2.2.化学平衡基础检测题-2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.一定温度下,在容积不变的密闭容器中发生反应CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.气体的压强不再变化 B.COS的体积分数不再变化
C.混合物的密度不再变化 D.H2S和H2的物质的量相等
2.如图为可逆反应。A(s)+D(g)E(g);△H<0的逆反应速率随时间变化情况,试根据图中曲线判断下列说法中不正确的是
A.t3时刻可能采取的措施是减小c(D) B.t5时刻可能采取的措施是降温
C.t7时刻可能采取的措施是减小压强 D.t5~t6时间段平衡向逆反应方向移动
3.时,含等浓度的与的混合溶液中发生反应 ,时刻,改变某一外界条件继续反应至时刻,溶液中和随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
已知:时,该反应的化学平衡常数。
A.若时刻未改变外界条件,则此时该反应:
B.若时刻反应达到平衡,则时刻改变的条件可能为升温
C.若始终保持温度不变,则平均反应速率:(表示内的平均反应速率,表示内的平均反应速率)
D.内的平均反应速率为
4.下列说法正确的是
A.,其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.,碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.恒容密闭容器中,若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.化学反应速率的大小主要取决于反应是否加入催化剂
5.下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是
A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅
B.对2H2O22H2O+O2的反应,使用MnO2可加快制O2的反应速率
C.反应CO+NO2CO2+NO ΔH<0,升高温度使平衡向逆反应方向移动
D.合成氨反应:N2+3H22NH3 ΔH<0,为使氨的产率提高,理论上应采取低温高压的措施
6.在一恒温密闭容器中,充入一定量的A、B、C,发生反应,在不同的压强下达到平衡,测得平衡时B的体积分数与压强的关系如图所示,下列有关叙述错误的是
A. B.平衡常数:
C.X点时, D.Q、P分别为X、Y对应压强下的平衡点
7.和存在平衡:。下列说法正确的是
A.1mol平衡混合气体中含1molN原子
B.恒容时,温度升高,则平衡逆向移动,正反应速率减小
C.若要测定的相对分子质量,应采用“高温低压”条件
D.恒温时,缩小容器体积,气体颜色变深,这是平衡正向移动导致的
8.工业合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1,恒容时,体系中各物质浓度随时间变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.前20分钟反应内放出的热量为46.2kJ
B.时段I仅将初始投放的物质浓度增至原来的2倍,则反应物的转化率增大,平衡常数不变
C.若第60分钟时反应又达到了平衡,则时段Ⅲ改变的条件是增大压强
D.为了增大合成氨的平衡产率可以通过使用催化剂、原料的循环使用来实现
9.对SO2、NOx、CO2和CO进行回收利用是节能减排的重要课题。某温度下,向恒容密闭容器中充入NO2、SO2发生反应:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。下列能说明反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变 B.容器中各物质浓度相等
C.混合气体分子总数不变 D.每生成1molSO3的同时消耗1mol NO
10.下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后逐渐变浅
B.高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快
C.合成氨的温度在500℃左右进行
D.由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深
11.一定温度下,X、Y、Z三种气体在某恒容密闭容器中发生反应,其中气体的物质的量变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.Q点Y的正反应速率和逆反应速率相等
