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.下列事实能用勒夏特列原理来解释的是
A.盛有2 mL 5%H2O2溶液的试管中滴入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,试管中迅速产生大量气泡
B.工业上合成氨反应N2(g)+ 3H2 (g) 2NH3(g) ΔH<0 选择加热到500 ℃
C.H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深H2(g)+ I2(g) 2HI(g)
D.实验室可以采用排饱和食盐水收集氯气
2.一定温度下,对于可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应放热)的下列叙述,不能说明反应已达化学平衡状态的是
A.恒容容器内混合气体的密度不再变化
B.NH3的生成速率与H2的生成速率之比为2∶3
C.恒压容器内混合气体的总物质的量不再变化
D.单位时间内断裂amolN≡N键,同时断裂6amolN—H键
3.不能用平衡移动原理解释的事实是
A.压缩盛有I2和H2混合气体的针筒,气体颜色变深
B.升高温度,NO2和N2O4混合气体的颜色加深
C.打开汽水瓶盖,即有大量气泡逸出
D.用排饱和食盐水的方法收集氯气
4.与在容积为的密闭容器中发生反应,、时刻分别测得如下数据:
时间/
0.12 0.06 0.10
0.06 0.12 0.20
下列说法不正确的是
A.
B.增大压强,的平衡转化率减小
C.某时刻反应达到平衡,升高体系温度平衡正向移动
D.若起始只投入了和,则在时刻
5.某化学小组欲测定酸性条件下溶液与溶液反应的化学反应速率,所用的试剂为溶液和溶液,所得随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A.该反应的离子方程式为
B.该反应在的平均反应速率
C.在反应过程中,该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小
D.起初反应很慢,一段时间后反应速率明显增大,一定是反应放热温度升高的结果
6.我国科研人员提出了CO2和CH4转化为高附加产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法不正确的是
A.生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%
B.CH4→CH3COOH过程中,有C-H键发生断裂
C.①→②放出能量并形成了C-C键
D.该催化剂不但能提高反应速率,还可以提高反应物的平衡转化率
7.已知反应,速率方程为。N2O在金(Au)表面分解的实验数据如表所示。
已知:①k为速率常数,只与温度、催化剂有关,与浓度无关;
②n=0时,该反应为0级反应,n=1时,该反应为1级反应,以此类推,n可以为整数,也可以为分数;
③浓度消耗一半所用的时间叫半衰期()。
t/min 0 20 40 60 80 100
c(N2O)/(mol/L)) 0.100 0.080 0.060 a 0.020 0
下列说法正确的是
A.表格中a=0.030
B.该反应为2级反应
C.该反应的速率常数
D.保持其他条件不变,若起始浓度为0.200mol/L,则半衰期为100min
8.对于反应2NO(g) + O2(g) 2NO(g)ΔH= 116.4kJ·mol 1,下列说法正确的是
A.该反应的 ΔH < 0,ΔS<0
B.反应的平衡常数可表示为K=
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.其他条件相同,增大,NO的转化率下降
9.下列说法错误的是
A.食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率
B.钾的金属性强,所以钾与水的反应比钠的反应强烈
C.2 mol SO2与1 mol O2混合反应后一定能生成2 mol SO3
D.面粉厂严禁烟火的原因是面粉粉尘表面积大,与空气接触遇明火极易发生爆炸
10.反应的过程与能量变化如下图所示(均大于0)。下列说法不正确的是
A.该反应的逆反应为吸热反应
B.该反应的焓变为
C.该反应逆反应的活化能为
D.形成的过渡态分子是由于和分子发生了碰撞
11.证据推理是学习化学的一种常用方法。下列推理正确的是
A.将CO2通入紫色石蕊试液,试液变红,说明CO2是一种酸
B.Al2O3能与酸反应生成盐和水,故Al2O3是碱性氧化物
C.NH3溶于水能导电,所以NH3是电解质
D.二氧化锰能催化氯酸钾的分解,因此为加快化学反应速率可以选择适宜的催化剂
12.某科研团队研制出“TM-LiH (TM表示过渡金属)”双催化剂体系,显著提高了在温和条件下氮气和氢气合成NH3的效率,原理示意如下:
下列分析不合理的是
A.状态I,N2吸附并发生解离,N≡N键发生断裂并吸收能量
B.合成NH3总反应的原子利用率是
C.“TM-LiH”能降低合成氨反应的
D.生成
