专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题(含解析)2022-2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修1

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名称 专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题(含解析)2022-2023学年上学期高二苏教版(2019)高中化学选择性必修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 2023-06-29 11:04:07

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专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1.对于反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中进行,下列条件能加快反应速率的是
A.增大体积使压强减小 B.体积不变,充入氦气使压强增大
C.体积不变,充入N2使压强增大 D.使总压强不变,充入氖气
2.密闭容器中发生可逆反应2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g)ΔH<0,在一定条件下达到平衡状态,下列叙述正确的是
A.增加A的量,平衡向正反应方向移动
B.压缩容器体积,平衡不移动,v正、v逆不变
C.v(C)正=2v(D)逆
D.若向恒容容器中按1∶2再充入C、D,重新建立平衡后,v正、v逆均增大
3.对处于平衡状态的反应2H2S(g) 2H2(g)+S2(g)H>0,以下说法合理的是
A.加入催化剂,反应途径将发生改变,H也将随之改变
B.升高温度,正逆反应速率都增大,H2S分解率也增大
C.增大压强,平衡向逆反应方向移动,正反应速率降低
D.若体系恒容,注入一些H2后达新平衡,H2浓度将减小
4.某化学小组研究在其他条件不变,改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)反应平衡状态的影响,得到下图所示的曲线(图中T表示温度,n表示物质的量),下列说法正确的是
A.a、b、c三点的平衡状态中,A2的转化率最高的是b点
B.T2温度下,该反应在起始n(A2)一定时达到平衡,AB3的物质的量大小为b > a > c
C.T2时,若容器容积为1 L,且只加入反应物,当图中n=3 mol时,反应达到平衡时B2、A2的转化率均为60%,此条件下,反应的平衡常数约为2.08
D.若T2 > T1,则正反应为放热反应
5.反应A(g)+3B(g)2C(g) 达到平衡后,将反应体系的温度降低,下列叙述中正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率减小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率都减小,平衡向逆反应方向移动
6.工业上利用氨气生产氢氧酸(HCN)的反应为 。其他条件一定,达到平衡时转化率随外界条件X变化的关系如图所示。则X可以是
①温度 ②压强 ③催化剂 ④
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.已知反应,当反应中每放出的热量为时,形成键的数目为8NA
B.含的饱和溶液最多可形成胶体粒子的数目为NA
C.和于密闭容器中充分反应后,生成的分子总数为0.2NA
D.由和组成的混合气体中电子数为0.11NA
8.水凝结成冰中,其焓变和熵变正确的是
A.△H>0 △S<0 B.△H<0 △S>0
C.△H>0 △S>0 D.△H<0 △S<0
9.25℃时,调节初始浓度为1.0 mol·L-1的Na2CrO4溶液的酸性(忽略溶液体积变化),测定平衡时溶液中c(Cr2O)和c(H+),获得如图所示的曲线。下列说法不正确的是
A.酸性越强,c(Cr2O)越大
B.A点CrO的平衡转化率为50%
C.随c(H+)增大,溶液由黄色逐渐变为橙色
D.平衡时,若溶液中c(Cr2O)=c(CrO),则c(H+)>2.0×10-7 mol·L-1
10.一定条件下,在水溶液中1mol Cl-、ClOx- (x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关说法正确的是
A.这些离子中结合H+能力最强的是E
B.A、B、C、D、E五种微粒中C最稳定
C.C→B+D,反应物的总键能大于生成物的总键能
D.B→A+D反应的热化学方程式为:3ClO—(aq) == ClO3—(aq) + 2Cl—(aq) △H = -116kJ mol-1
二、填空题
11.有可逆反应Fe(s)+CO2(g) FeO(s) + CO(g),已知在温度938K时,平衡常数K=1.5,在1173K时,K=2.2 。
(1)能判断该反应达到平衡状态的依据是_____(双选,填序号)。
A.容器内压强不变了 B.c(CO)不变了
C.v正(CO2)=v逆(CO) D.c(CO2)=c(CO)
(2)该反应的正反应是_________(选填“吸热”、“放热”)反应。
(3)写出该反应的平衡常数表达式_______。若起始时把Fe和CO2放入体积固定的密闭容器中,CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则该温度下上述反应的平衡常数K=____(保留二位有效数字)。
(4)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件,反应混合气体中CO2的物质的量分数如何变化(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
①升高温度__________;②再通入CO___________。
(5)一氧化碳在工业上用途广泛,比如可以用来制备甲醇。甲醇是一种优质的液体燃料。利用甲醇,氧气,氢氧化钾溶液可以构成燃料电池。试写出该燃料电池的正极反应_________________。
12.I.现有下列物质①熔化的NaCl②盐酸③氯气④冰醋酸⑤铜⑥酒精⑦硫酸氢钠⑧液氨⑨SO2⑩Al2O3,请按要求回答下列问题。
(1)属于强电解质的是_______(填序号)
(2)在上述状态下能导电的是_______(填序号)
