第二章《化学反应的方向、限度与速率》(含解析)测试题2023--2024学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1

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名称 第二章《化学反应的方向、限度与速率》(含解析)测试题2023--2024学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-19 16:59:29

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第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题
1.一定条件下,将NO2与SO2以一定比例(不是等物质的量)置于恒温恒容的密闭容器中发生反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g),下列能说明反应一定达到平衡状态的有
A.混合气体的密度不变
B.反应速率v(NO2):v(SO2):v(SO3):v(NO)=1:1:1:1
C.NO和SO3的体积分数之比保持不变
D.混合气体颜色保持不变
2.钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)和7,8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)作为氧化还原媒介分别被引入电池正、负极的电解液中,与空气和锌在各自的储能罐中反应。装置如图1所示,反应历程如图2所示。

下列说法错误的是
A.Co( II)降低了正极反应的活化能,提高了活化分子百分率
B.11.2 L O2(标准状况)参与反应,理论上转移2 mol电子
C.放电过程中,负极附近电解质溶液的pH降低
D.两极的储能罐中均使用酸性电解质溶液
3.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:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g),△H<0,在673 K,30 MPa下,n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如图所示,叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大
B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773 K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值小
4.部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A.c可作为一种新型自来水消毒剂
B.溶液f具有很强的还原性
C.a与d,a与f在酸性情况下反应,均可以得到b
D.加入适量溶液可以增强b溶液的漂白性
5.一定温度下,在恒压密闭容器中加入一定量的N2和H2发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,实验部分数据如下表。下列说法错误的是
N2 H2 NH3
反应前 2.5mol 0mol
2min 0.2mol
平衡时 1mol 1mol
A.2min时,n(N2)=1.4mol
B.从反应开始至达到平衡的过程中,容器的体积逐渐减小
C.再充入2molH2,重新平衡后氮气的总转化率等于氢气的总转化率
D.平衡后再充入3molN2,平衡正向移动
6.已知反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB,10s末达平衡。下列说法不正确的是
温度/℃ 700 830 1200
K值 1.7 1.0 0.4
A.达到平衡后,B的转化率为50%
B.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
C.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A)=0.005mol·L-1·s-1
D.容器体积减小为原来的一半,平衡不移动,正、逆反应速率均增大
7.对于反应在容积为的密闭容器中进行,起始时和均为。反应在不同温度下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.a条件下,从反应开始至达到平衡时,
B.b条件下,用浓度表示的平衡常数为
C.该反应的
D.比较实验a、b,可得出升高温度反应速率加快的结论
8.下列关于工业合成氨的叙述错误的是
A.在动力、设备,材料允许的情况下,反应尽可能在高压下进行
B.温度越高越有利于工业合成氨
C.在工业合成氨中,N2、H2的循环利用可降低成本
D.及时从反应体系中分离出氨气有利于平衡向正反应方向移动
9.以下说法中正确的是
A.冰在室温下自动熔化成水,是熵增的过程
B.高锰酸钾加热分解是一个熵减小的过程
C.放热过程(△H<0)或熵增加(△S>0)的过程一定是自发的
D.自发进行的反应一定能迅速进行
10.一定条件下,将TiO2和焦炭放入密闭真空容器中,反应TiO2 (s)+C(s)Ti(s)+CO2 (g)达到平衡,保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法一定正确的是
A.平衡常数减小 B.TiO2的质量不变
