2021-2022学年高二化学鲁科版(2019)选择性必修12.2化学反应的限度 课时练习(含解析)

文档属性

名称 2021-2022学年高二化学鲁科版(2019)选择性必修12.2化学反应的限度 课时练习(含解析)
格式 docx
文件大小 804.2KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-09-14 07:05:03

图片预览

文档简介

第二章第2节化学反应的限度课时练习—2021-2022学年高中化学鲁科版(2019)选择性必修一
一、单选题(共15题)
1.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g),平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L。下列有关判断不正确的是
A.C的体积分数增大了
B.A的转化率降低了
C.平衡向逆反应方向移动
D.x+y<z
2.浓度均为0.1mol/L的CH4和CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度及压强的关系如图,下列说法不正确的是(

A.平衡时CO与H2的物质的量比为1:1
B.p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为p1C.1100℃,p4条件下,该反应10min时达到平衡点X,则v(CO2)=0.008mol?L-1?min-1
D.随着温度升高,CH4的转化率减小
3.根据平衡移动原理,合成氨适宜的条件是
A.高温高压
B.高温低压
C.低温高压
D.低温低压
4.下列有关平衡常数的说法正确的是(

A.改变条件,反应物的转化率增大,平衡常数也一定增大
B.的平衡常数表达式为
C.对于给定的可逆反应,温度一定时,其正、逆反应的平衡常数相等
D.的平衡常数表达式为
5.现向恒温恒容的密闭容器中通入1molN2和3molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。下列有关说法正确的是
A.达到化学平衡时,生成NH3的物质的量为2mol
B.当气体的密度不再发生变化时,该反应达到化学平衡
C.达到化学平衡时,正反应速率和逆反应速率相等
D.达到化学平衡时,v(N2)=3v(H2)=2v(NH3)
6.下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理)解释的是(

①溴水中存在化学平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入AgNO3溶液后,溶液颜色变浅
②铁在潮湿的空气中易生锈
③二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系,增大压强后颜色加深
④合成氨反应,为提高氨的产率,理论上应采取降低温度的措施
⑤钠与氯化钾共融制备钾:Na(l)+KCl(l)K(g)+NaCl(l)
⑥反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)
ΔH<0,达到化学平衡后,升高温度体系的颜色加深
A.①④
B.②⑥
C.②③
D.②③⑥
7.已知:。25℃时,调节初始浓度为1.0
mol?L-1的Na2CrO4溶液的pH(忽略溶液体积变化),测定平衡时溶液中c()和c(H+),获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是(

A.平衡时,pH越小,c()越大
B.A点的平衡转化率为50%
C.A点-转化为反应的平衡常数K=1014
D.平衡时,若溶液中c()=c(),则c(H+)>2.0×10-7
mol·L-1
8.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。下列有关叙述不正确的是
A.容器内气体压强保持不变
B.吸收y
mol
H2需要的
MHx大于1
mol
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)
9.在容积为2
L的三个恒容密闭容器中均加入0.10
mol·L-1的N2和0.26
mol·L-1的H2,进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4
kJ·mol-1。如图表示各容器的温度分别为T1、T2、T3且恒定不变,达到平衡时NH3的质量分数;如图则表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化。
下列判断不正确的是
A.图1中T1B.图2中容器乙内的反应可能使用了催化剂
C.图2中容器乙内反应达到平衡时的反应速率为v(N2)=0.012
mol·L-1·min-1
D.图2中容器丙内反应的平衡常数为2.5
10.下列反应中,与三个图象全部相符合的反应是
A.?
B.?
C.?
D.?
11.1,3-丁二烯与HBr发生加成反应分两步:第一步H+进攻1,3-丁二烯生成碳正离子();第二步Br-进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是
CH2=CHCH=CH2(g)+HBr(g)→CH3-CHBr
-CH=CH2(g)
ΔH1
CH2=CHCH=CH2(g)+HBr(g)→CH3-CH=CH-CH2Br(g)
ΔH2
已知在0℃和40℃时,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例分别为70:30和15:85。
A.ΔH1>ΔH2
B.1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定
C.与0℃相比,40℃时反应速率快且1,3-丁二烯的平衡转化率增大
D.无论哪种加成方式,第一步反应速率均小于第二步反应速率
12.下列关于化学反应速率和化学平衡的说法正确的是
A.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加单位体积内活化分子百分数,从而使反应速率增大。
B.已知反应:CaCO3(s)
?CaO
(s)+CO2(g),在密闭的反应炉内达到平衡后,若其他条件均不改变,将反应炉体积缩小一半,则达到新平衡时
CO
2(g)的浓度将升高
C.在一定条件下,可逆反应2NO2(g)
?N2O4(g) ΔH<0达到平衡后。保持容器温度和容积不变,再通入一定量NO2,则再次达到平衡时NO2的百分含量减小。
D.在一定温度下,容积一定的密闭容器中的反应A(s)+2B(g)?c(g)+D(g),当混合气体的压强不变时,则表明该反应已达平衡。
13.如图所示,图Ⅰ是恒压密闭容器,图Ⅱ是恒容密闭容器。当其他条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入和,开始时容器的体积均为,发生如下反应并达到平衡状态:。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2。下列判断正确的是(

