名称 | 2.3 化学平衡的移动 同步训练(含解析) 2023-2024学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1 | | |
格式 | docx | ||
文件大小 | 660.1KB | ||
资源类型 | 教案 | ||
版本资源 | 苏教版(2019) | ||
科目 | 化学 | ||
更新时间 | 2023-12-21 15:12:42 |
A.②③ B.①③ C.②⑤ D.①④
7.用来表示可逆反应2A(g)+B(g) 2C(g)(正反应是吸热反应)的符合题意图像是( )
A. B.
C. D.
8.下列各示意图与对应的表述正确的是( )
A.图①表示一定条件下某化学反应的速率随时间变化的趋势图,该反应一定为放热反应
B.图②中曲线表示将氢氧化钠溶液滴加到醋酸溶液浓度的变化趋势图
C.图③表示等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液,分别加入足量镁粉,产生H2的物质的量的变化
D.图④为水的电离平衡曲线图,若从A点到C点,可采用在水中加入适量NaOH固体的方法
9.一个恒容容器中盛有1molNO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g),反应达到平衡时,混合气体中NO2所占体积分数为M%.保持温度不变,再投入1molNO2,达到平衡时,混合气体中NO2所占体积分数为N%.则M和N的关系是( )
A.M>N B.M<N C.M=N D.不能确定
10.下列叙述涉及的化学相关知识,其中不正确的是( )
A.打开汽水瓶盖时有大量气泡冒出,可用勒夏特列原理解释
B.用铁质自来水管与铜质水龙头连接使用时,连接处的铁水管锈蚀更快
C.锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙,再用酸除去
D.海水淡化可以解决淡水供应危机,向海水中加入明矾可以使海水淡化
11.将1molCO和2molH2充入一容积为1L的密闭容器中,分别在250℃、T℃发生反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)△H=akJ/mol,根据图示判断,下列结论正确的是( )
A.a<0,T<250
B.250℃时,0~10min内:v(H2)=0.015mol/(L min)
C.CO的平衡转化率在250℃时比T℃大
D.250℃时,起始时向容器中改充1molCH3OH气体,恒温达平衡后,CH3OH的物质的量大于0.15mol
12.下列叙述与图象对应符合的是( )
A.对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)在t0时刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移动
B.对于反应 2A(g)+B(g) C(g)+D(g)△H<0,p2>p1,T1>T2
C.该图象表示的化学方程式为:2A═B+3C
D.对于反应 2X(g)+3Y(g) 2Z(g)△H<0,y可以表示Y的百分含量
13.研究氧化制备对资源的综合利用有重要意义,主要化学反应有:①,②。在一定条件下,将和按物质的量1∶1投入反应容器,反应一段时间后,体系内含碳物质的浓度变化如下表所示。
下列说法错误的是
A.的转化率大于的
B.根据表中物质的浓度变化,推测有副反应
C.该反应条件下,副反应生成的速率大于反应①生成的速率
D.若体系生成的含碳物质只有和,则初始物质浓度与反应一段时间后物质浓度c之间一定存在:
14.下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是( )
A.高压有利于氢气与氮气合成氨
B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C.用V2O5催化二氧化硫氧化为三氧化硫
D.二氧化硫氧化为三氧化硫的过程中,增大氧气的浓度可以提高二氧化硫的转化率
15.在一密闭容器中,反应a A(g)+b B(s) c C(g)+d D(g)达平衡后,保持温度不变,将容器缩小为原来的一半,达到新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是( )
A.平衡向逆反应方向移动 B.a
16.某同学设计实验探究镁与铵盐溶液的反应,仔细分析以下记录后,所得结论正确的是( )
实验编号 ① ② ③ ④
溶液种类
m()/g 0.48 0.48 0.48 0.48
V(溶液)/mL 100 100 100 100
实验现象 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 有气体产生,并产生白色沉淀 几乎看不到现象
6h时 433 255 347 12
A.实验中产生的气体仅为,沉淀为
B.由实验①②可得,溶液中阴离子的浓度或种类对产生的速率有影响
C.由实验①③可得,溶液中越大,反应速率越快
D.由实验①~④可得,溶液的越小,产生的速率越快
二、综合题
17.苯乙烯是生产塑料与合成橡胶的重要原料。氧化乙苯脱氢制苯乙烯的反应为:
反应I:
已知:
反应II:
反应III:
回答下列问题:
(1)反应I的 。
(2)下列关于反应I~III的说法正确的是____(填标号)。
A.及时分离出水蒸气,有利于提高平衡混合物中苯乙烯的含量
B.保持恒定时,说明反应I达到化学平衡状态
C.其他条件相同,反应II分别在恒容和恒压条件下进行,前者乙苯的平衡转化率更高
D.反应III正反应的活化能小于逆反应的活化能
(3)在催化剂作用下,氧化乙苯脱氢制苯乙烯可能存在如下图所示反应机理:
该机理可表示为以下两个基元反应,请补充反应ⅱ:
ⅰ:;
ⅱ: .
