěn)定，都能自發(fā)分解 C．碳酸氫銨分解是熵增反應 D．碳酸氫銨分解是熵增反應，所以能自發(fā)分解 答案：C 解析：碳酸氫銨在室溫下分解，說明分解溫度低，不需要外界給予能量，A項錯誤；不能根據(jù)碳酸氫銨類推所有碳酸鹽，如碳酸鈉、碳酸鉀等都能穩(wěn)定存在，B項錯誤；碳酸氫銨分解生成二氧化碳、氨氣，是熵增反應，C項正確；熵變不是判斷反應能否自發(fā)進行的唯一因素，應根據(jù)ΔH－TΔS的值進行判斷反應能否自發(fā)進行，D項錯誤。 6．在恒容密閉容器中進行如下反應X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(？)。下列情況能表明該可逆反應一定達到平衡狀態(tài)的是( ) A．混合氣體平均相對分子質量不變 B．混合氣體密度不變 C．混合氣體壓強不變 D．Z的消耗速率等于X的生成速率的2倍 答案：A 解析：可逆反應中W的狀態(tài)不確定，W可能是氣態(tài)、非氣態(tài)。A項，若W為固態(tài)或液態(tài)，則混合氣體質量發(fā)生變化，氣體分子數(shù)不變；若W為氣態(tài)，則氣體質量不變，氣體分子數(shù)發(fā)生變化，則氣體平均相對分子質量不變時達到平衡狀態(tài)，正確；B項，若W為氣體時，總質量不變，氣體密度不變，錯誤；若W為液態(tài)或固態(tài)時，氣體總物質的量不變，氣體壓強不變，錯誤；D項，Z的消耗速率始終等于X的生成速率的2倍，錯誤。 7．[2019北京石景山模擬]在某恒容密閉容器中進行如下可逆反應：2M(g)＋N(g)W＋2Q(g) ΔH<0，下列圖像正確且能表示該可逆反應達到平衡狀態(tài)的是( ) 答案：D 解析：A項，W的狀態(tài)不確定，若W為固態(tài)或液態(tài)時，氣體密度由大到小，圖像錯誤；若W為氣態(tài)，則在恒容容器中， 氣體密度始終不變，圖像錯誤。B項，W的狀態(tài)不確定，所以氣體相對分子質量變化情況不確定，錯誤。C項，反應熱只與具體反應中各物質的化學計量數(shù)有關，與是否平衡無關。反應熱始終不變，不能作為化學平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。D項，無論W是否是氣體，產物Q的體積分數(shù)均由小到大，當Q的體積分數(shù)不變時，表明達到平衡狀態(tài)，D項正確。 8．[2019安陽模擬]下列有關化學反應的方向及其判據(jù)的說法正確的是( ) A．非自發(fā)反應就是不可能發(fā)生的反應，自發(fā)反應就是能較快進行的反應 B．高溫高壓下可以使石墨轉化為金剛石是自發(fā)的化學反應 C．由焓變和熵變組合而成的復合判據(jù)，將更適合于所有的過程(溫度、壓強一定條件下) D．反應NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)在低溫下能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH>0 答案：C 解析：自發(fā)進行與反應快慢無關，A項錯誤；在高溫高壓下石墨轉化成金剛石是非自發(fā)性反應，B項錯誤；復合判據(jù)既考慮了焓變，又考慮了熵變，C項正確；合成氯化銨的反應是熵減反應，只有焓減反應才能自發(fā)進行，故它的焓變小于0，D項錯誤。 9．[2019浙江新高考聯(lián)盟聯(lián)考]一定條件下，在體積恒定的密閉容器中發(fā)生反應：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－Q kJmol－1(Q>0)，下列說法正確的是( ) A．升高溫度，逆反應速率減小 B．當混合氣體的密度不再發(fā)生變化時，說明反應達到平衡狀態(tài) C．達到平衡時反應放出的熱量可達Q kJ D．達到平衡時，v(N2)＝3v(H2) 答案：C 解析：升高溫度，反應混合物中活化分子數(shù)目及活化分子百分數(shù)均增大，故正、逆反應速率均增大，A錯誤。體積恒定的密閉容器中，反應物及生成物均為氣體，混合氣體的密度始終不變，不能據(jù)此判斷是否達到平衡狀態(tài)，B錯誤。題目中未指明N2和H2的物質的量，若起始N2和H2的物質的量分別大于1 mol和3 mol，則達到平衡時放出的熱量可達到Q kJ，C正確。達到平衡時，N2、H2的反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比，則有3v(N2)＝v(H2)，D錯誤。 