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 2024-01-17 16:48:32

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专题2《化学反应速率与化学平衡》
一、单选题(共14题)
1.下列示意图表示正确的是
A.甲图可表示氢氧化钡晶体和氯化铵固体混合搅拌过程中的能量变化
B.乙图可表示一氧化碳的燃烧热
C.丙图中,曲线II表示反应时加入了催化剂
D.丁图中HI分子发生了有效碰撞
2.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)反应过程中能量变化如图所示。下列有关叙述不正确的是
A.该反应的逆反应为吸热反应,升高温度可提高活化分子的百分数
B.使用催化剂可以改变反应的活化能,但不能改变反应热
C.该反应中,反应物断键所需的总能量小于生成物成键所放的总能量
D.恒温恒容条件下通入氦气,使单位体积内O2的活化分子数增大
3.自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,活泼自由基与氧气的反应一直是科研人员的关注点,HNO自由基与O2反应过程的能量变化如图所示,下列说法不正确的是
A.反应物的总能量小于生成物的总能量
B.该历程中正反应最大的活化能为186.19 kJ·mol 1
C.两种产物中P2更稳定
D.相同条件下Z转化为产物的速率: v (P1)﹥v (P2)
4.根据下列实验操作,能够得到相应实验现象或结论的是
选项 实验操作 实验现象或结论
A 用注射器吸入20mL由和组的混合气体,向外拉动注射器活塞至气体体积为原来的2倍 减小容器压强,反应的平衡逆向移动,气体颜色变深
B 向滴加了KSCN(aq)的溶液中加入少量KCl固体 平衡逆向移动,溶液颜色变浅
C 向盛有2mL5%溶液的甲、乙试管中分别滴加5滴等浓度的和溶液,对比气泡产生的速率 若甲试管中产生气泡的速率更快,则的催化效果比的好
D 分别向体积为20mL浓度为1mol/L和5mol/L的溶液中加入2g锌粉,比较收集相同体积的所需的时间 反应物浓度越大,收集相同体积的所需的时间越短,反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
5.对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH=-904 kJ·mol-1,下列有关说法不正确的是
A.该反应一定能自发进行
B.该反应的正反应的活化能小于逆反应的活化能
C.达到平衡时,增大容器的体积,v(正)增加、v(逆)减小
D.断裂1mol N-H键的同时,断裂1mol O-H键,说明该反应达到平衡状态
6.某温度下,浓度都是的两种气体和,在密闭容器中反应生成Z,反应2min后,测得参加反应的为,用变化表示的反应速率,生成的,则该反应方程式为
A. B.
C. D.
7.在二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。下列说法不正确的是
A.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是催化剂的催化效率降低
B.在250℃和400℃时乙酸的生成速率较大,原因是两条件下催化剂的活性较好
C.据图可推测,该反应制乙酸,温度应选择250℃
D.增大压强或增大CO2的浓度均可提高CH4的转化率
8.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应,、下,n(NH3)和n(H2)随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.c点处反应达到平衡
B.d点(时刻)和e点(时刻)处n(N2)不同
C.其它条件不变,下反应至时刻,n(H2)比图中的d点的值要大
D.a点的正反应速率比b点的小
9.下列事实不能用化学平衡移动原理解释的是
A.向双氧水中加入少量二氧化锰快速生成氧气
B.新制氯水中加CaCO3后,溶液漂白性增强
C.用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
D.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
10.下列说法正确的是
A.活化能接近于零的反应,当反应物相互接触时,反应瞬间完成
B.增大反应物浓度,可增大活化分子百分数,从而使单位时间有效碰撞次数增多
C.温度和压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率
