专题2《化学反应速率与化学平衡》(含解析)单元检测题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》(含解析)单元检测题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 2024-01-15 19:27:05

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专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题(共12题)
1.丁烯裂化时发生以下两个反应:
主反应:副反应:,在条件下,密闭容器中充入一定量,平衡时各气体物质的量分数与温度的变化关系如图:
下列说法不正确的是
A.由图像可知制备丙烯适宜的温度为左右
B.为提高转化率,可适当通入不参加反应的廉价气体
C.,温度对主反应影响强于对副反应的影响
D.时副反应的
2.在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡状态标志的是
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间生成a mol A,同时生成3a mol B;
③A、B、C的浓度不再变化;
④A、B、C的分子数目比为1∶3∶2;
⑤混合气体的总压强不再变化;
⑥混合气体的物质的量不再变化;
⑦单位时间消耗a mol A,同时生成3a mol B
A.②④ B.⑦④ C.①③ D.⑤⑥
3.氢气是合成氨的重要原料,合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1,当该反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.图中t1时刻引起平衡移动的条件可能是升高温度
B.表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t5~t6
C.图中t3时刻引起平衡移动的条件可能是增大压强
D.在t2~t3时间段,保持容器容积不变,充入一定量的惰性气体,N2的浓度不变
4.恒温下,将1molN2和3molH2在体积为2L的容器中混合,发生如下反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),2s时测得NH3的体积分数为25%。则下列说法中不正确的是
A.用N2浓度的减少表示的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1
B.2s时N2的转化率为40%
C.2s时混合气体中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=3∶9∶4
D.2s时NH3的浓度为0.4mol·L-1
5.氯元素具有多种化合价,可形成、、、和等离子,在一定条件下能发生相互转化。在新型催化剂作用下,氧化HCl可获得: 。对于反应,下列说法正确的是
A.该反应
B.4mol HCl与1mol反应转移电子数约为
C.的使用能降低该反应的焓变
D.反应的平衡常数为
6.在20L的密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,发生反应 △H。测得CO的转化率随温度及压强的变化如图所示,p2和195℃时n(H2)随时间的变化如下表所示。下列说法不正确的是
P2和195℃时n(H2)
0 1 3 5
8 5 4 4
A.和195℃时,,反应速率
B.p1<p2,△H<0
C.在和195℃时,该反应的平衡常数为25
D.195℃、时,在B点:v正>v逆
7.化学工业在国民经济发展中占据重要地位。下列陈述Ⅰ和Ⅱ均正确但不具有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 电解海水制取氯气和金属钠 可被氧化,可被还原
B 高温,高压下,和在催化剂作用下合成氨 升高温度、增大压强均可使反应物分子中活化分子的百分数增加
C 从煤的干馏产物中获得苯、甲苯等化工原料 煤的干馏是物理变化
D 以赤铁矿(主要成分)为原料生产铁 属于碱性氧化物
A.A B.B C.C D.D
8.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO,MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) △H>0,该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变如图中横坐标的值,重新达到平衡后,纵坐标随之变化趋势合理的是
选项 x y
A CO的物质的量 CO的转化率
B 温度 容器内混合气体的平均相对分子质量
C MgSO4的质量(忽略体积) CO2的物质的量
D 新充入氦气的物质的量 CO物质的量浓度
A.A B.B C.C D.D
9.工业上常利用CO与SO2反应生成固态S单质和CO2,从而消除这两种气体对大气的污染:2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(s) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0),下列叙述正确的是
A.SO2可用于漂白食物
B.若反应开始时投入2 mol CO,则达平衡时,放出热量为a kJ
C.增大压强或升高温度都可以加快化学反应速率并提高SO2的转化率
D.若单位时间内生成2 mol CO2的同时,生成1 mol SO2,则说明反应达到平衡状态
10.已知某化学反应的平衡常数表达式为,不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。
t/℃ 700 800 830 1000 1200
K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38
某温度下,若平衡浓度符合关系式,则此时的温度为
A.800℃ B.830℃ C.1000℃ D.1200℃
11.在一定温度下,可逆反应N2 (g) +3H2 (g) 2NH3 (g)达到平衡的标志是
A.NH3的生成速率与H2的生成速率相等
B.单位时间内生成n mol N2同时生成3n mol H2
C.N2,H2,NH3的浓度不再变化
D.N2,H2,NH3的分子数之比为1:3:2
12.现有下列两个图像:
下列反应中符合上述图像的是
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0
二、填空题(共10题)
13.已知反应过程的能量变化如图所示:
