第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 第二章 化学反应的方向、限度与速率 测试题 (含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-18 18:01:36

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第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水在光照下颜色变浅
B.Fe(SCN)3溶液中加入6mol·L-1NaOH溶液后颜色变浅
C.打开啤酒瓶有大量泡沫冒出
D.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色变深[此反应为:H2(g)+I2(g)2HI(g)]
2.1mol与1molCO恰好反应生成和NO过程中的能量变化如图所示。下列说法中正确的是
A.相同条件下,过渡态比反应物更稳定
B.升高温度有利于提高CO的转化率
C.图中所示反应的逆反应的活化能为
D.反应的
3.我国化学工作者探究了乙基溴化镁(EtMgBr)与二异丙基酮[,结构简式为]的反应过程,测定了亲核加成产物(I)、还原产物(Ⅱ)和烯醇化产物(Ⅲ)的相对能量数据。下列说法错误的是
A.生成产物I的过程最容易发生
B.生成产物Ⅲ的过程为放热反应
C.烯醇化过程的产率较还原过程更低
D.已知在乙醚()中反应可降低反应的活化能,则同时也会改变三个反应的焓变
4.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是
①生成物的质量分数一定增加
②生成物的产量一定增大
③反应物的转化率一定增大
④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率
⑥平衡常数一定增大
A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.④⑥
5.一定温度下,在3个1.0L的恒容密闭容器中分别进行反应,达到平衡。相关数据如表。下列说法不正确的是
容器 温度/K 物质的起始浓度/(mol L-1) 物质的平衡浓度/(mol L-1)
c(X) c(Y) c(Z) c(Z)
I 400 0.20 0.10 0 0.080
II 400 0.40 0.20 0 a
III 500 0.20 0.10 0 0.025
A.平衡时,X的转化率:II>I B.平衡常数:K(Ⅱ)=K(Ⅰ)
C.达到平衡所需时间:III<I D.a=0.16
6.如图为可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g) ΔH>0的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的关系图,下列条件的改变与图中的变化情况相符的是( )
A.t1时,减小了A或B的物质的量浓度
B.t2时,升高了温度
C.t2时,增大了压强
D.t1时,加入了催化剂
7.可逆反映 ,反应过程中,当其他条件不变时,混合物中B物质的百分含量与压强(p)的关系如图所示,分析正确的选项是
A. B. C. D.
8.向2L的恒容密闭容器中充入0.4molSO3,T℃时发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),其中SO3与O2的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.Q点处存在v正(SO3)=v逆(SO3)
B.使用催化剂可使混合气体中n(SO3)=0
C.达到平衡时,SO2的浓度为0.05mol/L
D.在Q点时,SO3的转化率约为66.7%
9.下列说法不正确的是
A.Na2CO3溶液蒸干并灼烧可得无水Na2CO3
B.除去MgCl2溶液中混有的少量FeCl3,可向溶液中加入足量MgCO3,过滤
C.pH相同的①CH3COONa、②NaClO的两种溶液的c(Na+):① < ②
D.任何温度下均能自发进行2H2O2(l) = 2H2O(l) +O2(g),则该反应的△H<0,△S>0
10.《科学》最近报道,我国科学家破解了豆科植物固氮“氧气悖论”,发现存在如下平衡:豆血红蛋白(根瘤菌,粉红色)蛋白(固氮酶)。下列说法错误的是
A.豆科植物固氮属于生物固氮
B.豆科植物根瘤菌呈粉红色
C.温度越高,固氨酶生物活性越高
D.氧气不足时,蛋白(固氮酶)会释放氧气
11.下列工业生产中采用的措施与目的相符合的是
A.合成氨工业中用铁触媒作催化剂,以提高氨气的平衡浓度
B.硫酸工业中用热交换器,以维持反应条件、节约能源
