第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题
1.一定温度下,将气体X和Y各0.15mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应2X(g)+Y(g)2Z(g) △H<0。一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如表所示:
t/min 2 4 7 9
n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
下列说法正确的是
A.反应前2min的平均速率v(Z)=1.5×10-3mol L-1 min-1
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前:v(逆)>v(正)
C.其他条件不变,起始时向容器中充入气体X和Y各0.30mol,达到平衡时,c(Y)=0.02mol L-1
D.该温度下,上述反应的平衡常数K=400
2.一定温度下,在容积不变的密闭容器中,反应 I2(g)+H2(g) 2HI(g)达到平衡的标志是
A.单位时间内生成 n mol I2 的同时生成 n mol H2
B.容器中气体的压强不再改变
C.I2、H2、HI 的分子数之比为 1:1:2
D.单位时间内断裂 n mol H﹣H 键的同时断裂 2n mol H﹣I 键
3.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.的平衡体系压缩体积后颜色变深 B.新制氯水光照后黄色变浅
C.含酚酞的溶液,加热后红色变深 D.乙酸与乙醇酯化过程中加浓硫酸
4.一定温度下,将和放入容积为的密闭容器中,发生反应:,末达到平衡状态,测得容器内C的物质的量浓度为。下列叙述正确的是
A.内,用A表示的平均反应速率为
B.平衡时混合气体中B的物质的量分数为
C.平衡后,继续向体系中加入少量
D.容器中初始压强和平衡时压强之比为
5.如图(Ⅰ)表示反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g);△H。在不同温度下经过一定时间混合气体体系中C的百分含量与温度T的关系。图(Ⅱ)表示在一定条件下达到平衡后,t时刻改变影响平衡的另一个条件,重新建立平衡的反应过程。由此可判断该反应中
A.m+n>p+q, <0
B.m+n>p+q, >0
C.m+n<p+q, >0
D.m+n<p+q, <0
6.下列有关化学变化中能量变化的说法中,正确的是
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热反应在常温条件下一定能自发进行
C.化学键断裂时会放出能量
D.反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热
7.一定温度下,在两个容积均为的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,发生反应,相关数据见下表。
容器编号 温度/℃ 起始物质的量/ 平衡物质的量/
Ⅰ 0.4 0.4 0.2
Ⅱ 0.4 0.4 0.24
下列说法不正确的是
A.
B.Ⅰ中反应达到平衡时,的转化率为50%
C.Ⅱ中反应平衡常数
D.的容器中,若四种气体的物质的量均为,则
8.下列说法中,正确的是
A.同一物质固、液、气三种状态的熵值相同
B.凡是熵增大的反应都是自发反应
C.要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变
D.过程的自发性不仅能用于判断过程的方向,还能确定过程是否一定能迅速发生
9.在T℃时,反应 的平衡常数的值为48.5,下列说法不正确的是
A.该反应的 B.升高温度该反应K将大于48.5
C.此温度下,逆反应的 D.使用催化剂,该反应K仍为48.5
10.已知反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)正反应放热。如图所示,一定温度和压强下,分别向A、B、C三个起始温度、起始压强、起始容积都相同的密闭容器中各投入1molN2(g)和3molH2(g),A保持恒温恒容,B保持恒温恒压,C保持绝热恒容,则三个密闭容器平衡时反应限度大小顺序为
A.A>B>C B.B>A>C C.C>B>A D.C>A>B
11.CH4—CO2重整反应能够有效去除大气中 CO2,是实现“碳中和”的重要途径之一,发生的反应如下:
重整反应 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH
积炭反应Ⅰ 2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH1=―172 kJ·mol-1
积炭反应Ⅱ CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH2=+75kJ·mol-1
在恒压、起始投料比=1条件下,体系中含碳组分平衡时的物质的量随温度变化关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A.重整反应的反应热ΔH=-247 kJ·mol-1
B.曲线B表示CH4平衡时物质的量随温度的变化
C.积炭会导致催化剂失活,降低CH4的平衡转化率
D.低于600℃时,降低温度有利于减少积炭的量并去除CO2气体
12.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数为K1;反应N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)