C.CO2的浓度不变 D.Ti的质量增加
11.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A.图I表示的是t1时刻升高温度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化剂效率比乙高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
12.下列实验能达到相应实验目的的是
A.在铁制品上镀致密铜镀层 B.探究浓度对反应速率的影响 C.验证乙烯具有还原性 D.制备FeSO4固体
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
13.氯气在25℃、101kPa时,在1L水中可溶解0.09mol,实验测得溶于水的Cl2约有与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 。
(2)算该反应的平衡常数为 (利用离子方程式计算)。
(3)在上述平衡体系中加入少量KOH固体,平衡将 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将 (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将 (填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)移动。
14.一定温度下,在2L的恒容密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)从反应开始到10s时,用Z表示的反应速率为 ,X的物质的量浓度减少了 ,Y的转化率为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)10s后的某一时刻(t1)改变了外界条件,其速率随时间的变化图像如图所示。则下列说法符合该图像的是 。
A.t1时刻,增大了X的浓度
B.t1时刻,升高了体系温度
C.t1时刻,缩小了容器体积
D.t1时刻,使用了催化剂
15.探究浓度对化学平衡移动的影响
按表中实验操作步骤完成实验,观察实验现象,填写下表:
实验原理
实验步骤 实验1 向试管中加入4 mL 0.1 mol·L-1 K2Cr2O7溶液,再滴加数滴1 mol·L-1 NaOH溶液,观察溶液颜色的变化。 实验2 将上述溶液分成两份,向其中一份中滴加1 mol·L-1 HNO3溶液,观察溶液颜色的变化,并和另一份溶液作对比。
实验现象
实验结论
16.2021年11月初,世界气候峰会在英国举行,为减少环境污染,减少化石能源的使用,开发新型、清洁、可再生能源迫在眉睫。
(1)甲醇、乙醇来源丰富、燃烧热值高,可作为能源使用。其中一种可减少空气中CO2的甲醇合成方法为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①若将一定量的CO2和H2投入1.0L恒容密闭容器中合成甲醇,实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。则该反应的正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应,在p2及512K时,图中N点处平衡向 (填“正向”或“逆向”)移动;
②若将物质的量之比为1:3的CO2和H2充入体积为1.0L的恒容密闭容器中反应,不同压强下CO2转化率随温度的变化关系如下图所示。
a.A、B两条曲线的压强分别为、,则 (填“>”“<”或“=”);
b.若A曲线条件下,起始充入CO2和H2的物质的量分别为lmol、3mol,且a点时的K=300(L2/mol2),则a点对应CO2转化率为 。
(2)在工业生产中也用反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH=-41.2kJ·mol-1制取H2,从而获得氢能源,该反应需要加入催化剂,若用[M]表示催化剂,则反应历程可表示为:
第一步:[M]+H2O(g)=[M]O+H2(g)
第二步:[M]O+CO(g)=[M]+CO2(g)
①第二步比第一步反应慢,则第二步反应的活化能比第一步 (填“大”或“小”)。反应过程中,中间产物[M]O的能量比产物的能量 (填“高”或“低”);
②研究表明,此反应的速率方程为,式中)、分别表示相应的物质的量分数,Kp为平衡常数,k为反应的速率常数,温度升高时k值增大。在气体组成和催化剂一定的情况下,反应速率随温度变化的曲线如图所示。温度升高时,该反应的Kp (填“增大”或“减小”)。根据速率方程分析,T>Tm时v逐渐减小的原因是 。
17.向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s)yC(g) △H<0,在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图。请回答下列问题:
(1)0~l0 min容器内压强 (填“变大”,“不变”或“变小”)
(2)推测第l0 min引起曲线变化的反应条件可能是 ;(填选项,下同)第16 min引起曲线变化的反应条件可能是 ;
①减压;②增大A的浓度;③增大C的量;④升温;⑤降温;⑥加催化剂
(3)若平衡I的平衡常数为K1,平衡Ⅱ平衡常数为K2,则K1 K2(填“>”“=”或“<”)。
18.常温下,水溶液中的反应达到平衡时,,,。试回答下列问题;
(1)该反应的平衡常数K为 ?
(2)加入少量KSCN固体后,平衡将向 方向移动?