C.海水提溴时用苦卤为原料,以防止溴与水发生反应
D.海带提碘时通过浓缩提高,以减少氧化剂的用量
12.一定条件下反应2AB(g) A2(g)+B2(g)达到平衡状态的标志是
A.单位时间内生成nmolA2,同时消耗2nmolAB
B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存
C.AB的消耗速率等于A2的生成速率的2倍
D.容器中各组分的物质的量分数不随时间变化
二、填空题(共9题)
13.在某容积为的密闭容器中,有可逆反应:如图为某反应过程中各物质物质的量随时间的变化曲线图。
在内的平均反应速率: 。
该反应的平衡常数表达式为 。
下列哪些物理量不再变化时可以表明该反应已经到达平衡状态 填字母。
混合气体的压强
混合气体的密度
混合气体的总体积
与的比值
若该反应的正反应速率与时间的关系如图所示。在其他条件不变的情况下,时改变的条件可能是 。
14.超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下:
时间/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/mol·L 1 1.00×10 3 4.50×10 4 2.50×10 4 1.50×10 4 1.00×10 4 1.00×10 4
c(CO)/mol·L 1 3.60×10 3 3.05×10 3 2.85×10 3 2.75×10 3 2.70×10 3 2.70×10 3
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)前2 s内的平均反应速率υ(N2)= 。
(2)达到平衡时NO的转化率为 。
(3)若上述反应在密闭恒容容器中进行,判断该反应达到平衡的依据为_______(填字母)。
A.c(N2)不随时间改变 B.气体的密度不随时间改变
C.压强不随时间改变 D.单位时间内消耗2 mol NO的同时生成1 mol N2
(4)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
编号 t/℃ NO初始浓度/mol·L 1 CO初始浓度/mol·L 1 催化剂的比表面积/m2·g 1
Ⅰ 280 6.50×10 3 4.00×10 3 80.0
Ⅱ t2 c1 4.00×10 3 120
Ⅲ 350 6.50×10 3 c2 80.0
①表中t2= ℃,c1= mol·L 1,c2= mol·L 1。
②三组实验中的浓度随时间的变化如下图所示:
由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,其它条件相同时,增大催化剂的比表面积,该化学反应的速率将 (填“增大”、“减小”或“无影响”)。由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是 。
15.某同学利用Al、Fe、Mg和2 mol/L的稀硫酸,设计实验方案研究影响反应速率的因素。实验报告如表:
实验步骤 反应快慢 结论
①分别取等体积的2 mol/L的硫酸于试管中 ②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg Mg>Al>Fe 反应物的性质越活泼,反应速率越快
该同学的实验目的是 。
16.COCl2的分解反应为COCl2(g)Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108kJ·mol-1。反应体系达到平衡后,各物质的浓度在不同条件下的变化状况如图所示(第10min到14min的COCl2浓度变化曲线未示出):
(1)比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低:T(2) T(8)(填“<”“>”或“=”)。
(2)比较产物CO在2~3min、5~6min和12~13min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13)表示]的大小 。
(3)比较反应物COCl2在5~6min和15~16min时平均反应速率的大小:v(5~6) v(15~16)(填“<”“>”或“=”),原因是 。
17.可逆反应A(g)+2B(g)2C(g)△H<0,在一定条件下达到平衡,若改变条件,将变化情况(增大、减小、不变)填入空格:
(1)升高温度,v(正) ,v(逆) ,B转化率 。
(2)使用催化剂,v(正) ,v(逆) ,A的物质的量 。
(3)保持温度和压强不变加入稀有气体,则C的物质的量 ,A的转化率 。
(4)保持温度和体积不变加入稀有气体,则A的转化率 。
