专题2《化学反应速率与化学平衡》单元检测题
一、单选题
1.将转化为燃料甲醇是实现碳中和的途径之一,在恒温恒容密闭容器中进行反应: ,下列有关说法正确的是
A.正反应为熵增过程, B.该反应在低温下可自发进行
C.该反应在任意温度下均可自发进行 D.干冰升华是一个熵减的过程
2.某反应的生成物浓度在5分钟内由0mol/L变成6mol/L,则以该生成物浓度的变化表示该反应在这段时间内的平均反应速率是
A.0.6mol/(L min) B.1.2mol/(L min)
C.1.6mol/(L min) D.6mol/(L min)
3.在一个密闭容器中,盛有N2和H2,已知N2的起始浓度是1.8 mol·L-1,在一定条件下它们反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol·L-1,则在这10 min内N2的平均反应速率是
A.0.1 mol·L-1·min-1 B.0.2 mol·L-1·min-1
C.0.3 mol·L-1·min-1 D.0.6 mol·L-1·min-1
4.高炉炼铁中的一个反应为 ,在1100℃下,若CO起始浓度为1.2mol/L,10min后达到平衡时的体积分数为,下列说法错误的是
A.1100℃下,此反应的平衡常数
B.达到平衡过程中,反应的平均速率为
C.达到平衡后,若增大,则达到新平衡时,增大
D.测得某时刻,则此时
5.工业上以CH4为原料制备H2的原理为CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。在一定条件下a、b两个恒温恒容的密闭容器中均通入1.1 mol CH4(g)和1.1 mol H2O(g),测得两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线分别为a和b。已知容器a的体积为10 L,温度为Ta,下列说法不正确的是
A.容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为0.025 mol·L-1·min-1
B.a、b两容器的温度可能相同
C.在达到平衡前,容器a的压强逐渐增大
D.该反应在Ta温度下的平衡常数为27
6.在一定温度下,容积一定的密闭容器中发生反应A(s)+2B(g)=C(g)+D(g),当下列物理量不再发生变化时,表明反应已达平衡的是
A.混合气体的总物质的量 B.B的物质的量浓度
C.混合气体的压强 D.混合物的总质量
7.向某容积为2L的恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(g),发生反应2X(g)+Y(g)3Z(g)。反应过程中,持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是
A.M点时,Y的转化率最大
B.升高温度,平衡常数减小
C.平衡后充入X,达到新平衡时X的体积分数减小
D.W、M两点Y的正反应速率相同
8.向两份0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液中分别加入少量NH4NO3和FeCl2固体(忽略溶液体积变化),则SO浓度的变化依次为
A.减小、减小 B.增大、减小 C.减小、增大 D.增大、增大
9.对于反应,下列说法正确的是
A.该反应的
B.反应平衡常数可表示为
C.使用高效催化剂能降低反应的活化能和焓变
D.将部分分离出来,转化率和v(正)均增大
10.如图所示,把NO2和N2O4的混合气体盛在两个连通的烧瓶里,调节左、右两边注射器内活塞,使其高度相等,关闭弹簧夹;同时把一个烧瓶放在热水里,另一个放在冰水里。下列对实验现象的描述错误的是( )。
A.左边注射器内的活塞高度比右边注射器内的活塞高度要高
B.左边注射器内的活塞与右边注射器内的活塞移动的方向和高度都相同
C.左边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色深
D.两烧瓶内的化学平衡都发生了移动
11.某反应在体积为10L的恒容密闭的绝热容器中进行,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)。下列说法不正确的是
A.0~2min,B的平均反应速率为0.05
B.该反应的化学方程式为
C.充入He,体系压强增大,反应速率加快
D.平衡时,A的转化率为40%
12.下列颜色变化,不能用勒夏特列原理解释的是
A.红棕色的NO2加压,颜色先变深后变浅
B.Fe(SCN)3溶液中,加入KSCN固体后颜色变深
C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应
D.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-的增多
13.下列说法中不正确的是
