2019-2020学年高中化学 第二单元 化学反应速率与化学训练卷

文档属性

名称 2019-2020学年高中化学 第二单元 化学反应速率与化学训练卷
格式 zip
文件大小 410.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2019-09-11 12:20:19

文档简介

2018-2019学年高二上学期第二单元训练卷
化 学(一)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32
Cl 35.5 K 39 Cu 64
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.A2(g)+B2(g)=2AB(g),ΔH >0。下列因素能使活化分子百分数增加的是
A.降温 B.使用催化剂
C.增大反应物浓度 D.增大气体的压强
2.四个试管中都装有5mL 0.1mol·L-1 Na2S2O3溶液,分别在相同温度下加入一定浓度的稀硫酸和一定量的水,最先出现浑浊的是
A.10mL 0.1mol·L-1硫酸和10mL水
B.5mL 0.1mol·L-1硫酸和15mL水
C.20mL 0.2mol·L-1硫酸
D.10mL 0.2mol·L-1硫酸和10 mL水
3.对于反应A+3B=2C+2D来说,以下表示中,反应速率最快的是
A.v(A)=0.8mol/ (L·s) B.v(B)=0.4mol/ (L·s)
C.v(C)=0.6mol/ (L·s) D.v(D)=1.8mol/ (L·s)
4.一定条件下,反应:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在5L密闭容器中进行,半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,在这段时间内NO的化学反应速率为
A.0.6mol·(L·s)?1 B.0.12mol·(L·s)?1
C.0.012mol·(L·s)?1 D.0.002mol·(L·s)?1
5.100mL 6mol·L-1 H2SO4跟过量锌粉反应,在一定温度下,为了减缓反应进行的速率,但又不影响生成氢气的总量,可向反应物中加入适量的
A.碳酸钠固体 B.醋酸钠固体
C.硫酸钾固体 D.硝酸钠固体
6.已知图一表示的是可逆反应CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0的化学反应速率(v)与时间(t)的关系,图二表示的是可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0的浓度(c)随时间(t)的变化情况。下列说法中正确的是
A.若图一t2时改变的条件是增大压强,则反应的ΔH增大
B.图一t2时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
C.图二t1时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强
D.若图二t1时改变的条件是增大压强,则混合气体的平均相对分子质量将减小
7.恒温、恒容的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g)达平衡时,再向容器内通入一定量的N2O4(g),重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,NO2的体积分数
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
8.反应FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),700℃时平衡常数为0.68,900℃时平衡常数为0.46。下列说法正确的是
A.升高温度该反应的正反应速率增大,逆反应速率减小
B.该反应的化学平衡常数表达式为:
C.增大CO2浓度,平衡常数增大
D.该反应的正反应是放热反应
9.高温下,某反应达平衡,平衡常数K= ,恒容时,温度升高,H2浓度减小,下列说法正确的是
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2
10.下列说法正确的是
A.标准状况下,5.6L由CH4与C2H4组成的混合气体中含有的氢原子数目约为6.02×1023
B.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH==-41kJ/mol,当有2mol CO参加反应时,该反应ΔH变成原来的2倍
C.反应2NaCl(s)==2Na(s)+Cl2(g)的ΔH<0,ΔS>0
D.加入Al能放出H2的溶液中:NO,K+,SO,Mg2+能大量共存
11.对于可逆反应A(g)+2B(g)2C(g) ΔH>0,(A%为A平衡时百分含量)下列图象中正确的是
A. B.
C. D.
12.已知反应X(g)2Y(g)+Z(g) ΔH=a kJ·mol?1(a>0),一定温度下,在密闭容器中,加入X气体,下列说法不正确的是
A.反应过程中,X和Z的物质的量之和保持不变
B.气体平均摩尔质量保持不变,则该反应达到化学平衡状态
C.在恒压容器中充入X,逆反应速率减小
D.达到化学平衡状态时,反应放出的总热量可达akJ
13.X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ·molˉ1,一定条件下,将1mol X和3mol Y通入2L的恒容密闭容器中,反应10min,测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A.10min内,消耗0.2mol X,生成0.4mol Z
B.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L?1·min?1
C.10min内,Y的平均反应速率为0.03mol·L?1·s?1
D.10min内,X和Y反应放出的热量为a kJ
14.对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50mol CH4和1.2mol NO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是
组别
温度
时间/min(n/mol)
0
10
20
40
50

T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10

T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
0.15
A.组别1中,0-20min内,NO2的降解速率为0.025mol·L-1·min-1
B.由实验数据可知实验控制的温度T1>T2
C.40min时,表格中T2对应反应已经达到平衡状态
D.0~10min内,CH4的降解速率①>②
15.Ni(CO)4可用于有机合成,也常用作催化剂。一定条件下,一定容积的密闭容器中,发生反应:Ni(s)+4CO(g)?Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法正确的是
A.25℃达到平衡时,向容器中继续通入CO,Ni粉转化率增大,CO转化率减小
B.温度越低,越有利于Ni(CO)4的生产
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)<v(逆)
D.平衡时向密闭容器中加入少量镍粉,平衡向正反应方向移动,新平衡时CO浓度比原平衡小
16.400℃时,向一个容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/min
0
10
20
30
n(CO)/mol
0.20
0.08
0.04
n(H2)/mol
0.40
0.08
下列说法不正确的是
A.反应在前10min内的平均速率为v(H2)=0.012 mol/(L·min)
B.400℃时,该反应的平衡常数数值为2.5×103
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CH3OH)=0.06mol·L-1,则反应的ΔH<0
D.相同温度下,若起始时向容器中充入0.3mol CH3OH,达到平衡时CH3OH的转化率大于20%
二、非选择题(共5小题,52分)
17.降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2L的恒容密闭容器中,充入2mol CO2和6mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)?