A.K1=K2 B.K1= C.K1= D.K1=K2
二、填空题
13.恒温恒容条件下,将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L 的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+B(g) xC(g)+2D(s),2 min时反应达到平衡状态,此时剩余1.2 mol B,并测得C的浓度为1.2 mol·L-1。
(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为 。
(2)x= 。
(3)下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是 (填字母)。
A.压强不再变化
B.气体密度不再变化
C.A的消耗速率与B的消耗速率之比为2∶1
D.A的百分含量保持不变
(4)反应达到平衡状态时,物质A的转化率是 ,B的体积分数是 。
14.工厂烟气(主要污染物SO2、NO)直接排放会造成空气污染,需处理后才能排放。
(1)O3氧化。
O3氧化过程中部分反应的能量变化如图所示, Ea1是反应的活化能,一定条件下,活化能越大反应速率越慢,反应越困难。
①写出NO与O3反应的热化学方程式: 。
②在相同条件下,O3与SO2反应的速率 O3与NO的反应速率。(填>、=、<)
③其他条件不变时,工厂烟气处理主要发生NO与O3反应,即使增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,可能原因是 。
(2)NaClO2氧化。
40 ℃时向一定量NaClO2溶液中按一定流速持续通入工厂烟气,溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)随时间变化如图所示。
①写出溶液中NO与反应生成和Cl-的离子方程式: 。
②刚开始,工厂烟气处理,SO2处理速率明显快于NO,可能原因是 。
③烟气中含有少量SO2,NO的脱除率比不含SO2的烟气高,可能原因是 。
15.碳和氮的化合物在生产、生活中广泛存在。回答下列问题:
(1)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.0 mol N2和6.0 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示。
t/min 0 5 10 15 20 25 30
n(H2)/mol 6.0 4.5 3.6 3.3 3.03 3.0 3.0
n(NH3)/mol 0 1.0 1.6 1.8 1.98 2.0 2.0
该温度下,若向同容积的另一容器中充入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol·L-1,则此时v正 (填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
(2)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0 kJ·mol-1,用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示。
①由图可知,1050 K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为 ;在1100 K时,CO2的体积分数为 。
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050 K、1.1×106 Pa时,该反应的化学平衡常数Kp= [已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数]。
16.一定温度(t℃)下,向1 L密闭容器中通入H2和 I2各0.15 mol,发生如下反应: H2(g) + I2(g) 2HI(g),ΔH<0 一段时间后达到平衡,测得数据如下:
t/min 2 4 7 9
n(I2)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
请回答:
(1)反应到第 分钟达到平衡状态。
(2)2 min内,v(H2) = mol/(L·min)。
(3)下列能证明该反应已经达到平衡的是 (填字母)。
a. v正(H2)= v逆 (HI) b. 混合气体的颜色不再发生变化
c. 混合气体中各组分的物质的量不再发生变化 d. 混合气体的密度不再变化。
(4)①该反应的化学平衡常数表达式为 。②H2的平衡转化率是 。
(5)升高温度,化学平衡常数K要 (填“变大”或“变小”)。
(6)该温度(t℃)下,若开始通入一定量的H2和 I2,反应达到平衡时,测得c(H2)=0.4mol/L,c(I2)=0.9mol/L,则平衡时c(HI)= mol/L.
17.硫及其化合物在工业生产中有重要的应用,它们性质的研究对工业生产有重要的指导意义。
(1)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应过程的能量变化如图所示。
已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)放出的热量为99kJ。请回答下列问题:
①图中E表示 ,E的大小对该反应的反应热有无影响? 。该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点升高还是降低? ,理由是 ;