A.在同一条件下,正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应,叫做可逆反应
B.增大反应物浓度,活化分子百分数增加,有效碰撞的几率增加,故反应速率增大
C.升高温度,活化分子百分数增加,使得单位时间内有效碰撞的次数增加,故反应速率增大
D.有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变时,增大压强(减小容器体积)可使化学平衡向气体体积缩小的方向移动
14.工业合成乙醇的反应:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g) ΔH<0,在催化剂、260-290℃。和约7MPa的条件下进行。下列说法不正确的是
A.循环使用乙烯是为了提高乙烯的利用率
B.原理分析表明合成时压强越大越好,但实际生产中还要考虑安全、成本等因素
C.其他条件不变时,投料比n(H2O)∶n(C2H4)越小,乙烯的平衡转化率越大
D.寻找高活性的催化剂是研究该反应的重要方向
二、填空题
15.四个基本关系
(1)各物质的物质的量浓度变化之比= = 。
(2)反应物的转化率= = 。
(3)生成物的产率= 。
(4)平衡时各组分的体积分数= = 。
16.能源是现代社会发展的支柱之一,请按要求完成以下填空:
(1)下列反应中,属于放热反应的是 (填序号)。
a.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl混合搅拌 b.高温煅烧石灰石 c.铝与盐酸反应
(2)已知稀溶液中,1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式 。
(3)实验测得,1g甲醇(CH3OH,常温下为液态)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量,试写出甲醇摩尔燃烧焓的热化学方程式: 。
(4)火箭推进器常以气态联氨(N2H4)为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供。反应过程中生成的气体可参与大气循环。测得当反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量。试写出反应过程中的热化学方程式: 。
(5)将转化为是工业冶炼金属钛的主要反应之一。已知:
则反应的是
(6)工业上用二氧化碳催化加氢可合成乙醇,过程能量变化如图所示,其反应原理为2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) △H。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。
17.对比研究活性炭、负载钙、镧氧化物的反应活性。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入相同浓度的NO,不同温度下测得反应2小时时NO去除率如图所示。据图分析,温度在500℃以内,三种情况下反应的活化能最小的是 (填“C”、“CaO/C”或“La2O3/C”)。A点 (“是”或“不是”)平衡点,原因是: 。
18.化学反应速率的计算
(1)公式法:
v==
v(反应物)=
v(生成物)=
(2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。
对于一个化学反应:mA+nB= ,v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=,且有:===。
(3)“三段式”法
①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
写出有关反应的化学方程式;找出各物质的 、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;
先根据已知条件列方程计算:
某时刻(ts)浓度/mol·L-1:
再利用化学反应速率的定义式求算:
v(A)=mol·L-1·s-1;v(B)=mol·L-1·s-1;v(C)=mol·L-1·s-1。
②计算中注意以下量的关系。
对反应物: =c(某时刻);对生成物: =c(某时刻);
转化率=×100%。
19.由氮气和氢气合成氨气的反应在一定条件下已达到平衡状态:
(1)若用氢气表示正反应速率(V正(H2)),氨气表示逆反应速率(V逆(NH3)),则V正(H2):V逆(NH3) = 。
(2)若降低温度,V正 (填“增大”、“不变”、“减小”),平衡向 移动(填“正反应方向”或“逆反应方向”),若每生成1摩尔氨气放出的热量是46.2千焦,则上述反应的热化学方程式为 。
(3)若增加氢气的浓度,氮气的转化率 (填“增大”、“减小”、“不变”);若将氨分离出来,化学平衡常数 (填“增大”、“减小”、“不变”)。