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=﹣49.0kJ/mol,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
(1)从反应开始到平衡,用CO2表示该反应的平均速率ν(CO2)=________ mol·(L·min)?1;
(2)平衡时氢气的物质的量浓度为_______mol/L;
(3)该条件下该反应的平衡常数K=_______;
(4)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_______;
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出去 D.再充入1mol CO2和3mol H2
18.在密闭容器中,使2mol N2和6mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH<0。
(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是___;N2和H2的转化率比是____。
(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量___,密度___(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)当达到平衡时,充入氮气,并保持体积不变,平衡将____(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将_____(填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度_____(填“大于”、“小于”或“等于”)原来的2倍。
19.以天然气代替石油生产液体燃料和基础化学品是当前化学研究和发展的重点。如图为乙烯气相直接水合法制备乙醇过程中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系[其中n(H2O)∶n(C2H4)=1∶1]。
①若p2=8.0MPa,列式计算A点的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算;分压=总压×物质的量分数;结果保留到小数点后两位);
②该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为_______;
20.在1.5L的密闭容器中通入2mol X2和3mol Y2的混合气体,在一定条件下发生反应:X2(g)+3Y2(g)2Z(g) +4W(?) ΔH<0达到平衡时,容器内压强为反应开始时的0.8(相同温度下测量)。
(1)该反应的化学平衡常数值为_______
(2)为提高X2的平衡转化率,下列措施可行的是___________
a.向体系中再通入一定量的X2
b.降温 c.移出部分Z
d.再冲入一定量Ar e.增大容器体积
(3)反应达平衡后,t1时刻改变条件,速率随时间变化如图所示,则t1对应条件改变为_______
a. 升温 b. 向体系中再通入一定量的W
c. 移走部分X2、Y2 d.减小容器的体积
21.煤、水煤气、甲醇、乙醇等都是重要的化工原料。
(1)水煤气生产原理是:C(s)+H2O(g)CO(g)+ H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1。
①能说明该反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.v正(CO)= v正(H2) B.c(CO)=c(H2)
C.恒容容器中,气体密度不变 D.恒容容器中,气体压强不变
②该反应达到化学平衡时,若要增大水蒸气的转化率可采取的措施是____(填字母)。
A.增加碳的物质的量 B.增加水蒸气的物质的量
C.增大压强 D.升高温度
(2)已知:CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)。等物质的量的CO与H2在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡后若将容器的容积压缩为原来的一半(其他条件不变),对平衡体系产生的影响是______(填字母)。
A.c(H2)减少 B.CH3OH的物质的量增加
(3)已知6H2(g)+2CO2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。在温度为T℃,容积不变的密闭容器中,将3mol H2和1mol CO2混合,达到平衡时CO2气体的体积分数为a。
①达到平衡时,转化率α(H2)∶α(CO2) = ______。
②恒容下,再向该容器中充入2mol He,则H2的转化率______(填“增大” 、“减小” 或“不变”)。
③在T℃,容积可变的密闭容器中将3mol H2和1mol CO2混合,达到平衡时CO2气体的体积分数_______a(填“>” 、“<” 或“=”)。
2019-2020学年高二上学期第二单元训练卷
化学(一)答 案
1.【答案】B
【解析】降低温度,体系的能量减小,活化分子数减小,活化分子百分数减小,A不符合题意;使用催化剂可以降低反应的活化能,活化分子百分数增大,B符合题意;增大反应物浓度,单位体积内的活化分子数增大,但是活化分子百分数不变,C不符合题意;增大压强,单位体积内的活化分子数增大,但是活化分子百分数不变,D不符合题意。
2.【答案】C
【解析】反应物的浓度越大,化学反应速率越大。题给体积相同,则Na2S2O3浓度相同,硫酸的浓度越大,硫酸物质的量越大,其化学反应速率越大,出现浑浊最快。A、B、C、D项硫酸物质的量依次为:0.1mol/L×0.01L=0.001mol、0.1mol/L×0.005
L=0.0005mol、0.2mol/L×0.02L=0.004mol、0.2mol/L×0.01L=0.002mol,则反应速率最快的是C。
3.【答案】D
【解析】A. v(A)=0.8mol/ (L·s);B. v(B)=0.4mol/ (L·s),则v(A)=v(B)=0.13mol/ (L·s);C. v(C)=0.6mol/ (L·s),则v(A)= v(C)=0.3mol/ (L·s);D. v(D)=1.8mol/ (L·s) ,则v(A)=v(D)=0.9mol/ (L·s)。综上所述,反应速率最快的是D,故选D。
4.【答案】D
【解析】半分钟后NO的物质的量增加了0.3mol,则在这段时间内NO的化学反应速率为:v(NO)=0.3mol/5L/30s=0.002mol·(L·s)?1。答案选:D。
5.【答案】B
【解析】碳酸钠与稀硫酸反应生成CO2、水和硫酸钠,减少了溶液中氢离子的物质的量和浓度,反应速率降低,但生成的氢气也减少,故A错误;醋酸钠与稀硫酸反应生成醋酸和硫酸钠,醋酸为弱酸,溶液中氢离子浓度减小,反应速率降低,但与锌反应的氢离子物质的量没有变化,生成氢气的总量没有变化,故B正确;硫酸钾固体溶于稀硫酸,溶液中氢离子的物质的量和浓度均不变,反应速率和生成氢气的总量都没有变化,故C错误;加入硝酸钠固体,NO3-在酸性条件下表现强氧化性,与锌反应生成一氧化氮得不到氢气,故D错误。
6.【答案】B
【解析】反应的焓变只和反应物以及生成物的能量有关,反应的ΔH不变,A项错误;反应CO(g)+H2(g)C(s)+H20(g) ΔH>0,正反应是气体体积减小吸热反应,升高温度或增大压强,正逆速率均增大,平衡向正反应方向移动,正反应速率增大更多,图一与实际相符合,B项正确;反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,正反应是气体体积减小放热反应,增大压强,改变体积的瞬间都浓度增大,平衡向正反应方向移动,但升高温度,平衡向逆反应方向移动,改变条件的瞬间,浓度不变,图二与实际不相符,C项错误;若图二t1时刻改变的条件是增大压强,平衡向正反应方向移动,反应混合气体总的物质的量减小,混合气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量将增大,D项错误;答案选B。
7.【答案】C
【解析】恒温、恒容的容器内发生如下反应:2NO2(g)N2O4(g),达平衡时,再向容器内通入一定量的N2O4(g),等效于在原平衡的基础上增大压强,增大压强平衡正向移动,NO2的体积分数减小,答案选C。
8.【答案】D
【解析】由700℃时平衡常数为0.68,900℃时平衡常数为0.46可知,升高温度,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应。升高温度,正、逆反应速率均增大,故A错误;固体或纯液体的浓度为常数,不列入平衡常数的表达式,反应物FeO和生成物Fe为固体,则该反应的化学平衡常数为,故B错误;化学平衡常数为温度函数,只与温度有关,与浓度无关,则增大CO2浓度,平衡常数不变,故C错误;升高温度,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,故D正确。
9.【答案】A
【解析】根据平衡常数K=,可知该反应为CO2+H2CO+
