专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题(含解析)2023-2024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)2023-2024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 2023-12-28 10:04:22

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专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题(共13题)
1.下列平衡常数的表达式书写错误的是
A.
B.
C.
D.
2.一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+ 2D(g), 2 min末反应达到平衡,生成0.8 mol D,并测得C的物质的量浓度为0.4 mol·L-1,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于1
B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为2
D.A和B的平衡转化率相等
3.一定条件下,在体积恒定的密闭容器中发生反应: ,下列说法正确的是
A.升高温度,逆反应速率减小
B.达到平衡时
C.达到平衡时反应放出的热量可能是
D.混合气体的密度不再变化时,反应达到平衡状态
4.下列实验操作和实验现象得出的结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 向含1的溶液中加入0.8,充分反应后,用四氯化碳萃取后取上层溶液,滴加几滴溶液 溶液变红 与之间的反应是可逆反应
B 用蒸馏水溶解固体,并继续加水稀释 溶液由绿色变为蓝色 正向进行
C 向苯酚稀溶液中逐滴加入饱和溴水 有白色沉淀产生 苯环对羟基性质产生影响
D 向氯化铜溶液中逐滴加入氨水 产生沉淀继而溶解 氢氧化铜具有两性
A.A B.B C.C D.D
5.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,可逆反应:N2+3H22NH3 ,达到平衡的标志是
①反应速率v(N2):v(H2):v(NH3) =1:3:1 ②各组分的物质的量浓度不再改变
③体系的压强不再发生变化 ④混合气体的密度不变
⑤体系的温度不再发生变化 ⑥ 2v(N2)正=v(NH3)逆
⑦单位时间内3 mol H—H断键反应同时2 mol N—H也断键反应
A.①②③⑤⑥ B.②③⑤⑥ C.②③⑤⑥⑦ D.②③④⑥⑦
6.某温度下,密闭容器中发生反应aX(g)bY(g)+cZ(g),达到平衡后,保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,当达到新平衡时,物质Y的浓度是原来的1.8倍。则下列叙述正确的是
A.可逆反应的系数:a>b +c
B.压缩容器的容积时,v(正)=v(逆)
C.达到新平衡时,混合物中Z的质量分数增大
D.达到新平衡时,物质X的转化率减小
7.下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.打开可乐瓶,有大量泡沫冲出
B.棕红色NO2气体加压后最终颜色变浅
C.氨水应密闭保存,放置低温处
D.由H2(g)、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深。
8.已知:3Cl2 +2NH3=N2 +6HCl。若反应速率分别用v(Cl2)、v(NH3) 、v(N2)、v(HCl)表示,则下列关系式正确的是
A.v(Cl2)= v(NH3) B.v (Cl2)=v (N2)
C.v(Cl2) = v(HCl) D.v(NH3)=v(HCl)
9.对于2A(g)+B(g)2C(g) △H<0,下列图象正确的是
A.B. C. D.
10.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.用浓氨水和NaOH固体制取氨气 B.新制的氯水久置后变成无色 C.平衡体系加压后颜色变深 D.加压后气体颜色先变深后变浅
A.A B.B C.C D.D
11.在其他条件不变时,只改变某一条件,化学反应aA(g)+bB(g) cC(g)的平衡的变化图像如图(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量,α表示平衡转化率),据此分析下列说法正确的是
A.在图像反应I中,若p2>p1,则有aB.在图像反应I中,说明升高温度,K值增大
C.在图像反应II中,说明该正反应为吸热反应
D.在图像反应Ⅲ中,若T1>T2,则该反应一定不能自发进行
12.M经光照可转化成N,转化过程如下: H=+88.6kJ/mol,下列说法正确的是
A.N相比M更稳定
B.M生成N的过程中会形成过渡态,过渡态和N的能量差就是该反应的活化能
C.碳碳单键的键能为akJ/mol,碳碳双键的键能为bkJ/mol,
D.M和N的标准燃烧热相同
