专题2化学反应速率与化学平衡综合练习(含解析)2022-2023学年上学期高一化学苏教版(2019)选择性必修1

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名称 专题2化学反应速率与化学平衡综合练习(含解析)2022-2023学年上学期高一化学苏教版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-28 08:18:55

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专题2化学反应速率与化学平衡综合练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.增大压强,活化分子百分数增多,化学反应速率一定增大
B.升高温度,活化分子百分数不一定增大,化学反应速率一定增大
C.增大反应物浓度,活化分子百分数增加,化学反应速率增大
D.使用正催化剂,降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大
2.一定温度下,向容积为4L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应,反应中各物质的物质的量变化如图所示,下列对反应的推断合理的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应进行到1s时,
C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为
D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等
3. ,在存在时,该反应的机理为:
ⅰ.(快)
ⅱ.(慢)
下列说法正确的是
A.反应速率主要取决于的质量 B.是该反应的催化剂
C.逆反应的活化能大于198kJ/mol D.反应ⅰ是决速步骤
4.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,可逆反应在体积固定的密闭容器中进行,反应过程中测得的浓度随时间1的变化曲线如图所示
下列叙述错误的是
A.a-c段反应速率加快的原因可能是反应放热
B.若向容器内充入一定体积的,化学反应速率加快
C.向反应体系中通入氢气,反应速率降低
D.2~8min的化学反应速率
5.在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图,则
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化
D.使用催化剂Ⅰ时,内,
6.一定温度下,把2.5molA和2.5molB混合盛入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:,经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol/(L·s),同时生成1molD,下列叙述中不正确的是
A.反应达到平衡状态时A的转化率为60%
B.x=4
C.平衡时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强比为6:5
D.若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态
7.工业上生产硝酸涉及氨的催化氧化,反应的热化学方程式为 ,下列有关说法正确的是
A.该反应的
B.加入催化剂可降低逆反应的活化能,从而加快逆反应速率
C.恒温恒容时,增大压强,一定能使反应物中活化分子百分数增大,反应速率加快
D.达到平衡时,升高温度,正反应速率减小、逆反应速率增大
8.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A.增大压强 B.充入更多N2
C.使用高效催化剂 D.降低温度
9.拿破仑在俄国时,当时法国士兵军服的纽扣都是用金属锡做的。灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。试分析现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用?已知:在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH=-2.1809kJ·mol-1,ΔS=-6.6J·mol-1·K-1。
A.会变 B.不会变 C.不能确定 D.升高温度才会变
10.据报道,在300℃、70MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。下列叙述正确的是
A.相同条件下,2mol氢原子所具有的能量大于1mol氢分子所具有的能量
B.当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态
C.移去水蒸气,可增大正反应速率
D.恒压,充入惰性气体,化学反应速率增大
11.已知某可逆反应mA(g)+ nB(g)p C(g);在密闭容器中进行,下图表示在不同反应时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是
A.T1P2、m+n>P,ΔH <0
B.T1>T2、P10
C.T1P2、m+nD.T1>T2、P1P,ΔH >0
12.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
A.反应在0~10 s内,用Z表示的反应速率为0.158 mol·L-1·s-1
B.反应在0~10 s内,X的物质的量浓度减少了0.79 mol·L-1
C.反应进行到10 s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)=Z(g)
13.相同温度下,容积均为的两个恒容密闭容器中发生反应:
实验测得起始时的有关数据如下表:
容器编号 起始时各物质的物质的量/ 达到平衡时体系能量的变化
① 1 3 0 放出热量