H2O(g),恒容时,温度升高,H2浓度减小,则升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,据此分析解答。由上述分析可知,升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,焓变为正值,故A正确;恒温恒容下,若充入惰性气体增大压强,平衡不移动,氢气浓度不变,故B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,故C错误;由K的表达式可知,该反应为CO2+H2CO+H2O(g),故D错误;答案选A。
10.【答案】A
【解析】A.n(混合气体)==0.25mol,CH4与C2H4均含4个H,则混合气体中含有的氢原子数目为0.25mol×4×6.02×1023=6.02×1023,故A正确;B. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ/mol,反应的ΔH与参加反应的物质的量无关,与方程式中物质前的化学计量数有关,故B错误;C.反应2NaCl(s)=2
Na(s)+Cl2(g)的ΔS>0,该反应为常温下不能自发进行的分解反应,故反应的ΔH>0,故C错误;D.加入Al能放出H2的溶液为酸性或强碱性溶液,碱性溶液中,Mg2+与氢氧根离子反应,不能大量共存;酸性溶液中,NO在酸性条件下具有强氧化性,与铝反应不会生成氢气,与题意不符,故D错误。
11.【答案】C
【解析】增大压强,平衡向正反应方向移动,正反应速率大于逆反应速率,故A错误;升高温度,平衡向正反应方向移动,反应物A%减小,故B错误;升高温度,反应速率增大,达到平衡所用时间较少,平衡向正反应方向移动,反应物A%减小,故C正确;升高温度,反应速率增大,达到平衡所用时间较少,故D错误。
12.【答案】D
【解析】A.反应物只有一种,Z为生成物,且X、Z的化学计量数相同,则反应过程中,X和Z的物质的量之和保持不变,故A正确;B.混合气体的质量不变,反应中气体的物质的量增大,则平均摩尔质量保持不变,则该反应达到化学平衡状态,故B正确;C.在恒压容器中充入X,体积增大,生成物的浓度变小,逆反应速率减小,故C正确;D.该反应为吸热反应,只加入反应物X发生反应,在反应过程中吸收热量,不能放出热量,故D错误。
13.【答案】A
【解析】 X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=-a kJ·mol?1
起始/mol: 1 3 0
转化/mol: 0.2 0.6 0.4
10min/mol:0.8 2.4 0.4
A. 上述数据说明,10min内消耗0.2mol X、生成0.4mol Z,A项正确;B. 10min内,X的平均反应速率为0.2mol/(2L×10min)=0.01mol·L?1·min?1,不是第10min时的瞬时反应速率,B项错误;C. 10min内,Y的平均反应速率v(Y)=3v(X)=0.03 mol·L?1·min?1=0.0005mol·L?1·s?1,C项错误;D. 题中热化学方程式表明,1mol X与3molY完全反应生成2mol Z时放热akJ。10min内,有0.2mol X和0.6mol Y发生反应,故放热0.2a kJ,D项错误。本题选A。
14.【答案】C
【解析】A.①中0~20min内,v(CH4)=(0.5mol-0.25mol)/(2L×20min)=0.00625 mol·(L·min)?1,NO2的降解速率为v(NO2)=2v(CH4)=0.0125 mol·(L·min)?1,故A错误;B.温度越高反应速率越大,实验数据可知0~20min内,实验①中CH4物质的量的变化量为0.25mol,实验②中CH4的变化量0.32mol,则实验②温度高,由实验数据可知实验控制的温度T1<T2,故B错误;C.T1、40min时,反应达到平衡,因T2温度较高,平衡时用时更少,所以表格中40min时T2对应反应已经达到平衡状态,故C正确;D.温度越高,反应速率越快,则0~10min内,CH4的降解速率①<②,故D错误。
15.【答案】C
【解析】A.向容器中继续通入CO,相当于增大压强,平衡正向进行,CO转化率增大,A项错误;B.由图表数据可知,温度升高平衡常数减小,说明反应是放热反应,降低温度平衡正向进行,但反应速率小,生产效益低,不利于Ni(CO)4的生产,B项错误;C.依据浓度商计算和平衡常数比较分析判断反应进行方向,在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol·L-1,Q=8,Q>K,反应逆向进行,则此时v(正)<v(逆),C项正确;D.固体对化学平衡无影响,平衡不移动,D项错误;本题答案选C。
16.【答案】D
【解析】A.容积为2L的密闭容器中充入0.20mol CO和0.40mol H2,发生:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,10min后n(CO)= 0.08mol,变化了0.12mol,H2变化了0.24mol,所以10min内的H2的平均速率为v(H2)=0.012 mol/(L·min);故A正确;B. 由表中的数据分析可知:20min时CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应达到平衡,各物质浓度变化情况为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
初始浓度(mol·L-1) 0.1 0.2 0
变化浓度(mol·L-1) 0.08 0.16 0.08
平衡浓度(mol·L-1) 0.02 0.04 0.08
400℃时,该反应的平衡常数K=2.5×103,故B正确;C. 保持其他条件不变,升高温度使反应达到平衡时c(CH3OH)=0.06mol·L?1<0.08 mol·L?1,说明平衡逆向移动了,Δ则该反应的ΔH<0,故C正确;D. 当容积为2L的密闭容器中充入0.20mol CO和0.40mol H2,发生:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,达到平衡时,CO的转化率为80%;根据等效平衡,若开始加0.2mol的CH3OH时,达到平衡时CH3OH的转化率为20%;相同温度下,若起始时向容器中充入0.3mol CH3OH,相当于增减了反应物,达到平衡时CH3OH的转化率小于20%,故D错误;综上所述,本题正确答案:D。
二、非选择题(本题包括5小题,共52分。)
17.【答案】(1)0.075
(2)0.75
(3)
(4)CD
【解析】(1)根据图像,二氧化碳浓度减小了0.75mol/L,则v(CO2)==
0.075mol·(L·min)?1,故答案为:0.075;
(2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),
开始(mol/L): 1?????????????3????????????? 0?????????????0
变化(mol/L):0.75????????2.25??????????0.75???????0.75
平衡(mol/L):0.25???????0.75???????????0.75???????0.75
氢气的平衡浓度为0.75mol/L,故答案为:0.75;(3)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,则K===,故答案为:;(4)要使增大,应使平衡向正反应方向移动。A.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则减小,故A错误;B.充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动,不变,故B错误;C.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动,增大,故C正确;D.再充入1mol CO2和3mol H2,等效于在原来基础上缩小体积一半,压强增大,平衡向正反应方向移动,则增大,故D正确;故答案为:CD。
18.【答案】(1)1∶3 1∶1 、
(2)变小 不变
(3)正向
(4)向左移动 小于
【解析】(1)对N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,在密闭容器中,开始时n(N2)∶n(H2)=2∶6=1∶3,反应时消耗n(N2)∶n(H2)=1∶3,故平衡时n(N2)∶n(H2)=1∶3,所以c(N2)∶c(H2)=1∶3,转化率之比为1∶1。(2)该反应正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,气体的总物质的量增大,总质量不变,故平均相对分子质量变小,由ρ=知密度不变;(3)达平衡后,充入氮气,并保持体积不变,增加了氮气的浓度,使平衡正向移动;(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,根据勒夏特列原理,平衡向吸热反应的方向移动,即逆向移动,达新平衡后,容器内温度大于原来的温度,小于原来温度的2倍。
19.【答案】①0.07
②放热 p1<p2<p3<p4
【解析】乙烯气相直接水合法制备乙醇的化学方程式为CH2=CH2(g)+H2O(g)?
