人教版(2019)选择性必修1第二章第二节化学平衡
课时训练二
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.我国科学家通过对月壤样本的研究提出,未来在月球可利用月壤做催化剂进行人工光合作用,其中涉及的反应之一为(该条件下所有物质均为气态)。下列说法错误的是
A.月壤可以加快该化学反应的速率
B.改变温度可以改变该化学反应的限度
C.1mol和3mol充分反应可得到1mol
D.混合气体的总物质的量保持不变可判断该反应达到化学平衡状态
2.1 mol X和2 mol Y在一恒温恒压密闭容器中发生反应X(g) + 2Y(g) 2Z(g),下列不能判断该反应达到平衡的是
A.混合气体的密度不变 B.X和Y的浓度之比不变
C.2v(X)正 = v(Z)逆 D.容器中气体分子总数不变
3.一定温度下的密闭容器中,发生可逆反应,下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是
A.的浓度不再改变
B.浓度商等于化学平衡常数
C.单位时间内生成,同时生成
D.容器的总压强不再变化
4.有一个处于平衡状态的反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g)(正反应为放热反应)。为了使平衡向生成Z的方向移动,应选择下列的适宜条件是
① 低温 ②高温 ③高压 ④低压 ⑤加催化剂 ⑥除去Z
A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③⑥ D.②③⑥
5.对一定温度下的恒容容器中,开始时投入等物质的量的A、B进行如下可逆反应:,下列叙述能作为平衡标志的是
①A、B、C的分子数之比为1:3:2;
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB;
③A、B、C各自的浓度不变;
④混合气体的总压强不变;
⑤A的物质的量占混合气体总物质的量的百分比不变;
⑥混合气体的密度不变;
⑦混合气体的平均摩尔质量不变
A.①②③④⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑦
C.③④⑤⑦ D.③④⑦
6.以、和为原料,制备和氯化亚砜()的原理为: 。下列说法正确的是
A.反应平衡常数
B.键断裂的同时有键形成,说明反应到达该条件下的平衡状态
C.使用催化剂可以同时降低正反应和逆反应的活化能
D.上述反应中消耗的,转移电子数为
7.甲醇是容易输送的清洁燃料,可以单独与汽油混合作为汽车燃料,应用前景广阔。恒容密闭容器内发生反应如下:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。如图研究温度对甲醇产率的影响如图,下列说法不正确的是
A.平衡后体系内加入CO2 ,平衡正向移动,H2转化率增大
B.正反应放热
C.缩小体积,增大压强,CH3OH的体积分数增大
D.使用催化剂,平衡常数增大
8.人体内血红蛋白分子(Hb)与O2形成氧合血红蛋白,人体生命维持取决于血红蛋白与氧的结合及其对氧的释放。反应方程式如下所示,下列叙述不正确的是
Hb(aq)(血红蛋白)+O2(aq)PbO2(aq)(氧合血红蛋白)
A.人体大量运动时肌肉需氧量上升平衡逆向移动
B.人体吸氧越多有利于氧合血红蛋白形成,对人体健康越有利
C.突然进入高海拔的高山上出现高山病时是由于上述平衡逆移导致
D.长时间在高山区生活人群血液中血红蛋白含量比生活在平原地区人多
9.已知反应:(红棕色)(无色),某同学用下图所示装置探究温度对平衡的影响,首先向两烧瓶中分别加入同浓度的和混合气体,中间用夹子加紧,浸入盛有水的烧杯中,然后分别向两烧杯中加入氧化钙和硝酸铵固体,现象如图。
下列说法不正确的是
A.实验开始前气体颜色相同,保证两烧瓶中起始平衡状态相同,便于比较
B.图中现象说明该反应
C.硝酸铵溶于水是吸热过程
D.实验过程中无法排除压强的影响,因此无法验证温度对平衡移动的影响
10.下列说法不符合勒夏特列原理的是
A.反应A2(g) + B2(g)2AB(g),平衡后压缩容器,AB浓度增大
B.密封保存碳酸饮料以防止CO2释放
C.用饱和食盐水净化氯气以减少氯气溶于水
D.酯化反应中增加醇的用量以提高酸的转化率
11.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.100℃时,纯水的pH≈6
B.实验室用过氧化氢制取氧气时,常常加入MnO2固体