D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易,也会对化学反应前后的能量变化产生影响
11.在600K下,按初始投料比分别为1:1、1:2、1:3投料,发生反应为。测得不同压强下,CO平衡转化率如图所示。下列叙述正确的是

A.曲线X代表起始投料比为1:1
B.,该反应达到平衡状态
C.若其他条件不变,升高温度会使对应的曲线上移
D.m点对应的的平衡转化率为60%
12.中国科学院科研团队研究表明,在常温常压和可见光下,基于LDH(一种固体催化剂)合成NH3的原理示意图。下列说法不正确的是
A.该过程中,LDH增大了反应速率
B.该过程将太阳能转化成为化学能
C.该过程的化学方程式为2N2+6H2O4NH3+3O2
D.若在加热加压条件下,可提高氨的产率
13.反应①、②在不同温度时的化学平衡常数()值如下表所示。
反应 ① ②
温度/℃ 27 2000 25 400 450
0.1 0.507 0.152
下列说法正确的是
A.升高温度,反应①、②的正反应速率增大程度均大于逆反应速率增大程度
B.一定温度下,反应①、②分别达到平衡,压缩容器体积(加压)均可使的转化率增大
C.提高反应②中与的投料比可增大的转化率
D.已知①、②的,可以求算反应的
14.在3种不同条件下,分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB,发生反应:2A(g)+B(g)2D(g)相关条件和数据见表:
实验编号 实验I 实验II 实验III
反应温度/℃ 700 700 750
达平衡时间/min 40 5 30
n(D)平衡/mol 1.5 1.5 1
化学平衡常数 K1 K2 K3
下列说法正确的是
A.实验II可能压缩体积
B.正反应为吸热反应
C.实验I达平衡后容器内的压强是实验III的
D.K3<K2=K1
二、填空题(共10题)
15.汽车尾气中的CO、NO2在一定条件下可以发生反应:4CO(g)+2NO2(g) 4CO2(g)+N2(g) ΔH= 1 200 kJ·mol-1。在一定温度下,向容积固定为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和NO2,NO2的物质的量随时间的变化曲线如图所示:

(1)0~10 min内该反应的平均速率v(CO)= ,从11 min起其他条件不变,压缩容器的容积变为1 L,则n(NO2)的变化曲线可能为图中的 (填字母)。
(2)恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2)
D.容器内混合气体密度保持不变
16.一定条件下,在体积为1L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),根据题意完成下列问题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K= ,升高温度,K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系增大压强,下列有关说法正确的是 。
A.氢气的浓度不变 B.平衡向正向移动
C.一氧化碳的浓度增加 D.平衡向逆向移动
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是 (用化学方程式表示)。
17.在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度的升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
(1)反应的△H 0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为 mol L﹣1 s﹣1。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020mol L﹣1 s﹣1的平均速率降低,经10s又达到平衡。T 100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是 。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
18.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min时测得C为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
试回答下列问题:
(1)5 min时B的物质的量浓度为 。