(1)由图可知为 (填“吸热”或“放热”)反应。
(2)图中C点表示 。E所代表的能量是 ;E的大小对该反应的反应热 (填“有”或“无”)影响。
(3)请求出反应 。
(4)又知,请根据题给条件求出反应的焓变 。
14.我国十分重视保护空气不被污染,奔向蓝天白云,空气清新的目标正在路上。硫、氮、碳的大多数氧化物都是空气污染物。完成下列填空:
I.(1)碳原子的最外层电子排布式为 。氮原子核外能量最高的那些电子之间相互比较,它们不相同的运动状态为 。硫元素的非金属性比碳元素强,能证明该结论的是(选填编号) 。
A.它们的气态氢化物的稳定性
B.它们在元素周期表中的位置
C.它们相互之间形成的化合物中元素的化合价
D.它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
Ⅱ.已知NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g),在一定容积的密闭容器中进行该反应。
(2)在一定条件下,容器中压强不发生变化时, (填“能”或“不能”)说明该反应已经达到化学平衡状态,理由是: 。
在一定温度下,若从反应体系中分离出SO3,则在平衡移动过程中(选填编号) 。
A.K值减小 B.逆反应速率先减小后增大
C.K值增大 D.正反应速率减小先慢后快
Ⅲ.化学家研究利用催化技术进行如下反应:2NO2+4CON2+4CO2+Q(Q>0)
(3)写出该反应体系中属于非极性分子且共用电子对数较少的物质的电子式 。按该反应正向进行讨论,反应中氧化性: > 。
若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L,则用NO2来表示反应在此2min内的平均速率为 。
(4)已知压强P2>P1,试在图上作出该反应在P2条件下的变化曲线 。
该反应对净化空气很有作用。请说出该反应必须要选择一个适宜的温度进行的原因是: 。
15.某温度时,在一个2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2) 反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为 。
(3)若X、Y、Z均为气体,2 min后反应达到平衡, 反应达平衡时:
①此时体系的压强是开始时的 倍;
②达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时 (填“增大”“减小”或“相等”)。
(4)可以判断上述反应已经达到平衡的是 。
A.v(A):v(B):v(C)等于化学计量系数之比
B.密闭容器中总压强不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.混合气体的平均相对分子质量不再改变
E.n(A) :n(B) :n(C)等于化学计量系数之比
16.工业废气中CO的处理和合理利用越来越受到关注。
(1)在两个容积为2 L的恒容密闭容器中均充入2 mol CO和2 mol NO,在不同条件下发生反应,实验测得反应体系的压强与时间t的变化曲线如图所示。
①与实验a相比,实验b采取的措施可能是 ,理由是 。
②0~10 min内,实验b对应条件下v(NO)= ;
③实验a条件下,反应的平衡常数K的数值为 。
(2)CO和H2在一定条件下可以合成甲醇:。已知:,,其中x为各组分的体积分数。在密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,测得CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图所示。
①P1 P2(填“>”或“<”)。
②升高温度, (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke三者之间的数值大小关系为 。
17.钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗腐蚀,以及高强度、低密度,被誉为“太空金属”。工业上制金属钛是先将金红石和炭粉混合加热至,进行氯化处理,发生反应如下: 。再采用金属热还原法还原四氯化钛得到钛。
(1)氯化反应的平衡常数表达式 。若反应容器的容积为后达到平衡,测得固体的质量减少了,则的平均反应速率为 。
(2)上述反应达到平衡后,下列说法正确的是 选填编号,下同。
其他条件不变,增大的质量,的转化率提高
其他条件不变,升高温度,平衡常数减小
其他条件不变,减小压强,平衡向右移动
其他条件不变,分离出,正反应速率增大
(3)一定条件下,在密闭恒容的容器中,无法表示上述反应达到化学平衡状态的是 。
a. b.
c. d.混合气体密度保持不变
(4)若平衡时和的物质的量之比为,保持其他条件不变,升高温度后达到新的平衡时,和的物质的量之比 填“大于”、“小于”或“等于”。
18.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)△H<0
(1)如果2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,那么,用O2浓度变化来表示的反应速率为 。
(2)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图1所示。根据图示回答下列问题:
该反应的平衡常数的表达式为 ,平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A) K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)图2表示该反应在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速度和化学平衡的变化情况,a-b过程中改变的条件可能是 ;b-c过程中改变的条件可能是 ;若增大压强时,反应速度变化情况画在c~d处 。
19.下列反应,其自由能在一定 范围符合给出的关 系式:
(I)2NaHCO3(s) = Na2CO3(g)+ H2O(g)+ CO2(g) =[129076- 334.2T/K]J· mol-1
(II)NH4HCO3(s) = NH3(g) + H2O(g) + CO2(g) =[171502 - 476.4 T/K]J· mol-1
以下问题中与上述反应相关的自由能,均可由上述条件式计算,所有分压均须以p表示。
(1)计算在 298K时,当NaHCO3(s), Na2CO3(s)和NH4HCO3(s)平衡共存时氨的分压 。
(2)将NaHCO3(s), Na2CO3(s)和NH4HCO3(s)放入一个真空容器中平衡后,体系的独立组分数K,相数Φ和自由度f各为多少 、 、 ?