10．在恒容密閉容器中充入2 mol SO2和2 mol NO2發(fā)生反應：SO2(g)＋NO2(g)NO(g)＋SO3(g) ΔH＝－Q kJmol－1，達到平衡狀態(tài)時，下列說法不正確的是( ) A．氣體密度保持不變 B．氣體總壓強始終不變 C．SO2和SO3共2 mol D．放出Q kJ熱量 答案：D 解析：該反應是可逆反應，生成NO的物質的量不一定是1 mol，放出熱量不一定是Q kJ。 11．下列判斷不正確的是( ) A．4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)能自發(fā)進行，則它是焓增反應 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是焓減反應，它在較低溫度下能自發(fā)進行 C．Na與H2O的反應是熵增的放熱反應，該反應能自發(fā)進行 D．Br2(l)＋H2(g)===2HBr(g)是焓減、熵增反應，該反應能自發(fā)進行 答案：A 解析：A項，該反應是熵減反應，能自發(fā)進行，說明ΔH－TΔS<0，即該反應是焓減反應，錯誤；B項，該反應是氣體分子數(shù)減小的反應，熵小于0，所以，該反應在較低溫度下能自發(fā)進行，正確；C項，由ΔH－TΔS<0可知，該反應能自發(fā)進行，正確；D項，該反應能自發(fā)進行，正確。 12．[2019浙江模擬]已知：X(g)＋2Y(g)3Z(g) ΔH＝－a kJmol－1(a>0)。下列說法不正確的是( ) A．0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應生成Z的物質的量一定小于0.3 mol B．達到化學平衡狀態(tài)時，X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化 C．達到化學平衡狀態(tài)時，反應放出的總熱量可達a kJ D．升高反應溫度，逆反應速率增大，正反應速率減小 答案：D 解析：該反應是可逆反應，0.1 mol X和0.2 mol Y充分反應不可能完全轉化為Z，故生成Z的量一定小于0.3 mol，A正確；達到化學平衡狀態(tài)時，反應混合物中各物質的濃度保持不變，即X、Y、Z的濃度不再發(fā)生變化，B正確；若使起始X、Y的物質的量分別大于1 mol和2 mol，達到化學平衡狀態(tài)時，反應可能生成3 mol Z，則反應放出的總熱量可達a kJ，C正確；升高溫度，活化分子數(shù)及活化分子百分數(shù)均增大，正、逆反應速率均增大，D錯誤。 13．[2019黑龍江哈爾濱三中調研]下列說法中不正確的是( ) A．SiO2(s)＋2C(s)===Si(s)＋2CO(g)只能在高溫下自發(fā)進行，則該反應的ΔH>0 B．3C(s)＋CaO(s)===CaC2(s)＋CO(g)在常溫下不能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH>0 C．BaSO4(s)＋4C(s)===BaS(s)＋4CO(g)室溫下不能自發(fā)進行，說明該反應的ΔH<0 D．常溫下，2NO(g)＋O2(g)===2NO2(g)能夠自發(fā)進行，則該反應的ΔH<0 答案：C 解析：該反應為熵增反應，則有ΔS>0；該反應只有在高溫下自發(fā)進行，說明在低溫時ΔH－TΔS>0，則該反應的ΔH>0，A正確；該反應為熵增反應，則有ΔS>0；該反應在常溫下不能自發(fā)進行，說明常溫時ΔH－TΔS>0，即反應的ΔH>0，B正確；該反應為熵增反應，則有ΔS>0；該反應室溫下不能自發(fā)進行，說明室溫時ΔH－TΔS>0，即反應的ΔH>0，C錯誤；該反應為熵減反應，則有ΔS<0；該反應常溫下能自發(fā)進行，說明常溫時ΔH－TΔS<0，即反應的ΔH<0，D正確。 14．[2015天津卷]下列說法不正確的是( ) A．Na與H2O的反應是熵增的放熱反應，該反應能自發(fā)進行 B．飽和Na2SO4溶液或濃硝酸均可使蛋白質溶液產生沉淀，但原理不同 C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等條件下二者對H2O2分解速率的改變相同 D．