(4)如图是用H2表示的逆反应速率(V逆(H2))随反应时间的变化关系图象。已知t1达平衡,请在图中画出在t2时刻增大压强、在t3时刻再次达平衡的变化曲线 。
20.研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应:
①
②
(1)反应①的平衡常数表达式为 。
(2)的平衡常数 (用表示)。
21.SiHCl3在催化剂作用下发生反应:
2SiHCl3 (g) = SiH2Cl2 (g) + SiCl4 (g) ΔH1= + 48 kJ·mol-1
3SiH2Cl2 (g) =SiH4 (g) + 2SiHCl3 (g) ΔH2= - 30 kJ·mol-1
(1)反应4SiHCl3(g) = SiH4(g) +3 SiCl4(g) 的 ΔH为 kJ·mol-1。
(2)请写出4SiHCl3(g) = SiH4(g) + 3SiCl4(g) 平衡常数的表达式K= ,温度升高,K (均“变大”“变小”“不变”)
(3)在一定温度下:要提高SiHCl3转化率,可采取的措施是___________。
A.使用过量的SiHCl3 B.及时分离出产物 C.增大压强 D.使用催化剂
22.研究二氧化碳合成甲醇对实现“碳中和”具有重要意义,二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:,该反应一般认为通过如下步骤来实现,反应进程与体系能量变化关系如图所示:
①
②
回答下列问题:
(1) 0(填“>”或“<”,)。
(2)对于合成甲醇总反应,要加快其反应速率并使其在一定条件下建立的平衡正向移动,可采取的措施有 (填字母,后同)。
A.增大反应容器的容积
B.缩小反应容器的容积
C.从平衡体系中及时分离出
D.升高温度
E.使用合适的催化剂
(3)一定温度下,将和以物质的量之比为1:1充入盛有催化剂的密闭容器中,发生合成甲醇总反应;某时刻t1,当下列量不再变化时,一定能说明该反应处于平衡状态的是___________(填字母)
A.平衡常数K不再变化 B.的体积分数不再变化
C.的体积分数不再变化 D.反应的焓变不再变化
(4)500℃时,已知,。往2L恒容密闭容器中充入和,测得某时刻t2,合成甲醇总反应中的转化率为66.67%(约转化了),则t2时合成甲醇总反应的 (填“>、<”或“=”),并通过计算说明理由 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】化学反应总是向着自由能减小的方向进行,直到体系达到平衡;其中;
【详解】A.熵用来度量混乱程度,其中熵值大小为:气态>液态>固态,而反应为气体减少的反应,故为熵减的过程,,A错误;
B.当时,反应可自发进行;反应的,,当温度较低时,,反应可自发进行,B正确;
C.反应的,,当温度较低时,,反应可自发进行,C错误;
D.干冰升华是从固态转变为气态,体系混乱度增加,故为熵增的过程,D错误;
故合理选项为B。
2.B
【详解】某反应中生成物的浓度由0mol/L变成6mol/L,增大了6mol/L,反应时间为5min,则在该段时间内,用生成物表示的平均反应速率为=1.2mol/(L min),故选B。
3.A
【详解】N2的起始浓度是1.8 mol·L-1,在一定条件下发生反应生成NH3,10 min后测得N2的浓度是0.8 mol·L-1,N2改变的浓度△c(N2)=1.8 mol/L-0.8 mol/L=1.0 mol/L,则根据反应速率定义式可得在10 min内N2的平均反应速率v(N2)=,故合理选项是A。
4.C
【分析】列三段式:
,
平衡时的体积分数,解得,c(CO)=1mol/L,c(CO2)=0.2mol/L,据此分析解答。
【详解】A.根据以上分析,1100℃下此反应的平衡常数,A正确;
B.根据以上分析,反应的平均速率为,B正确;
C.该反应属于反应前后气体分子数不变的反应,加压平衡不移动。该反应生成物中只有是气体,达到平衡后,若增大,等效于加压,平衡不移动,则达到新平衡时,不变,C错误;
D.达到平衡时,c(CO)=1mol/L,测得某时刻,说明反应还未达到平衡,平衡逆向进行,则此时,D正确;
故选C。
5.B
【分析】观察两容器中CO的物质的量随时间的变化曲线a和b可知,当CO的物质的量保持不变时便达到平衡状态,a容器用了4 min,b容器用了6.5 min,两个容器中反应快慢不同,因此温度肯定不同。用三段式分析a容器中各物质的相关量:
【详解】A.容器a中CH4从反应开始到恰好平衡时的平均反应速率为==0.025 mol·L-1·min-1,故A正确;
B.根据以上分析a、b两容器的温度不可能相同,故B错误;
C.因为该反应条件为恒温恒容,反应后气体的物质的量增大,所以在达到平衡前,容器a的压强逐渐增大,故C正确;
D.该反应在Ta温度下的平衡常数为 mol2·L-2=27 mol2·L-2,故D正确;
故选B。
6.B
【详解】A.反应两边气体的化学计量数都是2,总的气体物质的量不会变化,不能说明反应达到平衡状态,A错误;