(3) 计算当=时,NH4HCO3(s), Na2CO3(s)和NaHCO3(s)平街共存的温度 。
(4)在298K时,将Na2CO3(s), NaHCO3(s)和NH4HCO3(s)共同置于密闭容器中,使NH4HCO3(s)免受更多的分解,这种设想能否实现 ?请用热力学原理计算说明 。
(5)在373K,p条件下,将含有H2O(g)的CO2(g)通过NaHCO3(s), 计算:为避免NaHCO3(s)分解,气流中水的摩尔分数 。
(6)CO2(g)是温室气体, 焙烧CaCO3(s)时产生过程有两种:
①CaCO3(s)热分解制生石灰,不同温度下的分解压力即CO2的平衡压力示于下表。由CaCO3(s)烧制生石灰时, 若窑中气体不与外界对流,则窑温至少应维持多少度 ?
t/℃ 600 795 840 880 896 910
p/ p 0.0132 0.210 0.421 0.763 1.00 1.32
②用焦炭作燃料产生CO2:若通入空气的量恰好能使其中的O2完全转化为CO2,燃烧后的气体从窑顶逸出,欲使CaCO3(s)不断分解,窑的温度最低维持多少 ? (设空气体积分数为21.0% O2和79.0% N2,每种气体均看作理想气体)
20.能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料,为了减少CO的排放,某环境研究小组以CO和H2为原料合成清洁能源二甲醚(DME),反应如下:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198kJ·mol-1。
(1)如图所示能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为 (填曲线标记字母),其判断理由是 。
(2)在一定温度下,向2.0L固定容积的密闭容器中充入2molH2和1molCO,经过一段时间后,反应4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g)达到平衡。反应过程中测得的部分数据见下表(部分数据未给出):
时间/min 0 20 40 80 100
n(H2)/mol 2.0 1.4 0.85 0.4
n(CO)/mol 1.0 0.425 0.2 0.2
n(CH3OCH3)/mol 0 0.15 0.4
n(H2O)/mol 0 0.15 0.2875 0.4 0.4
①0~20min的平均反应速率v(CO)= mol·L 1·min 1。
②达到平衡时,H2的转化率为 。
③在上述温度下,该反应的平衡常数K= 。
④在上述温度下,向平衡后的2L容器中再充入0.4molH2和0.4molCH3OCH3(g),则化学平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”)。
21.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol PCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,回答下列问题:
t/s 0 50 150 250 350
n(PCl3)/mol 0 0.16 0.19 0.20 0.20
(1)反应在前50s—250s内的用PCl5表示平均速率为
(2)该反应的平衡常数K= 。
(3)体系平衡时与反应起始时的压强之比为
(4)其它条件均不变,在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5,达到新平衡时n(PCl3) 0.4mol(填>,<,=)
(5)相同温度下,起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,反应达到平衡前v(正) v(逆)(填>,<,=)
22.(1)密闭容器中mA(g)+nB(g)pC(g),反应达到平衡,经测定增大压强P时,A的转化率随P而变化的曲线如图。则:

①增大压强,A的转化率 平衡向 移动,达到平衡后,混合物中C的浓度 。
②上述化学方程式中的系数m、n、p的正确关系是 。
③当降低温度时,C的浓度减小,正反应是 热反应。
(2)如图表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0,达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a-b过程中改变的条件可能是 ;b-c过程中改变的条件可能是 ;若增大压强时,反应速度变化情况画在c-d处。

试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【分析】由于主副反应均为吸热反应,理论上升温会使两个反应均正向移动;由图像可知,平衡时C3H6的物质的量分数随温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,说明主反应在温度较高时平衡在逆向移动;平衡时C2H4的物质的量分数随着温度的升高而增大,说明副反应正向进行;据此分析解答。
【详解】A.由图像可知,温度在 450℃ 左右时,平衡时C3H6的物质的量分数最大,转化率最高,最适宜制备丙烯,A正确;