(2)5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为 。
(3)化学方程式中n为 。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下:
①v(A)=5 mol·L-1·min-1②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1
其中反应速率最快的是 (填序号)。
19.在容器体积可变的密闭容器中,反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在一定条件下达到平衡。完成下列填空:
(1)若该反应经过2秒钟后达到平衡,NH3的浓度增加了0.6mol/L,在此期间,正反应速率v(H2)的值为_______。
A.0.6mol/(L·s) B.0.45mol/(L·s) C.0.3mol/(L·s) D.0.2mol/(L·s)
(2)在其他条件不变的情况下,缩小容器体积以增大反应体系的压强,v正 ,平衡向 方向移动(选填“正反应”、“逆反应”)。
(3)在其他条件不变的情况下,降低温度平衡向正反应方向移动,则正反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)。
(4)如图为反应速率(v)与时间(t)关系的示意图,由图判断,在t1时刻曲线发生变化的原因是 填写编号。
a.增大N2的浓度 b.扩大容器体积 c.加入催化剂 d.升高温度
(5)改变条件后,平衡混合物中NH3的百分含量 选填“增大”、“减小”、“不变”。
20.为验证反应Fe3++Ag=Fe2++Ag+,利甩如图电池装置进行实验。
(1)由Fe2(SO4)3固体配制500 mL0.1 mol/LFe2(SO4)3溶液。在烧杯中溶解固体时,先加入一定体积的 稀溶液,搅拌后再加入一定体积的水。
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极。可知, 盐桥中的阳离子进入 电极溶液中。
(3)根据(2)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为 ,银电极的电极反应式为 。因此,Fe3+氧化性小于 。
(4)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。如果盐桥中电解质为KNO3,反应一段时间后,可以观察到电流表指针反转,原因是 。
21.按要求回答下列问题:
Ⅰ.某温度下,一个10L的恒容密闭容器中,X、Y、Z均为气体,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为 ;
(2)反应开始至2min,以气体Z表示的平均反应速率为 ;
Ⅱ.在恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:
①混合气体的压强②混合气体的密度③混合气体的总物质的量④混合气体的颜色⑤混合气体的平均相对分子质量⑥各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比
一定能证明2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到平衡状态的是 (填序号)
Ⅲ.将6molA气体与2molB气体在2L密闭容器中混合并在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g)。若经5min后反应达到平衡状态,容器内的压强变小,并知D的平均反应速率为0.2mol/(L·min),请填写下列空白:
①x的数值为 ;
②5min时B的转化率为 ;
③若升高温度,V逆 (填“变大”“变小”或“不变”)。
22.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:
据此回答以下问题:
(1)当有0.5molN2反应完,放出的热量是 kJ
(2)此反应能自发进行的条件是
(3)某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应2min达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为,则用N2表示该反应的平均反应速率为 ,能说明该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
容器内的密度保持不变 容器内压强保持不变
υ正υ逆(NH3) d.混合气体中不变
(4)对于合成氨反应而言,下列有关图象一定正确的是(选填序号) 。
a. b. c.