B.B的物质的量浓度是化学反应处于平衡状态的特征,B正确;
C.反应两边气体的化学计量数都是2,总的气体物质的量不会变化,混合气体的压强也不会发生变化,压强不变不能说明反应达到平衡状态,C错误;
D.混合物的总质量始终遵循化学反应的质量守恒定律一直不变,D错误;
故选B。
7.B
【分析】反应过程中持续升高温度,反应开始时正反应速率大于逆反应速率,所以X不断消耗,X的体积分数不断降低,到Q点,X的体积分数最低,此时达到了平衡状态。然后继续升温,此时X的体积分数升高,说明平衡逆向移动,所以正反应是放热反应。
【详解】A.从W到Q的过程中,由于正反应速率大于逆反应速率,所以Y的转化率不断升高,从Q点以后,由于平衡逆向移动,所以Y的转化率会降低,所以在Q点,Y的转化率最大,故A错误;
B.由于该反应的正反应是放热的,所以温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,故B正确;
C.充入X虽然平衡正向移动,但平衡的移动并不会消除“X的物质的量增大”的结果,所以X的体积分数增大,故C错误;
D.M点和W点的X的体积分数相等,而M点的温度高于W点的温度,所以M点的Y的正反应速率大于W点的Y的正反应速率,故D错误。
故选B。
8.A
【分析】Na2SO3溶液中存在水解平衡SO+H2O HSO+OH-,依据平衡移动原理解答。
【详解】由水解平衡SO+H2O HSO+OH-可知,当加入NH4NO3和FeCl2固体时,铵根离子和亚铁离子水解均显酸性,促进SO水解平衡正移,SO浓度减小,故选:A。
9.A
【详解】A.该反应为放热反应,ΔH<0,反应为气体体积减小的反应,ΔS<0,A正确;
B.反应的平衡常数可表示为K=,B错误;
C.催化剂可以降低反应的活化能,但是不能降低焓变,C错误;
D.将部分SO3分离出来,生成物浓度减小,化学平衡正向移动,SO2转化率增大,但是反应物浓度减小,正反应速率下降,D错误;
故答案选A。
10.B
【详解】A.已知2NO2(g) N2O4(g)△H<0,左边温度升高,平衡逆向移动,容器内压强增大,而右边降温,平衡正向移动,容器内压强降低,则左边注射器内的活塞高度比右边注射器内的活塞高度要高,故A正确;
B.由A中分析可知,左边压强增大,而右边压强减小,则左边注射器内的活塞与右边注射器内的活塞移动的方向和高度都不相同,故B错误;
C.已知2NO2(g) N2O4(g)△H<0,左边温度升高,平衡逆向移动,NO2浓度增大,颜色变深,而右边降温,平衡正向移动,NO2浓度减小,颜色变浅,则左边烧瓶内的颜色比右边烧瓶内的颜色深,故C正确;
D.温度改变,平衡肯定发生移动,即两烧瓶内的化学平衡都发生了移动,故D正确;
故答案为B。
11.C
【分析】由图示可知,0~2min,A的物质的量由5mol变为3mol,减少2mol,B的物质的量由2mol变为1mol,减少1mol,C的物质的量由2mol变为4mol,增多2mol,因此A、B为反应物,C为生成物,而物质的量变化量之比等于化学计量数之比,且2min后,A、B、C的物质的量不变并且不为0,因此该反应为可逆反应,反应的化学方程式为。
【详解】A.0~2min,B的物质的量变化量为1mol,浓度变化量为=0.1mol/L,平均反应速率为=0.05,A正确;
B.由分析可知,该反应的化学方程式为,B正确;
C.充入He,体系压强增大,但参与反应的各物质浓度不变,反应速率不变,C错误;
D.平衡时,A的物质的量变化量为2mol,转化率为100%=40%,D正确;
答案选C。
12.C
【详解】A.红棕色的NO2加压,容器的体积变小,气体浓度增大,颜色加深;但加压后平衡正向移动,颜色变浅,所以颜色先变深后变浅,能用勒夏特列原理解释,故不选A;
B.Fe(SCN)3溶液中,加入KSCN固体后颜色变深,是因为SCN-浓度增大,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释,故不选B;
C.合成氨反应放热,升高温度,平衡逆向移动,氨气的产率降低,不能用勒夏特列原理解释500℃左右比室温更有利于合成氨的反应,故选C;
D.往硫化氢水溶液中加碱,OH-浓度增大,硫化氢电离平衡正向移动,S2-的增多,能用勒夏特列原理解释,故不选D;
选C。
13.B
【详解】A.可逆反应是指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应,条件不变,反应不完全,A正确;
B.增大反应物浓度,活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增加,使得单位时间内有效碰撞的几率增加,故反应速率增大,B错误;
C.升高温度,提供分子需要的能量,活化分子百分数增加,使得单位时间内有效碰撞的次数增加,故反应速率增大,C正确;
D.有气体参加的可逆反应,当达到平衡时,在其他条件不变时,增大压强(减小容器体积)可使化学平衡向气体体积缩小的方向移动,减小压强可使化学平衡向气体体积增大的方向移动,D正确;