C.实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.工业上采用高压条件合成氨气
12.在温度和容器相同的三个密闭容器中,发生反应按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 反应物投入的量 反应物的转化率 CH3OH的浓度 平衡压强 能量变化(Q1、Q2、Q3均大于0)
甲 1molCO和2molH2 a1 c1 P1 放热Q1kJ
乙 1molCH3OH a2 c2 P2 吸热Q2kJ
丙 2molCO和4molH2 a3 c3 P3 放热Q3kJ
则下列关系正确的是A.2c1=2c2>c3 B.2Q1=Q3 C.α2+α3<1 D.P3<2P2
13.在一定条件下,将2molCO和充入一恒容密闭容器中,发生反应: ,当达到平衡状态时,下列说法中正确的是
A.生成 B.放出a kJ热量
C.含有3mol氧原子 D.CO和共有2mol
14.一定温度下,在某恒容密闭容器中加入和,发生反应,,在建立平衡的过程中,下列说法正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小
B.达到平衡前,混合气体的熵逐渐增大
C.达到平衡前,混合气体的密度始终在不断增大
D.反应过程中,有非极性键和极性键的断裂和形成
15.在一个密闭容器中发生反应: ,设阿伏加德罗常数的值为,下列分析正确的是
A.起始时加入和各1mol,充分反应后,放出的热量为
B.每消耗,生成个HI分子
C.每形成个键,有个键断裂
D.消耗个的同时消耗个HI,可说明该反应已达到平衡
二、填空题
16.黑色金属材料是工业上对铁、铬、锰的统称,、、及其化合物在日常生活生产中的用途相当广泛。
Ⅰ. 根据所学知识,回答下列问题:
(1)具有净水作用,净水的原理是_______。
(2)向溶液中加入溶液至过量,微热。再通入,可观察到溶液呈紫色(高铁酸钾:)。写出此过程发生反应的离子方程式:_______。
(3)可用于治疗缺铁性贫血症,为验证药品的还原性,某实验小组取少量药用配制成溶液,并取溶液于试管中,滴入几滴浓硝酸,振荡,试管中产生红棕色气体,溶液变为深棕色。为探究溶液没有变为黄色的原因补充了如下实验:向溶液和溶液中分别通入,观察到溶液变为深棕色,溶液无明显变化。
①“试管中产生红棕色气体,溶液变为深棕色”的原因是_______。
②实验小组改进实验,观察到溶液变为黄色的实验操作是_______。
Ⅱ.在溶液中存在下列平衡:。
(4)下列有关溶液的说法正确的是_______(填标号)。
A.加入少量硫酸,溶液的橙色加深
B.加入少量水稀释,溶液中离子总数增加
C.入少量溶液,平衡逆向移动
D.加入少量固体,平衡正向移动,转化率变大
Ⅲ.可用作电讯器材元件材料。还可用作瓷釉、颜料及制造锰盐的原料。它在空气中加热易转化为不同价态锰的氧化物,其固体残留率()随温度的变化如图所示。
(5)时,剩余固体中为_______。
(6)图中C点对应固体的成分为_______(填化学式)。
17.为了有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物。做如下实验:将0.20mol NO和0.10mol CO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
(1)CO在0~10min内的平均反应速率v(CO)=_______;
(2)第12min时改变的反应条件可能为_______。
A.升高温度 B.加入NO C.加催化剂 D.降低温度
(3)在反应进行到24min时,改变反应某一个条件后,下列变化能使平衡一定能向正反应方向移动的是_______。
A.逆反应速率先增大后减小 B.正反应速率先增大后减小
C.反应物的体积百分含量减小 D.化学平衡常数K值增大
18.硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应:
Ⅰ.SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
Ⅱ.2HIH2+I2(g)
Ⅲ.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是_______(填字母,下同)。
A.反应Ⅲ易在常温下进行
B.反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
C.循环过程需补充H2O
D.循环过程产生1 mol O2的同时产生2 mol H2