(5)相同温度下,有恒容密闭容器和恒压密闭容器,两容器中均充入和,此时两容器的体积相等。在一定条件下反应达到平衡状态,中的体积分数为,放出热量中的体积分数为,放出热量。则:a b填“”、“”或“”,下同Q1 Q2
23.在2L的某恒容密闭容器中发生反应: H.已知反应中化学键数据如下表:
化学键 H-H C-O C=O H-O C-H
436 351 745 463 413
回答下列问题:
(1) H (填“>”、“<”或“=”)0。
(2)某温度下,向该容器中充入、,发生上述反应,末,反应达到平衡,此时测得的物质的量分数为。
①内,平均速率 。
②每生成,转移的电子数为 。
③反应前后的总压强之比为 。
④下列说法正确的是 (填标号)。
A.反应进行到一定程度时,的物质的量浓度可能为
B.无论反应进行到何种程度,碳、氢、氧元素的物质的量之比一定为
C.加入合适的催化剂,反应速率发生改变的同时,的值也发生改变
24.在一定体积的密闭容器中,进行化学反应CO2 (g)+H2 (g) CO (g)+H2O (g),其化学平衡常数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)正反应为 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_______(多选扣分)。
A.容器中压强不变 B.混合气体中c (CO)不变
C.v正(H2)=v逆(H2O) D.c (CO2)=c (CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c (CO2)·c (H2)=c (CO)·c (H2O)可判断此时的温度为 ℃。
(5)增大压强,平衡常数 (填“增大”“减小”“不变”)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.图中反应物总能量高于生成物总能量,为放热反应,氢氧化钡晶体和氯化铵固体混合搅拌为吸热反应,与图示不符,A错误;
B.CO的燃烧热是指1molCO完全燃烧生成时的焓变,且反应物的总能量高于生成物的总能量,B错误;
C.已知催化剂能降低反应所需要的活化能,故图丙中,曲线Ⅱ表示反应时加入了催化剂,C正确;
D.图丁中HI分子发生碰撞后并未生成新的物质,即碰撞后并未发生化学变化,图乙发生的不是有效碰撞 ,D错误;
故选C。
2.D
【详解】A.由图可知,反应物总能量大于生成物总能量,则正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,升高温度,提供能量,能增大活化分子百分数,故A正确;
B.加入催化剂后反应的活化能降低,但不能改变反应的起始状态,所以反应的焓变不变,故B正确;
C.该反应为放热反应,反应物断键所需的总能量小于生成物成键所放的总能量,故C正确;
D.恒温恒容条件下通入氦气,此时容器体积不变,则单位体积内O2的活化分子数不变,故D错误;
故选:D。
3.A
【详解】A.根据反应历程图可知,产物相对能量低于反应物相对能量,故A错误;
B.根据反应历程图可知,中间产物Z变为过渡态IV,需要活化能最大,为186.19 kJ·mol 1,故B正确;
C.P2能量更低,更稳定,故C正确;
D.相同条件下反应需要活化能越小,则越需要效率更快,故D正确;
答案选A。
4.D
【详解】A.体积增大为原来的2倍,二氧化氮的浓度减小,则气体颜色变浅,同时减小气体压强,根据勒夏特列原理分析平衡向气体体积增大的方向进行,平衡逆向移动,二氧化氮浓度增大,但浓度比初始时小,故颜色不及初始时深,故A错误;
B.加入少量KCl固体,溶液中Fe3+、SCN-浓度不变,K+和Cl-不参加反应,平衡不移动,故B错误;
C.向盛有2mL5%溶液的甲、乙试管中分别滴加5滴等浓度的和溶液,不能排除Cl-和对于实验的影响,变量不唯一,无法判断造成实验现象的原因,故C错误;
D.分别向体积为20mL浓度为1mol/L和5mol/L的溶液中加入2g锌粉,比较收集相同体积的所需的时间,浓度越大,反应速率越快,故D正确;
故选D。
5.C
【详解】A.该反应为熵增的放热反应,ΔH-TΔS<0,故该反应一定能自发进行,A正确;
B.该反应为放热反应,故正反应的活化能小于逆反应的活化能,B正确;
C.达到平衡时,增大容器的体积,减小压强,正逆反应速率都减小,C错误;
D.断裂1mol N-H键说明有氨气反应的同时,断裂1mol O-H键,即有水反应,说明正逆反应速率相等,即该反应达到平衡状态,D正确;
故选C。
6.A
【详解】由题意可知,和反应中消耗和的浓度分别为、×2min=,生成Z的浓度为,则反应物、和生成物Z的浓度变化量之比为::=3∶1∶2,由化学计量系数之比等于各物质的浓度变化量之比可得反应方程式为2Z,由反应前后原子个数守恒可知Z的分子式为,反应的化学方程式为,故选A。