②图中ΔH= kJ·mol-1;
(2)下图表示在密闭容器中反应2SO2+O22SO3 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。
①a-b过程中改变的条件可能是 ;
②b-c过程中改变的条件可能是 ;
③若增大压强时,反应速率变化情况画在c-d处。
18.有两个起始体积相同的密闭容器A和B,A容器有一个可移动的活塞,能使容器内保持恒压;B容器为固定体积。
起始时这两个容器分别充入等量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气,并使A、B容器中气体体积相等,并保持在400℃条件下发生反应2SO2+O22SO3,并达到平衡。
(1)达到平衡所需时间,A容器比B容器 ,两容器中SO2的转化率A比B 。
(2)达到⑴所述平衡后,若向两容器中分别通入等量Ar气体,A容器的化学平衡 移动,B容器中的化学平衡 移动。
(3)达到⑴所述平衡后,若向容器中通入等量的原混合气体,重新达到平衡后,A容器中SO3的体积分数 ,B容器中SO3的体积分数 (填变大、变小、不变)。
19.国家主席习近平指出,为推动实现碳达峰碳中和目标,我国将陆续发布重点领域和行业碳达峰实施方案和一系列支撑保障措施,构建起碳达峰、碳中和“1+N”政策体系。二氧化碳加氢可转化为二甲醚,既可以降低二氧化碳排放量,也可以得到性能优良的汽车燃料。回答下列问题:
(1)已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
制取二甲醚的热化学方程式为:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H,则 H= 。
(2)往一容积为2L的恒容密闭容器中通入2molCO2和6molH2,一定温度下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g),20min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol。
①达到化学平衡状态时,下列有关叙述正确的是 (填字母序号)。
A.容器内气体压强不再发生改变
B.正、逆反应速率相等且均为零
C.气体密度不再发生改变
D.2ν正(CO2)=3ν逆(H2O)
②0~20min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)= ,CO2的平衡转化率ɑ(CO2)= 。
(3)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(CO2)=0.02mol·L-1·s-1。②v(H2O)=0.6mol·L-1·min-1,③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为 。
20.向黄色的FeCl3溶液加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色,向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,发生该现象的可能原因是 .当其他条件一定时:
(1)向溶液中加入少量的KCl固体,溶液的颜色
(2)向溶液中加入少量KSCN固体,溶液的颜色
(3)加AgNO3溶液时,化学平衡向 移动
(4)加入铜粉,溶液的颜色
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.v(Y)==1.5×10-3 mol·L-1·min-1,v(Z)= 2 v(Y)=3.0×10-3 mol·L-1·min-1,故A错误;
B.其他条件不变,降低温度,平衡正向移动,反应达到新平衡前:v(逆)C.气体X和气体Y各0.15 mol,达到平衡时,n(Y)= 0.10mol,该反应是气体计量系数减小的反应,则X和气体Y各0.30 mol,相当于加压,则此时平衡正向移动,平衡时n(Y)>0.20 mol,c(Y)>0.02mol L-1,故C错误;
D.该温度下此反应的平衡常数:K==400,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】A.单位时间内生成 n mol I2 的同时生成 n mol H2,反应的方向相同,只要反应进行,不管反应是否达平衡,此关系都成立,A不合题意;
B.因反应前后气体的分子数相等,所以不管反应是否达到平衡,容器中气体的压强都不变,B不合题意;
C.I2、H2、HI 的分子数之比为 1:1:2,可能是反应进行的某一阶段,不一定达平衡状态,C不合题意;
D.单位时间内断裂 n mol H﹣H 键的同时断裂 2n mol H﹣I 键,反应进行的方向相反,且二者的物质的量之比等于化学计量数之比,所以反应达平衡状态,D符合题意;
故选D。
3.A
【详解】A.的平衡体系H2(g)+I2(gHI(g) ,压缩体积后平衡不移动,颜色变深是压缩了体积增大了I2(g)浓度造成的,不能用勒夏特列原理解释,A符合题意;
B.新制氯水存在平衡,光照后HClO分解促使平衡正向移动,溶液黄色变浅,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.溶液存在水解平衡,加热后平衡朝正向移动,溶液碱性增强,含酚酞的溶液加热后红色变深,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.乙酸与乙醇酯化过程中,浓硫酸的吸水性能吸收酯化产物水,有利于乙酸与乙醇酯化反应平衡朝生成乙酸乙酯的方向进行,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