二、填空题(共9题)
13.氢气是一种理想的绿色能源。利用生物质发酵得到的乙醇制取氢气,具有良好的应用前景。乙醇水蒸气重整制氢的部分反应过程如下图所示:
已知:反应I和反应II的平衡常数随温度变化曲线如图所示。
(1)反应I中,1 mol CH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是256 kJ。
①H2O的电子式是 。
②反应I的热化学方程式是 。
(2)反应II,在进气比[n(CO): n(H2O)]不同时,测得相应的CO的平衡转化率见下图(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。
①图中D、E两点对应的反应温度分别为TD和TE.判断:TD TE(填“<” “=”或“>”)。
②经分析,A、E和G三点对应的反应温度相同,其原因是A、E和G三点对应的 相同。
③当不同的进气比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度和进气比的关系是 。
14.回答下列问题:
(1)某温度下在2L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是 。
②从反应开始到5min时,用Y表示的反应速率为 。
(2)800℃、2L密闭容器反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(S) 0 1 2 3 4 5
n(NO)mol 0.020 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
计算并回答下列问题:
①反应进行到2s时c(NO)= 。
②反应达到平衡状态时NO的转化率= 。
(3)对于Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,改变下列条件对生成氢气的速率有何影响?(填“加快” “减慢” “不变”)
①升高温度: ;
②增加盐酸体积: ;
③滴入几滴CuSO4溶液: 。
15.一定温度下,向1L密闭容器中加入1molHI(g),发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g)物质的量随时间的变化如图所示。
(1)0~2min内的平均反应速率v(HI)= 。该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K= 。
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则 是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度 c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)上述反应中,正反应速率为v正=k正·c2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·c(H2)·c(I2)。其中k正、k逆为速率常数,则k正= (以K和k逆表示)。
(4)氢气用于工业合成氨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:
其中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 。
16.t℃时,在体积为2L的密闭容器中(容积不变)通入3mol A和1mol B,发生反应3A(g)+B(g) xC(g);经过2min的时间该反应达到平衡状态(假设温度不变),剩余的B的物质的量为0.8mol并测得C的浓度为0.4 mol L 1。
请回答下列问题:
(1)整个反应过程中,B的平均反应速率为
(2)x= ,平衡常数K= 。
(3)如果向该平衡体系中通入少量氮气、增大反应体系的压强,那么化学平衡的移动方向是 。
17.某种工业废水中含有一定量的Cr2O和CrO,它们易被人体吸收积累而导致肝癌。
I.污水处理厂常用还原沉淀法处理含铬废水,其流程如下:
(1)已知第①步存在平衡:2CrO(黄色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O
①Cr2O中Cr的化合价是 。
②常温下,若平衡体系的pH=12,则溶液显 色。
(2)第②步发生反应的离子方程式为 。
(3)往FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3的平衡体系中加少量的KCl固体,平衡向哪个方向移动 (向逆反应方向、向正反应方向、不移动)
II.取样该工业废水,检测其中铬的含量。
步骤Ⅰ:取25.00mL废水于锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化。
步骤Ⅱ:加入过量的碘化钾溶液,充分反应后滴入几滴淀粉作指示剂。