13.在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则下列叙述正确的是
A.该反应的化学方程式为3A+B2C
B.在t1~(t1+10)s时,v(A)=v(B)=0
C.t1 s时反应物A的转化率为60%
D.0~t1内A应的反应速率为v(A)=0.4mol/(L*s)
二、填空题(共10题)
14.关于N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H1 kJ/mol,满足如下图象:
(1)根据图判断H1 0,T3 T4。(填“>”“<”“=”)
(2)若温度为T1且容器为2L的密闭容器下中,发生合成氨的反应,起始时通入2mol的N2和6mol的H2,10分钟达到平衡状态,此时NH3的体积分数为60%。则0到10min内用H2表示化学反应速率为 mol/(L·min),N2的转化率为 ,反应开始和平衡状态体系的压强之比等于 。
(3)若第(2)小问中反应体系达到平衡后,再通入1molN2和3mol的H2,则H2的转化率为 (填“增大”“减小”或“不变”)
15.在一个容积固定不变的密闭容器中进行反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(s),已知将2mol A和1mol B充入该容器中,反应在某温度下达到平衡时,C的物质的量为W mol,C在平衡混合气体中的体积分数为n%。
⑴可认定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是 (选填序号)。
A、体系压强不再变化B、v正(A)=2v逆(B)
C、体系的密度不再变化D、混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑵如果用下列情况的配比作起始物,在同样的容器和温度下达到平衡,其结果一定是:
C的物质的量为2W mol,C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%的是
A、4mol A+2mol B
B、6mol C+1mol D
C、1mol A+0.5mol B+1.5mol C+0.5mol D
D、2mol A+1mol B+3mol C+1mol D
E、2mol A+1mol B+3mol C+2mol D
⑶若维持该题条件不变,仅从生成物开始配比,要求达到平衡时,C的物质的量仍为W mol,则D的起始物质的量n(D)应满足的条件是 (用含W的代数式表示)
⑷此反应的v-t图象如甲图,若其他条件都不变,只是在反应前加入合适的催化剂,则
其v-t图象如乙图,请用“=、<、>”填空:①a1 a2;②b1 b2;③两图中阴影部分面积:甲 乙。

16.请分析讨论在恒温下,压缩容器的体积,增大压强,下列三个反应浓度商Q的变化和平衡移动的方向,填写下表。
化学反应 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
N2(g)+O2(g)2NO(g)
17.高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH>0
其平衡常数可表示为K=,已知1100℃时K=0.263.化学平衡常数只与温度有关,不随浓度和压强的变化而变化。
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比 ,平衡常数K 。(以上均填“增大”“减小”或“不变”)
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1、c(CO)=0.1mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态: (填“是”或“否”,若填“是”,则后面问题可不答),此时反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行,其原因是 。
18.完成下列问题。
(1)向2L的密闭容器中通入2molX气体和3molY气体,一定条件下发生以下反应: ,10s末测得R的物质的量为,Q的浓度为。请回答:
①化学方程式中a= 。
②10s末X的物质的量浓度为 。
③反应开始至10s内,用Y表示的化学反应速率为
④恒温恒容条件下,向该反应容器中通入1mol氦气,反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”)。
⑤恒温恒压条件下,向该反应容器中通入1mol氨气,反应速率 。
(2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:。该反应的化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为:K= 。
②该反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
③能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 (填序号)。
a.容器中压强不变      b.混合气体中不变
c.    d.
