2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.5
浓度对化学平衡的影响
1.一定条件下,工业合成氨的反应达到平衡。下列措施,既能加快该反应的速率,又能增大反应物转化率的是(??
)
A.使用催化剂
B.移走NH3
C.提高反应温度
D.缩小容器体积
2.温度为T1时,将气体X和气体Y各1.6
mol充入10
L恒容密闭容器中,发生反应
X
(g)
+
Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t
/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
下列说法正确的是(
)
A.反应0
~
4
min的平均速率υ(Z)=0.25
mol·(L·min)
?
1
B.T1时,反应的平衡常数K1=1.2
C.其他条件不变,9
min后,向容器中再充入1.6
mol
X,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,则此反应的ΔH<0
3.能增加反应物分子中活化分子的百分数的是(
)
①升高温度
②增加浓度
③增大压强
④使用催化剂
A.①
③
B.①④
C.②③
D.①③④
4.在密闭容器中,一定量混合气体发生反应
,达到平衡时,测得A的浓度为0.5,在温度不变的条件下,将容器
的体积扩大到两倍,使再达到平衡,测得A的浓度降低为0.3,下列有关判断正确的是(
)
B.平衡向正反应方向移动
C.B的浓度增大
D.C的体积分数下降
5.恒温恒容的容器中,充入1mol
N2O4气体,可逆反应N2O4(g)2NO2(g)反应达平衡状态。若再充入1mol
N2O4气体,下列说法错误的是(
)
A.平衡正向移动
B.达新平衡后平衡体系压强比原平衡大
C.NO2物质的量浓度减小
D.达新平衡后N2O4转化率降低
6.对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g);ΔH<0。在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(?
?)
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v正减小
③压缩体积使压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆均增大
④增大B的浓度,v正>v逆
⑤加入催化剂,B的转化率提高
A.只有③④
B.只有②④
C.只有③⑤
D.只有①②⑤
7.下列实验操作或现象用平衡移动原理解释错误的是(
)
A卤化银沉淀的转化
B淀粉在不同条件下水解
C配制溶液
D.探究石灰石与稀盐酸在密闭环境下的反应
A.
A
B.
B
C.
C
D.
D
8.K2Cr2O7溶液中存在平衡:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是(
)
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
9.在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行反应:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1mol
H2和2mol
Br2达到平衡后,生成a
mol
HBr。在相同条件下,若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为x
mol、y
mol、z
mol(均不为0)且平衡时各组分的体积分数都不变,则以下推断一定正确的是(???)
①x、y、z应满足的关系是4x+z=2y
②平衡时HBr的物质的量为[(x+y+z)/3]a
mol
③平衡时HBr的物质的量为a
mol
④x、y、z应满足的关系是x+y=z
A.①②
B.②③
C.③④
?D.①②③?
10.如图,甲容器有一个移动活塞,能使容器保持恒压。起始时,关闭活塞K,向甲中充入2mol
SO2、1mol
O2,向乙中充入4mol
SO2、2mol
O2。甲、乙的体积都为1L(连通管体积忽略不计)。保持相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。达平衡时,甲的体积为0.8L。下列说法正确的是(??
)
A.乙容器中SO2的转化率小于60%
B.平衡时SO3的体积分数:甲>乙
C.打开K后一段时间,再次达到平衡,甲的体积为1.4L
D.平衡后向甲中再充入2mol
SO2、1mol
O2和3mol
SO3,平衡向正反应方向移动
11.汽车尾气净化中的一个反应为NO(g)+CO(g)1/2N2(g)+CO2(g)?
△H=-373.4kJ·mol-1,在恒容密闭容器中,反应达到平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是(??
)
A.
B.
C.
D.
12.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是(???)
①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动
②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高
③有气体参加的反应达平衡时,减小容器容积,平衡一定向气体体积增大的方向移动
④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动
A.①④?
B.①②③
C.②③④?