步骤Ⅲ:用0.1000mol·L-1的Na2S2O3溶液测定上面产生的碘单质。(I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)当溶液由蓝色变无色时为滴定终点,消耗Na2S2O3溶液18.00mL
(4)求所取25.00mL废水经酸化后,含有Cr2O的物质的量为 mol。
18.水是生命之源。请结合如图所示的空间站水、气整合循环系统,回答下列问题:
(1)“萨巴蒂尔反应器”内发生反应的化学方程式为 。
(2)通过“萨巴蒂尔反应器”生成的水可以电解,实现氧气的再生,电解水的化学方程式为 。
19.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体,起始时压强为100KPa,各物质物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)若降低温度,则该反应的正反应速率 (填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率 。
(3)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(4)0~4min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为 mol L-1 min-1。
(5)反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为 。
(6)平衡时混合气体中B的分压约为 KPa(保留3位有效数字)。(已知某物质的分压=该物质的体积分数×总压强)
20.某温度时,在2L密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示。由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式: 。
(2)反应开始至2min末,X的反应速率为 。
(3)该反应是由 开始反应的。(填“正反应”、“逆反应”或“正、逆反应同时”)
21.CO用于处理大气污染物N2O的原理为CO(g)+N2O(g)CO2(g)+N2(g) ΔH=-224.0kJ·mol-1。有人提出上述反应可以用“Fe”作催化剂,其总反应分两步进行:
(1)第一步:Fe++N2OFeO++N2;第二步: (写离子反应方)。
(2)第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率 第一步反应速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)合成天然气(SNG)涉及的主要反应原理如下:
CO甲烷化:CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ·mol-1
水煤气变换:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1
反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的ΔH= kJ·mol-1。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.盛有2 mL 5%H2O2溶液的试管中滴入1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,试管中迅速产生大量气泡,是因为该反应中氯化铁做了过氧化氢分解的催化剂,与化学平衡无关,不能用勒夏特列原理来解释,A不符合;
B. N2(g)+ 3H2 (g) 2NH3(g) ΔH<0 ,则高温不利于氨的合成,选择加热到500 ℃是因为该条件下催化剂活性最大、反应速率大,但不能用勒夏特列原理来解释, B不符合;
C.H2(g)+ I2(g) 2HI(g) 气体分子总数不变,加压平衡不移动,H2、I2、HI平衡混合气体加压后颜色加深,是由于加压后有色碘蒸气浓度增大,不能用勒夏特列原理来解释,C不符合;
D.氯水中存在,增大氯离子浓度,有利于平衡左移、抑制氯气溶解,故实验室可以采用排饱和食盐水收集氯气,能用勒夏特列原理来解释,D符合;
答案选D。
2.A
【详解】A.组分都是气体,则气体质量不变,容器是恒容状态,因此气体体积不变,因此密度不变不能说明反应达到平衡,故A说法错误;
B.用不同物质的反应速率,表示达到平衡,要求反应方向是一正一逆,且反应速率之比等于化学计量数之比,生成NH3反应向正反应方向进行,生成H2反应向逆反应方向进行,两者速率之比等于2:3,能说明反应达到平衡,故B说法正确;
C.反应前后气体系数之和不相等,因此当混合气体总物质的量不变时,说明反应达到平衡,故C说法正确;
D.断裂amol氮氮三键,说明反应向正反应方向进行,断裂6amolN-H,说明反应向逆反应方向进行,且等于它们的系数之比,能说明达到平衡,故D说法正确。
3.A
【详解】A.压缩盛有I2和H2混合气体的针筒,由于反应前后体积不变,平衡不移动。但由于碘蒸汽浓度变大,因此气体颜色变深,不能用平衡移动原理解释,A符合题意;