(3)加水稀释至原溶液体积的2倍,平衡将向 方向移动?请通过相关计算说明。
19.1100℃时,在体积固定且为5L的密闭容器中,发生可逆反应:并达到平衡。
(1)平衡后,向容器中充入1mol,平衡向 (填“正反应方向”、“逆反应方向”或“不移动”),重新达到平衡后,与原平衡相比,逆反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若混合气体的密度不变,(填“能”或“不能”) 判断该反应达已经到平衡状态。若初始时加入的为2.84g,10分钟后达到平衡时的转化率(参加反应的碳酸钠占加入硫酸钠总质量的百分比)为45%, 。
20.对含氮物质的研究和利用有着极为重要的意义。
(1)N2、O2和H2相互之间可以发生化合反应,已知反应的热化学方程式如下:
N2(g)+O2(g)=2NO(g) H= +180 kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H =-483 kJ·mol-1;
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H = -93 kJ·mol-1。
则氨的催化氧化反应的热化学方程式为 。
(2)汽车尾气净化的一个反应原理为:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0。一定温度下,将2.8mol NO、2.4mol CO通入固定容积为2L的密闭容器中,反应过程中部分物质的物质的量变化如右图所示。
①NO的平衡转化率为 ,0~20min平均反应速率v(NO)为 mol/(Lmin);该温度下的化学平衡常数数值是 。25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8 mol,则化学平衡将 移动(填“向左”、“向右”或“不”)。
②下列可说明该反应已经达到平衡的是 。
a. v生成(CO2)= v消耗(CO)
b.混合气体的密度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.单位时间内消耗2n mol CO2的同时生成n mol N≡N
e.NO、CO、N2、CO2的浓度相等
③反应达到平衡后,改变某一个条件,下列示意图曲线① ⑧中正确的是
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.由反应方程式:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)可知,在恒温恒容密闭容器中,任何时刻混合气体的总质量不变,体积不变,密度也不变,不能说明该反应一定达到平衡状态,A项错误;
B.在同一反应中,任何时刻用不同物质表示反应速率时,其反应速率之比等于各物质的化学计量数之比,故反应速率v(NO2):v(SO2):v(SO3):v(NO)=1:1:1:1不能说明该反应一定达到平衡状态,B项错误;
C.NO和SO3作为生成物,随着反应的进行,其体积分数之比始终保持不变,不能说明该反应一定达到平衡状态,C项错误;
D.该反应中NO2为棕红色气体,当混合气体颜色保持不变时,可以说明该反应一定达到平衡状态,D项正确;
答案选D。
2.D
【分析】总反应是Zn与O2的反应,钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA)和7,8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS)作为氧化还原媒介可以看做是催化剂,降低了活化能,负极一边是Zn、ZnO和7,8-二羟基-2 -吩嗪磺酸( DHPS),正极一边是O2、OH-和钴三异丙醇胺配合物(CoTiPA),放电时阴离子向负极移动,阳离子向正极移动。
【详解】A.Co( II)可以看做催化剂,降低了正极反应的活化能,提高了活化分子百分率,故A正确;
B.1molO2参与反应得到4mol电子,11.2 L O2(标准状况)参与反应,理论上转移2 mol电子,故B正确;
C.负极反应是Zn-2e-+H2O=ZnO+2H+,生成H+使pH值降低,故C正确;
D.正极有O2参与,生成OH-离子,溶液应该是碱性,故D错误;
答案选D。
3.A
【分析】
【详解】A.根据曲线变化分析,a点的反应物浓度比b的大,所以点a的正反应速率比点b的大,A正确;
B.根据曲线变化分析,c点氨气和氢气的物质的量还是变化的,没有到达平衡状态,B不正确;
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处都是相同条件下的平衡状态,所以n(N2)是一样的,C不正确;
D.反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氢气的物质的量增加,D不正确;