(2)一定温度下,向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应Ⅱ,H2的物质的量随时间的变化如图所示。
①0~2 min内的平均反应速率v(HI)=_______。
②下列说法正确的是_______(填字母)。
A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显
B.化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物质的量的减小或生成物物质的量的增加来表示
C.在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率不再改变
D.增大反应物的浓度、降低反应的温度都能增大反应速率
③A点的逆反应速率v逆(H2)_______B点的正反应速率v正(H2)(填“大于”“小于”或“等于”)。
19.一定温度下,在2L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化曲线如下图所示,按要求解决下列问题。
(1)该反应的化学方程式为:_______;
(2)用A表示的反应速率为:_______;
(3)下列条件改变时,能加快化学反应速率的是_______
A.扩大容器的容积 B.增大C的用量
C.降低体系的温度 D.加入催化剂
(4)下列不可以作为判断平衡依据___
A、A的浓度保持不变 B、 B的生成速率与消耗速率相等
C、X的浓度和Y的浓度相等
20.钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗腐蚀,以及高强度、低密度,被誉为“太空金属”。工业上制金属钛是先将金红石和炭粉混合加热至,进行氯化处理,发生反应如下: 。再采用金属热还原法还原四氯化钛得到钛。
(1)氯化反应的平衡常数表达式_______。若反应容器的容积为后达到平衡,测得固体的质量减少了,则的平均反应速率为_______。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是 _______选填编号,下同。
其他条件不变,增大的质量,的转化率提高
其他条件不变,升高温度,平衡常数减小
其他条件不变,减小压强,平衡向右移动
其他条件不变,分离出,正反应速率增大
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,无法表示上述反应达到化学平衡状态的是 _______。
a. b.
c. d.混合气体密度保持不变
(4)若平衡时和的物质的量之比为,保持其他条件不变,升高温度后达到新的平衡时,和的物质的量之比_______填“大于”、“小于”或“等于”。
三、实验题
21.SO2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料。某同学在实验室设计了如下实验,对SO2的部分性质进行了探究。
I.二氧化硫的水溶性
(1) SO2易溶于水,溶于水有H2SO3生成。向SO2饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,原因是_______(结合有关平衡方程式简要说明)。
II.验证SO2能否与BaCl2溶液反应
某同学设计了如图装置,且所配制的溶液均使用了无氧蒸馏水,检验SO2在无氧干扰时,是否与氯化钡反应生成沉淀。
(2)加入碳酸钠粉末的目的是_______。
(3)当_______时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。
(4)装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是_______。
III.二氧化硫的还原性
已知SO2具有还原性,可以还原I2,也可以与Na2O2发生反应。
(5)将SO2通入装有过氧化钠的硬质试管中,将带火星的木条放在试管口处。
①若木条不复燃,则说明SO2与反应无O2生成,可能发生反应的化学方程式为_______。
②若木条复燃,则说明SO2与Na2O2反应有O2生成,发生反应的化学方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。
(6)将SO2通入装有碘水(含淀粉)的洗气瓶中,若_______,说明还原性:SO2>I-,写出该反应的离子方程式:_______。