(5)若温度和体积不变,反应从正反应开始至平衡,在这个变化过程中,容器内气体的密度 ,压强 。
18.红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:
4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)如图为上述反应的浓度—时间图象,由图象判断反应进行至t2时刻时,改变的条件是 ,如图为上述反应的速率—时间图象,表示上述反应在t1时达到平衡, 在t2时因改变某个条件而使曲线发生变化。由图判断,t2时刻曲线变化的原因可能是 (填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂
c.通入O2 d.缩小容器体积

(2)工业上可利用上述反应的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①一定温度下,在容积为1L的密闭容器中,充入2 mol CO2和4 mol H2,一段时间后达到平衡,测得CH3OH的物质的量浓度为1mol/L,则该温度下此反应的平衡常数为 ,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则这一时刻v(正) v(逆)
②在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为 。
19.I.将1.0molCH4和3.0molH2O(g)通入反应室(容积为100L)中,在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH>0,CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示:
(1)已知压强p1,温度为100℃时反应I达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为 。
(2)图中的p1 p2(填“<”、“>”或“=”)。
II.钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为:MoOS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)MoO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。
(3)图中A点对应的平衡常数Kp= (已知A点压强为0.lMPa,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
20.如图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分

(1)煤的气化发生的主要反应是:。
已知:


煤气化时发生主要反应的热化学方程式是:
H= kJ/mol
(2)用煤气化后得到的合成氨: 。在容积为2L的密闭容器中投入和充分反应,在不同时间改变反应条件,正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。

a.t1时可能增大了的浓度 b.t2时可能充入了氦气
c.t3时可能降低了温度 d.t4时可能分离出氨气
(3)某温度时合成甲醇的反应 ,在容积固定的密闭容器中,各物质的浓度如下表所示:
浓度 时间
0 1.0 1.8 0
2min 0.5 0.5
4min 0.4 0.6 0.6
6min 0.4 0.6 0.6
①前2min的反应速率 。
②该温度下的平衡常数 。(可用分数表示)
21.在某温度下,若反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的起始浓度分别为:c(CO)=1mol·L-1,c(H2)=2.4mol·L-1,5min后达到平衡,CO的转化率为50%;若反应物的起始浓度分别为:c(CO)=4mol·L-1,c(H2)=amol·L-1,达到平衡后,c(CH3OH)=2mol·L-1,则a= mol·L-1。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.新制的氯水在光照下,HClO分解,从而促进Cl2+H2OHCl+HClO的平衡正向移动,Cl2的浓度减小,溶液的颜色变浅,A不符合题意;
B.Fe(SCN)3溶液中存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入6mol·L-1NaOH溶液后,c(Fe3+)减小,平衡逆向移动,所以溶液的颜色变浅,B不符合题意;
C.打开啤酒瓶,瓶内气体的压强减小,CO2气体逸出,所以有大量泡沫冒出,C不符合题意;