A.
B.若Ⅱ中气体的密度随时间的变化关系如图Ⅲ所示,则X、Y中只有一种为气体
C.若X、Y均为气体,则在平衡时X的转化率:Ⅰ<Ⅱ
D.若X为固体、Y为气体,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ>Ⅱ
14.以CO2、H2为原料合成CH3OH涉及的主要反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
?H1=-49.5
kJ/mol
②CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
?H2=-90.4
kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
?H3
不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2平衡转化率随温度变化关系如图。下列说法正确的是
A.?H3=-40.9
kJ/mol
B.p1
<
p2
<
p3
C.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,反应条件应选择高温、高压
D.T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是:该温度下,主要发生反应③
15.如图图示与对应的叙述相符的是(

A.图甲表示反应:4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g)
H
0
,在其他条件不变的情况下,改变起始物
CO
的物质的量对此反应平衡的影响,则有T1
T2

K1
K2
B.图乙表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.图丙表示的反应是吸热反应,该图表明催化剂能改变化学反应的焓变
D.图丁表示等量
NO2
在容积相同的恒容密闭容器中,不同温度下分别发生反应:2NO2(g)N2O4(g)相同时间后测得
NO2
含量的曲线,则该反应的H0
二、综合题(共4题)
16.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K):
温度/
250
300
350
(1)在一定条件下将和充入的密闭容器中发生反应Ⅰ,后测得,计算可得此段时间的反应速率(用表示)为_______________________。
(2)由表中数据判断______________(填“>”“<”或“=”)0;
反应_____________(用和表示)。
(3)若容器容积不变,则下列措施可抛高反应Ⅰ中CO转化率的是______________(填序号)。
a.充入,使体系总压强增大
b.将从体系中分离
c.充入He,使体系总压强增大
d.使用高效催化剂
(4)保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,则化学平衡__________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,平衡常数____________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)比较这两种合成甲醇的方法,原子利用率较高的是______________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
17.碳的化合物在工业上应用广泛,下面有几种碳的化合物的具体应用:
(1)已知下列热化学方程式:
i.CH2=CHCH3(g)+
Cl2(g)=CH2ClCHClCH3(g)
ΔH1=-133kJ·mol-1
ii.CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)=CH2=
CHCH2Cl(g)+HCl(g)
ΔH2
=
-100
kJ·mol-1
又已知在相同条件下,CH2=CHCH2Cl(g)+
HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)
ΔH3的逆反应的活化能Ea(逆)为165
kJ·mol-1,则正反应的活化能Ea
(正)为______
kJ·mol-1
(2)查阅资料得知:反应CH3CHO(aq)=CH4(g)+CO(g)在含少量I2的溶液中分两步进行:
第I步反应为:CH3CHO(aq)+I2(aq)→CH3(l)+HI(aq)+CO(g)
(慢反应)
第II步为快反应,增大I2的浓度能明显增大总反应的平均速率,理由为______。
(3)用催化剂Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氢合成乙烯的反应,所得产物含CH4、C3H6、C4H8等副产物,反应过程如图。
在其他条件相同时,催化剂中添加不同Na、K、Cu助剂(助剂也起催化作用)经过相同时间后测得CO2转化率和各产物的物质的量分数如表。
助剂
CO2转化率(%)
各产物在所有产物中的占比(%)
C2H4
C3H6
其他
Na
42.5
35.9
39.6
24.5
K
27.2
75.6
22.8
1.6
Cu
9.8
80.7
12.5
6.8
由以上信息可知:在催化剂中添加不同的助剂可改变反应的______性,欲提高单位时间内乙烯的产量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加
______助剂效果最好。
(4)在一密闭容器中,起始时向该容器中充入H2S和CH4且n(H2S):n(CH4)=2:1,发生反应:CH4(g)+2H2S(g)?CS2(g)+4H2(g)。0.11
MPa时,温度变化对平衡时产物的物质的量分数的影响如图所示:
为提高H2S的平衡转化率,除改变温度外,还可采取的措施是______
(列举一条)。N点对应温度下,该反应的Kp=______(MPa)2(Kp为以分压表示的平衡常数)
(5)合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为
______。
18.(1)真空碳热冶铝法包含很多反应,其中的三个反应如下:
Al2O3(s)+3C(s)=
Al2OC(s)+2CO(g) ΔH1
2Al2OC(s)+3C(s)=
Al4C3(s)+2CO(g) ΔH2
2Al2O3(s)+9C(s)=
Al4C3(s)+6CO(g) ΔH3
则ΔH3=____(用ΔH1、ΔH2表示)。
(2)下列是碳热还原法制锰合金的三个反应,CO与CO2平衡分压比的自然对数值(lnK=2.303lgK)与温度的关系如图所示(已知Kp是用平衡分压代替浓度计算所得的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)。
Ⅰ.Mn3C(s)+4CO2(g)3MnO(s)+5CO(g) Kp(Ⅰ)
Ⅱ.Mn(s)+CO2(g)
MnO(s)+CO(g) Kp(Ⅱ)
Ⅲ.Mn3C(s)+CO2(g)
3Mn(s)+2CO(g) Kp(Ⅲ)
①ΔH>0的反应是____(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。?
②1
200
K时,在一体积为2
L的恒容密闭容器中有17.7
g
Mn3C(s)和0.4
mol
CO2,只发生反应Ⅰ,5
min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125
mol/L,则0~5
min内v(CO2)=____。?
③在一体积可变的密闭容器中加入一定量的Mn(s)并充入一定量的CO2(g),只发生反应Ⅱ,下列能说明反应Ⅱ达到平衡的是____(填字母)。?
A.容器的体积不再改变
B.固体的质量不再改变
C.气体的总质量不再改变
④向恒容密闭容器中加入Mn3C并充入0.1molCO2,若只发生反应Ⅲ,则在A点反应达到平衡,当容器的总压为a
kPa时,CO2的转化率为_______;A点对应温度下Kp(Ⅲ)=_______。
19.TiCl4是一种重要的化工原料,其工业生产过程如下:
2FeTiO3(s)
+
7Cl2(g)
+
6C
(s)2TiCl4(g)+
2FeCl3(g)
+
6CO(g)