7.B
【详解】A.250~300℃时,温度升高但催化剂的催化效率降低,导致乙酸的生成速率降低,A正确;
B.250℃时催化剂活性好,400℃时温度高,故乙酸的生成速率较大,B错误;
C.制备乙酸应选其生成速率较高的温度,故选择250℃。400℃时温度较高,消耗能量较多,故不选择,C正确;
D.增大CO2的浓度可使平衡正向移动,提高CH4的转化率;该反应中气体体积减小,故增大压强可使平衡正向移动,提高CH4的转化率,D正确。
故选B。
8.C
【详解】A.c点时氢气和氨气物质的量相等,该点以后,氢气的量减少,氨气的量增加,说明反应正向进行,因此c点并没有达到平衡,A错误;
B.和两个时刻反应均处于同一条件下的平衡状态,体系中各物质的物质的量不再变化,故d、e两点氨气的物质的量相等,B错误;
C.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,由于温度:773 K>673 K,所以773 K下反应至时刻,要比673 K下反应至时刻d点时氢气的物质的量数值要大,C正确;
D.反应从正反应方向开始,在反应达到平衡前,反应物浓度逐渐减小,因此正反应速率会不断减小。由于反应物浓度a点大于b点,因此a点的正反应速率比b点的大,D错误;
故合理选项是C。
9.A
【详解】A.二氧化锰是双氧水分解的催化剂,催化剂不影响平衡,不能用化学平衡移动原理解释,A符合题意;
B.新制氯水中存在平衡Cl2+H2OCl-+H++HClO,碳酸钙可以消耗氢离子,使平衡正向移动,HClO增多,漂白性增强,可以用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.浓氨水中存在平衡NH+OH-NH3·H2ONH3↑+H2O,NaOH固体溶于水后会电离出大量OH-,是平衡右移,从而生成氨气,同时NaOH固体溶于水放热,也可以使平衡右移,可以用平衡移动原理解释,C不符合题意;
D.氯气溶于水后存在平衡Cl2+H2OCl-+H++HClO,饱和食盐水中有大量氯离子,可以抑制平衡右移,减少氯气的溶解,可以用平衡移动原理解释,D不符合题意;
综上所述答案为A。
10.A
【详解】A.活化能接近于零的反应,所有反应物分子基本都是活化分子,所以只要反应物分子相互接触,反应就可瞬间完成,A正确;
B.增大反应物浓度,可增大单位体积内的活化分子数,从而使单位时间内有效碰撞的次数增多,但活化分子百分数不变,B不正确;
C.温度升高,反应物的能量增大,单位体积内活化分子的百分数增多,压强增大,单位体积内的活化分子数增多,但活化分子百分数不变,C不正确;
D.活化能的大小通常意味着一般分子转化为活化分子的难易,但不影响化学反应前、化学反应后物质的能量,所以对反应前后的能量变化不产生影响,D不正确;
故选A。
11.D
【详解】A.相同温度下,氢气投料越多,平衡向右移动,CO的平衡转化率越大,故曲线X代表1 : 3投料,A项错误;
B.该反应达到平衡状态时,v正(H2)=2v逆(CH3OH),B项错误;
C.生成甲醇是放热反应,其他条件不变,升高温度,CO的平衡转化率降低,平衡曲线均下移,C项错误;
D.曲线Y代表1 : 2投料,即起始按化学计量数投料,则CO、H2的平衡转化率相等,D项正确;
故选D。
12.D
【详解】A.LDH是反应的催化剂,使用催化剂,化学反应速率大大加快,A正确;
B.根据图示可知:在光照条件下发生化学反应,因此该过程中能量变化是太阳能转化为化学能,B正确;
C.根据图示可知:在光照条件下N2与H2O反应产生NH3、O2,利用质量守恒定律可得反应方程式为:2N2+6H2O4NH3+3O2,C正确;
D.根据题意不能确定反应物、生成物能量的高低,就不能判断正反应是放热反应还是吸热反应,因此无法判断温度对化学平衡移动的影响及对氨的平衡产率的影响,D错误;
故合理选项是D。
13.C
【详解】A.①随温度升高,K值增大,平衡正向移动,正反应速率增大程度大于逆反应速率增大程度,②随温度升高,K值减小,平衡逆向移动,正反应速率增大程度小于逆反应速率增大程度,故A错误;
B.一定温度下,①是气体体积不变的反应,压缩容器体积(加压)平衡不移动,不能使的转化率增大,故B错误;
C.提高反应②中与的投料比,平衡正向移动,氢气转化率增大,氮气转化率变小,故C正确;
D.①,②,由盖斯定律,①×2-②×2得:,得不到,故D错误;
故选C。
14.D
【详解】A.实验Ⅰ和实验Ⅱ容器体积相同,因此不可能是压缩体积增大了压强,可能是加催化剂,故A错误;
B.由实验II和实验III可知,温度升高,平衡时D的物质的量减小,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,故B错误;
