课练22 化学反应的方向与限度
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[练基础]
1．下列有关化学反应的描述正确的是( ) A．常温下能自发进行的反应，其ΔH＜0 B．一定条件下能自发进行的反应，其ΔS＞0
C．自发反应一定能自动进行，而非自发反应一定不能发生 D．ΔH＞0和ΔS＜0的反应，在任何温度下都不能自发进行 2．下列判断不正确的是( )
A．4Fe(OH)2(s)＋O2(g)＋2H2O(l)===4Fe(OH)3(s)能自发进行，则它是焓增反应 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是焓减反应，它在较低温度下能自发进行 C．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
D．Br2(l)＋H2(g)===2HBr(g)是焓减、熵增反应，该反应能自发进行 3．反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，若在恒温恒容的密闭容器中发生，下列选项表明反应一定达到平衡状态的是( )
A．容器内的温度不再变化 B．容器内的压强不再变化
C．相同时间内，断开H—H键的数目和断开N—H键的数目相等 D．容器内气体的浓度c(N2):c(H2):c(NH3)＝1:3:2
4．汽车排气管上安装的催化转换器使NO与CO反应生成可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)，在298 K、100 kPa下，ΔH＝－113
－1－1－1
kJ·mol，ΔS＝－145 J·mol·K，下列说法错误的是( )
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．该反应常温下不能自发进行，因此需要高温和催化剂条件
C．该反应常温下能自发进行，高温和催化剂条件只是加快反应速率 D．汽车尾气中的这两种气体会与血红蛋白结合而使人中毒 5．在恒容密闭容器中进行如下反应X(g)＋Y(g)2Z(g)＋W(？)。下列情况能表明该可逆反应一定达到平衡状态的是( )
A．混合气体平均相对分子质量不变 B．混合气体密度不变 C．混合气体压强不变
D．Z的消耗速率等于X的生成速率的2倍
6．在一定条件下，对于反应mA(g)＋nB(g)压强的关系如图所示，下列判断正确的是( )
A．ΔH＜0，ΔS＞0 B．ΔH＞0、ΔS＜0 C．ΔH＞0、ΔS＞0 D．ΔH＜0、ΔS＜0
7．(多选)甲醇(CH3OH)是绿色能源。工业上合成原理：2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)。一定温度下，在1 L恒容密闭容器中充入H2和一定量的CO，CH3OH的体积分数与反应物投料比的关系如图所示。
cC(g)＋dD(g)，C的百分含量(C%)与温度、
下列说法正确的是( )
A．当混合气体的密度保持不变时反应达到平衡 B．图像四个点中，d点处CH3OH的物质的量最大 C．图像四个点中，只有c点表示达到平衡状态 D．图像中c点到d点，平衡向正反应方向移动 8．用O2将HCl转化为Cl2的反应为4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＜0。在恒温恒容条件下测得反应过程中c(Cl2)的实验数据如下表。下列说法错误的是( )
t/min 0 2 4 6 －3－1c(Cl2)/(10 mol·L) 0 1.8 3.7 5.4 －1－1A.2～6 min用Cl2表示的化学反应速率为0.9 mol·L·min B．当容器内气体的平均摩尔质量不变时，可说明反应达到化学平衡状态 C．化学平衡常数：K(200 ℃)＞K(400 ℃) D．增大压强，可提高HCl的平衡转化率 [练高考] 1．[2012·山东卷(节选)](多选)一定温度下，现将1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是( )
2．[2015·天津，3]下列说法不正确的是( )
A．Na与H2O的反应是熵增的放热反应，该反应能自发进行
B．饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀，但原理不同
C．FeCl3和MnO2均可加快H2O2分解，同等条件下二者对H2O2分解速率的改变相同
＋－
D．Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡：Mg(OH)2(s)Mg2(aq)＋2OH(aq)，该固体可溶于NH4Cl溶液
3．[2017·天津高考]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＝2×105。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)
4．[2015·江苏](多选)在体积均为1.0 L的两恒容密闭容器中加入足量的相同的碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如下图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是( )
A．反应CO2(g)＋C(s)===2CO(g)的ΔS＞0、ΔH＜0 B．体系的总压强p总：p总(状态Ⅱ)＞2p总(状态Ⅰ) C．体系中c(CO)：c(CO，状态Ⅱ)＜2c(CO，状态Ⅲ) D．逆反应速率v逆：v逆(状态Ⅰ)＞v逆(状态Ⅲ) [练模拟]
1．[2019·武汉联考]下列说法正确的是( )
A．由C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH＞0，可知金刚石比石墨稳定 B．自发反应就是能较快进行的反应
C．电离平衡时，由于分子和离子的浓度不断发生变化，所以说电离平衡是动态平衡 D．对于某可逆反应，反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
2．[2019·湖南长郡中学调研]已知；2H2S(g)＋O2(g)S2(s)＋2H2O(g) ΔH＝－Q kJ·mol－1
(Q＞0)。T ℃时，在容积为2 L的密闭容器中，起始加入2 mol H2S(g)和1 mol O2(g)，达到平衡时生成0.6 mol S2。下列说法能说明反应达到平衡状态的是( )
A．硫化氢的浓度是氧气浓度的2倍 B．容器中混合气体的压强不变 C．反应放出的热量为0.3Q kJ
D．消耗2 mol H2S(g)的同时生成2 mol H2O(g)
3．[2019·陕西咸阳一检]下列关于化学反应方向及其判断的说法错误的是( ) A．1 mol H2O在不同状态时的熵值：S[H2O(s)]＜S[H2O(g)] B．放热反应都可以自发进行，而吸热反应不能自发进行
C．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g) ΔH＞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ΔH＞0
4．[2019·唐山质检]已知碳酸钡分解反应：(Ⅰ)BaCO3(s)===BaO(s)＋CO2(g) ΔH1仅在高温下能自发进行；高锰酸钾分解：(Ⅱ)2KMnO4(s)===K2MnO4(s)＋MnO2(s)＋O2(g) ΔH2在任何温度下都能自发进行。下列焓变判断正确的是( )
A．ΔH1＜0，ΔH2＜0 B．ΔH1＞0，ΔH2＜0 C．ΔH1＜0，ΔH2＞0 D．ΔH1＞0，ΔH2＞0 5．[2019·河南郑州外国语学校联考]在1 L恒温恒容的密闭容器中投入一定量N2O5，发生反应：
1－
反应1：N2O5(g)===N2O4(g)＋O2(g) ΔH＝＋28.4 kJ·mol1；
2
－
反应2：N2O4(g)2NO2(g) ΔH＝－56.9 kJ·mol1。
现有下列情况：①混合气体的密度保持不变；②气体压强保持不变；③气体的平均摩尔
c?NO2?