B.升高温度,平衡向生成二氧化氮的方向移动,NO2和N2O4混合气体的颜色加深,能用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.打开汽水瓶盖,压强减小,因此有大量气泡逸出,能用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.饱和食盐水中氯离子浓度大,抑制氯气的溶解,因此用排饱和食盐水的方法收集氯气,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意;
答案选A。
4.D
【详解】A.根据表格数据可知相同时间内Δn(B):Δn(C):Δn(D)=0.06mol:0.06mol:0.10mol=3:3:5,所以,故A正确;
B.该反应为气体系数之和增大的反应,增大压强平衡逆向移动,B的平衡转化率减小,故B正确;
C.该反应焓变大于0为吸热反应,升高温度平衡正向移动,故C正确;
D.根据已知条件无法计算某一时刻的速率,只能计算t1-t2时段内的平均反应速率,故D错误;
综上所述答案为D。
5.D
【详解】A.根据题意,KClO3溶液和NaHSO3溶液反应生成Cl-,Cl元素化合价降低,KClO3为氧化剂,则NaHSO3为还原剂,被氧化生成Na2SO4,该反应的离子方程式为,故A正确;
B.由图中数据可知,该反应在0~4min的平均反应速率,根据速率之比等于化学计量数之比,,故B正确;
C.由图象可知:在反应过程中,该反应的化学反应速率变化趋势为先增大后减小,故C正确;
D.起初反应很慢,一段时间后反应速率明显增大,可能温度升高,可能生成的Cl-对反应有催化作用,可能溶液酸性增强,加快了化学反应速率,故D错误;
故选D。
6.D
【详解】A.根据图示可知:1 mol甲烷和1 mol CO2反应生成1 molCH3COOH,生成CH3COOH总反应的原子利用率为100%,A正确;
B.根据图中变化可知:甲烷在催化剂作用下经过选择性活化,其中甲烷分子中碳原子会与催化剂形成一新的共价键,必有C-H键发生断裂,同时也有C=O键的断裂,B正确;
C.①→②的焓值降低,反应过程为放热过程,在此过程中有C-C键形成,C正确;
D.催化剂只加快反应速率而不能使化学平衡发生移动,因此不能提高反应物的平衡转化率,D错误;
故合理选项是D。
7.D
【详解】A.分析表格数据知,的浓度变化与时间成正比,该反应是匀速反应,a=0.040,A项错误;
B.为直线方程,说明n=0,该反应是0级反应,B项错误;
C.该反应的速率常数等于反应速率,可根据任何一段时间求速率,,C项错误;
D.设起始浓度为c,,,半衰期与起始浓度成正比,根据表格数据知,起始浓度为时半衰期为50min,温度不变,速率常数不变,则起始浓度为0.200mol/L时,半衰期为100min,D项正确;
答案选D。
8.A
【详解】A.2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=-116.4 kJ·mol-1,反应气体物质的量减少,ΔS<0,A正确;
B.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应的平衡常数可表示为K=,B错误;
C.使用高效催化剂,反应的焓变不变,C错误;
D.其他条件相同,增大,NO的转化率增大,D错误;
故答案选A。
9.C
【分析】A.根据温度对化学反应速率的影响;
B.根据决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质;
C.根据可逆反应存在一定的限度;
D.面粉厂的空气中含有可燃性的粉,空间有限,遇明火容易引起爆炸。
【详解】A.温度降低,化学反应速率减慢,所以食物放在冰箱中会减慢食物变质的速率,A正确;
B.因钾的活泼性强于钠,所以钾与水的反应比钠与水的反应剧烈,B正确;
C.因SO2与O2反应生成SO3可逆反应,不可能进行到底,存在一定的限度,C错误;
D.因面粉厂的空气中含有可燃性的粉,空间有限,遇明火容易引起爆炸,D正确。
故选C。
10.D
【详解】A.该反应中,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以该反应的正反应是放热反应,逆反应为吸热反应,说法正确,A错误;
B.焓变等于生成物和反应物的焓值差,即正确,B错误;
C.活化能是反应物分子的平均能量和活化分子(或过渡态分子)能量的差值,所以该反应逆反应的活化能为,说法正确,C错误;
D.分子间只有发生有效碰撞才能发生旧化学键的断裂,所以和分子发生有效碰撞才能形成过渡状态分子,说法错误符合题意,D正确;
故选D。
11.D
【详解】A.将CO2通入紫色石蕊试液,试液变红,说明CO2和水反应生成一种酸,A错误;
B.Al2O3能与酸反应生成盐和水,Al2O3能与碱反应生成盐和水,故Al2O3是两性氧化物,B错误;
C.NH3溶于水能导电,是因为氨气与水反应生成一水合氨,一水合氨电离出铵根离子和氢氧根离子导电,所以NH3是非电解质,C错误;