Mg(OH)2固體在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2＋(aq)＋2OH－(aq)，該固體可溶于NH4Cl溶液 答案：C 解析：鈉與水反應有氣體生成，是熵增的放熱反應，所以反應能自發(fā)進行，A項正確；飽和硫酸鈉溶液使蛋白質溶液產生沉淀發(fā)生的是蛋白質的鹽析，而濃硝酸使蛋白質溶液產生沉淀發(fā)生的是蛋白質的變性，二者原理不同，B項正確；FeCl3和MnO2都能催化H2O2分解，但催化劑具有選擇性，二者的催化效率肯定不相同，C項錯誤；Mg(OH)2固體能溶于NH4Cl溶液中，是由于NH4Cl水解溶液顯酸性，且發(fā)生了反應：NH＋OH－===NH3H2O使沉淀溶解平衡正向移動，D項正確。 15．工業(yè)上，用硅酸鋰吸收CO2，在某溫度T下發(fā)生化學反應：Li4SiO4(s)＋2CO2(g)2Li2CO3(s)＋SiO2(s) ΔH<0。下列說法正確的是( ) A．升高溫度，平衡常數(shù)增大 B．當二氧化硅濃度不再變化時，反應達到平衡狀態(tài) C．一定溫度下，加壓能促進硅酸鋰對CO2的吸收 D．一定溫度下，平衡后縮小體積，CO2的平衡濃度增大 答案：C 解析：A項，正反應是放熱反應，升高溫度，平衡常數(shù)減小，錯誤；B項，二氧化硅是固體，其濃度為常數(shù)，不能作為判斷平衡狀態(tài)標準，錯誤；C項，一定溫度時，加壓可以增大CO2濃度，反應向右進行并提高反應速率，正確；D項，該反應只有一種氣體，溫度不變，平衡常數(shù)不變，故平衡時CO2的濃度不變，錯誤。 16．甲醇(CH3OH)是綠色能源。工業(yè)上合成原理：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)。一定溫度下，在1 L恒容密閉容器中充入H2和一定量的CO，CH3OH的體積分數(shù)與反應物投料比的關系如圖所示。 下列說法正確的是( ) A．當混合氣體的密度保持不變時反應達到平衡 B．圖像四個點中，d點處CH3OH的物質的量最大 C．圖像四個點中，只有c點表示達到平衡狀態(tài) D．圖像中c點到d點，平衡向正反應方向移動 答案：D 解析：A項，反應前后的物質均是氣體，且混合氣體的總質量不變，又因為是恒容容器，故氣體密度始終不變，不正確；B項，達到平衡，d點相當于c點平衡后，再增加氫氣的濃度，平衡向正方向移動，CO的平衡轉化率增大，CH3OH的物質的量最大，錯誤；C項，曲線上的每個點都是不同反應物投料比下的平衡點，錯誤；D項，相當于c點達到平衡后，繼續(xù)增大H2的物質的量，平衡向右移動，正確。 17．CO是一種重要化工原料，鎳是有機化學的重要催化劑。 Ⅰ.鎳能與CO反應，化學方程式如下： Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH (1)ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 (2)工業(yè)上，利用密閉石英管提純粗鎳。在密閉石英管內充滿CO，在________放置粗鎳(填“高溫區(qū)”或“低溫區(qū)”)，在另一區(qū)域收集純鎳粉。 (3)吸煙時，煙草燃燒生成的CO會與煙草中微量的Ni在肺部發(fā)生該反應，生成容易進入血液的Ni(CO)4，隨著CO與血紅蛋白的結合，在血液中不斷積累重金屬鎳單質，使人體中毒。用化學平衡原理解釋“鎳積累”：______________________________________。 (4)鎳與CO反應會造成鎳催化劑中毒。為了防止鎳催化劑中毒，工業(yè)上常用SO2除去CO。 已知有關能量變化關系如圖所示。 寫出用SO2除去CO的熱化學方程式：____________________。 Ⅱ.工業(yè)上用一氧化碳制取氫氣的反應為CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，420 ℃時，該反應的平衡常數(shù)K為9.0。在2 L的密閉容器中充入CO和H2O的物質的量都是0.6 mol,5 min末達到平衡，則此時CO的轉化率為________，生成H2的平均速率為________。 答案： Ⅰ.(1)< (2)低溫區(qū) (3)Ni(CO)4進入血液后，CO與血紅蛋白結合，平衡左移，鎳在人體中積累 (4)SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－(b－a)kJmol－1 Ⅱ.75% 0.045 molL－1min－1 解析：Ⅰ.(1)在較低溫度下有利于合成四羰基合鎳，在高溫下四羰基合鎳分解，說明正反應是放熱反應。