化学反应的方向和限度

高考化学一轮复习测试卷及解析（36）：

化学反应的方向和限度

题组一 化学平衡状态的判断及平衡特征 1．(2011·山东理综，28)研究NO 2、SO 2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)NO 2可用水吸收，相应的化学反应方程式为________________________________。

利用反应6NO 2＋8NH

3

7N 2＋12H 2O 也可处理NO 2。当转移1.2 mol 电子时，消

耗的NO 2在标准状况下是________L 。

(2)已知：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)；ΔH ＝－196.6 kJ·mol －1 2NO(g)＋O 2(g)2NO 2(g)；ΔH ＝－113.0 kJ·mol －1

则反应NO 2(g)＋SO 2(g)

SO 3(g)＋NO(g)的ΔH ＝________kJ·mol －1。 一定条件下，将NO 2与SO 2以体积比1∶2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________。

a ．体系压强保持不变

b ．混合气体颜色保持不变

c ．SO 3和NO 的体积比保持不变

d ．每消耗1 mol SO 3的同时生成1 mol NO 2

测得上述反应平衡时NO 2与SO 2体积比为1∶6，则平衡常数K ＝________。 (3)CO 可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)。CO 在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如右图所示。

该反应ΔH ________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa 左右，选择此压强的理由是__________________________________________________________。

2．(2011·浙江理综，27)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。

(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：

NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)＋CO 2(g)

实验测得不同温度下的平衡数据列于下表：

温度/℃

15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 平衡总压强/kPa

5.7 8.3 12.0 17.1 24.0 平衡气体总浓度/mol·L －1

2.4×10－3

3.4×10－3

4.8×10－3 6.8×10－3 9.4×10－

3

①可以判断该分解反应已经达到平衡的是________。 A ．2v (NH 3)＝v (CO 2)

B ．密闭容器中总压强不变

C ．密闭容器中混合气体的密度不变

D ．密闭容器中氨气的体积分数不变

催化剂 △

②根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：

________________________________________________________________________。

③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。

④氨基甲酸铵分解反应的焓变ΔH____0(填“>”、“＝”或“<”)，熵变ΔS____0(填“>”、“＝”或“<”)。

(2)已知：NH2COONH4＋2H2O NH4HCO3＋NH3·H2O，该研究小组分别用三份不同初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率，得到c(NH2COO－)随时间的变化趋势如下图所示。

⑤计算25.0 ℃时，0～6 min氨基甲酸铵水解反应的平均速率：___________________。

⑥根据图中信息，如何说明该水解反应速率随温度升高而增大：______________。

题组二化学平衡常数及应用

3．(2011·上海，25)自然界的矿物、岩石的成因和变化受到许多条件的影响。地壳内每加深1 km，压强增大约25 000～30 000 kPa。在地壳内SiO2和HF存在以下平衡：

SiO2(s)＋4HF(g)SiF4(g)＋2H2O(g)＋148.9 kJ

根据题意完成下列填空：

(1)在地壳深处容易有________气体逸出，在地壳浅处容易有__________沉积。

(2)如果上述反应的平衡常数K值变大，该反应________(选填编号)。

a．一定向正反应方向移动

b．在平衡移动时正反应速率先增大后减小

c．一定向逆反应方向移动

d．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大

(3)如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时，_____(选填编号)。

a．2v正(HF)＝v逆(H2O)

b．v(H2O)＝2v(SiF4)

c．SiO2的质量保持不变

d．反应物不再转化为生成物

(4)若反应的容器容积为2.0 L，反应时间为8.0 min，容器内气体的密度增大了0.12 g·L －1，在这段时间内HF的平均反应速率为__________________。

4．(2010·北京理综，12)某温度下，H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝9 4。

该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。

起始浓度甲乙丙

c(H2)/(mol·L－1) 0.010 0.020 0.020

c(CO2)/(mol·L－1) 0.010 0.010 0.020

下列判断不正确的是()

A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%

B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%

C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L－1

D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢

题组一化学反应进行的方向

1．下列说法错误的是()

A．NH4NO3溶于水是自发过程

B．同一种物质气态时熵值最大，液态时次之，而固态时最小

C．借助于外力能自发进行的过程，其体系的能量趋向于从高能状态转变为低能状态D．由能量判据(以焓变为基础)和熵判据组合而成的复合判据，更适合于所有的过程2．(2011·长春质检)有A、B、C、D 4个反应：

反应 A B C D

ΔH/kJ·mol－110.5 1.80 －126 －11.7

ΔS/J·mol－1·K－130.0 －113.0 84.0 －105.0

则在任何温度都能自发进行的反应是__________；

任何温度都不能自发进行的反应是__________；

另两个反应中，在温度高于__________时可自发进行的反应是_________，

在温度低于____________时可自发进行的反应是_____________________________。

题组二化学平衡状态及其判断

3．对于固定体积的密闭容器中进行的气体反应A(g)＋B(g)C(s)＋2D(g)，可以说明在恒温下已达到平衡状态的是()

A．反应容器中压强不随时间变化而变化

B．A气体和B气体的生成速率相等

C．混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化

D．反应混合气体的密度不随时间变化而变化

4．(2011·盐城中学模拟)

在容积不同的密闭容器内，分别充入等量的N2和H2，在不同温度下，任其发生反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数，绘图如右图所示：

(1)A，B，C，D，E五点中，尚未达到化学平衡状态的点是______________。

(2)此可逆反应的正反应是________反应(填“放热”或“吸热”)。

(3)AC段的曲线是增函数，CE段曲线是减函数，试从反应速率和平衡角度说明理由：

________________________________________________________________________。