1、考点规范练 21 化学平衡的移动 化学反应进行的方向(时间:45 分钟 满分:100 分)一、选择题(本题共 10小题,每小题 5分,共 50分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.下列过程属于熵增加的是( )A.一定条件下,水由气态变成液态B.工业上合成氨C.将散落的火柴放入火柴盒D.固态碘升华2.下列说法正确的是( )A.食物在常温下腐败是自发进行的B.凡是放热反应都是自发的C.自发反应都是熵增大的反应D.电解池的反应属于自发反应3.某温度下,在容积为 2 L的密闭容器中,加入 1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应:X(g)+mY(g) 3Z(g)平衡时,X、Y、Z 的体积
2、分数分别为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 1 mol Z(g),再次达到平衡后,X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与 Y的平衡转化率之比为 11D.第二次平衡时,Z 的浓度为 0.4 molL-14.在不同温度下,向容积为 V L的密闭容器中加入 0.5 mol NO和 0.5 mol活性炭,发生反应:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g) HT2B.T2 时,若反应达平衡后再缩小容器的体积, c(N2) c(NO)增大C.T1 时,若开始时反应物的用量均减少一半,平衡后 NO的转化率增大D.T1 时,该反应的
3、平衡常数 K=9165.一定温度下,某恒温密闭容器中存在如下平衡:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H0的反应在温度低时不能自发进行B.NH4HCO3(s) NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) H=+185.57 kJmol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向7.可逆反应 X(g)+Y(g) 2Z(g) Hp+qD.达到平衡后,增加 A的量有利于化学平衡向正反应方向移动9.(2017福建四地六校模拟)已知反
4、应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) Hv(N)B.平衡常数: KM”或“0的反应, H-T S0、 S0,反应能自发进行说明 H-T ST2,温度越高,平衡时 C的百分含量越小,故此反应的正反应为放热反应,B 项正确;对于气体反应,当其他条件一定时,压强越高,反应速率越大,达到平衡所用的时间越短。由图 2可知 p2p1,压强越大,平衡时 C的百分含量越小,说明正反应为气体物质的量增大的反应,即 nT1;2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) HKN,故 B项错误;催化剂只影响反应速率,不影响平衡移动和转化率,故 C项错误;设开始投料 n(H2)=3 mol,则 n(CO2)=1
5、 mol,在 M点平衡时二氧化碳的转化率为 50%,所以有6H 2(g)+2CO2(g) CH2 CH2(g)+4H2O(g)3 1 0 0(起始)1.5 0.5 0.25 1(转化)1.5 0.5 0.25 1(平衡)所以 CO2的体积分数为 100%=15.4%,故 D项正确。0.51.5+0.5+0.25+111.答案 (1)AD(2)该反应是一个熵增的反应(或 S0)2CH 3OH+O2 2HCHO+2H2O 0.5解析 (1)浓度相等不能说明其浓度不再变化,B 错误;气体总质量一定、容器容积一定,密度始终不变,C 错误。(2)该反应是一个熵增的反应,若是放热反应,则一定能自发进行,若
6、是吸热反应,则一定条件下能自发进行。 n(O2) n(CH3OH)=0.25时,主要生成甲醛。制备 H2时要求 H2的选择性要好,由图可知在 n(O2) n(CH3OH)=0.5时,H 2的选择性接近 100%。12.答案 (1) (2)CD(3)(2)(2)3(2)(3)表中数据表明此时反应未达到平衡,不同的催化剂对反应的催化能力不同,因而在该时刻下对甲醇选择性有影响(4)阴 CO 2+6H+6e- CH3OH+H2O解析 (1)根据热化学方程式可写出平衡常数表达式 K= 。(3)(2)(2)3(2)(2)根据反应,提高 CO2的转化率,需使平衡正向移动,催化剂只能改变反应速率,对化学平衡无
7、影响,A、B 项都错误;该反应为放热反应,降低反应温度,平衡正向移动,C 项正确;该反应的正反应为气体体积减小的反应,反应物浓度等比例增 大时,相当于增大压强,平衡正向移动,D 项正确;增大CO2和 H2的初始投料比时,相当于增大了 CO2的用量,CO 2的转化率降低,E 项错误。(3)该反应未达平衡时,催化剂如果对反应的催化能力强,则产生的甲醇多,产生的 CO少,即对甲醇的选择性高。(4)CO2得电子后生成 CH3OH,故生成甲醇的电极为阴极,在酸性条件下,电极反应式为 CO2+6H+6e-CH3OH+H2O。13.答案 (1)吸热 0.2 0.002 5 molL -1s-1(2)B (3
8、)N 2+6H+6e- 2NH3解析 (1)升高温度,其平衡常数增大,说明升温时平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应。设平衡时 NO的物质的量为 x mol,根据“三段式”法计算如下:N 2(g) + O 2(g) 2NO(g)起始/mol 0.3 0.3 0转化/mol 0.5x 0.5x x平衡/mol 0.3-0.5x 0.3-0.5x x2 260 时,平衡常数 K为 1,则 =1,解得 x=0.2,v(N2)= =0.002 5 molL-(2)2(0.3-0.52 )2 0.12 20 1s-1。(2)工业固氮为放热、气体体积减小的反应,在温度相同的条件下,增大压强,平衡正向移动,N 2的转化率增大;在压强相同的条件下,升高温度,平衡逆向移动,N 2的转化率减小,即 T1T2。(3)根据电解装置图和电解原理分析,阴极发生还原反应,氮气在阴极上放电,与氢离子结合生成氨气,阴极的电极反应式为 N2+6e-+6H+ 2NH3。
