課時作業(yè)20 化學(xué)反應(yīng)進行的方向和限度

1、課時作業(yè)20化學(xué)反應(yīng)進行的方向和限度時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題4分，共48分)1下列說法正確的是()A凡是放熱反應(yīng)都是自發(fā)的，因為吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)的B自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變C自發(fā)反應(yīng)在恰當(dāng)條件下才能實現(xiàn)D自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都能實現(xiàn)解析：放熱反應(yīng)常常是容易進行的反應(yīng)，吸熱反應(yīng)有些也是自發(fā)反應(yīng)；自發(fā)反應(yīng)的熵不一定增大，可能減小，也可能不變；過程的自發(fā)性只能用于判斷過程的方向，是否能實現(xiàn)還要看具體的條件。答案：C2(2009四川卷)在一體積可變的密閉容器中，加入一定量的X、Y，發(fā)生反應(yīng)mX(g)nY(g)；HQ kJ/mol。反應(yīng)達到平衡時，Y的物

2、質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示：氣體體積/Lc (Y)/molL1溫度/1241001.000.750.532001.200.900.633001.301.000.70下列說法正確的是()AmnBQ0C溫度不變，壓強增大，Y的質(zhì)量分數(shù)減少D體積不變，溫度升高，平衡向逆反應(yīng)方向移動解析：由表格可知，氣體體積增大，體積可變的容器中相當(dāng)于減壓，平衡向氣體體積增大的方向移動，平衡向生成Y的方向移動了，即有m0，故B、D錯誤；溫度不變，壓強增大，而m0C一定條件下，使用催化劑能加快反應(yīng)速率并提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率D相同條件下，溶液中Fe3、Cu2、Zn2的氧化性依次減弱解析：A項，鉛蓄電池放

3、電過程中正、負極質(zhì)量都增大；C項，催化劑不會影響平衡轉(zhuǎn)化率；B、D正確。答案：AC4(2010北京卷)某溫度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常數(shù)K。該溫度下在甲、乙、丙三個恒容密閉器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如下表所示。起始濃度甲乙丙c(H2)/mol/L0.0100.0200.020c(CO2)/mol/L0.0100.0100.020下列判斷不正確的是()A平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%B平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%C平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol/LD反應(yīng)開始時，丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢解

4、析：D項，溫度相同，丙中反應(yīng)物濃度最大，甲中最小，所以丙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢；B項，設(shè)甲中轉(zhuǎn)化的c(H2)為x，則有x2/(0.010x)29/4，解得x0.006 mol/L，則甲中H2的轉(zhuǎn)化率為60%。對甲加壓，使容器體積減小為原來的一半與丙等效，而加壓平衡不移動，所以二者H2的轉(zhuǎn)化率相同；A項，增大c(H2)可提高CO2的轉(zhuǎn)化率，故A項正確；C項，平衡時，甲、丙中c(CO2)分別為0.004 mol/L、0.008 mol/L。答案：C5(2009江蘇卷)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的物質(zhì)的量濃度c(I3)與

5、溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是()A反應(yīng)I2(aq)I(aq)=I3(aq)的H0B若溫度為T1、T2，反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2，則K1K2C若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，一定有v正v逆D狀態(tài)A與狀態(tài)B相比，狀態(tài)A的c(I2)大解析：A項，根據(jù)圖像可知c(I3)隨溫度升高而減小，故升溫平衡左移，根據(jù)升溫平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，可知逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，HT1，所以K1K2；C項，曲線下方的點表示還未達平衡狀態(tài)且由于c(I3)小于平衡時，故反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行，所以v正v逆；D項，將A點看成原平衡狀態(tài)，升溫達到B點，則由于升溫平衡左移，故c(I

