题目内容

4.对于平衡体系:aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(s)△H<0,下列判断中正确的是(  )
A.若(a+b)<(c+d),则反应一定能自发向右进行
B.若从正反应开始,起始时A、B的物质的量之比为a:b,则平衡时A、B的转化率之比也为a:b
C.若a+b=c+d,在平衡体系中共有气体m mol,再向其中充入n mol B,则达到平衡时气体总物质的量大于(m+n)mol
D.若a+b=c,则对于体积不变的容器,升高温度,平衡向左移动,容器中气体的压强增大

分析 A.反应能否自发进行取决于焓变和熵变的综合判据;
B.A、B的计量数之比也为a:b,则平衡时A、B的转化率相等;
C.D为固体,再向其中充入nmolB,平衡向正反应方向移动,气体的总物质的量减小;
D.反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,根据PV=nRT判断压强的变化.

解答 解:A.D为固体,若(a+b)<(c+d),则△S不一定大于0,当△G=△H-T•△S<0时,反应才能自发进行,故A错误;
B.若从正反应开始,起始时A、B的物质的量之比为a:b,反应过程中消耗a、b的物质的量之比也是a:b,则平衡时A、B的转化率之比为1:1,故B错误;
C.D为固体,再向其中充入nmolB,平衡向正反应方向移动,气体的总物质的量减小,则达到平衡时气体总物质的量小于(m+n)mol,故C错误;
D.反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,a+b=c,则反应前后气体的物质的量不变,在同体积下,温度越高压强越大,则升高温度容器中气体的压强增大,故D正确;
故选D.

点评 本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,注意明确化学平衡移动的影响因素以及反应热问题,易错点为A,注意反应能否自发进行的判断方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力.

练习册系列答案
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2.N2H4(肼)可作用制药的原料,也可作火箭的燃料.(1)肼能与酸反应.N2H6Cl2溶液呈弱酸性,在水中存在如下反应:
①N2H62++H2O?N2H5++H3O+平衡常数K1
②N2H5++H2O?N2H4+H3O+平衡常数K2
相同温度下,上述平衡常数K2<K1,其主要原因是第一步水解生成的H3O+对第二步水解有抑制作用.
(2)工业上,可用次氯酸钠与氨反应制备肼,副产物对环境友好,写出化学方程式NaClO+2NH3=NaCl+N2H4+H2O.
(3)肼在催化剂作用下分解只产生两种气体,其中一种气体能使红色石蕊试纸变蓝色.
在密闭容器中发生上述反应,平衡体系中肼气体的体积分数与温度关系如图1所示.
该反应的正反应△H>0(填:<、>或=,下同);P2<P1
(4)已知热化学反应方程式:
反应I:N2H4(g)?N2(g)+2H2(g)△H1
反应II:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H2
①△H1>△H2(填:<、>或=)
②7N2H4(g)?8NH3(g)+3N2(g)+2H2(g)△H
△H=7△H1+4△H2(用△H1、△H2表示).
③向1L恒容密闭容器中充入0.1mol N2H4,在30℃、Ni-Pt催化剂作用下发生反应I,测得混合物体系中,$\frac{n(N2)+n(H2)}{n(N2H4)}$(用y表示)与时间的关系如图2所示.
0~4.0min时间内H2的平均生成速率υ(H2)=0.025mol•L-1•min-1;该温度下,反应I的平衡常数K=0.01.
(5)肼还可以制备碱性燃料电池,氧化产物为稳定的对环境友好的物质.该电池负极的电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O;若以肼-空气碱性燃料电池为电源,以NiSO4溶液为电镀液,在金属器具上镀镍,开始两极质量相等,当两极质量之差为1.18g时,至少消耗肼的质量为0.16g.

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