D.①②③④
13.某电路板生产企业的水质情况及国家允许排放的污水标准如下表所示。为研究废水中处理的最佳pH,取5份等量的废水,分别用30%的NaOH溶液调节pH至8.5、9、9.5、10、11,静置后,分析上层清液中铜元素的含量,实验结果如下图所示。查阅资料:
平衡I:;
平衡II:
项目
废水水质
排放标准
pH
1.0
6-9
72
≤0.5
2632
≤15
下列说法不正确的是(
)
A.废水中Cu2+处理的最佳pH约为9
B.b-c段:随pH升高,的量增加,平衡I正向移动,铜元素含量上升
C.c-d段:随pH升高,增加,平衡I逆向移动,铜元素含量下降
D.d点以后,随增加,铜元素含量可能上升
14.燃煤工业锅炉烟气中含有1%~3%的CO和0.02%~0.04%的NO,在新型催化剂作用下可消除CO和NO两种有害气体,反应机理如图所示,在反应过程中CO可被氧化。下列说法中正确的是(
)
A.温度越高越有利于有害气体消除
B.浓度越大催化除杂效果越好
C.催化反应的速率由氧化吸附过程决定
D.总反应方程式为
15.一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g),设起始,在恒压下,平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是(??
)
A.该反应的焓变
B.图中Z的大小为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中
D.温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后φ(CH4)减小
16.三氯氢硅()是光伏产业的一种关键化学原料,制备的化学方程式为,同时还有其他副反应发生。当反应体系的压强为时,分别改变进料比[]和反应温度,二者对产率的影响如图所示。下列说法正确的是(
)
A.降低压强有利于提高的产率
B.制备的反应为放热反应
C.温度为时,平衡常数:
D.增加的用量,的产率一定会增加
17.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料:。
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是(
)
选项
x
y
A
的物质的量
与的物质的量之比
B
温度
容器内混合气体的密度
C
的浓度
平衡常数K
D
的质量(忽略体积)
的转换率
A.A
B.B
C.C
D.D
18.为探究外界条件对反应:的影响,以A和B的物质的量之比为m∶n开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是(
)
A.
B.m+n<c
C.升高温度,都增大,平衡常数减小
D.恒温恒压时,向已达平衡的体系中加入少量
19.将5
mL
0.005
溶液和5
mL
0.015
KSCN溶液混合,达到平衡后溶液呈红色。再将混合液等分为5份,分别进行如下实验。下列说法不正确的是( )
实验①:滴加4滴水,振荡
实验②:滴加4滴饱和溶液,振荡
实验③:滴加4滴1
KCl溶液,振荡
实验④:滴加4滴1
KSCN溶液,振荡
实验⑤:滴加4滴6
NaOH溶液,振荡
A.对比实验①和②,为了证明增加反应物浓度,平衡发生正向移动
B.对比实验①和③,为了证明增加生成物浓度,平衡发生逆向移动
C.对比实验①和④,为了证明增加反应物浓度,平衡发生正向移动
D.对比实验①和⑤,为了证明减少反应物浓度,平衡发生逆向移动
20.可逆反应,反应过程中,当其他条件不变时,C的百分含量(C%)与温度(T)和压强(p)的关系如图所示,下列叙述中正确的是(
)
A.达到平衡后,若升高温度,平衡右移
B.达到平衡后,加入催化剂C%增大
C.化学方程式中“n>e+f”
D.达到平衡后,增加A的量有利于平衡向右移动
21.反应
﹥0,在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:
(1)增加Fe的量,其正反应速率__________(填“增大”“不变”或“减小”,下同),平衡__________移动(填“不”“向正反应方向”或“向逆反应方向”,下同)。
(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率__________,平衡__________移动。
(3)升高温度,其正反应速率__________,平衡__________移动。
(4)保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率__________,平衡__________移动。
22.水煤气(CO
和H2)是合成甲醇的重要原料,它可用水蒸气通过炽热的炭层制得:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