C.实验III达平衡时n(D)=1mol,列三段式为,实验Ⅲ达平衡后容器内气体的物质的量为2.5mol,实验Ⅰ容器内反应:,实验Ⅰ达平衡后容器内气体的物质的量为2.25mol,若温度相同,实验Ⅲ和实验Ⅰ分别达平衡后容器内的压强之比为2.5mol:2.25mol=10:9,因实验Ⅲ温度较高,其压强越大,则实验Ⅲ和实验Ⅰ分别达平衡后容器内的压强之比大于10:9,实验I达平衡后容器内的压强小于实验III的,故C错误;
D.实验Ⅰ和实验Ⅲ,温度升高,D减少,说明平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向是放热反应,平衡常数减小,因此K 1>K 3 ,实验Ⅰ和实验Ⅱ,温度相同,平衡常数相等,因此K 2=K 1,所以K3<K2=K1,故D正确;
故选:D。
15. 0.03 mol·L-1·min-1 d CD
【分析】(1)压缩体积的瞬间,二氧化氮的物质的量不会发生改变,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以二氧化氮的量会逐渐减少。(2)混合气体中只有二氧化氮带有颜色,所以可以通过颜色进行判断;气体系数不相等,可以通过压强的变化进行判断;速率之比,需要能体现出正反应速率与逆反应速率相等;恒容容器,体积始终不变,同时根据质量守恒定律,方程式中全部为气体,所以气体的质量不会发生改变,不能用密度来判断。
【详解】(1)0~10 min内v(CO)=2v(NO2)=×2=0.03 mol·L-1·min-1。
从11 min起压缩容器容积,压强增大,平衡正向移动,n(NO2)应逐渐减小直至达到新的平衡,所以应是图中d曲线。
(2)
A.混合气体颜色不再变化,说明各物质的浓度不变,可以说明达到平衡,A项正确;
B.反应前后气体分子总数不相等,因此压强保持不变,可以说明达到平衡,B项错误;
C.v逆(NO2)=2v正(N2)才能说明达到平衡,C项错误;
D.反应体系中物质全部为气体,密度始终保持不变,不能说明达到平衡,D项错误;
答案选A。
16. 减小 B Cu2O+CO2Cu+CO2
【详解】(1)根据平衡常数定义,可知该反应的平衡常数K=,由题给信息可知,500℃时n(CH3OH)大于300℃时n(CH3OH),即降低温度,甲醇的物质的量增大,化学反应向右移动,说明该反应的正反应为放热反应,故升高温度,K值减小;答案为:;减小;
(2)由图可知,在500℃,t(B)时间内反应达平衡状态,此时n(CH3OH)=n(B)。则用CH3OH表示该反应的平均反应速率v(CH3OH)=。根据同一反应中,用不同物质表示反应速率时,其数值之比等于各物质的化学计量数之比,可知v(H2)=2v(CH3OH)=,答案为:;
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系增大压强:
A.增大压强,反应向气体体积减小的方向移动,即向该反应的正反应方向移动,氢气的浓度减小,A项错误;
B.增大压强,反应向气体体积减小的方向移动,即向该反应的正反应方向移动,B项正确;
C.增大压强,平衡向正反应方向移动,一氧化碳的浓度减小,C项错误;
D.增大压强,平衡向正反应方向移动,D项错误;
答案选B;
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,一氧化碳与氧化亚铜反应生成铜和二氧化碳,根据平衡移动原理可知,少量二氧化碳的存在可以抑制该化学平衡向正向移动,用化学方程式表示为:Cu2O+CO2Cu+CO2,答案为:Cu2O+CO2Cu+CO2。
17. 大于 0.001 大于 正反应方向为吸热反应,改变温度平衡向正反应方向移动。 逆反应
【详解】(1)N2O4无色, NO2呈红棕色,温度升高混合气体颜色变深,说明平衡正向移动,即正反应吸热,因此△H大于0;0~60s 反应速率v(N2O4)=(0.1-0.04)/60=0.001 mol L﹣1 s﹣1;正确答案:大于;0.001。
(2)改变反应温度使得c(N2O4)减小,故平衡正向移动,根据上述分析正反应吸热,因此温度升高,T大于100℃;正确答案:大于;正反应方向为吸热反应,改变温度平衡向正反应方向移动。
(3)正反应气体体积增大,因此体积减小压强增大,反应逆向移动;正确答案:逆反应。
18.(1)2 mol·L-1
(2)0.1 mol·L-1·min-1
(3)2
(4)④
【详解】(1)5min时测得C的物质的量为3mol,根据反应方程式,求出消耗B的物质的量为2mol,即5min时B的物质的量浓度为=2mol·L-1,故答案为2mol·L-1;