(3)属于非电解质,但溶于水后的水溶液能导电的是_______(填序号)
II.工业合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g) H=-92.2kJ mol-1,一定温度下,在容积恒定的密闭容器中,一定量的N2和H2反应达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率与时间的关系如图所示:
(4)其中 t4时刻所对应的实验条件改变是_____,t5时刻所对应的实验条件改变是_____,平衡常数最大的时间段是_____。
(5)为了提高平衡混合物中氨的含量,根据化学平衡移动原理,仅从理论上分析合成氨适宜的条件是_______(填字母)。
A.高温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.低温低压
(6)实际生产中一般采用的反应条件为400~500℃,原因是_______。
13.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用 CO2 的热点研究领域。回答下列问题:
(1)CO2 催化加氢生成C2H4和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=_______。当反应达到平衡时,若增大压强,则 n(C2H4) _______(填 “变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成 n(CO2):n(H2)=1:3,在体系压强为 0.1 MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数 x 随温度 T 的变化如图所示:
图中,表示 C2H4、CO2 变化的曲线分别是_______ 、_______。 CO2 催化加氢合成 C2H4 反应的△H _______ 0 (填“大于” 或“小于”)。
(3)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成 C3H6、C3H8、C4H8 等低碳烃。若在 一定温度和压强条件下,要提高反应速率和乙烯选择性,应当使用合适的_______等,此时,活化能会_______,单位体积内活化分子百分数_______,单位体积内有效碰撞次数_______。
14.降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)△H=﹣49.0kJ/mol,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
(1)从反应开始到平衡,用CO2表示该反应的平均速率ν(CO2)=________mol/(L min);
(2)平衡时氢气的物质的量浓度为_______mol/L;
(3)该条件下该反应的平衡常数K=_______;
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_______;
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去 D.再充入1mol CO2和3mol H2
(5)当达到平衡时,不再维持恒容,充入氩气保持压强不变,平衡将_______(填“正向”、“逆向”或“不移动”)。
15.汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0。
已知该反应在2404 ℃时,平衡常数K=0.25 。请回答下列问题。
(1)该反应的平衡常数表达式为_____________ ;若要增大平衡常数需要______(填‘升温’或‘降温’)。
(2)该温度下,向2 L密闭容器中充入N2和O2各1 mol,平衡时,N2的转化率是________%。
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1 mol.L-1、4.0×10-2 mol.L-1和3.0×10-3 mol.L-1,此时反应________(填“处于化学平衡状态”、“向正方向进行”或“向逆方向进行”),理由是____________________________________。
(4)要缩短达到平衡的时间,可采取的措施有___________、__________(写两条即可)。
16.在一定条件下N2+3H2 2NH3的反应中,起始N2浓度为2mol/L,H2浓度为5mol/L,反应到2分钟时,测得NH3的反应速率为v(NH3)=0.4mol/(L min),填空:
(1)NH3的转化浓度为c(NH3)=_______mol/L
(2)N2的转化率为_______
(3)H2的反应速率_______mol/(L min)
17.(1)向一体积不变的密闭容器中加入、和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化如图1所示。图2为时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知阶段为使用催化剂;图1中阶段未画出。
①,阶段改变的条件为_________,________B的起始物质的量为________。
②为使该反应的反应速率减慢且平衡向逆反应方向移动可以采取的措施有_________。
(2)某小组利用溶液和硫酸酸化的溶液反应来探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时通过测定酸性溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。该小组设计了如下方案。已知:(未配平)。
实验编号 酸性溶液的体积 溶液的体积 的体积 实验温度/℃ 溶液褪色所需时间
① 10 35 25
② 10 10 30 25
③ 10 10 50
①表中___________mL,___________mL
②探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________(填编号,下同),可探究反应物浓度对反应速率影响的实验编号是____________。
③实验①测得溶液的褪色时间为2min,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率_______________.
