高中化學(xué)練習(xí)【化學(xué)反應(yīng)的方向與限度】

化學(xué)反應(yīng)的方向與限度

一、選擇題

1.下列說法不正確的是()

A.熔變是一個(gè)與反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)是放

熱反應(yīng)

B.在同一條件下不同物質(zhì)有不同的端值，其體系的混亂程度越大，端值越大

C.一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行取決于該反應(yīng)是放熱還是吸熱

D.一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焙變和端變的共同影響有關(guān)

解析一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行，與焙變和嫡變的共同影響有關(guān)。

答案C

2.下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法正確的是()

A.在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度

B.在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定值

C.平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑等無關(guān)

D.從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個(gè)反應(yīng)進(jìn)行的程度

解析在平衡常數(shù)表達(dá)式中，反應(yīng)物及生成物濃度均為達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)的濃

度；在溫度一定時(shí)，對(duì)一個(gè)確定系數(shù)的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)是一個(gè)恒定

值，其大小只與溫度有關(guān)，與其他外界條件無關(guān)，平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)

反應(yīng)可能進(jìn)行的程度。

答案D

3.反應(yīng)H2(g)+b(g)=f=^2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)HI(g)=5=^3

K2,、

H2(g)+1l2(g)的平衡常數(shù)為則KI及的關(guān)系式為(平衡常數(shù)為同溫度

下的測定值)()

A.K\=2KiB.KI=K3C.KI=*D.KI=%

11i

2^2=

解析^I=[HI]/[H2][I2],[H2]2.[l2]2/[HI],Ki=拓。

答案c

4.某溫下氣體反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，平衡常數(shù)K=[AHB]2/[E]2[F],恒容時(shí)，若

溫度適當(dāng)降低，F(xiàn)的濃度增加，下列說法正確的是()

A.增大c(A)、c(B),K增大

B.降低溫度，正反應(yīng)速率增大

C.該反應(yīng)的焰變?yōu)樨?fù)值

D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)+F(g)=、A(g)+2B(g)

解析平衡常數(shù)K只隨溫度的變化而變化，與濃度變化無關(guān)，A錯(cuò)；降低溫

度，正、逆反應(yīng)速率均減小，B錯(cuò)；降溫時(shí)，F(xiàn)的濃度增大，說明平衡逆向移

動(dòng)，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則焰變?yōu)檎?，C錯(cuò)；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式可知

A、B是生成物，E、F為反應(yīng)物，且對(duì)應(yīng)指數(shù)為其化學(xué)方程式中物質(zhì)前的系

數(shù)，D正確。

答案D

5.可逆反應(yīng)：2so2+O2=—2SO3達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，保持恒溫恒容向容器中

加入一定量的02。下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，。為濃度商)()

A.。不變，K變大，。2轉(zhuǎn)化率增大

B.。不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率減小

C.。變小，K不變，02轉(zhuǎn)化率減小

D.Q增大，K不變，S02轉(zhuǎn)化率增大

解析當(dāng)可逆反應(yīng)2so2+O22s03達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，保持恒溫恒容向容器中

加入一定量的02,平衡向右進(jìn)行，但02轉(zhuǎn)化率減小，濃度商。變小，K不變。

答案c

6.放熱反應(yīng)CO(g)+H2O(g)='82(g)+H2(g)在溫度小時(shí)達(dá)到平

衡，[CO]戶田2。]1=1.0molL」，其平衡常數(shù)為Ki。升高反應(yīng)體系的溫度至上

時(shí)，反應(yīng)物的平衡濃度分別為[CO]和田20],平衡常數(shù)為K2,則()

A.及和K的單位均為moLL-i

B.Ki>K\

C.[CO2]=[H2O]2

D.[C0]i>[C02]

解析溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡常數(shù)為K2<K1,單位為1,

[CO]1<[CO]2,C正確。

答案c

7.一定條件下合成乙烯：6H2(g)+2CO2(g)=、CH2=CH2(g)+4H2O

(g)；已知溫度對(duì)C02的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖，下列說法

不正確的是()

A.該反應(yīng)的逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

B.平衡常數(shù)：KM>KN

C.生成乙烯的速率：v(N)一定大于0(M)