(4)常压下,乙苯和经催化剂吸附后才能发生上述反应I。控制投料比[∶n(乙苯)]分别为1∶1、5∶1和10∶1,并在催化剂作用下发生反应,乙苯平衡转化率与反应温度的关系如图所示:
①乙苯平衡转化率相同时,投料比越高,对应的反应温度越 (填“高”或“低”)。
②相同温度下,投料比远大于10∶1时,乙苯的消耗速率明显下降,可能的原因是:
ⅰ.乙苯的浓度过低;
ⅱ. 。
③850K时,反应经t min达到图中P点所示状态,若初始时乙苯的物质的量为n mol,则v(苯乙烯)= 。
(5)700K时,向恒容密闭容器中加入过量和一定量乙苯,初始和平衡时容器内压强分别为和,则平衡时苯乙烯的分压为 kPa(以含有、、p的代数式表示)。[已知:①混合气体中某组分的分压等于总压与该气体物质的量分数之积;以平衡分压代替平衡浓度进行计算,可得反应的分压平衡常数。② ]
18.1776年,法国化学家LaVoisier首次确定硫元素。自然界天然的硫单质主要存在于火山区,发生反应如下(a、b均大于0):
ⅰ.;
ⅱ.。回答下列问题:
(1)根据上述信息,) kJ/mol。推测a b或(填“>”“<”或“=”)。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入适量的、和气体,仅发生上述反应。下列叙述正确的是 (填字母)。
A.混合气体密度不再随时间变化时达到平衡状态
B.增大硫单质的质量,逆反应速率会增大
C.达到平衡后,适当升温,的平衡转化率减小
D.平衡后充入少量惰性气体(不反应),平衡向左移动
(3)一定温度下,向2L密闭容器中充入和,仅发生反应①,达到平衡后,测得。温度保持不变,压缩容器至1L且保持体积不变,达到新平衡时 mol/L。
(4)在恒容密闭容器中充入一定量和气体,测得的平衡转化率与温度、投料比关系如图所示。
①代表的平衡转化率随温度变化的曲线为 。
②解释曲线Ⅱ变化趋势: 。
(5)一定温度下,向密闭容器中充入、和,达到平衡时测得平衡体系中有和,平衡时总压强为21kPa。该温度下,反应②的平衡常数 。(不要求带单位,可用分数表示,提示:用分压计算的平衡常数为,分压等于总压×物质的量分数)。
19.在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
ΔH<0。
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的转化率比是 。升高平衡体系的温度(保持容积不变),混合气体的平均相对分子质量 ,密度 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将 (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度 (填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。
20.氧元素是在自然界中分布最广的元素,氧气在生产生活中有广泛的应用。
(1)一定压强下,随温度升高时的熵(S)的具体数据如图所示:
熵值由时,发生的变化是 。
(2)实验室可用催化的分解制备。
①用三个离子方程式表示该催化反应历程(反应机理)如下(请完成步骤Ⅰ):
步骤Ⅰ: ;
步骤Ⅱ:;
步骤Ⅲ:。
②标准状态下,下列物质气态时的相对能量如下表:
物质(g) O H HO HOO
能量 249 218 39 10 0
。
根据上表中数据推测,的键能 (填“>”、“<”或“=”)中O—O键能的2倍。
是工业上应用最广的助燃剂。以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。在C和的体系中发生以下反应:
反应1:
反应2:
反应3:
③一定温度下的恒容密闭体系中,用表示气体X的平衡分压。随着投料的不断增加,判断的比值 (填“变大、变小或不变”)。
④已知:,且相等时K相等。反应1和反应3的随温度T的变化关系如图所示(忽略、随温度的变化)。请在图中画出反应2的随温度的变化关系 。
21.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如表所示:
化学反应 平衡常温 温度(℃)
500 800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) K1 2.5 0.15
②H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g) K2 1.0 2.5
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) K3
(1)反应②是 (填“吸热”或“放热”)反应.