故答案选A。
4.B
【详解】A.由于A为固体,不能用A表示化学反应速率,选项A错误;
B.根据三段式可知:
平衡时混合气体中B的物质的量分数,选项B正确;
C.由于A为固体,平衡后,继续向平衡体系中加入少量A,平衡不移动,,选项C错误;
D.由于反应前后气体物质的量不变,故初始压强和平衡时压强相等,选项D错误;
答案选B。
5.D
【分析】学会分析图像。根据图1可知,在最高点之前是建立平衡的曲线,在最高点之后是平衡受温度影响的曲线,可以看出,温度越高C的质量分数越小,说明平衡逆向移动,说明该反应用的正反应是放热反应,在图2中,t时刻(温度不变)正逆反应速率都同时突然增大,所以改变影响平衡的条件应该是增大压强,而此时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动,由此可确定该反应的正反应是气体体积增大的反应。
【详解】根据图1可知,在最高点之前是建立平衡的曲线,在最高点之后是平衡受温度影响的曲线,可以看出,温度越高C的质量分数越小,说明平衡逆向移动,说明该反应的正反应是放热反应,即<0,在图Ⅱ中,t时刻(温度不变)正逆反应速率都同时突然增大,所以改变影响平衡的条件应该是增大压强,而此时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动,由此可确定该反应的正反应是气体体积增大的反应,即m+n<p+q。
故选D。
6.D
【详解】A.吸热反应是指反应过程中吸收能量的反应,与是否需要加热无关,A错误;
B.放热反应不一定在常温下自发进行,比如碳的燃烧属于放热反应,但是需要点燃才能进行,B错误;
C.化学键断裂需要吸收能量,化学键形成放出能量,C错误;
D.反应物总能量大于生成物总能量则为放热反应,反应物总能量小于生成物总能量则为吸热反应,反应物和生成物所具有总能量的相对大小决定了化学反应是放热还是吸热,D正确;
故选D。
7.D
【分析】温度为t1时,根据起始物质的量和平衡时的物质的量可列三段式:
【详解】A.该反应的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO2的物质的量减小,所以温度t1>t2,故A正确;
B.由以上分析可知,Ⅰ中反应达到平衡时, NO 的转化率为×100%=50%,故B正确;
C.由以上分析可知,Ⅰ中反应达到平衡时, 各物质的物质的量浓度分别为NO:0.1mol/L,CO:0.1mol/L,N2:0.05mol/L,CO2:0.1mol/L,则t1温度下反应的平衡常数K==5,Ⅱ的温度比Ⅰ低,则Ⅱ中反应平衡常数 K>5,故C正确;
D.t1℃、2L 的容器中,若四种气体的物质的量均为 0.4mol ,则各物质的物质的量浓度均为0.2mol/L,则Q==5=K,所以 v(正)=v(逆),故D错误;
故选D。
8.C
【详解】A.同一物质固、液、气三种状态的混乱度依次增大,熵值依次增大,故A错误;
B.反应自发进行的判断依据是ΔH—TΔS<0,熵增大的反应有利于反应的自发进行,但是熵增大的反应不一定都是自发反应,故B错误;
C.反应自发进行的判断依据是ΔH—TΔS<0,所以要判断反应进行的方向,必须综合考虑体系的焓变和熵变,故C正确;
D.化学反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率,故D错误;
故选C。
9.B
【详解】A.由方程式可知,该反应的K,A正确;
B.反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,K值减小,,B错误;
C.此温度下,逆反应的=,C正确;
D.催化剂不改变平衡状态,K值不变,D正确;
故选B。
10.B
【详解】A、C相比,起始量相同,C中绝热温度升高,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)正反应放热则平衡逆向移动,转化率αA>αC,A、B相比,恒压下体积缩小,平衡正向移动则B的转化率大于A,则反应限度大小顺序:B>A>C,故选:B。
11.B
【分析】重整反应的热化学方程式=II-I,对应的ΔH=ΔHII-ΔHI= + 247 kJ·mol-1,所以重整反应和积炭反应均为吸热反应,升高温度CH4参与的反应平衡均正向移动,所以CH4平衡时物质的量随温度升高而降低,积炭反应Ⅰ生成CO2,积炭反应II消耗CH4,所以平衡时CH4物质的量小于CO2,所以曲线B表示CH4,曲线A表示CO2,C、CO均作为生成物,所以曲线D表示CO,则曲线C表示C。综上,曲线A表示CO2,曲线B表示CH4,曲线C表示C,曲线D表示CO。
【详解】A.根据盖斯定律,重整反应的热化学方程式=II-I,对应的ΔH=ΔHII-ΔHI= + 247 kJ·mol-1,A错误;
B.见分析,重整反应和积炭反应均为吸热反应,升高温度CH4参与的反应平衡均正向移动,所以CH4平衡时物质的量随温度升高而降低,B正确;
C.催化剂失活会导致反应速率降低,不会影响转化率,C错误;
D.根据曲线C,低于600℃时,温度升高,CO增大,说明反应以重整反应为主,消耗CO2,生成CO,而增多的CO会是积碳反应I正向移动,导致C增多,反之,降低温度会导致减少积炭的量减少,同时CO2增多,不利于去除CO2气体,D错误;
故选B。
12.C
【详解】N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)的平衡常数为K1= ,在相同的条件下N2(g)+H2(g)NH3(g)的平衡常数为K2=,则K1=,故选:C。