ΔH=+131.3kJ·mol-1
⑴该反应的平衡常数的表达式为_________________;升高温度,K值将___________;容器中气体的平均相对分子质量将________。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑵上述反应达到平衡后,将体系中的C(s)部分移走,平衡将________(填字母)。
A.向左移
B.向右移
C.不移动
⑶下列事实能说明该反应在一定条件下已达到平衡状态的有__________(填字母)。
A.单位体积内每消耗1mol
CO的同时生成1mol
H2
B.混合气体总物质的量保持不变
C.生成H2O(g)的速率与消耗CO的速率相等
D.H2O(g)、CO、H2的浓度相等
(4)某温度下,将4.0mol
H2O(g)和足量的炭充入2L的密闭容器中,发生如下反应,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),达到平衡时测得K=1,则此温度下H2O(g)的转化率为_________。
23.消除尾气中的NO是环境科学研究的热点课题。
(1)NO氧化机理:
已知:2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)△H=-110kJ·mol-1
25℃
时,将NO和O2按物质的量之比为2:1充入恒容反应容器中,用测压法研究其反应
的进行情况。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示(忽略NO2与N2O4的转化)
t/min
0
80
160
p/kpa
75.0
63.0
55.0
55.0
0~80min,v(O2)=_____kPa/min;随着反应进行,反应速率逐渐减小的原因是______________。
用平衡分压代替平衡浓度所得到的平衡常数用K(p)表示,25℃时,K(p)的值为_______(保留3位有效数字)。
(2)查阅资料,对于总反应2NOg)+O2(g)
2NO2(g)有如下两步历程
第一步2NO(g)
N2O2(g)
快速反应
第二步N2O2(g)+O2(g)
2NO2(g)
慢反应
总反应速率主要由第_____步决定;若利用分子捕获器适当减少反应容器中的N2O2,总反应的平衡常数K(p)将___(填“增大”、“减小”或“不变”);若提高反应温度至35℃,则体系压强p
(35℃)______p(25℃)(填“大于”、“等于”或“小于”)。
(3)
某温度下一密闭容器中充入一定量的NO2,测得NO2浓度随时间变化的曲线如上图所示。
反应体系达平衡后压强为P1,若升高温度,再次达平衡后,混合气体的平均相对分子质量______填“增大”、“减小”或“不变”;
(4)若在恒温恒容条件下,向平衡体系中充入一定量O2,再次达平衡后,测得压强为P2,,则P2:P1=______
(5)该温度下反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)的化学平衡常数K为______。
24.合成氨反应是“将空气变成面包”的反应,如果没有合成氨反应,地球将无法养活现在这么多的人。已知合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。
Ⅰ.在体积为5L的恒温、恒容密闭容器甲中,起始时投入2mol
N2、3mol
H2,经过10s达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8mol。
Ⅱ.在容器乙中,起始时投入3mol
N2、b
mol
H2,维持恒温、恒压达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为1.2mol。此时与容器甲中平衡状态温
度相同,相同组分的体积分数都相同。
(1)容器甲10
s内用H2表示的平均反应速率v(H2)=________,达平衡时N2的转化率=________。
(2)甲容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是________、________(填写两项)。
(3)b=________。
参
考
答
案
1.答案:D
解析:使用催化剂,加快了反应速率,但是不影响化学平衡,反应物的转化率不变,A错误;移走氨气,生成物浓度减小,正逆反应速率都将减小,B错误;提高反应温度,增大了反应速率,但是平衡向着逆向移动,反应物转化率减小,C错误;缩小容器体积,增大了压强,增大了反应速率,平衡向着正向移动,反应物转化率增大,D正确。答案选D。
2.答案:D
解析:
3.答案:B
解析:
4.答案:D
解析:恒温扩大体积则气体的压强减小,平衡向气体总体积增大的方向移动。因原平衡时A的浓度为0.5mol·L-1,当体积扩大两倍,假设平衡不