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”“<”或“=”).
(3)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示).500℃时测得反应③在某时刻时,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol L﹣1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正 v逆(填“>”“=”或“<”).
(4)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)﹣t(反应时间)变化曲线Ⅰ如图乙所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条是 .
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.在化学工业中,使用催化剂能提高反应速率,但不影响化学平衡的移动,则不能提高产率,A项不符合题意;
B.将肉类等食品进行低温冷藏,能抑制细菌的生长和繁殖,但不能杀死细菌,则不能使其永远不腐败变质,B项不符合题意;
C.茶叶等包装中加入的还原性铁粉能消耗氧气,所以能显著延长茶叶的储存时间,C项符合题意;
D.夏天室外的温度比冬天室外的温度高,温度越高反应速率越快,则夏天面粉发酵速度比冬天面粉发酵速度快,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】依据影响反应速率的因素分析。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.氨水中存在化学平衡:NH3+H2O NH3 H2O,正反应是放热,反应温度降低,平衡向生成一水合氨的方向进行,避免氨气挥发,能用勒夏特列原理解释,故不选A;
B.加入Fe+2Fe3+=3Fe2+,不存在化学平衡的问题,不能用勒夏特列原理解释,故选B;
C.排饱和食盐水的方法收集氯气,利用的是氯离子浓度增大.使平衡地Cl2+H2O H++Cl-+HClO逆向进行,减小氯气的溶解度,能用勒夏特列原理解释,故不选C;
D.饱和NH4Cl溶液中存在溶解平衡:NH4Cl(s) NH4+(aq)+Cl-(aq),若要析出氯化铵,应该使平衡向逆向移动,通入氨气后,溶液中铵根离子浓度增大,平衡向着逆向移动,有利于氯化铵的析出;冷却降低氯化铵溶解度,平衡逆向移动;加入食盐,溶液中氯离子浓度增大,平衡向着逆向移动,有利于氯化铵的析出,能用勒夏特列原理解释,故不选D;
故答案为:B。
【分析】勒夏特列原理指的是在化学反应中,改变某种因素,反应会向减弱这种因素的方向进行。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.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可逆反应,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,所以可用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.将氨气液化分离,平衡向正反应方向移动提高氨气产率,符合勒夏特列原理,故B不选;
C.SO2氧化为SO3,使用过量的空气,增大反应物浓度,平衡正向进行,提高二氧化硫的利用率,所以可以勒夏特列原理解释,故C不选;
D.二氧化锰对过氧化氢的分解起催化作用,而催化剂只改变反应速率,不影响平衡的移动,所以不符合勒夏特列原理,故D选;
故答案为:D。
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。使用 勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理 不适用,以此进行判断。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.由题图可知,压强不变时,升高温度, 减小,平衡逆向移动,故正反应为放热反应, ,温度不变时,增大压强, 减小,平衡逆向移动,故 ,则 ,A项不符合题意;