CH3CH2OH(g)。①若p2=8.0 MPa,由图可知,A点乙烯的平衡转化率为20%,假设开始投料n(H2O)=n(C2H4)=1mol,则两反应物的变化量均为0.2mol,平衡混合物中CH2=CH2、H2O、CH3CH2OH的物质的量分别为0.8mol、0.8mol、0.2mol,其物质的量分数分别为、、, 因此,A点的平衡常数Kp=0.07;
②由图像可知,乙烯的平衡转化率随温度升高而减小,故该反应为放热反应。由于正反应为气体分子数减少的方向,在相同温度下,压强越大乙烯的平衡转化率越大,因此,图中压强(p1、p2、p3、p4)的大小关系为p1<p2<p3<p4。
20.【答案】(1)0.44
(2)bc
(3)a
【解析】(1)容器内压强为反应开始时的0.8(相同温度下测量),说明反应前后气体压强减小,气体物质的量减小,则W不是气体,在1.5L的密闭容器中通入2mol X2和3mol Y2的混合气体,容器内压强为反应开始时的0.8,设反应的X2物质的量为x,由题意建立如下三段式:
X2(g)+3Y2(g)2Z(g)+4W(?)
起始量(mol) 2 3 0
变化量(mol) x 3x 2x
平衡量(mol) 2-x 3-3x 2x
由可得,关系式(2-x+3-3x+2x)=(2+3)×0.8,解得x=0.5mol,平衡时c(X2)==1mol/L,c(Y2)==1mol/L,c(Z)==mol/L,则平衡常数K==≈0.44,故答案为:0.44;(2)a、向体系中再通入一定量的X2,增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动,但X2转化率减小,故错误;b、该反应是放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,X2转化率增大,故正确;c、移出部分Z,减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动X2转化率增大,故正确;d、恒温恒容容器中再冲入一定量Ar,总压增大分压不变,平衡不变,X2转化率不变,故错误;e、增大容器体积,压强减小,平衡向气体体积增大的方向进行,平衡向逆反应方向移动,X2转化率减小,故e错误;bc正确,故答案为:bc;(3)a、该反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向移动,故正确;b、W不是气体,向体系中再通入一定量的W,对化学平衡无影响,故错误;c、移走部分X2、Y2,平衡向逆反应方向移动,但反应速率减小,故错误;d、减小容器的体积,压强增大,反应速率增大,平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故错误;a正确,故答案为:a。
21.【答案】(1)CD D
(2)B
(3)1∶1 不变 <
【解析】(1)①A、v正(CO)和v正(H2)均代表正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,无法判断是否达到平衡状态,故错误;B、c(CO)=c(H2)与反应起始量有关,不能说明CO和H2浓度保持不变,无法判断是否达到平衡状态,故错误;C、反应物C是固体,由质量守恒定律可知,平衡前后气体质量增大,恒容容器中,气体密度增大,则气体密度不变能表明反应已达到平衡状态,故正确;D项、该反应是一个气体体积增大的反应,恒容容器中,气体压强增大,则气体压强不变能表明反应已达到平衡状态,故正确;CD正确,故答案为:CD;②A、反应物C是固体,增加碳的物质的量,平衡不移动,水蒸气的转化率不变,故错误;B、增加水蒸气的物质的量,水蒸气浓度增大,平衡正向移动,新平衡时,水蒸气浓度增大,转化率减小,故错误;C、该反应是一个气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,水蒸气转化率减小,故错误;D、该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,水蒸气转化率增大,故正确;D正确,故答案为:D;(2)该反应是一个气体体积减小的反应,平衡后若将容器的容积压缩为原来的一半,压强增大,平衡向正反应方向移动。A、新平衡时,氢气物质的量减小,浓度增大,故错误;B、新平衡时,甲醇的物质的量增加,浓度增大,故正确;B正确,故答案为:B;(3)①由化学方程式可知,H2和CO2物质的量的变化量之比为3∶1,起始3mol H2和1mol CO2物质的量之比为3∶1,由转化率公式可知,达到平衡时,转化率α(H2):α(CO2)为1∶1,故答案为:1∶1;②恒容下,再向该容器中充入2mol He,各物质的浓度不变,化学反应速率不变,平衡不移动,则H2的转化率不变,故答案为:不变;③该反应是是一个气体体积减小的反应,在相同温度和起始量相同的条件下,容积可变的密闭容器相对于恒容容器相当于增大压强,增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2气体的体积分数减小,故答案为:<。
2019-2020学年高二上学期第二单元训练卷
化 学(二)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32
Cl 35.5 K 39 Cu 64 Ba 137
一、选择题(每小题3分,共48分)
1.下列说法不能用勒夏特列原理解释的是
A.滴有碘水的淀粉溶液中加入少量唾液,蓝色褪去
B.对于反应2NO2N2O4加压稳定后的颜色比原来颜色深
C.开启可乐瓶,瓶中马上泛起大量气泡
D.利用排液法收集氯气时常用液体为饱和食盐水
2.反应3A(g)+B(g)2C(g)在三种不同的条件下进行反应,在同一时间内,测得的反应速率用不同的物质表示为:①v(A)=1 mol·(L·min)?1 ②v(C)=0.5mol·
(L·s)?1 ③v(B)=0.5 mol·(L·min)?1,三种情况下该反应速率大小的关系正确的是 
A.①>②>③ B.②>③>① C.③>①>② D.②>①>③
3.在1 L的密闭容器中,发生反应4A(固)+3B(气)2C(气)+D(气),经2 min后B的浓度减少0.6mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1
B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在第2 min末的反应速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1
D.再过2 min,B的浓度仍减少0.6mol·L-1
4.在一定条件下,将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)。2 min时测得生成0.8mol D, 0.4 mol C。下列判断不正确的是
A.x =1
B.2min内A的反应速率为0.3mol·L-1·min-1
C.2min时,A的浓度为0.9mol·L-1
D.B的转化率为60%
5.下列有关说法正确的是
A.ΔH<0的反应一定能自发反应进行。
B.对于一个给定的反应,选择合适的催化剂可以大幅度提升正逆反应速率和反应物转化率。
C.铁与稀硫酸反应制取氢气,向溶液中加入少量的CuSO4固体可以加快化学反应速率
D.在恒温恒压的密闭容器中进行反应2NO+O22NO2,达到平衡后充入He,平衡不移动。
6.某恒温恒容密闭容器中存在反应:X(g)+2Y(g)Z(g) ΔH=-a kJ?mol?1(a>0),现向该容器中充入等物质的量的X(g)与Y(g)充分反应。下列说法正确的是
A.体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变时,说明该反应达到化学平衡状态
B.达到平衡时,反应放出的热量一定小于a kJ
C.达到平衡时,X与Y的物质的量之比仍为1∶1
D.达到平衡后,若升高体系温度,则逆反应速率增加、正反应速率减少,平衡逆移