D.二氧化锰作为催化氯酸钾的分解的催化剂,可以加快化学反应速率,,D正确;
故选D。
12.C
【分析】由流程可知氮气在TM-Li催化作用下与LiH反应生成LiNH,LiNH与氢气反应生成氨气和LiH,应发生2LiNH+3H2═2LiH+2NH3,以此解答该题。
【详解】A.状态Ⅰ为氮气生成LiNH的过程,吸收能量并存在N≡N键发生断裂,故A正确;
B.由流程可知氮气和氢气反应,生成物只有氨气,原子利用率为100%,故B正确;
C.催化剂可降低反应的活化能,但不能降低物质的总能量,不能改变反应热,故C错误;
D.由状态Ⅲ可知生成NH3:2LiNH+3H2═2LiH+2NH3,故D正确;
故选:C。
13.(1) CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g)△H=+256kJ/mol
(2) TD< TE 化学平衡常数 当达到CO相同转化率时,进气比越小,反应温度越高(或当达到CO相同转化率时,进气比越大,反应温度越低)
【详解】(1)①H2O为共价化合物,其电子式是。
②由图示可知,反应I的化学方程式是:CH3CH2OH+H2O=4H2+2CO,反应I的平衡常数随温度升高而升高,该反应为吸热反应,1 molCH3CH2OH(g)参与反应后的热量变化是256 kJ,则热化学方程式是CH3CH2OH(g) + H2O(g)= 4H2(g) + 2CO(g)△H = +256 kJ·mol-1。
(2)①由图示可知,反应II的平衡常数随温度的升高而降低,则该反应是放热反应,图中D、E两点对应[n(CO) : n(H2O)]比值相同,一氧化碳的转化率D大于E点,则平衡向正反应方向移动,说明是降低温度,TD②平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,因此判断A、E和G三点温度相同,原因只能是计算了三点的平衡常数,且三个点对应的平衡常数相等。
③反应II为反应前后气体分子数不变的放热反应,若增大进气比[n(CO) : n(H2O)],CO转化率会降低,如果降低温度,CO的转化率会增大,因此当达到CO相同转化率时,进气比越大,反应温度越低,进气比越小,反应温度越高。
14.(1) 3X(g)+Y(g)2Z(g) 0.02mol·L-1·min-1
(2) 0.004mol/L 65%
(3) 加快 不变 加快
【分析】(1)
①由图知0~5min内, n(X)=1-0.4=0.6mol, n(Y)=1-0.8=0.2mol, n(Z)=0.5-0.1=0.4mol,由变化的物质的量与化学计量数成正比,则X、Y、Z系数之比为3:1:2,化学方程式为:3X(g)+Y(g)2Z(g);
②从反应开始到5min时,用Y表示的反应速率为;
(2)
①由表中数据可知,反应进行到2s时NO的物质的量为0.008mol,浓度为;
②反应达到平衡状态时NO物质的量为0.007mol,NO的转化率;
(3)
①升高温度,反应速率加快;
②增加盐酸体积,氢离子的浓度不变,反应速率不变;
③滴入几滴CuSO4溶液,铁置换出铜,铁与铜形成原电池,可加快反应速率。
15.(1) 0.1mol/(L·min) 64
(2)b
(3)K×k逆
(4) t5减小NH3浓度 t8 ~ t9
【详解】(1)
0~2min内的平均反应速率v(HI)=mol/(L·min)。该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=。
(2)a.平衡常数只与温度有关,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,平衡常数不变,故不选a;
b.反应前后气体系数和相同,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,相当于增大压强,平衡不移动,与原平衡为等效平衡,HI的平衡浓度变为原来2倍,故选b;
c.若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,反应物浓度增大,反应速率加快,达到平衡的时间小于原来的2倍,故不选c;
d.反应前后气体系数和相同,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,相当于增大压强,平衡不移动,与原平衡为等效平衡,平衡时H2的体积分数不变,故不选d;
选b。
(3)上述反应中,正反应速率为v正=k正·c2(HI),逆反应速率为v逆=k逆·c(H2)·c(I2)。反应达到平衡状态v逆=v正,即k逆·c(H2)·c(I2)= k正·c2(HI),,,则k正= K×k逆;
(4)其中t5时刻,逆反应速率突然减小,正反应速率逐渐减小,反应正向进行,所对应的实验条件改变是减小NH3浓度;根据图示,t2时刻增大反应物浓度,t4时刻加入催化剂,t7时刻降低温度,平衡常数只与温度有关,正反应放热,温度越低平衡常数越大,平衡常数最大的时间段是t8 ~ t9。
16.(1)
(2) 4
(3)不移动