B.M、N点的温度相同,化学平衡常数相同,B项不符合题意;
C.P、M点的压强相同,降低温度, 增大,平衡正向移动,A的转化率增大,转化率:P<M,C项符合题意;
D.恒温恒容条件下,向容器中再充入少量A,相当于对体系加压,结合题图可知,达到新平衡时, 减小,D项不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.B组分随温度的升高而减小,逆向反应,放热反应;B组分随压强升高而降低,逆向反应,熵增大;
B.温度相同,平衡常数相同;
C.放热反应随温度降低而正向进行,A的转化率增高;
D.加入A等于加压强,恒温情况下B的体积分数降低。
5.【答案】B
【解析】【解答】A、对于等体反应,同等程度改变反应混合物的浓度不会引起平衡的移动,故A不符合题意;
B、升高温度反应速率加快,化学平衡一定向着吸热方向进行,降低温度反应速率减慢,平衡向放热反应方向移动,故B符合题意;
C、对于没有气体参加的反应,或等体反应,压强改变不会引起平衡的移动,故C不符合题意;
D、使用催化剂只能同等程度改变化学反应的速率,不会引起化学平衡的移动,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据化学反应速率与化学平衡的影响因素分析。升温加快化学反应速率,平衡向吸热方向移动,据此分析解答即可得出答案。
6.【答案】C
【解析】【解答】根据先拐先平数值大的原则知p1<p2,增大压强,C的体积分数减小,表示平衡向逆反应方向移动,说明正反应是一个气体体积增大的反应,即m+n<p+q,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据反应达到平衡时所需的时间确定p1、p2的大小;根据压强对平衡移动的影响分析m+n和p+q的相对大小。
7.【答案】D
【解析】【解答】A.升高温度,正逆反应速率均增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图像不符,故A不符合题意;
B.升高温度,平衡向正反应方向移动,C的百分含量增大,与图像不符,故B不符合题意;
C.增大压强,正逆反应速率都增大,平衡向正反应方向移动,说明正反应速率增大的倍数比逆反应速率增大的多,与图像不符,故C不符合题意;
D.增大压强,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,升高温度平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,与图像吻合,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题的易错点为A,要注意温度对化学反应速率的影响与对化学平衡影响的区别,不要混淆。
8.【答案】B
【解析】【解答】A、仅根据速率—时间图像不能确定反应是放热还是吸热,A不符合题意;
B、向醋酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,醋酸的浓度逐渐降低,恰好反应后氢氧化钠的浓度开始逐渐增加,图像符合题意,B符合题意;
C、盐酸是强酸,醋酸是弱酸,在浓度相等的条件下盐酸与镁的反应速率快,C不符合题意;
D、根据图像可知A到C氢离子和氢氧根的浓度均增大,所以不可能是加入氢氧化钠,应该是加热,D不符合题意,
故答案为:B
【分析】A、判断反应的热效应需结合温度对平衡移动的影响分析;
B、根据溶液中浓度的变化分析;
C、盐酸中c(H+)>醋酸中c(H+),其反应速率较快;
D、A点到C点的过程中,Kw增大,结合Kw的影响因素分析;
9.【答案】A
【解析】【解答】解:第一次达平衡后,再通入1molNO2所到达的新平衡状态,在恒温恒容下,等效为在原平衡的基础上压强增大1倍所到达的平衡,增大压强平衡向体积减小的方向移动,即平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,混合气体中NO2所占体积分数为N%<M%,即M>N,
故选A.
