2019届二轮复习 学平衡与化学反应进行的方向 作业（全国通用） 练习

化学平衡与化学反应进行的方向一、选择题1、下列说法正确的是(  )A．自发反应的熵一定增大，非自发反应的熵一定减小B．凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的C．反应2Mg(s)＋CO2(g)===C(s)＋2MgO(s)能自发进行，则该反应的ΔH>0D．常温下，反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)不能自发进行，则该反应的ΔH>0答案：D解析：反应的自发性是由熵变和焓变共同决定的，若ΔH<0，ΔS>0，则一定能自发进行，若ΔH>0，ΔS<0，则一定不能自发进行，若ΔH<0，ΔS<0或ΔH>0，ΔS>0，则可能自发进行，是否自发和温度有关，A、B两项错误；C项反应的ΔS<0，能自发，说明ΔH<0，C项错误；D项反应的ΔS>0，若ΔH<0，则一定能自发，而实际上常温不自发，说明ΔH>0，D项正确。2、COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。 当反应达到平衡时,下列措施:①升温 ②恒容通入惰性气体    ③增加CO的浓度 ④减压⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体⑦恒容通入COCl2气体,能提高COCl2转化率的是(  )A.①④⑥⑦     B.①④⑥C.①②④⑦     D.③⑤⑥答案：B解析：①反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,转化率增大,故选;②恒容通入N2,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,转化率不变,故不选;③增加CO的浓度,平衡逆向移动,转化率减小,故不选;④减压,平衡正向移动,转化率增大,故选;⑤加催化剂,平衡不移动,转化率不变,故不选;⑥恒压通入惰性气体,反应体系的压强减小,平衡正向移动,转化率增大,故选;⑦恒容加入COCl2,平衡正向移动,但本身物质的量增大,转化率减小,故不选;故选B.3、对可逆反应,下列叙述正确的是(  )A.达到化学平衡时,B.若单位时间内生成的同时,消耗,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:答案：A解析：A、能证明化学反应的正逆反应速率是相等的,达到了化学平衡状态,故A正确;B、未平衡时也有这个等量关系,不能说明达平衡状态,故B错误;C、达到化学平衡时,若增大容器体积,则正、逆反应速率都减少,故C错误;D、速率比等于化学计量数比,故错误。4、容积均为1 L的甲、乙两个恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B，相同条件下，发生下列反应：A(g)＋B(g)xC(g) ΔH<0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示，下列说法不正确的是(  )A．x＝1B．此条件下，该反应的平衡常数K＝4C．给乙容器升温可缩短反应达平衡的时间但不能提高平衡转化率D．甲和乙中B的平衡转化率相等答案：A解析：由题图知，两容器中A的转化率相同，说明压强不影响平衡的移动，所以x＝2，A错误；甲容器中，平衡时，A的浓度为1 mol/L，则B的浓度为1 mol/L，C的浓度为2 mol/L，根据平衡常数表达式得K＝4，B正确；升高温度，平衡向逆反应方向移动，导致平衡转化率降低，但能加快反应速率，缩短反应达到平衡所用的时间，C正确；由甲和乙中A的转化率相等知，B的平衡转化率也相等，D正确。5、体积相同的甲、乙两个容器中,分别充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3并达到平衡。若在这一过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,则关于甲、乙两容器说法正确的是(   )A.达平衡时间甲比乙短B.乙容器中再充入等物质的量的SO2和O2,重新达平衡时转化率减小
C.达平衡时,甲中SO2的浓度比乙中SO2的浓度大
D.达平衡时,甲的转化率比乙低答案：D解析：该反应为体积缩小的可逆反应,乙相对于甲来说,要保持压强不变,就得缩小体积,混合气体浓度增大,反应速率加快,达平衡时间乙比甲缩短,A错误;乙容器中气体体积缩小的过程,相当于给气体加压的过程,平衡右移,二氧化硫的转化率增大,达平衡时,甲的转化率比乙低,D正确;乙相对于甲来说,相当于加压的过程,体积缩小,乙中SO2的浓度大于甲中SO2 的浓度,C错误;乙容器保持压强不变,乙容器中再充入等物质的量的SO2和O2,与原平衡等效,平衡不移动,各物质转化率不变,B错误;正确选项D。6、在某恒容密闭容器中进行如下可逆反应：2M(g)＋N(g)W＋2Q(g) ΔH<0，下列图像正确且能表示该可逆反应达到平衡状态的是(  )答案：D解析：A项，W的状态不确定，若W为固态或液态时，气体密度由大到小，图像错误；若W为气态，则在恒容容器中， 气体密度始终不变，图像错误。B项，W的状态不确定，所以气体相对分子质量变化情况不确定，错误。