22.某学习小组想通过研究NO2性质,提出减少汽车尾气NO2含量的同时,降低汽车排气管中积碳的实验方案。回答下列问题:
(1)通过浓硝酸分解分析NO2能否支持燃烧:如图所示,向试管中加入浓硝酸,加热至沸腾,向试管中伸入燃烧的木条,木条熄灭。
①写出浓硝酸受热分解的化学方程式:_____。
②甲同学根据实验现象得出NO2不支持燃烧,不能与红热的碳反应的结论,乙同学不同意该结论,理由可能是_____。
③除了原理上的不合理,从环保角度考虑,该实验还有一个明显不足之处是_____。
(2)查阅资料发现Cu(NO3)2受热时发生反应:2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑。收集硝酸铜分解后的气体,发现该气体能使带火星的木条复燃,但空气(空气中O2的体积分数约为)不能使带火星的木条复燃。
①结论:NO2能与碳反应,支持燃烧,理由是_____。
②经检验,加热时碳与NO2反应的两种产物均为空气成分,写出该反应的化学方程式:______。
(3)设计NO2与碳反应的条件控制实验:初始温度为280℃(汽车尾气的大致温度),其它初始条件也完全相同,分别在体积相同的绝热恒容密闭容器A和恒温恒容密闭容器B中加入等量的焦炭和NO2气体。
①反应达到平衡时,平衡转化率较高的是容器_____(填“A”或“B”)。
②请写出工农业生产中NO2的一种用途:_____。
参考答案:
1.C
【详解】A.题目中指出月壤做催化剂,催化剂可以加快化学反应速率,A正确;
B.反应伴随着能量变化,温度可以使化学平衡发生移动,即可以改变该化学反应的限度,B正确;
C.该反应是可逆反应反应物不能完全转化为生成物,故1mol和3mol充分反应不可得到1mol,C错误;
D.该反应前后气体总物质的量发生改变,故混合气体的总物质的量保持不变可判断该反应达到化学平衡状态,D正确;
故选C。
2.B
【详解】A.恒温恒压密闭容器中发生反应X(g) + 2Y(g) 2Z(g),未达到平衡之前,气体的体积始终在变化,气体的总质量不变,所以气体的密度为变量,当混合气体的密度不变时,可说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.X和Y的浓度之比为1:2,与方程式中系数比相等,反应过程中,始终不变,不能判断平衡状态,B符合题意;
C.2v(X)正 = v(Z)逆时说明正反应速率等于逆反应速率,则说明反应达到平衡状态,C不符合题意;
D.容器中气体分子总数在未达到平衡之前为变量,则变量不变时说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故选B。
。选B。
3.D
【详解】A.的浓度不再改变,说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.浓度商等于化学平衡常数平衡不再移动,达到平衡状态,B不符合题意;
C.单位时间内生成,同时生成说明正逆反应速率相等,达到平衡,C不符合题意;
D.反应为气体分子数不变的反应,总压强为定值,压强不变不能说明达到平衡,D符合题意;
故选D。
4.C
【详解】反应X(g)+3Y(s)2Z(g)(正反应是放热反应),是一个放热反应,所以升高温度,平衡逆向移动,降低温度,平衡正向移动,故①正确,②错误;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向即逆向进行,减小压强,平衡正向移动,故③正确;④错误;加催化剂不会引起化学平衡的移动,故⑤错误;分离出Z,即减小生成物的浓度,平衡正向移动,故⑥正确;
答案选C。
5.D
【详解】①开始时投入等物质的量的A、B,反应过程中或达平衡时不可能出现A、B、C的分子数之比为1:3:2,所以不能作为平衡标志;
②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB,反应进行的方向相同,不一定是平衡状态;
③A、B、C各自的浓度不变,则正逆反应速率相等,反应达平衡状态;
④因为反应前后气体的分子数不等,随着反应的进行,气体的压强在不断发生改变,当混合气体的总压强不变时,反应达平衡状态;
⑤等物质的量的加入A、B,根据三段式A的物质的量占混合气体总物质的量的百分比始终为50%,则无法判断反应达平衡状态;
⑥混合气体的总质量不变,容器的体积不变,混合气的密度始终不变,则密度不变时反应不一定达平衡状态;
⑦混合气体的质量不变,物质的量在平衡前不断发生改变,当平均摩尔质量不变时,气体的物质的量不再发生改变,反应达平衡状态;
综合以上分析,③④⑦符合题意,故选D。
6.C