【分析】一个恒容容器中盛有1molNO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g),反应达到平衡时,混合气体中NO2所占体积分数为M%.保持温度不变,再投入1molNO2,相当于增大体系的压强,平衡正向进行混合气体中二氧化氮的体积分数减小;
10.【答案】D
【解析】【解答】解:A、因在较大压强的作用下二氧化碳被压入汽水瓶中,打开汽水瓶,压强减小,溶解平衡CO2+H2O H2CO3向逆向移动,则二氧化碳逸出,即可用勒复特列原理解释,故A正确;
B、因连接处构成原电池,且铁比铜活泼,铁作负极,则连接处的铁水管锈蚀更快,故B正确;
C、硫酸钙的溶解度大于碳酸钙的溶解度,溶解度大的物质能向溶解度小的物质转化,所以锅炉水垢中的硫酸钙可用碳酸钠溶液处理,使之转化为碳酸钙,再用酸除去,故C正确;
D、明矾可水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可除去水中的悬浮物而净化水,但不能使海水淡化,故D错误;
故选D.
【分析】勒夏特列原理为:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动.使用勒夏特列原理时,该反应必须是可逆反应,否则勒夏特列原理不适用.
11.【答案】A
【解析】【解答】解:A、依据先拐先平的判断方法可知T<250℃,升高温度,甲醇物质的量减少,平衡逆移,所以正反应为放热反应,△H<0,所以a<0,故A正确;
B、0~10min内甲醇物质的量增加了0.15mol,根据方程式氢气的变化量为:0.15mol×2=0.3mol,所以v(H2)= =0.03mol/(L min),故B错误;
C、已知该反应△H<0,而且T<250℃,温度越低CO的转化率越大,所以CO的转化率:T℃时大于250℃时,故C错误;
D、250℃时,起始时向容器中改充1molCH3OH气体,与原平衡是等效平衡,所以恒温达平衡后,CH3OH的物质的量等于0.15mol,故D错误;
故选A.
【分析】A、依据先拐先平的判断方法可知T<250℃,升高温度,甲醇物质的量减少,平衡逆移,所以正反应为放热反应,△H<0;
B、0~10min内甲醇物质的量增加了0.15mol,根据方程式求出氢气的变化量,再求速率;
C、已知该反应△H<0,而且T<250℃,温度越低CO的转化率越大;
D、250℃时,起始时向容器中改充1molCH3OH气体,与原平衡是等效平衡.
12.【答案】B
【解析】【解答】解:A、对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)在t0时刻充入了一定量的NH3,c(NH3)立即增大,故V逆立即增大,由于反应物的浓度是在原来基础上逐渐增大,故V正在原来基础上逐渐增大,不会出现突变,故A错误;
B、根据“定一议二”的原则,将曲线a和b做对比可知压强p2>p1,将曲线b和c做对比可知温度T1>T2,故B正确;
C、根据图象可知,A为反应物,B和C为生成物,在t1时反应达平衡,A、B、C的浓度该变量分别为0.8mol/L、0.4mol/L和1.2mol/L,故A、B、C的计量数之比为2:1:3,由于此反应最后达平衡,故为可逆反应,故化学方程式为:2A B+3C,故C错误;
D、从图象可知,温度T升高,y降低.而对于反应 2X(g)+3Y(g) 2Z(g)△H<0,升高温度,平衡左移,Y的百分含量升高,故y不能表示Y的百分含量,故D错误.
故选B.
【分析】A、对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g) 2NH3 (g)在t0时刻充入了一定量的NH3,c(NH3)立即增大,则V逆立即增大;
B、根据“定一议二”的原则,按照“先拐先平数值大”的规律来分析;
C、此反应最后达平衡,故为可逆反应;
D、从图象可知,温度T升高,y降低.