故选B。
14.C
【详解】A.循环使用乙烯可使乙烯尽可能转化为乙醇,提高乙烯的利用率,故A正确;
B.该反应是气体体积减小的反应,增大压强有利于平衡正向移动,压强过大对设备的要求高且易发生事故,因此实际生产中还要考虑安全、成本等因素,故B正确;
C.投料比n(H2O)∶n(C2H4)越小,体系中的n(C2H4)越大,乙烯的平衡转化率越小,故C错误;
D.催化剂可提高反应速率,因此寻找高活性的催化剂是研究该反应的重要方向,故D正确;
答案选C。
15. 物质的量变化之比 化学计量数之比 ×100% ×100% ×100% 该组分的物质的量分数 ×100%
【解析】略
16.(1)c
(2)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ mol-1
(3)
(4)
(5)
(6) < 低温
【详解】(1)a.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl混合搅拌为吸热反应,a错误;
b.高温煅烧石灰石为吸热反应,b错误;
c.铝与盐酸反应为酸和活泼金属的反应属于放热反应;c正确;
故选c;
(2)中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;1mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6kJ热量,则生成1mol水放热57.3kJ,H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) H=-57.3kJ mol-1;
(3)燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;1g甲醇(CH3OH,常温下为液态,为)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量,则1mol甲醇完全燃烧放热, ;
(4)反应过程中有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量,则生成4mol水蒸气放热644kJ, ;
(5)已知:
①
②
由盖斯定律可知,反应①+2②得:;
(6)由图可知,反应物的能量高于生成物的能量,反应放出热量,焓变小于零;该反应为放热的熵减反应,根据可知,反应在低温下能自发进行。
17. CaO/C 不是 该应为放热反应,若A点为平衡点,500℃后,升高温度平衡逆向移动,NO去除率减小
【详解】反应的活化能越小,化学反应速率越快,由图可知,温度在低于500℃时,加入CaO/C的反应器中一氧化氮去除率最高,说明对应的反应速率最快,则反应的活化能最小的是CaO/C;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,一氧化氮的去除率减小,由图可知,500℃后升高温度,一氧化氮的去除率依然增大,则A点不为平衡点,故答案为:CaO/C;不是;该应为放热反应,若A点为平衡点,500℃后,升高温度平衡逆向移动,NO去除率减小。
18. pC+qD 起始量、转化量 a-x、b-、c+ c(起始)-c(转化) c(起始)+c(转化)
【详解】(2) 对于一个化学反应:mA+nB= pC+qD,则v(A)=,v(B)=,v(C)=,v(D)=,且有:===。
(3) ①求解化学反应速率计算题的一般步骤:
写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比;
先根据已知条件列方程计算:
再利用化学反应速率的定义式求算:
v(A)=mol·L-1·s-1;v(B)=mol·L-1·s-1;v(C)=mol·L-1·s-1。;
②计算中注意以下量的关系。
对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻);对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻);转化率=×100%。
19. V正(H2):V逆(NH3)=3:2 减小 正反应方向 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) +92.4kJ 增大 不变
【分析】(1) 由氮气和氢气合成氨气的反应在一定条件下已达到平衡状态,则 v正(H2)= v逆(H2),再按照逆反应中v逆(H2)、v逆(NH3)的关系,求算即可;
(2)从降低温度对速率的影响判断V正的变化,从降低温度对平衡的影响判断平衡移动方向,结合已知条件——若每生成1摩尔氨气放出的热量是46.2千焦、求算出对应热化学方程式中的热量,从而可写上述反应的热化学方程式;
(3)从增加氢气的浓度对平衡的影响判断氮气的转化率变化,若将氨分离出来,从氨气浓度的变化判断其对化学平衡常数是否有影响;