【详解】A.反应中为固体,由化学方程式可知,反应平衡常数,A错误;
B.键断裂的同时有键形成,描述的都是正反应,不能说明反应到达该条件下的平衡状态,B错误;
C.催化剂改变反应历程,加快反应速率;使用催化剂可以同时降低正反应和逆反应的活化能,C正确;
D.没有标况,不能计算转移的电子数,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.加入CO2 ,反应物浓度增大,平衡正向移动,另一反应物H2转化率增大,A正确;
B. 由图知,温度升高生成物甲醇的产率降低,说明升温平衡左移、正反应放热,B正确;
C. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)正方向气体分子数目减小,缩小体积增大压强使平衡右移、CH3OH的体积分数增大,C正确;
D. 平衡常数只受温度影响,使用催化剂平衡不移动、平衡常数不变,D不正确;
答案选D。
8.B
【详解】A.人体大量运动时肌肉需氧量上升,氧气消耗增加,平衡逆向移动,A正确;
B.氧气具有氧化性,人体吸氧过多反而对人体健康不利,B错误;
C.突然进入高海拔的高山上,空气中氧气含量减小,上述平衡逆移导致,导致输氧能力下降,出现高山病,C正确;
D.长时间在高山区生活人群血液中血红蛋白含量比生活在平原地区人多,更利于氧气的输送,D正确;
故选B。
9.D
【详解】A.为了便于探究温度对平衡的影响,实验开始前必须使气体颜色相同,保证两烧瓶中起始平衡状态相同,故A正确;
B.氧化钙与水的反应为放热反应,放出的热量使右端烧瓶的反应温度升高,硝酸铵溶于水是吸热过程,吸收的热量使左端烧瓶的反应温度降低,由图可知,左端混合气体的颜色浅于常温、右端混合气体颜色深于常温说明该反应为放热反应,反应焓变小于0,故B正确;
C.硝酸铵溶于水是吸热过程,吸收的热量使左端烧瓶的反应温度降低,故C正确;
D.实验过程中,可以打开夹子使两烧瓶中气体压强相同,然后观察烧瓶中混合气体颜色的深浅,所以该实验可以验证温度对平衡移动的影响,故D错误;
故选D。
10.A
【详解】A.反应A2(g) + B2(g)2AB(g)中,反应物与生成物的气体分子数相等,平衡后压缩容器,气体体积减小,AB浓度增大,但平衡不发生移动,不能用平衡移动原理解释,A符合题意;
B.保存碳酸饮料时,若容器敞口,则压强减小,气体的溶解度减小,从而释放出CO2气体,能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.氯气溶于水后存在下列平衡:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,氯气通入饱和食盐水中,由于溶液中c(Cl-)增大,将使该化学平衡逆向移动,从而减少氯气在水中的溶解,能用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.酯化反应为可逆反应,增加醇的用量,可以增大乙醇的浓度,从而促进平衡正向移动,提高酸的转化率,能用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选A。
11.B
【详解】A.温度升高,促进水的电离,pH减小,A不符合题意;
B.实验室用过氧化氢制取氧气时,常常加入MnO2固体作为催化剂加快反应速率,催化剂不能使平衡移动,不可以用勒夏特列原理解释,B符合题意;
C.氯化钠在溶液中完全电离,所以饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应,Cl2+H2OHClO+H++Cl-,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,可以勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.工业合成氨的反应为可逆反应,增大压强,有利于平衡向正反应分析移动,可以勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故选B。
12.D
【详解】A.甲、乙是完全等效平衡,平衡时各组分的浓度相等,所以平衡时甲醇的浓度c1 = c2,丙等效为在甲中平衡基础再加入1molCO和2molH2,压强增大,转化率增大,因此c3>2c1=2c2,故A错误;
B.丙与甲相比,等效为在甲平衡的基础上再加入1molCO和2molH2,压强增大,平衡向正反应方向移动,丙中反应物的转化率大于甲,丙中参加反应的CO大于甲中的2倍,因此放热更多,故2Q1 < Q3,故B错误;
