第19讲：化学反应方向及化学平衡
试卷更新日期：2018-11-22 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 对于反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3 kJ·mol－1 ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1。在常温、常压下反应能自发进行，对反应的方向起决定性作用的是( )A、熵变 B、温度 C、压强 D、焓变2. 已知：△G=△H－T△S，当△G＜0，反应能自发进行，△G＞0反应不能自发进行。下列说法中正确的是（ ）A、非自发反应在任何条件下都不能发生 B、熵增加且放热的反应一定是自发反应 C、自发反应一定是熵增加的反应，非自发反应一定是熵减小或不变的反应 D、凡是放热反应都是能自发进行的反应，而吸热反应都是非自发进行的反应3. 目前国际空间站处理CO2废气涉及的反应为CO2+4H2
CH4+2H2O。该反应的下列说法正确的是（ ） A、钌催化剂能加快该反应的速率 B、升高温度能减慢该反应的速率 C、达到平衡时，CO2能100%转化为CH4 D、达到平衡时，反应速率：v(正) = v(逆) = 04. 在一密闭容器中，当反应aA(g) bB(g)+cC(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增加一倍，最终测得A的物质的量的浓度为原来的55%，则（ ）A、平衡向正反应方向移动 B、a＞b+c C、物质B的质量分数增大 D、以上判断都错误5. 25℃和1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) △H=+56.7kJ/mol，自发进行的原因是（ ）A、是吸热反应 B、是放热反应 C、是熵减少的反应 D、熵增大效应大于能量效应6. 在初始温度为500℃、容积恒定为10L的三个密闭容器中，如图充料发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=-25kJ/mol。已知乙达到平衡时气体的压强为开始时的0.55倍；乙、丙中初始反应方向不同，平衡后对应各组分的体积分数相等。下列分析正确的是（ ）
A、刚开始反应时速率：甲>乙 B、平衡后反应放热：甲>乙 C、500℃下该反应平衡常数：K=3×102 D、若a≠0，则0.9＜b＜l7. 某温度下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO(g)+Br2(g) 2NOBr(g)（正反应放热）。下列说法正确的是（ ）容器
编号
物质的起始浓度(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L)
c(NO)
c(Br2)
c(NOBr)
c(NOBr)
I
0.3
0.15
0.1
0.2
II
0.4
0.2
0
III
0
0
0.2
A、容器II达平衡所需的时间为4min，则v(Br2)=0.05mol/(L•min) B、达平衡时，容器I与容器III中的总压强之比为2:1 C、升高温度，逆反应速率增大，正反应速率减小，平衡向逆反应方向移动 D、达平衡时，容器II中c(Br2)/c(NOBr)比容器III中的小8. 已知某可逆反应：mA（g）＋nB（g） r C（g）在密闭容器中进行。下图表示此反应在不同时间t，温度T和压强p与反应物B在混合气体中的百分含量（B%）的关系曲线。由曲线分析下列判断正确的是（ ）
A、T1＞T2 ， p1＞p2 ， m＋n＞r，正反应吸热 B、T1＜T2 ， p1＜p2 ， m＋n＜r，正反应吸热 C、T1＞T2 ， p1＞p2 ， m＋n＜r，正反应放热 D、T1＜T2 ， p1＜p2 ， m＋n＞r，正反应放热9. 下列四个图像所反映的内容与相应反应符合的是(a、b、c、d均大于0)（ ）A、
4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)ΔH＝-akJ·mol-1
B、
N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)ΔH＝-bkJ·mol-1
C、
2SO3(g) 2SO2(g)＋O2(g)ΔH＝+ckJ·mol-1
D、
2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)ΔH＝+dkJ·mol-1
10. 常压下羰基化法精炼镍的原理为：Ni(s) +4CO(g)
Ni(CO)4(g)。230℃时，该反应的平衡常数K=2×10-5。已知：Ni(CO)4的沸点为42.2℃，固体杂质不参与反应。第一阶段：将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4；
第二阶段：将第一阶段反应后的气体分离出来，加热至230℃制得高纯镍。
下列判断正确的是 （ ）