答案选A。
【点睛】该题容易错选B。平衡是各种物质的量的浓度不再发生变化,但并不是各种物质的浓度相等,所以在判断平衡状态时需要特别注意。
4.B
【分析】部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示,a为氯元素的-1价氢化物,则a为HCl,b为氯元素的单质,则b为Cl2,c为氯元素的+4价氧化物,则c为ClO2,d为氯元素的+1价含氧酸,则d为HClO,e为氯元素的-1价盐,则e为氯化物,f为氯元素的+5价盐,则f为氯酸盐,以此分析解答。
【详解】A.c为ClO2,ClO2具有强氧化性,可作为一种新型自来水消毒剂,故A正确;
B.溶液f中Cl元素为+5价,具有很强的氧化性,故B错误;
C.a为HCl,b为氯气,d为次氯酸,f为氯酸盐,HCl能够与次氯酸反应生成氯气,酸性条件下氯化氢能够与氯酸根离子反应生成氯气,故C正确;
D.氯水中存在平衡Cl2+H2O HCl+HClO,酸性:HCl>H2CO3>HClO,氯水中加入NaHCO3溶液后,HCl浓度减小,平衡正向移动,HClO的浓度增大,氯水的漂白性增强,故D正确;
故选:B。
5.D
【详解】A.根据图表信息,平衡时,氨气变化了1mol,变化量之比和系数成正比,所以氮气变化了0.5mol,平衡后氮气剩余1mol,所以反应前氮气的量为1+0.5=1.5mol;2min时,氨气的变化量为0.2mol,变化量之比和系数成正比,所以氮气的变化量为0.1mol,剩余氮气的量为1.5-0.1=1.4mol,故A正确;
B.该反应是一个气体气体减小的可逆反应,在恒压条件下,从反应开始至达到平衡的过程中,容器的体积逐渐减小,故B正确;
C.反应达到平衡时,氮气、氢气、氨气的物质的量分别为:1mol、1mol、1mol;再充入2molH2,氮气、氢气、氨气的物质的量分别为:1mol、3mol、1mol,反应物的投入量与反应物的系数成正比,因此重新平衡后氮气的总转化率等于氢气的总转化率,故C正确;
D.反应达到平衡时,氮气、氢气、氨气的物质的量分别为:1mol、1mol、1mol;设平衡时,容器的体积为3L,各物质的浓度均为mol/L;所以温度不变,该反应的平衡常数为K=,带入以上数据,可得K=9;平衡后再充入3molN2,容器内氮气、氢气、氨气的物质的量分别为:4mol、1mol、1mol,容器的体积为6L,各物质的浓度分别为:mol/L、 mol/L、 mol/L;Qc=,带入数值,得到Qc=9=K,平衡不移动,故D错误;
故选D。
6.B
【详解】A.830℃时, ,向一个2L的密闭容器中充入0.20molA和0.20molB,10s末达平衡,设A反应的物质的量浓度为x,则有 , ,解得x=0.05,故达到平衡后,B的转化率为 ,A正确;
B.由表中数据可知,温度越高、K越小,可知升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,B错误;
C.反应初始至平衡,A的平均反应速率 ,C正确;
D.反应前后气体的总物质的量不变,则容器体积减小为原来的一半,平衡不移动,正、逆反应速率增大程度相等,D正确;
故选B。
7.C
【详解】A.a条件下,反应经过达到平衡,恒温恒容下,利用压强之比等于物质的量之比计算平衡时混合气体的总物质的量,则平衡时混合气体的物质的量为,平衡时混合气体的物质的量减少,利用差量法计算可得平衡时的物质的量为,所以内,,选项A正确;
B.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,实验b中平衡时混合气体的总物质的量为,说明平衡时消耗、,的物质的量和生成的物质的量均是,剩余反应物的物质的量均为,容器容积为,则平衡常数,选项B正确;
C.由图知,a、b的投料量和容器的体积都相同,a起始压强较大,故起始压强的不同是温度引起的,即a的温度高于b的温度,结合A、B项分析可知,a条件下反应物的转化率较低,说明升高温度,反应逆向进行,所以该反应为放热反应,,选项C不正确;
D.根据以上分析可知a的温度高,反应首先达到平衡状态,所以比较a、b可得出升高温度反应速率加快的结论,选项D正确。
答案选C。
8.B
【详解】A.合成氨的正反应为气体体积缩小的反应,压强越大,反应物的转化率越高,则在动力、设备、材料允许的条件下尽可能在高压下进行,故A正确;
B.合成氨的正反应为放热反应,升高温度后不利于氨气的生成,故B错误;
C.合成氨中N2和H2的循环使用,可以提高原料气的利用率,降低成本,故C正确;
D.及时从反应体系中分离出氨气,反应物浓度减小,有利于平衡向正反应方向移动,故D正确;
故选:B。
9.A
【详解】A.冰自动熔化成水,同一物质的相同质量的固态转化为液态,是熵增的过程,A正确;
B.高锰酸钾加热分解生成三种物质,是固体反应生成气体,属于熵增大的过程,B错误;
