名称 | 专题2《化学反应速率与化学平衡》同步练习题2022-2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1 | ![]() | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 619.4KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 苏教版(2019) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2023-03-25 10:12:24 |
【详解】A.催化剂只改变化学反应速率,对平衡移动没有影响,C的体积分数不变,故A错误;
B.正反应为放热反应,升高温度平衡向吸热方向移动,即向逆反应移动,所以B选项是正确的;
C.达平衡后,增加A的量,因为A为固体,所以平衡不移动,故C错误;
D.由上述分析可以知道,可逆反应mA(s)+nB(g) pC(g)+qD(g)正反应为气体物质的量增大的反应,即n
综上所述,本题正确选项B。
3.B
【详解】A. 该反应是放热反应,升高温度,该反应的平衡常数减小,故A错误;
B. 该反应ΔH<0,ΔS<0,由可知,该反应低温能自发进行,故B正确;
C. 过程b使用了催化剂,但反应的不变,故C错误;
D. 恒温恒容条件下通入氦气,单位体积内的活化分子数不变,故D错误;
故选B。
4.B
【详解】A.当温度一定时,ω越大,丙烯转化率越大,平衡时丙烯体积分数越小,温度相同时ω1中丙烯体积分数较大,则,故A正确;
B.根据甲图知,ω一定时升高温度丙烯体积分数增大,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,其逆反应为吸热反应,温度越高逆反应平衡常数越大,则A表示逆反应平衡常数,故B错误;
C.温度T1、ω=2时,设=2nmol,则=nmol,容器体积为VL,设氯气的转化率为x,可逆反应
平衡常数,
解得x=33.3%,故C正确;
D.该反应正反应为放热反应,恒容绝热条件下,随着反应进行容器中温度升高,则气体压强增大,故D正确;
答案选B。
5.C
【详解】①一个N≡N断裂的同时,有3个H-H键断裂,表示的都是正反应速率,无法判断正逆反应速率是否相等,故①错误;
②反应两边气体的质量不变,气体的体积不相等,混合气体平均相对分子质量不再改变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故②正确;
③恒温恒容时,保持其它条件不变时,体系压强不再改变,反应方程式两边气体的体积不相等,压强不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故③正确;
④NH3、N2、H2的体积分数都不再改变,说明各组分的浓度不变,达到了平衡状态,故④正确;
⑤恒温恒容时,混合气体的密度保持不变,由于气体的质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,故密度无法判断是否达到平衡状态,故⑤错误;
答案选C。
6.B
【详解】A.由图可以看出若t0时刻充入了一定量的SO3,平衡逆向移动,但(正)应与平衡点相连,叙述与图象不符,故A错误;
B.由先拐先平数值大可知,T1>T2,P2> P1;由图看出,若压强不变升高温度,SO3的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;若温度不变增大压强,SO3的百分含量增大,说明加压平衡正向移动,即向气体分子数减小的方向移动,叙述与图象相符,故B正确;
C.由图可知,随着反应进行,反应物不断减少,A的百分含量减少,反应放热使温度升高,达到平衡后,再升高温度,A的百分含量增大,说明升温平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,叙述与图象不符,故C错误;
D.E点A的百分含量大于平衡时A的百分含量,说明此时反应在向正反应方向进行,则v(逆)
7.D
【分析】铬矿石烧渣(主要含、、和)加水浸取,其中分离除去,水解产生氢氧化铁分离除去,滤液中加入硫酸酸化,转化为硅酸沉淀分离除去,“酸化”时发生反应的离子方程式为,铬元素以的形式存在于溶液中,经蒸发浓缩,降温结晶获得,据此分析回答问题。
【详解】A.结合反应速率的影响因素可知,“水浸”时适当升高温度和搅拌有利于加快浸取的速率,故A正确;
B.结合分析可知,“酸化”时发生反应的离子方程式为,故B正确;
C.结合分析可知,“滤渣”的成分为,故C正确;
D.由于加入硫酸酸化,有残余的氢离子存在于溶液中,故“母液”中主要存在离子是Na+、H+和 ,故D错误;
故选D。
8.C