B.从开始到达到平衡时用X表示的平均反应速率是0.2mol·L-1·min-1
C.该反应的化学方程式可表示为:3X(g)+Z(g) 2Y(g)
D.达到平衡后,再充入氩气,反应速率增大
12.下列关于平衡常数的说法,正确的是
A.温度一定,对给定的化学反应,正逆反应的平衡常数互为倒数
B.压缩容器体积,是压强增大,若平衡正向移动,则平衡常数增大
C.平衡常数表示反应进行的程度,平衡常数越大,反应正向进行的速率就越大
D.对于已经达到平衡的反应体系,增大反应物浓度,平衡常数增大,平衡正移
13.25℃时,在恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中各气体浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
A.曲线甲表示浓度随时间的变化 B.a、b两点正反应速率大小:
C.c点反应达到平衡 D.,
14.碳中和是我国的生态文明建设目标。某科研小组在一定温度下2 L的密闭容器中,研究反应:,若0~10 s内消耗了2 mol CH4,下列说法正确的是
A.升高体系温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
B.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
C.0~10 s内用CO表示的平均反应速率为v(CO)=0.1 mol/(L·s)
D.当CH4、CO2、CO与H2物质的量之比为1∶1∶2∶2,反应达到平衡
15.利用CO2和H2合成乙烯: 2CO2(g)+6H2(g) CH2 =CH2(g)+4H2O(g) ΔH,在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比[]对CO2平衡转化率的影响如图所示。
下列推断正确的是
A.a<3 B.ΔH >0 C.vM(正)>vN(逆) D.KM>KN
16.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中加入固体后颜色变深
B.工业合成氨中,采用高压的条件
C.由组成的平衡体系加压后颜色变深
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
17.向恒容密闭容器中通入一定量SO2和NO2,反应体系与外界无热量交换,一定条件下反应发生并达到平衡状态,正反应速率随时间变化示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该反应焓变
B.反应在c点后,平衡逆向移动
C.若,正反应方向SO2消耗量:a~b段小于b~c段
D.c~d段正反应速率减小的原因是生成物浓度增大
18.从海水中提取铀,作催化剂,其反应机理、能量与反应历程的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.该反应机理中Fe元素化合价未发生改变 B.浓度过大或过小均导致反应速率降低
C.总反应速率的决速步骤为④→⑤ D.升高温度,可以增大反应速率和平衡转化率
19.在恒容密闭容器中充入一定量的以及加入足量的。发生反应 ,气体混合物中和的百分含量与温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.曲线②表示的百分含量
B.的键能总和大于的键能总和
C.若m点为反应平衡点,则此时平衡常数
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,往该容器中充入少量稀有气体,反应速率不改变
20.在一定温度下,将等量的气体分别通入起始容积相同的密闭容器Ⅰ(恒容)和Ⅱ(恒压)中,使其发生反应,t0时容器Ⅰ中达到化学平衡,X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是
A.当两容器中反应均达到平衡时,若两容器中Z的物质的量分数相同,则Y为固体或液体
B.若Y为固体,则当容器Ⅰ中气体密度不变时,不能判断反应达到了平衡状态
C.当两容器中反应均达到平衡时,若两容器的体积V(I)﹤V(II),则容器Ⅱ达到平衡所需的时间小于t0
D.若达平衡后,对容器Ⅱ降低温度时,其体积减小,说明Z发生的反应为吸热反应
21.接触室中采取常压条件,是因为
A.反应速率快 B.促进平衡右移
C.SO2转化率已经很大 D.催化剂活性最佳
