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练习题化学反应的方向和限度
练习题化学反应的方向和限度
1.下列变化过程中,ΔH<0、ΔS>0的是( )
A.2SO32SO2+O2B.2C2H6(g)+7O2(g)===4CO2(g)+6H2O(g)
C.NH4NO3(s)===NH(aq)+NO(aq)D.Cl2===2Cl
解析:
乙烷燃烧是放热反应,反应后气体分子数量增加,所以该反应过程中,ΔH<0、ΔS>0。
答案:
B
2.下列对熵(S)、熵变(ΔS)的说法中,错误的是( )
A.化学反应过程中吸收或释放的热量叫做熵变
B.反应前后体系熵的变化叫做熵变
C.衡量一个体系混乱度的物理量叫做熵
D.化学反应的ΔS越大,越有利于反应的自发进行
解析:
要注意区分熵变、焓变的差异。
化学反应过程中吸收或释放的热量叫做焓变。
答案:
A
3.在一定温度下,反应:
2A(s)+2B(g)C(g)+D(g)在恒容容器中进行,不能说明该反应已经达到平衡的是( )
A.容器内的压强不随时间而变化
B.混合气的密度不再随时间而变化
C.A的质量不再改变
D.平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变
解析:
设反应正向进行,则恒容时:
A的质量减少;混合气体的压强因反应前后气体分子数不变而不变;密度因气体质量增加而增大;平均相对分子质量因m混增大而n混不变而增加,而反应正向(或逆向)进行时,不变的量不能成为平衡的标志,变化的量则能,A项错。
答案:
A
4.(2008·上海,19)研究发现,空气中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2===SO3+NO ②SO3+H2O===H2SO4 ③2NO+O2===2NO2
NO2在上述过程中的作用与H2SO4在下述变化中的作用相似的是( )
A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶B.硫化氢通入浓H2SO4中
C.浓H2SO4滴入萤石c(CaF2)中,加热D.加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
解析:
由于反应①SO2+NO2===SO3+NO ②SO3+H2O===H2SO4 ③2NO+O2===2NO2,可见NO2反应前后没有改变,起催化作用,但从SO2~SO3~H2SO4可见NO2又起了氧化剂作用。
因H2SO4在硫化氢通入浓H2SO4中起氧化剂作用,H2SO4在乙酸乙酯水解中起催化剂作用,因此答案应选B、D。
答案:
BD
5.一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化时,能表明该反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度 ②容器内气体的压强 ③混合气体的总物质的量
④B的物质的量浓度
A.①④B.②③C.②③④D.只有④
解析:
①反应前后气体的体积不变,但气体的总质量发生了变化,所以当混合气体的密度不变时,可说明反应已达到平衡状态;②反应前后气体的体积始终保持不变,容器内气体的压强不变时,不能判断是否达到平衡;③反应前后气体的体积始终保持不变,混合气体的总物质的量也始终保持不变;④由于容积恒定,B的物质的量浓度不变时表明反应达到化学平衡状态。
答案:
A
6.在容积为1L的密闭容器中,加入5molA物质,在一定条件下同时发生下列两个反应:
(1)2A(g)2B(g)+C(g);
(2)A(g)C(g)+D(g)。
当达到平衡时,测得c(A)=2.5mol/L,c(C)=2.0mol/L。
则下列说法中正确的是( )
A.达到平衡时A的总转化率为40%B.达到平衡时c(B)为1.0mol/L
C.达到平衡时c(B)=2c(D)D.达到平衡时c(D)=2c(B)
解析:
设反应
(1)有amol的A转化,反应
(2)中有bmol的A转化,有
2A(g)2B(g)+C(g)
转化aa
A(g)C(g)+D(g)
转化bbb
则由题意可知,5mol-(a+b)mol=2.5mol/L×1L,即a+b=2.5mol;+b=2.0mol/L×1L,即+b=2.0mol,联立两式解得a=1.0mol,b=1.5mol。
对A选项,达平衡时A的总转化率=×100%=50%,故A不正确;c(B)==1.0mol/L,故B选项正确;c(B)=1.0mol/L,c(D)==1.5mol/L,故C、D选项均不正确。
答案:
B
7.在固定容积的密闭容器中进行如下反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程某一时刻SO2、O2、SO3浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,达到平衡时浓度可能正确的是( )
A.SO2、O2分别为0.4mol/L、0.2mol/LB.SO2为0.25mol/L
C.SO2、SO3均为0.15mol/LD.SO2为0.24mol/L,SO3为0.14mol/L
答案:
B
8.在一定条件下进行下列可逆反应的实验:
A(g)+2B(g)3C(g) ΔH>0
三组平行实验的有关条件如下表:
反应条件
温度
容器体积
起始n(A)
起始n(B)
其他条件
Ⅰ组
500℃
1L
1mol
2mol
无
Ⅱ组
500℃
1L
2mol
4mol
无
Ⅲ组
500℃
1L
1mol
2mol
已知Ⅰ组实验过程中,C气体的体积分数V(C)%,随时间t的变化曲线如图:
(1)试在上图画出Ⅱ组实验过程中C气体体积分数随时间t的变化曲线。
(2)若Ⅲ组实验过程中,C气体体积分数随时间t的变化曲线与Ⅱ组相当,则它所具备的“其他条件”可能是___________________________________________________。
(3)在Ⅰ组实验中B气体的转化率是________,若将实验温度变为800℃,则达平衡所需时间__________t1(填“小于”、“大于”或“等于”,下同),平衡时V(C)%____a%。