6、2)Bc(I2)A。答案：BC6已知反應(yīng)：X(g)2Y(g)2Z(g)?，F(xiàn)將X和Y氣體按體積比1 2混合于一密閉容器中，并加壓到3107 Pa時達到平衡狀態(tài)。此時反應(yīng)物、生成物的物質(zhì)的量之比為6 1，則此時對應(yīng)于圖中的溫度應(yīng)為()A100B200C300 D400解析：本題目通過計算求出X和Y的轉(zhuǎn)化率，然后查圖像就可以確定其相應(yīng)溫度。X(g)2Y(g)2Z(g)起始物質(zhì)的量(mol)120轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量(mol)x2x 2x平衡物質(zhì)的量(mol)1x22x 2x所以有，x0.2 mol。故X、Y的轉(zhuǎn)化率均為20%，溫度為100。答案：A7在相同溫度下，先在體積為1 L的密閉容器中充入1 mol

7、H2(g)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)；再在另一體積為2 L的密閉容器中充入1 mol HI(g)，發(fā)生反應(yīng)：HI(g)H2(g)I2(g)；達到平衡時，兩容器中HI的體積分數(shù)均為50%，則這兩者的平衡常數(shù)()A前者大 B前者小C相等 D無法比較解析：前者反應(yīng)：H2(g)I2(g)2HI(g)始態(tài)(molL1)110平衡(molL1)0.50.51K4后者反應(yīng)：HI(g)H2(g)I2(g)始態(tài)(molL1)0.500平衡(molL1)0.250.1250.125K0.5。故前者大。答案：A8(2009寧夏卷)在一定溫度下，反應(yīng)H2(g)X2(g)HX(

8、g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0 mol的HX(g)通入體積為1.0 L的密閉容器中，在該溫度時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的轉(zhuǎn)化率為：100%17%。答案：B9在恒容的密閉容器中，充入2 mol A和1 mol B的氣體后發(fā)生反應(yīng)：2A(g)B(g)xC(g)。達到平衡后，C的體積分數(shù)為W%；若維持容器體積和溫度不變，按0.6 mol A、0.3 mol B和1.4 mol C為起始物質(zhì)的量，達到平衡后，C的體積分數(shù)仍為W%，則

9、x的值可能為()A1 B2C3 D4解析：若反應(yīng)前后體積不相等，則兩種投料方式換算到同一半邊后各組分應(yīng)完全相同(即恒溫恒容時一般可逆反應(yīng)的等效平衡換算)： 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則有：0.61.42，解得x2。若反應(yīng)前后氣體體積不變(即x3)，等效平衡只需要兩種投料方式換算到同一半邊后各組分比例相同即可(恒溫恒容時氣體分子總數(shù)不變的可逆反應(yīng)的等效平衡換算)。而1.4 mol C換算到反應(yīng)物后，A與B的物質(zhì)的量之比為，與原平衡的投料比相同，故x3成立。答案：BC10在一定體積的密閉容器中放入3

10、 L氣體R和5 L氣體Q，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)2R(g)5Q(g)4X(g)nY(g)，反應(yīng)完全后，容器溫度不變，混合氣體的壓強是原來的87.5%，則化學(xué)方程式中n值是()A2 B3C4 D5解析：反應(yīng)完全后混合氣體的壓強減少，說明正反應(yīng)為體積縮小的反應(yīng)，則254n，np1，為了使乙容器的壓強保持不變(壓強為p0)，從乙容器的過渡平衡(壓強為p1)發(fā)生平衡移動到乙的平衡(壓強為p0)，根據(jù)“增大壓強，平衡向氣體體積減小的反應(yīng)方向移動”的結(jié)論可以判斷2SO2O22SO3的平衡向正反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率從a%增大到x%，x%a%。答案：B12(2011金華模擬)H2和CO2在高溫下發(fā)生反應(yīng)：

11、CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)。下表是986時，在容積不變的密閉容器中進行反應(yīng)的四組數(shù)據(jù)：編號起始濃度/molL1平衡濃度/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下列敘述中正確的是()該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)約為1.62；該反應(yīng)的平衡常數(shù)與反應(yīng)的起始濃度無關(guān)，增大CO2的起始濃度，可使CO2的轉(zhuǎn)化率增大