【详解】A.保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的2倍,若平衡不移动,则A的浓度应该是原浓度的一半,A的浓度应变为0.25 mol·L-1,但实际上达新平衡时A的浓度为0.3 mol·L-1>0.25 mol·L-1,说明体积增大,压强减小,化学平衡向逆反应方向移动,逆反应方向为气体体积增大的方向,所以x+y>z,A错误;
B.由选项A分析可知:减小压强,化学平衡逆向移动,B错误;
C.减小压强,化学平衡逆向移动,导致反应物B的转化率降低,C正确;
D.减小压强,化学平衡逆向移动,C的物质的量减小,混合气体总的物质的量增大,因此C的体积分数降低,D错误;
故合理选项是C。
9.D
【详解】A.平衡常数只与温度有关,A项不符合题意;
B.平衡常数只受到温度的影响,催化剂不能改变平衡常数的大小,B项不符合题意;
C.平衡常数变大,平衡正向移动,平衡常数减小,平衡逆向移动,平衡常数改变,化学平衡必然移动,C项不符合题意;
D.平衡常数只受温度的影响,能引起平衡移动的因素有多个,只有平衡因为温度变化而移动时,平衡常数才会改变,D项符合题意;
故正确选项为D
10.C
【详解】A.将镍矿粉碎可以增大接触面积,能加快“酸浸”速率,A正确;
B.亚铁离子具有还原性,能被次氯酸钠氧化,B正确;
C.NaxFey(SO4)m(OH)n中根据化合价代数和为0分析,有x+3y=n+2m,C错误;
D.镍为较活泼金属,可以用热还原法炼镍,D正确;
故选C。
11.C
【详解】A.根据图象可知,t1时达到平衡状态,A、B、C的浓度改变量分别为0.6mol/L、0.2mol/L、0.4mol/L,相同时间内浓度的变化量之比等于其计量数之比,则A、B、C的计量数之比=0.6mol/L:0.2mol/L:0.4mol/L=3:1:2,则化学反应方程式为3A(g)+B(g) 2C(g),故A错误;
B.在t1s时,反应达到平衡状态为动态平衡,V正(A)=V逆(A)≠0,故B错误;
C.反应方程式为3A(g)+B(g) 2C(g),平衡常数,(t1+l0)s时再充入0.4 molA和0.25 mol B,,则平衡正向进行,反应物A的转化率增大,故C正确;
D.若该反应在绝热容器中进行,反应过程中容器内温度改变,温度对反应也有影响,若为吸热反应,在t1时刻则不能达到平衡,故D错误;
故选:C。
12.D
【分析】在体积为1L的恒容密闭容器中充入1 mol X发生反应。达到平衡时,再充入1 mol X,相当于加压,据此分析解答。
【详解】A.根据分析知,加压平衡向逆反应方向移动,不利于反应正向进行,则X的平衡转化率减小,A正确;
B.根据分析知,加压平衡向逆反应方向移动,B正确;
C.气体的平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量的比值,因反应前后气体总质量保持不变,再次平衡时,气体的总物质的量大于1mol小于2mol,所以气体的平均摩尔质量相对原平衡来说有所减小,C错误;
D.加压变为原来压强2倍以后,因平衡逆向移动,所以达到新的平衡后体系的压强小于原平衡的2倍,D正确;
故选D。
13.D
【详解】A.对有气体参加的化学反应,增大压强,体积减小,单位体积内活化分子总数增加,有效碰撞增多,反应速率增大,A正确;
B.活化分子之间有合适取向的碰撞为有效碰撞,没有合适取向的碰撞不为有效碰撞,即活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,B正确;
C.升高温度,使分子能量增加,部分普通分子转化为活化分子,活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,反应速率增大,C正确;
D.加入催化剂,降低了反应活化能,部分普通分子转化为活化分子,活化分子的百分数大大增加,从而成千上,万倍地增大反应速率,D错误;
答案选D。
14.C
【详解】A.由图可知在250~300℃范围,乙醛的质量分数减小,乙醚乙酸的质量分数逐渐增大但是变化小,而乙酸乙酯的质量分数增大的多,变化大得多,乙酸乙酯、乙醛、乙醚、乙酸是乙醇的反应的产物,乙醇的转化率随温度的升高而逐渐增大,A错误;
B.由图可知乙醚的质量分数从200~325℃一直再上升,因此乙醇生成乙醚的反应并未达到平衡,B错误;
C.由图可知300~325℃内,反应C2H5OH=CH3CHO+H2,乙醛的质量分数逐渐减小,生成氢气的量,也逐渐减小,出口处氢气的量随温度的升高而减小,C正确;
D.催化剂可以改变化学反应速率,不能使平衡移动,不能提高乙酸乙酯的平衡产率,D错误;
故选C。
15. 2~3 该反应是放热反应,此时温度高,反应速率越大 0.025mol L-1 min-1 CD 3X+Y2Z CD
【分析】⑴①哪一时间段反应速率最大,就需要找哪个时间段放出的氢气体积最多;该反应是放热反应,温度升高。
②3~4分钟时间生成氢气体积为112mL,计算物质的量,再计算盐酸消耗得物质的量,再计算速率。