(4)在用H2表示的逆反应速率(V逆(H2))随反应时间的变化关系图象中画曲线,要体现出t2时刻增大压强时速率及平衡的变化、通过平衡移动方向体现这一过程中逆反应速率的变化;
【详解】(1) 由氮气和氢气合成氨气的反应在一定条件下已达到平衡状态,则v正(H2)= v逆(H2),v正(NH3)= v逆(NH3),从反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 知,;
答案为:;
(2)降低温度,不论是正反应还是逆反应,速率都变小,但降低温度可使平衡朝着放热方向移动,合成氨的正反应是放热反应,因此降温平衡向正反应方向移动,已知每生成1摩尔氨气放出的热量是46.2千焦、那么生成两摩尔氨气放出的热量是92.4千焦,因此热化学方程式可表示为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) +92.4kJ;
答案为:减小;正反应方向;N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) +92.4kJ;
(3)增加氢气的浓度,向正反应方向移动,则氮气的转化率增大,若将氨分离出来,平衡虽然向正反应方向移动,但温度调节不变,化学平衡常数不受影响;
答案为:增大;不变;
(4) t2时刻增大压强时,正逆反应速率均增加,而平衡向正反应方向移动,因此在t2到 t3这一时段内,v逆(H2)逐渐增大,v正(H2)逐渐减小,在t3时v逆(H2)和v正(H2)又重新相等,再次达平衡,图象如下;
答案为:。
20.(1)
(2)
【详解】(1)由方程式可知,;
(2)由盖斯定律可知,反应2×①-②得反应,故其平衡常数。
21.(1)+144
(2) 变大
(3)B
【解析】(1)
SiHCl3在催化剂作用下发生反应:①2SiHCl3 (g)= SiH2Cl2 (g)+SiCl4 (g) ΔH1=+48 kJ·mol-1,②3SiH2Cl2 (g)=SiH4 (g)+2SiHCl3 (g) ΔH2=-30 kJ·mol-1,根据盖斯定律3×①+②,可得反应4SiHCl3(g) = SiH4(g)+3SiCl4(g)△H则△H=3△H1+△H2=3×48 kJ·mol-1 +(-30 kJ·mol-1)= +144 kJ·mol-1;
(2)
平衡常数为平衡时生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积,4SiHCl3(g)=SiH4(g)+3SiCl4(g),平衡常数表达式为:;该反应为吸热反应,升温平衡正向移动,K变大;
(3)
在343K下,要提高SiHCl3转化率,即要使平衡向右移动,以此来分析;
A.该反应的前后气体系数和相等,使用过量的SiHCl3,平衡正向移动,但转化率不变,A不符合题意;
B.及时分离出产物,平衡向右移动,转化率变大,B符合题意;
C.该反应的前后气体系数和相等,增大压强平不移动,转化率不变,C不符合题意;
D.使用催化剂不能使平衡移动,只能改变反应速率,转化率不变,D不符合题意;
故选B。
22.(1)<
(2)B
(3)C
(4) < Qc==>K=2.5,反应向逆反应方向进行
【详解】(1)根据图象,反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应,即<0,故答案为<;
(2)A.增大反应容器的容积,组分浓度减小,反应速率减缓,故A不符合题意;
B.缩小容器的体积,压强增大,化学反应速率加快,增大压强,平衡向正反应方向移动,故B符合题意;
C.从平衡体系中及时分离出CH3OH,生成物浓度减小,反应向正反应方向进行,当改变瞬间,逆反应方向速率减缓,正反应速率不变,故C不符合题意;
D.升高温度,正逆反应速率增大,根据图象,总反应为放热反应,升高温度,平衡逆向进行,故D不符合题意;
E.使用催化剂,加快反应速率,但对平衡移动无影响,故E不符合题意;
答案为B;
(3)A.平衡常数只受温度的影响,温度不变,化学平衡常数不变,因此化学平衡常数不变,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.,CO2的体积分数为=50%,因此无论CO2转化多少,CO2的体积分数始终保持不变,因此CO2的体积分数保持不变,不能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.CH3OH为生成物,当CH3OH体积分数不再改变,说明反应达到平衡,故C符合题意;
D.焓变只与始态和终态有关,与过程无关,因此不能判断是否达到平衡,故D不符合题意;
答案为C;
(4)500℃时,K=K1×K2=2.5×1.0=2.5,,t2时刻中浓度商为Qc==>K=2.5,反应向逆反应方向进行,即v正<v逆;故答案为<;Qc==>K=2.5,反应向逆反应方向进行。
答案第1页,共2页
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