13.【答案】C
【解析】【解答】A.反应前、的浓度相等,反应后浓度大于,转化率=,故的转化率大于,A项不符合题意;
B.反应①中CO2:CO=1:1,生成的CO=消耗的CO2,但由图可知,实际生成的CO>消耗的CO2,故推测有副反应,B项不符合题意;
C.副反应CO2:CO=1:2,若副反应生成的速率大于反应①生成的速率,则生成的CO>1.5消耗的CO2,与图中浓度关系不符,C项符合题意;
D.根据碳原子守恒,,,故初始物质浓度与反应一段时间后物质浓度c之间一定存在:,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据转化率=计算;
B.依据理论产量与实际产量对比判断;
C.通过计算与图中浓度关系不符;
D.根据碳原子守恒。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:A、合成氨是正反应体积减小的反应,加压有利于平衡正向移动,故A正确;
B、氯气和水反应是可逆反应,生成氯离子,食盐水中有大量氯离子,可抑制氯气与水反应,故实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,故B正确;
C、催化剂不影响平衡移动,只能加快反应速率,故C错误;
D、增大氧气的浓度,平衡正向移动,可以提高二氧化硫的转化率,故D正确;
故选C.
【分析】影响化学平衡移动的因素有温度、浓度、压强等,若平衡不移动,则不能用勒夏特列原理来解释.
15.【答案】C
【解析】【解答】A. 新平衡向正反应方向移动,A项不符合题意;
B. 增大压强平衡向正反应方向移动,则说明a > c+d,B项不符合题意;
C. 平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,C项符合题意;
D. 平衡项正反应方向移动,D的浓度增大,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】将容器缩小为原来的一半的瞬间,各物质的浓度都扩大为原来的两倍,此时由于体系的压强增大了,平衡会向气体体积增大的方向的移动,结合达到新平衡是A的浓度是原来的1.6倍 而不是2倍,说明平衡向消耗A的方向移动,即平衡正移,据此判断。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.发生反应方程式为,随着反应的进行可能产生少量氨气,无沉淀产生,故A不符合题意;
B.实验①、②,溶液中浓度相同,故阴离子种类对产生H2的速率有影响,B符合题意;
C.实验①、③,Cl-浓度不同,无法得出越大,反应速率越快的结论,C不符合题意;
D.实验②0.5mol L-1(NH4)2SO4溶液pH<实验③0.1mol L 1NH4Cl溶液,但是产生氢气的速率更慢,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A、氨水易分解,可能还有部分氨气,而且没有氢氧化镁沉淀;
B、根据单一变量原则分析,除了阴离子种类外,其它条件都相同;
C、根据单一变量原则分析,实验①、③,Cl-浓度也不同;
D、②中的pH小于③的pH,但产生氢气的速率更慢。
17.【答案】(1)
(2)A;B
(3)
(4)低;过多地占据催化剂表面,导致催化剂对乙苯的吸附率降低;
(5)
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律反应I=反应II+反应III,则反应I的,故答案为:;
(2)A. 由反应I可知,及时分离出水蒸气,有利于反应I平衡正向移动,从而提高平衡混合物中苯乙烯的含量,故正确;
B. 二氧化碳为反应物,CO为生成物,反应过程中二氧化碳逐渐减少,CO逐渐增多,则的比值在减小,当保持恒定时,说明反应I达到化学平衡状态,故正确;
C. 其他条件相同,反应II正向气体分子数增大,若在恒容条件下进行,容器内压强逐渐增大,不利于反应正向进行,因此恒压条件下乙苯的平衡转化率更高,故不正确;
D. 反应III为吸热反应,正反应的活化能大于逆反应的活化能,故不正确;
故答案为:AB。
(3)由图中信息可知反应ii为,故答案为:;