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:,则此时的温度为 ℃。
19.随着钴酸锂电池的普及使用,从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。下图是废旧钴酸锂电池材料(主要成分为LiCoO2,含少量铁、铝、铜等元素的化合物)回收工艺流程:
“沉钴”过程中,(NH4)2C2O4的加入量(图甲)、沉淀反应的温度(图乙)与钴的沉淀率关系如图所示:
根据图分析:沉钴时应控制n(C2O)∶n(Co2+)为 ,温度控制在 ℃左右
20.一定温度下,向1.0L的密闭容器中加入0.60molX(g),发生反应X(g)Y(s)+2Z(g),测得反应物X的浓度与反应时间的关系如表所示:
反应时间t/min 0 1 2 3 4 6 8
c(X)/(mol·L-1) 0.60 0.42 0.30 0.21 0.15 a 0.0375
(1)0~3min内用Z表示的平均反应速度v(Z)= 。
(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的关系,得出的结论是 。由此规律推出在6min时反应物X的浓度为 mol·L-1。
(3)该反应的逆反应速率随时间变化的曲线如图所示,t2时改变的条件可能是 、 。
21.完成下列问题。
(1)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,其反应原理为: 2CO2(g)+ 6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。
①该反应的△H (填“>”“<”或“=”) 0;其正反应在 (填“高温”、“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
②该反应的反应速率表达式为v正 =k正 ·c2 (CO2)· c6(H2),v逆 =k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O),其中k正、k逆为速率常数。则该反应的平衡常数K = (用含k 正、k逆的代数式表示),若其他条件不变,降低温度,则下列推断合理的是 (填标号)。
A.k 正增大,k逆减小    B.k 正减小,k逆增大
C. k 正减小的倍数大于k逆     D.k 正减小的倍数小于k逆
(2)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应: 2SO2 (g) +O2(g) 2SO3(g)。
①降低温度,正反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”),逆反应速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②600℃时, 在一容积为2L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10min和20min时,分别改变了影响反应速率的一个条件,反应过程中SO2、O2、 SO3物质的量变化如图所示,前10min正反应速率逐渐 (填“增大”“减小”或“不变”);前15min内用SO3表示平均反应速率为 。
③图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是 。
④根据上图判断,10min 时改变的反应条件可能是 (填编号, 下同); 20min时改变的反应条件可能是 。
A.加入催化剂 B.缩小容器容积 C.降低温度 D.增加O2的物质的量
22.某反应在体积为5L的恒温恒容密闭容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体,A气体有颜色)。
(1)由图求得平衡时A的转化率为 。
(2)平衡时体系内的压强是初始时 倍。
23.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol
则C2H8N2(l)+2N2O4(1)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)的ΔH为 。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_______。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ-mol-1.实验测得:v正=k正·p2(NO)·p2(CO),v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2:2:1,压强为P0kPa。达平衡时压强为0.9P0kPa,则平衡时CO的转化率为 , 。
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp:
①3N2H4(1)4NH3(g)+N2(g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)2N2(g)+6H2(g) ΔH2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示:(已知:pKp=-1gKp)