C.放热过程或熵增过程可能需要达到某一条件才能自发进行,C错误;
D.自发进行的反应可能是很慢的,比如食物的腐败,D错误;
故选A。
10.C
【详解】该反应的平衡常数为K=c(CO2), 保持温度不变,缩小容器容积,平衡左移,但是K不变,CO2的浓度不变,因此A项错误、C正确;Ti的质量减少,TiO2的质量增加;B、 D错误。答案选C。
11.B
【详解】A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,V′(逆)>V′(正),图I表示的不是t1时刻升高温度对反应速率的影响,故A错误;
B.催化剂能同等程度增大正逆反应速率,所以图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂对反应速率的影响,故B正确;
C.催化剂不能使平衡移动,由于图Ⅲ平衡发生了移动,所以改变的条件不是加入催化剂,故C错误;
D.乙先达到平衡,乙压强大;增大压强2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)平衡正向移动,SO2转化率应增大,与图像不符,故D错误;
选B。
12.A
【详解】A.一般情况下,在铁制品上镀铜时用纯铜作阳极,电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,电解质溶液为CuSO4溶液,铁作阴极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,但若用CuSO4过量氨水作电解质溶液,加入氨水可以形成铜氨络离子,使游离的铜离子浓度维持在一个稳定的状态,此时镀铜层的结晶会更一致,镀层的孔隙率下降,即使的铁上镀致密铜镀层,A符合题意;
B.由于浓硫酸由强氧化性,导致反应原理发生改变,加入浓硫酸反应原理可能为:Na2S2O3+3H2SO4(浓)=Na2SO4+4SO2↑+3H2O,加入稀硫酸则反应原理为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,故不能探究浓度对反应速率的影响,B不合题意;
C.由于乙醇易挥发,且乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故在通入酸性高锰酸钾溶液之前需通过盛水的洗气瓶来除去乙烯中的乙醇,且还可能产生还原性气体SO2,C不合题意;
D.直接蒸干FeSO4饱和溶液,亚铁离子被氧化生成铁离子,则不能制备无水FeSO4,D不合题意;
故答案为:A。
13. Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO 4.5×10﹣4 正反应方向 增大 正反应方向
【分析】(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱电解质;
(2)在1L水中可溶解0.09mol氯气,近似氯气浓度为0.09mol/L;结合平衡计算平衡状态微粒的浓度,依据平衡常数概念计算得到;
(3)加入氢氧化钠,溶液中的氢氧根离子和氢离子反应,平衡正向进行;
(4)气体溶解度随压强增大会增大,平衡向气体体积减小的方向进行。
【详解】(1)氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应的离子方程式为Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO;
(2)在1L水中可溶解0.09mol氯气,近似氯气浓度为0.09mol/L;依据平衡三段式列式计算得到平衡浓度:
Cl2+H2OH++Cl﹣+HClO
起始浓度(mol/L) 0.09 0 0 0
转化浓度(mol/L) 0.03 0.03 0.03 0.03
平衡浓度(mol/L) 0.06 0.03 0.03 0.03
K==4.5×10﹣4;
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,会和平衡状态下的氢离子反应,氢离子浓度减小,平衡正向进行;
(4)在上述平衡中加压,平衡向气体体积减小的反应方向进行,平衡向正反应方向移动,氯气的溶解量会增加。
14.(1) 0.079 mol/(L s) 0.395 mol/L 79%
(2)X+Y 2Z
(3)CD
【分析】根据物质的量的变化与化学计量数呈正比书写化学方程式,结合v==和影响化学平衡的因素分析解答。
【详解】(1)根据图像,ν(Z)===0.079mol/(L s);X的物质的量减少了1.20mol-0.41mol=0.79mol,X的物质的量浓度减少了=0.395mol/L;Y的物质的量减少了1.00mol-0.21mol=0.79mol,Y的转化率为×100%=79.00%,故答案为:0.079 mol/(L s)、0.395mol/L、79.00%;