B.丁烯裂化是在恒压0.1MPa 条件下,若充入不参加反应的气体,会使容器体积增大,各气体分压减小,平衡向着气体分子数增大的方向移动,即正向移动,可提高转化率,B正确;
C.结合以上分析可知,主反应在500℃ 600℃ 时平衡逆向移动,副反应使C4H8的浓度降低对主反应的影响程度超过了温度对主反应的影响程度,故温度对主反应影响弱于副反应的影响,C错误;
D.据图可知,T0℃ 时,C4H8和C2H4的物质的量分数相等,且均为16%, 故此时两种气体的分压均为0.016Mpa,,D正确;
故选C。
2.A
【详解】①C的生成速率是正反应速率,C的分解速率是逆反应速率,正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,不合题意;
②单位时间生成a mol A为逆反应,同时生成3a mol B也是逆反应,不能说明达到平衡状态,符合题意;
③A、B、C的浓度不再变化,说明达到平衡状态,不合题意;
④平衡时各物质的分子数之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故A、B、C的分子数目比为1∶3∶2不能作为判断是否达到平衡状态的依据,符合题意;
⑤反应前后气体的体积不等,故混合气体的总压强不再变化可作为判断是否达到化学平衡状态的依据,不合题意;
⑥混合气体的物质的量会变,故混合气体的物质的量不再变化,说明达到平衡状态,不合题意;
⑦单位时间消耗a mol A是正反应,同时生成3a mol B是逆反应,且化学反应速率之比等于化学计量数之比,故正逆反应速率相等,说明达到平衡状态,不合题意;
综上分析可知只有②④符合题意,故答案为:A。
3.D
【详解】A.根据图示可知:在t1时刻v正=v逆都增大,v正>v逆,化学平衡正向移动。若改变的外界条件是升高温度,由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡会向吸热的逆向移动,与实际情况不符合,改变的条件应该是增大体系的压强,A错误;
B.反应在t0~t1时间段反应处于平衡状态;在t1时刻平衡正向移动,到t2时刻处于平衡状态,故在t2~t3时间段NH3的含量增大;在t3时刻后v正<v逆,化学平衡逆向移动,使NH3的含量降低,至t4时反应又达到平衡状态,则t4~t5时间段NH3的含量比t2~t3时间段低;在t5时改变外界条件使正、逆反应速率都增大,且增大后相同,因此化学平衡不发生移动,则t5~t6时间段与t4~t5时间段相同,可见表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是t2~t3,B错误;
C.若增大压强,平衡正向移动,而图示中t3~t4时,v正<v逆,化学平衡逆向移动,故与图示不符,C错误;
D.在t2~t3时间段,保持容器容积不变,充入一定量的惰性气体,容器内气体总压强增大,但反应混合气体中各组分在单位体积的物质的量不变,即各组成成分的浓度不变,因此N2的浓度也不变,D正确;
故合理选项是D。
4.A
【分析】设N2反应的物质的量为x
x =0.4mol
【详解】A.氮气的浓度变化为,用N2浓度的减少表示的平均反应速率为mol·L-1·s-1,A错误;
B.2s时N2的转化率为40%,B正确;
C.2s时混合气体中n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=0.6∶1.8∶0.8=3∶9∶4,C正确;
D.2s时NH3的浓度为,D正确。
故选A。
5.A
【详解】A.对于反应,生成物气体分子数小于反应物气体分子数,即 S<0,该反应在催化剂作用下能自发进行,所以该反应,A正确;
B.由于反应为可逆反应,4mol HCl与1molO2混合时,参加反应的HCl的物质的量小于4mol,则反应转移电子数小于,B不正确;
C.为该反应的催化剂,催化剂只能降低反应的活化能,但不能改变反应的焓变,所以催化剂的使用,不改变该反应的焓变,C不正确;
D.由于反应物和生成物都呈气态,所以反应的平衡常数,D不正确;
故选A。
6.A
【分析】在20L的密闭容器中按物质的量之比为1:2充入CO和H2,发生反应 △H。在p2和195℃时,H2的转化率为50%,则可建立如下三段式:
【详解】A.p2和195℃时,0~3min,H2的物质的量变化量为4mol,则用CH3OH表示的反应速率,A不正确;
B.从图中可以看出,升高温度,CO的转化率减小,则平衡逆向移动,所以△H<0,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,图中相同温度时CO转化率p2>p1,则p1<p2,B正确;
C.由分析中所得数据,可求出在和195℃时,该反应的平衡常数为=25,C正确;
D.195℃、时,在B点,CO的转化率小于平衡转化率,则反应继续正向进行,所以v正>v逆,D正确;
故选A。
7.D
【详解】A.电解海水无法得到金属钠,阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子,A错误;
B.增大压强时,单位体积内活化分子百分数增大,但是活化分子总数不变,活化分子的百分数不变,B错误;
C.煤的干馏是化学变化不是物理变化,C错误;
D.赤铁矿可被还原剂还原生成铁单质,氧化铁是碱性氧化物,陈述Ⅰ、Ⅱ正确但是两者没有因果关系,D正确;