22.对于可逆反应: 。下列研究目的和示意图不相符的是
选项 A B C D
研究目的 反应速率随压强变化的关系 NO的体积分数随温度变化的关系 平衡体系增加的浓度对反应的影响 体积恒定的密闭容器中催化剂对反应的影响
示意图
A.A B.B C.C D.D
23.在恒容密闭容器中进行的反应:2CO2(g)+6H2(g) C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。起始时按不同氢碳比[n(H2)/n(CO2)]投料(起始时加入CO2的物质的量相同,见图中曲线①②③),测得CO2的平衡转化率与温度关系如图所示。下列说法不正确的是
A.该反应的焓变△H小于0
B.三种条件下起始的氢碳比:①<②<③
C.其他条件不变,缩小容器的体积可提高CO2的转化率
D.控制温度为400K时,曲线③起始CO2浓度为2mol/L,达到平衡时所需时间为5min,则0~5min (H2O)=0.3mol·L-1·min-1
24.下列说法正确的是
A.H2(g)+I2(g) 2HI(g),其他条件不变,缩小反应容器体积,正逆反应速率不变
B.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2等于Q1
C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变不能说明反应已达平衡
25.在体积为2L的密闭容器中进行下列反应:C(g)+CO2(g)2CO(g);△H=+Q kJ·mol-1。下图为CO2、CO的物质的量随时间t的变化关系图。下列说法不正确的是
A.在0-1min内CO的物质的量增加了2mol
B.当固焦炭的质量不发生变化时,说明反应已达平衡状态
C.5min时再充入一定量的CO,n(CO)、n(CO2)的变化可分别由c、b曲线表示
D.3min时温度由T1升高到T2,重新平衡时K(T2)小于K(T1)
二、填空题
26.判断下列反应,属于可逆反应的是 ,属于不可逆反应的是 。
①二氧化硫的催化氧化 ②氮气和氢气的化合 ③水的电解 ④可燃物的燃烧 ⑤氨气溶于水 ⑥氯气溶于水 ⑦二氧化硫和水的反应 ⑧三氧化硫和水的反应 ⑨铁置换硫酸铜溶液中的铜
27.汽车尾气中对人类健康造成危害的物质主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等,可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物,减少大气污染。回答下列问题:
(1)三元催化器可同时将汽车尾气中的三种污染物转化为无害物质。写出转化过程中和CO反应的化学方程式 。该反应的能量变化关系如图所示:
判断其属于 (填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)一定温度下,在一个10L的密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0mol NO,发生反应的化学方程式为:。NO、的物质的量随时间的变化如下表所示:
物质的量/mol 0 5min 9min 10min 12min
NO 1.0 0.58 0.42 0.40 0.40
0 0.21 0.29 0.30 0.30
①各时间段反应速率最快的是 (填“0~5”“5~9”“9~10”)min,原因是 。
② 0~5min内,反应速率 ;
③ 按表中数据,反应一定达到化学平衡状态的时间段是 min~12min,此时,
容器中的物质的量浓度是 。
28.Xe和F2反应,可得三种氟化物,视反平应条件而定。下图表述的是将0.125mol/LXe和1.225mol/LF2为始态得到的生成物在平衡体系内的分压与反应温度的关系。
(1)应在什么温度下制备XeF2和XeF4 、 。
(2)Xe和F2生成XeF6和XeF4,哪个反应放热更多 ?生成的反应放热更多理由: 。
(3)为有效地制备XeF2,应在什么反应条件下为好?简述理由 。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.反应为气体分子数不变的反应,气体的压强不再变化不能说明反应已达平衡,A错误;
B.COS的体积分数不再变化,说明COS的物质的量不再改变,平衡不再移动,正逆反应速率相等,能说明反应已达平衡,B正确;
C.容器体积和气体质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,C错误;
D.H2S和H2的物质的量相等,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应已达平衡,D错误;