13. 0.6 mol·L-1·min-1 3 BD 80% 30%
【详解】(1)C的浓度变化1.2mol/L,所以生成C的平均反应速率为:;
(2)结合(1)可知平衡时C的物质的量为×2L=2.4mol,列反应的三段式为:
所以0.8x=2.4,解得x=3;
(3)2A(g)+B(g) 3C(g)+2D(s):
A.该反应是气体分子总数不变的反应,压强始终不变,压强不变不能作为判断平衡的标志,A错误;
B.气体密度计算公式:,该反应的D为非气体,当密度不变时,说明不再变化,反应已达平衡,所以气体密度能作为判断平衡的标志,B正确;
C.消耗A和消耗B都意味着反应正向进行,因此,无法证明,反应不一定平衡,不能作为判断平衡的标志,C错误;
D.A的百分含量保持不变,说明反应正逆反应速率相等,已达平衡,能作为判断平衡的标志,D正确;
答案选AD。
(4)列反应的三段式为:,则反应达到平衡状态时,物质A的转化率==80%;B的体积分数==30%。
14.(1) NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH= 200.9kJ·mol 1 < SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多,其他条件不变时SO2与O3的反应速率慢
(2) 4NO+3+4OH-=4+3Cl-+2H2O或4NO+3+2H2O=4+4H++3Cl- SO2能溶于水,在水中浓度大,反应速率快,而NO难溶于水 SO2反应后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增强,NO去除率升高
【详解】(1)①根据图象可知NO与O3反应生成NO2和O2,放出204.1kJ-3.2kJ=200.9kJ,因此热化学方程式为NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) ΔH= 200.9kJ·mol 1。
②在相同条件下,O3与SO2反应活化能大于O3与NO反应的活化能,所以O3与SO2反应的速率<O3与NO的反应速率。
③由于SO2与O3反应的活化能比NO与O3反应的活化能大得多,其他条件不变时SO2与O3的反应速率慢,因此其他条件不变时,即使增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响。
(2)①根据电子得失守恒、电荷守恒以及原子守恒可知溶液中NO与反应生成和Cl-的离子方程式为4NO+3+4OH-=4+3Cl-+2H2O或4NO+3+2H2O=4+4H++3Cl-。
②由于SO2能溶于水,在水中浓度大,反应速率快,而NO难溶于水,所以刚开始,工厂烟气处理,SO2处理速率明显快于NO。
③由于SO2反应后使溶液pH降低,ORP值增大,氧化能力增强,NO去除率升高,所以烟气中含有少量SO2,NO的脱除率比不含SO2的烟气高。
15.(1)大于
(2) 1050 K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大 20% 4
【详解】(1)该温度下,若向同容积的另一容器中充入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol·L-1,,平衡正向移动,则此时v正大于v逆,故答案为:大于;
(2)由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为1050K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大;图中1100K时,NO的转化率为40%,则:
, CO2的体积分数为;在1050 K、1.1×106 Pa时,NO的转化率为80%,则:
, 气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数,则反应的化学平衡常数,故答案为:1050 K前反应未达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,NO转化率增大;20%;4。
16. 7 0.015 bc K= 33.3% 变小 0.6
【详解】(1)反应到第7分钟后,I2的物质的量浓度不再随时间变化而变化,说明反应达到平衡状态;
(2)2min内,v(I2)==0.015mol/(L min),速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=v(I2)=0.015mol/(L min);
(3)a.应是2v正(H2)=v逆(HI)时反应处于平衡状态,故a错误;
b.混合气体的颜色不再发生变化,说明碘蒸气的浓度不变,反应到达平衡,故b正确;
c.混合气体中各组分的物质的量不再发生变化,说明到达平衡,故c正确;
d.混合气体总质量不变,容器的容器不变,混合气体的密度始终不变,故d错误;
故答案为bc;
(4) H2(g) + I2(g) 2HI(g),
起始物质的量浓度(mol/L) 0.15 0.15 0
变化物质的量浓度(mol/L) 0.05 0.05 0.10
平衡物质的量浓度(mol/L) 0.10 0.10 0.10
①该反应的化学平衡常数表达式K===1;
②H2的平衡转化率是=33.3%;
(5)此反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,化学平衡常数K要变小;
