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容器体积增大,浓度减小,正逆反应速率均减小,故D正确。
4.【湖南永州2018高三上第一次模拟】在密闭容器中发生2CO(g)+SO2(g)
2CO2(g)+S(s)△H=-akJ·
mol-1(a>
0)的反应,下列叙述正确的是()
A.若反应开始时投入2molCO,则达平衡时,放出热量为akJ
B.达到化学平衡后加入C18O,达新平衡前SO2中不含有18O
C.增大压强或升高温度都可以加快化学反应速率并能提高SO2的转化率
D.达到化学平衡后,其它条件不变,容器体积缩小为原来的一半,CO的浓度增大
【答案】D
5.【上海鲁迅中学2019届高三上第一次测试】可逆反应达到平衡时,下列物理量发生变化,平衡一定发生移动的是()
A.反应物的浓度B.反应物的转化率C.正、逆反应速率D.体系的压强
【答案】B
【解析】A.对于反应前后气体体积相等的反应,若浓度变化,平衡不发生移动,因此不能作为判断平衡移动的标志,选项A错误;
B.若物质的转化率变化,则化学平衡一定发生了移动,选项B正确;
C.当正、逆反应速率发生变化但变化程度相同时,平衡不发生移动,因此不能作为判断平衡移动的标志,选项C错误;
D.对于反应前后气体体积相等的反应,压强变化平衡不发生移动,因此不能作为判断平衡移动的标志,选项D错误。
答案选B。
6.【内蒙古杭锦后旗奋斗中学2018届高三上第三次月考】用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。
工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)=Si3N4(s)+12HCl(g)△H<
0,一定条件下,在密闭恒容的容器中,能发生上述反应达到化学平衡状态的是()
A.3v(正)(N2)=v(正)(H2)B.v(正)(HCl)=4v(正)(SiCl4)
C.混合气体密度保持不变D.c(N2):
c(H2):
c(HCl)=1:
3:
6
【解析】A.3v(正)(N2)=v(正)(H2)均表示正反应速率,反应自始至终都成立,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.v(正)(HCl)=4v(正)(SiCl4)都表示正反应速率,反应自始至终都成立,不能说明达到平衡状态,故B错误;
C.该反应属于气体的质量发生变化的反应,混合气体密度保持不变说明混合气体的总质量不变,说明正逆反应速率相等,可以说明到达平衡状态,故C正确;
D.平衡时浓度关系与起始浓度和转化率有关,与平衡状态无关,不能说明到达平衡状态,故D错误;
故选C。
7.【2018年9月26日《每日一题》-化学反应方向的判断】已知在100kPa、298.15K时石灰石分解反应:
CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH=+178.3kJ·
mol-1ΔS=160.4J·
mol-1·
K-1,则:
(1)该反应________(填“能”或“不能”)自发进行;
(2)据本题反应数据分析,温度________(填“能”或“否”)成为反应方向的决定因素;
(3)若温度能决定反应方向,则该反应自发进行的最低温度为________。
【答案】不能能1111.6K
8.【2018年9月24日《每日一题》-化学平衡状态的判断】苯乙烯是现代石油化工产品中最重要的单体之一。
在工业上,苯乙烯可由乙苯和CO2催化脱氢制得:
(g)+CO2(g)
(g)+CO(g)+H2O(g)ΔH>0
在温度为T1时,此反应的平衡常数K=0.5。
在2L密闭容器中加入乙苯(g)与CO2,反应到某时刻测得混合物中各组分的物质的量均为1.0mol,请回答下列问题:
(1)该时刻的化学反应________(填“已达到”或“未达到”)平衡状态。
(2)下列能说明乙苯与CO2在该条件下反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
a.v正(CO2)=v逆(CO2)
b.c(CO2)=c(CO)
c.混合气体的密度不变
d.CO2的体积分数保持不变
(3)若将反应改为恒压绝热条件下进行,达到平衡状态时,则乙苯的物质的量浓度________(填字母)。
a.大于0.5mol/Lb.小于0.5mol/L
c.等于0.5mol/Ld.无法确定
【答案】已达到add
(3)该反应为正向吸热、气体体积增大的反应,若维持恒压绝热,则相当于在原平衡基础降温同时增加容器容积,降低温度,平衡逆向移动,增加容器容积,相当于减小压强,平衡正向移动,二者对乙苯的浓度影响不能判定,故答案为:
d。
1.【云南玉溪元江一中2019届高三第一次月考】下列说法正确的是()
A.能自发进行的反应一定能迅速发生
B.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
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为判断反应能否自发进行的判据
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
2.【宁夏育才中学2018届上学期期中】下列反应中,一定不能自发进行的是()
A.2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g)ΔH=-78.03kJ/molΔS=1110J/(mol·