D.當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度，催化劑的催化效率降低

解析升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動(dòng)，則逆反應(yīng)為吸熱

反應(yīng)，A正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡常數(shù)減小，B正確；化

學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，催化劑在250℃時(shí)催化活性最高，溫度繼續(xù)

升高，其催化效率降低，所以。(N)有可能小于。(M),C錯(cuò)誤，D正確。

答案C

8.Cb合成有機(jī)物時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物HClo利用反應(yīng)4HC1(g)+O2(g)

CuO/CuCl

100℃2Ch(g)+2H2O(g)可實(shí)現(xiàn)氯的循環(huán)利用。如圖是反應(yīng)溫度對(duì)

HC1平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。當(dāng)該反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，下列敘述正確的是()

A.該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式言靜彳

B.及時(shí)分離出H20,平衡正向移動(dòng)，這是正反應(yīng)速率逐漸增大的緣故

C.若向恒容平衡體系內(nèi)再加入1mol02,則達(dá)新平衡時(shí)，HC1的轉(zhuǎn)化率增大

D.隨溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值會(huì)變大

解析A項(xiàng)錯(cuò)誤，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式K=端需誓；B項(xiàng)錯(cuò)誤，分離

出H20,平衡會(huì)正向移動(dòng)，原因是逆反應(yīng)速率隨c(H20)的減小而減小，正反

應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；C項(xiàng)正確，向恒容平衡體系內(nèi)再加入1mol02,平衡正

向移動(dòng)，使HC1的轉(zhuǎn)化率增大；D項(xiàng)錯(cuò)誤，由溫度對(duì)HC1平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲

線可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高會(huì)使平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K值會(huì)變

小。

答案C

9.一定溫度下，在一個(gè)容積為1L的密閉容器中，充入1molH2(g)和1molb

(g),發(fā)生反應(yīng)H2(g)+I2(g)2HI(g),經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，生

成的HI(g)占?xì)怏w體積的50%,該溫度下，在另一個(gè)容積為2L的密閉容器中

充入1molHI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g)、=氏(g)+三2(g),則下列判斷正

確的是()

A.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1

B.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5

C.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，H2的平衡濃度為0.25molLr

D.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，HI(g)的平衡濃度0.5mol-L-1

解析前一反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)[H2]=[L]=0.5moLL」，molL」，則平衡常數(shù)

11

Ki===4,K2=[]-==05,

rH2][l2]0.5X0,5而后一反應(yīng)的平衡常數(shù)[HI]7^,

A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；設(shè)后一反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)出2]=尤mol-L-1,則平衡時(shí)口2]=%

11

X2.X2

molL-1,[HI]=(0.5-2x)mol-L_1,憶=八<.=0.5,解得x=0.125,故平

0.5—2x

衡時(shí)[H2]=0.125mol-L-1,[HI]=0.25mol-L_1,C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案B

10.某溫度下，反應(yīng)H2(g)+CO2(g)='H2O(g)+CO(g)的平衡常

9

數(shù)K=4.該溫度下，在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2

(g),其起始濃度如表所示：

起始濃度甲乙丙

c(H2)/(mol-L1)0.0100.0200.020

c(CO2)/(mol-L-1)0.0100.0100.020

下列判斷不正確的是()

A.平衡時(shí)，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%

B.平衡時(shí)，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60%

C.平衡時(shí)，丙中c(CO2)是甲中的2倍，0.008molL-1

D.反應(yīng)開始時(shí)，乙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢

x29

解析設(shè)甲容器中，平衡時(shí)氫氣的變化濃度為x,則：焉—71=2，

解得x=00060mom平衡時(shí)[H2]=[C02]=0.010—九=0.0040molLI[H2O]

=[CO]=0.0060molLa(H2)=喘得乂100%=60%。因乙中H2的起始濃

度大于甲，故乙平衡相當(dāng)于是甲平衡正向移動(dòng)的結(jié)果，乙中C02的轉(zhuǎn)化率大于

60%,A項(xiàng)正確；丙平衡可看作是2個(gè)甲平衡合并而成的，又因H2(g)+CO2

(g)H2O(g)+C0(g)是平衡不受壓強(qiáng)影響的反應(yīng)，故丙平衡中物質(zhì)的

轉(zhuǎn)化率不變，僅各物質(zhì)的濃度是甲平衡中各物質(zhì)濃度的2倍，所以B、C項(xiàng)正

確；由于三組反應(yīng)中丙中各物質(zhì)的濃度最大，甲中各物質(zhì)的濃度最小，所以丙

反應(yīng)速率最快，甲反應(yīng)速率最慢，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案D