(2)由图像可以看出,反应到10s时,X的物质的量减小,变化值为1.20mol-0.41mol=0.79mol,Y的物质的量减小,变化值为1.0mol-0.21mol=0.79mol,则X、Y为反应物,Z的物质的量增多,变化值为1.58mol,为生成物,根据物质的量的变化与化学计量数呈正比,则有n(X):n(Y):n(Z)=0.79mol:0.79mol:1.58mol=1:1:2,所以反应的化学方程式为X+Y 2Z,故答案为:X+Y 2Z;
(3)由图像可知,t1时刻,正、逆反应速率突然增大,且相等,平衡不移动:
A.t1时刻,若增大了X的浓度,则平衡正移,不符合题意,故A不选;
B.t1时刻,若升高了体系温度,平衡一定移动,不符合题意,故B不选;
C.t1时刻,若缩小了容器体积,反应速率增大,由于X+Y 2Z反应前后气体的计量数相等,平衡不移动,符合题意,故C选;
D.t1时刻,若使用了催化剂,反应速率增大,平衡不移动,符合题意,故D选;
故答案为:CD。
15. 实验1中溶液由橙色变为黄色,实验2中加入HNO3的试管中溶液由黄色变为橙色,另一份不变色 NaOH溶液使c(H+)变小,平衡向正反应方向移动;HNO3溶液使c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动
【详解】实验1中滴加数滴1 mol·L-1 NaOH溶液,氢氧根离子和氢离子反应导致氢离子浓度减小,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色;实验2中将上述溶液分成两份,向其中一份中滴加1 mol·L-1 HNO3溶液,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液由黄色变为橙色,而另一份不变色;
故答案为:实验1中溶液由橙色变为黄色,实验2中加入HNO3的试管中溶液由黄色变为橙色,另一份不变色;NaOH溶液使c(H+)变小,平衡向正反应方向移动;HNO3溶液使c(H+)增大,平衡向逆反应方向移动。
16.(1) 放热 正向 > 90%
(2) 大 高 减小 温度为主要影响因素,Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高
【详解】(1)①分析图象可知,压强相同时,温度升高,平衡时甲醇的物质的量在减小,即升高温度,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;在p2及512K时,N点在曲线下方未达到平衡,达到平衡后甲醇的物质的量为,平衡向正向移动才能增大甲醇的物质的量,故N点此时向正向移动;
②a.由热化学方程式得,相同温度下,增大压强,平衡向正向移动,的转化率增大,>。
b.设a点对应CO2转化率为x,列三段式:
,解得x=0.9,则CO2的转化率为90%。
(2)①活化能越大,反应速率就越慢,第二步反应比第一步反应慢,则第二步的活化能大于第一步;反应物断开化学键需要吸收能量,正反应为放热反应,总能量降低,则中间产物的能量比产物的能量高。
②正反应为放热反应,温度升高,平衡向逆向移动,则减小;此反应的速率方程为,反应速率加快,k值增大,可得到Kp减小对v的降低大于k增大对v的提高,T>Tm时温度为主要影响因素,因此T>Tm时v逐渐减小。
17. 变大 ④⑥ ④ >
【详解】(1)10 min时A的浓度减少0.45 mol/L-0.25 mol/L=0.20 mol/L,C的浓度增加0.40 mol/L,则A与C的浓度变化之比是1∶2,故x∶y=1∶2;B是固体,则该反应是气体体积增大的反应,则随着反应的进行,容器内压强变大;
(2)根据图象知10 min时反应速率加快,可知10 min时改变的条件可能是升温或加催化剂,故选④⑥;12~16 min,反应处于平衡状态,16 min后A的浓度逐渐增大,C的浓度逐渐减小,20 min时达到新平衡,又该反应是放热反应,升温平衡逆向移动,则可知16 min时改变的条件可能是升温,故选④;
(3)由(2)分析知,第16 min时改变的条件是升高温度,而该反应是放热反应,所以升高温度平衡逆移,则平衡常数减小,故K1>K2。
18.(1)
(2)正反应
(3) 逆反应
【详解】(1)的平衡常数。
(2)加入少量KSCN固体后,溶液中增大,平衡将正向移动。
(3)加水稀释至原溶液体积的2倍,各离子的瞬间浓度均等于原浓度的,浓度熵,平衡将逆向移动。
19. 正反应方向 增大 能 7.2×10-4mol/(L·min)
【分析】增大反应物浓度,有利于反应正向进行,最终达到新平衡时,整体浓度都是增大的,逆反应速率较原平衡也是增大的;混合气体的密度为ρ=,反应前后气体总质量发生改变,气体总体积不变,混合气体的密度发生改变,当到达化学平衡时,混合气体的密度不变;根据v=计算。