K)
B.CO(g)===C(石墨,s)+1/2O2(g)ΔH=+110.5kJ/molΔS=-89.36J/(mol·
C.4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s)ΔH=-444.3kJ/molΔS=-280.1J/(mol·
D.NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l)ΔH=+37.301kJ/molΔS=184.05J/(mol·
【解析】A.ΔH<
0,ΔS>
0,△H–T△S<0,故A一定能自发进行;
B.ΔH>
0,ΔS<
0,△H–T△S>
0,故B一定不能自发进行;
C.ΔH<
0,故C低温时,△H–T△S<
0,能自发进行,高温时,△H–T△S>
0,不能自发进行;
D.ΔH>
0,故D低温时,△H–T△S>
0,不能自发进行,高温时,△H–T△S<
0,能自发进行。
故选B。
3.【浙江省温州市2018届高三9月选考适应性测试】—定温度下,0.1molN2(g)与0.3molH2(g)在密闭容器中发生反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H=-akJ·
下列说法正确的是()
A.达到化学平衡状态时,反应放出0.lakJ热量
B.达到化学平衡状态时,v正(NH3):
v逆(N2)=2:
1
C.n(N2):
n(H2):
n(NH3)=l:
3:
2时,说明该反应达到平衡
D.缩小容器体积,用氮气表示的反应速率:
v正(N2)增大,v逆(N2)减小
4.【2018年9月24日《每日一题》-化学平衡状态的判断】一定条件下,在密闭恒容容器中,能表示反应X(g)+2Y(g)
2Z(g)一定达到化学平衡状态的是()
①X、Y、Z的物质的量之比为:
1∶2∶2②X、Y、Z的浓度不再发生变化
③容器中的压强不再发生变化④单位时间内生成nmolZ,同时生成2nmolY
⑤X、Y、Z的浓度相等时⑥正反应和逆反应的速率均相等且都为零
⑦密闭容器内气体的密度不再变化⑧密闭容器内气体的平均相对分子质量不再变化
A.①②⑤⑥B.①④⑦⑧C.②③⑧D.③④⑦
【解析】①平衡时各物质的物质的量与反应初始物质的量及转化率有关,和化学平衡状态无关,故①错误;
②反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,所以X、Y、Z的浓度不再变化时,该反应达到平衡状态,故②正确;
③该反应是反应前后气体体积有变化的反应,所以容器中的压强不再发生变化,能证明达到了平衡状态,故③正确;
④单位时间内生成nmolZ,反应是向右进行的,同时生成2nmolY,则反应向左进行,但是正逆反应速率是不相等的,故④错误;
⑤X、Y、Z的浓度相等,表示物质的量相等,与反应初始物质的量及转化率有关,和化学平衡状态无关,故⑤错误;
⑥化学平衡状态时,正反应和逆反应的速率相等,且都不为零,故⑥错误;
⑦该容器的容积不变,气体的质量不变,所以容器内气体的密度始终不变,当容器中气体的密度不再发生变化时,不能证明达到化学平衡状态,故⑦错误;
⑧容器中的气体平均相对分子质量M=
,反应前后混合气体的质量始终不变,该反应是一个反应前后物质的量变化的反应,所以当M不再发生变化时,表明已经平衡,故⑧正确;
5.【浙江省名校协作体2018届高三上学期考试】一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是()
A.c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2
B.N2、H2和NH3的物质的量分数不再改变
C.N2与H2的物质的量之和是NH3的物质的量2倍
D.单位时间里每增加1molN2,同时增加3molH2
为B。
6.【辽宁省六校协作体2018届高三期初联考】在特制的密闭真空容器中加入一定量纯净的氨基甲酸铵固体(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:
NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g)ΔH>
0。
下列说法中正确的是()
A.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变则该反应达到平衡状态
B.该反应在任何条件下都能自发进行
C.再加入一定量氨基甲酸铵,可加快反应速率
D.保持温度不变,压缩体积,达到新的平衡时,NH3的浓度不变
【解析】A.反应NH2COONH4(s)
2NH3(g)+CO2(g),生成的气体的物质的量之比始终是2:
1,所以气体的平均相对分子质量始终不变,故不能作为平衡状态的判断依据,故A错误;
B.此反应的△s>0,△H>0,根据△G=△H-T△s,只有在高温下△G<0,此时反应才能自发进行,故B错误;
C.固体物质的多少对化学反应速率没有影响,故C错误;
D.恒温下压缩体积,平衡逆向移动,当氨气的浓度不变时达到新的平衡状态,故D正确;
故选D。
7.【2018年9月30日《每日一题》】已知,一个可逆反应,若正反应为自发过程,则其逆反应为非自发过程,反之,亦然。
(1)已知2CO(g)
CO2(g)+C(s),T=980K时ΔH-TΔS=0。
当体系温度低于980K时,估计ΔH-TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);
当体系温度高于980K时,估计ΔH-TΔS____0。