Q
(Q>0)
回答下列问题:
1.该反应达到平衡后,若使正反应速率增大可采取的方法有_________。(选填编号)
a.加压
b.加入碳
c.升温
d.及时移走CO
2.若上述反应在固定体积的密闭容器中发生,一定能说明反应已达平衡的是_______。(选填编号)
a.
反应物不再转化为生成物
b.
炉内FeTiO3与TiCl4的质量比保持不变
c.
反应的热效应不再改变
d.
单位时间内,n(FeTiO3)消耗:n(FeCl3)生成=1:1
3.上述反应中所有非金属元素原子的半径从大到小的顺序为_____________;其中不属于同周期又不属于相邻族的两元素形成_____分子(填“极性”或“非极性”),通过比较____________可以判断这两种元素的非金属性。
4.上述反应中,非金属性最弱的元素原子的电子共占据_______个原子轨道,最外层电子排布式为____________。它形成的固态单质中只含一种强烈的相互作用力,则该单质属于______晶体。
5.为方便获得氯气,工业制TiCl4厂可以和氯碱厂进行联合生产。CO可合成甲醇,若不考虑损失,上述联合生产在充分利用各种副产品的前提下,合成192
kg甲醇,至少需补充H2_______mol。
参考答案
1.A
【分析】
平衡时测得C的浓度为0.50mol/L。保持温度不变,将容器的容积压缩到原来的一半,C的浓度为1.00mol/L,再达到平衡时,测得C的浓度变为0.90mol/L,C的浓度减小,反应逆向进行,根据勒夏特列原理,增大压强,平衡向计量数减小的方向移动,即x+y<z。
【详解】
A.平衡逆向移动,C的体积分数减小了,A错误;
B.平衡逆向移动,A的转化率降低了,B正确;
C.平衡向逆反应方向移动,C正确;
D.由分析可知,x+y<z,D正确;
答案为A。
2.D
【详解】
A.因为生成物CO与H2的物质的量按1:1生成,所以平衡时CO与H2的物质的量比为1:1,A正确;
B.由图可知,温度一定时,甲烷的转化率(P1)>(P2)>(P3)>(P4),该反应正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应进行,甲烷的转化率降低,故压强P4>P3>P2>P1,B正确;
C.由图可知,压强为P4、1100℃的条件下,达到平衡X点时甲烷的转化率为80%,甲烷的浓度变化量为0.1mol/L×80%=0.08mol/L,则:?
故,C正确;
D.由图可知,压强相同时,温度越高,CH4的平衡转化率越大,D错误;
故答案为:D。
3.C
【详解】
为气体体积缩小的可逆反应,且为放热反应,根据平衡移动原理,在低温、高压下有利于氨气的生成,所以合成氨适宜的条件是低温高压,C正确;
答案选C。
4.D
【详解】
A.平衡常数只随温度变化,故A项错误;
B.该反应的平衡常数的表达式为,故B项错误;
C.对于给定的可逆反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,故C项错误;
D.的平衡常数表达式为,故D项正确;
故答案为D。
5.C
【详解】
A.该反应为可逆反应,达到化学平衡时,生成NH3的物质的量小于2mol,A说法错误;
B.该反应的各物质均为气体,且容积恒容,则气体的密度一直不变,则当气体的密度不再发生变化时,不能判断反应达到化学平衡,B说法错误;
C.达到化学平衡时,同一物质的正反应速率和逆反应速率相等,C说法正确;
D.化学反应速率之比等于化学计量数之比,6v(N2)=2v(H2)=3v(NH3),D说法错误;
答案为C。
6.C
【详解】
①加入AgNO3溶液后,AgNO3和HBr反应导致平衡正向移动,使溶液的颜色变浅,能用平衡移动原理解释,①不符合题意;