7.3mol A和2.5mol B混合于2 L密闭容器中,发生的反应如下:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1mol/(L·min),下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.1mol/(L·min)
B.平衡时,C的浓度为0.125 mol/L
C.平衡时,B的转化率为20%
D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
8.在一定温度下,将一定量的气体通入体积为2L的密闭容器中,使其发生反应,,有关物质X、Y、Z的物质的量的变化如图所示。则下列有关推断正确的是
A.该反应的化学方程式为:3Z = 3X+2Y
B.t0时,X、Y、Z的质量不再改变
C.t0时,Z的浓度为1.2 mol/L
D.t0时,反应停止,反应速率为0
9.在1 L的密闭容器中,发生反应4A(固)+3B(气)2C(气)+D(气),经2 min后B的浓度减少0.6mol·L-1。对此反应速率的正确表示是
A.用A表示的反应速率是0.4mol·L-1·min-1
B.用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1
C.在第2 min末的反应速率用B表示是0.3mol·L-1·min-1
D.再过2 min,B的浓度仍减少0.6mol·L-1
10.在两个绝热恒容的密闭容器中分别进行下列两个可逆反应:
甲:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);
乙:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
现有下列状态:
①混合气体平均相对分子质量不再改变
②气体的总物质的量不再改变
③各气体组成浓度相等
④反应体系中温度保持不变
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
⑥混合气体密度不变
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是
A.①③ B.④⑤ C.③④ D.②⑥
11.400℃时,向一个容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2,发生如下反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应过程中测得的部分数据见下表:
t/min
0
10
20
30
n(CO)/mol
0.20
0.08
0.04
n(H2)/mol
0.40
0.08
下列说法不正确的是
A.反应在前10min内的平均速率为v(H2)=0.012 mol/(L·min)
B.400℃时,该反应的平衡常数数值为2.5×103
C.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CH3OH)=0.06mol·L-1,则反应的ΔH<0
D.相同温度下,若起始时向容器中充入0.3mol CH3OH,达到平衡时CH3OH的转化率大于20%
12.反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定容积的密闭容器中进行,则下列说法或结论中,能够成立的是
A.其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,反应速率减小
B.保持体积不变,充入少量He气体使体系压强增大,反应速率一定增大
C.反应达平衡状态时:v(CO)正=v(H2O)逆
D.其他条件不变,适当增加C(s)的质量会使反应速率增大
13.对于2SO2(g)+O2(g) ?2SO3(g),ΔH<0,根据下图,下列说法错误的是
A.t2时使用了催化剂 B.t3时采取减小反应体系压强的措施
C.t5时采取升温的措施 D.反应在t6时刻,SO3体积分数最大
14.恒温恒容条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若将1mol氮气和3mol氢气充入密闭容器中,反应达平衡时,氨气的体积分数为a。保持相同条件,在密闭容器中分别充入下列物质,反应达平衡时,氨气的体积分数不可能为a的是
A.2mol NH3
B.1mol N2、3mol H2和2mol NH3
C.0.5mol N2、1.5mol H2和1mol NH3
D.0.1mol N2、0.3mol H2和1.8mol NH3
15.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2+O22SO3,并达到平衡.在这过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中SO2的转化率为p%,则乙容器中SO2的转化率
A.等于p% B.大于p% C.小于p% D.无法判断
16.在三个容积相同的恒容密闭容器中,起始时按表中相应的量加入物质,在相同温度下发生反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)(不发生其他反应),CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右下图所示。
下列说法错误的是
A.该反应的ΔH>0,图中压强P1B.起始时,容器Ⅱ中v(CH4)正C.达到平衡时,容器Ⅰ、Ⅱ中CO的物质的量满足:n(CO)Ⅱ<2n(CO)Ⅰ
D.达到平衡时,容器Ⅱ、Ⅲ中气体的总压强之比:pⅡ∶pⅢ=4∶5
二、非选择题(共5小题,52分)
17.在80℃时,将0.40 mol的N2O4气体充入2 L真空的固定容积的密闭容器中,发生反应:N2O42NO2 ΔH>0,隔一段时间对该容器内的物质进行分析,得到如下数据:
时间/s
0
20
40
60
80
100
n(N2O4) /mol
0.40
0.28
0.20
0.14
0.10
0.10
n(NO2) /mol
0.00
0.24
b
0.52
0.60
0.60
(1)计算20~40 s内用N2O4表示的平均反应速率为__________。
(2)40s时,NO2的的浓度b=_________mol/L,反应最迟到________s到达平衡状态
(3)反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低,混合气体的颜色______
__(填“变浅”“变深”或“不变”)。
(4)要增大该反应的K值,可采取的措施有___________(填序号)。
A.增大N2O4的起始浓度 B.向混合气体中通入NO2
C.使用高效催化剂 D.升高温度
(5)能说明该反应达到平衡状态的标志是_________(填序号)
A.2 v(N2O4)=v(NO2) B.容器内压强保持不变
C.容器内密度保持不变 D.NO2的体积分数保持不变
(6)如图是80℃时容器中N2O4物质的量的变化曲线,请在该图中补画出该反应在60℃时N2O4物质的量的变化曲线______。
18.硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的作用。
工业上采用高温分解H2S制取氢气,其反应为2H2S(g)2H2(g)+S2(g),在膜反应器中分离出H2。
①在密闭容器中,充入0.10 mol H2S(g),发生反应2H2S(g)2H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,结果如下图。
图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序为________________________________。
②若容器的容积为2.0 L,则压强为p3,温度为950℃时,反应经3 h达到平衡,化学反应速率v(S2)=____。
③若压强p2=7.2 MPa、温度为975℃时,该反应的平衡常数Kp=__________