A、增加c(CO)，平衡向正向移动，反应的平衡常数增大 B、第一阶段，在30℃和50℃两者之间选择反应温度，选50℃ C、第二阶段，Ni(CO) 4分解率较低 D、该反应达到平衡时，v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)11. 室温下，向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是（ ）A、加入NaOH，可增大乙醇的物质的量 B、增大HBr浓度，有利于生成C2H5Br C、若反应物增大至2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变 D、若起始温度提高至60℃，可缩短反应达到平衡的时间12. 已知：25℃时，Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-18 ， Ka(HCOOH)=1.0×10-4。该温度下，下列说法错误的是（ ）A、Zn(OH)2溶于水形成的饱和溶液中c(Zn2+)>1.0×10-6 mol·L-l B、HCOO-的水解常数为1.0×10-10 C、向Zn(OH)2悬浊液中加入HCOOH,溶液中c(Zn2+)增大 D、Zn(OH)2+2HCOOH Zn2++2HCOO-+2H2O的平衡常数K=10013. 在一定的条件下，将 2mol SO2和1mol O2充入一定容密闭容器中，发生下列反应：2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-197 kJ/mol， 当达到平衡状态时，下列说法中正确的是（ ）
A、生成 2 mol SO3 B、放出热量197 kJ C、SO2和 SO3共有 2 mol D、含有氧原子共有3mol14. 下图是恒温下H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)的化学反应速率随反应时间变化的示意图，t1时刻改变的外界条件是（ ）
A、升高温度 B、增大压强 C、增大反应物浓度 D、加入催化剂15. 一定条件下，某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中
和 
代表不同元素的原子。（ ）
关于此反应说法错误的是（ ）
A、一定属于吸热反应 B、一定属于可逆反应 C、一定属于氧化还原反应 D、一定属于分解反应16. 下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是（ ）A、1mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O（s）]＜S[H2O（g）] B、凡是放热反应都是自发的，因为吸热反应都是非自发的 C、CaCO3（s）⇌CaO（s）+CO2（g）△H＞0 能否自发进行与温度有关 D、常温下，反应C（s）+CO2（g）=2CO（g）不能自发进行，则该反应的△H＞0二、填空题
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17. 若在一定条件下得到的尿素为固体，2NH3（g）+CO2（g）⇌CO（NH2） 2 （s）+H2O（g），开始在一密闭容器中充入0.1molNH3、0.65molH2O（g），保持温度不变，达到平衡时，混合气体的平均摩尔质量与起始相比 （填“变大”、“变小”或“不变”）18.
在某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种气体物质的量随时间的变化关系曲线如图所示．
（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为 ．在该温度下，此化学反应的平衡常数表达式为
（2）反应开始至5min，Y的转化率为 ．
（3）在其他条件不变的情况下，如果起始充入X、Y、Z的物质的量分别为4mol、6mol、2mol，则此反应向 （填“正反应”，“逆反应”）方向进行．
19. 根据最新“人工固氮”的研究报道，在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应：2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g），此反应的△S0（填“＞”或“＜”）．若已知：N2（g）+3H2（g）=2NH3（g）△H=a kJ/mol 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=b kJ/mol 2N2（g）+6H2O（l）=4NH3（g）+3O2（g）的△H=用含a、b的式子表示）．20. 可逆反应：aA（g）+bB（g） cC（g）+dD（g）；根据图回答：①压强 P1P2；（a+b）（c+d）（填“＞”或“＜”下同）．
②温度t1℃ t2℃；△H0．
③保持体积和温度不变，通入He，平衡会移动（填“正向”、“逆向”或“不”）．
21. 800℃时，在2L密闭容器中发生反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g），在反应体系中，n（NO）随时间的变化如表所示：时间（s）
0
1
2
3
4
5
n（NO）（mol）
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①图中表示NO2变化的曲线是 ， 用O2表示从0～2s内该反应的平均速率v= ．
②能说明该反应已经达到平衡状态的是
a．v（NO2）=2v（O2）
b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）=2v正（O2）
d．容器内的密度保持不变．
22.化学学科中的平衡理论包括：化学平衡、电离平衡、溶解平衡等，且均符合勒夏特列原理．请回答下列问题．
（1）一定温度下，在固定容积的密闭容器中，可逆反应A（g）+3B（g）⇌2C（g）△H＞0，起始时，c（A）=0.2mol/L，c（B）=0.6mol/L，c（C）=0.4mol/L．当平衡时，下列数据可能存在的是
