课时作业20 化学反应进行的方向和限度

1、课时作业20化学反应进行的方向和限度时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题4分，共48分)1下列说法正确的是()A凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的B自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变C自发反应在恰当条件下才能实现D自发反应在任何条件下都能实现解析：放热反应常常是容易进行的反应，吸热反应有些也是自发反应；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能不变；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。答案：C2(2009四川卷)在一体积可变的密闭容器中，加入一定量的X、Y，发生反应mX(g)nY(g)；HQ kJ/mol。反应达到平衡时，Y的物

2、质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示：气体体积/Lc (Y)/molL1温度/1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列说法正确的是()AmnBQ0C温度不变，压强增大，Y的质量分数减少D体积不变，温度升高，平衡向逆反应方向移动解析：由表格可知，气体体积增大，体积可变的容器中相当于减压，平衡向气体体积增大的方向移动，平衡向生成Y的方向移动了，即有m0，故B、D错误；温度不变，压强增大，而m0C一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率D相同条件下，溶液中Fe3、Cu2、Zn2的氧化性依次减弱解析：A项，铅蓄电池放

3、电过程中正、负极质量都增大；C项，催化剂不会影响平衡转化率；B、D正确。答案：AC4(2010北京卷)某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭器中，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/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020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/LD反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解

4、析：D项，温度相同，丙中反应物浓度最大，甲中最小，所以丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢；B项，设甲中转化的c(H2)为x，则有x2/(0.010x)29/4，解得x0.006 mol/L，则甲中H2的转化率为60%。对甲加压，使容器体积减小为原来的一半与丙等效，而加压平衡不移动，所以二者H2的转化率相同；A项，增大c(H2)可提高CO2的转化率，故A项正确；C项，平衡时，甲、丙中c(CO2)分别为0.004 mol/L、0.008 mol/L。答案：C5(2009江苏卷)I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)I(aq)I3(aq)某I2、KI混合溶液中，I3的物质的量浓度c(I3)与

5、温度T的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是()A反应I2(aq)I(aq)=I3(aq)的H0B若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1K2C若反应进行到状态D时，一定有v正v逆D状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大解析：A项，根据图像可知c(I3)随温度升高而减小，故升温平衡左移，根据升温平衡向吸热反应方向移动，可知逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，HT1，所以K1K2；C项，曲线下方的点表示还未达平衡状态且由于c(I3)小于平衡时，故反应向正反应方向进行，所以v正v逆；D项，将A点看成原平衡状态，升温达到B点，则由于升温平衡左移，故c(I

6、2)Bc(I2)A。答案：BC6已知反应：X(g)2Y(g)2Z(g)。现将X和Y气体按体积比1 2混合于一密闭容器中，并加压到3107 Pa时达到平衡状态。此时反应物、生成物的物质的量之比为6 1，则此时对应于图中的温度应为()A100B200C300 D400解析：本题目通过计算求出X和Y的转化率，然后查图像就可以确定其相应温度。X(g)2Y(g)2Z(g)起始物质的量(mol)120转化物质的量(mol)x2x 2x平衡物质的量(mol)1x22x 2x所以有，x0.2 mol。故X、Y的转化率均为20%，温度为100。答案：A7在相同温度下，先在体积为1 L的密闭容器中充入1 mol

7、H2(g)和1 mol I2(g)，发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)；再在另一体积为2 L的密闭容器中充入1 mol HI(g)，发生反应：HI(g)H2(g)I2(g)；达到平衡时，两容器中HI的体积分数均为50%，则这两者的平衡常数()A前者大 B前者小C相等 D无法比较解析：前者反应：H2(g)I2(g)2HI(g)始态(molL1)110平衡(molL1)0.50.51K4后者反应：HI(g)H2(g)I2(g)始态(molL1)0.500平衡(molL1)0.250.1250.125K0.5。故前者大。答案：A8(2009宁夏卷)在一定温度下，反应H2(g)X2(g)HX(

8、g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A5% B17%C25% D33%解析： HX(g)H2(g)X2(g)起始(molL1)1.000平衡(molL1)1.02xxx，x0.083molL1，HX的转化率为：100%17%。答案：B9在恒容的密闭容器中，充入2 mol A和1 mol B的气体后发生反应：2A(g)B(g)xC(g)。达到平衡后，C的体积分数为W%；若维持容器体积和温度不变，按0.6 mol A、0.3 mol B和1.4 mol C为起始物质的量，达到平衡后，C的体积分数仍为W%，则

9、x的值可能为()A1 B2C3 D4解析：若反应前后体积不相等，则两种投料方式换算到同一半边后各组分应完全相同(即恒温恒容时一般可逆反应的等效平衡换算)： 2A(g)B(g)xC(g)起始量/mol：210等效于/mol：0.60.31.4等效于/mol：0.61.40.31.40则有：0.61.42，解得x2。若反应前后气体体积不变(即x3)，等效平衡只需要两种投料方式换算到同一半边后各组分比例相同即可(恒温恒容时气体分子总数不变的可逆反应的等效平衡换算)。而1.4 mol C换算到反应物后，A与B的物质的量之比为，与原平衡的投料比相同，故x3成立。答案：BC10在一定体积的密闭容器中放入3