C项，反应热只与具体反应中各物质的化学计量数有关，与是否平衡无关。反应热始终不变，不能作为化学平衡状态的判断依据。D项，无论W是否是气体，产物Q的体积分数均由小到大，当Q的体积分数不变时，表明达到平衡状态，D项正确。7. 下列对化学反应预测正确的是(  )选项化学反应方程式已知条件预测AM(s)X(g)+Y(s)ΔH>0它是非自发反应BW(s)+xG(g)2Q(g)ΔH<0,自发反应x可能等于1、2、3C4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)能自发反应ΔH一定小于0D4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)常温下,自发进行ΔH>0答案：B解析：根据复合判据:ΔG=ΔH-T·ΔS,M(s)X(g)+Y(s),固体分解生成气体,为熵增反应,ΔH>0,在高温下,能自发进行,A错误;W(s)+xG(g)2Q(g) ΔH<0,能自发进行,若熵增,任何温度下都能自发进行,若熵减,在低温条件下能自发进行,所以,G的计量数不确定,x等于1、2或3时,都符合题意,B正确;4X(g)+5Y(g)4W(g)+6G(g)是熵增反应,当ΔH>0时,在高温下可能自发进行,C错误;4M(s)+N(g)+2W(l)4Q(s)为熵减反应,常温下能自发进行,说明该反应一定是放热反应,D错误。8、 密闭容器中,一定条件下进行如下反应: ;,达到平衡后,为提高反应的速率和的转化率,采取的正确措施是(  )A.加催化剂同时升高温度B.加催化剂同时增大压强C.升高温度同时充入D.降低温度同时减小压强答案：B解析：；，反应是放热反应，反应后气体体积减小。A、加催化剂同时升高温度，催化剂加快反应速率，升温平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，A错误；B、加催化剂同时增大压强，催化剂加快反应速率，反应前后气体体积减小，增大压强平衡正向进行，一氧化氮转化率增大，B正确；C、升高温度同时充入，升温速率增大，平衡逆向进行，加氮气平衡逆向进行，一氧化氮转化率减小，C错误；D、降低温度反应速率减小，加压反应速率增大，无法确定反应速率的变化情况，D错误；答案选B。二、非选择题9、已知在100 kPa、298.15 K时石灰石分解反应CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)的ΔH＝＋178.3 kJ/mol，ΔS＝＋160.4 J/(mol·K)，则：(1)该反应常温下________(填“能”或“不能”)自发进行。(2)据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。解析：(1)常温下，ΔG＝ΔH－TΔS＝178.3 kJ/mol－298.15 K×160.4×10－3 kJ/(mol·K)＝130.5 kJ/mol>0，所以该反应常温下不能自发进行。(2)因为该反应ΔH>0、ΔS>0，根据ΔG＝ΔH－TΔS可知在温度较高的时候，ΔG可能小于0。(3)根据ΔG＝ΔH－TΔS<0时，反应可自发进行，则有：T>ΔH/ΔS＝1 111.6 K。答案　(1)不能(2)能(3)1 111.6 K10、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的关系如下表所示:t ℃70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题:（1）.该反应的化学平衡常数表达式为K=__________。（2）.该反应的正反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。（3）.某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为__________。（4）.若830 ℃时,向容器中充入1mol CO、5mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K__________1.0(填“大于”“小于”或“等于”)。
（5）.830 ℃时,容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下,扩大容器的体积。平衡__________移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。（6）.1200℃时,某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2mol·L-1、2mol·L-1、4mol·L-1、4mol·L-1,则此时上述反应的平衡移动方向为__________(填“正反应方向”“逆反应方向”或“不移动”)。答案：（1）. （2）吸热; （3）.700 ℃; （4）.等于; （5）.不; （6）.逆反应方向解析：（1）.根据反应方程式CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)可知,该反应的平衡常数表达式为K=。
（2）.根据已知题干中的表格可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,说明正反应为吸热反应。