(2)利用平衡移動原理提純鎳：粗鎳中含有不反應且難揮發(fā)的雜質，將粗鎳放在低溫區(qū)，使鎳與CO化合成氣態(tài)四羰基合鎳，將難揮發(fā)的雜質殘留在低溫區(qū)。在高溫區(qū)，四羰基合鎳蒸氣分解，純鎳留在高溫區(qū)。(3)CO與血紅蛋白結合能力很強，使平衡向左移動，產生的鎳逐漸增多。(4)根據(jù)圖像寫出熱化學方程式： ①S(s)＋O2(g)===SO2(g) ΔH＝－a kJmol－1 ②2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－b kJmol－1 根據(jù)蓋斯定理，②－①得：SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO2(g) ΔH＝－(b－a)kJmol－1。 Ⅱ.設平衡時CO的濃度減小量為x molL－1，則 K＝＝9.0，x＝0.225 CO的轉化率為100%＝75%， v(H2)＝＝0.045 molL－1min－1。 課時測評 1.[2019德陽診斷]已知反應2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH為正值，ΔS為負值。設ΔH和ΔS不隨溫度而變，下列說法正確的是( ) A．低溫下能自發(fā)進行 B．高溫下能自發(fā)進行 C．任何溫度下都能自發(fā)進行 D．任何溫度下都不能自發(fā)進行 答案：D 解析：反應2CO(g)===2C(s)＋O2(g)的ΔH為正值，ΔS為負值，則ΔH－TΔS>0，反應不能自發(fā)進行，故選D。 2．[2019江西聯(lián)考]一定溫度下，可逆反應2NO22NO＋O2在恒容密閉容器中進行，達到平衡狀態(tài)的標志是( ) ①單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO2；②單位時間內生成n mol O2的同時生成2n mol NO；③混合氣體的密度不再改變；④混合氣體的顏色不再改變；⑤密閉容器中壓強不再改變；⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變。 A．②③⑤⑥ B．①④⑤⑥ C．①③④⑥ D．全部 答案：B 解析：單位時間內生成n mol O2，同時生成2n mol NO2，說明v正＝v逆，達到平衡狀態(tài)，①正確；無論反應是否達到平衡狀態(tài)，反應速率之比等于化學計量數(shù)之比，②錯誤；容器體積不變，氣體質量不變，所以密度始終不變，密度不變不能判斷反應是否達到平衡，③錯誤；混合氣體的顏色不再改變，說明NO2氣體的濃度不變，達到平衡狀態(tài)，④正確；反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等，當達到平衡時，氣體的壓強不變，⑤正確；反應前后氣體的化學計量數(shù)之和不相等，當達到平衡時，氣體的物質的量不變，則混合氣體的平均摩爾質量不再改變，⑥正確。 3．[2019唐山質檢]已知碳酸鋇分解反應：(Ⅰ)BaCO3(s)===BaO(s)＋CO2(g) ΔH1僅在高溫下能自發(fā)進行；高錳酸鉀分解：(Ⅱ)2KMnO4(s)===K2MnO4(s)＋MnO2(s)＋O2(g) ΔH2在任何溫度下都能自發(fā)進行。下列焓變判斷正確的是( ) A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．ΔH1>0，ΔH2<0 C．ΔH1<0，ΔH2>0 D．ΔH1>0，ΔH2>0 答案：B 解析：反應(Ⅰ)是熵增反應(ΔS>0)，僅在高溫下自發(fā)進行，由ΔH1－TΔS<0，知ΔH1>0。反應(Ⅱ)是熵增反應，在任何溫度下都自發(fā)進行，該反應是焓減反應，即ΔH2<0。 4．在一個密閉容器中進行如下反應：2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，反應過程中某一時刻X2、Y2、Z的濃度分別為0.2 molL－1、0.1 molL－1、0.2 molL－1。當反應達到平衡時，下列數(shù)據(jù)可能合理的是( ) A．Z的濃度為0.4 molL－1 B．X2、Z的濃度均為0.15 molL－1 C．X2的濃度為0.4 molL－1 D．X2與Z的濃度之和為0.4 molL－1 答案：D 解析：反應若正向進行到底，Z的濃度才為0.4 molL－1，根據(jù)可逆反應特點，A錯；B項不符合質量守恒定律；反應若逆向進行到底，X2的濃度才為0.4 molL－1，根據(jù)可逆反應特點，C錯。 