(2)根据反应方程式,求出消耗A的物质的量为1mol,根据化学反应速率数学表达式,v(A)== 0.1 mol·L-1·min-1,故答案为0.1 mol·L-1·min-1;
(3)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(A)∶v(D)=0.1∶0.2=1∶2,求出n=2,故答案为2;
(4)首先单位划为同一,②v(B)=0.5×60=30mol·L-1·min-1,④v(D)=0.8×60=48mol·L-1·min-1,然后①;②;③;④,反应速率最快的是④;故答案为④。
19.(1)B
(2) v正增大,且大于v逆 正反应
(3)放热
(4)c
(5)不变
【详解】(1)平衡时Δc(NH3)=0.6mol/L,根据反应方程式可知Δc(H2)=0.9mol/L,则v(H2)==0.45mol·L-1·min-1,故选B;
(2)缩小容器体积后各物质的浓度增大,所以v正增大,该反应为气体系数之和减小的反应,所以平衡正向移动,v正>v逆;
(3)根据勒夏特列原理可知,降低温度平衡向正反应方向移动,说明正反应为放热反应;
(4)t1时刻改变条件后,正逆反应速率都增大,且依然相等,说明平衡不发生移动,该反应前后气体系数之和不相等,则改变的条件只能为加入催化剂,故选c;
(5)改变条件后平衡不移动,所以NH3的百分含量不变。
20.(1)硫酸
(2)银
(3) Fe2+-e-=Fe3+ Ag++e-=Ag Ag+
(4)原电池反应使c(Fe3+)增大,同时NO离子进入石墨电极酸性溶液中,氧化Fe2+离子,使c(Fe3+)又增大,致使平衡Fe3++Ag Fe2++Ag+正向移动
【分析】电流由银电极流向石墨电极,则Ag为正极,石墨为负极,盐桥中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。
【详解】(1)由Fe2(SO4)3固体配制500mL0.1mol L-1Fe2(SO4)3溶液,需要的仪器有胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、托盘天平、500mL容量瓶;硫酸铁溶解时要防止水解,故在烧杯中溶解时,先加入一定体积的硫酸稀溶液,搅拌后再加入一定体积的水。故答案为:硫酸;
(2)电流表显示电流由银电极流向石墨电极,石墨作负极,银作正极。可知, 盐桥中的阳离子进入银电极溶液中。故答案为:银;
(3)根据(2)实验结果,石墨作负极,电极反应式为Fe2+-e-=Fe3+;Ag作正极,电极反应式为Ag++e-=Ag。电池总反应为:Fe2++Ag+=Fe3++Ag,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,可知Fe3+氧化性小于Ag+的。故答案为:Fe2+-e-=Fe3+;Ag++e-=Ag;Ag+;
(4)Fe3++Ag Fe2++Ag+属于可逆反应,溶液中Fe3+浓度增大,会使平衡正向移动,电流表指针发生反转。原电池反应使c(Fe3+)增大,同时NO离子进入石墨电极酸性溶液中,氧化Fe2+离子,使c(Fe3+)又增大,致使平衡Fe3++Ag Fe2++Ag+正向移动,电流表指针发生反转,故答案为:原电池反应使c(Fe3+)增大,同时NO离子进入石墨电极酸性溶液中,氧化Fe2+离子,使c(Fe3+)又增大,致使平衡Fe3++Ag Fe2++Ag+正向移动。
21. 3X+YZ 0.01mol/(L·min) ①③⑤ 1 50% 变大
【详解】(1)由图知,X、Y的物质的量分别减少0.3mol、0.1mol,说明X、Y是反应物;Z的物质的量增加0.2mol,Z是生成物;根据化学方程式中各物质的物质的量的改变量之比等于化学计量数之比,所以该反应的化学方程式为3X+Y2Z。答案为:3X+YZ;
(2)反应开始至2min,气体Z的浓度增大=0.02mol/L,==0.01 mol/(L·min)。答案为:0.01mol/(L·min);
Ⅱ.(1)对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g):
①正反应是气体体积缩小的方向,若混合气体的压强不变,则气体的总量不变,反应达到平衡状态;
②反应在恒容容器中进行,且反应物都为气体,混合气体的密度始终不变,密度不变不一定达到平衡状态;
③因为反应前后气体的分子数不等,所以当混合气体的总物质的量不再发生变化时,反应达平衡状态;
④反应物都为无色气体,混合气体的颜色始终不变,颜色不变不一定达到平衡状态;
⑤根据=,反应气体总质量始终不变,若混合气体的平均相对分子质量不变,则总物质的量不变,则可以证明达平衡状态;
⑥反应进行都是按各反应物或生成物的反应速率之比等于化学计量数之比,与是否达到平衡状态无关。
