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专题8.2 化学反应的方向和限度 1【宁夏银川二中2016届第三次月考】在298 K、101.325 kPa时发生下列反应:2H2(g)O2(g)=2H2O(l) CaO(s)CO2(g)=CaCO3(s);其熵变分别为S1和S2,则下列情况中正确的是 ( )AS10,S20 BS10,S20CS10,S20 DS10,S20【答案】B【解析】试题分析:根据方程式可知正反应均是体积减小的,则S10、S20,答案选B。考点:考查熵变判断2【黑龙江牡丹江一中2016届10月月考】下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是 ( )A混合物中各组分的浓度改变B正、逆反应速率改变C混合物中各组分的含量改变D混合体系的压强发生改变【答案】C考点: 化学平衡状态的判断3【黑龙江牡丹江一中2016届10月月考】在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g) 2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是 ( ) A Z为0.3mol/L B Y2为0.4mol/L C X2为0.2mol/L D Z为0.4mol/L 【答案】A【解析】试题分析:若反应物X2完全反应,则生成物的最大值为0.4mol/L,即Z的范围为0-0.4mol/L,X2的最小值为0,Y2的最小值为0.2mol/L,若生成物全转化为反应物,则X2最大值为0.2mol/L,Y2的最大值为0.4mol/L,所以选A。考点: 可逆反应的特征4下列说法正确的是 ( )AH0、S0的反应在温度低时不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H18557 kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向【答案】B考点:考查化学反应的方向。5【2017届山东省枣庄三中高三上10月学情调查】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s) 2NH3(g)CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡的是 ( )A2v(NH3)v(CO2) B密闭容器中c(NH3)c(CO2)21C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【答案】C【解析】试题分析:A没有指明正、逆速率,不能判断是否到达平衡或是反应向哪进行,A错误;B、当体系达平衡状态时,c(NH3):c(CO2)可能是2:1,也可能不是,与各物质的初始浓度及转化率有关,B错误;C、随反应进行混合气体的质量增大,容器的容积不变,反应混合气体的密度增大,当密度不再变化,说明到达平衡状态,C正确;D、体系中氨气和二氧化碳的体积之比始终是2:1,所以氨气的体积分数始终不变,不能说明反应达到平衡状态,D错误,答案选C。【考点定位】考查可逆反应平衡状态判断6【2017届浙江省嘉兴一中高三上学期10月月考】可逆反应在一定条件下达到化学平衡时,下列说法正确的是 ( )A正反应速率等于逆反应速率,且都为零B反应物和生成物的浓度相等C反应体系中混合物的组成保持不变D断开化学键吸收的能量等于形成化学键所放出的能量【答案】C考点:考查了化学平衡的特征、化学反应中的能量变化的相关知识。7在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O,在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g),反应中CO2的浓度随时间变化情况如图:(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为 _,反应达平衡时,c(H2)_。(2)判断该反应达到平衡的依据是_(填序号)。CO减少的速率和CO2减少的速率相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化【答案】(1)0.003 mol/(Lmin)0.03 mol/L(2)【解析】(1)由图分析10 min达到平衡,CO2浓度增加了0.03 mol/L,则CO浓度减小0.03 mol/L,所以v(CO)0.003 mol/(Lmin),由于起始时,H2浓度为0,所以达到平衡时c(H2)0.03 mol/L;(2)CO减少的速率是正反应速率,CO2减小速率是逆反应速率,化学平衡是动态平衡,是正、逆反应速率相等,并不是停止反应。8【2017届湖北省大冶一中高三上学期8月月考】氮是地球上含量较丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、日常生活中有着重要作用。(1)右图是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反应生成CO2(g)和NO(g)过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式 。(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 其化学平衡常数K与温度t的关系如下表:完成下列问题:比较K1、K2的大小:K1 K2(填“”、“=”或“AC(2)正反应放热,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,K1K2;A正逆反应速率等于系数比,一定平衡; B正逆反应速率等于系数比,所以,不平衡;C反应后气体物质的量改变,所以压强为变量,容器内压强保持不变一定平衡; D根据,密度是恒量,混合气体的密度保持不变不一定平衡。考点:本题考查化学反应中的能量变化、平衡常数、平衡标志。1【百强校2016届西安第四次月考】一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,可逆反应A(s)+3B(g)2C(g)达到平衡时,下列说法正确的是 ( )C的生成速率和C的分解速率相等; 单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B;气体密度不再变化; 混合气体的总压强不再变化;A、B、C的物质的量之比为132; 混合气体的平均相对分子质量不变 A B C D【答案】B考点:考查可逆反应平衡状态的判断的知识。2下列说法正确的是 ( )A、反应2Mg(s)+CO2(g) = C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的 H 0B、H 0、S 0的反应在高温条件下能自发进行C、反应CaCO3(s) = CaO(s)+CO2(g)的S”“”或“;500时K3=1/3.15,900K3=1.5,说明温度升高,平衡正向移动,K增大,正反应是吸热反应。或温度升高,K1增大,K减小,则H10,则H20。