________(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,结果保留两位有效数字)。
19.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2引起了全世界的普遍重视。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,进行如下实验:在容积为1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2。在500℃下发生发应,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。实验测得CO2和CH3OH(g)的物质的量(n)随时间变化如下图1所示:
(1)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________。
(2)500℃该反应的平衡常数为_____(结果保留一位小数),图2是改变温度时化学反应速率随时间变化的示意图,若提高温度到800℃进行,达平衡时,K值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)下列措施中不能使CO2的转化率增大的是_______。
A 在原容器中再充入1mol H2
B 在原容器中再充入1mol CO2
C 缩小容器的容积
D 使用更有效的催化剂
E 将水蒸气从体系中分离出
(4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)____ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
20.工业上可利用“甲烷蒸气转化法”生产氢气,反应的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)?CO2(g)+3H2(g) ΔH=+161.1kJ·mol-1
(1)已知温度、压强对甲烷平衡时的体积分数的影响如图1,请回答:
①图1中a、b、c、d四条曲线中的两条代表压强分别为1MPa、2MPa时甲烷体积分数的曲线,其中表示1MPa的是_____。
②该反应的平衡常数:K(600℃)___(填“>”“<”或“=”)K(700℃)。
(2)①已知:在700℃、1MPa时,1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应,6min时达到平衡(如图2),此时CH4的转化率为__,该温度下反应的平衡常数为____(结果保留小数点后一位数字)。
②从图2分析,由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是____(填“向正反应方向”或“向逆反应方向”)移动,采取的措施可能是____。
21.(1)对于反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g),在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(p1、p2)下温度变化的曲线如图:

①比较p1、p2的大小关系:________。
②随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是________(“增大”或“减小”)。
(2)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),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:
①反应的ΔH______0(填“大于”或“小于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60s时段,反应速率v(N2O4)为__________________;平衡时混合气体中NO2的体积分数为_______。
②100℃时达平衡后,向容器中迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合气体,此时速率关系v(正)____v(逆)。(填“大于”,“等于”,或“小于”)
③100℃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。
a.T________100℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________。
b.列式计算温度T时反应的平衡常数K2(写计算过程):______。
2019-2020学年高二上学期第二单元训练卷
化学(二)答 案
1.【答案】A
【解析】滴有碘水的淀粉溶液中加入少量唾液,淀粉在淀粉酶的作用下水解完全,蓝色褪去,与平衡无关,A正确;对于反应2NO2N2O4增大压强,体积减小,平衡正向移动,达到平衡后二氧化氮的浓度比原来大,则加压稳定后的颜色比原来颜色深,可用勒夏特列原理解释,B错误;开启可乐瓶,容器压强减小,气体在瓶中的溶解度减小,瓶中马上泛起大量气泡,可用勒夏特列原理解释,C错误;根据同离子效应,饱和食盐水中的氯离子能降低氯气在溶液中的溶解度,利用排液法收集氯气时常用液体为饱和食盐水,可用勒夏特列原理解释,D错误。
2.【答案】B
【解析】本题转换为A表示的反应速率,以mol·(L·min)?1为速率单位。①v(A)=1 mol·(L·min)?1;②v(C)=0.5 mol·(L·s)?1,则v(A)=v(C)=0.75 mol·(L·s)?1=45 mol·(L·
min)?1;③v(B)=0.5 mol·(L·min)?1,则v(A)=3v(B)=1.5 mol·(L·min)?1。本题选B。
3.【答案】B
【解析】A物质是纯固体,不能用纯固体表示化学反应速率,故A错误;因为反应速率之比等于化学计量数之比,所以根据反应方程式可知用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1,故B正确;v(B) = 0.3 mol·L-1·min-1表示的是2min内物质B的平均反应速率,在第2 min末的反应速率不能用平均速率表示,故C错误;随着反应进行,反应物的浓度减少,反应速率减慢,所以再过2 min,B的浓度的减少小于0.6 mol·L-1,故D错误。
4.【答案】D
【解析】由题给数据建立如下三段式:
3A(g)+B(g)=xC(g)+2D(g)
起(mol) 3 1 0 0
变(mol) 1.2 0.4 0.4 0.8
末(mol) 1.8 0.6 0.4 0.8
根据浓度变化量之比等于化学计量数之比可知x=1,故A正确;2 min内A的反应速率为=0.3 mol·L-1·min-1,故B正确;2 min时,A的浓度为=
0.9mol·L-1,故C正确;B的转化率为×100%=40%,故D错误。
5.【答案】C
【解析】A.根据ΔG=ΔH-TΔS判断,ΔH<0,ΔS>0,则ΔG<0,所以反应是自发的,当ΔH<0,ΔS<0,则ΔG不一定小于0,则反应不一定能够自发进行,故A错误;B.催化剂可降低反应的活化能,可加快反应速率,但不影响平衡的移动,不能提高反应物的转化率,故B错误;C.加入少量CuSO4固体,铁置换出铜,铁和铜在酸性条件下形成原电池,反应速率加快,故C正确;D.恒温恒压条件下,向2NO+O22NO2平衡体系中充入He气体,容器的体积增大,气体的压强减小,平衡逆向移动,故D错误。
6.【答案】A
【解析】反应X(g)+2Y(g)Z(g)为气体体积减小的反应,气体总质量不变,反应正向进行时气体总物质的量减小,平均摩尔质量增大,故体系中混合气体的平均摩尔质量保持不变时,说明该反应达到化学平衡状态,选项A正确;化学反应的焓变与反应物的量有关,故达到平衡时,若生成Z的物质的量大于1mol,则反应放出的热量大于a kJ,选项B错误;根据化学反应方程式可知,反应时消耗X与Y的物质的量之比为1∶2,开始时充入等物质的量的X(g)与Y(g),故达到平衡时,X与Y的物质的量之比不再为1∶1,选项C错误;反应X(g)+2Y(g)Z(g) ΔH=-a kJ?mol-1(a>0)为放热反应,达到平衡后,若升高体系温度,则正、逆反应速率均增加,平衡逆向移动,选项D错误。
7.【答案】C