② 0.9 2.7 0.2 放出热量Q
下列叙述错误的是
A.容器①②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中的体积分数均为
C.容器②中达到平衡时放出的热量
D.若容器①容积为,则平衡时放出的热量小于
14.已知反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB,10s末达平衡。下列说法不正确的是
温度/℃ 700 830 1200
K值 1.7 1.0 0.4
A.达到平衡后,B的转化率为50%
B.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
C.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A)=0.005mol·L-1·s-1
D.容器体积减小为原来的一半,平衡不移动,正、逆反应速率均增大
15.将一定量硫化氢气体加入密闭容器中,发生反应:2H2S(g)S2(g)+2H2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lgK)随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法错误的是
A.C点对应状态的平衡常数K=10-3.6380
B.该反应的△H>0
C.反应速率:vA>vC
D.30℃时,B点对应状态的v正>v逆
二、实验题
16.某实验小组为探究酸性条件下碘化钾与过氧化氧反应的化学反应速率,进行了以下实验探究。
(1)实验一:向硫酸酸化的过氧化氢溶液中加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠()的混合溶液,一段时间后溶液变蓝。该小组查阅资料知体系中存在下列两个主要反应:
反应ⅰ:;
反应ⅱ:。
为了证实上述反应过程,进行下列实验(所用试剂浓度均为)
实验二:向酸化的溶液中加入淀粉KI溶液,溶液几秒后变为蓝色。再向已经变蓝的溶液中加入溶液,溶液立即褪色。
根据此现象可知反应ⅰ的速率_______反应ⅱ的速率(填“大于”、“小于”或“等于”),解释实验一中溶液混合一段时间后才变蓝的原因是_______。
(2)为了探究对反应速率的影响,设计两组对比实验,按下表中的试剂用量将其迅速混合观察现象。(各实验均在室温条件下进行)
实验编号 试剂体积/mL 溶液开始变蓝的时间/s
KI(含淀粉)
I 40 40 20 40 20
II V1 20 20 40 V2
①V1=_______,V2=_______。
②对比实验I和实验II,_______(填“>”、“<”或“=”)。
(3)利用实验I的数据,计算反应ⅱ在的化学反应速率_______;反应ⅰ在的化学反应速率_______
17.Ⅰ、某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律,设计了如下实验:
(1)甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱,设计了图1所示的实验装置,其设计的依据是________;但该装置存在缺陷,请指出__________。
(2)乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。乙同学可能观察到的现象
A._____________;B._____________;C.____________。
从环保角度考虑,该装置有明显不足,请指出提出改进建议______________。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。
(3)步骤一:电解精制:电解时,粗铜应与电源的______极相连。阴极上的电极反应式为_____________。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(4)阳极泥的综合利用:稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请写出该步反应的离子方程式:________。残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的信息:
序号 反应 平衡常数
1 1
2 1
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因________。
(5)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程。
则滤液中的浓度为_______,的浓度为______。
三、原理综合题
18.(I)
(1)已知在448℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K1为49,则该温度下反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为___________;反应1/2H2(g)+1/2I2(g)HI(g)的平衡常数K3为___________
(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数(K)和温度(t)的关系如下表所示:
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(2)该反应的化学平衡常数表达式为K___________
(3)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为___________℃
(5)在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol·L-1,c(H2)为1.5mol·L-1,c(CO)为1mol·L-1,c(H2O)为3mol·L-1,此时反应___________达到平衡(填“是”或“否”)。