(4)①温度相同时,∶n(乙苯)越大,乙苯的转化率越高,结合图像可知越靠上的曲线乙苯转化率越高,则靠上曲线对应的∶n(乙苯)较大,则在转化率相同时,∶n(乙苯) 较大的对应的温度越低,故答案为:低;
②相同温度下,投料比远大于10∶1时,乙苯的消耗速率明显下降,可能的原因是乙苯的浓度过低,也可能是过多地占据催化剂表面,导致催化剂对乙苯的吸附率降低,从而导致乙苯反应的量大大减少,转化率降低,故答案为:过多地占据催化剂表面,导致催化剂对乙苯的吸附率降低;
③850K时,反应经t min达到P点,初始时乙苯的物质的量为n mol,此时乙苯转化率为50%,则消耗的乙苯的物质的量为0.5n,生成苯乙烯的物质的量为0.5n,v(苯乙烯)=,故答案为:;
(5)
+CO2(g) + +
起始压强 p1
变化压强 x x x x x
平衡压强 p1-x p x x x
由题意得:p1-x+ p+x+x+x=p2,解得:x=,苯乙烯的平衡分压等于x=,故答案为:。
【分析】(1)根据盖斯定律计算;
(2)A. 依据化学平衡移动原理分析;
B. 利用“变者不变即平衡”;
C. 根据影响化学平衡移动的因素分析;
D. 反应热等于反应物活化能与生成物活化能的差;
(3)利用图中信息判断反应;
(4)①增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率,自身的转化率反应降低。
②依据催化剂对反应影响分析;
③依据曲线对应的数据计算;
(5)利用“三段式”法计算。
18.【答案】(1)a﹣b;<
(2)AC
(3)0.25
(4)Ⅰ;相同温度下,投料比增大,相当于增大浓度,平衡转化率增大
(5)
【解析】【解答】(1)根据盖斯定律:反应ii-反应i可得(-b)-(-a)=(a﹣b) kJ/mol,硫的燃烧是放热反应, H=a-b<0,推测a(2)A.充入适量的、和气体,恒容密闭容器中体积V不变,生成物有固体和液体,则混合气体的质量发生变化,根据混合气体密度是一变量,当密度不再随时间变化时达到平衡状态,A正确;
B.硫是固体浓度视为常数,增大硫单质的质量,浓度不变,则逆反应速率不变,B不正确;
C.反应i和ii都是放热反应,升高温度平衡逆向移动,则的平衡转化率减小,C正确;
D.恒容密闭容器中体积V不变,平衡后充入少量惰性气体(不反应),各物质浓度不变,平衡不移动,D不正确;
故答案为:AC;
(3)根据题意列三段式为,温度保持不变平衡常数不变,反应物浓度不变,则压缩容器至1L且保持体积不变,达到新平衡时0.25 mol/L;
(4)①反应i和ii都是放热反应,升高温度平衡逆向移动,则的平衡转化率减小,代表的平衡转化率随温度变化的曲线为I;
②曲线Ⅱ变化趋势的原因:相同温度下,投料比增大,相当于增大浓度,平衡转化率增大;
(5)对于反应i列三段式:,反应ii:,平衡时总物质的量为1.4+0.5+0.2=2.1mol,该温度下,反应②的平衡常数。
【分析】(1)根据盖斯定律;
(2)利用“变者不变即平衡”;依据影响反应速率和化学平衡的因素分析;
(3)根据题意列三段式计算;
(4)①根据影响化学平衡移动的因素分析;
②增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率,自身的转化率反应降低;
(5)利用“三段式”法计算。
19.【答案】(1)1:1;变小;不变
(2)逆向;向左移动;小于
【解析】【解答】(1)因为开始时注入2mol N2和6mol H2,发生反应时消耗氮气和氢气始终按照1:3物质的量之比进行,所以当反应达到平衡时,剩余N2和H2的浓度比是仍然为1:3;又因转化率= ,所以N2和H2的转化率之比为1:1;因为该反应为放热反应,则升高平衡体系的温度时,平衡向逆反应方向移动,气体物质的量变大,质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量= 将变小,又容器体积不变,所以密度= 也不变;
故答案为:1:1;变小;不变;(2)当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,体积增大,体系的压强减小平衡向气体体积增大的方向进行,反应是气体体积减小的反应,所以平衡逆向进行;容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,升温平衡向吸热反应方向移动,使体系温度降低,反应是放热反应,所以平衡向左移动,达到新平衡后,容器内温度小于原来的2倍;