故答案选D。
8.B
【详解】A.CO的物质的量增大,平衡正向移动,但CO的转化率降低,故A错误;
B.若x是温度,升高温度,平衡向吸热反应方向正反应方向移动,生成的二氧化碳和二氧化硫的相对分子质量均比一氧化碳大,Y为容器内混合气体的平均相对分子质量符合,故B正确;
C.MgSO4的质量(忽略体积)增大,对平衡没有影响,CO2的物质的量不变,故C错误;
D.在恒容的密闭容器中,新充入氦气的物质的量增大,CO物质的量浓度保持不变,故D错误;
故选B。
9.D
【详解】A.SO2有毒,不能漂白食物,故A错误;
B.可逆反应不能进行彻底,2 mol CO不能完全反应,放出的热量小于a kJ,故B错误;
C.2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(s) △H=-a kJ mol-1(a>0),正反应放热,是一个气体体积减小的反应,升温,平衡左移,SO2的转化率减小,故C错误;
D.若单位时间内生成2 mol CO2的同时,生成1 mol SO2,说明正逆反应速率相等,能说明反应达到平衡状态,故D正确;
故选D。
10.C
【详解】由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2,由平衡浓度的关系式可知,反应的平衡常数K===0.60,所以由表格数据可知,反应温度为1000℃,故选C。
11.C
【详解】A.NH3的生成速率即正向反应,H2的生成速率即逆向反应,NH3的生成速率与H2的生成速率等于计量数之比即2:3时反应达到平衡,故A不符合题意;
B.单位时间内生成n mol N2同时生成3n mol H2,都是同一个方向,不能说明达到平衡,故B不符合题意;
C.N2,H2,NH3的浓度不再变化,能说明达到平衡,故C符合题意;
D.N2,H2,NH3的分子数之比为1:3:2,不能说明正逆反应速率是否相等,因此不能说明达到平衡,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
12.B
【分析】由左边的图像可知,温度越高生成物的平衡浓度越大,说明升高温度,平衡向正反应移动,故正反应为吸热反应;由右边图像可知,相交点左边未达平衡,相交点为平衡点,相交点右边压强增大,平衡被破坏,逆>正,平衡向逆反应移动,说明正反应为气体物质的量增大的反应;综合上述分析可知,可逆反应正反应为吸热反应且正反应为气体物质的量增大的反应,据此结合选项解答。
【详解】A. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,为放热反应,正反应是气体物质的量减小的反应,故A不符合;
B. 2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0,为吸热反应,正反应是气体物质的量增大的反应,故B符合;
C. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0,正反应是气体物质的量增大的反应,但为放热反应,故C不符合;
D. H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0,为吸热反应,但正反应是气体物质的量减小的反应,故D不符合;
故选B。
13.(1)吸热
(2) 1molSO3(g)所具有的能量 反应的正反应的活化能 无
(3)-198 kJ/mol
(4)-42.5kJ/mol
【详解】(1)由图可知,中反应物的能量高于生成物的能量,反应为放热反应,则反应为吸热反应;
(2)图中C点表示1molSO3(g)所具有的能量;E所代表的能量是反应的正反应的活化能;E的大小对该反应难易程度有影响,对反应热无影响;
(3)由图可知,① =-99.0kJ/mol,①×2得反应: =2×(-99.0kJ/mol)=-198 kJ/mol;
(4)① =-99.0kJ/mol

①-②得反应:

14. 2s22p2 电子云的伸展方向 C、D 不能 该反应中,气体反应物与气体生成物的物质的量相等,一定条件下,不管反应是否达到平衡,气体总物质的量不变,压强也不变。所以压强不变,不可说明反应已达到平衡 B NO2 CO2 0.2mol/(L min) 若温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小
【详解】(1)碳为6号元素,碳原子的最外层电子排布式为2s22p2。氮为7号元素,氮原子核外能量最高的电子排布为2p3,排在相互垂直的的三个轨道上,它们的电子云的伸展方向不相同;A.非金属性越强,气态氢化物越稳定,但H2S的稳定性不如甲烷稳定,不能说明硫元素的非金属性比碳元素强,故A不选;B.不能简单的根据它们在元素周期表中的位置判断非金属性的强弱,故B不选;C.S和C相互之间形成的化合物为CS2,其中C显正价,S显负价,说明硫元素的非金属性比碳元素强,故C选;D.硫酸的酸性比碳酸强,能够说明硫元素的非金属性比碳元素强,故D选;故选CD;故答案为:2s22p2;电子云的伸展方向;CD;