①由图可知,ΔH1 0(填“>”或“<”)
②反应3N2H4(1)3N2(g)+6H2(g)的K= (用Kp1、Kp2表示);该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【分析】化学平衡常数等于生成物的浓度幂次方的乘积比上反应物浓度的幂次方的乘积,固体和纯液体不代入平衡常数,据此判断。
【详解】A.该反应平衡常数表达式为:,故A错误;
B、C、D均符合平衡常数的定义,均正确。
故选:A。
2.C
【分析】根据三段式有:
0.2x=,解得x=2,平衡时A、B、C、D各物质的物质的量0.8mol、1.6mol、0.8mol、0.8mol。
【详解】A.此温度下该反应的平衡常数,A错误;
B.A平衡转化率= ,B错误;
C.根据分析,x=2,C正确;
D.A平衡转化率= ,B平衡转化率= ,D错误;
故选C。
3.C
【详解】A.升高温度,正逆反应速率都增大,故A错误;
B.没有指明反应的方向,因此无法判断是否达到平衡,故B错误;
C.如果消耗1molCO和2molH2,则该反应放出的热量为QkJ,故C正确;
D.组分都是气体,则气体的总质量保持不变,容器为恒容,气体总体积保持不变,密度始终保持不变,即混合气体密度不再变化,不能说明反应达到平衡,故D错误;
答案为C。
【点睛】用不同物质的反应速率表示达到平衡,首先反应方向是一正一逆,然后再利用速率之比等于化学计量数之比。
4.B
【详解】A.由题意可知,发生反应,可得关系式,已知、,过量,反应后检验到不能证明反应的可逆性,A项错误;
B.加水稀释,使正向进行,则溶液由绿色逐渐变为蓝色,B项正确;
C.由题意可知,苯酚与溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀,苯环上H原子被原子取代,故是羟基活化苯环,C项错误;
D.向氯化铜溶液中逐滴加入氨水,先生成蓝色沉淀,后生成配合物使沉淀溶解,而非氢氧化铜具有两性,D项错误;
故选B。
5.B
【分析】化学反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,由此衍生的一些物理量不变,注意化学方程式的特点,反应物的化学计量数之和大于生成物的化学计量数之和,反应放热等特点。
【详解】①无论是否达到平衡状态,化学反应速率之比都等于化学计量数之比,故错误;
②当反应达到平衡状态时,各组分的物质的量浓度不再改变,故正确;
③反应前后气体的化学计量数之和不相等,当达到平衡状态时,压强不变,故正确;
④反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,无论是否达到平衡状态,气体的密度都不变,不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故错误;
⑤反应达到平衡状态时,反应物的物质的量不再发生改变,体系的温度不变,故正确;
⑥2v(N2)正=v(NH3)逆,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故正确;
⑦单位时间内3molH-H键断裂的同时有6molN-H键断裂,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,所以单位时间内3mol H-H断键反应同时2mol N-H也断键反应时反应没有达到平衡状态,故错误。
故选B。
6.D
【分析】保持温度不变,将容器的容积压缩到原来容积的一半,此时物质Y的浓度是原来的2倍,当达到新平衡时,物质Y的浓度是原来的1.8倍,则表明平衡向减少Y浓度的方向移动,即向逆反应方向移动。
【详解】A.由以上分析可知,加压平衡逆向移动,则可逆反应的系数:a<b +c,A不正确;
B.压缩容器的容积时,平衡逆向移动,则v(正)<v(逆),B不正确;
C.平衡逆向移动,Z的物质的量减小,则达到新平衡时,混合物中Z的质量分数减小,C不正确;
D.平衡逆向移动,X的物质的量增大,达到新平衡时,物质X的转化率减小,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.可乐中存在二氧化碳的溶解平衡,打开可乐瓶,溶解平衡向气体体积增大的方向移动,二氧化碳气体逸出导致有大量泡沫冲出,该说法能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.二氧化氮气体中存在如下平衡2NO2N2O4,增大压强,二氧化氮浓度增大,混合气体颜色变深,平衡向体积减小的正反应方向移动,混合气体颜色又变浅,该说法能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.氨水中存在如下平衡:NH3+H2ONH3 H2O,该反应是放热反应,降低温度,平衡向生成一水合氨的方向进行,能减少氨气挥发逸出,则氨水应密闭保存,放置低温处能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.氢气与碘蒸汽反应生成碘化氢的反应为气体体积不变的可逆反应,增大压强,碘蒸汽浓度增大,混合气体颜色变深,但平衡不移动,,该说法不能用勒夏特列原理解释,故D符合题意;
故选D。
8.B
【详解】A.反应速率之比是相应的化学计量数之比,则2v(Cl2)=3v(NH3),A错误;