质量保持不变；④保持不变；⑤O2的物质的量保持不变；⑥v正(N2O4)v逆(NO2)＝12。
c?N2O4?
能表明反应2一定达到平衡状态的是( )
A．①②③⑤ B．②③④⑥ C．①③⑤⑥ D．②③④⑤
6．(多选)在容积为2 L的恒容密闭容器中，充入一定量的HX(g)，发生反应：2HX(g)H2(g)＋X2(g) ΔH>0，反应物的物质的量n(mol)随时间t(s)变化的数据如下：
物质的量/mol时间/s 0 20 40 60 80 100 实验1(500 ℃) 1.0 0.80 0.65 0.55 0.50 0.50 实验2(500 ℃) a 0.70 0.52 0.50 0.50 0.50 实验3(600 ℃) 1.0 0.50 0.30 0.20 0.20 0.20 根据表中数据判断，下列说法不正确的是( ) －－－
A．实验1中，反映在前40 s内，v(HX)＝4.375×103 mol·L1·s1 B．表中a＝1.0，实验2可能使用了催化剂 C．600 ℃时，该反应的平衡常数K＝8.0
D．实验2若保持温度不变，增大压强，HX的转化率增大
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一、选择题：本题共7小题，每小题2分，共14分。每小题只有一个选项符合题意。
1．[2019·山东胶州二中期中]下列关于自发反应的说法中错误的是( ) A．非自发反应在一定条件下可以实现
B．能够设计成原电池的反应是自发进行的氧化还原反应
C．电解质在水溶液中的电离是一个自发过程，该过程为熵增过程
D．2NO2(g)＋4CO(g)===N2(g)＋4CO2(g) ΔH＜0，则该反应高温下利于自发进行 2．在恒温恒容密闭容器中发生反应：X(s)＋2Y(g)M(g)＋G(g) ΔH。下列情况表明反应达到平衡状态的是( )
A．容器内气体压强不再改变 B．容器内气体密度不再改变 C．反应热ΔH不再改变 D．X的浓度不再改变
3．在一个密闭容器中进行如下反应：2X2(g)＋Y2(g)2Z(g)，反应过程中某一时刻X2、
－1－1－1
Y2、Z的浓度分别为0.2 mol·L、0.1 mol·L、0.2 mol·L。当反应达到平衡时，下列数据可能合理的是( )
－
A．Z的浓度为0.4 mol·L1
－
B．X2、Z的浓度均为0.15 mol·L1
－
C．X2的浓度为0.4 mol·L1
－
D．X2与Z的浓度之和为0.4 mol·L1
4．在恒容密闭容器中充入2 mol SO2和2 mol NO2发生反应：SO2(g)＋NO2(g)NO(g)
－1
＋SO3(g) ΔH＝－Q kJ·mol(Q＞0)，达到平衡状态时，下列说法不正确的是( )
A．气体密度保持不变 B．气体总压强始终不变 C．SO2和SO3共2 mol D．放出Q kJ热量 5．[2019·河南信阳一高期末]随着汽车使用量增大，尾气污染已经受到人们的普遍关注。
－
研究表明，常温常压下：2CO(g)＋2NO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.8 kJ·mol1，ΔS＝
－－
－197.5 J·mol1·K1。下列说法与事实不相符合的是( )
A．常温下，ΔH－TΔS＞0，此反应不能自发进行
B．常温下，ΔH－TΔS＜0，但CO和NO通常难以转化为N2和CO2 C．汽车尾气中含有较多的CO和NO，是因为该反应的活化能较高
D．要有效降低汽车尾气中的CO和NO含量，应该寻找高效廉价的催化剂 6.
[2019·四川乐山调研]在T ℃时，将一定量A加入到体积为2 L的某密闭容器中，发生反
－
应2A(g)B(g)＋C(g) ΔH＝－a kJ·mol1(a＞0)。反应在第15 min时达到平衡，反应过程c?B?－中与时间t有如图所示关系，若测得第15 min时，c(B)＝0.8 mol·L1，下列结论正确的是c?A?
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