12、；從反應(yīng)開始至達到平衡狀態(tài)，混合氣體的密度沒有發(fā)生改變。A BC D答案：C二、填空題(共52分)13(12分)在真空密閉容器中加入a mol PH4I固體，在一定溫度下發(fā)生如下反應(yīng)：PH4I(s)PH3(g)HI(g)4PH3(g)P4(g)6H2(g)2HI(g)H2(g)I2(g)以上三個反應(yīng)建立平衡后，測得HI為b mol，I2(g)為c mol、H2為d mol。求：(1)平衡后，容器內(nèi)P4(g)和PH3的物質(zhì)的量(用代數(shù)式表示)：n(P4)_；n(PH3)_。(2)a、b、c三者的關(guān)系滿足：a_(填含b、c的代數(shù)式)。b、c、d三者的關(guān)系滿足b_(填含c、d的代數(shù)式)。解析：(1)

13、該題切入點在于I2的物質(zhì)的量。PH4I(s)PH3(g)HI(g)4PH3(g)P4(g)6H2(g)2HI(g)H2(g)I2(g)由于3個反應(yīng)式中只有第3個式子中存在I2，故由式可知式中生成H2為c mol。故式中生成的H2為(dc)mol，由式的關(guān)系可得P4為(dc)mol。故反應(yīng)掉的PH3為(dc)mol。通過式可知反應(yīng)掉的HI為2c mol。再由HI余下b mol可知式中生成的HI為(2cb) mol，故PH3剩余量為2cb(dc) molb(2d8c) mol.(2)由式中生成HI為(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湖州模擬)已知化學(xué)反應(yīng)：Fe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)，其平衡常數(shù)為K1；化學(xué)反應(yīng)：Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)，其平衡常數(shù)為K2。在溫度973 K和1173 K情況下，K1、K2的值分別如下：溫度K1K2973 K1.472.381173 K2.151.67(1)通過表格中的數(shù)值可以推斷：反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)現(xiàn)有反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)，請你寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達式：K3_。(3)能判斷反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是_。A容器中壓強不變B混合氣體

15、中c(CO)不變Cv正(H2)v逆(H2O)Dc(CO2)c(CO)(4)根據(jù)反應(yīng)與可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式_。據(jù)此關(guān)系式及上表數(shù)據(jù)，也能推斷出反應(yīng)是_(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。要使反應(yīng)在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動，可采取的措施是_(填寫序號)。A縮小反應(yīng)容器容積 B擴大反應(yīng)容器容積C降低溫度 D升高溫度E使用合適的催化劑 F設(shè)法減少CO的量答案：(1)吸熱(2)(3)B、C(4)K3K1吸熱D、F15(12分)在一恒容密閉容器中進行如下化學(xué)反應(yīng)：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)HQ kJmol1，其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度T的關(guān)系如下：T/700800850

16、10001200K0.60.91.01.72.6請回答：(1)上述反應(yīng)中Q_0(填“”或“(2)c、d(3)0.08040%da16(12分)將一定量的SO2和含0.7mol氧氣的空氣(忽略CO2)放入一定體積的密閉容器中，550時，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO2O22SO3(正反應(yīng)放熱)。反應(yīng)達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L；再將剩余氣體通過焦性沒食子酸的堿性溶液吸收O2，氣體的體積又減少了5.6L(以上氣體體積均為標(biāo)準狀況下的體積)。(計算結(jié)果保留一位小數(shù))請回答下列問題：(1)判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_。(填字母)aSO2和SO3濃度相等bSO2百分含量保持不變c容器中氣體的壓強不變dSO3的生成速率與SO2的消耗速率相等e容器中混合氣體的密度保持不變(2)欲提高SO2的轉(zhuǎn)化率，下列措施可行的是_。(填字母)a向裝置中再充入N2 b向裝置中再充入O2 c改變反應(yīng)的催化劑 d升高溫度(3)求該反應(yīng)達到平衡時SO2的轉(zhuǎn)化率(用百分數(shù)表示)。(4)若將平衡混合氣體的5%通入過量的BaCl2溶液，生成沉淀多少克？解析：根據(jù)題意可知：平衡時SO2與SO3的總物質(zhì)的量為：0.95 m