C.甲、乙是完全等效平衡,反应从不同方向建立完全相同的平衡状态,a1+α2=1,丙等效为在甲中平衡基础再加入1molCO和2molH2,压强增大,转化率增大,a3> a1,α2+α3>1,故C错误;
D.甲、乙是完全等效平衡,最终平衡时P1=P2,丙等效为在甲中平衡基础再加入1molCO和2molH2,压强增大,转化率增大,因此P3<2P1,则P3<2P2,故D正确,
故选:D。
13.D
【详解】A.该反应为可逆反应,存在限度,2molCO和充入一恒容密闭容器中,反应物不能完全转化为生成物,所以达到平衡时,生成的小于2mol,故A错误;
B.该反应为可逆反应,存在限度,2molCO和充入一恒容密闭容器中,反应物不能完全转化为生成物,所以达到平衡时,放出的热量小于a kJ,故B错误;
C.2mol一氧化碳和1mol二氧化硫含氧原子共4mo1,根据原子守恒,平衡时体系中O原子共有4mo1,故C错误;
D.根据碳原子守恒,充入2molCO达到平衡时,碳原子共2mol,即CO和共有2mol,故D正确;
故选D。
14.B
【详解】A.在建立平衡的过程中,正反应速率减小,逆反应速率增大,选项A错误;
B.随着反应的进行,生成更多的气体,故混合气体的熵增大,选项B正确;
C.随着反应的进行,混合气体的质量保持不变,在恒容的条件下,混合气体的密度不变,选项C错误;
D.反应过程中,有非极性键、极性键的断裂和极性键的形成,但没有非极性键的形成,选项D错误;
答案选B。
15.D
【详解】A.由热化学方程式的意义可知1mol氢气和1mol碘单质完全反应放出的热量为QkJ,但该反应为可逆反应起始时加入和各1mol,实际反应的氢气和碘单质小于1mol,放出的热量小于Q,故A错误;
B.每消耗1mol,生成2molHI,则消耗,即消耗0.05mol,生成0.1molHI,分子数为0.1,故B错误;
C.由反应可知消耗1mol氢气生成2molHI,1mol氢气中含1molH-H键,1molHI中含1molH-I键,则每形成个键,有0.5个键断裂,故C错误;
D.消耗个的同时消耗个HI,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;
故选:D。
16.(1)水解产生的胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质;
(2)
或;
(3) 亚铁离子和浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮,二氧化氮和亚铁离子作用显示深棕色; 取溶液于试管中,加入稀硝酸,振荡;
(4)AB
(5)1∶2;
(6)与。
【详解】(1)水解产生的胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质;故具有净水作用,答案为:水解产生的胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质;
(2)根据已知产物中有,结合电子转移守恒,电荷守恒,原子守恒可得方程为:或;
(3)亚铁离子和浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮,二氧化氮和亚铁离子作用显示深棕色;
实验小组改进实验,观察到溶液变为黄色的实验操作是取溶液于试管中,加入2mL稀硝酸,振荡,反应中亚铁离子完全被氧化,反应后的溶液中不存在亚铁离子,且反应生成的气体为一氧化氮,不是二氧化氮,故能看到溶液变为黄色。故答案为:亚铁离子和浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮,二氧化氮和亚铁离子作用显示深棕色; 取溶液于试管中,加入稀硝酸,振荡;
(4)A.加入少量硫酸,.上述平衡逆向移动,溶液的橙色加深,A正确;
B.加入少量水稀释,平衡会正向移动,溶液中离子总数增加, B正确;
C.加入少量NaOH溶液,减小氢离子浓度,平衡正向移动,C错误;
D.加入少量固体,平衡正向移动,但是转化率变小,D错误;
故本题选AB。
(5)设MnCO3的物质的量为1 mol,即质量为115g。A点剩余固体质量为
115 g75. 65%≈87 g。减少的质量为115 g-87 g=28 g,可知MnCO3失去的组成为“CO”,
故剩余固体的成分为MnO2,答案为:1:2;