⑵A. 加蒸馏水,盐酸浓度降低,反应速率减慢;B. 加KCl溶液,KCl不与盐酸反应,实际是加水,盐酸浓度降低,反应速率减慢;C. 加KNO3溶液,氢离子、硝酸根、锌反应不再产生氢气,而生成一氧化氮;D. 加CuSO4溶液,锌和铜离子反应生成铜单质和锌离子,形成锌铜盐酸原电池,加快反应速率。
⑶①根据图象分析,在5min时,得出每种物质的改变,根据改变量之比等于计量系数之比得出该反应的化学方程式;②A. X、Y、Z的反应速率要谈两各相反反应,且速率比等于计量系数比才能作为判断平衡的标志;B. X、Y的反应速率比为3:1,虽然速率比等于计量系数比,但缺少两个相反的方向;C. 该反应是体积减小的反应,正向,压强不断减小,当容器内气体压强保持不变,则达到平衡;D. 生成2mol Z,正向,同时生成3mol X逆向,两个不同方向,且生成量等于计量系数比,达到平衡。
【详解】⑴①哪一时间段反应速率最大,就需要找哪个时间段放出的氢气体积最多,这几个时间段放出的氢气体积依次为100mL、140mL、224mL、112mL、44mL,因此2~3min时间段反应速率最大;反应开始后反应速率先增大的原因是该反应是放热反应,此时温度高,反应速率越大;故答案为:2~3;该反应是放热反应,此时温度高,反应速率越大。
②3~4分钟时间生成氢气体积为112mL即物质的量为0.005mol,根据2HCl — H2关系,则消耗盐酸物质的量为0.01mol,盐酸的反应速率;故答案为0.025 mol L-1 min-1。
⑵A. 加蒸馏水,盐酸浓度降低,反应速率减慢,故A不符合题意;B. 加KCl溶液,KCl不与盐酸反应,实际是加水,盐酸浓度降低,反应速率减慢,故B不符合题意;C. 加KNO3溶液,氢离子、硝酸根、锌反应不再产生氢气,而生成一氧化氮,故C符合题意;D. 加CuSO4溶液,锌和铜离子反应生成铜单质和锌离子,形成锌铜盐酸原电池,加快反应速率,故D符合题意;综上所述,答案为CD。
⑶①根据图象分析,在5min时,X减少0.6mol,Y减少0.2mol,Z增加0.4mol,根据改变量之比等于计量系数之比得出该反应的化学方程式是3X+Y 2Z;故答案为:3X+Y2Z。
②A. X、Y、Z的反应速率要谈两各相反反应,且速率比等于计量系数比才能作为判断平衡的标志,故A不符合题意;B. X、Y的反应速率比为3:1,虽然速率比等于计量系数比,但缺少两个相反的方向,故B不符合题意;C. 该反应是体积减小的反应,正向,压强不断减小,当容器内气体压强保持不变,则达到平衡,故C符合题意;D. 生成2mol Z,正向,同时生成3mol X,逆向,两个不同方向,且生成量等于计量系数比,达到平衡,故D符合题意;综上所述,答案为CD。
16.(1) 0.0010 75% 减小
(2) 大于 c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低,说明平衡向正反应方向进行,由于正反应吸热,所以改变的条件是升高温度
(3) 逆反应 平衡向气体分子总数减小或体积减小的方向移动
【分析】(1)
由图知:在0~60s时段,消耗四氧化二氮的物质的量浓度为0.100mol/L-0.040mol/L=0.060mol/L,因此反应速率v(N2O4)= =0.0010mol·L-1·s-1;平衡时N2O4、NO2的浓度分别是0.04mol/L、0.12mol/L,则平衡时NO2的体积分数为。已知:温度升高,混合气体的颜色变深,说明N2O4(g)2NO2(g)平衡向正反应方向进行,气体分子总数增大,则升高温度,混合气体的平均相对分子质量将减小。
(2)
100℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡。则:T大于100℃,判断理由是:c(N2O4)以0.0020 mol L-1 s-1的平均速率降低,说明平衡向正反应方向进行,由于正反应吸热,所以改变的条件是升高温度。
(3)
温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,即增大体系压强,平衡向逆反应移动,判断理由是:增压,平衡向气体分子总数减小或体积减小的方向移动。
17. D 增大 ②③ 80% 1 a
【分析】I(1)反应达到平衡时,甲、乙两容器中的反应体系不同,无法进行比较反应速率的大小;
(2)给甲容器升温,正逆反应速率均增大;
(3)①X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,无法判断同一物质的正逆反应速率是否相等;
②X、Y、Z的浓度不再发生变化时,同一物质的正逆反应速率相等,达到平衡状态;
③甲容器为良好导热容器,反应始终与外界温度相同,乙两容器为绝热容器,反应达到平衡状态时,温度不再改变,则容器的温度不再发生变化,可判断达到平衡状态;