④已知50℃时与反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中,画出25℃时的变化曲线示意图。_________
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.增大体积使压强减小,反应物的浓度减小,反应速率减慢,故A错误;
B.体积不变,反应物的浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.体积不变,充入N2,反应物浓度增大,反应速率加快,故C正确;
D.保持总压强不变,充入氖气,体积增大,参加反应的气体的浓度减小,反应速率减小,故D错误;
故答案为C。
2.D
【详解】A.反应体系中,A为固体,增加A的量,没有改变反应物的浓度,平衡不移动,故A错误;
B.反应2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g)是反应前后气体分子数不变的反应体系,压缩容器体积相当于增大压强,平衡不移动,v正、v逆均增大,故B错误;
C.反应达到平衡状态时,,则2v(C)正=v(D)逆,故C错误;
D.向恒容容器中按1∶2再充入C、D,相当于增大反应体系的压强,重新建立平衡后,v正、v逆均增大,故D正确;
答案选D。
3.B
【详解】A.加入催化剂,降低活化能,反应途径将发生改变,但反应热只有始态、终态有关,与反应途径无关,故反应热不变,故A错误;
B.正反应为吸热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,硫化氢的分解率增大,故B正确;
C.正反应为体积增大的吸热反应,增大压强,平衡逆反应方向移动,正反应速率增大,故C错误;
D.若体系恒容,加入一些H2后达新平衡,平衡虽然想逆反应方向移动,但不能消除氢气浓度增大,达新平衡后H2浓度将增大,故D错误;
故选B。
4.C
【详解】A.其它条件相同时,B2起始物质的量增大,平衡正向移动,A2的平衡转化率增大、B2的平衡转化率减小,则a、b、c三点的平衡状态中,A2的转化率最高的是c点,A项错误;
B.T2温度下,该反应在起始n(A2)一定时达到平衡,B2起始物质的量增大,平衡正向移动,AB3的物质的量增大,AB3的物质的量的大小为c>b>a,B项错误;
C.T2时,若容器容积为1 L,且只加入反应物,当图中n=3 mol时,反应达到平衡时B2、A2的转化率均为60%,说明起始加入A2物质的量为1mol,转化A2、B2物质的量依次为0.6mol、1.8mol,生成AB3物质的量为1.2mol,平衡时A2、B2、AB3物质的量依次为0.4mol、1.2mol、1.2mol,平衡时A2、B2、AB3物质的量浓度依次为0.4mo/L、1.2mol/L、1.2mol/L,此条件下反应的平衡常数K==≈2.08L2/mol2,C项正确;
D.若T2 > T1,根据图象可知,其它条件相同时,升高温度,平衡时AB3%增大,说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,D项错误;
答案选C。
5.C
【详解】反应A(g)+3B(g)2C(g)的焓变,即该反应正向放热,反应达到平衡后,降低温度,正逆反应速率都将减小,降低温度,平衡将向放热反应移动,即平衡向正反应方向移动,故答案为C。
6.C
【详解】图象趋势为平衡时NH3的转化率随外界条件X增大而减小:
①反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,NH3转化率随温度的升高而增大,故①错误;
②反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡逆向移动,NH3转化率随压强增大而减小,故②正确;
③催化剂不影响平衡,故③错误;