【详解】(1)经过2min的时间该反应达到平衡状态(假设温度不变),剩余的B的物质的量为0.8mol,说明B改变量为0.2mol,则B的反应速率为;故答案为:。
(2)经过2min的时间该反应达到平衡状态(假设温度不变),剩余的B的物质的量为0.8mol,说明B改变量为0.2mol,测得C的浓度为0.4 mol L 1,则C的物质的量为0.4 mol L 1×2L=0.8mol,根据改变量之比等于计量系数之比,则x=4,A的改变量为0.6mol,剩余2.4mol,则平衡常数;故答案为:。
(3)如果向该平衡体系中通入少量氮气、增大反应体系的压强,但反应体系的浓度未改变,速率不变,因此平衡不移动;故答案为:不移动。
17.(1) +6 黄
(2)6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
(3)不移动
(4)3×10-4
【详解】(1)①Cr2O中O为-2价,Cr的化合价是+6价;
②常温下,若平衡体系的pH=12,说明溶液显碱性,平衡向逆反应方向移动,CrO的浓度会增大,所以溶液显黄色。
(2)第②步Fe2+有还原性与Cr2O发生氧化还原反应,离子方程式为6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;
(3)该可逆反应FeCl3+3KSCN3KCl+Fe(SCN)3离子方程式为:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,可以看出KCl固体对平衡无影响,平衡不移动;
(4)根据反应关系式可知;
18.
【详解】(1)“萨巴蒂尔反应器”内发生反应为氢气和二氧化碳在催化剂的作用下生成甲烷和水,化学方程式为:,故答案为:;
(2)电解水的化学方程式为:,故答案为:。
19. 2A(g)B(g) 减慢 减慢 > 0.1 7:10 50.0
【详解】(1)根据图示可知在前4 min内A减少0.4mol,B增加0.2mol,一定时间后A、B都存在,且物质的量不再发生变化,说明该反应是可逆反应,其中A是反应物,B是生成物,二者改变的物质的量的比是=0.4mol:0.2mol=2:1,故反应方程式为:2A(g)B(g);
(2)降低温度,活化分子百分数减小,正、逆反应速率都减慢;
(3)4 min后,A的物质的量减小,B的物质的量增加,则反应正向进行,因此正、逆反应速率的大小关系为v正>v逆;
(4)在0~4 min B物质的量改变△n(B)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,则用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)=;
(5)该反应达到平衡时,n(A)=0.2 mol,n(B)=0.5 mol,恒温恒容下,气体的体积比等于气体的物质的量之比,故平衡时总压强和起始时总压比为(0.5+0.2)mol:(0.8+0.2)mol=7:10;
(6)结合(5)可知7:10=p平:100KPa,因此平衡时总压p平=70KPa,平衡时B的体积分数为,则平衡时混合气体中B的分压为×70KPa=50.0KPa。
20. Y+2Z3X 0.1 mol/(L·min) 正、逆反应同时
【详解】(1)由图可知,X的物质的量增加为生成物,Y、Z的物质的量减少为反应物,反应最后反应物的物质的量为定值不为0,是可逆反应。Y、Z、X的物质的量变化量之比为(1.2-1.0)mol:(2.0-1.6)mol:(1.0-0.4)mol=1:2:3,物质的量变化量之比等于化学计量数之比,所以反应方程式为Y+2Z3X,故答案为:Y+2Z3X;
(2)反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,则2min内,X的反应速率为v(X)==0.1 mol/(L·min),故答案为:0.1 mol/(L·min);
(3)由图可知,反应开始反应混合物Y、Z、X物质的量分别为1.2mol、2.0mol、0.4mol,所以反应从正逆反应同时开始,故答案为:正、逆反应同时。
21.(1)FeO++CO=Fe++CO2
(2)大于
(3)-165
【详解】(1)总反应式减去第一步反应式得第二步反应式为FeO++CO=Fe++CO2;
(2)慢反应决定总反应速率,第二步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率大于第一步反应速率。
(3)①CO(g)+3H2(g)CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-206.2kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1
根据盖斯定律①-②,CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH=-206.2kJ·mol-1+41.2kJ·mol-1=-165kJ·mol-1。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页