(6)C 点剩余固体质量为115 g61. 74%≈71 ,据锰元素守恒知:m(Mn)=55 g,则m(O)=71g-55 g=16 g,则n(Mn) :n(O)=1:1,故剩余固体的成分为MnO,同理,B点剩余固体质量为115 g 66. 38%≈76g,因m(Mn)=55g,则m(O)=76g-55g=21g,则n(Mn) :n(O) ≈3:4,故剩余固体的成分为Mn3O4,因D点介于B、C之间,故D点对应固体的成分为Mn3O4与MnO的混合物,答案为:与。
17.(1)
(2)D
(3)BD
【详解】(1)根据图像信息,在0~10min内,的物质的量从0.1mol变为0.06mol,再根据公式:
(2)12min时,和浓度减小,浓度增大,反应速率减慢,平衡正向移动,改变的条件可能为:降低温度,故选D。
(3)A.逆反应速率先增大后减小,平衡逆向移动,A错误;
B.正反应速率先增大后减小,平衡正向移动,B正确;
C.反应物的体积百分含量减小,可能充入无关气体,C错误;
D.化学平衡常数K值增大,平衡正向移动,D正确;
故选BD。
18.(1)CD
(2) 0.1 mol·L-1·min-1 C 小于
【详解】(1)A.2H2SO4=2SO2+O2+2H2O反应是分解反应,分解反应吸热, ,所以反应Ⅲ可以在高温下进行,故A错误;
B.SO2 是还原剂,HI是还原产物,所以SO2的还原性比HI强,故B错误;
C.总反应为,水是反应物,所以应在循环中补充H2O,故C正确;
D.总反应为,循环过程产生1 mol O2的同时产生2 mol H2,D正确;
选CD。
(2)①由图象可知2 min内生成0.1molH2,则反应消耗0.2molHI,0~2 min内的平均反应速率v(HI)=mol·L-1·min-1。
②A.反应速率大,反应现象不一定越明显,如酸碱中和反应速率很快,但反应没有明显现象,故A错误;
B.化学反应速率常用单位时间内任何一种反应物物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示,故B错误;
C.在一定条件下,可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应的速率相等,不再改变,故C正确;
D.增大反应物的浓度能增大反应速率,降低反应的温度能减慢反应速率,故D错误;
选C。
③A点是平衡点,正逆反应速率相等; A的正反应速率v正(H2)19.(1)
(2)
(3)BD
(4)C
【详解】(1)由图像可以看出反应中B、C的物质的量减少,为反应物,A的物质的量增多,为生成物,当反应进行到10s时,,,,,则反应的方程式为;
故答案为:;
(2)用A表示的反应速率,;
故答案为:;
(3)A.扩大容器的容积,相当于减小压强,则反应的速率减小,A错误;
B.C为气体,增大C的用量,浓度增大,反应速率增大,B正确;
C.降低温度,反应速率减小,C错误;
D.加入催化剂加快反应速率,D正确;
故答案为:BD;
(4)A.当各物质的浓度不变,反应达到平衡,A不符合题意;
B.当B的正、逆反应速率相等时,反应达到平衡,B不符合题意;
C.速率相等不能作为判断平衡的依据,C符合题意;
故答案为:C。
20.(1)
(2)
(3)
(4)大于
【详解】(1)依据固体和纯液体不带入平衡常数表达式的原则,根据化学方程式可知氯化反应的化学平衡常数表达式为;根据方程式TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g) ,当固体质量减少,对应反应掉的氯气的物质的量为,所以固体的质量减少了10.4g时,的平均反应速率为 ;故答案为:;0.025;
(2)a.其他条件不变,由于是固体,增大的质量,对平衡移动无影响,故a错误;
b.该反应为放热反应,其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故b正确;
c.其他条件不变,减小压强,平衡向着化学计量数增大的方向即向右移动,故c正确;
d.其他条件不变,分离出,生成物的浓度减小,逆反应速率立即减小,正反应速率逐渐减小,故d错误;
故答案为:bc;
(3)没有指明方向,无法判断平衡状态,故a错误;
时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故b正确;
c.因为不知道起始浓度,所以浓度之比等于系数之比时无法判断是否平衡,故c错误;
d.因为气体的总质量发生改变,容器体积不变。所以混合气体密度只有到达平衡时才保持不变,故d正确;
故答案为:ac;
(4)由于该反应为放热反应,升高温度平衡会向逆向移动,和的物质的量之比会有所增大,所以和的物质的量之比会大于;故答案为:大于。