【解析】容器内压强变小,说明正反应是气体系数之和减少的反应,即4>x+2,x只能为1。?n(D)=0.1 mol/(L·min)×5min×2L=1mol,用三段式
3A(g) + B(g) C(g) + 2D(g)
起始:3mol 2.5mol 0 0
转化:1.5mol 0.5mol 0.5mol 1mol
平衡:1.5mol 2mol 0.5mol 1mol
A.A的平均反应速率为=0.15mol/(L·min),选项A错误;B.平衡时,C的浓度为=0.25mol/L,选项B错误;C.平衡时,B的转化率为×100%=
20%,选项C正确;D.平衡时,容器内压强为原来的=
,选项D错误。
8.【答案】B
【解析】由图可知,X、Y的物质的量增大,X、Y为生成物,Z物质的量减小,Z为反应物,到平衡后,X生成1.8mol,Y生成1.2mol,Z反应1.8mol,X、Y、Z的化学计量数之比=1.8∶1.2∶1.8=3∶2∶3,此后任何物质的物质的量不变,则反应为可逆反应,因此该反应的化学方程式为:3Z3X+2Y,A错误;B.化学平衡时各组分的浓度不再随时间变化而变化,X、Y、Z的质量也不再改变,B正确;C.根据图象可知平衡时Z的浓度c(Z)==0.6mol/L,C错误;D.根据可逆反应平衡的特征可知,反应处于平衡时正、逆反应速率相等,但不等于零,D错误。
9.【答案】B
【解析】A物质是纯固体,不能用纯固体表示化学反应速率,故A错误;因为反应速率之比等于化学计量数之比,所以根据反应方程式可知用B、C、D分别表示反应的速率,其比值是3∶2∶1,故B正确;v(B) = 0.3 mol·L-1·min-1表示的是2min内物质B的平均反应速率,在第2 min末的反应速率不能用平均速率表示,故C错误;随着反应进行,反应物的浓度减少,反应速率减慢,所以再过2 min,B的浓度的减少小于0.6 mol·L-1,故D错误。
10.【答案】B
【解析】①乙反应的两边气体的体积相同且都是气体,混合气体平均相对分子质量始终不变,所以平均相对分子质量不变,无法判断乙反应是否达到平衡状态,故①错误;②乙反应的两边气体的体积相同且都是气体,气体的总物质的量始终不变,所以气体的总物质的量不变无法判断乙是否达到平衡状态,故②错误;③各气体组成浓度相等,不能判断各组分的浓度是否不变,无法证明达到了平衡状态,故③错误;④因为为绝热容器,反应体系中温度保持不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故④正确;⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故⑤正确;⑥乙反应的两边气体的体积相同且都是气体,容器的容积不变,所以密度始终不变,所以混合气体密度不变,无法判断乙是否达到平衡状态,故⑥错误;能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的有④⑤,故选B。
11.【答案】D
【解析】A. 容积为2L的密闭容器中充入0.20mol CO和0.40mol H2,发生:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,10min后n(CO)= 0.08mol,变化了0.12mol,H2变化了0.24mol,所以10min内的H2的平均速率为v(H2)==0.012 mol/(L·min);故A正确;B. 由表中的数据分析可知:20min时CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应达到平衡,各物质浓度变化情况为:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
初始浓度(mol·L-1) 0.1 0.2 0
变化浓度(mol·L-1) 0.08 0.16 0.08
平衡浓度(mol·L-1) 0.02 0.04 0.08
400℃时,该反应的平衡常数K==2.5×103,故B正确;C. 保持其他条件不变,升高温度使反应达到平衡时c(CH3OH)=0.06mol·L-1<0.08 mol·L-1,说明平衡逆向移动了,Δ则该反应的ΔH<0,故C正确;D. 当容积为2L的密闭容器中充入0.20mol CO和0.40mol H2,发生:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)反应,达到平衡时,CO的转化率为80%;根据等效平衡,若开始加0.2mol的CH3OH时,达到平衡时CH3OH的转化率为20%;相同温度下,若起始时向容器中充入0.3mol CH3OH,相当于增减了反应物,达到平衡时CH3OH的转化率小于20%,故D错误;综上所述,本题正确答案:D。
12.【答案】C
【解析】其他条件不变仅将容器的体积缩小一半,物质的浓度增大,反应速率加快,A错误;保持体积不变,充入少量He气体使体系压强增大,由于反应体系的物质浓度不变,所以反应速率不变,B错误;反应达平衡状态时任何物质的浓度不变,用同一物质表示的反应速率相同,v(H2O)正=v(CO)正=v(H2O)逆,则v(H2O)正= v(H2O)逆,C正确;其他条件不变,适当增加C(s)的质量,由于C是固体,物质的浓度不变,所以反应速率不变,D错误。
13.【答案】D
【解析】t2时,正逆反应速率同时增大,且速率相等,而所给可逆反应中,反应前后气体分子数发生变化,故此时改变的条件应为加入催化剂,A不符合题意;t3时,正逆反应速率都减小,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,由于该反应为放热反应,故不可能是降低温度;反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为减小压强,B不符合题意;t5时,正逆反应速率都增大,故改变的条件可能为升高温度或增大压强,由于逆反应速率大于正反应速率,平衡逆移,结合该反应为放热反应,且反应前后气体分子数减小,故此时改变的条件为升高温度,C不符合题意;由于t3、t5时刻,平衡都是发生逆移的,故达到平衡时,即t4、t6时刻所得的SO3的体积分数都比t1时刻小,D说法错误,符合题意。
14.【答案】B
【解析】反应达平衡时,氨气的体积分数不可能为a,则等效转化后氮气和氢气的物质的量只要不再等于1mol、3mol即可。则根据方程式可知2mol NH3相当于是1mol氮气与3mol氢气,满足等效平衡,A不选;1mol N2、3mol H2和2mol NH3相当于是2mol氮气与6mol氢气,不满足等效平衡,B选;0.5mol N2、1.5mol H2和1mol NH3相当于是1mol氮气与3mol氢气,满足等效平衡,C不选;0.1mol N2、0.3mol H2和1.8mol NH3相当于是1mol氮气与3mol氢气,满足等效平衡,D不选;答案选B。
15.【答案】B
【解析】甲为恒温恒容,乙为恒温恒压,2SO2+O22SO3,正反应是气体体积减小的反应,反应后混合气体物质的量减小,则平衡时甲中压强小于乙中压强,乙中平衡等效为在甲中平衡基础上增大压强,平衡正向移动,则乙的SO2的转化率将大于甲的SO2的转化率,即大于p%,故选B。
16.【答案】D
【解析】该反应是一个气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,由图可知压强P2> P1,故A正确;由容器Ⅰ中数据可知,平衡时CH4、H2O、CO、H2的浓度依次为mol/L、mol/L、mol/L、mol/L,则平衡常数K===,温度不变,平衡常数不变,容器Ⅱ中浓度熵Qc===>K,平衡向逆反应方向移动,则v(CH4)正17.【答案】(1)0.0020 mol·L-1·s-1
(2)0.20 80
(3)变浅
(4)D
(5)BD
(6)