②铁在潮湿的空气中易生锈是电化学腐蚀,不是可逆反应,②符合题意;
③增大压强,平衡正向移动,气体颜色变浅,但颜色加深是由于容器的体积缩小,二氧化氮浓度变大,不能用平衡移动原理解释,③符合题意;
④合成氨反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,能够提高氨的产率,④不符合题意;
⑤K为气体,减小生成物的浓度可使平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,⑤不符合题意;
⑥反应CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)的正反应为放热反应,达到化学平衡后,升高温度平衡逆向移动,导致NO2的浓度变大,使体系的颜色加深,⑥不符合题意;
综上所述可知:不能使用平衡移动原理解释的是②③,故合理选项是C。
7.D
【详解】
A.平衡时,pH越小,溶液的酸性就越强,c(H+)越大,根据平衡移动原理,中的反应物的浓度,平衡正向移动,使得c()越大,A正确;
B.根据图象可知A点时c()=0.25
mol/L,则由Cr元素守恒可知反应消耗的的浓度c()耗=0.25
mol/L×2=0.5mol/L,由于反应开始时c()始=1.0
mol/L,所以的转化率为:×100%=50%,B正确;
C.A点时c()=0.25
mol/L,c()=1.0
mol/L-0.5
mol/L=0.5
mol/L,c(H+)=1.0×10-7
mol/L,则该反应的化学平衡常数K==1.0×1014,C正确;
D.根据选项C分析可知:该温度下的平衡常数K=1.0×1014,若溶液中c()=c(),根据Cr元素守恒可知:c()=c()=
mol/L,则K==1.0×1014,c(H+)=×10-7
mol/L<2.0×10-7
mol/L,D错误;
故答案为D。
8.D
【分析】
MHx(s)+yH2(g)MHx+2y(s)
ΔH<0,该反应属于气体的物质的量减小的反应。
【详解】
A.平衡时气体的物质的量不变,压强不变,故A不选;
B.该反应为可逆反应,吸收ymol
H2需要大于1
mol
MHx,故B不选;
C.因为该反应正反应方向为放热反应,降温时该反应将向正反应方向移动,反应的平衡常数将增大,故C不选;
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),故选D。
答案选D
9.C
【分析】
A.由图1可以知道,丙中温度最高,反应速率最快;
B.由图2可以知道,甲、乙的平衡浓度相同,但乙中时间短;
C.结合v=?c/?t计算;
D.由图1可以知道,氮气开始的浓度为0.1mol/L,平衡浓度为0.08mol/L,则
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) 
开始
0.1
0.26
0
转化
0.02
0.06
0.04
平衡
0.08
0.2
0.04
结合平衡浓度计算K。
【详解】
A.该反应为放热反应,升高温度,平衡左移,氨气的质量减小,所以图1中温度大小关系为:T1B.图2中,甲、乙容器中N2的转化率相同,但乙容器达到平衡所需时间短,可能使用了催化剂,故B正确;
C.反应速率v(N2)=0.04
mol·L-1÷5
min=0.008
mol·L-1·min-1,故C错误;
D.丙容器中反应达到平衡时,c(N2)=0.08
mol·L-1,c(H2)=(0.26-0.02×3)
mol·L-1=0.20
mol·L-1,c(NH3)=2×0.02
mol·L-1=0.04
mol·L-1,K===2.5,故D正确;