④v正(Y)、v逆(Z)表示的方向相反, v正(Y):v逆(Z) =2:3不等于化学计量数之比,未达到平衡状态;
Ⅱ:(1)根据转化率=×100%计算;
(2)容器Ⅱ中的反应与容器Ⅰ相同,则反应两边气体的计量数之和相等,且初始比例相同,则两容器为等效;
(3)a.两容器为等效平衡,则平衡时,两容器中H2 的体积分数相等;
b.容器Ⅱ反应达到平衡状态时,CO的转化率为80%,反应1.6mol;
c.反应开始时,容器II中各浓度大,则容器II的反应的速率快。
【详解】I(1)反应达到平衡时,甲、乙两容器中的反应体系不同,无法进行比较反应速率的大小,答案为D。
(2)给甲容器升温,正逆反应速率均增大;
(3)①X、Y、Z的物质的量之比为1:3:2,无法判断同一物种的正逆反应速率是否相等,不能判断是否达到平衡状态,与题意不符,①错误;
②X、Y、Z的浓度不再发生变化时,同一物质的正逆反应速率相等,达到平衡状态,符合题意,②正确;
③甲容器为良好导热容器,反应始终与外界温度相同,乙两容器为绝热容器,反应达到平衡状态时,温度不再改变,则容器的温度不再发生变化,可判断达到平衡状态,符合题意,③正确;
④v正(Y)、v逆(Z)表示的方向相反, v正(Y):v逆(Z) =2:3不等于化学计量数之比,未达到平衡状态,与题意不符,④错误;
答案为②③;
Ⅱ:(1)根据方程式可知,反应1molCO时释放41kJ的热量,现平衡时,释放32.8kJ的热量,则反应的n(CO)==0.8mol,转化率=×100%=80%;
(2)容器Ⅱ中的反应与容器Ⅰ相同,方程式两边气体的计量数之和相等,且初始比例相同,则两容器为等效,则容器II的转化率也为80%,温度相同,则K相同,容器II中,平衡时的浓度分别为、、、,则K==1;
(3)a.两容器为等效平衡,则平衡时,两容器中H2 的体积分数相等,符合题意,a正确;
b.容器Ⅱ反应达到平衡状态时,CO的转化率为80%,反应1.6mol,Q=41×1.6=65.6kJ,与题意不符,b错误;
c.反应开始时,容器II中各物质浓度大,则容器II的反应的速率快,与题意不符,c错误;
答案为a。
18. 1﹣a 3a 2 3(1﹣a) D A 因为本小题中容器容积不变,而(1)小题中容器的容积缩小,所以本小题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应
【分析】(1)由方程式可知,生成C的物质的量=参加反应A的物质的量,平衡时A的物质的量=A的起始物质的量-参加反应的A的物质的量;
(2)恒温恒压下,若开始时放入3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同;
(3)若开始时放入x mol A,2mol B和1mol C,完全转化到左边满足3mol A和3mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1:1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amol C,平衡时A、B的物质的量分别为(1)中A、B的3倍,结合a<1判断;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,等效为开始加入6mol A和6mol B,与(1)中平衡为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时C的物质的量分数与(1)中相同;
(5)反应A(g)+B(g) C(g)是气体体积减少的反应,在恒温恒容容器中,随反应进行压强减小,而在恒温恒压容器中随反应进行,过程中的压强为保持恒压,则本题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应。
【详解】(1)达到平衡后,生成amol C,则Δn(A)=Δn(C)=amol,故A的物质的量为1 mol﹣amol=(1﹣a)mol;
(2)恒温恒压下,若开始时放入3 mol A和3 mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1∶1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时生成C为(1)中的3倍,即生成C为3amol;
(3)若开始时放入xmol A,2 mol B和1 mol C,完全转化到左边满足3 mol A和3 mol B,与(1)中A、B的物质的量之比均为1∶1,则为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,可以得到3amol C,1 mol C转化可以得到1 mol A、1 mol B,则x=3﹣1=2,则平衡时A为3(1﹣a)mol,平衡时B的物质的量为(1)中B的3倍,即为3(1﹣a)mol,由于0<a<1,故3(1﹣a)可能大于、等于或小于2;