综合以上分析,①③⑤符合题意。
答案为:①③⑤;
Ⅲ.①达到平衡时,容器内的压强变小,所以x+2<3+1,且x为整数,所以x=1;答案为:1;
②平衡时,生成的D的物质的量为0.2mol/(L﹒min)×5min×2L=2mol。根据化学方程式生成2molD,需要消耗1molB,B的转化率为×100%=50%;答案为:50%;
③升高温度,无论正反应速率还是逆反应速率都增大,故V逆变大。答案为:变大。
【点睛】若利用两种物质判断平衡状态,则应为二者的变化量之比等于化学计量数之比,并且反应进行的方向相反;若使用一种物质判断平衡状态,则它的正、逆反应速率相等,或浓度、物质的量、百分含量等保持不变;若用整个反应体系的某个量判断平衡状态,则此量应为变量,变量不变,则为平衡状态。
22.(1)46.2
(2)低温
(3) mol·L-1·min-1 或0.17 mol·L-1·min-1 bd
(4)ac
(5)
【详解】(1)根据 知,1mol氮气完全反应完,放出92.4kJ的热量,当有0.5molN2反应完,放出的热量是46.2kJ;故答案为:46.2。
(2)该反应是体积减小的放热反应即ΔH<0,ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,此反应能自发进行的条件是低温;故答案为:低温。
(3)某温度下,若把与置于体积为的密闭容器内,反应2min达到平衡状态时,测得混合气体中氨的体积分数为,建立三段式,,解得,则用N2表示该反应的平均反应速率为;混合气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,因此容器内的密度保持不变,不能作为判断平衡标志,故a不符合题意;该反应是体积减小的反应,压强在不断减小,当容器内压强保持不变,则达到平衡,故b符合题意;υ正υ逆(NH3),一个正向速率,一个逆反应速率,两个不同方向,不满足速率比等于计量数之比,故c不符合题意;d.正向反应,氨气浓度不断减小,当混合气体中不变,可以作为判断平衡不标志,故d符合题意;故答案为: mol·L-1·min-1 或0.17 mol·L-1·min-1;bd。
(4)a.根据“先拐先平衡数值大”即T2>T1,该反应是放热反应,从T2到T1,温度降低,平衡正向移动,氨气体积分数增大,故a正确;b.加入时氮气和氢气浓度为1:3,氮气、氢气浓度降低且降低的浓度之比也是1:3,氨气浓度增大,但达到平衡时,氮气和氢气浓度之比也等于1:3,因此b错误;c.加入催化剂,反应速率加快,平衡不移动,达到平衡所需时间减少,故c正确;综上所述,答案为:ac。
(5)相同温度下,有恒容密闭容器和恒压密闭容器,两容器中均充入和,此时两容器的体积相等。该反应是体积减小的反应,在一定条件下反应达到平衡状态,中的体积分数为a,放出热量B容器相对A容器来说,体积减小,对A来说,B相当于加压,平衡正向移动,氨气体积分数增大,放出的热量增多;则:ab;Q1Q2;故答案为:;。
23.(1)<
(2) 0.06 0.9 3:2 B
【分析】(1)

(2)
利用三段式法可知:
根据题意可知:,可求得。
①。
②每生成,转移的电子数为。
③设反应前后的总压强分别为和,根据可知:。
④A.可逆反应不能进行到底,故的物质的量浓度不可能为,故A错;B.根据化学反应原子守恒,故无论反应进行到何种程度,碳、氢、氧元素的物质的量之比一定为,故B对;C.加入合适的催化剂,反应速率发生改变的同时,的值不会改变,故C错。故选B。
24.(1)
(2)吸热
(3)BC
(4)830℃
(5)不变
【详解】(1)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)反应的平衡常数K=;
(2)化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热;
(3)A.反应是一个反应前后体积不变的反应,压强的改变不会要引起平衡移动,故A错误;
B.混合气体中c(CO)不变,说明反应达到平衡状态,故B正确;
C.化学平衡状态的标志是v正=v逆,所以v正(H2)=v逆(H2O)表明反应达到平衡状态,故C正确;
D.c(CO2)=c(CO)时,不能表明正逆反应速率相等,不一定达到了平衡状态,故D错误;
故答案为BC;
(4)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2) ·c(H2)=c(CO) ·c(H2O),说明平衡常数K=1.0,故温度为830℃。
(5)平衡常数只与温度有关,增大压强,平衡常数不变。
答案第1页,共2页
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