故答案选C。
10.A
【分析】
由图1可知,T1温度达到平衡所需时间比T2时间长
,所以T2>
T1,生成物的平衡浓度增大,即升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应方向为吸热反应;
由图2可知,同压环境下,高温比低温的平均相对分子质量小,说明在总质量不变情况下,升高温度是向分子数增多的方向反应的,降低温度是向分子数减少的方向反应的;
由图3可知,当反应达到平衡时,增大压强,正、逆反应速率均增大,且逆反应速率增大的程度更大,平衡向逆反应方向移动,所以该反应的逆反应为气体分子数减少的反应,正反应是分子数增多的反应;
【详解】
A.
?
,正反应为吸热反应,是升高温度向分子数增多的方向反应,是正反应向分子数增多的方向反应,三个图象都符合;
B.
?
,正反应为放热反应,是升高温度向分子数减少的方向反应,是正反应向分子数减少的方向反应,三个图象都不符合;
C.
?,正反应为放热反应,是升高温度向分子数减少的方向反应,是正反应分子数增多的反应,与图1、图2图象是不符合的;
D.
?
,正反应为吸热反应,但是其升高温度向气体分子数减小方向的反应,正反应是分子数减少的反应,与图2、图3图象是不符合的;
答案为A。
11.C
【详解】
A.根据盖斯定律,焓变只与反应的起点和终点有关,∣ΔH1∣<∣ΔH2∣,两个反应均为放热反应,所以,ΔH1<0,ΔH2<0,所以,ΔH1>ΔH2,A项说法正确,A项错误;
B.能量越低越稳定,由图像之,1,4-加成产物的能量低,更稳定,说法正确,B项错误;
C.温度升高,反应速率加快,但是两个反应均为放热反应,温度升高,平衡向吸热方向移动,平衡逆向进行,所以,1,3-丁二烯的平衡转化率减小,说法错误,C项正确;
D.由图像知,两个反应中,第一步的活化能都比第二步反应的活化能高,反应速率要比第二步慢,说法正确,D项错误。
12.C
【详解】
A.增大压强,可增大单位体积内活化分子数目,但活化分子百分数不变,A错误;
B.该反应的平衡常数表示式为K=
,温度不变平衡常数不变,达到新平衡时CO
2(g)的浓度不变,B错误;
C.恒温恒容通入一定量NO2,等效为增大压强,平衡向正反应方向移动,新平衡时NO2的百分含量与原平衡相比减小,C正确;
D.该反应前后气体总的物质的量没有发生变化,一定温度、容积下,压强始终保持不变,不能作为反应是否达到平衡状态的判断依据,D错误;
故选C。
13.B
【分析】
设Y转化了,则,据此解答。
【详解】
A.平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2,则3(2-2x)=2-x,解得,,A项错误;
B.由题图知Ⅱ中气体的密度随时间增大,Ⅱ是恒容密闭容器,说明反应前后气体的质量增加,且起始时Ⅱ中气体的密度大于0,则X、Y中只有一种为气体,B项正确;
C.若X、Y均为气体,则该反应为气态物质系数减小的反应,Ⅰ和Ⅱ的起始状态相同,平衡时Ⅰ中的压强比Ⅱ中的压强大,Ⅰ中平衡相当于在Ⅱ的基础上加压,所以平衡时Ⅰ中X的转化率大于Ⅱ中X的转化率,C项错误;
D.若X为固体、Y为气体,则该反应为气态物质系数不变的反应,Ⅰ和Ⅱ的起始状态相同,则达到平衡时,Ⅰ和Ⅱ的状态仍然相同,所以达到平衡所需的时间也相同,D项错误。
答案选B。
14.D
【详解】
A.根据盖斯定律可知,反应③可由反应①-反应②,故?H3=?H1-?H2=(-49.5
kJ/mol)-(
-90.4
kJ/mol)=+40.9
kJ/mol,A错误;
B.分析反应①正反应为气体体积减小的方向,反应③反应前后气体体积不变,故增大压强,反应①正向移动,CO2的转化率增大,反应③不移动,故p1