【解析】(1)根据表中数据可知v(N2O4)====0.0020 mol·L-1·s-1,故答案为:0.0020 mol·L-1·s-1; (2)40s时N2O4减少0.40-0.20=0.20mol,由反应可知生成NO2为0.2mol×2=0.4mol,浓度为=0.2?mol/L,由表格数据可知80?s时达到平衡状态,故答案为:0.2;80; (3) ΔH>0,100s后将反应混合物的温度降低,N2O42NO2平衡逆向移动,混合气体的颜色变浅,故答案为:变浅;(4)K只与温度有关,该反应为吸热反应,升高温度,K增大,只有D符合,故答案为:D;(5)A. 反应过程中始终存在2v(N2O4)=v(NO2),无法判断正逆反应速率的关系,不能判断是平衡状态,故A错误;B. 该反应前后气体的物质的量发生变化,即容器中的压强为变量,当容器内压强保持不变,说明反应达到平衡状态,故B正确;C. 反应前后气体的质量不变,容器的体积不变,气体的密度始终不变,因此容器内密度保持不变,不能判断是平衡状态,故C错误;D. NO2的体积分数保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故D正确;故答案为:BD;(6)当降低温度,化学反应速率减小,到达平衡所需时间增大,平衡向逆反应方向移动,所以到达新平衡时四氧化二氮的物质的量比第一次平衡时大,60℃曲线为。
18.【答案】p3>p2>p1 0.0025 mol·L-1·h-1 0.53
【解析】①2H2S(g)2H2(g)+S2(g)为气体体积增大的反应,压强越大,H2S的转化率越低,因此压强p1、p2、p3由大到小的顺序为p3>p2>p1,故答案为:p3>p2>p1;
②950℃时,压强为p3,H2S的转化率为30%,H2S的物质的量的变化量Δn=0.1mol×30
%=0.03mol,因此v(H2S)===0.005mol/(L·h),则v(S2)=v(H2S)=
0.0025mol/(L·h),故答案为:0.0025mol/(L·h);③压强p2=7.2 MPa、温度为975℃时,H2S的转化率为40%,H2S的物质的量的变化量为0.1mol×40%=0.04mol,
2H2S(g)2H2(g)+S2(g)
起始量(mol)?? 0.1??? 0?????? 0
变化量(mol)?? 0.04 0.04??? ?0.02
平衡量(mol)?? 0.06 ?0.04???? ?0.02
平衡常数Kp==0.53 MPa,故答案为:0.53MPa。
19.【答案】(1)0.225mol/(L·min)
(2)5.3 减小
(4)BD
(4)>
【解析】(1)由图可知,10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,由方程式CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O可知,氢气的浓度变化等于甲醇的浓度变化量的3倍,则氢气的浓度变化量为:0.75mol/L×3=2.25mol/L,则v(H2)==0.225mol/(L·min);(2)由(1)可知平衡时各组分的浓度c(CO2)=0.25mol/L,c(CH3OH) =c(H2O)=0.75mol/L,则c(H2)=3mol/L-0.75mol/L×3=
0.75mol/L,所以K===5.3,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小;(3)A.在原容器中再充入1mol H2,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,故A不选;B.在原容器中再充入1mol CO2,CO2的转化率反而减小,故B选;C.缩小容器的容积即增大压强,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,故C不选;D.使用更有效的催化剂,平衡不移动,CO2的转化率不变,故D选;E.将水蒸气从体系中分离出,平衡向正反应方向移动,CO2的转化率增大,故E不选;故答案为BD;(4)500℃条件下,测得某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)和H2O(g)的浓度均为0.5mol/L,浓度商Q==
=4<K=5.33,说明反应正向进行v正>v逆。
20.【答案】(1)a <
(2)80% 276.5
向逆反应方向 将容器体积缩小为原来的1/2或加入原平衡等量的氢气
【解析】(1)①由CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH=+161.1kJ/mol可知,随着温度的升高,平衡向正反应方向移动,甲烷的平衡含量会逐渐减小,因此排除曲线c、d,又因增大压强,平衡逆向移动,甲烷的平衡含量增大,故1Mpa是曲线a,2Mpa的是曲线b;②由CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH =+161.1kJ/mol可知,随着温度的升高,平衡向正反应方向移动,平衡常数增大,因此该反应的平衡常数:600℃时小于700℃;
(2)① CH4(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
起始(mol/L):1 1 0 0
变化(mol/L):0.8 0.8 0.8 2.4
平衡(mol/L):0.2 0.2 0.8 2.4
此时CH4的转化率为×100%=80%;该温度下反应的平衡常数K=
=276.5mol2·L-2;②由图2可知,在7min时,氢气的浓度增大了一倍,可能是缩小体积为原来的或增加了等量的氢气,无论是增大压强,还是增大氢气的浓度,平衡均是逆向移动。
21.【答案】(1)p2>p1 减小
(2)大于 0.0010 mol·L-1·s-1 75%
大于 大于 反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高 1.28
【解析】(1)①已知2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)是正方向体积减小的反应,增大压强平衡正移,则NO的转化率会增大,由图可知p2时NO的转化率大,则p2时压强大,即p2>p1,故答案为:p2>p1;②由图象可知,随着温度的升高,NO的转化率减小,说明升高温度平衡逆移,则该反应正方向是放热反应,所以升高温度平衡常数K减小,故答案为:减小;(2)①由题意及图示知,在1.00 L的容器中,通入0.100mol的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g),随温度升高混合气体的颜色变深,说明反应向生成NO2的方向移动,即向正反应方向移动,所以正反应为吸热反应,即ΔH>0;由图示知60s时该反应达到平衡,消耗N2O4为0.100 mol·L?1-0.040 mol·L?1=0.060 mol·L?1,根据v=可知:v(N2O4)==0.0010 mol·L?1·s?1;求平衡时混合气体中NO2的体积分数可利用三段式:
      N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(mol·L-1)? 0.100? 0
转化量/(mol·L-1)? 0.060? 0.120
平衡量/(mol·L-1)?? 0.040? 0.120
平衡时NO2的体积分数=100%=75%,故答案为:大于;0.0010mol·L-1·s?1 ;75%;②温度T时反应达平衡后,向容器中,迅速充入含0.08mol的NO2和0.08mol N2O4的混合气体,容器体积为1L,则此时浓度商Qc==0.33v(逆),故答案为:大于;③100℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T>100 ℃;由c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡,可知此时消耗N2O4为:0.0020 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,由三段式:  N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(mol·L-1) 0.040? 0.120
转化量/(mol·L-1) 0.020? 0.040
平衡量/(mol·L-1) ?0.020? 0.160
K2===1.28。故答案为:大于;反应正方向吸热,反应向吸热方向进行,故温度升高;1.28。