B.反应速率之比是相应的化学计量数之比,则v(Cl2)=v(N2),B正确;
C.反应速率之比是相应的化学计量数之比,则2v(Cl2) = v(HCl),C错误;
D.反应速率之比是相应的化学计量数之比,则3v(NH3)=v(HCl),D错误;
答案选B。
9.C
【详解】A.反应气体系数减小,压强增大,平衡正移,C%增大,A错误;
B.反应放热,升高温度,平衡逆移,V逆大于V正,B错误;
C.图中T2温度下反应速率快,故T2>T1,反应放热,温度升高,平衡逆移,C%减小,C正确;
D.反应放热,升高温度,平衡逆移,A的转化率减小,D错误;
故答案选C。
10.C
【详解】A.用浓氨水和NaOH固体制取氨气,氢氧化钠固体吸收水放出大量的热,导致氨气逸出,平衡向生成氨气的方向移动,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.新制的氯水在光照条件下发生反应,使平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故不选B;
C.平衡体系加压后,体积缩小,各物质浓度变大,颜色变深,该反应气体分子数不变,改变压强不能影响平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.加压后气体颜色先变深后变浅,说明加压后平衡向生成四氧化二氮的方向移动,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案是C。
11.A
【详解】A.在图像反应I中,若p2>p1,则表明减小压强,反应物A的转化率增大,则a+bB.在图像反应I中,升高温度,A的转化率减小,则表明升高温度,平衡逆向移动,K值减小,B不正确;
C.在图像反应II中,T2时反应达平衡的时间比T1时长,表明T2D.在图像反应Ⅲ中,改变压强时,α(A)不变,则表明a+b=c,若T1>T2,则降低温度平衡正向移动,正反应为放热反应,所以该反应能自发进行,D不正确;
故选A。
12.C
【详解】A.该反应正反应为吸热,M能量低于N,M比N稳定,A错误;
B.M生成N的过程活化能是过渡态和反应物M的能量差,B错误;
C.碳碳单键的键能为a kJ/mol,碳碳双键的键能为b kJ/mol,,C正确;
D.M和N是两种物质,具有的能量不同,标准燃烧热不同,D错误。
答案选C。
13.A
【详解】A.由图可知,A、B为反应物,C为生成物,化学计量数之比为(0.8-0.2):(0.5-0.3):(0.4-0)=3:1:2,该反应为3A+B 2C,故A正确;
B.在t1~(t1+10)s时,各物质的物质的量不再改变为平衡状态,v(正)=v(逆)≠0,故B错误;
C.0~t1 s内时反应物A的转化率为 ×100%=75%,故C错误;
D.0~t1 s内,△c(A)=0.6mol/L,A的反应速率为v(A)=mol/(L s),故D错误;
故选:A。
14. < < 0.225 75% 8:5 增大
【分析】本题考查化学平衡图象分析,对于题干图象我们采用“定一议二法”进行分析即可解题,对于化学平衡的计算利用三段式进行计算即可。
【详解】(1)根据图1可知T1时首先达到平衡状态,说明温度是T1>T2,温度高氮气的转化率降低,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,则正反应是放热反应,因此△H1<0;在压强相同时升高温度平衡向逆反应方向进行,氨气的百分含量降低,所以T3<T4,故答案为:<;<;
(2) 根据三段式分析可知: ,则 =60%,解得x=1.5,则0到10min内用H2表示化学反应速率为=0.225 mol/(L·min),N2的转化率为=75%,恒温恒容下,容器的压强之比等于气体的总物质的量之比,反应开始和平衡状态体系的压强之比等于(2mol+6mol):(2-x+6-3x+2x)=8mol:(8mol-2×1.5mol)=8:5,故答案为:0.225;75%;8:5;
(3)若第(2)小问中反应体系达到平衡后,再通入1molN2和3mol的H2,相当于增大压强,平衡向正反应方向进行,则H2的转化率增大,故答案为:增大。
15. BCD ADE n>mol < < =
【详解】(1)A.在恒容得密闭容器中,该反应是反应前后气体分子数不变的反应,故任何时刻,该体系的压强保持不变,故A不能说明反应达到化学平衡状态;
B.v正(A)= 2v正(B)= 2v逆(B),则v正(B)= v逆(B),则B可说明体系达到化学平衡状态;
C.反应前后,该体系的气体的质量减小,由于恒容体系气体体积不变,故反应前后,体系的密度减小,当体系的密度不变时,体系达到化学平衡状态,即C可说明体系达到化学平衡状态;
D.反应前后,该体系的气体的质量减小,而气体的总物质的量不变,故反应前后,混合气体的平均相对分子质量减小,当混合气体的平均相对分子质量不变时,体系达到化学平衡状态,即D可说明体系达到化学平衡状态;
故选BCD;
(2)A.该情况下,相当于向原体系中再加入2mol A和1mol B,由于该反应是气体体积不变的反应,压强对平衡的移动没有影响,故平衡不移动,但是,C的物质的量为2W mol,C在平衡混合气体中的体积分数仍为n%,A符合题意;
