第二单元 化学反应的方向与限度
1.(2018浙江11月选考,14,2分)已知X(g)+Y(g)
2W(g)+M(g) ΔH=a kJ·mol-1(a>0)。
一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g)与1 mol Y(g),下列说法正确的是( )
A.充分反应后,放出热量为a kJ
B.当反应达到平衡状态时,X与W的物质的量浓度之比一定为1∶2 C.当X的物质的量分数不再改变,表明该反应已达平衡 D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小 答案 C A项,由题意知a>0,反应吸热,由于X(g)+Y(g)
2W(g)+M(g)属于可逆反应,1
mol X(g)与1 mol Y(g)充分反应后不可能完全转化为W(g)和M(g),吸收热量小于a kJ,故A错误;B项,当反应达到平衡状态时,正反应速率和逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变,但X与W的物质的量浓度之比不一定为1∶2,故B错误;C项,当X的物质的量分数不再改变,说明正反应速率和逆反应速率相等,表明该反应已达平衡,故C正确;D项,若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率也应该增大,故D错误。 2.一定温度下,在2 L的密闭容器中发生反应:xA(g)+B(g)
2C(g) ΔH<0,A、C的物质的
量随时间变化的关系如图所示。下列有关说法正确的是 ( )
A.x=1
B.反应进行到1 min时,反应体系达到化学平衡状态 C.2 min后,A的正反应速率一定等于C的逆反应速率 D.2 min后,容器中A与B的物质的量之比一定为2∶1
答案 C 由题图知,x∶2=(0.3 mol-0.1 mol)∶0.2 mol,故x=2,A错误;反应进行到2 min时,A、C的物质的量不再发生变化,反应达到化学平衡,B错误;2 min后反应处于平衡状态,因x=2,v(A)正=v(C)正=v(C)逆,C正确;若起始时A与B的物质的量之比不是2∶1,则平衡时A与B的物质的量之比不是2∶1,D错误。
3.已知反应2NO2(红棕色) N2O4(无色) ΔH<0。将一定量的NO2充入注射器中后封口,下
图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法中正确的是( )
A.b点的操作是拉伸注射器 B.d点:v正 C.c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小 D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度关系:T(b)>T(c) 答案 B b点后透光率突然降低,说明颜色变深,b点的操作应该是压缩注射器,A项错误;d 点后透光率降低,说明颜色变深,平衡逆向移动,v正 4NO2(g)+O2(g) ΔH=+Q kJ· mol-1(Q>0),某温度下,向2 L的密闭容器 中通入N2O5,部分实验数据见下表: 时间/s n(N2O5)/mol 0 10.0 500 7.0 下列说法正确的是( ) A.在500 s内,N2O5分解速率为6×10 mol· L·s B.在1 000 s时,反应恰好达到平衡 C.在1 000 s内,反应吸收的热量为2.5Q kJ D.在1 500 s时,N2O5的正反应速率等于NO2的逆反应速率 答案 C 由题给数据知,在500 s内,N2O5分解速率v(N2O5)= . - . -3 -1 -1 1 000 5.0 1 500 5.0 =3×10-3 mol· L-1·s-1,A错误;在1 000 s后,N2O5的物质的量保持不变,说明1 000 s时反应已经处 于平衡状态,但不知何时反应恰好达到平衡,B错误;由热化学方程式知,在1 000 s内,反应吸收的热量为(10.0 mol-5.0 mol)× kJ· mol-1=2.5Q kJ,C正确;在1 500 s时,反应处于平衡状态,v(NO2)逆=2v(N2O5)正,D错误。 5.在恒容密闭容器中,可以作为2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)达到平衡状态标志的是( ) ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2 ②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO ③混合气体的颜色不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变 ⑥混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定 ⑦混合气体的总压强保持恒定 A.①③⑤⑦ B.②④⑤ C.①③④ D.①②③④⑤ 答案 A ①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2,证明正、逆反应速率相等,反应达到平衡,正确;②O2和NO均为正反应产物,②中所述不能证明反应达到平衡,错误;③混合气体的颜色不再改变,证明NO2的浓度不随时间的变化而变化,证明反应达到了平衡,正确;④化学反应前后质量守恒,容器容积不变,混合气体的密度始终不变,错误;⑤化学反应前后物质的量变化,质量守恒,所以混合气体的平均相对分子质量不再变化即可证明反应达到了平衡状态,正确;⑥NO和O2均为正反应产物,二者物质的量之比保持恒定,不能作为反应达到平衡的依据,错误;⑦混合气体的总压强不再改变,证明生成物和反应物的物质的量不再变化,反应达到平衡,正确。 6.一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g)到平衡状态的是( ) A.单位时间内有a mol A生成,同时生成3a mol B B.混合气体的总压强不再变化 C.用A、B、C的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2 D.混合气体的密度不再变化 答案 B 生成A和生成B都是说的逆反应,不能说明反应达到平衡,故A错误;因为反应前后气体总体积改变,当总压强不变时,说明反应达到平衡状态,故B正确;C选项中没有说明 2C(g)在定容密闭容器中进行,下列能说明该反应达 反应速率表示的方向,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;因为总质量不变,容器的体积不变,所以密度始终不变,故D错误。 7.对可逆反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),下列判断正确的是( ) A.若单位时间内生成x mol SO3的同时,消耗x mol SO2,则反应达到平衡状态 B.达到化学平衡时,2v正(O2)=v逆(SO3) C.平衡时,SO2的浓度必定等于O2浓度的2倍 D.达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 答案 B 本题考查到达化学平衡状态的标志。A项从物质的生成和消耗的角度分析,应该是单位时间内生成x mol SO3的同时,生成x mol SO2,则反应达到平衡状态。B项从反应速率的角度分析,不同种物质表示的平均反应速率和化学计量数成正比关系,2v正(O2)=v逆(SO3),说明v逆(SO3)=v正(SO3),所以达到平衡。C项说法不一定,平衡时物质的浓度和起始加入的量有关。D项增大容器体积,即容器内压强减小,正、逆反应速率都减小,只是减小的程度不一样。 8.某温度下,在一固定容积的容器中进行反应:3A(g)+B(g)能说明反应已达到平衡状态的是( ) A.压强不再随时间而改变时 B.气体的总质量不再改变时 C.混合气体中各组成成分的含量不再改变时 D.单位时间内每消耗1 mol B,同时有2 mol C生成时 答案 C 判断一反应是否达到平衡状态,从宏观上看各种成分的量是否发生改变,从微观上看正、逆反应速率是否相等。因为此反应中各成分均为气体且反应前后气体的总体积相等,所以无论是否达到平衡,压强和质量都不发生改变,故A、B两项不正确;混合气体中各组成成分的含量不再改变时表明正反应速率与逆反应速率相等,说明反应已达到平衡状态,,故C正确;消耗1 mol B同时有2 mol C生成均为正反应方向,D项不能证明正反应速率与逆反应速率相等,故D不正确。 9.一定条件下,在密闭容器里进行反应:S2Cl2(l)+Cl2(g)下列说法不正确的是( ) ．．． A.达到平衡时单位时间内生成n mol Cl2的同时生成2n mol SCl2 B.1 mol Cl2与足量S2Cl2充分反应放出的热量为61.16 kJ 2SCl2(l) ΔH=-61.16 kJ·mol-1。2C(g)+2D(g),下列情况一定
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