19.能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) 合成清洁能源CH3OH,一定条件下向2L的密闭容器中充入1molCO和2molH2发生反应,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
①该可逆反应的ΔH___________0(填“>”“<”或“;A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是___________;
②压强p1___________p2(填“>”“<”或“=”);若p2=100kPa,则B点的Kp=___________kPa-2(Kp为以分压表示的平衡常数;分压=总压×物质的量分数)
③在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,正、逆反应速率之间的关系:υ正___________υ逆(填“>”“<”或“=”)。
(2)在T1℃时,体积为2L的恒容容器中充入物质的量之和为3mol的H2和CO,发生反应:CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡时CH3OH的体积分数(V%)与的关系如图所示。
①当起始=2,经过2min达到平衡,CO的转化率为40%,则0~2min内平均反应速率υ(H2)=___________。若此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,达新平衡时H2的转化率将___________(填“增大”、“减小”或“不变”);
②当起始=3时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数可能是图象中的___________点(选填“D”、“E”或“F”)
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.D
【详解】A.对于无气体物质参加的化学反应,增大压强,化学反应速率不变;对于有气体参加的反应,增大压强,活化分子百分数不变,A错误;
B.升高温度,物质的内能增加,活化分子百分数一定增大,化学反应速率一定增大,B错误;
C.增大反应物浓度,活化分子百分数不变;若加入的反应物是固体或纯液体,加入反应物,化学反应速率不变,C错误;
D.使用正催化剂,则降低了反应的活化能,增大了活化分子百分数,化学反应速率增大,D正确;
故答案选D。
2.C
【详解】A. 变化的物质的量之比等于化学计量数之比,由图可知, B、C为反应物,A、D为生成物,物质的量的变化量之比为0.6:0.8:1.2:0.4=3:4:6:2,故反应的化学方程式为:3B+4C6A+2D,故A错误;
B. 化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到1s时,,故B错误;
C. 反应进行到6s时,B的平均反应速率为,故C正确;
D. 化学反应速率之比等于化学计量数之比,故反应进行到6s时,各物质的反应速率不相等,故D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.由反应机理可知,V2O5是该反应的催化剂,反应速率与催化剂V2O5的质量有一定关系,但V2O5的质量不是决定性因素,故A错误;
B.根据A选项分析,V2O5是该反应的催化剂,VO2是该反应中间产物,故B错误;
C.正反应的活化能-逆反应的活化能,所以逆反应的活化能大于198kJ/mol,故C正确;
D.慢反应是决速步骤,即反应ⅱ为决速步骤,故D错误;
答案为C。
4.C
【详解】A.随着反应的进行,a-c段反应速率反而加快的原因可能是该反应放热,温度升高,反应速率加快,故A正确;
B.若向容器内充入一定体积的,增大了的浓度,化学反应速率加快,故B正确;
C.恒容条件下,向反应体系中通入不反应的氢气,反应速率不变,故C错误;
D.2~8min内,氧气的浓度变化量为1.2mol/L,则,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得,,故D正确;
故答案选C。
5.D
【详解】A.由图可知,无催化剂时,随反应进行,生成物浓度也在增加,说明反应也在进行,故A错误;
B.由图可知,催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好,说明催化剂I使反应活化能更低,反应更快,故B错误;
C.由图可知,使用催化剂Ⅱ时,在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L,而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L,二者变化量之比不等于化学计量数之比,所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化,故C错误;
D.使用催化剂I时,在0~2min 内,Y的浓度变化了4.0mol/L,则(Y) ===2.0,(X) =(Y) =2.0=1.0,故D正确;
答案选D。
6.C
【详解】A.反应达到平衡状态时,根据方程式可知,参与反应的A的物质的量为:n(A)=n(D)=×1mol=1.5mol ,则A的转化率为=60%,A正确;
B.5s内(D)==mol L-1 s-1=0.1mol L-1 s-1,相同时间内其反应速率之比等于计量数之比,(C):(D)=x:2=0.2mol/(L.s):0.1mol L-1 s-1=2:1,x=4,B正确;
C.恒温恒容条件下,气体物质的量之比等于其压强之比,开始时混合气体总物质的量=2.5mol,平衡时生成1molD,生成n(C)=0.2mol/(L.s)×5s×2L=2mol,剩余n(A)=2.5mol-×1mol=1mol,所以平衡时气体总物质的量=(2+1+1)mol=4mol,则达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比=4mol:2.5mol=8:5,C错误;
D.已知反应物B为固体,容器的体积不变,即反应过程中混合气体的密度为变量,则若混合气体的密度不再变化,能说明该可逆反应达到化学平衡状态,D正确;