(2)NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)为气体物质的量不变的反应,在一定容积的密闭容器中,容器中气体的压强为恒量,压强不发生变化,不能说明该反应已经达到化学平衡状态;在一定温度下,若从反应体系中分离出SO3,SO3浓度减小,A.温度不变,K值不变,故A错误;B. SO3浓度减小,逆反应速率减小,平衡正向移动,随后又逐渐增大,故B正确;C. 温度不变,K值不变,故C错误;D. SO3浓度减小,平衡正向移动,正反应速率逐渐减小,开始时反应物浓度大,反应速率快,随后,反应物浓度逐渐减小,反应速率减小,因此正反应速率逐渐减小先快后慢,故D错误;故选B;故答案为:不能;该反应中,气体反应物与气体生成物的物质的量相等,一定条件下,不管反应是否达到平衡,气体总物质的量不变,压强也不变。所以压强不变,不可说明反应已达到平衡;B;
(3)2NO2+4CON2+4CO2,该反应体系中属于非极性分子的是N2和CO2,N2含有3个共用电子对,CO2含有4个共用电子对,共用电子对数较少的是氮气,电子式为。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应中氧化剂为NO2,氧化产物为CO2,因此氧化性:NO2>CO2;由于2NO2+4CON2+4CO2反应后气体的浓度变化量为1,若该反应中气体的总浓度在2min内减少了0.2mol/L,说明2min内NO2的浓度减小了0.4mol/L,v===0.2mol/(L min),故答案为:;NO2;CO2;0.2mol/(L min);
(4)2NO2+4CON2+4CO2是一个气体的物质的量减小的反应,增大压强,平衡正向移动,氮气的浓度增大,压强越大,反应速率越快,建立平衡需要的时间越短,压强P2>P1,在P2条件下的变化曲线为;该反应是一个放热反应,温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小,因此该反应必须要选择一个适宜的温度进行,故答案为: ;若温度过低,催化剂活性可能小,化学反应速率可能太小,若温度过高,使化学反应平衡向逆方向移动,反应物转化率小。
【点睛】本题的易错点为(1),元素非金属性强弱的判断方法很多,但要注意一些特例的排除,如本题中不能通过硫化氢和甲烷的稳定性判断非金属性的强弱。
15. 3X+Y 2Z 0.05 mol/(L min) 0.9 增大 BD
【详解】(1)根据图象可知X和Y的物质的量减少,是反应物,Z的物质的量增加,是生成物,变化量之比是0.3:0.1:0.2=3:1:2,因此该反应的化学方程式为3X+Y 2Z;
(2)反应开始至2 min,以气体Z表示的平均反应速率为=0.05mol/(L min);
(3)①压强之比是物质的量之比,因此体系的压强是开始时的=0.9倍;
②正反应体积减小,气体质量不变,因此达平衡时,容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时增大;
(4)A.v(A):v(B):v(C)等于化学计量系数之比不能说明正逆反应速率相等,不一定处于平衡状态,A错误;
B.正反应体积减小,密闭容器中总压强不变,说明反应达到平衡状态,B正确;
C.密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,因此密闭容器中混合气体的密度不变不能说明达到平衡状态,C错误;
D.混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值,质量不变,但物质的量是变化的,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应达到平衡状态,D正确;
E.n(A) :n(B) :n(C)等于化学计量系数之比不能说明正逆反应速率相等,不一定处于平衡状态,E错误,答案选BD。
16.(1) 使用催化剂 反应速率加快,但平衡状态与实验a相同 0.05 1
(2) > 减小 Kc>Kd=Ke
【详解】(1)①根据图象可知:相对于曲线a来说,曲线b达到平衡所需时间缩短,但反应体系的平衡压强不变,说明只是反应速率加快,化学平衡不移动,则改变的条件为使用了催化剂;
②反应在2 L容器中进行,在反应开始时n(CO)=n(NO)=2 mol,n(总)=4 mol,气体压强为160 kPa,当反应进行到10 min时,气体压强为140 kPa,则气体总物质的量为n=,反应减少了0.5 mol。根据方程式可知:每有 2 mol NO发生反应,反应后气体物质的量会减少1 mol,现在反应减少了0.5 mol,则反应消耗NO的物质的量是1 mol,故用NO浓度变化表示反应速率v(NO)=;
③两个实验的化学平衡状态相同,根据②计算可知平衡时气体总物质的量为3.5 mol,反应消耗NO、CO的物质的量是1 mol,则反应产生CO2为1 mol,产生N2为0.5 mol,此时溶液中n(CO)=n(NO)=1 mol,容器的容积是2 L,则该条件下的化学平衡常数K=;
(2)①在温度不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,导致CO的平衡转化率提高。根据图示可知CO的平衡转化率:P1>P2,所以压强大小关系为:P1>P2;
②已知:,,当反应达到平衡时,v正=v逆,则,故。根据图象可知:在压强不变时,升高温度,CO的平衡转化率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,x(CH3OH)减小,x(CO)、x(H2)增大,所以升高温度,减小;