移动,则A的浓度将变为0.25mol·L-1,现新平衡时A的浓度为0.3mol·L-1,说明平衡向生成A的方向移动了,即平衡向逆反应方向移动,所以x+y>z,A错误;平衡向逆反应方向移动,B错误;B?的浓度降低,C错误;C的体积分数降低,D正确。答案选D。
5.答案:C
解析:
6.答案:A
解析:A为固体,增加A的量,平衡不移动,①错误;正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,但正反应速率和逆反应速率都增大,②错误;该可逆反应为反应前后气体分子数目不变的反应,压缩容器体积使压强增大一倍,正反应速率和逆反应速率均增大,但平衡不移动,③正确;增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,v正>v逆,④正确;加入催化剂,平衡不移动,不能改变反应物的平衡转化率,⑤错误;故选A。
7.答案:B
解析:
A.发生沉淀的转化,为沉淀溶解平衡移动,故A不选;
B.淀粉在酸或唾液淀粉酶的作用下均可水解,与平衡移动无关,故B选;
C.盐酸溶解可抑制铁离子水解,为水解平衡移动,故C不选;
D.密闭环境下,增大压强可促进二氧化碳的溶解,减小压强二氧化碳逸出,为溶解平衡移动,故D不选;
故选:B。
8.答案:D
解析:①K2Cr2O7溶液中加入H2SO4,增大c(H+),题给可逆反应的平衡逆向移动,溶液橙色加深:③K2Cr2O7溶液中加入了NaOH溶液,OH-中和了溶液中的H+,使c(H+)减小,平衡正向移动,溶液变黄,A正确。②中溶液变成绿色,说明有Cr3+生成,即被C2H5OH还原为Cr3+,B正确。对比②、④可知,酸性条件下被C2H5OH还原为Cr3+,而碱性条件下不能被还原,说明酸性条件下K2Cr2O7的氧化性更强,C正确。若向④中加入过量的H2SO4溶液,溶液呈酸性,题给可逆反应的平衡逆向移动,
转化为,K2Cr2O7会被C2H5OH还原为Cr3+,溶液变绿色,不会变为橙色,D错误。
9.答案:A
解析:该反应的特点是反应前后气体分子数不变,若对体系加压(或减压),或者按比例增大(或减小)各反应物的物质的量,则平衡均不会发生移动,各物质的体积分数均保持不变(浓度要发生改变),即本题中加入的各物质如果完全转化为Br2和H2,只要满足Br,和H2的物质的量之比为2:1就与原平衡等效。根据极限转化的思想,将z
mol
HBr极限转化为反应物,则相当于投料为(x+z/2)mol
H2、(y+z/2)mol
Br2,要建立等效平衡,则2(x+z/2)=y+z/2,整理可得:4x+z=2y,故①正确,④不正确。该反应是气体分子数不变的反应,在容器中充入1mol
H2和2mol
Br2达到平衡后,气体的总物质的量是3mol,则HBr的体积分数为a/3;若加入的H2、Br2、HBr分别为x
mol、y
mol、z
mol(均不为0),达到平衡时,HBr的体积分数不变,设达到平衡时HBr的物质的量为n
mol则有n(x+y+z)=a/3,则n=[(x+y+z)/3]a,故②正确,③不正确。综上所述,①②正确,故选A。
10.答案:C
解析:
根据阿伏加德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后.混合气体的物质的量是初始时物质的量的0.8倍,
即0.8×3mol=2.4mol,即减小了0.6mol,根据化学方程式的计算可知:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?????????????
Δn
2???????????????????????
1
1.2mol????????????????0.6mol
即达平衡后,反应了1.2mol
SO2,甲容器中SO2的转化率为1.2mol/2mol×100%
=
60%,
若乙容器压强也不变.则平衡后体积为1.6
L,现体积不变,相当于甲平衡后增大压强,平衡正向移动,
SO2的转化车增大,A错误;
根据上述分析.平衡时SO3的体积分数:甲<乙,B错误;
根据上述分析,打开K后一段时间,再次达到平衡,总体积为2.4L,因此甲的体积为1.4L.C正确;
根据上述分析,甲平衡后,容器中有0.8mol?SO2,
0.
4mol
O2,1.2mol
SO3,物质的量之比为2
:
1:
3,平衡后向甲中再充入2mol
SO2、
1mol
O2和3
mol
SO3,物质的量之比不变,平衡不移动,D错误。
11.答案:C
解析:平衡常数只受温度影响,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,平衡常数减小,故A错误;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,CO的转化率降低,