故选B。
2.D
【详解】A.由图可知,t3时刻v逆减小,且是在原来的基础上减小,是改变物质的浓度引起的,可能是减少c(D),故A正确;
B.t5时刻,逆反应速率突然减小,可能是降低温度所致,故B正确;
C.t7时刻,逆反应速率减小,t7之后,逆反应速率不再改变,反应达平衡,反应为气体体积分数不变的反应,所以可能是减小压强所致,故C正确;
D.t5时刻,逆反应速率突然减小,之后在t5~t6时间段内,逆反应速率逐渐增大,说明平衡正向移动,故D错误;
故答案选D。
3.C
【详解】A.因为混合溶液中与等浓度,因此Ag+与Fe2+浓度相等,根据反应式可知,Ag+、Fe2+、Fe3+三者系数比为1:1:1,即三者变化量相等。若时刻未改变外界条件,则浓度商,因此此时该反应处于平衡状态, ,A错误;
B.该反应为放热反应,升温会导致平衡逆向移动,根据图像可知,时刻改变条件后,平衡正向移动,因此时刻改变的条件不是升温,B错误;
C.因为Ag+、Fe2+系数比为1:1,因此v(Fe2+)=v(Ag+),且,根据图像,=,=,因此,C正确;
D.根据图像,内的平均反应速率为,D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.其他条件不变,缩小反应容器体积,物质的浓度变大,正逆反应速率均变大,A错误;
B.碳的质量不再改变,说明平衡不再移动,反应已达平衡,B正确;
C.恒容密闭容器中,若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)2C(?)已达平衡,则反应为气体分子数前后不同的反应,故A、C可能同时是气体,此时前后气体分子数不同,C错误;
D.化学反应速率的大小主要取决于反应物的本身的性质,催化剂只是可以改变反应速率,D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.加入NaOH溶液,NaOH和HBr、HBrO发生反应,消耗HBr、HBrO,从而使该反应的平衡正向移动,溴水颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.该反应中MnO2作催化剂,只改变化学反应速率,不影响平衡移动,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.该反应是放热反应,升高温度,平衡向吸热反应方向(逆反应方向)移动,能用勒夏特里原理解释,故C不符合题意;
D.该反应是反应前后气体体积减小的放热反应,降低温度、增大压强有利于平衡向正反应方向移动,从而促进氨气的生成,能用勒夏特里原理解释,故D不符合题意;
答案选B。
6.D
【详解】A.由图可知,增大压强,B的平衡体积分数减小,说明,故A正确;
B.平衡常数只与温度有关,所以,故B正确;
C.比较X和P点,P点处于平衡状态,从X到P,B的体积分数增大,所以反应正向进行,,故C正确;
D.X、Y对应压强下的平衡点应该是P、Q,故D错误;
故答案选D。
7.C
【详解】A.若1mol气体均为,则含N原子1mol,若1mol气体均为,则含N原子2mol,因平衡混合气体中含和,所以N原子在1mol~2mol之间,故A错误;
B.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,正逆反应速率增大,故B错误;
C.若要测定的相对分子质量,要生成更多的,平衡逆向移动,该反应为分子数减少的反应,采用高温低压,故C正确;
D.恒温时,缩小容器体积,气体颜色变深,是因为浓度增大,压缩体积相当于增大压强,平衡正向移动,二氧化氮浓度减小,颜色变浅,故D错误;
故选A。
8.B
【详解】A.要想知道放热多少就必须知道H2的物质的量,又由于n=cV且图中显示的是c无V,所以求不出具体的放热多少,A错误;
B.恒容容器,增大反应物起始浓度,相当于增大压强,平衡正向移动,反应物的转化率增大,平衡常数保持不变, B正确;
C.氢气和氮气的浓度减小,氨气的浓度增大,说明平衡正向移动,正反应是放热反应,降温能使平衡正向移动,故时段Ⅲ改变的条件是降低温度,C错误;
D. 催化剂只能改变反应速率,不能使化学平衡发生移动,故使用催化剂不能增大合成氨的平衡产率,D错误;
故答案为:B。
9.D
【详解】A.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体总质量始终不变,在恒容密闭容器中,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态,A项不符合题意;