a．c（A）=0.4mol/L b．c（B）=1.0mol/L
c．c（A）=0.3mol/L且c（C）=0.2mol/L d．c（C）=1.0mol/L
若改变条件重新达到平衡后体系中C的质量分数增大，下列措施可行的是
a．增加A的物质的量 b．减压
c．升温 d．使用催化剂
（2）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化如图所示．
则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是 （填“a”或“b”）．设盐酸中加入的Zn质量为m1 ， 醋酸溶液中加入的Zn质量为m2 ， 则m1 （选填“＜”、“=”、“＞”）m2 ．
三、综合题
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23. 现有反应：CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＜0 在850℃时，K＝1。
(1)、若升高温度到950℃时，达到平衡时K1(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)、850℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 mol CO，3.0 mol H2O，1.0 mol CO2和x mol H2 ， 则：①当x＝5.0时，上述平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。
(3)、在850℃时，若设x＝5.0和x＝6.0，其他物质的投料不变，当上述反应达到平衡后，测得H2的体积分数分别为a％、b％，则ab(填“大于”“小于”或“等于”)。24. Cu2O是重要的催化剂和化工原料，工业上制备Cu2O的主要反应如下：Ⅰ.C(g)+CO2(g) 2CO(g) ΔH=+172.5kJ/mol
Ⅱ.CO(g)+2CuO(s) Cu2O(s)+CO2(g)ΔH=-138.0KJ/mol
请回答：
(1)、C与CuO反应生成Cu2O和CO的热化学方程式为 ， 一定温度下，该反应在密闭容器中达到平衡后，只增大容器的容积，再次达到平衡时，CO的平衡浓度(填“增大”、“减小”或“不变”)。(2)、一定温度下，向5L恒容密闭容器中加入1molCO和2molCuO，发生反应Ⅱ.5min时达到平衡，测得容器中CuO的物质的量为0.8mol。①0-5min内，用CO2表示的反应速率v(CO2)=.
②CO的平衡转化率a=.
(3)、向5L密闭容器中加入1molC和1molCO2 ， 发生反应Ⅰ。 CO2、CO的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。
①能表示CO2的平衡体积分数与温度关系的曲线为(填"L1”或“L2”)，理由为。
②温度为T1时，该反应的平衡常数K=。
(4)、其他条件不变时，若水的分解反应用Cu2O作催化剂，则该反应的活化能(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)， 反应热(ΔH)。25. 碳的氧化物和氮的氧化物与人类生活息息相关，它们之间有多种相互转化关系，可以变废为宝。(1)、为了模拟汽车尾气在催化转化器内的工作反应情况，控制定条件，让反应在恒容密闭容器中进行如下反应：2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，用传感器测得不同时间NO和CO的依度如下表：时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)(10-4mol/L)
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(NO)(10-3mol/L)
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
①前2s内的平均反应速率v(N2)= ， 此温度下，该反应的平衡常数K=
②能说明上述反应达到平衡状态的是。
A.2n(CO2)=n(N2)
B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.气体密度不变
D.容器内气体压强不变
③当NO与CO浓度相等时，体系中NO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。则NO的平衡转化率随温度升高而减小的原因是 ，压强p1、P2、P3的大小关系是 ， 理由是。
(2)、用氨气催化氧化还原法脱硝(NOx)①根据下图判断提高脱硝效率(单位时间内NOx浓度变化占烟气初始浓度的百分比)的最佳条件是：。
②已知：N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+akJ/mol
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H=-bk/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-ckJ/mol其中a、b、c均为大于0。
则放热反应：4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)△H=。