解析:
Ⅱ组与Ⅰ组相比,只是Ⅱ组中起始的A、B的浓度均为Ⅰ组中A、B的浓度的2倍,其他条件均相同,因此,Ⅱ组与Ⅰ组相比,Ⅱ组到达平衡的时间短,但是,Ⅰ组的平衡状态和Ⅱ组中的平衡状态的V(C)%是相同的。
Ⅲ组中C气体体积分数随时间t的变化曲线如果与Ⅱ组中的相当,则其余条件必为催化剂。
答案:
(1)
(2)催化剂 (3)a% 小于 大于
9.在一定温度下将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,请填写下面空白。
(1)B的平衡浓度为______________。
(2)A的转化率为______________。
(3)用D表示的平均反应速率为____________。
(4)如果缩小容器容积(温度不变),平衡体系中混合气体的密度____________、平均相对分子质量______________。
(两空均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加C和D各4/3mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时相等,则还应加入________molB物质。
解析:
根据题意可得:
3A(g) + B(g)2C(g) + 2D(g)
起始(mol):
2200
转化(mol):
3xx2x2x
平衡(mol):
2-3x2-x2x0.8
所以2x=0.8mol,即x=0.4mol,所以达到平衡时B的物质的量浓度为=0.8mol/L;A的转化率为×100%=60%;v(D)==0.2mol/(L·min);由于缩小容积时平衡状态不变,所以混合气体的平均相对分子质量不变,混合气体的密度增大。
答案:
(1)0.8mol/L
(2)60% (3)0.2mol/(L·min) (4)增大 不变 (5)4/3
10.一定条件下,可逆反应A(g)+B(g)2C(g),达到平衡时,各物质的平衡浓度为:
c(A)=0.5mol/L,c(B)=0.1mol/L,c(C)=1.6mol/L,若用a、b、c分别表示A、B、C的初始浓度(mol/L),则:
(1)a、b应满足的关系是__________。
(2)a的取值范围是____________。
解析:
可用“一边倒”的方法考虑。
A(g)+B(g)2C(g)
平衡时:
0.50.11.6
向左倒:
1.30.90
向右倒:
0.401.8
从而可确定a与b的关系及a、b、c的取值范围:
0.4≤a≤1.3 0≤b≤0.9 0≤c≤1.8
答案:
(1)a=b+0.4
(2)0.4≤a≤1.3
11.有甲、乙两容器,甲容器容积固定,乙容器容积可变。
一定温度下,在甲中加入2molN2、3molH2,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到平衡时生成NH3的物质的量为mmol。
(1)相同温度下,在乙中加入4molN2、6molH2,若乙的压强始终与甲的压强相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为________mol(从下列各项中选择,只填序号,下同);若乙的容积与甲的容积始终相等,乙中反应达到平衡时,生成NH3的物质的量为________mol。
A.小于mB.等于mC.在m~2m之间
D.等于2mE.大于2m
(2)相同温度下,保持乙的容积为甲的一半,并加入1molNH3,要使乙中反应达到平衡时,各物质的体积分数与上述甲容器中达到平衡时相同,则起始应加入______molN2和________molH2。
解析:
(1)由于甲容器定容,而乙容器定压,它们的压强相等,达到平衡时,乙的容积应该为甲的两倍,生成的NH3的物质的量应该等于2m。
当甲乙两容器的体积相等时,相当于将建立等效平衡后的乙容器压缩,故乙中NH3的物质的量大于2m。
(2)乙的容积为甲的一半时,要建立与甲一样的平衡,只有乙中的投入量是甲的一半才行,故乙中应该投入N2为(1-0.5)=0.5mol,H2为(1.5-1.5)=0mol。
答案:
(1)D E
(2)0.5 0
12.(2009·潍坊统考)反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常数为K;反应②CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1
测得在不同温度下,K值如下:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)若500℃时进行反应①,CO2起始浓度为2mol·L-1,CO的平衡浓度为________。
(2)反应①中的a________0(填大于、小于、等于)。
(3)700℃反应①达到平衡,要使得该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有________(填序号)。
A.缩小反应器体积B.通入CO2C.升高温度到900℃D.使用合适的催化剂
(4)下列图像符合反应①的是________(填序号)(图中v是速率,φ为混合物中CO的含量,T为温度且T1>T2)。
(5)由反应①和②可求得:
反应2Fe(s)+O2(g)===2FeO(s)的ΔH=________。
解析:
(1)由Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)知该反应的化学平衡常数K=,由表中数据知500℃时K=1,则Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
20
xx
平衡浓度2-xx
K==1,所以x=1。
(2)由表中数据知,温度升高,K值增大,说明正反应是吸热反应
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- 练习题 化学反应 方向 限度
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