B.达平衡时各物质的浓度不变,但不一定相等,容器中各物质浓度相等反应不一定达到平衡状态,B项不符合题意;
C.该反应反应前后气体分子数不变,建立平衡的过程中混合气体的分子总数始终不变,混合气体分子总数不变不能说明反应达到平衡状态,C项不符合题意;
D.每生成1molSO3的同时消耗1molNO,说明各物质物质的量保持不变,说明反应达到平衡状态,D项符合题意;
答案选D。
10.A
【详解】A.2NO2 N2O4,增压使容器体积减小,气体浓度增大,NO2气体颜色加深,然后平衡正向移动,NO2的浓度又减小,颜色变浅,与勒夏特列原理有关,A符合题意;
B.高温和催化剂使活化分子百分数增大,活化分子数目增大,反应速率加快,与勒夏特列原理无关,B不符合题意;
C.合成氨反应为放热反应,升高温度不利用平衡向正方向移动,但主要考虑催化剂的活性和反应速率,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.H2、I2、HI平衡时的混合气体加压后,由于该反应前后气体分子数不变,故平衡不移动,但加压后体积减小,气体浓度增大,I2蒸气颜色加深,与勒夏特列原理无关,D不符合题意;
答案选A。
11.C
【详解】A.Q点没有到平衡,Y的正反应速率和逆反应速率不相等,A错误;
B.从开始到达到平衡时X的物质的量改变量为6-3=3mol,没有说明容器的体积,不能用X表示的平均反应速率,B错误;
C.从开始到平衡,X、Z的物质的量减少,减少量分别为6-3=3mol,2-1=1mol,为反应物,Y的物质的量增加为生成物,增加量为2-0=2mol,故方程式为3X(g)+Z(g) 2Y(g),C正确;
D.到平衡后,充入氩气,各物质的浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选C。
12.A
【详解】A.温度一定,对给定的化学反应,正逆反应的平衡常数互为倒数,A项正确;
B.平衡常数只与温度有关,平衡常数不变,B项错误;
C.平衡常数表示反应进行的程度,平衡常数越大,表示反应正向进行的程度越大,但反应正向进行的速率不一定越大,C项错误;
D.平衡常数只与温度有关,平衡常数不变,D项错误;
答案选A。
13.B
【详解】A.由图可知,开始至平衡时,甲减少0.06mol/L,对应生成乙为0.12mol/L,由发生,可知曲线乙表示浓度随时间的变化,故A错误;
B.随反应的进行,浓度减小、反应速率减小,则a、b两点正反应速率大小:va>vb,故B正确;
C.c点之后浓度仍在变化,c点不是平衡状态,故C错误;
D.0~60s,=0.12mol/L÷60s=0.002mol L-1 s-1,故D错误;
故选B。
14.B
【详解】A.升高体系温,物质的内能增加,活化分子数目增加,分子之间的有效碰撞次数增加,正反应速率加快,逆反应速率也加快,A错误;
B.通过调控反应条件,可以使化学平衡向正反应方向移动,从而可提高该反应进行的程度,B正确;
C.0~10 s内用CH4表示的平均反应速率为v(CH4)=,根据用不同物质表示的反应速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,可知 0~10 s内用CO表示的平均反应速率为v(CO)=2v(CH4)=0.2 mol/(L·s),C错误;
D.根据方程式中物质反应转化关系可知:CH4、CO2、CO与H2反应转化的物质的量之比为1∶1∶2∶2,而不能根据物质的量的比为1∶1∶2∶2就判断反应达到平衡状态,D错误;
故合理选项是B。
15.D
【详解】A.由题干信息可知,投料比越大,CO2平衡转化率增大,平衡向正反应方向移动,故a>3,A错误;
B.由图示可知,升高温度,CO2的平衡转化率降低,逆向移动,故正反应为放热反应,ΔH <0,B错误;
C.温度升高,化学反应速率加快,因TMD.该反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,M、N两点的反应平衡常数KM>KN,D正确;
故选D。
16.C
【详解】A.硫氰合铁溶液中存在如下平衡:Fe3++3SCN—Fe(SCN)3,向硫氰化铁溶液中加入固体硫氰化钾,硫氰酸根离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,硫氰化铁的浓度最大,溶液颜色变深,所以加入固体硫氰化钾后颜色变深能用平衡移动原理解释,故A不符合题意;
B.合成氨反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,氨气的产率增大,所以工业合成氨中,采用高压的条件能用平衡移动原理解释,故B不符合题意;