D.H2、I2、HI平衡混合气体加压,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)不发生平衡移动,但气体的浓度增大,颜色变深,D符合题意;
故选D。
2.D
【详解】A.过渡态的能量高于反应物,故过渡态不稳定,A错误;
B.NO与CO的反应为放热反应,升高温度逆向移动,CO的转化率降低,B错误;
C.逆反应的活化能为,C错误;
D.,D正确;
故选D。
3.D
【详解】A.生成产物I的反应的活化能为,在3个反应中最小,反应最容易发生,A正确;
B.产物Ⅲ的能量低于反应物的能量,生成产物Ⅲ的过程为放热反应,B正确;
C.生成产物Ⅲ(烯醇化)的过程活化能最大,反应最为困难,其产率最低,C正确;
D.乙醚()可以降低反应活化能,起催化作用,不会改变反应的焓变,D错误;
故选:D。
4.C
【详解】若加入反应物,平衡向正反应方向移动时,生成物的物质的量增大,但生成物的质量分数不一定增加,如二氧化硫和氧气的反应,增加氧气的量很多时,三氧化硫的质量分数可能减小,①错误;化学平衡向正反应方向移动时,生成物的产量一定增大,②正确;若加入反应物,平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率不一定增大,如C,再加入A,A的转化率减小,③错误;增大压强,平衡向正反应方向移动时,反应物的浓度增大,④错误;平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定大于逆反应速率,⑤正确;温度不变,平衡常数不变,⑥错误;
故C正确。
5.D
【详解】A.Ⅱ可以看成是向2L的容器中,充入0.4mol的X和0.2mol的Y(则Ⅰ、Ⅱ的平衡等效),平衡后再将容器压缩至1L,由于压强增大,平衡向右移动,所以Ⅱ中X的转化率>Ⅰ,A正确;
B.平衡常数只和温度有关,Ⅰ、Ⅱ的温度相同,则这两个平衡的平衡常数也相同,B正确;
C.Ⅲ的温度比Ⅰ高,Ⅲ的化学反应速率也快,则Ⅲ先达到平衡,所用时间较短,C正确;
D.结合选项A可知,Ⅱ平衡等效于Ⅰ的平衡增压后右移,则a>0.16,D错误;
故选D。
6.B
【详解】A.t1时,改变条件的瞬间,正反应速率不变,逆反应速率减小,因此是减小了C或D的浓度,A错误;
B.t2时,改变条件的瞬间,正逆反应速率都增加了,且向正反应方向移动;升高温度,活化分子百分数增加,化学反应速率增加;升高温度,平衡向吸热反应方向移动,即正向移动,B正确;
C.t2时,改变条件的瞬间,正逆反应速率都增加了,且向正反应方向移动;增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆向移动,C错误;
D.t1时,加入催化剂,正逆反应速率均增加,增加之后仍然相等,D错误;
答案选B。
7.C
【详解】由图像可知压强的大小只改变速率的大小不影响平衡的移动,该反应是一个等体积反应,左右两侧各气体的化学计量系数之和相等即,故选C。
8.D
【详解】A.Q点处不是平衡点,平衡正向移动,则v正(SO3)>v逆(SO3),故A错误;
B.为可逆反应,使用催化剂也不能使SO3完全转化,混合气体中n(SO3)≠0,故B错误;
C.达到平衡时消耗三氧化硫是0.3mol,生成二氧化硫是0.3mol,SO2的浓度为0.3mol÷2L=0.15mol/L,故C错误;
D.对于反应:
由题意可知:0.4-x=0.5x,解得x=,SO3的转化率为≈66.7%,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】A. Na2CO3溶液在蒸干时不能彻底水解,最终蒸干灼烧后得到的就是碳酸钠本身,A正确;
B. 除去MgCl2溶液中混有的少量FeCl3,由于不能引入新杂质,所以可向溶液中加入足量MgCO3,使铁离子转化为氢氧化铁沉淀,然后过滤,B正确;
C. 醋酸的酸性强于次氯酸,因此次氯酸根离子的水解程度大于醋酸根离子的水解程度,则pH相同的①CH3COONa、②NaClO的两种溶液浓度是醋酸钠大于次氯酸钠,则溶液中c(Na+):①>②,C错误;
D. 任何温度下均能自发进行2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g),根据△G=△H-T△S<0可知则该反应的△H<0,△S>0,D正确。
答案选C。
10.C
【详解】A.根瘤菌内的固氮酶可将N2转变为氨以便植物利用,故豆科植物固氮属于生物固氮,A正确;
B.由题干信息可知,豆科植物根瘤菌呈粉红色,B正确;
C.酶都有最适宜的温度,故并不是温度越高,固氨酶生物活性越高,温度过高将使固氮酶失去活性,C错误;
D.根据反应豆血红蛋白(根瘤菌,粉红色)蛋白(固氮酶)可知,氧气不足时,上述平衡逆向移动,故蛋白(固氮酶)会释放氧气,D正确;