故B错误;平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,增大NO的物质的量,不影响平衡常数,故C正确;增大氮气的物质的量,氮气的浓度增大,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率降低,故D错误
12.答案:B
解析:
13.答案:B
解析:
14.答案:C
解析:A.一定温度范围内催化剂活性较大,温度很高时催化剂可能失去活性,导致反应速率降低,故A错误;
B.氧气浓度越大,CO和氧气反应生成CO2而抑制NO和CO反应,所以氧气浓度不是越大越好,故B错误;
C.慢反应速率决定化学反应速率,NO和氧气的反应为慢反应,决定化学反应速率,故C正确;
D.氧气也参加反应,慢反应为2NO2、快反应N2+4CO2,则总反应方程式为,故D错误;
故选:C。
15.答案:A
解析:
由图象可知,随温度升高,甲烷的平衡体积分数减小,说明温度升高,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,ΔH>0,A项正确;Z越大,甲烷的平衡体积分数越小,故b>3>a,B项错误;起始时,反应一旦开始,消耗H2O和CH4的物质的量是相等的,即的分子、分母同时减小相同的数值,故图中X点对应的平衡混合物中的值一定不等于3,C项错误;温度不变,加压时平衡逆向移动,图中X点对应的平衡混合物中甲烷的体积分数增大,D项错误。
16.答案:B
解析:反应的正反应方向为气体体枳减小的方向,降低压强,平衡向气体体积增大的方向移动,则平衡逆向移动,的产率降低,故A错误;由题图可知,升高温度,的产率降低,即升高温度,平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应,故B正确;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数是一个定值,则温度为450K时,K(x)=K(y)=K(z),故C错误;由题图可知,当反应的进料比[n(HCl):n(Si)]由1:1增大到3:1时,的产率增加,当进料比增大到6:1时,的产率反而减小,故D错误。
17.答案:A
解析:仅增大CO的物质的量,温度不变,平衡常数K不变,根据反应的化学方程式可知,增大反应物CO的量,平衡右移,再次平衡后c(SO3)增大,由可得,减小,A错误;正反应为吸热反应,升高温度使平衡右移,气体总质量增大,混合气体的密度,则ρ增大,B正确;平衡常数只随温度改变而改变,仅改变c(SO2),平衡常数不变,C错误;MgSO4为固体,增加MgSO4的质量,平衡不移动,CO的转化率不变,D错误。
18.答案:C
解析:
19.答案:B
解析:
20.答案:C
解析:本题考查化学平衡图象分析。A.分析图象可知该反应的正反应是放热反应,达到平衡后,若升温,平衡左移,错误;B.达到平衡后,加入催化剂不会影响化学平衡的移动,C的百分含量不变,错误;.压强增大,C含量增大,说明平衡正向进行,正反应是气体体积减小的反应,n>e+f,正确;D.达到平衡后,A是固体,不影响平衡移动,所以增加A的量平衡不移动,错误。
21.答案:(1)不变;
不;
(2).增大;
不;(3)增大;
向正反应方向(4)不变;
不
解析:
(1)因铁是固体,增加铁的量,没有增加铁的浓度,所以不能改变反应速率,也不能改变化学平衡,故答案为:不变;不;
(2)容器的体积缩小,容器内各物质的浓度都增大,浓度越大,化学反应速率越快,反应?,平衡不移动,故答案为:增大;不;
(3)保持体积不变,充入水蒸气,H2O(g)变大,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,故答案为:增大;向正反应方向。
(4)体积不变,充入N2使体系压强增大,但各物质的浓度不变,所以反应速率不变,平衡不移动,故答案为:不变;不。
22.答案:(1);增大,减小
(2)C
(3)AB
(4)50%
23.答案:(1)0.15
反应物浓度减小,反应速率降低
3.2
(2)二
不变
大于
(3)减小
(4)13:5
(5)100L/mol
24.答案:(1)0.024mol·L-1·s-1;
20%
(2)升高了温度;
增大了氨的浓度
(3)4.52020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.4
化学平衡的移动
1.引起化学平衡移动的根本原因是(
)
A.浓度的改变
B.压强的改变
C.使用了催化剂
D.正、逆反应速率的改变
2.一定温度下,HF分子容易双聚或多聚:。欲测定HF的相对分子质量,最适合的条件是(
)
A.低温高压
B.高温低压
C.低温低压
D.高温高压
3.可逆反应为吸热反应,当反应达到平衡时,下列措施能使平衡向正向移动的是( )
A.
升温
B.
降温
C.
加催化剂
D.