(2)电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)+4HF(g)===SiF4(g)+2H2O(g)ΔH(298.15K)=-94.0kJ·
mol-1ΔS(298.15K)=-75.8J·
K-1,设ΔH和ΔS不随温度而变化,则此反应自发进行的温度是___________________。
【答案】小于大于小于1197K
8.【贵州安顺2018届高三监测(三)】氮氧化合物是目前造成大气污染的主要气体,而汽车尾气中就含有NO等多种污染气体。
汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致。
请结合所学知识回答下列问题:
(1)已知:
N2(g)+2O2(g)
2NO2(g)△H1=+67.8kJ/mol
2NO2(g)
O2(g)+2NO(g)△H2=+116.2kJ/mol
则N2(g)+O2(g)
2NO(g)△H=_________kJ/mol;
汽车启动后,气缸温度越高,单位时间内NO的排放量越大,分析其原因为_____________
(2)若反应N2(g)+O2(g)
2NO(g)是在恒容条件下进行,下列能说明该反应已达到平衡状态的是________
a.2υ正(N2)=υ逆(NO)b.混合气体密度不变
c.生成1molO2的同时生成2molNOd.混合气体平均相对分子质量不变
(3)汽车尾气净化反应:
2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2(g)△H=-746.5kJ/mol,若将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积恒定为1L的密闭容器中,在不同条件下,反应过程中部分物质的浓度变化状况如图所示:
①该反应能自发进行的条件为_____(填“高温”、“低温”或“任意温度”);
②在6~9min内,以CO表示的平均反应速率υ(CO)=________mol·
L-l·
min-1;
③第12min时改变的反应条件为_________(填“升高温度”或“降低温度”);
④反应在第24min时的平衡常数K=____________(只列出计算式,无需计算结果),若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.060mol,平衡将_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”)。
【答案】+184.0温度升高,反应速率加快;
且温度升高有利于平衡正向移动ac低温0.0067
升高温度
逆向
(2)a项,2υ正(N2)=υ逆(NO)表示正、逆反应速率相等,能说明反应已达到平衡状态;
b项,根据质量守恒定律,混合气体的总质量始终不变,在恒容容器中,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度不变不能说明反应已达到平衡状态;
c项,生成1molO2一定消耗2molNO,生成1molO2的同时生成2molNO,说明各物质的浓度保持不变,能说明反应已达到平衡状态;
d项,根据质量守恒定律,混合气体的总质量始终不变,该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡过程中气体分子总物质的量始终不变,混合气体平均相对分子质量始终不变,混合气体平均相对分子质量不变不能说明反应已达到平衡状态;
能说明反应已达到平衡状态的是ac,答案选ac。
④根据图像,结合三段式
N2(g)+2CO2(g)
c(起始)(mol/L)0.20.100
c(转化)(mol/L)0.020.020.010.02
c(24min)(mol/L)0.180.080.010.02
24min时反应达到平衡状态,反应的平衡常数K=
=
=0.01929。
若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.060mol,此时NO、CO、N2、CO2物质的量浓度依次为0.18mol/L、0.14mol/L、0.07mol/L、0.02mol/L,此时的浓度商Qc=
=0.044
0.01929,平衡将逆向移动。
1.【2017天津卷】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×
10−5。
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)
【名师点睛】本题考查平衡状态的判定、平衡常数等。
落实考试大纲修订思路,考查学科的必备知识和方法。
化学平衡状态判断有两个依据,一是正逆反应速率相等,二是“变量”不变。
注意D项化学平衡状态的判断容易粗心导致出错。
2.【2015天津理综化学】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
【解析】A项Na与H2O的反应是固体液体反应生成气体,故该反应为熵增的反应,故△S>
0,在反应中钠会熔化成一光亮的小球四处游动,发出咝咝声响,故该反应为放热反应,则△H<
0,故△G=△H-T△S<
0,故该反应能自发进行,A项正确;
B项饱和Na2SO4溶液或浓硝酸均可使蛋白质溶液产生沉淀,Na2SO4为钠盐,故饱和Na2SO4溶液使蛋白质溶液产生沉淀是蛋白质的盐析,而浓硝酸为氧化性强酸,故使蛋白质溶液产生沉淀为蛋白质变性,二者原理不同,故B项正确;