故答案为:C。
11.B
【详解】A.催化剂不能使平衡移动,合成氨工业中用铁触媒作催化剂,不能提高氨气的平衡浓度,故不选A;
B.二氧化硫的催化氧化为放热反应,硫酸工业中用热交换器,以维持反应条件、节约能源,故选B;
C.海水提溴时用苦卤为原料,是因为苦卤中溴元素浓度大,不能以防止溴与水发生反应,故不选C;
D.海带提碘时通过浓缩提高,碘离子的物质的量不变,不能改变氧化剂的用量,故不选D;
选B。
12.D
【详解】A.单位时间内生成nmolA2,同时消耗2nmolAB,二者均代表该反应的,无法确定反应是否平衡,A错误;
B.容器内,3种气体AB、A2、B2共存,并未说明生成物的浓度系数次幂与反应物浓度系数次幂的比值不变,不能确定平衡与否,B错误;
C.AB的消耗速率和A2的生成速率均为该反应的,无法判断反应平衡与否,C错误;
D.容器中各组分的物质的量分数不随时间变化,说明各物质的消耗速率和生成速率相等,达到平衡状态,D正确;
答案为:D。
13. 降温
【详解】,故答案为:;
根据平衡常数定义可知,,故答案为:;
该反应中,A、B、C参加反应的物质的量之比为所以该反应是一个气体体积减小的放热反应。当同一物质的正逆反应速率相等时该反应达到平衡状态,平衡体系中各物质的含量不变,故选ab,故答案为:ab;
根据图片知,正反应速率降低,改变条件可能是降温,故答案为:降温。
14.(1)1.875×10 4 mol·L 1·s 1
(2)90%
(3)AC
(4) 280 6.50×10 3 4.00×10 3 增大 其它条件相同时,升高温度,该化学反应的速率增大;该反应为放热反应
【详解】(1)前2 s内NO浓度改变量为7.5×10 4 mol·L 1,则2s时氮气的浓度改变量为3.75×10 4 mol·L 1,则前2 s内氮气的平均反应速率;故答案为:1.875×10 4 mol·L 1·s 1。
(2)4s时反应达到平衡,达到平衡时NO的转化率为;故答案为:90%。
(3)A.c(N2)不随时间改变,反应达到平衡,故A符合题意;B.气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,气体密度始终不变,因此气体的密度不随时间改变不能说明达到平衡,故B不符合题意;C.该反应是体积减小的反应,压强在不断减小,当压强不随时间改变,则达到平衡,故C符合题意;D.单位时间内消耗2 mol NO,正向反应,同时生成1 mol N2,还是正向反应,同一个方向,不能说明达到平衡,故D不符合题意;综上所述,答案为:AC。
(4)①根据表中数据得到编号Ⅰ和Ⅱ探究催化剂的比表面积不同对反应速率的影响,而其他量则应相同即表中t2=280℃,c1=6.50×10 3mol·L 1,编号Ⅰ和Ⅲ探究温度对反应速率的影响,其他量应相同即c2= 4.00×10 3mol·L 1;故答案为:280;6.50×10 3;4.00×10 3。
②由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,其它条件相同时,增大催化剂的比表面积,根据图中得到该化学反应的速率将增大。由实验Ⅰ和Ⅲ可得出的结论是其它条件相同时,升高温度,该化学反应的速率增大,该反应为放热反应;故答案为:增大;其它条件相同时,升高温度,该化学反应的速率增大,该反应为放热反应。
15.探究反应物本身的性质对反应速率的影响
【详解】由实验步骤可知,该实验中其他条件相同,选用不同的金属进行实验,目的是探究反应物本身的性质对反应速率的影响。
16.(1)<
(2)v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)
(3) > 在相同温度时,该反应的反应物浓度越高,反应速率越大
【分析】(1)
2min和8min时反应都处于平衡状态,在4min时生成物浓度都增大,反应物浓度减小,说明平衡正向移动,正反应吸热,则改变的条件是升高温度,故T(2)<T(8)。
(2)
根据图象,v(2~3)、v(12~13)CO的浓度变化为0,所以v(2~3)=v(12~13)=0,v(5~6) CO的浓度变化大于0,所以v(5~6)>0,v(5~6)>v(2~3)=v(12~13)。
(3)
根据图象可知,10min时改变的条件是降低CO浓度,14min时改变的条件是减小压强,5~6min时和15~16min时的温度相同, 5~6min时COCl2的浓度大于15~16min,所以v(5~6)>v(15~16)。
17. 增大 增大 减小 增大 增大 不变 增大 增大 不变 不变 减小
【详解】(1)该反应放热,升温平衡逆向移动,正逆反应速率增大,反应物转化率降低;