p2

p3,B错误;
C.为同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,即让反应①尽可能正向移动,而反应①是一个正反应为气体体积减小的放热反应,故反应条件应选择低温、高压,C错误;
D.根据A的分析可知,反应③为吸热反应且反应前后气体的体积不变,故改变压强平衡不移动,升高温度平衡正向移动,故T1温度时,三条曲线几乎交于一点的原因是:该温度下,主要发生反应③,D正确;
故答案为:D。
15.D
【详解】
A.反应:4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)
△H<0,温度越高,氮气的百分含量越低,平衡常数越小,所以则有T1<T2,K1>K2,A不合题意;
B.可逆反应2A(g)+2B(g)=3C(g)+D(s),增大压强,平衡正向移动,反应速率加快,反应物的百分含量减小,B不合题意;
C.催化剂不能改变化学反应的焓变只能降低反应的活化能,反应物的能量低于生成物的能量,反应是吸热反应,C不合题意;
D.反应:2NO2(g)=N2O4(g),反应达到平衡时,NO2%最小,产物的产率最高,曲线的最低点即为反应达到平衡时的关键点,根据图象,反应达到平衡后,升高温度,二氧化氮的百分含量升高,反应逆向进行,所以反应是放热的,该反应的△H<0,D符合题意;
故答案为:D。
16.
<
b
正向
不变

【详解】
(1)CO浓度变化量为,,各物质的速率之比等于化学计量数之比,故;
(2)由表中数据可知,随温度升高,平衡常数K减小,说明温度升高,平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,即;根据盖斯定律,由反应Ⅱ-反应Ⅰ得;
(3)
a.充入CO,使体系总压强增大,平衡向正反应方向移动,但CO的转化率降低,a项错误;
b.将从体系中分离,平衡向正反应方向移动,CO转化率增大,b项正确;
c.充入He,使体系总压强增大,各物质的浓度不变,平衡不移动,CO转化率不变,c项错误;
d.使用高效催化剂,平衡不移动,d项错误;
答案选b;
(4)保持恒温恒容,将反应Ⅱ的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,相当于增大压强,则平衡正向移动,因为温度不变,所以平衡常数不变;
(5)
原子利用率是指被利用的原子数除以总原子数,副产物越少原子利用率越高,故答案为I。
17.132
总反应平均速率由慢反应决定,I2
为慢反应的反应物,增大I2的浓度,慢反应的速率增大,则总反应平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反应的催化剂,增大I2的浓度,可以增大总反应的平均速率
选择
K
减小体系压强(或增大体系的体积),或及时分离出产物,或减小起始时等
8.0×10-4
2CH3OH+CO-2e-
=(CH3O)2CO+2H+
【详解】
(1)由盖斯定律可知,方程CH2=CHCH2Cl(g)+
HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)为方程i.ii.,所以,又因CH2=CHCH2Cl(g)+
HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)
ΔH3的逆反应的活化能Ea(逆)为165
kJ·mol-1,所该反应的正反应的活化能为:(165-33)
kJ·mol-1=132
kJ·mol-1;故答案为:132
kJ·mol-1;
(2)
总反应平均速率由慢反应决定,I2为慢反应的反应物,增大I2的浓度,慢反应的速率增大,则总反应平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反应的催化剂,增大I2的浓度,可以增大总反应的平均速率;
(3)由图表可知加入催化剂中添加不同Na、K、Cu助剂时,经过相同时间后测得同种物质的转化率不同,即不同的助推剂有不同的选择性;添加钠助剂气体副反应较大,添加铜助剂时二氧化碳的转化率低,兼顾乙烯产率、二氧化碳转化率和对副反应的影响,选择添加钾
助剂效果最好,故答案为:选择性;钾(K);
(4)根据图示,升高温度,甲烷的物质的量分数减小,说明升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,;为提高H2S的平衡转化率,即平衡正向移动,除改变温度外,还可以减小体系压强、及时分离产物、减小起始时的等;N点时,,设起始加入甲烷的物质的量为3mol,转化的甲烷的物质的量为amol,列“三段式”:,则6-2a=4a,解得a=1,平衡体系总的物质的量为,平衡常数,故答案为:小体系压强、及时分离产物或减小起始时的等;;
(5)该装置为电解池,根据图示,O2在电极表面转化为H2O,氧元素的化合价降低,得到电子,发生还原反应,则通入氧气的一极为阴极,电源电极B为负极,A为正极,故通入一氧化碳和甲醇的一极为阳极,则阳极的电极反应式为:,故答案为:。
18.2ΔH1+ΔH2