增加浓度
4.下列说法正确的是( )
A.密闭容器中充入1mol
N2和3mol
H2可生成2mol
NH3
B.一定条件下,可逆反应达到平衡状态,该反应就达到了这一条件下的最大限度
C.对于任何反应增大压强,化学反应速率均增大
D.化学平衡是一种动态平衡,条件改变,原平衡状态不会被破坏
5.学习“化学平衡移动原理”后,以你的理解,下列叙述正确的是(
)
A.升高温度,化学平衡一定会发生移动
B.达平衡后,增大压强使颜色变深,可用勒夏特列原理解释
C.在盛有一定量的注射器中,向外拉活塞,其中气体颜色先变浅再变深,甚至比原来深
D.对于已达平衡的体系,改变影响化学平衡的条件,不可能出现增大,减小的情况
6.在恒温恒容的密闭容器中通入1mol
X和2mol
Y,发生下列反应:X(g)+2Y(g)M(g)+2N(g)
,下列说法中正确的是(
)
A.到达平衡状态时,加入催化剂,平衡不移动,反应速率也不会发生改变
B.反应达到平衡时,X和Y的转化率相等
C.时,反应到达平衡状态
D.到达平衡状态时,反应吸收a
kJ能量
7.以下各条件的改变可确认发生了化学平衡移动的是
(
)
A.化学反应速率发生了改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强
C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后,加入了催化剂
8.某矿厂利用下列反应将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍:,反应过程中温度与CO体积分数的关系如图所示,下列判断合理的是(
)
A.反应达平衡后增加Ni的量,平衡向正反应方向移动
B.该反应的焓变
C.180℃时反应的化学平衡常数大于80℃时反应的化学平衡常数
D.增大压强,混合气体的平均相对分子质量减小
9.某些金属卤化物可跟相应的卤素单质反应,如。下列推断错误的是(
)
A.含的溶液中存在平衡:
B.在溶液中加入溶液,会析出沉淀
C.
溶液可用于检验淀粉的存在
D.配制碘水时,加入KI可增大的溶解量
10.对可逆反应
2A(s)+3B(g)?C(g)+2D(g)△
H<0,在一定条件下达到平衡,下列有关
叙述正确的是(
)
①增加
A
的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v
正减小
③缩小容器体积,平衡不移动,v
正、v
逆增大
④增大
B的浓度,v
正>v
逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动。
A.①②
B.③④
C.②③
D.④⑤
11.—定条件下:。在测定的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是(
)
A.温度0℃、压强50
kPa
B.温度
130℃、压强300
kPa
C.温度
25℃、压强100
kPa
D.温度130
℃、压强50
kPa
12.引起化学平衡移动的根本原因是( )
A.
浓度的改变
B.
压强的改变
C.
使用了催化剂
D.
正、逆反应速率的改变程度不同
13.现有反应
在一体积可调的密闭容器中达到平衡状态。下列措施不能使平衡移动的是( )
A.
保持容器体积不变,增大的量
B.
升高温度
C.
保持容器体积不变,充入惰性气体氩气
D.
保持容器体积不变,减少的量
14.下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图像,其中图像和实验结论表达均正确的是(
)
A.①是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图像,正反应
B.②是在平衡体系的溶液中溶入少量晶体后化学反应速率随时间变化的图像
C.③是在有无催化剂存在下建立的平衡过程图像,a是使用催化剂时的曲线
D.④是一定条件下,向含有一定量A的容器中逐渐加入B时的图像,压强
15.已知甲为恒温、恒压容器,乙为恒温、恒容容器。两容器中均充入1mol
、3mol
,初始时两容器的温度、体积相同。一段时间后反应达到平衡,为使两容器中的在平衡混合物中的体积分数相同,下列措施中可行的是(
)
A.向甲容器中充入一定量的氦气
B.向乙容器中充入一定量的
C.升高乙容器的温度
D.增大甲容器的压强
16.反应,在一定条件下,反应情况如图所示。若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是(
)
A.加入催化剂
B.增大压强
C.升高温度
D.保持容器容积不变,充入He
17.在一密闭容器中发生反应。反应过程中,物质A和C的物质的量随某物理量()的变化曲线如图所示。下列说法正确的是(
)
A.若为温度,则平衡常数:
B.若为压强,则
C.若为恒压加入物质B,则化学反应速率:
D.对于任何物理量,和处各物质的百分含量和转化率均相同
18.已知:
=566kJ/mol;
=-226kJ/mol根据以上热化学方程式判断,下列说法正确的是(??
)
A.CO的燃烧热为566kJ/mol
B.上图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系
C.
<-452kJ/mol
D.反应放出452kJ
热量时,电子转移数为
(个)
19.如图所示,图I是恒压密闭容器,图II是恒容密闭容器。当其他条件相同时,在I、II中分别加入2mol
X和2mol
Y,开始时容器的体积均为V
L,发生反应2X(?)