C.氢气和碘蒸气反应生成碘化氢的反应为气体体积不变的反应,增大压强,化学平衡不移动,则平衡体系加压后颜色变深不能用勒夏特里原理解释,故C符合题意;
D.二氧化硫的催化氧化反应为可逆反应,使用过量的空气,反应物的浓度增大,平衡向正反应方向移动,二氧化硫的转化率增大,所以工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的利用率能用平衡移动原理解释,故D不符合题意;
故选C。
17.C
【详解】A.恒容密闭容器中通入一定量SO2和NO2,如图随着反应进行,反应物浓度减小,但速率加快,说明该反应焓变,故A错误;
B.化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,反应未达平衡,c点后,未到达到平衡不能讨论平衡移动,故B错误;
C.随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,SO2的转化率将逐渐增大,即时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段,故C正确;
D.c~d段正反应速率减小的原因是反应物浓度减小,故D错误;
故答案为C。
18.B
【详解】A. 由反应机理UO到UO中U的化合价由+6变成+5,结合氧化还原反应规律,该反应机理中Fe元素化合价发生改变,故A错误;
B. 由反应机理,H+和OH-均为反应物,增大OH-浓度会消耗H+,由浓度过大或过小均导致反应速率降低,故B正确;
C. 活化能②→④:+27.8eV-(-47.2eV)=+75.0eV,④→⑥:+41.3eV-(-21.9eV)=+63.2eV,⑥→⑧:+13.6eV-(32.3eV)=+45.9eV,②→④的活化能最大,总反应速率的决速步骤为②→④,故C错误;
D. 升高温度,可以增大反应速率,但总反应是放热反应,升高温度平衡转化率降低,故D错误;
故选B。
19.D
【分析】该反应焓变大于零,是吸热反应,随着温度升高,平衡正向移动,CO的百分含量增加,百分含量减小,故曲线①②分别表示CO、的百分含量;
【详解】A.由分析可知,曲线①②分别表示CO、的百分含量,A错误;
B.反应焓变等于反应物键能和减去生成物的键能和;该反应为吸热反应,和1mol碳的键能总和大于的键能总和,B错误;
C.平衡常数,若m点为反应平衡点,也不能确各物质的浓度,不能计算K值,C错误;
D.恒容容器中通入稀有气体,对反应没有影响,D正确;
故选D。
20.A
【分析】根据物质反应转化关系可知:Z减少,X、Y增加,说明Z是反应物,X、Y是生成物,在相同时间内△n(Z):△n(X):△n(Y)=1.8 mol:1.8 mol:1.2 mol=3:3:2,t0秒后三种物质的物质的量都不再发生变化,则反应为可逆反应,反应方程式为:3Z3X+2Y。
【详解】A.由于两容器一个为恒压,一个为恒容,达到平衡时,两容器中Z的物质的量分数相同,说明压强对该反应的平衡没有影响,所以该反应前后气体的计量数应相等,结合方程式3Z3X+2Y可知:则Y的状态为固态或液态,A正确;
B.容器I为恒容密闭容器,若Y为固体,则当反应正向进行,气体的质量减小,气体密度减小;当反应逆向进行时气体质量变大,气体的密度也变大,故当容器Ⅰ中气体密度不变时,可以判断反应达到了平衡状态,B错误;
C.若两容器中均达到平衡后,两容器的体积V(I)﹤V(II),说明该反应是气体体积增大的反应,在反应过程中容器I的压强大于容器II的压强,压强越大,反应速率就越快,所以容器I中的反应速率快于容器II,故容器II达到平衡所用时间大于t0,C错误;
D.容器II降低温度时其体积减小不能说明发生的反应为吸热反应,因为II是恒压密闭容器,气体受热彭胀,遇冷减小也能使体积减小,导致气体压强减小,为维持压强不变,容器的容积就要减小,D错误;
故合理选项是A。
21.C
【分析】SO2氧化为SO3的反应方程式:2SO2+O22SO3,该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,然后根据外界条件对化学反应速率和化学平衡的影响分析。
【详解】A.该反应是由气体参加的化学反应,压强越大,物质的浓度就越大,反应速率就越快,因此采用常压与在该条件下化学反应速率快慢无关,A不符合题意;
B.该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,会导致化学平衡正向移动,采用常压与平衡正向移动无关,B不符合题意;