21.(1)在二氧化硫饱和溶液中存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++,往饱和溶液中加入NaHSO3固体,固体溶解后增大了溶液中的c(),使平衡左移,降低了SO2的溶解度,从而看到有气泡逸出
(2)与中等浓度硫酸反应产生二氧化碳气体,排尽装置内的空气,防止干扰实验
(3)品红溶液2褪色
(4)检验二氧化碳是否已排尽装置内的空气
(5)Na2O2+SO2=Na2SO4
(6) 溶液的蓝色褪去 SO2+I2+2H2O=4H++2I-+
【分析】本实验的目的,探究在无氧条件下SO2能否与BaCl2溶液发生反应。先让碳酸钠粉末与中等浓度硫酸反应,利用生成的二氧化碳排尽装置内的空气,当看到澄清石灰水变浑浊时,表明装置内空气已排尽。再将亚硫酸钠粉末放入锥形瓶内,与中等浓度的硫酸反应生成二氧化硫气体。当品红溶液2中红色褪去时,表明SO2已经与氯化钡溶液充分接触,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。
【详解】(1)SO2易溶于水,溶于水有H2SO3生成,向SO2饱和溶液中加入NaHSO3固体,有气体冒出,则表明降低了SO2的溶解度,原因是:在二氧化硫饱和溶液中存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++,往饱和溶液中加入NaHSO3固体,固体溶解后增大了溶液中的c(),使平衡左移,降低了SO2的溶解度,从而看到有气泡逸出。答案为:在二氧化硫饱和溶液中存在平衡:SO2+H2OH2SO3H++,往饱和溶液中加入NaHSO3固体,固体溶解后增大了溶液中的c(),使平衡左移,降低了SO2的溶解度,从而看到有气泡逸出;
(2)因为装置内存在空气,会干扰SO2的性质实验,所以加入碳酸钠粉末的目的是:与中等浓度硫酸反应产生二氧化碳气体,排尽装置内的空气,防止干扰实验。答案为:与中等浓度硫酸反应产生二氧化碳气体,排尽装置内的空气,防止干扰实验;
(3)要证明二氧化硫不与氯化钡反应,则需保证二氧化硫与氯化钡充分接触,所以当品红溶液2褪色时,氯化钡溶液中没有沉淀出现,说明二氧化硫不与氯化钡溶液反应,此时滴加双氧水,出现了白色沉淀。答案为:品红溶液2褪色;
(4)要证明装置内空气已被排尽,需要实验现象加以佐证,所以装置中选用澄清石灰水而不用氢氧化钠溶液的目的是:检验二氧化碳是否已排尽装置内的空气。答案为:检验二氧化碳是否已排尽装置内的空气;
(5)若木条不复燃,说明SO2与反应无O2生成,则生成Na2SO4,可能发生反应的化学方程式为:Na2O2+SO2=Na2SO4。答案为:Na2O2+SO2=Na2SO4;
(6)将SO2通入装有碘水(含淀粉)的洗气瓶中,要比较还原性,必须证明反应已经发生,所以若溶液的蓝色褪去,说明还原性:SO2>I-,该反应的离子方程式:SO2+I2+2H2O=4H++2I-+。答案为:溶液的蓝色褪去;SO2+I2+2H2O=4H++2I-+。
【点睛】若装置内有空气存在,则二氧化硫通入氯化钡溶液中,会发生反应:2SO2+2H2O+O2+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl。
22.(1) 4HNO3(浓)2H2O+4NO2↑+O2↑ 同时产生大量水蒸气会浇灭木条 NO2直接排放到空气中会造成污染
(2) 硝酸铜分解的混合气体中O2所占比例与空气接近,NO2支持燃烧带火星的木条才能复燃 2C+2NO2CO2+N2
(3) B 生产硝酸
【详解】(1)浓硝酸受热分解会生成二氧化氮、氧气和水故反应的化学方程式为:(浓);由于加热至沸腾,会产生大量水蒸气浇灭带火星的木条,不能得出不支持燃烧的结论;该装置明显没有处理的排放,会导致污染。答案为:(浓);同时产生大量水蒸气会浇灭木条;NO2直接排放到空气中会造成污染;
(2)根据方程式,和的体积比为,占,与空气中比例接近,带火星的木条复燃可以说明支持燃烧;元素组成为、、,在空气中只有,剩余、在空气中成分是,不难得出方程式为:;答案为:硝酸铜分解的混合气体中O2所占比例与空气接近,NO2支持燃烧带火星的木条才能复燃;2C+2NO2CO2+N2;
(3)因为初始条件相同,如果是放热反应,绝热容器温度会升高,平衡逆向移动,转化率较低;如果是吸热反应,绝热容器温度会降低,平衡逆向移动,转化率也较低,所以平衡转化率较高的是容器B;生产硝酸、化肥、工业水杀菌消毒剂(饮用水不行)、纸浆漂白、皮革脱毛、生产硝基配位络合物、工业氧化剂、有机硝化剂、火箭燃料推进剂、制取炸药等合理答案均可。答案为:B;生产硝酸。