二'填空題

11.對(duì)于可逆反應(yīng)CO+H2O(g)<'CO2+H2,回答下列問題：

(1)830K時(shí)，若起始時(shí)co(CO)=2molL-1,co(H2O)=3mol-L平衡

時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為60%,水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為；平衡常數(shù)K的值

為O

(2)830K,若只將起始時(shí)co(H2O)改為6mol-L-1,則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率

為。

(3)若830K時(shí)，起始濃度co(CO)=amol-L-1,co(H2O)=Z?molL_1,H2

的平衡濃度[H2]=cmo卜Li則：

①a、b、c之間的關(guān)系式是;

②當(dāng)a=b時(shí)，a=Co

解析在以下計(jì)算中，各濃度單位均為molL」。

(1)C()+H2()(g)^—CO2+H,

起始濃度2300

轉(zhuǎn)化濃度1.21.21.21.2

平衡濃度0.81.81.21.2

1.2X1.2、1.2

1,a(H2O)-3X100%—40%。

0.8*1.8—

(2)設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為x

CO+II2()(g)^=^C()2+II..

起始濃度2600

轉(zhuǎn)化濃度XXXX

平衡濃度2~x6一4xx

?

貝Ua(H2O)-^XlOO%-

K________、—19解付x—1.5mol-L,

K-(2-x)(6-X)

25%o

(3)CO+II2()(g)^——C()2H2

起始濃度ab00

轉(zhuǎn)化濃度cccc

平衡濃度a—cb—ccc

-7——^—77-1=1,化簡得。=坐大因?yàn)椤?力，所以。=2c。

(。一c)(b—c)a+b

答案(1)40%1

(2)25%

(3)①c=*②2

a+b

12.無色氣體N2O4是一種強(qiáng)氧化劑，為重要的火箭推進(jìn)劑之一。N2O4與NO2

轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為：N2O4(g)2NO2(g)A^=+24.4kJ/moL

(1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現(xiàn)象能說明反應(yīng)達(dá)到平衡

的是o

a.o正(N2O4)=2。逆(N02)b.體系顏色不變

c.氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變d.氣體密度不變

達(dá)到平衡后，保持體積不變升高溫度，再次達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體顏色

(填“變深”、“變淺”或“不變”)，判斷理由是

(2)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示，即K表達(dá)式中用平衡分

壓代替平衡濃度，分壓=總壓義物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)[例如：p(N02)=p.sXx(N02)]o

寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的表達(dá)式(用p.?、各氣體物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x表

示)；影響Kp的因素為o

(3)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率0正=左正一p(N2O4),逆反應(yīng)速率0j?=Airp2(NO2),

其中左正、上逆為速率常數(shù)，則。為(以左正、左逆表示)。若將一定量

N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度的298K、壓強(qiáng)的100kPa),已知

-1

該條件下，%正=4.8X104s-i,當(dāng)N2O4分解10%時(shí)，。正=kPa-s0

(4)真空密閉容器中放入一定量N2O4,維持總壓強(qiáng)po恒定，在溫度為時(shí)，

平衡時(shí)N2O4分解百分率為呢保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4,維

持總壓強(qiáng)在20條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達(dá)式為

解析(1)2。正(N2O4)=0速(NO2)時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平

衡，a項(xiàng)錯(cuò)誤；體系顏色不變，則NO2的濃度不變，說明反應(yīng)達(dá)到平衡，b項(xiàng)正

確；該反應(yīng)體系全為氣體，氣體質(zhì)量保持不變，而反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相

等，因此氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為變量，當(dāng)平均相對(duì)分子質(zhì)量不變時(shí)可以說

明反應(yīng)達(dá)到平衡，c項(xiàng)正確；該反應(yīng)體系全為氣體，氣體質(zhì)量保持不變，容器容

積也保持不變，故氣體密度為一定值，氣體密度不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡，d

項(xiàng)錯(cuò)誤。正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，保持體積不變升高溫度，平衡正向移動(dòng)，NO2的

