苏教版(2019)高中化学选择性必修 1 专题 2 化学反应速率与化学平衡第
二单元化学反应的方向与限度巩固练习
1.下列有关说法正确的是
A.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出的热量多
B.已知 C(石墨,s)=C(金刚石,s) ΔH>0,故金刚石比石墨稳定
C.放热且熵增加的反应不一定能正向自发进行
D.升高温度能增大单位体积内的活化分子数,加快反应速率
2.常温下,在恒容密闭容器中进行合成氨反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列有关叙述正确的是
A.维持温度、压强一定,加入催化剂,N2 的平衡转化率增大
B.向平衡体系中充入少量 D2,达到新平衡时,容器中存在 H-D 键和 N-D 键
C.增大平衡体系的压强,平衡正向移动,该反应的平衡常数增大
D.0.1 mol N2 与 0.3 mol H2 在密闭容器中充分反应,放出 a kJ 的热量,则该反应的
△
H=-10a kJ·mol-1
3.下列反应的平衡常数的表达式错误的是
A.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g) K=
2
2
c CO c H
c H O
B.SO3(g) SO2(g)+ 1
2 O2(g) K=
1
2
2 2
3
c SO c O
c SO
C.I-(aq)+AgCl(s) AgI(s)+Cl-(aq) K=
c Cl
c I
D.Cl2(g)+H2O(l) HCl(aq)+HClO(aq) K=
2 2
c HCl c HClO
c Cl c H O
4.下列反应的
△
H<0、
△
S>0 的是
A.CO2(g)+C(s)=2CO(g) B.2Na(s)+2H2O(l)=2Na+(aq)+2OH-(aq)+H2(g)
C.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) D.C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)
5.下列说法正确的是( )
A.∆H>0,∆S>0 的反应,低温能自发 B.其他条件不变,使用催化剂可改变反应进行的方向
C.增大反应物浓度,活化分子百分数增大 D.使用催化剂,可降低活化能
6.在密闭容器中充入 2molSO2 和 2molO2,一定条件下发生反应,2SO2+O2 2SO3,达到反应限度
时,容器中 SO3 的物质的量可能是( )
A.1mol B.2mol C.3mol D.4mol
7.汽车尾气污染已成为突出的环境问题。反应 2NO+2CO 2CO2+N2 可用于净化汽车尾气。一定条件下,
该反应进行一段时间后,各物质的浓度均不再变化,此时
A.反成完全停止 B.反应达到了平衡状态
C.反应物消耗完全 D.正反速率大于逆反应速率
8.氨氮废水中的氮元素多以 NH +
4 和 NH3·H2O 的形式存在,在一定条件下,NH +
4 经过两步反应被氧化成
NO -
3 ,两步反应的能量变化示意图如下:
下列说法合理的是( )
A.该反应的催化剂是 NO -
2
B.升高温度,两步反应速率均加快,有利于 NH +
4 转化成 NO -
3
C.在第一步反应中,当溶液中水的电离程度不变时,该反应即达平衡状态
D.1 mol NH +
4 在第一步反应中与 1 mol NO -
2 在第二步反应中失电子数之比为 1:3
9.下列有关化学反应方向及其判据的说法中错误的是( )
A.1molH2O 在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B.自发反应的熵一定增大,非自发反应的熵一定减小
C.反应:CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)ΔH>0 能否自发进行与温度有关
D.反应 NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ·mol-1 能自发进行是因为体系有自发地向混乱度
增大的方向转变的倾向
10.汽车尾气(含 CO、NO 与 SO2 等)是城市空气的主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上
安装催化转化器,在其作用下 NO 与 CO 反应可生成参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理是
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)
△
H0 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ΔH>0
14.对于反应 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g) 1
1
k
k正
逆
N2O2(g)(快速平衡 )
第二步:N2O2(g)+O2(g) 2k 2NO2(g)(慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v 正=k1 正·c2(NO),v 逆=k1 逆·c(N2O2),k1 正、
k1 逆为速率常数,仅受温度影响。
下列叙述正确的是( )
A.整个反应的速率由第一步反应速率决定
B.同一温度下,平衡时第一步反应的 1
1
k
k
正
逆
越大,反应正向程度越大
C.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低
D.第一步反应快的原因是第一步反应的活化能比第二步反应的活化能高
15.下列说法正确的是