0.02
mol·L-1·min-1
BC
33.3%
0.5akPa
【详解】
(1)根据盖斯定律,2倍的Al2O3(s)+3C(s)=Al2OC(s)+2CO(g)与2Al2OC(s)+3C(s)=
Al4C3(s)+2CO(g)的和,可得2Al2O3(s)+9C(s)=Al4C3(s)+6CO(g),ΔH3=2ΔH1+ΔH3;
(2)①已知lnK=2.303lgK,K增大,则lnK增大,根据图像,反应I、II升高温度,lnK减小,则K减小,平衡逆向移动,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;同理,反应III为吸热反应,ΔH>0;
②5
min后达到平衡,此时CO的浓度为0.125mol/L,反应速率v(CO)=
0.125mol/L÷5min=0.025mol/(L?min),反应速率之比等于化学计量数之比,则v(CO2)=
0.02mol/(L?min);
③A.反应II为气体计量数不变的反应,在恒容的条件下,容器的体积一直不变,则体积不再改变不能判断是否达到平衡状态,A与题意不符;
B.该反应为固体质量改变的反应,固体的质量不再改变,可判断反应达到平衡状态,B符合题意;
C.该反应为气体的总质量发生改变的反应,则气体的总质量不再改变,可判断反应达到平衡状态,C符合题意;
答案为BC。
④根据图像可知,ln=0,则=1,
则1-x=2x,x=mol,CO2的转化率为mol÷1mol×100%=33.3%;A点对应温度下Kp(III)==0.5akPa。
19.ac
bc
Cl>C>O
非极性
最高价氧化物对应水化物的酸性
4
2s22p2
原子
5000
【详解】
1.a.反应中有气体参加,因此加压正反应速率增大,选项a正确;
b.
碳是固体,加入碳不能改变反应速率,选项b错误;
c.
升温正反应速率增大,选项c正确;
d.
及时移走CO正反应速率逐渐降低,选项d错误;
答案选ac;
2.在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。
a.
反应物不可能不再转化为生成物,选项a错误;
b.
炉内FeTiO3与TiCl4的质量比保持不变说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,选项b正确;
c.
反应的热效应不再改变说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,选项c正确;
d.
单位时间内,n(FeTiO3)消耗:n(FeCl3)生成=1:1表示的反应速率方向均是正方应,不能说明达到平衡状态,选项d错误;
答案选bc;
3.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,则上述反应中所有非金属元素原子的半径从大到小的顺序为Cl>C>O;其中不属于同周期又不属于相邻族的两元素是C和Cl,二者形成四氯化碳属于非极性_分子;非金属性越强最高价氧化物水化物的酸性越强,则可以通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性判断这两种元素的非金属性;
4.上述反应中,非金属性最弱的元素是碳元素,碳元素的原子序数是6,则碳原子的电子共占据4原子轨道,最外层电子排布式为2s22p2;。它形成的固态单质中只含一种强烈的相互作用力,则该单质是金刚石,属于原子晶体;
5.192
kg甲醇的物质的量是6000mol,则根据CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)可知,合成6000mol甲醇需要CO的物质的量是6000mol、氢气的物质的量12000mol。根据方程式2FeTiO3(s)+7Cl2(g)+6C(s)2TiCl4(g)+2FeCl3(g)+6CO(g)可知6000molCO需要7000mol氯气,而根据方程式2NaCl+2H2O
→2NaOH+H2↑+Cl2↑生成7000mol氯气的同时还有7000mol氢气产生,所以至少需补充氢气的物质的量是12000mol—7000mol=5000mol。