【详解】(1)平衡后,向容器中充入1mol H2,增大反应物浓度,有利于反应正向进行,最终达到新平衡时,整体浓度都是增大的,逆反应速率较原平衡也是增大的,故答案为:正反应方向;增大;
(2)混合气体的密度为ρ=,反应前后气体总质量发生改变,气体总体积不变,混合气体的密度发生改变,当到达化学平衡时,混合气体的密度不变,所以根据混合气体的密度可以判断化学反应是否达到平衡;初始时加入的Na2SO4为2.84g,10分钟后达到平衡时Na2SO4的转化率为45%,则反应消耗n(Na2SO4)==0.009mol,根据反应方程式,则消耗n(H2)=4n(Na2SO4)=0.036mol,所以v(H2)====7.2×10-4mol/(L min),故答案为:能;7.2×10-4mol/(L min)。
【点睛】本题考查化学原理部分知识,运用化学平衡移动的知识分析问题,根据方程式计算化学反应速率。
20. 4 NH3(g) +5O2(g)=4 NO(g) +6H2O(g) H= -903 kJ·mol-1 25% 0.02 0.05 向左 cd ①⑤⑦
【详解】(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ mol﹣1;
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483kJ mol﹣1;
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=﹣93kJ mol﹣1;
根据盖斯定律,②×3+①×2﹣③×2可得:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=[3×(﹣483kJ mol﹣1)+(+180.5kJ mol﹣1)×2﹣2×(﹣93kJ mol﹣1)]=﹣903kJ mol﹣1;(2)①由图可知,20min到达平衡,平衡时生成氮气为0.4mol,由方程式可知消耗NO为0.4mol×2=0.8mol,NO转化率=×100%=28.57%,v(NO)==0.02mol/(L min),若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,
2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)△H<0.
起始量 2.8mol 2.4mol 0 0
变化量 0.8mol 0.8mol 0.4mol 0.8mol
平衡量 2.0mol 1.6mol 0.4mol 0.8mol
化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值,该温度下的化学平衡常数K===0.05,25min时,若保持反应温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,
2NO(g)+ 2CO(g) N2(g)+ 2CO2(g)
2 1.6+0.8=2.4 0.8+0.4=1.2 0.4
Q==0.017>K,浓度商Qc>K,平衡向左移动;②2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)△H<0。a. v生成(CO2)表示V正,v消耗(CO)表示V正,所以不能表示到达平衡,选项a错误;b.反应前后都为气体,在密闭容器中,反应前后质量不变,混合气体的密度ρ=始终保持不变,所以不能判断,选项b错误;c.反应前后质量不变,但反应后气体的体积减小,所以当混合气体的平均相对分子质量不再改变,能判断达到平衡,选项c正确;d.单位时间内消耗2n mol CO2的表示V逆,同时生成n mol N≡N表示V正,且符合其系数比,能判断达到平衡,选项d正确;e.达到平衡不必必须满足NO、CO、N2、CO2的浓度相等,所以不能判断达到平衡,选项e错误;答案选cd;③平衡常数只受温度影响,升高温度平衡向吸热反应移动,该反应正反应为放热反应,故升高温度平衡向逆反应移动,平衡常数减小,故①正确②错误;催化剂只改变化学反应速率,不改变化学平衡,物质转化率不变,故③④错误;平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变,与物质的浓度无关,故⑤正确⑥错误;压强增大,平衡正向进行,增大氮气的物质的量,氮气的浓度增大,⑦正确⑧错误;综上所述①⑤⑦正确;答案选①⑤⑦。
【点睛】本题考查化学反应速率和平衡移动的影响因素,注意理解好:升高温度,化学反应速率加快,化学平衡向着吸热方向移动,增加催化剂的表面积,反应速率加快,但是不会引起化学平衡的改变。
答案第1页,共2页
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