故答案为:逆向;向左移动;小于。
【分析】(1)升高温度反应逆向移动,M=,n增大,故M减小,质量守恒,体积不变,故密度不变
(2)充入氩气,体积增大,压强减小,平衡正向移动。根据勒夏特列原理可知,平衡会向减弱改变这种条件的方向发生移动。
20.【答案】(1)液态氧变为气态氧
(2);-212;>;减小;
【解析】【解答】(1)根据图像信息可知,熵值由 是氧气由液态变为气态的过程。
(2)①总反应是2H2O2O2+2H2O,三个步骤的离子方程式加一起可得到总反应方程式,所以步骤Ⅰ的离子方程式为 。
②由分析可知,该反应的△H=2×(-242kJ/mol)+0-2×(-136kJ/mol)=-212kJ/mol。根据表格信息,气态O的能量为249kJ/mol,则O2的键能为2×249kJ/mol=498kJ/mol,根据HO(g)+HO(g)═H2O2(g)可算出H2O2中氧氧单键的键能为214kJ/mol,所以O2的键能大于H2O2中氧氧单键的键能的两倍
③根据反应可知,随着O2投料的不断增加,CO2一直在生成,而CO先生成,后又消耗,即生成CO2的量比CO的大,所以 减小。
④反应2的△G随温度的变化关系图为 。
【分析】(1)气体熵值随温度升高而增大。
(2)①总反应是2H2O2O2+2H2O,三个步骤的离子方程式加一起可得到总反应方程式。
②ΔH=生成物的总能量-反应物的总能量;O2的键能=2×气态O的能量。
③随着O2投料的不断增加,CO2一直在生成,而CO先生成,后又消耗,即生成CO2的量比CO的大
④反应2的△G随温度升高而增大。
21.【答案】(1)吸热
(2)=
(3)K1 K2;>
(4)加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L
【解析】【解答】解:(1)分析图表数据,反应②平衡常数随温度升高增大,平衡正向进行,正反应是吸热反应,故答案为:吸热;(2)依据平衡常数随温度变化,不随压强变化分析,图象中平衡状态由A变到B时,压强改变,温度不变,所以平衡常数不变;故答案为:=;(3)反应③3H2(g)+CO2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)是气体体积减小的反应△S<0,依据反应①+②得到反应③,所以平衡常数K3=K1×K2;在500℃、2L的密闭容器中,进行反应③,测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O (g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,Q= =0.87<K=2.5,反应正向进行,V正>V逆,故答案为:=;K1 K2;>;(4)图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变得是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大,反应是气体体积不变的反应,可变容器中气体体积和浓度成反比,气体物质的量不变,曲线Ⅰ,体积为3L,一氧化碳浓度为3mol/L,改变条件不好为曲线Ⅱ,一氧化碳浓度为4.5mol/L,则体积压缩体积为:3:V=4.5:3,V=2L,所以将容器的体积快速压缩至2L符合;故答案为:加入催化剂;将容器的体积快速压缩至2L.
【分析】(1)分析图表数据,反应②平衡常数随温度升高增大,平衡正向进行,正反应是吸热反应;(2)依据平衡常数随温度变化,不随压强变化分析;(3)反应③是气体体积减小的反应△S<0,分析反应特征可知平衡常数K3=K1×K2,计算不同温度下反应③的平衡常数,结合温度变化分析判断反应焓变△H<0,依据反应①+②得到反应③,所以平衡常数K3=K1×K2;依据某时刻浓度商计算和平衡常数比较判断反应进行的方向;(4)图象分析曲线Ⅰ变化为曲线Ⅱ是缩短反应达到平衡的时间,最后达到相同平衡状态,体积是可变得是恒压容器,说明改变的是加入了催化剂;当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时一氧化碳物质的量增大,反应是气体体积不变的反应,可变容器中气体体积和浓度成反比,气体物质的量不变.