+
Y(?)a
Z(g)并达到平衡状态时,I中X、Y、Z的物质的量之比为
1
:
3
:
2。下列判断正确的是(
)
A.物质Z的化学计量数a
=
2
B.若II中气体的密度如图III所示,则X、Y中只有一种为气态
C.若x、y均为气态,则平衡时x的转化率:I
<
II
D.若X为固态、Y为气态,则I、II中从开始到平衡所需的时间:I
>II
20.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述正确的是(
)
A.化学方程式:2MN
B.t2时,正逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
21.根据下列图示所得出的结论不正确的是(
)
A.
图甲是常温下用0.1000
NaOH溶液滴定20.00
mL
0.1000
的滴定曲线,说明Q点表示酸碱中和滴定终点
B.
图乙是1
mol
、1
mol
反应生成2
mol
XY(g)的能量变化曲线,说明反应物所含化学键的键能总和大于生成物所含化学键的键能总和
C.
图丙是恒温密闭容器中发生反应时随反应时间变化的曲线,说明时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.
图丁是光照盛有少量氯水的恒容密闭容器时容器内的体积分数变化曲线,说明光照氯水有生成
22.如下图所示,三个烧瓶中分别充满气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅,下列叙述正确的是(?
?)
A.是放热反应
B.溶于水时放出热量
C.烧瓶(1)中平衡混合气的相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
23.在氯化铁溶液中存在下列平衡:
(1)加热溶液,溶液颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明液体,向这种液体中加入溶液,产生的现象为
。
(2)不断加热溶液,蒸干水分并灼烧,最终得到的固体是
。
(3)为防止配制溶液时出现浑浊,应加入
。
(4)为了除去酸性溶液中的,可在加热搅拌的条件下加入固体能除去的原因是
。
24.在一固定容积的密闭容器中进行着如下反应:其平衡常数K和温度t的关系如下:
t℃
700
800
850
1000
1200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
(1)
K的表达式为: ;
(2)该反应的正反应为 反应(“吸热”或“放热”);
(3)下列选项中可作为该反应在850℃时已经达到化学平衡状态的标志的是:
A.容器中压强不再变化
B.混合气体中CO浓度不再变化
C.混合气体的密度不再变化
D.
(4)当温度为850℃,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO
0.5
mol
8.5
mol
2.0
mol
2.0
mol
此时上述的反应中正、逆反应速率的关系式是
(填代号)。
A.v(正)>v(逆)
B.v(正)<v(逆)
C.v(正)=v(逆)
D.无法判断
(5)在700℃通过压缩体积增大气体压强,则该反应中(g)的转化率
(“增大”、“减小”或“不变”);工业生产中,通过此方法使容器内气体压强增大以加快反应,却意外发现(g)的转化率也显著提高,请你从平衡原理解释其可能原因是______________________。
Ⅱ.设在容积可变的密闭容器中充入10
mol
(g)和10
mol
(g),反应在一定条件下达到平衡时,的体积分数为0.25。
(6)求该条件下反应的平衡常数。(设该条件下,每1
mol气体所占的体积为VL)?上述反应的平衡时,再充入10
mol的,根据计算,平衡应向什么方向移动?[需按格式写计算过程,否则答案对也不给分]
25.汽车尾气中含有CO和NOx,减轻其对大气的污染成为科研工作的热点问题。
回答下列问题:
(1)已知H2还原CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)
+2H2(g)
CH3OH(g)
,又CO2
(
g)
+
3H2(g)=CH3OH(g)
+H2O(g)
=
-49.0
kJ·mol-1,CO(g)
+H2O(g)=
CO2(g)
+H2(g)
=-41.