(6)该温度(t℃)下,平衡常数K=1,则K===1,解得:c(HI)=0.6mol/L。
17. (正反应)活化能 无影响 降低 催化剂能改变反应路径,使反应所需的活化能降低 -198 升高温度 降低产物(SO3)浓度
【详解】(1)①根据图象,E为(正反应)活化能;反应热=生成物的总能量-反应物的总能量,E的大小对该反应的反应热无影响;催化剂能改变反应路径,使反应所需的活化能降低;
②反应热=生成物的总能量-反应物的总能量,ΔH=-198kJ·mol-1;
(2)该反应正方向为气体减少、反应放热;
①a-b过程中正逆反应速率均增大,平衡逆向移动,所以改变的条件为升高温度;
②b-c过程中,逆反应速率突然减小,所以改变条件为降低产物(SO3)浓度;
③若增大压强时,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,c-d反应速率变化情况为:
18.(1) 短 大
(2) 逆反应方向移动 不
(3) 不变 变大
【详解】(1)因A容器保持恒压,反应过程中体积变小,浓度增大,根据浓度越大,化学反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以达到平衡所需时间A比B短,若A容器保持恒容,两容器建立的平衡等效,而实际上A容器体积减少,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以A中SO2的转化率比B大;故答案为:短;大;
(2)平衡后,若向两容器通入数量不多的等量氩气,A容器体积增大,压强不变,参加反应的气体产生的压强减少,平衡向逆反应方向移动,A容器体积不变,压强增大,参加反应的气体产生的压强不变,平衡不移动;故答案为:逆反应方向移动;不;
(3)向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中建立的平衡与原平衡等效,所以SO3的体积分数不变,B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,B容器中SO3的体积分数增大;故答案为:不变;变大。
19.(1)-121.5kJ/mol
(2) A 0.12mol/(L·min) 80%
(3)①>②>③
【解析】(1)
已知:①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H1=-49.0kJ mol-1
②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H2=-23.5kJ mol-1
根据盖斯定律可知①×2+②即得到制取二甲醚的热化学方程式2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) H,则 H=-121.5kJ/mol。
(2)
①A.正反应体积减小,压强是变量,当容器内气体压强不再发生改变时反应达到平衡状态,A正确;
B.平衡时正、逆反应速率相等,但不为零,B错误;
C.反应前后体积和气体的质量均不发生变化,密度始终不变,C错误;
D.平衡时正、逆反应速率相等,因此有3ν正(CO2)=2ν逆(H2O),D错误;
答案选A。
②20min时达到化学平衡状态,测得CH3OCH3的物质的量为0.8mol,根据方程式可知消耗氢气4.8mol,所以0~20min内,用H2表示的平均反应速率v(H2)==0.12mol/(L·min),消耗二氧化碳是1.6mol,所以CO2的平衡转化率ɑ(CO2)=×100%=80%。
(3)
如果都用氢气表示其反应速率,根据反应速率之比是化学计量数之比可知分别为①v(H2)=3v(CO2)=0.06mol·L-1·s-1=3.6mol·L-1·min-1。②v(H2)=2v(H2O)=1.2mol·L-1·min-1,③v(H2)=0.9mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为①>②>③。
20. FeF3比Fe(SCN)2+更难电离(或Fe3+结合F-的能力大于结合SCN-的能力) 不变 变深 逆反应 变浅
【详解】向黄色的FeCl3溶液加入无色的KSCN溶液,溶液变成血红色,发生可逆反应为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3;向上述血红色溶液中加入NaF溶液振荡,只观察到血红色溶液迅速褪成无色,说明Fe3+结合F-的能力大于结合SCN-的能力;综上所述,本题答案是:FeF3比Fe(SCN)2+更难电离(或Fe3+结合F-的能力大于结合SCN-的能力)。
(1)根据可逆反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,向溶液中加入少量的KCl固体,对平衡无影响,溶液的颜色不变;因此本题答案是:不变。
(2)根据可逆反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,向溶液中加入少量KSCN固体,增加了SCN-离子浓度,平衡右移,溶液的颜色变深;因此本题答案是:变深。
(3)加AgNO3溶液时,相当于加水稀释,溶液中离子浓度减小,溶液颜色变浅,化学平衡向逆反应移动;因此本题答案是:逆反应。
(4)根据可逆反应:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,加入铜粉,铁离子和铜发生反应,减小了铁离子浓度,平衡左移,溶液的颜色变浅;因此本题答案是:变浅。
答案第1页,共2页
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