5．[2019桂林模擬]對可逆反應N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJmol－1，下列敘述正確的是( ) A．達到化學平衡時，若增加容器容積，則正反應速率減小，逆反應速率增大 B．若單位時間內生成x mol N2，消耗2x mol NH3，則反應達到平衡狀態(tài) C．達到化學平衡時，2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．加入催化劑，正反應速率增大，逆反應速率不變 答案：C 解析：達到平衡時，減小壓強，正、逆反應速率都減小，A項錯誤；生成N2和消耗NH3的反應方向相同，不能判斷反應是否達到平衡，B項錯誤；H2、NH3的正反應速率之比為3:2，所以，NH3的正、逆反應速率相等，反應達到平衡，C項正確；加入催化劑，正、逆反應速率都會增大，D項錯誤。 6．下列有關敘述中正確的是( ) 選項 化學反應方程式 已知條件 預測 A M(s)=== X(g)＋Y(s) ΔH>0 它是非自發(fā)反應 B W(s)＋xG(g) ===2Q(g) ΔH<0，自發(fā)反應 x可能等于1、2、3 C 4X(g)＋5Y(g)=== 4W(g)＋6G(g) 能自發(fā)反應 ΔH一定小于0 D 4M(s)＋N(g)＋2W(l)===4Q(s) 常溫下，自發(fā)進行 ΔH>0 答案：B 解析：該反應中固體分解生成氣體和固體，則該反應熵增加，且為吸熱反應，則有ΔH>0，ΔS>0，當溫度升高時，使ΔH－TΔS<0，該反應能自發(fā)進行，A錯誤；該反應的ΔH<0，若為熵增加反應，任何溫度下都能自發(fā)進行；若為熵減反應，在低溫下能自發(fā)進行，故x可能等于1、2或3，B正確；該反應為熵增反應，即ΔS>0，當ΔH<0時，在任何溫度下均能自發(fā)進行，當ΔH>0時，高溫下可自發(fā)進行，C錯誤；該反應為熵減反應，常溫下能自發(fā)進行，說明該反應一定是放熱反應，則有ΔH<0，D錯誤。 7．[2019四川樂山調研]在T ℃時，將一定量A加入到體積為2 L的某密閉容器中，發(fā)生反應2A(g)B(g)＋C(g) ΔH＝－a kJmol－1(a>0)。反應在第15 min時達到平衡，反應過程中與時間t有如圖所示關系，若測得第15 min時，c(B)＝0.8 molL－1，下列結論正確的是( ) A．反應達到平衡時，A的轉化率為80% B．A的初始物質的量為2 mol C．反應達到平衡時，放出的熱量為2a kJ D．15 min時，v正＝v逆＝0 答案：A 解析：第15 min時c(B)＝0.8 molL－1，則有n(B)＝0.8 molL－12 L＝1.6 mol；由圖可知，此時＝2，則有n(A)＝n(B)＝0.8 mol；生成1.6 mol B時，消耗3.2 mol A，則A的平衡轉化率為100%＝80%，A正確。A的初始物質的量為3.2 mol＋0.8 mol＝4 mol，B錯誤。生成1 mol B時放出a kJ熱量，則達到平衡時放出的熱量為1.6a kJ，C錯誤。第15 min時，該反應達到平衡狀態(tài)，此時正、逆反應速率相等，但不等于0，D錯誤。 8．[2019山東菏澤一中第二次月考]將一定量純凈的氨基甲酸銨置于特制的密閉真空容器中(假設容器體積不變，固體試樣體積忽略不計)，在恒定溫度下使其達到分解平衡：NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。實驗測得不同溫度下的平衡數(shù)據(jù)列于下表： 溫度/℃ 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡總壓強/kPa 5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡氣體總濃度/(10－3 molL－1) 2.4 3.4 4.8 6.8 9.4 (1)該反應的焓變ΔH________0，熵變ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。 (2)可以判斷該分解反應已經達到化學平衡的是________(填序號)。 A．2v正(NH3)＝v逆(CO2) B．密閉容器中總壓強不變 C．密閉容器中混合氣體的密度不變 D．密閉容器中氨氣的體積分數(shù)不變 (3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算，在25.0 ℃時，反應2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)的平衡常數(shù)K＝________。 (4)取一定量的氨基甲酸銨固體放在一個帶活塞的密閉真空容器中，在25 ℃下達到平衡狀態(tài)。若在恒溫下壓縮容器體積，氨基甲酸銨固體的質量________(填“增大”“減小”或“不變”)。 答案：(1)> > (2)BC (3)6.1107 (4)增大 解析： (1)分析表中數(shù)據(jù)可知，溫度升高，平衡氣體總濃度增大，說明平衡正向移動，該反應為吸熱反應，則有ΔH>0；該反應是氣體體積增大的反應，則有ΔS>0。 (2)達到平衡時，正、逆反應速率相等，則有v正(NH3)＝2v逆(CO2)，A項不符合題意；因為反應前后氣體分子數(shù)不相等，未達到平衡前壓強一直在變，所以總壓強不變時，說明反應達到平衡，B項符合題意；反應未達到平衡前，氣體質量一直在變，而容器容積不變，依ρ＝可知，混合氣體的密度也在變，所以混合氣體的密度不變時，說明反應達到平衡，C項符合題意；反應產物中NH3和CO2的物質的量之比始終為2:1，密閉容器中氨氣的體積分數(shù)始終不變，D項不符合題意。 (3)由表中數(shù)據(jù)可知，在25.0 ℃時，平衡氣體的總濃度為4.810－3 molL－1，則有c(NH3)＝3.2 10－3 molL－1，c(CO2)＝1.610－3 molL－1，反應2NH3(g)＋CO2(g)NH2COONH4(s)的平衡常數(shù)K＝≈6.1107。 (4)在恒溫條件下壓縮容器體積，平衡逆向移動，氨基甲酸銨固體的質量增大。 9．[2019廣東深圳四校聯(lián)考]工業(yè)上采用高溫活性炭催化CO與Cl2合成光氣(COCl2)。 (1)COCl2中的原子最外層都達到8電子穩(wěn)定結構，光氣分子的電子式為________。 (2)工業(yè)上利用天然氣(CH4)與CO2進行高溫重整制備CO的反應為CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.3 kJmol－1。 已知：C—H、C≡O、H—H鍵的鍵能依次為413 kJmol－1、1 076 kJmol－1、436 kJmol－1，則C===O鍵的鍵能為________kJmol－1。 (3)光氣為窒息性毒劑，極易水解生成氯化氫，泄漏后可用水霧吸收，化學方程式為________________________________________________。 (4)某溫度下，在2 L恒容密閉容器中充入2 mol CO(g)、2 mol Cl2(g)和適量的活性炭，發(fā)生反應Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g) ΔH＝－108 kJmol－1，測得在混合氣中COCl2的體積分數(shù)φ(COCl2)和時間t的關系如圖曲線Ⅰ所示。 ①下列情況不能表明該反應達到平衡狀態(tài)的是________。 A．CO的體積分數(shù)不改變 B．Cl2的消耗速率與COCl2的生成速率相等 C．體系中不改變 D．混合氣體的平均相對分子質量不再變化 ②按曲線Ⅰ，平衡常數(shù)K＝________。A點時，向容器中加入等物質的量的CO和Cl2，再次達到平衡時，光氣的體積分數(shù)會________(填“增大”“減小”或“不變”)。 ③曲線Ⅱ相對曲線Ⅰ改變的條件可能是________。 A．恒容通入“惰性氣體” B．通入適量CO C．增大壓強 D．升高溫度 答案： (1) (2)809.65 (3)COCl2＋H2O===2HCl＋CO2 (4)①BC?、?2 增大 ③D 解析： (1)COCl2中的原子最外層都達到8電子穩(wěn)定結構，其結構式為，電子式為。 (2)根據(jù)反應熱與鍵能的關系可知，反應CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)的ΔH＝4413 kJmol－1＋2E(C===O)－(21 076 kJmol－1＋2436 kJmol－1)＝＋247.3 kJmol－1，解得E(C===O)＝809.65 kJmol－1。 (3)光氣(COCl2)極易水解生成HCl，根據(jù)原子守恒推知還生成CO2，化學方程式為COCl2＋H2O===2HCl＋CO2。 (4)①CO的體積分數(shù)不改變，該反應達到平衡狀態(tài)，A不符合題意；Cl2的消耗速率與COCl2的生成速率均表示正反應速率，二者相等，不能判斷是否達到平衡狀態(tài)，B符合題意；CO和Cl2都是反應物，起始時cCO)＝c(Cl2)，且二者化學計量數(shù)相等，則體系中始終不變，C符合題意；混合氣體的平均相對分子質量不變，則氣體的總物質的量不變，該反應達到平衡狀態(tài)，D不符合題意。 ②曲線Ⅰ達到平衡時φ(COCl2)＝0.60，起始充入2 mol CO(g)、2 mol Cl2(g)，容器的容積為2 L，有 則有φ(COCl2)＝＝0.60，解得x＝0.75，故該反應的平衡常數(shù)K＝＝＝12。A點處于平衡狀態(tài)，向容器中加入等物質的量的CO和Cl2，平衡正向移動，光氣的體積分數(shù)增大。 ③反應Cl2(g)＋CO(g)COCl2(g)的正反應是氣體總分子數(shù)減少的放熱反應。曲線Ⅱ與曲線Ⅰ相比，達到平衡的時間縮短，則曲線Ⅱ的反應速率快；曲線Ⅱ達到平衡時φ(COCl2)比曲線Ⅰ小，說明曲線Ⅱ表示的反應正向進行的程度小于曲線Ⅰ，綜合分析可知，改變的條件可能是升高溫度。 10．[2019安徽黃山八校聯(lián)考](1)一定條件下，將2 mol SO2與1 mol O2置于恒容密閉容器中發(fā)生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，下列狀態(tài)能說明該反應達到化學平衡的是________。 A．混合氣體的密度保持不變 B．SO2的轉化率保持不變 C．SO2和O2的物質的量之比保持不變 D．O2的消耗速率和SO3的消耗速率相等 (2)已知反應2NO(g)N2(g)＋O2(g) ΔH<0，在不同條件時N2的體積分數(shù)隨時間(t)的變化如圖所示。根據(jù)圖像可以判斷曲線R1、R2對應的下列反應條件中不同的是________。 A．壓強 B．溫度 C．催化劑 (3)CO和H2在一定條件下可以合成甲醇：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0?，F(xiàn)在體積為1 L的恒容密閉容器(如圖甲所示)中通入1 mol CO和2 mol H2，測定不同時間、不同溫度(T/℃)下容器中CO的物質的量，如下表： 0 min 10 min 20 min 30 min 40 min T1 1 mol 0.8 mol 0.62 mol 0.4 mol 0.4 mol T2 1 mol 0.7 mol 0.5 mol a a 請回答： ①T1__________(填“>”或“<”或“＝”)T2，理由是____________________________________________。已知T2 ℃時，第20 min時容器內壓強不再改變，此時H2的轉化率為________，該溫度下的化學平衡常數(shù)為________。 ②若將1 mol CO和2 mol H2通入原體積為1 L的恒壓密閉容器(如圖乙所示)中，在T2 ℃下達到平衡，此時反應的平衡常數(shù)為________；若再向容器中通入1 mol CH3OH(g)，重新達到平衡后，CH3OH(g)在體系中的百分含量________(填“變大”或“變小”或“不變”)。 答案： (1)B (2)B (3)①< 相同時間內，T2 ℃時CO的變化量大于T1 ℃時CO的變化量 50% 1.0?、?.0 不變 解析： (1)SO2、O2和SO3都是氣體，恒容反應時混合氣體的密度始終不變，A錯誤。反應正向進行，SO2的轉化率增大，反應逆向進行，SO2的轉化率減小，故SO2的轉化率保持不變，該反應達到平衡狀態(tài)，B正確。起始加入SO2和O2的物質的量之比為2:1，與其化學計量數(shù)之比相等，則二者的物質的量之比始終等于2:1，C錯誤。O2的消耗速率與SO3的消耗速率之比為1:2，該反應達到平衡狀態(tài)，D錯誤。 (2)由圖可知，曲線R2代表的反應比曲線R1代表的反應先達到平衡狀態(tài)。A項，若R表示壓強，改變壓強，平衡不移動，N2的體積分數(shù)不變，與圖像不符合。B項，若R表示溫度，該反應的ΔH<0，升高溫度，平衡逆向移動，N2的體積分數(shù)減小，與圖像符合。C項，若R表示催化劑，使用催化劑，只能改變反應速率，但平衡不移動，N2的體積分數(shù)不變，與圖像不符合。 (3)①由表中數(shù)據(jù)可知，未達到平衡之前，相同時間內，T2 ℃時CO的變化量大于T1 ℃時，則T2 ℃時化學反應速率快，而溫度越高，反應速率越快，故有T1
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