A.放热或熵减小均有利于反应的正向自发进行
B.ΔH>0,ΔS<0 的反应在任何温度下均能正向自发进行
C.2H2O2(aq)==2H2O(l)+O2(g) ΔH=-189.3 kJ· mol−1,任何温度下均可正向自发进行
D.向水中加入 NH4NO3 固体,溶液温度降低,可说明铵盐水解是吸热的
16.一定温度下,向一容积为 2L 的恒容密闭容器中充入 2molA 与 3molB,在一定条件下反应:
A(g)+B(g) C(g)ΔH>0,达到平衡后容器内压强是开始时的 84%。若加入某种催化剂后反应的能量变化
如图所示。下列说法错误的是( )
A.由图可知,加入催化剂之后,原反应分成了两步,第一步反应较慢
B.若 40s 后达到平衡,则用 A 表示该反应的速率为 0.01mol ・ L-1 ・ min-1
C.当容器 c(B)
c(A)
不再改变时,说明该反应达到了平衡状态
D.加入催化剂,会改变反应的焓变
17.氮及化合物用途广泛,可制化肥、燃料、医药等化学工业。
(1)氨气易溶于水可电离出 +
4NH 和 OH-、易液化,液氨也与水一样发生双聚电离,但比水弱,能溶解一些金
属等性质。下列说法不正确的是__________。
A.NH3 可看作比水弱的电解质 B.NH3 的双聚电离为 2NH3 +
4NH + 2NH
C.NH3 易溶于水是由于与水形成氢键,如图所示 D.NH3 可与 Na 反应 2NH3+2Na=2NaNH2+H2↑
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中 N2O5 可发生下列反应:2N2O5(g) 4NO2(g)+O2(g) H >0
①该反应自发进行的条件是___________。
②下表为反应在 T1 温度下的部分实验数据:
t/s 0 500 1000
c(N2O5)/mol·L-1 5.00 3.52 2.48
若在 T2 温度下进行实验,1000s 时测得反应体系中 NO2 浓度为 4.98mol·L-1,则 T2__________T1(填“>”、
“”、“<”或“=”)时,反应一定能自发进行。
②当△H<0,△S<0,温度___________(填“较高”或“较低”)时能自发反应。
19.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化
学平衡常数 K 和温度 t 的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1 000 1 200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为 K=________。
(2)该反应为________反应(选“吸热”或“放热”)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是________。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变 c.v 正(H2)=v 逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2),试判断此时的温度为________℃。
20.甲醇是重要的化工原料,利用煤化工生产中的 CO 和 2H ,可制取甲醇,发生的反应为
2 3CO(g)+2H (g) CH OH(g) -1 kJΔ =-90 molH 。
(1)关于反应 2
-
3
1CO(g)+2H (g) CH OH(g) kJ Δ = 90 l- mo H ,下列说法正确的是__________(填序号)。
A.该反应在任何温度下都能自发进行 B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.使用催化剂,不能提高 CO 的平衡转化率 D.增大压强,该反应的化学平衡常数不变
(2)在某温度下,将1 mol CO 与 22 mol H 充入体积为 2 L 的钢瓶中,发生反应
2
-
3
1CO(g)+2H (g) CH OH(g) kJ Δ = 90 l- mo H ,在第5 min 达到化学平衡状态,此时甲醇的物质的
量分数为 0.1。已知甲醇的浓度随时间的变化情况如图所示:
① 0 5 min 内,用甲醇表示的平均反应速率为_______________。
② 2H 的平衡转化率 α= _________________,化学平衡常数 K=_____________(保留两位有效数字)。
③1 min 时,v 正__________(填“大于”“小于”或“等于”)v 逆。
④1 min 时 v 正_____________(填“大于”“小于”或“等于”) 4 min 时 v 逆。
⑤若将钢瓶换成等容积的绝热容器,重复上述实验,平衡时甲醇的物质的量分数______________(填“大
于”“小于”或“等于”) 0.1。
参考答案
1.D2.B3.D4.B5.D6.A7.B8.C9.B10.D11.B12.A13.B14.B15.C16.BD
17.A 高温 < N2H4+H2O +
2 5N H +OH-;2NH3+CH3CHO+Cl2 +H2O+2HCl
2NH3+CH3CHO+Cl2 +H2O+2HCl +
4NH 中的 H 为+1 价,H-中 H 为-1 价具有很强的还原性,
二者能发生氧化还原反应,故 NH4H 易分解为 NH3 和 H2
18.C -283kJmol-1 CO(g)+ 1/2 O2(g)═CO2(g) △H=-283kJmol-1 1429kJ < 较低
19. 2
2 2
c(CO) c(H O)
c(CO ) c(H )
吸热 bc 830
20.CD 1 10.025 mol L min 25% 大于 大于 小于