(4)由(3)分析可知,若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,等效为开始加入6 mol A和6 mol B,与(1)中平衡为等效平衡,平衡时反应物的转化率相同,则平衡时C的物质的量发生与(1)中相同,即C的物质的量分数为;
(5) 在恒温恒压容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成amol C;在恒温恒容容器中开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC;反应A(g)+B(g) C(g)是气体体积减少的反应,在恒温恒容容器中,随反应进行压强减小,在恒温恒压容器中随反应进行,过程中的压强为保持恒压,体积减小,所以本题的容器中的压力小于(1)小题容器中的压力,有利于逆向反应,因此平衡后a>b,故答案为A。
【点睛】考查化学平衡有关计算、等效平衡问题,充分利用各步的隐含条件,依据等效平衡的特征分析是本题的关键,区分恒温恒容容器和恒温恒压容器的不同,解题时可先保持恒温恒压,再结合容器体积的变化,再保持恒温并恢复到原体积即可。
19. 0.05 mol·(L·min)-1 A、D A、C 不变 向正反应方向进行 根据计算得浓度商Qc<K
【分析】(1)、5分钟内,△n (O2) =1mol-0.5mol=0.5mol,由N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0,可知△n (N2) =0. 5mol,带入计算;
(2)、可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;
(3)、根据温度、催化剂对反应速率和平衡移动的影响判断;
(4)、根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析;
(5)、计算某时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,与该温度下的平衡常数相比较,可得出结论。
【详解】(1)、5分钟内,△n (O2) =1mol-0.5mol=0.5mol,由N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0,可知△n (N2) =0. 5mol,,
故答案为0.05 mol·(L·min)-1;
(2)A、消耗1 mol N2同时生成1 mol O2, A达到平衡;
B、混合气体密度一直不变,故不能衡量是否达到平衡;
C、混合气体平均相对分子质量不变,总质量是个定值,总物质的量是个定值,混合气体的平均相对分子质量一直不变,故不能衡量是否达到平衡;
D、2v正(N2)=v逆(NO), 正逆反应速率相等,达到平衡;
故选AD;
(3)A、该反应的正反应为吸热反应,则升高温度平衡向正反应进行,平衡常数增大,故A正确;
B、加入催化剂,反应速率增大,但平衡不发生移动,故B错误;
C、升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,氮气的转化率增大,故C正确;
故答案为AC;
(4)、该反应中,气体的化学计量数之和前后相等,压强对平衡移动没有影响,只要是在相同温度下,则平衡状态相同,与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数;
故答案为不变;
(5)、该温度下, 某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol·L-1、4.0×10-2mol·L-1和3.0×10-3mol·L-1,则有该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为:,则反应应向正反应方向进行,
故答案为向正反应方向进行; 根据计算得浓度商Qc<K。
20. < 0.006mol L 1 min 1 60% C
【详解】①根据题意得到该反应的平衡常数表达式K=,升高温度,平衡常数减小,即平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向为放热反应即△H<0;故答案为:;<。
②根据题意建立三段式:,K=,解得a=0.2,则该时间范围内反应的平均反应速率,说明CO消耗了1mol,则CO的平衡转化率为;故答案为:0.006mol L 1 min 1;60%。
③A.减少Fe的量,浓度不变,平衡不移动,故A不符合题意;B.增加Fe2O3的量,浓度不变,平衡不移动,故B不符合题意;C.移出部分CO2,平衡正向移动,CO转化率增大,故C符合题意;D.提高反应温度,平衡向吸热方向移动即逆向移动,转化率降低,故D不符合题意;E.减小容器的容积,增大压强,平衡不移动,CO转化率不变,故E不符合题意;F.加入合适的催化剂,平衡不移动,转化率不变,故F不符合题意;综上所述,答案为:C。