④越大,代表NH3的量越大,有利于平衡正向移动,但是NH3的转化率随着NH3的增多而减小,故④正确;
故②④正确;
故答案选C。
7.A
【详解】A.CO2结构式为O=C=O,每放出1411kJ热量形成4mol键,则放出的热量为时,形成键的数目为8NA,故A正确;
B.一个胶粒是多个的聚集体,故溶液形成的胶粒个数小于NA个,故B错误;
C.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫为可逆反应,不能进行到底,所以密闭容器中,0.2 mol SO2和0.1 mol O2催化反应后生成的分子总数小于0.2NA,故C错误;
D.CO2和N2O的摩尔质量均为44g/mol,故2.2g混合物的物质的量为,且两者均含22个电子,故0.05mol混合物中含0.05×22=1.1NA个电子,故D错误;
故选:A。
8.D
【详解】水凝结成冰的过程放热,△H<0,体现混乱程度减弱,熵减小,△S<0,故选D。
9.D
【详解】
A.由图可知氢离子浓度越大,c(Cr2O)越大,所以酸性越强,c(Cr2O)越大,故A正确;
B.由图可知A点时Cr2O的平衡浓度为0.25mol/L,由2 CrO+2H+ Cr2O+H2O可知转化的CrO的浓度为:0.5mol/L,则A点CrO的平衡转化率为50%,故B正确;
C.随c(H+)增大,CrO转化为Cr2O,溶液的颜色会逐渐从黄色变为橙色,故C正确;
D.平衡时,若溶液中c(Cr2O)=c(CrO),而2c(Cr2O)+c(CrO)=1.0mol L-1,所以c(Cr2O72-)=mol L-1,而图中c(Cr2O)=0.35mol/L时,对应氢离子的浓度为2.0×10-7 mol·L-1,由曲线图可知,c(Cr2O)=mol L-1时,c(H+)<2.0×10-7 mol·L-1,故D不正确;
综上所述,答案是D
10.D
【详解】分析:从图示变化看,A为Cl-,B为ClO-,C为ClO2-,D为ClO3—,E为ClO4-;能量越低越稳定,-1价的Cl-能量最低,也最稳定,+3价的ClO2-能量最高,最不稳定;酸性越弱的酸,越容易结合氢离子;根据盖斯定律进行计算C→B+D,2ClO2-→ClO-+ClO3-,△H =64+60-100×2=-76 kJ mol-1,该反应放热,据此判断;根据盖斯定律进行计算B→A+D:3ClO—(aq) == ClO3—(aq) + 2Cl—(aq),△H =64-3×60-0=-116kJ mol-1,据此判断。
详解:A、酸性越弱的酸,结合氢离子能力越强,次氯酸为最弱的酸,所以ClO-结合氢离子能力最强,故A错误;B、根据图象可知氯元素的价态越低,能量最低,最稳定,所以A、B、C、D、E五种微粒中A最稳定,故B错误;C、2ClO2-→ClO-+ClO3-,根据盖斯定律可知:△H =64+60-100×2=-76 kJ mol-1,该反应为放热反应,反应物的总键能小于生成物的总键能,故C错误;D、3ClO—(aq) == ClO3—(aq) + 2Cl—(aq),根据盖斯定律可知:△H =64-3×60--0=-116kJ mol-1,故D正确;正确选项D。
点睛:反应物断键吸收的能量大于生成物成键放出的能量,反应为吸热反应;反应物断键吸收的能量小于生成物成键放出的能量,反应为放热反应;反应热等于正反应的活化能减去逆反应的活化能。
11. BC 吸热 1.0 增加 不变 O2+4e-+2H2O=4OH-
【分析】(1)化学平衡状态标志的判断,利用正反应速率等于逆反应速率,以及各物质的浓度不变,以及各相关物理量由变化到不再变化说明达到平衡;
(2)温度升高,平衡常数增大,正向移动,正反应为吸热反应;
(3)根据化学方程式写出平衡常数,利用化学方程式进行计算;
(5)燃料电池的正极反应为O2得到电子的还原反应。