③化学平衡常数只与温度有关,温度相同化学平衡常数相同,温度升高,化学平衡常数减小。由于温度:d=e>c,所以c、d、e三点平衡常数Kc、Kd、Ke大小关系为:Kc>Kd=Ke。
17.(1)
(2)c
(3)ac
(4)大于
【详解】(1)依据固体和纯液体不带入平衡常数表达式的原则,根据化学方程式可知氯化反应的化学平衡常数表达式为;根据方程式TiO2(s)+2C(s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+2CO(g) ,当固体质量减少,对应反应掉的氯气的物质的量为,所以固体的质量减少了10.4g时,的平均反应速率为 ;故答案为:;0.025;
(2)a.其他条件不变,由于是固体,增大的质量,对平衡移动无影响,故a错误;
b.该反应为吸热反应,其他条件不变,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,故b错误;
c.其他条件不变,减小压强,平衡向着化学计量数增大的方向即向右移动,故c正确;
d.其他条件不变,分离出,生成物的浓度减小,逆反应速率立即减小,正反应速率逐渐减小,故d错误;
故答案为:c;
(3)没有指明方向,无法判断平衡状态,故a错误;
时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故b正确;
c.因为不知道起始浓度,所以浓度之比等于系数之比时无法判断是否平衡,故c错误;
d.因为气体的总质量发生改变,容器体积不变。所以混合气体密度只有到达平衡时才保持不变,故d正确;
故答案为:ac;
(4)由于该反应为放热反应,升高温度平衡会向逆向移动,和的物质的量之比会有所增大,所以和的物质的量之比会大于;故答案为:大于。
18. 1mol/(L min) = 升温 减小SO3浓度
【分析】(1)、根据和化学反应速率之比等于化学计量数之比进行计算,得出正确结论;
(2)、化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,据此书写,温度不变,则平衡常数K不变;
(3)、根据正逆反应速率的变化结合温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断,a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,b时正反应速率大于逆反应速率,注意逆反应速率突然减小的特点。
【详解】(1)、,v(O2) : v (SO2) =1: 2,v(O2) =0.5v(SO2) =1mol/(L min);
故答案为1mol/(L min);
(2)、化学平衡常数,是指在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值,故可逆反应2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g)的平衡常数,平衡常数只受温度的影响,温度不变,则压强改变,平衡状态由A变到B时,则K(A)=K(B);
故答案为;=;
(3)、a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果,b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的原因,若增大压强,则正逆反应速率均增大,且反应向正反应方向进行;
故答案为升温;减小SO3浓度;。
19. 0.980p K=S-R-R'=6-2-1=3 相数φ=4 (三种固体和气体) 自由度f=K-φ+2=3-4+2=1 286.7K 不成立 298K, 当NH4HCO3(s)单独存在时
=171502 -476.4×298 =29534.8(J·mol-1)
=- RTln( /p )3 ∴=1.881×10-2p
同温时当存在NaHCO3(s)和Na2CO3(s)时 = 0.980p>1.881 ×10-2p
故设想不成立,共存时NH4HCO3(s)更易分解。 0.400< <0.600 896℃ 795℃
【详解】如果计算结果正确但未用表示,而用Pa或kPa表示,整体扣0.5分。
6-1两方程式作差得NH4HCO3(s) +Na2CO3(s) =2NaHCO3(s) +NH3(g)
= (2)- (1)=[42426-1422T/K] J·mol-1
当T=298K时, =50.4 (J·mol-1)
= -RT ln /p故p (NH3) =0980p
另解:对于方程式(I),当在298K时 =[129076 -334.2T/K)]=29484.4( J·mol-1)
_=-RTlnK= - RTln(/ p)( / p)
对于方程(II),当在298K时 =[171502- 476.4T/K] =29534.8( J·mol-1)
=- RTlnK= - RTln(/ p) ( / p)( /p)
= -RT[ln (/ p) ( / p)( /p)]
RTln( /p )= 29484.4- -29534.8= -50.4(J·mol-1 )
故( /p) =0.980即=0.980p
