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课时精练(三十三) 化学反应的方向 化学平衡
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.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·mol-1,ΔS=-197.5 J·mol-1·K-1。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
A [常温下,反应2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)的ΔH<0、ΔS<0,ΔH-TΔS=(-746.8 kJ·mol-1)-298 K×(-0.197 5 kJ·mol-1·K-1)=-687.945 kJ·mol-1<0,则该反应常温下能自发进行,A错误;常温下,ΔH-TΔS<0,但CO和NO通常难以转化为N2和CO2,必须寻找高效催化剂,B正确;该反应的活化能较高,反应速率较慢,故汽车尾气中含有较多的CO和NO,C正确;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,降低反应的活化能,提高反应速率,D正确。]
2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0<c1<0.14 mol·L-1
D [平衡浓度之比为1∶3,转化浓度亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C不正确;平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率,且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知0<c1<0.14 mol·L-1。]
3.一定温度下,体积不变的密闭容器中发生反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),经2 min后达到平衡,NH3的浓度减少了0.6 mol·L-1。下列说法正确的是( )
A.平衡时5v正(O2)=4v逆(NO)
B.2 min末的反应速率,用NO表示是0.3 mol·L-1·min-1
C.由混合气体的密度不再改变可判定反应达到平衡
D.由混合气体的压强不再改变可判定反应达到平衡
D [平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO),A项错误;0~2 min内的平均反应速率,用NO表示是0.6 mol·L-1/2 min=0.3 mol·L-1·min-1,B项错误;容器体积不变,气体总质量不变,所以混合气体的密度始终不变,C项错误;该反应为气体分子数增大的反应,容器体积不变,温度不变,混合气体的压强是变量,当混合气体的压强不变时,说明反应达到平衡状态,D项正确。]
4.已知:2H2S(g)+O2(g)S2(s)+2H2O(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。T ℃时,在体积为2 L的恒容密闭容器中,起始加入2 mol H2S(g)和1 mol O2(g),达到平衡时生成0.6 mol S2(s)。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)
B [硫化氢的浓度为氧气的2倍,不能说明反应达到平衡,A项错误;该反应是反应前后气体分子数不相等的反应,恒容容器中混合气体的压强不变,说明各气体的物质的量不变,反应达到平衡,B项正确;反应达到平衡时,生成0.6 mol S2(s),消耗的H2S为1.2 mol,反应放出0.6Q kJ热量,故反应放出0.3Q kJ热量时,未达到平衡,C项错误;根据已知热化学方程式可知,任何时间段,消耗2 mol H2S(g)的同时一定生成2 mol H2O(g),且可逆反应不能进行到底,D项错误。]
5.某温度下气体反应达到化学平衡,平衡常数K=c(A)·c2(B)/[c2(E)·c(F)],恒容时,若温度适当降低,F的浓度增加,下列说法正确的是( )
A.增大c(A)、c(B),K增大
B.降低温度,正反应速率增大
C.该反应的焓变为负值
D.该反应的化学方程式为2E(g)+F(g)A(g)+2B(g)
D [平衡常数K只随温度的变化而变化,与浓度变化无关,A错误;降低温度,正、逆反应速率均减小,B错误;降温时,F的浓度增大,说明平衡逆向移动,正反