答案为C。
7.B
【详解】A.该反应的,A错误;
B.加入催化剂可降低正、逆反应的活化能,从而加快正、逆反应速率,B正确;
C.恒温恒容时,若充入反应物来增大压强,单位体积内活化分子数目增大,活化分子百分数不变,反应速率加快;若充入不参与反应的气体来增大压强,单位体积内活化分子数目不变,活化分子百分数不变,反应速率不变,C错误;
D.达到平衡时,升高温度,正、逆反应速率均增大,D错误;
答案选B。
8.D
【详解】A.增大压强,活化分子百分数不变,平衡常数不变,故A错误。
B.多充N2,活化分子百分数、平衡常数不变,故B错误。
C.使用催化剂,平衡常数不变,故C错误。
D.降低温度,反应物中活化分子百分数、化学反应速率都减小,且化学平衡常数发生变化,故D正确。
答案为D。
9.A
【详解】在等温、等压条件下,自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。因此,在0 ℃、100 kPa条件下,白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算ΔH-TΔS值的问题。ΔH-TΔS=-2 180 J·mol-1-273 K×(-6.61 J·mol-1·K-1)=-375.47 J·mol-1<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。
答案选A。
10.A
【详解】A.氢原子结合生成氢气分子,氢原子之间形成化学键释放能量,则2 mol氢原子所具有的能量高于1 mol氢分子所具有的能量,A正确;
B.未指出反应速率的正、逆,因此不能判断反应是否处于平衡状态,B错误;
C.移去水蒸气的瞬间,正反应速率不变,逆反应速率减小,由于正反应速率大于逆反应速率,化学平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率减小,C错误;
D.恒压,充入惰性气体,则容器体积增大,反应体系中各气体物质的浓度减小,反应速率减慢,D错误;
答案选A。
11.B
【详解】根据“先拐先平,数值大”, 可知P1T2;增大压强,B在混合气体中的百分含量增大,说明平衡逆向移动,可知正反应气体系数和增大,m+n0,故选B。
12.C
【详解】A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为,A错误;
B.X初始物质的量为1.2mol,到10s物质的量为0.41mol,物质的量减少了0.79mol,浓度减小了0.395mol/L,B错误;
C.Y初始物质的量为1mol,到10s剩余0.21mol,转化了0.79mol,转化率为79%,C正确;
D.X、Y物质的量减小,Z物质的量增大,说明X、Y为反应物,Z为生成物,达到平衡时Z物质的量变化量Δn(X)=0.79mol,Δn(Y)=0.79mol,Δn(Z)=1.58mol,故X、Y、Z化学计量数之比为1:1:2,D错误;
故选C。
13.C
【详解】A.反应的温度没有发生变化,K不变,A正确;
B.由①可知,放出23.0 kJ的热量时,生成NH3的物质的量为=0.5mol,
因体积之比等于物质的量之比,所以NH3的体积分数=,
②中加入的氨气转化成氮气和氢气后,氮气和氢气的量与①相同,达到的平衡状态等效,因此平衡时两个容器中氨气的体积分数相等,都是,B正确;
C.②中含有0.2molNH3,相当于在①的基础上加入了氨气,抑制了平衡的正向移动,容器②中达平衡时放出的热量Q<23.0 kJ,C错误;
D.若容器①的体积为0.5 L,减小压强,平衡逆向移动,反应物的转化率降低,达到平衡时放出的热量小于23.0 kJ,D正确;
故选C。
14.B
【详解】A.830℃时, ,向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB,10s末达平衡,设A反应的物质的量浓度为x,则有 , ,解得x=0.05,故达到平衡后,B的转化率为 ,A正确;
B.由表中数据可知,温度越高、K越小,可知升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,B错误;
C.反应初始至平衡,A的平均反应速率 ,C正确;
D.反应前后气体的总物质的量不变,则容器体积减小为原来的一半,平衡不移动,正、逆反应速率增大程度相等,D正确;
故选B。
15.D
【分析】由图象可知:升高温度,平衡常数的负对数减小,说明升高温度K增大,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,根据温度越高反应速率越大,结合浓度商与平衡常数的关系判断反应的方向,据此分析解答。
【详解】A.C点-lgK=3.6380,则平衡常数K=10-3.6380,A正确;
B.-lgK越大,则平衡常数K越小,由图可知:随温度升高,平衡常数增大,则升高温度化学平衡正向移动,正反应为吸热反应,故该反应的△H>0,B正确;
C.因为A点温度比C点高,所以A、C点反应速率:vA>vC,C正确;
D.B点浓度商大于化学平衡常数,所以化学反应向逆反应进行,则B点对应状态的v正<v逆,D错误;
故合理选项是D。
16.(1) 小于 硫代硫酸钠被消耗完,再生成的才能使淀粉溶液变蓝
(2) 40 40 <
(3)
【详解】(1)向酸化的溶液中加入淀粉KI溶液,溶液几秒后变为蓝色,说明反应生成碘单质;再向已经变蓝的溶液中加入溶液,溶液立即褪色,说明和碘单质反应,导致溶液褪色;实验中褪色速率大于变蓝色速率,可知反应ⅰ的速率小于反应ⅱ的速率;
实验一中同时加入碘化钾、淀粉和硫代硫酸钠,生成的碘单质会立即和硫代硫酸钠反应,当硫代硫酸钠被消耗完,再生成的才能使淀粉溶液变蓝,故溶液混合一段时间后才变蓝;
(2)探究对反应速率的影响,则实验变量为氢离子浓度,其它因素要相同,故加入过氧化氢要相同,V1=40;溶液的总体积要相同,V2=40;
反应中氢离子为反应物,反应物浓度增加,反应速率加快,故对比实验I和实验II,<;