B.该情况下,相当于起始向容器中加入2mol A、1mol B、3mol C,即在原平衡的基础上又加入了3mol C,则平衡逆向移动,故C的物质的量大于2W mol,C在平衡混合气体中的体积分数大于n%,B不符合题意;
C.该情况下,相当于起始向容器中加入2mol A、1mol B,该平衡与原平衡等效,故C的物质的量为W mol,C在平衡混合气体中的体积分数为n%,C不符合题意;
D.该情况下,相当于起始向容器中加入4mol A、2mol B,该平衡与选项A的平衡等效,故C的物质的量为2W mol,C在平衡混合气体中的体积分数为n%,D符合题意;
E.该情况下,相当于起始向容器中加入4mol A、2mol B、1mol D,由于D为固体,其物质的量对平衡的移动没有影响,故该平衡与与选项A的平衡等效,故C的物质的量为2W mol,C在平衡混合气体中的体积分数为n%,E符合题意;
故选ADE;
(3)若从生成物开始配比,平衡时C的物质的量仍为W mol,则起始时,n(C)=3mol,则△n(C)=(3-W)mol,所以△n(D)=mol,故起始时n(D)>mol即可;
(4)①根据图可知,a1<a2,b1<b2;
②两图中阴影部分的面积表示达到平衡时同一物质转化的量,题中告知仅使用的催化剂不同,而催化剂不会影响平衡的移动,故平衡时该物质转化的量相同,即阴影部分面积:甲=乙。
16. 增大 Q>K 向左移动 减小 Q<K 向右移动 不变 Q=K 不移动
【解析】略
17.(1) 增大 增大
(2) 否 正反应 Q==0.25<0.263=K
【分析】若生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值Q=K,则可逆反应达到平衡状态;若QK,反应向左进行。
【详解】(1)(g)ΔH>0,正反应是吸热反应,升高温度,平衡常数增大,增大,则增大;
(2)1100℃时测得高炉中c(CO2)=0.025mol·L-1,c(CO)=0.1mol·L-1,Q==0.2518.(1) 1 不变 减小
(2) 吸热 b、c 830
【详解】(1)①10s末Q的浓度为,容器的体积为2L,故Q的物质的量为0.8mol,又因Q的物质的量与R的物质的量之比等于系数比,故a=1;
②10s末测得R的物质的量为,则消耗的X的物质的量为1.6mol,故剩余的X的物质的量为0.4mol,故10s末X的物质的量浓度为0.2mol/L;
③反应开始至10s内,Y的物质的量的变化量为2.4mol,故用Y表示的化学反应速率为

④恒温恒容条件下,向该反应容器中通入1mol氦气,反应物的浓度未发生变化,故反应速率不变;
⑤恒温恒压条件下,向该反应容器中通入1mol氨气,容器的体积变大,反应物的浓度变小,故反应速率减小;
(2)上述反应化学平衡常数的表达式为:K=;
②由图表数据知,随温度的升高,平衡常数增大,说明升温时平衡右移,因此,该反应属于吸热反应;
③a.该反应气体分子总数不变,压强也就不变,因此,压强不变不能说明反应已达到平衡状态;
b.一氧化碳的浓度不变,其他成分的浓度也不会改变,说明反应达到平衡状态;
c.,表明正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;
d.,没有体现浓度不再改变,不能说明反应已达到平衡状态;
故选择b和c。
④,即K==1,对应的温度是830℃。
19. 1.15 46
【分析】由题给流程图可知,废旧的钴酸锂电池放电拆解后,通过灼烧除去碳和有机物,用硫酸浸泡,CoO与硫酸反应转化为Co3+离子,铁和铝元素的化合物溶于硫酸生成硫酸亚铁和硫酸铝,铜元素的化合物不溶于硫酸进入滤渣中;过滤后,向滤液1中先加入Na2SO3,将Co3+还原为Co2+,再加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+,最后加入氨水调节溶液pH,使Fe3+和Al3+转换为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀;过滤后,向滤液2中加入草酸铵,使Co2+转化为CoC2O4·2H2O沉淀;过滤后,向滤液3中加入饱和碳酸钠溶液,使Li+转化为Li2CO3沉淀。
【详解】由图甲可知,n(C2O)∶n(Co2+)为1.15时,钴的沉淀率最大,效果最好;由图乙可知,沉淀反应温度为46 ℃左右时,钴的沉淀率最大,效果最好。
20. 0.26mol·L-1·min-1 每隔2minX的浓度减少为原来的一半 0.075 加入Z 增大体系的压强
【分析】(1)0~3min内可先求出X表示的平均反应速率,然后利用化学计量数关系求出用Z表示的平均反应速度v(Z)。
(2)分析该反应中反应物的浓度与时间的关系,寻找规律数据的规律性,由此得出的结论。由此规律可推出在6min时反应物X的浓度。
(3)依据反应,t2时改变的条件从浓度、压强、温度、催化剂等条件进行分析。
【详解】(1)0~3min内, c(X)=(0.60-0.21)mol/L=0.39mol/L,平均反应速率v(X)== 0.13mol·L-1·min-1,而v(Z)=2v(X),故v(Z)=0.26mol·L-1·min-1。答案为:0.26mol·L-1·min-1;
(2)根据表中数据可知,每隔2min,X的浓度减少为原来的一半,由此规律推出在6min时反应物X的浓度为0.075 mol·L-1。答案为:0.075;