(2)加催化剂,反应速率加快,ν(正)增大,ν(逆)增大,但平衡不移动,所以A的物质的量不变;
(3)保持温度和压强不变加入惰性气体,体积减小,相当于减小压强,平衡逆向移动,所以保持温度和压强不变加入惰性气体,则C的物质的量
减小,A的转化率减小;
(4)保持温度和体积不变加入惰性气体,各组分的浓度不变,平衡不移动,所以A的转化率不变;
(5)若温度和体积不变,反应物和生成物都是气体,反应前后气体的总质量不变,体积不变,则密度不变,反应从A. B开始至平衡,气体体积减小,压强减小。
18. 降低温度 b 1 > (2-α)∶2
【详解】(1)由图可知,t2时改变条件瞬间CO2、O2浓度都不变化,不能是改变CO2、O2浓度与压强,t2秒后O2浓度降低,CO2的浓度增大,说明改变条件平衡向正反应方向移动,该反应为放热反应,若为改变温度则应为降低温度平衡向正反应方向移动;由图象可知,改变外界条件时,同等程度地加快了正、逆反应速率。加入催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率;对于反应前后气体体积不变的反应,增大压强时,正逆反应速率也是同等程度地加快,但该反应是气体体积增大的反应,符合的只有b,答案选b;
(2) ① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
开始时的浓度(mol/L) 2 4 0 0
改变的浓度(mol/L) 1 3 1 1
平衡时的浓度(mol/L)1 1 1 1
故该温度下此反应的平衡常数为,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则,平衡正向移动,v(正)>v(逆);
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),则平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O变化的物质的量分别是αmol、3αmol、αmol、αmol,故平衡时它们的物质的量分别是(1-α) mol、(3-3α) mol、αmol、αmol,故平衡时气体的总物质的量是(4-2α) mol,所以此时的压强与起始压强之比为==(2-α)∶2。
19. 0.003mol/(L min) < 4×10-4
【分析】根据三段式计算反应物变化量,根据反应速率计算反应比例, 根据勒夏特列原理判断压强关系,根据反应平衡常数公式计算分压平衡常数。
【详解】(1)已知压强p1,温度为100℃时反应I达到平衡所需的时间为5min,此时甲烷转化率为0.5,即设甲烷到达平衡时变化的物质的量为xmol,列三段式:
甲烷的转化率,x=0.5mol,则用H2表示的平均反应速率为。
(2)温度相同时,p1环境下甲烷转化率高于p2,根据勒夏特列原理可知,压强减小,平衡正向移动,图中的p1II.钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为:MoOS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)MoO(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s)△H。
(3)图中A点对应的平衡常数Kp=。
20.(1)+132
(2)ad
(3) 0.5
【详解】(1)①


根据盖斯定律:①-②-③得ΔH=(-393+242+283)kJ/mol=+132kJ/mol,故答案为:+132;
(2)a.t1时可能增大了N2的浓度,正反应速率加快,平衡正向移动,故a正确;
b.t2时可能充入了氦气,各组分浓度不变,反应速率不变,与图中不符,故b错误;
c.t3时可能降低了温度,反应速率减小,平衡正向进行,与图中不符,故c错误;
d.t4时可能分离出氨气,正反应速率减小,平衡正向移动,故d正确;
故答案为:ad;
(3)①前2min,Δc(CO)=1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,则Δc(H2)=2×0.5mol/L=1mol/L,v(H2)=1mol/L÷2min=0.5mol/(L min),故答案为:0.5mol/(L min);
②由表格可知,反应在4min已达到平衡状态,K=,故答案为:。
21.5.4
【分析】当温度不变时,化学平衡常数不变,根据初始条件,可得=0.51。
【详解】CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
初始量:4 a 0
反应量:2 4 2
平衡量:2 a-2 2
平衡常数不变,解的a=5.4mol/L,答案为5.4。
【点睛】温度不变时,可用化学平衡常数进行求解