21. 3X+Y 2Z 7.2×10-2mol/(L·min ) 30% 放出 46 kJ 18.4 增大 不变 bf
【分析】某温度时,在2L的密闭容器中,X、Y消耗生成Z,相同时间内反应混合物中各组分的变化量之比与其化学计量数之比相同。该反应到达平衡时,X消耗0.3mol,Y消耗0.1mol,Z生成了0.2mol,故该反应的化学方程为3X+Y 2Z。
【详解】(1)在2L的密闭容器中,X、Y消耗生成Z,相同时间内反应混合物中各组分的变化量之比与其化学计量数之比相同。该反应到达平衡时,X消耗0.3mol,Y消耗0.1mol,Z生成了0.2mol,故该反应的化学方程为3X+Y 2Z。
(2)若上述反应为3 H2+ N2 2 NH3,根据平衡速率公式可知,0~50s内的平均反应速率 v(NH3) =1.44×10-1mol/(L·min) ,v(N2) =0.5 v(NH3)= 7.2×10-2mol/(L·min );250s时,生成氨气0.4mol,消耗氢气0.6mol,H2的转化率为。
(3)反应为3 H2+ N2 2 NH3,ΔH=反应物键能总和 - 生成物键能总和=436kJ/mol×3+946kJ/mol -391kJ/mol×3×2=-92kJ/mol,所以,产生1mol氨气放出的能量为46kJ, 反应达到(2)中的平衡状态时生成0.4mol氨气,对应的能量变化的数值为0.2×92kJ =18.4kJ。
(4)反应达平衡时容器内混合气体的质量不变,总物质的量减小,故反应混合物的平均相对分子质量比起始时增大,但是气体的总体积不变,故混合气体的密度一直不变。
(5)a.降低温度,根据有效碰撞理论,反应速率减小;
b.增大压强,单位体积内活化分子数增大,反应速率增大;
c.恒容时充入He气,不改变反应中物质的浓度,反应速率不变;
d.恒压时充入He气,容器体积增大,相当于减小压强,反应速率减小;
e.及时分离NH3,生成物物质的量下降,反应速率减小;
f.加入催化剂,降低反应的活化能,反应速率增大;
综上所述,为加快反应速率,可以采取的措施是bf。
【点睛】本题易错点为化学平衡移动方向的判断,及时分离NH3能使化学平衡向反应方向移动,但是,由于NH3的物质的量浓度减小,单位体积空间内的活化分子数减少,故化学反应速率下降。
22.(1)
(2)吸热
(3) 830 50%
(4)<
【分析】(1)根据化学反应方程式和化学平衡常数的概念书写K的表达式;
(2)根据温度对化学平衡和化学平衡常数的影响分析;
(3)根据化学平衡常数K和温度t的关系分析;
(4)根据800℃时,与K比较判断反应方向,如果>K,则反应向逆反应方向移动,如果=K,则反应达到平衡状态,如果<K,则反应向正反应方向移动。
(1)
已知化学反应: CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K=;因此,本题正确答案是: ;
(2)
化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可以知道:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热;答案是:吸热;
(3)
①某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),即=1,由表中数据可以知道,K=1时温度为830℃;
②设反应的CO2为xmol,则消耗的H2为xmol,生成CO和H2O均是xmol,用三行式分析如下:
K===1,解得x=0.5,则CO2的转化率为×100%=50%;
(4)
Qc== =1>0.9,反应向左进行,所以v正<v逆。
23. 3X+Y2Z 0.9 增大
【详解】(1)由图可知,Y、X的物质的量减少,为反应物,而Z的物质的量增加,则Z为生成物,结合△n之比等于化学反应速率之比可知,X、Y、Z的化学计量数比为(1﹣0.9):(1﹣0.7):(0.2﹣0)=1:3:2,且2 min反应达到平衡,则反应为X+3Y2Z;
(2)①开始的物质的量为1.0 mol+1.0 mol=2.0 mol,2 min后反应达到平衡,平衡时总物质的量为0.9 mol+0.7 mol+0.2 mol=1.8 mol,物质的量比等于压强比,则此时体系的压强是开始时的=0.9倍;
②由物质的量变化可知,该反应为气体总物质的量减小的反应,由M=可知,气体的总质量不变,n减小,则达平衡时,容器内混合气体的平均分子量比起始投料时增大。
【点睛】考查物质的量随时间变化的曲线,把握物质的量变化、压强比的计算、摩尔质量的计算等为解答的关键。
答案第1页,共2页
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