10、 L气体R和5 L气体Q，在一定条件下发生反应2R(g)5Q(g)4X(g)nY(g)，反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%，则化学方程式中n值是()A2 B3C4 D5解析：反应完全后混合气体的压强减少，说明正反应为体积缩小的反应，则254n，np1，为了使乙容器的压强保持不变(压强为p0)，从乙容器的过渡平衡(压强为p1)发生平衡移动到乙的平衡(压强为p0)，根据“增大压强，平衡向气体体积减小的反应方向移动”的结论可以判断2SO2O22SO3的平衡向正反应方向移动，SO2的转化率从a%增大到x%，x%a%。答案：B12(2011金华模拟)H2和CO2在高温下发生反应：

11、CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。下表是986时，在容积不变的密闭容器中进行反应的四组数据：编号起始浓度/molL1平衡浓度/molL1c0(H2)c0(CO2)c0(H2O)c0(CO)c(H2)c(CO2)c(H2O)c(CO)11.01.0000.440.440.560.5621.02.0000.271.270.730.733002.02.00.880.881.121.1240.20.40.60.80.3440.5440.4560.656下列叙述中正确的是()该温度下反应的平衡常数约为1.62；该反应的平衡常数与反应的起始浓度无关，增大CO2的起始浓度，可使CO2的转化率增大

12、；从反应开始至达到平衡状态，混合气体的密度没有发生改变。A BC D答案：C二、填空题(共52分)13(12分)在真空密闭容器中加入a mol PH4I固体，在一定温度下发生如下反应：PH4I(s)PH3(g)HI(g)4PH3(g)P4(g)6H2(g)2HI(g)H2(g)I2(g)以上三个反应建立平衡后，测得HI为b mol，I2(g)为c mol、H2为d mol。求：(1)平衡后，容器内P4(g)和PH3的物质的量(用代数式表示)：n(P4)_；n(PH3)_。(2)a、b、c三者的关系满足：a_(填含b、c的代数式)。b、c、d三者的关系满足b_(填含c、d的代数式)。解析：(1)

13、该题切入点在于I2的物质的量。PH4I(s)PH3(g)HI(g)4PH3(g)P4(g)6H2(g)2HI(g)H2(g)I2(g)由于3个反应式中只有第3个式子中存在I2，故由式可知式中生成H2为c mol。故式中生成的H2为(dc)mol，由式的关系可得P4为(dc)mol。故反应掉的PH3为(dc)mol。通过式可知反应掉的HI为2c mol。再由HI余下b mol可知式中生成的HI为(2cb) mol，故PH3剩余量为2cb(dc) molb(2d8c) mol.(2)由式中生成HI为(2cb) mol可知ab2c。由式可知b2c(dc)，故b(d4c)答案：(1)(dc) molb

14、(2d8c) mol(2)b2c(d4c)14(16分)(2011湖州模拟)已知化学反应：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，其平衡常数为K1；化学反应：Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)，其平衡常数为K2。在温度973 K和1173 K情况下，K1、K2的值分别如下：温度K1K2973 K1.472.381173 K2.151.67(1)通过表格中的数值可以推断：反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)现有反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式：K3_。(3)能判断反应已达平衡状态的是_。A容器中压强不变B混合气体

15、中c(CO)不变Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)根据反应与可推导出K1、K2与K3之间的关系式_。据此关系式及上表数据，也能推断出反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。要使反应在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动，可采取的措施是_(填写序号)。A缩小反应容器容积 B扩大反应容器容积C降低温度 D升高温度E使用合适的催化剂 F设法减少CO的量答案：(1)吸热(2)(3)B、C(4)K3K1吸热D、F15(12分)在一恒容密闭容器中进行如下化学反应：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)HQ kJmol1，其化学平衡常数K和温度T的关系如下：T/700800850

16、10001200K0.60.91.01.72.6请回答：(1)上述反应中Q_0(填“”或“(2)c、d(3)0.08040%da16(12分)将一定量的SO2和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中，550时，在催化剂作用下发生反应：2SO2O22SO3(正反应放热)。反应达到平衡后，将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液，气体体积减少了21.28L；再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2，气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志是_。(填字母)aSO2和SO3浓度相等bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)欲提高SO2的转化率，下列措施可行的是_。(填字母)a向装置中再充入N2 b向装置中再充入O2 c改变反应的催化剂 d升高温度(3)求该反应达到平衡时SO2的转化率(用百分数表示)。(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？解析：根据题意可知：平衡时SO2与SO3的总物质的量为：0.95 m