C.反应2SO2+O22SO3的正反应是气体体积减小的反应,反应采用常压条件,是由于在常压条件下SO2转化率已经很大,若增大压强,虽然会使平衡正向移动,使生产效益增大,但增大压强需要的动力增大,对设备要求也增大,投入增大大于产出使效益的增大,因此通常采用常压条件,C符合题意;
D.催化剂在500℃时催化的催化活性最佳,催化剂的催化活性大小与气体的压强大小无关,D不符合题意;
故合理选项是C。
22.A
【详解】A.v正与v逆相交时,为反应达平衡的时刻,在平衡之前v正>v逆,但在图中,相交之前,v正B.温度高,速率快,当NO的体积分数最大时,反应达到平衡,开始平衡正移不断生成NO、达平于衡后,由于该反应为放热反应,开高温度,平衡逆移,NO体积分数减小,B正确;
C.平衡体系增加O2的浓度,平衡正移正反应速率骤增,逆反应逐率缓慢增大,直到平衡,C正确;
D.使用催化剂使反应速率加快,产物量不变,D正确;
故选A。
23.B
【详解】A.由图可知,在氢碳比相同条件下,随着温度的升高CO2的平衡转化率逐渐降低,则升温平衡逆向移动,所以正反应是放热反应,△H<0,故A正确;
B.增加氢气的量,即增大氢碳比[n(H2)/n(CO2)],平衡正向移动,并且氢碳比越大,CO2的平衡转化率越高,由图可知相同条件下,CO2的平衡转化率:①>②>③,则氢碳比:①>②>③,故B错误;
C.正反应是气体体积减小的反应,其他条件不变时,缩小容器的容积,相当增大压强,平衡正向移动,CO2的平衡转化率增大,故C正确;
D.400K时曲线③氢碳比条件下,CO2的平衡转化率为50%, c=2mol/L×50%=1mol/L,,由反应速率之比等于系数比,则 (H2O)=0.3mol·L-1·min-1,故D正确;
故选:B。
24.B
【详解】A.缩小反应容器体积,各物质的浓度均增大,正逆反应速率都会加快,A错误;
B.Q1为正反应生成0.2mol氨气时放出的热量,Q2为逆反应消耗0.2mol氨气时吸收的热量,故Q2等于Q1,B正确;
C.若A、C同时为气体,反应前后气体总物质的量不相等,压强不再随时间改变时,反应达到平衡,C错误;
D.碳的质量不再改变,其他各物质的物质的量也都不再改变,说明反应达平衡,D错误;
故选B。
25.D
【详解】A.依据图象可知,在0-1min内CO的物质的量增加了2mol,A正确;
B.当固焦炭的质量不发生变化时,说明正反应速率和逆反应速率相等,反应处于平衡状态,B正确;
C.改变一氧化碳的量,增加一氧化碳,瞬间一氧化碳物质的量增大,然后反应平衡逆向进行,一氧化碳减小,二氧化碳增大,c、b曲线分别表示n(CO)、n(CO2)的变化,C正确;
D.依据图象3min升高温度,一氧化碳增多,说明反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,K(T2)大于K(T1),D错误;
答案选D。
26. ①②⑤⑥⑦ ③④⑧⑨
【分析】可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应方向进行的反应。
【详解】①
②
③
④可燃物的燃烧为不可逆反应
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
所以可逆反应有:①②⑤⑥⑦,不可逆反应有③④⑧⑨。
27.(1) 放热反应
(2) 0~5 反应物的浓度最大 0.0042 10 0.03
【详解】(1)三元催化器可同时将汽车尾气中的三种污染物转化为无害物质,故二氧化氮转化为氮气,一氧化碳转化为二氧化碳:;反应过程能量图像中反应物的总能量高于生成物总能量,该反应为放热反应;
(2)①起始时反应物的浓度最大,故各时间段反应速率最快的是0~5min;
②0~5min内,反应速率v(NO)=,由化学方程式的计量系数之比等于各物质的反应速率之比可得v(CO2)=v(NO)=0.0042;
③平衡状态时各物质的含量不再发生改变,故按表中数据,反应一定达到化学平衡状态的时间段是10min~12min;10min时,n(NO)=0.4mol,故NO的变化量为0.6mol,生成0.3mol二氧化碳,此时,容器中的物质的量浓度是0.03。
28. 约555K 约850K XeF6 若Xe与F2生成XeF4的反应放热多,反应XeF4+F2=XeF6将是吸热反应,温度升高应有利于XeF6的生成,而由附图可见,事实恰恰相反或反应XeF6=XeF4+F2发生在相对高的温度下或上述正向反应是体积增大的反应,所以正向反应是吸热的 在图中条件下必须在高温下才能制备XeF2,但高温要求的技术问题太多,因而,应降低投料中F2/Xe的比值,可有效制备XeF2
【解析】略