(3)实验I中混合后溶液总体积为160mL,、的物质的量分别为×40×10-3L=4×10-3mol、×20×10-3L=0.2×10-3mol,可知过量、不足,当溶液开始变蓝时,反应完全,消耗时间为s,故反应ⅱ在的化学反应速率;根据反应ⅰ、ⅱ可知:,则反应ⅰ在的化学反应速率。
17.(1) 元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水合物酸性越强 硝酸具有挥发性,与生成的CO2一起进入C装置,则无法证明C、Si的非金属性强弱(或应在B、C间连接一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶)
(2) 白色变为橙黄色 变蓝色 红色褪去 尾气排入空气污染环境,应在右侧管口放一团浸有NaOH溶液的棉花
(3) 正 Cu2++2e-=Cu
(4) 3Ag+4H++NO=3Ag++NO↑+2H2O 浓盐酸含有大量氯离子,Au3+与氯离子形成稳定的AuCl离子,使反应2平衡向右移动,则金溶于王水中
(5) 0.5 0.6
【详解】(1)根据元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强。根据实验原理分析,应该实现硝酸和碳酸盐反应生成二氧化碳,二氧化碳和硅酸盐反应制取硅酸,由于硝酸具有挥发性,与生成的二氧化碳一起进入C装置,则无法证明C、Si的非金属性强弱(或应在BC之间连接一个装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶)。
(2)高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,氯气和溴化钠反应生成溴单质,所以A处白色变成橙黄色;溴蒸气和B处的碘化钾反应生成碘单质,遇到淀粉变蓝色,C处氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸有漂白性,使红色褪去;实验的缺点为尾气没有处理,其排入空气污染环境,应在右侧管口放一团浸有氢氧化钠溶液的棉花。
(3)步骤一、精炼铜时需要将粗铜做阳极,和电源的正极相连;纯铜做阴极,溶液中的铜离子得到电子生成铜单质,阴极的电极反应为:Cu2++2e-=Cu;
(4)阳极泥有银和金等金属,用硝酸处理,银和硝酸反应生成硝酸银和一氧化氮、水,离子方程式为:3Ag+4H++NO=3Ag++NO+2H2O;金和硝酸反应后生成金离子,浓盐酸含有大量氯离子, Au3+与氯离子形成稳定的AuCl离子,使反应2平衡向右移动,则金溶于王水中。所以使用硝酸而不用王水。
(5)固体为铁置换出的铜,所以铜的质量为3.2克,物质的量为=0.05mol,所以铜离子浓度==0.5mol/L。沉淀为氢氧化亚铁,最后得到的4.8克为氧化铁,所以铁的物质的量为×2=0.06mol,亚铁离子的浓度==0.6mo/L。
18.(1) 1/49 7
(2)
(3)BC
(4)830
(5)否
【详解】(1)第2个反应是第1个反应的逆反应,平衡常数互为倒数关系,即K2==;第3个反应的化学计量数与第1个相比,缩小为原来的一半,平衡常数也会发生变化,得K3===7。
(2)根据反应的化学方程式CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)可知,化学平衡常数K=。
(3)A.该反应前后,气体分子数不变,则反应前后,容器中的压强不变;故容器中压强不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,A不符合题意;
B.混合气体中c(CO)不变,说明该反应达到化学平衡状态,B符合题意;
C.v正(H2)=v正(H2O),当v正(H2)=v逆(H2O)时,v正(H2O)=v逆(H2O),则说明该反应达到化学平衡状态,C符合题意;
D.c(CO2)=c(CO),不能说明该反应达到化学平衡状态,D不符合题意;
故选BC。
(4)当c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)时,K=1,由表中数据可知此时温度为830℃。
(5)此时,Q===1>0.9,所以反应未达到平衡。
19.(1) < KA=KB>KC < 4.9×10-3 <
(2) 0.2mol·L-1· min-1 减小 F
【详解】(1)①由图象可知,压强相同时,温度越高,CO的平衡转化率越低,说明升高温度平衡逆向移动,故该可逆反应的ΔH<0,A、B对应的温度相同,故KA=KB,C点对应的温度更高,平衡常数更小,故A、B、C三点平衡常数KA、KB、KC的大小关系是KA=KB>KC,故答案为:<;KA=KB>KC;
②由反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)可知,该反应正反应是一个气体体积减小的方向,增大压强平衡正向移动,CO的转化率增大,由图象可知,温度相同时,p2下CO的转化率更大,故压强p1<p2;若p2=100kPa,根据三段式计算可知:,平衡时的压强为p2=100kPa,p(CO)== ,同理p(H2)= ,p(CH3OH)= ,则B点的Kp===4.9×10-3kPa-2,故答案为:<;4.9×10-3;
③由图象可知,在T1和p1条件下,由D点到A点过程中,CO的转化率在减小,平衡逆向移动,故正、逆反应速率之间的关系:υ正<υ逆,故答案为:<;
(2)H2和CO总共为3mol,且起始=2,可知H2为2mol、CO为1mol,5min达到平衡时CO的转化率为40%,则:
容器的容积为2L,则(H2)=0.2mol·L-1· min-1,该温度下平衡常数,此时再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4mol,此时浓度商Qc==>K=,反应向逆向反应进行,达新平衡时H2的转化率将减小,故答案为:0.20mol/(L·min);减小;
②混合比例等于化学计量数之比时,平衡时生成物的含量最大,故当=3.5时,达到平衡状态后,CH3OH的体积分数小于C点,故选F,故答案为:F。
答案第1页,共2页
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