濃度增大，故混合氣體顏色變深。(2)長此尤;在息?啜翌,與

p總?冗(N2O4)X(N2O4)

化學(xué)平衡常數(shù)K一樣，影響Kp的因素為溫度。(3)Kp=:(黑:;,達(dá)到平衡

,/、->/、/(NO2)k正「k正

時(shí)，v正=0逆，即k正?p(N2O4)=k逆?p(NO2),,zc、=5-，故Kp=j—o

廠“p(N2O4)k逆k逆

設(shè)起始時(shí)N2O4為amol,當(dāng)N2O4分解10%時(shí)，N2O4為0.9〃mol,NO2為0.2〃

09〃9

mol,則犬(N2O4)—?no=77°故0正=人正?〃(N2O4)=4.8X104s1X100

n0.n9。十0.2。111

9,

kPaX—=3.9X106kPa-s-1o(4)設(shè)充入的N2O4的量為nmol,維持總壓強(qiáng)po

恒定，達(dá)到平衡時(shí)，N2O4的分解百分率為明則N2O4為〃(l—a)mol,NO2為

/[p乂X__]2

°n(1+a)4a2

Inamol,Kp=------〃(〔_.)~=poX維持總壓強(qiáng)2Po恒

(1+。)?(1-a)°

P°Xw(1+a)

定，達(dá)到平衡時(shí)，設(shè)N2O4的分解百分率為B，則N2O4為n（1—4）mol,NO2

Y2皿/

“[N2poXn(1+尸)】

為2呻mol,Kp=([G)-2/7oX根據(jù)Kp不變,

（1+尸）?（1一夕）°

2P°X〃(1十夕)

4a244/

知PoX（］+a）.（］_＜）=2poX（］+夕）.（1—夕），解得“=72—a2。

答案（1）be變深正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，其他條件不變，溫度升高平衡正向

移動(dòng)，c（NO2）增加，混合氣體顏色加深

p總f(NO2)

(2)（其他合理答案亦可）溫度

X(N2O4)

（3）3.9X106

⑷廬

13.甲醇是重要的有機(jī)化工原料，目前世界甲醇年產(chǎn)量超過2.1X107噸，在能

源緊張的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是：

（i）CO（g）+2H2（g）、'CH30H（g）AW=-90.1kJ-mol-1

另外：

-1

(ii)2C0(g)+02(g)=2CO2(g)AH=-566.0kJ-mol

-1

(iii)2H2(g)+O2(g)==2H2O(1)A/7=-572.0kJ-mol

若混合氣體中有二氧化碳存在時(shí)，還發(fā)生下列反應(yīng)：

(iv)CO2(g)+H2(g)，、CO(g)+H2O(g)AH=+41.1kJmol

-1

回答下列問題：

(1)甲醇的燃燒熱為kJ.morL

(2)在堿性條件下利用一氯甲烷(CH3C1)水解也可制備少量的甲醇，該反應(yīng)

的化學(xué)方程式為o

(3)若反應(yīng)在密閉恒容絕熱容器中進(jìn)行，反應(yīng)(iv)對(duì)合成甲醇反應(yīng)中CO的

轉(zhuǎn)化率的影響是o

a.增大b.減小

c.無影響d.無法判斷

(4)在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(i),各物質(zhì)的濃度如下表：

濃度/mol?L-1

c(CO)c(H2)c(CH3OH)

時(shí)間/min

00.81.60

20.6X0.2

40.30.60.5

60.30.60.5

①尤=O

②前2min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為忒H2)=。該溫度下，

反應(yīng)(i)的平衡常數(shù)K=0

③反應(yīng)進(jìn)行到第2min時(shí)，改變了反應(yīng)條件，改變的這個(gè)條件可能是

(填序號(hào))。

a.使用催化劑b.降低溫度c.增加H2的濃度

(5)下圖是溫度、壓強(qiáng)與反應(yīng)(i)中CO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:

L0

%

/S8

%

3

x6

().

而

0O.4

3O.

-9

10020030()4005()0

溫度/七

①由圖像可知，較低溫度時(shí)，CO轉(zhuǎn)化率對(duì)