(3)时刻,瞬间增大,可能的原因是加入生成物Z或增大体系的压强。答案为:加入Z;增大体系的压强。
【点睛】从数据中确定a,也就是必须找出数据间隐藏的规律。我们在寻找此规律时,若从相邻数据间找不到规律,就从相隔数据间去寻找规律。
21.(1) < 低温 D
(2) 减小 减小 减小 1.33×10-3 mol·L-1·min-1 15~20 min;25~30 min AB D
【详解】(1)①2CO2(g)+ 6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g)生成气体物质的量减少,△S<0。该反应能自发进行,根据,该反应的△H<0;其正反应在低温下能自发进行。
②反应达到平衡时k正 ·c2 (CO2)· c6(H2) =k逆·c(C2H5OH)·c3(H2O),。
A.降低温度,正逆反应速率均减小,所以 k 正减小、k逆减小,故A错误;   
B.降低温度,正逆反应速率均减小,所以k 正减小,k逆减小,故B错误;
C.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,v正>v逆,k 正减小的倍数小于于k逆减小的倍数,故C错误;    
D.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,v正>v逆,k 正减小的倍数小于于k逆减小的倍数,故D正确;
选D。
(2)①降低温度,正反应速率减小,逆反应速率减小。
②前10min反应物浓度降低,正反应速率逐渐减小;前15min内生成0.04mol SO3,用SO3表示平均反应速率为1.33×10-3 mol·L-1·min-1。
③反应达到平衡时,正逆反应速率相等,图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是15~20 min;25~30 min。
④根据上图判断,10min 时,反应速率加快,各物质物质的量逐渐变化,改变的反应条件可能是加入催化剂或缩小容器容积,选AB;20min时,氧气的物质的量突然增多,改变的反应条件可能增加O2的物质的量,选D。
22.(1)40%
(2)
【分析】根据图象,A、B为反应物,C为生成物,物质的量变化量等于化学计量数之比,A、B、C的化学计量数之比为(5-3)∶(2-1)∶(4-2)=2∶1∶2,即反应方程式为2A+B2C,据此分析;
【详解】(1)达到平衡时,消耗A的物质的量为(5-3)mol=2mol,则A的转化率为=40%;故答案为40%;
(2)相同条件下,压强之比等于物质的量之比,反应前气体总物质的量为9mol,达到平衡时气体总物质的量为8mol,==;故答案为。
23.(1)-2550 kJ/mol
(2)BD
(3) 小于 50%
(4) < Kp1 Kp2 <
【详解】(1)①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol,
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol,③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol,根据盖斯定律分析,有①-②×2-③×4得热化学方程式为:C2H8N2(l)+2N2O4(1)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2765.0kJ/mol+19.5kJ/mol×2+44.0kJ/mol×4=-2550 kJ/mol。
(2)A. N2O分解反应中,k值只与温度有关,与碘蒸气浓度大小无关,故错误;B.第二步反应为慢反应,故v(第二步的逆反应)<v(第三步反应),故正确;
C. IO在第二步反应中生成,在第三不反应中又消失,为中间产物,不是反应的催化剂,故错误;
D. 活化能大,反应速率慢,第二步反应速率最慢,故活化能比第三步大,故正确。故选BD。
(3)①正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则k正增大的倍数小于k逆增大的倍数;
,则有,解x=0.5mol,则一氧化碳的转化率为, ,当反应到平衡时,正逆反应速率相等,即v正= v逆=k正·p2(NO)·p2(CO) =k逆·p(N2)·p2(CO2),==。
(4)由图可知,KP1随着温度的升高而减小,则平衡逆向移动,正反应为放热反应。由盖斯定律可知,①+②可得3N2H4(1)3N2(g)+6H2(g)的K= Kp1 Kp2 。设T2>T1,可由图可知,pKp1(T2)- pKp1(T1)>| pKp2(T2)- pKp2(T1)|,则pKp1(T2)- pKp1(T1)> pKp2(T1) -pKp2(T2),pKp1(T2)+ pKp2(T2)> pKp1(T1)+ pKp2(T1),lg [Kp1(T1) Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2) Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此升高温度,K值减小,平衡逆向移动,则该反应正反应为放热反应。
答案第1页,共2页
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