6-2物种数S=6,独立化学反应R=2,浓度限制条件R'=1(气相中H2O和CO2的摩尔分数相等),因此:独立组分数K=S-R-R'=6-2-1=3
相数φ=4 (三种固体和气体) (0.5 分)
自由度f=K-φ+2=3-4+2=1 (0.5 分)
6-3当=时, =-RTln =5.7628T
则42426-142.2T/K= 5.7628T/K ∴。T=286.7K (0.5 分)
6-4 298K, 当NH4HCO3(s)单独存在时
=171502 -476.4×298 =29534.8(J·mol-1) (0.5 分)
=- RTln( /p )3 ∴=1.881×10-2p
同温时当存在NaHCO3(s)和Na2CO3(s)时 = 0.980p>1.881 ×10-2p
故设想不成立,共存时NH4HCO3(s)更易分解。
6-5在373K时,= 129076-334.2×373 – 4419.4 J·mol-1
=-RTlnK ∴K = 0.240 (5)
假设气流中水的摩尔分数为则CO2的摩尔分数为1- ,总压为p
则K==(1-)
若使NaHCO3(s)不分解,即反应向逆(左)方向进行,
则Q>K即(1-)>0.240
解得0.400< <0.600
6-6-1窑中气体不与外界对流,则体系中气相应为p 的CO2 (由CaCO3分解产生)那么欲使CaCO3(s)不断分解,则窑温至少婴维持在896℃(读题目所给数据表即可)。(0.5 分)
6-6-2因为C(s)+O2(g) CO2(g) 则1molO2可产生1molCO2
由题意,空气中O2的分压为0.210 p ,因此这就是CO2的分压,欲使CaCO3不断分解,窑温至少要维持在795 ℃(读题目所给数据表即可) 。 (0.5 分)
20. a 正反应放热,温度升高平衡常数减小 0.0075 80% 2500 向右
【详解】(1)由4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-198kJ·mol-1可知,正反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,所以K值减小,所以a曲线能反映温度与平衡常数的关系,理由为正反应放热,温度升高平衡常数减小,故答案为:a,正反应放热,温度升高平衡常数减小;
(2)①0~20min内v(H2)=,v(CO)=0.5 v(H2)=0.5×0.015mol·L-1·min-1=0.0075 mol·L-1·min-1,故答案为:0.0075 ;
②由表格中数据可知,平衡时氢气的物质的量为0.4mol,转化了(2.0-0.4)mol=1.6mol,所以转化率为,故答案为:80%;
③列出三段式:
,故答案为:2500;
④,化学平衡向右移动,故答案为:向右。
21.(1)1×10-4mol/(L·s)或0.0001mol/(L·s)
(2)0.025
(3)6:5
(4)<
(5)<
【分析】(1)
反应在前50s-250s内的用PCl5表示平均速率为。
(2)
达到平衡时,,,,,该反应的平衡常数。
(3)
平衡时,,恒温恒容时,压强之比等于物质的量之比,则体系平衡时与反应起始时的压强之比为。
(4)
其它条件均不变,在上述平衡体系中再加入1.0molPCl5,若平衡不移动,达到新平衡时n(PCl3)=0.4mol,但在恒容条件下,再加入1.0molPCl5,相当于加压,平衡向逆向移动,则达到新平衡时n(PCl3)<0.4mol。
(5)
相同温度下,起始时向容器中充入0.6molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,此时浓度商为,则反应逆向进行,故反应达到平衡前v(正)<v(逆)。
22. 提高 右(正方向) 增大 m+n>p 吸 升温 减小SO3浓度
【分析】根据正逆反应速率的变化结合温度、压强对反应速率和化学平衡的影响判断,a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,b时正反应速率大于逆反应速率,注意逆反应速率突然减小的特点;根据影响化学平衡移动的因素进行判断得出正确结论,升高温度,平衡向着吸热的方向移动;增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动。
【详解】(1) ①由图象可以知道,增大压强,A的转化率升高,平衡正向移动,C的质量分数增大,
因此,本题正确答案是:提高;正向,增大;
②增大压强,平衡正向移动,故 m+n>p ;因此,本题正确答案是:故m+n>p ;
③当降低温度时,C的浓度减小,平衡逆向移动,A的转化率降低,正反应是吸热反应,
因此,本题答案是:吸
(2)a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果;b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的原因;若增大压强时,平衡向正反应方向移动,则正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,图象应为 ,
因此,本题正确答案是:升高温度;减小SO3浓度; .
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