【详解】(1)A、恒温恒压下,压强与物质的量成正比,该反应前后气体的物质的量不变,则压强一直不变,压强不变不能说明是否达到了平衡,A错误;
B、达到平衡时,CO的生成速率和消耗速率相当,则CO浓度不变,可以说明反应达到平衡,B正确;
C、CO2的正反应速率等于CO的逆反应速率,且成系数比,说明反应的正反应速率等于逆反应速率,达到平衡,C正确;
D、达到平衡时,CO2和CO的浓度不变,但是不一定相等,D错误;
答案为BC;
(2)根据题目信息,温度升高,平衡常数增大,说明温度升高,正向移动,正反应为吸热反应;
(3)平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,由于Fe和FeO为固体,浓度是定值,不带入表达式,则;CO2的起始浓度为2.0mol/L,某温度时达到平衡,此时容器中CO的浓度为1.0 mol/L,则反应了的CO2的浓度为1mol/L,平衡时CO2的浓度为1mol/L;带入表达式计算,则;
(4)①该反应为吸热反应,升高温度,正向移动,CO2的物质的量分数减小;
②通入CO,温度不变,根据平衡常数,,K不变,则CO和CO2的浓度之比均不变,则CO2的质量分数不变;
(5) 燃料电池的正极反应为O2得到电子的还原反应,电解质溶液为碱性环境,则正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。
12.(1)①⑦⑩
(2)①②⑤
(3)⑧⑨
(4) 加入催化剂 减小氨气的浓度 t8-t9
(5)B
(6)温度低,化学反应速率慢,到达平衡的时间变长,温度太高,平衡转化率低,且催化剂在500℃时活性最好
【详解】(1)强电解质是指在水溶液或熔融状态下完全电离的电解质,①熔化的NaCl、⑦硫酸氢钠、⑩Al2O3都属于强电解质,故选①⑦⑩。答案为:①⑦⑩;
(2)在上述状态下,能电离产生离子或提供自由电子的物质能导电,即①熔化的NaCl(离子导电)、②盐酸(离子导电)、⑤铜(电子导电),故选①②⑤。答案为:①②⑤;
(3)在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物属于非电解质,包括⑥酒精、⑧液氨、⑨SO2,但⑧液氨、⑨SO2溶于水后的水溶液能导电,故选⑧⑨。答案为:⑧⑨;
(4)从图中可以看出,t4时刻,正、逆反应速率同等程度加快,则所对应的实验条件改变是加入催化剂;t5时刻,在条件改变的瞬间,正反应速率不变,逆反应速率减小,则所对应的实验条件改变是减小氨气的浓度。t2时刻是增大反应物浓度、t4时刻是加催化剂、t5时刻是减小生成物浓度,t7时刻是降低温度,只有温度改变影响平衡常数,且降低温度平衡正向移动,所以平衡常数最大的时间段是t8-t9。答案为:加入催化剂;减小氨气的浓度;t8-t9;
(5)合成氨反应是放热的、体积缩小的可逆反应,为了提高平衡混合物中氨的含量,理论上合成氨适宜的条件是低温高压,故选B。答案为:B;
(6)温度高,反应速率快,可提高单位时间内的转化率,且催化剂在500℃时活性最好,所以实际生产中一般采用的反应条件为400~500℃,原因是:温度低,化学反应速率慢,到达平衡的时间变长,温度太高,平衡转化率低,且催化剂在500℃时活性最好。答案为:温度低,化学反应速率慢,到达平衡的时间变长,温度太高,平衡转化率低,且催化剂在500℃时活性最好。
【点睛】工业生产追求的是单位时间内的产量,所以有时需要考虑单位时间内的转化率,不需过多考虑平衡转化率。
13. 1:4 变大 d c 小于 催化剂 降低 增大 增多
【详解】(1) CO2 催化加氢生成C2H4和水的反应中,该反应的化学方程式是
=,产物的物质的量之比n(C2H4):n(H2O)=1:4,由于该反应正向是气体分子数减少的反应,若增大压强,则化学平衡正向移动,n(C2H4)变大;
