第7章 第40讲　化学反应的方向和限度

1．下列对化学反应的预测正确的是(　　)

2.恒容绝热的密闭容器中充入反应物，在一定条件下分别发生四个不同的反应，平衡常数与压强随反应进行变化情况合理，且在高温下能自发进行的是(　　)

3．一定温度下，向一体积不变的密闭容器中加入一定量的SO2和O2，发生反应：

2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－196.6 kJ·mol－1

下列有关该反应的叙述正确的是(　　)

A．达到平衡状态时，正、逆反应速率相等

B．达到平衡状态时，SO2和O2的浓度都为0

C．若起始时加入2 mol SO2和1 mol O2，则达平衡时放出的热量为196.6 kJ

D．若反应达到平衡状态后，2 min时生成a mol SO3，则4 min时生成2a mol SO3

4．一定条件下，对于可逆反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断正确的是(　　)

A．X、Y的转化率相等

B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3

C．c1∶c2＝3∶1

D．c1的取值范围为0.04 mol·L－1＜c1＜0.14 mol·L－1

5．下列关于化学平衡常数K的说法错误的是(　　)

A．对于某一可逆反应来说，K只与温度有关，与浓度无关

B．升高温度，K变小，正反应是放热反应

C．K越大，反应进行得越彻底

D．使用合适的催化剂，既可以改变反应速率，也可以改变平衡常数K

6．研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

2NO2(g)＋NaCl(s)NaNO3(s)＋ClNO(g)　K1　ΔH1<0；

2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)　K2　ΔH2<0。

则反应4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数是(　　)

A.   B．2K1－K2

C.   D．K－K2

7．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是(　　)

A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大

B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小

C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大

D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率

8．在一容积不变、绝热的密闭容器中发生可逆反应：2X(s)Y(g)＋Z(g)，以下说法不能说明该反应达到化学平衡状态的是(　　)

A．混合气体的密度不再变化

B．反应容器中Y的质量分数不变

C．该反应的化学平衡常数不变

D．容器中混合气体的平均相对分子质量不变

9．下列说法中可以证明反应H2(g)＋I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是(　　)

①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI；②一个H—H断裂的同时有两个H—I断裂；③百分含量w(HI)＝w(I2)；④反应速率v(H2)＝v(I2)＝v(HI)；⑤c(HI)∶c(H2)∶c(I2)＝2∶1∶1；⑥温度和体积一定时，生成物浓度不再变化；⑦温度和体积一定时，容器内的压强不再变化；⑧条件一定时，混合气体的平均相对分子质量不再变化；⑨温度和体积一定时，混合气体颜色不再变化；⑩温度和压强一定时，混合气体的密度不再变化

A．①②③④   B．②⑥⑨

C．②⑥⑨⑩   D．③⑤⑥⑦⑧

10．一定温度下，反应N2O4(g)2NO2(g)的焓变为ΔH。现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是(　　)

A．①②  B．②④  C．③④  D．①④

11．某温度下，在密闭容器中进行反应：H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)　ΔH>0，已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01 mol·L－1，测得H2的平衡转化率为60%，下列说法不正确的是(　　)

A．CO2的平衡转化率为60%

B．升高温度平衡常数K增大

C．该温度下反应的平衡常数K＝2.25

D．若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)的浓度均为0.01 mol·L－1，则反应逆向进行

12．在1 L密闭容器中，加入5 mol A物质，在一定条件下同时发生下列两个反应：①2A(g)2B(g)＋C(g)；②A(g)C(g)＋D(g)。当达到平衡时，测得c(A)＝2.5 mol·L－1，c(C)＝2.0 mol·L－1。则下列说法正确的是(　　)

A．达到平衡时A的总转化率为40%

B．达到平衡时K1＝0.5 mol·L－1

C．达到平衡时c(B)＝2c(D)

D．达到平衡时K2＝1.2 mol·L－1

13．已知在100 kPa、298.15 K时，石灰石发生分解反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)　ΔH＝＋178.3 kJ·mol－1　ΔS＝＋160.4 J·mol－1·K－1，则

(1)该反应____(填“能”或“不能”)正向自发进行。

(2)若温度能决定反应方向，则该反应正向自发进行的最低温度为________。

14．(1)工业上，裂解正丁烷可以获得乙烯、丙烯等化工原料。

反应1：C4H10(g，正丁烷)CH4(g)＋C3H6(g)　ΔH1

反应2：C4H10(g，正丁烷)C2H6(g)＋C2H4(g)　ΔH2

某温度下，向2 L恒容密闭容器中投入2 mol正丁烷，假设控制反应条件，只发生反应1，达到平衡时测得CH4的体积分数为。下列情况表明上述反应达到平衡的是__________(填字母，下同)。

A．混合气体的密度保持不变

B．甲烷、丙烯的生成速率相等

C．混合气体压强保持不变

D．丙烯的体积分数保持不变

(2)深入研究碳、氮元素的物质转化有着重要的实际意义，合成尿素的反应为2NH3(g)＋CO2(g)CO(NH2)2(s)＋H2O(l)　ΔH＝－87.0 kJ·mol－1

若向某恒温且恒容的密闭容器中加入等物质的量的NH3和CO2，发生上述反应。下列叙述不能说明反应已经达到平衡状态的是________。

A．断裂6 mol N—H的同时断裂2 mol O—H

B．压强不再变化

C．混合气体的密度不再变化

D．CO2的体积分数不再变化

(3)反应：4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)，恒温恒容情况下，下列说法能判断此反应达到平衡的是________。

A．气体物质中氮元素与氧元素的质量比不变

B．容器内气体密度不变

C．容器内气体颜色不变

D．容器内NaNO3的浓度保持不变

15．已知：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH

(1)经测定不同温度下该反应的平衡常数如下：

该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应。

(2)250 ℃时，某时刻测得该反应的反应物与生成物浓度为c(CO)＝0.4 mol·L－1、c(H2)＝0.4 mol·L－1、c(CH3OH)＝0.8 mol·L－1，则此时v正________(填“>”“＝”或“<”)v逆。

(3)某温度下，在体积固定的2 L密闭容器中将1 mol CO和2 mol H2混合，使反应达到平衡，实验测得平衡时与起始时的气体压强比值为0.7，则该反应的平衡常数为_______________(结果保留1位小数)。