（3）.某温度下,各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)·c(H2)=5c(CO)·c(H2O),根据平衡常数表达式K=可知,K=3/5=0.6,平衡常数只与温度有关,温度一定,平衡常数为定值,所以此时对应的温度为700 ℃。
（4）.化学平衡常数只与温度有关,与反应物和生成物的浓度无关,所以只要在830 ℃条件下,平衡常数的数值都为1.0。
（5）.830 ℃达到平衡,扩大容器的体积的瞬间,反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数,根据平衡常数表达式K=可知,反应物和生成物同时改变相同的倍数,Qc=K,平衡不发生移动。
.（6）1200 ℃时,Qc=,将各物质的浓度代入可得Qc=4,而此温度下的平衡常数为2.6,因为Qc>K,所以平衡向逆反应方向移动。11、高炉炼铁是冶炼铁的主要方法,发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)  ΔH=a kJ·mol-1。(1)已知:①Fe2O3(s)+3C(石墨,s)2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol-1②C(石墨,s)+CO2(g)2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol-1,则a=__________。 (2)冶炼铁的反应的平衡常数表达式为K=__________,温度升高后,K值__________(填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)在T ℃时,该反应的平衡常数K=64,在2 L恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,反应经过一段时间后达到平衡。 Fe2O3COFeCO2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.02.01.01.0①甲容器中CO的平衡转化率为__________。 ②下列说法正确的是__________(填字母)。 a.若容器内气体密度恒定,表示反应达到平衡状态b.甲容器中CO的平衡转化率大于乙容器中的c.甲、乙容器中,CO的平衡浓度之比为2∶3d.增加Fe2O3的量可以提高CO的转化率答案:(1)-28.5(2) 减小(3)①60%           ②a、c解析：(1)根据盖斯定律,由①-②×3得Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=(489.0-172.5×3)kJ·mol-1=-28.5 kJ·mol-1,故a=-28.5。(2)固体物质不能写入平衡常数表达式中,故K=。由于该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数将减小。(3)①设平衡时,反应用去x mol CO,则平衡时CO、CO2的物质的量分别为(1-x) mol、(1+x) mol。因化学方程式中两气体物质的化学计量数相等,所以可将物质的量直接代入平衡常数表达式中,得=64,解得x=0.6,即CO的平衡转化率为60%,平衡时CO的浓度为0.2 mol·L-1。②由于该反应有固体参加和生成,故只要平衡发生移动,气体的质量就会发生变化,密度也就改变,所以当气体密度恒定时,反应一定达到平衡状态,a项正确;根据题给数据,可求得乙容器中平衡时CO的转化率为70%,浓度为0.3 mol·L-1,故b项错误、c项正确。Fe2O3是固体,增加它的量对平衡无影响,故d项错误。12、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________(填“吸热”或“放热”)反应。(3)某温度下，各物质的平衡浓度符合下式：3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)，试判断此时的温度为________。(4)若830 ℃时，向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O，反应达到平衡后，其化学平衡常数K________(选填“大于”“小于”或“等于”)1.0。(5)830 ℃时，容器中的反应已达到平衡。在其他条件不变的情况下，扩大容器的体积。平衡________________(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。解析：(1)根据化学方程式可写出K＝。(2)分析表中数据可知，随着温度的升高，K值逐渐增大，说明正反应是吸热反应。(3)某温度下，由3c(CO2)·c(H2)＝5c(CO)·c(H2O)得出＝＝0.6＝K，K只与温度有关，温度一定则K为定值，查表知K＝0.6时对应温度是700 ℃。(4)只要温度不变，K数值就不变，故830 ℃条件下，K的数值是1.0。(5)830 ℃时达到平衡，扩大容器体积的瞬间，反应物和生成物的浓度都减小相同的倍数，据Qc＝可知，浓度同时改变相同倍数时Qc仍与K相等，平衡不移动。答案：(1)(2)吸热(3)700 ℃(4)等于(5)不