(2)由题中信息可知,两反应物初始投料之比等于化学计量数之比,由图中曲线的起点坐标可知,c和a所表示的物质的量分数之比为1:3,d和b表示的物质的物质的量之比为1:4,则结合化学计量数之比可以判断,表示乙烯变化的曲线是d,表示二氧化碳变化曲线的是c,由图中曲线的变化趋势可知,升高温度,乙烯的物质的量分数减少,则化学平衡向逆反应方向进行,则该反应是放热反应,△H小于0;
(3) 若在 一定温度和压强条件下,要提高反应速率和乙烯选择性,应当使用合适的催化剂等,此时,活化能会降低,单位体积内活化分子百分数增大,单位体积内有效碰撞次数增多。
14. 0.075 0.75 CD 逆向
【分析】根据v= 计算(1);根据三段式分析解答(2)(3);
(4)要使增大,应使平衡向正反应方向移动;
(5)当达到平衡时,不再维持恒容,充入氩气保持压强不变,体积增大,平衡向气体体积增大的方向进行,据此分析判断。
【详解】(1)根据图象,二氧化碳浓度减小了0.75mol/L,则v(CO2)==0.075mol/(L min),故答案为0.075;
(2) CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),
开始(mol/L): 1 3 0 0
变化(mol/L):0.75 2.25 0.75 0.75
平衡(mol/L):0.25 0.75 0.75 0.75
氢气的平衡浓度为0.75mol/L,故答案为0.75;
(3)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,则K===,故答案为;
(4)要使增大,应使平衡向正反应方向移动。A.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则减小,故A错误;B.充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,不变,故B错误;C.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,增大,故C正确;D.再充入1mol CO2和3mol H2,等效于在原来基础上缩小体积一半,压强增大,平衡向正反应方向移动,则增大,故D正确;故答案为CD;
(5)当达到平衡时,不再维持恒容,充入氩气保持压强不变,体积增大,平衡向气体体积增大的方向进行,CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),平衡逆向进行,故答案为逆向。
15. 升温 20 向正反应方向移动 浓度熵小于化学平衡常数 升高温度 增大压强或增大反应物浓度或使用催化剂
【分析】(1)化学反应平衡常数等于平衡时生成物浓度的幂指数积除以反应物浓度的幂指数积;若要增大平衡常数需应使平衡向正反应方向移动;
(2)依据题给信息,建立三段式求解;
(3)用浓度商判断化学反应进行的方向;依据影响化学反应速率的因素分析。
【详解】(1)化学反应平衡常数等于平衡时生成物浓度的幂指数积除以反应物浓度的幂指数积,该反应的平衡常数表达式为;该反应为吸热反应,若要增大平衡常数需要升高温度,使平衡向正反应方向移动,故答案为;升温;
(2)设N2的转化率为x,依据题给条件建立如下三段式:
N2(g) + O2(g) 2NO(g)
起(mol/L) 0.5 0.5 0
变(mol/L) 0.5x 0.5x x
平(mol/L) (0.5-0.5x) (0.5-0.5x) x
由平衡常数K为0.25可得:x2/(0.5-0.5x) (0.5-0.5x)=0.25,解得x=0.2,故答案为20;
(3)用浓度商判断化学反应进行的方向:若Q=K,则反应是平衡状态;若Q>K,则平衡向左移动,此时反应的浓度熵Q为(3.0×10-3 mol.L-1)2/(2.5×10-1 mol.L-1)×(4.0×10-2)=9.0×10-4<K=0.25,由于浓度熵小于化学平衡常数,平衡向正反应方向移动;要缩短达到平衡的时间,加快反应速率,可升高温度或增大压强或增大反应物浓度或使用催化剂,故答案为向正反应方向移动;浓度熵小于化学平衡常数;升高温度或增大压强或增大反应物浓度或使用催化剂。