考点:考查化学平衡1【2015天津理综化学】下列说法不正确的是 ( )ANa与H2O的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行B饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,但原理不同CFeCl3和MnO2均可加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同DMg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq),该固体可溶于NH4Cl溶液【答案】C【解析】A项Na与H2O的反应是固体液体反应生成气体,故该反应为熵增的反应,故S0,在反应中钠会熔化成一光亮的小球四处游动,发出咝咝声响,故该反应为放热反应,则H0,故G=H-TS0,故该反应能自发进行,A项正确;B项饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,Na2SO4为钠盐,故饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是蛋白质的盐析,而浓硝酸为氧化性强酸,故使蛋白质溶液产生沉淀为蛋白质变性,二者原理不同,故B项正确;C项FeCl3和MnO2均可做H2O2分解的催化剂加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解催化效果不相同,故反应速率速率的改变不同,故C项错误;D项Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq),NH4Cl溶液NH4+水解使溶液呈酸性,会消耗OH,则Mg(OH)2(s)Mg2+(aq)+2OH(aq)正向移动,故D、Mg(OH)2固体可溶于NH4Cl溶液,故D项正确;本题选C。【考点定位】本题主要考查了化学反应原理。涉及化学反应与能量的关系、化学反应速率的影响因素、化学平衡理论、蛋白质的性质判断等【名师点睛】本题考查化学反应与能量的关系、反应自发判断的依据、熵值、焓值变化的判断,蛋白质的盐析与变性、原理的分析,催化剂对反应速率的影响、同一化学反应催化剂可以不同的认识,化学平衡的移动的判断、沉淀的溶解平衡移动的判断,包含了选修4中的大部分的内容,对于反应原理的应用,应注重学生理解能力的培养,如化学反应中焓减、熵增为反应自发的判断依据,如何判断,勒夏特列原理对于任何可逆反应都适用,溶液中的平衡也不例外,催化作用与催化效果的不同,抓住反应的本质,使学生加以理解应用。2【2014年高考新课标卷第9题】已知分解1 mol H2O2 放出热量98KJ,在含少量I的溶液中,H2O2的分解机理为:H2O2 I H2O IO 慢 H2O2 IOH2O O2 I 快下列有关反应的说法正确的是 ( )A反应的速率与I的浓度有关 B IO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98KJmol1 Dv(H2O2)=v(H2O)=v(O2).【答案】A【命题意图】化学反应速率是化学教学中的重要理论。催化剂对化学反应速率的影响、化学反应速率的表示、反应的活化能等抽象的概念、理论借助常见物质H2O2来实现,使问题形象化、具体化,使知识在难度上得到降低。化学反应有快慢之分,反应过程既有物质变化,也有能量变化。通过本题得到充分的展现。考查了学生综合运用所学化学知识解决相关化学问题的能力。3【2014年高考江苏卷第15题】一定温度下,在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)I3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是 ( )A该反应的正方应为放热反应B达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器中的小C容器I中反应达到平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器I中充入CH3OH 0.1mol、CH3OCH3 0.15mol和H2O 0.10mol,则反应将向正反应方向进行【答案】AD【命题意图】考查化学平衡有关知识,涉及化学反应速率、平衡移动、化学平衡常数的有关判断等内容,考察学生对外界因素对化学平衡影响的理解,对等效平衡的识别能力,充分体现出学生思维能力的考察。4【2014年高考重庆卷第7题】在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g)Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是 ( )A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下,在0t1时间内,(Y)mol/(Lmin)CM点的正反应速率正大于N点的逆反应速率逆DM点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率减小【答案】C【命题意图】本题主要是考查化学反应速率和平衡平衡状态的有关判断与计算、图像识别等,题目难度较大,对学生的思维能力要求较高,意在考查学生严谨的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。5【2014年高考海南卷第12题】将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s) 2BaO(s)+O2(g)达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是 ( )A平衡常数减小 BBaO量不变 C氧气压强不变 DBaO2量增加【答案】CD【命题意图】化学反应很多都是可逆反应。研究可逆反应的规律、特点,对提高反应物的转化率、增大产物的产率、降低生产成本、提高生产效益都无疑具有重要的意义。本题通过BaO2的分解反应考查了影响化学反应平衡的因素,考查压强与化学平衡常数及平衡移动的关系;考查了考生对化学平衡移动的理论的了解和掌握,考查了考生对化学理论的灵活应用能力。6【2016年高考天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) Hv(吸氢)(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_。【答案】(3)ac(4)光能转化为化学能【解析】试题分析:(3)MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s) H0,该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。a.平衡时气体【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用【名师点晴】本题考查的知识点较多,以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用、化学平衡的移动及其影响因素
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