C项FeCl3和MnO2均可做H2O2分解的催化剂加快H2O2分解,同等条件下二者对H2O2分解催化效果不相同,故反应速率速率的改变不同,故C项错误;
D项Mg(OH)2固体在溶液中存在平衡:
Mg2+(aq)+2OH—(aq),NH4Cl溶液NH4+水解使溶液呈酸性,会消耗OH—,则Mg(OH)2(s)
Mg2+(aq)+2OH—(aq)正向移动,故D、Mg(OH)2固体可溶于NH4Cl溶液,故D项正确;
本题选C。
【考点定位】本题主要考查了化学反应原理。
涉及化学反应与能量的关系、化学反应速率的影响因素、化学平衡理论、蛋白质的性质判断等
【名师点睛】本题考查化学反应与能量的关系、反应自发判断的依据、熵值、焓值变化的判断,蛋白质的盐析与变性、原理的分析,催化剂对反应速率的影响、同一化学反应催化剂可以不同的认识,化学平衡的移动的判断、沉淀的溶解平衡移动的判断,包含了选修4中的大部分的内容,对于反应原理的应用,应注重学生理解能力的培养,如化学反应中焓减、熵增为反应自发的判断依据,如何判断,勒夏特列原理对于任何可逆反应都适用,溶液中的平衡也不例外,催化作用与催化效果的不同,抓住反应的本质,使学生加以理解应用。
3.【2016年高考天津卷】氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。
回答下列问题:
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:
MHx(s)+yH2(g)
MHx+2y(s)ΔH<
0达到化学平衡。
下列有关叙述正确的是________。
a.容器内气体压强保持不变
b.吸收ymolH2只需1molMHx
c.若降温,该反应的平衡常数增大
d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>
v(吸氢)
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为_______。
【答案】
(3)ac
(4)光能转化为化学能
【解析】
试题分析:
(3)MHx(s)+yH2(g)
0,该反应属于气体的物质的量发生变化的反应。
A.平衡时气体的物质的量不变,压强不变,正确;
B.该反应为可逆反应,吸收ymolH2需要大于1mol的MHx,错误;
C.降低温度,平衡向正反应分析移动,平衡常数增大,正确;
D.向容器内通入少量氢气,相当于增大压强,平衡正向移动,v(放氢)<v(吸氢),错误;
故选ac;
(4)利用太阳能直接分解水制氢,是将光能转化为化学能,故答案为:
光能转化为化学能
【考点定位】考查化学反应中的能量变化、电解原理及其应用
【名师点晴】本题考查的知识点较多,以氢气利用为线索考查了化学反应中的能量变化、电解原理及其应用、化学平衡的移动及其影响因素等相关知识。
在书写燃料电池电极反应时,要注意掌握一般的书写方法:
①电极反应是一种离子反应,遵循书写离子反应的所有规则;
②将两极反应的电子得失数配平后,相加得到总反应,总反应减去一极反应即得到另一极反应;
③负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物,与溶液的酸碱性有关(如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在,在碱性溶液中以CO32-形式存在);
④溶液中不存在O2-:
在酸性溶液中它与H+结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH-。
本题的易错点和难点是c(Na2FeO4)低于最高值的原因分析。
分析时,要注意从题目中寻找线索并结合反应的特征分析。
4.【2017新课标3卷】
(14分)
砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。
(1)画出砷的原子结构示意图____________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式________。
该反应需要在加压下进行,原因是________________________。
(3)已知:
As(s)+
H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)ΔH1
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)ΔH2
2As(s)+
O2(g)=As2O5(s)ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=_________。
(4)298K时,将20mL3xmol·
L−1Na3AsO3、20mL3xmol·
L−1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:
(aq)+I2(aq)+2OH−(aq)
(aq)+2I−(aq)+H2O(l)。
溶液中c(
)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I−)=2v(
)
c.c(
)/c(
)不再变化
d.c(I−)=ymol·
L−1
②tm时,v正_____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆_____tn时v
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