【点睛】本题考查化学平衡,注意依据方程式的特征分析条件变化对平衡的影响,注意平衡常数的计算和应用是解答关键。
16. 0.8 20% 0.6
【分析】根据各物质的浓度变化列三段式:
进行计算。
【详解】(1)NH3的转化浓度为c(NH3)=0.4mol/(L min)×2min=0.8mol·L-1,故答案为:0.8;
(2)N2的转化率为×100%=20%,故答案为:20%;
(3)根据化学反应速率比等于化学计量数比这一规律,可得v(H2)=v(NH3)=×0.4mol/(L min)=0.6mol/(L min),H2的反应速率0.6mol/(L min),故答案为:0.6。
17. 减小压强 升高温度 0.1mol 降低温度或及时移出A、B 5 30 2和3 1和2 0.025 mol L 1 min 1
【详解】(1)①t3~t4阶段与t4~t5阶段正逆反应速率都相等,而t3~t4阶段为使用催化剂,若t4~t5阶段改变的条件为降低反应温度,平衡会发生移动,则正逆反应速率不相等,该反应为气体等体积反应,则t4~t5阶段应为减小压强;t5~t6阶段化学反应速率均增加,且正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动,该反应正向为吸热反应,因此t5~t6阶段改变的条件为升高温度;反应开始至平衡过程中,A的物质的量浓度由1mol/L降低至0.8mol/L,Δc(A)=0.2mol/L,则Δc(B)=0.1mol/L,A起始的物质的量为2mol,起始浓度为1mol/L,则容器体积为2L,平衡时c(B)=0.4mol/L,则起始c(B)=0.4mol/L+0.1mol/L=0.5mol/L,n(B)=0.5mol/L×2L=0.1mol;
②要使化学反应速率减慢,则需要减弱外界条件,该反应为气体等体积吸热反应,因此可通过降低温度或及时移出A、B使该反应的反应速率减慢且平衡向逆反应方向移动;
(2)①实验2混合液的总体积为10mL+10mL+30mL=50mL,则V1=50mL 10mL 35mL=5mL,V2=50mL 10mL-10mL=30mL;
②探究温度对化学反应速率影响,必须满足除了温度不同,其他条件完全相同,所以满足此条件的实验编号是:2和3;探究反应物浓度对化学反应速率影响,除了浓度不同,其他条件完全相同的实验编号是1和2,故答案为:2和3;1和2;
③草酸的物质的量为0.60mol/L×0.005L=0.003mol,高锰酸钾的物质的量为0.10 mol/L×0.01L=0.001mol,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.003mol:0.001mol=3:1,由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知草酸过量,高锰酸钾完全反应,混合后溶液中高锰酸钾的浓度为=0.02mol/L,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)==0.01mol L 1 min 1,由速率之比等于化学计量数之比可知,这段时间内平均反应速率v(H2C2O4)=0.01mol L 1 min 1×=0.025 mol L 1 min 1,故答案为:0.025 mol L 1 min 1;
④25℃时反应速率小于50℃时,所以高锰酸根离子的浓度变化比50℃时小,反应需要的时间大于50℃条件下需要的时间,据此画出25℃时的变化曲线示意图为:。
答案第1页,共2页
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