1
kJ·mol-1。则=_________kJ·mol-1,对应反应自发进行的条件为_______
(填字母)。
A.高温
低温
C.任何温度
(2)用活化后的V2O5作催化剂,氨气可将NO还原成N2。
①V2
O
5能改变反应速率是通过改变________实现的。
②在1
L的刚性密闭容器中分别充入6
mol
NO、6
mol
NH3和适量O2,控制不同温度,均反应,测得容器中部分含氮气体浓度随温度的变化如图所示。NO浓度始终增大的原因可能是________
。700
K时,0~内,体系中氨气的平均反应速率为________
(用含的式子表示)。
(3)科学家研究出了一种高效催化剂,可以将CO和NO2两者转化为无污染气体,反应的热化学方程式为:
2NO2(g)
+4CO(g)
4CO2(g)
+N2(g)
<0。某温度下,向
10
L
恒容密闭容器中充入
0.1
mol
NO2和0.2
mol
CO,发生上述反应,随着反应的进行,容器内的压强变化如下表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
压强/kPa
75
73.4
71.96
70.7
69.7
68.75
68.75
在此温度下,反应的平衡常数
=________
kPa-1(为以分压表示的平衡常数);若保持温度不变,再将CO、CO2气体浓度分别增加一倍,则平衡________
(填“右移”
“左移”或“不移动”)。
26.为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量,研究并有效控制空气中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量显得尤为重要。
(1)已知:①
;
②CO的燃烧热为283.0
kJ/mol。
则
________kJ/mol。
(2)在恒温、恒容条件下,将2.0mol
NO和1.0mol
CO充入一个容积为2L的密闭容器中发生上述反应,反应过程中部分物质的物质的量(n)变化如图所示。
①在0~9min内的平均反应速率=________mol/();
②第9min时氮气的产率为________;
③第12min时改变的反应条件可能为_______(填字母代号);
A.升高温度
B.加入NO
C.加催化剂
D.减小压强
E.降低温度
④若在第24min将NO与的浓度同时增加到原来的2倍,化学平衡______移动(填“向正反应方向”、“逆反应方向”或“不”)。
(3)若将反应容器改为恒温容积可变的恒压密闭容器,压强为P=3.0MPa,反应物加入的物质的量不变,达到平衡时CO的转化率为50%,该温度下此反应平衡常数=______。
参
考
答
案
1.答案:D
解析:正、逆反应速率相等是化学平衡的根本标志,当正、逆反应速率不相等时,化学平衡发生移动。
2.答案:B
解析:由于存在平衡,的存在会影响HF的相对分子质量的测定,故应采取措施使平衡逆向移动,以减少的含量;该反应的正反应为气体体积减小的放热反应,高温低压有利于平衡逆向移动。
3.答案:A
解析:
4.答案:B
解析:N2和H2生成NH3的反应为可逆反应,1mol
N2和3mol
H2不能完全反应生成2mol
NH3,A项错;压强是影响化学反应速率的一个因素,但并不适合于所有的反应,必须有气体参与的反应才适合,C不正确;化学平衡是一种动态平衡,该平衡是建立在一定条件下的平衡,如果条件改变,平衡将发生移动,D项不正确。
5.答案:A
解析:任何化学反应都伴随能量变化,所以改变温度,化学平衡一定会发生移动,A正确;2HI(g)
H2(g)+I2(g)前后化学计量数之和相等,达平衡后,增大压强并不能改变化学平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,B错误;在盛有一定量NO2的注射器中,向外拉活塞,容器体积增大,导致压强减小,平衡向生成二氧化氮方向移动,但达到平衡后二氧化氮浓度仍然小于原来浓度,所以其中气体颜色先变浅再变深,但比原来浅,C错误;如果增大反应物浓度、减少生成物浓度,会导致正反应速率大于逆反应速率,D错误。答案选A。
6.答案:B
解析:加入催化剂对化学平衡移动无影响,但化学反应速率加快,A错误;假设消耗x
mol
X,同时消耗2x
mol
Y,X的转化率为x,Y的转化率为2x/2=x,因此X和Y的转化率相等,B正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,应是2v正(X)=v逆(N),C错误;此反应是可逆反应,不能进行到底,达到平衡时,吸收能量小于a
kJ,D错误。答案选B。
7.答案:C
解析:
8.答案:B
解析::选项A,Ni为固态,增加Ni的量对平衡没有影响,平衡不发生移动;选项B,升温增大,说明逆反应为吸热反应,则正反应是放热反应,故;选项C,由于正反应是放热反应,温度越髙,值越小;选项D,增大压强,平衡向正反应方向移动,气体的平均相对分子质量增加。
9.答案:B
解析:由反应可知,溶液中存在平衡:,A正确;在溶液中存在,加入溶液,会析出AgI沉淀,B错误;在溶液中存在,可用于检验淀粉的存在,C正确;从平衡移动的角度分析,对于平衡,增加浓度,平衡向生成的方向移动,可增大的溶解量,D正确。
10.答案:B
解析:①A为固体,增加A的量,平衡不移动,故错误;
②为放热反应,升高温度平衡逆向移动,但正逆反应速率均增大,逆反应速率增大的程度大,故错误;
③为气体体积不变的反应,压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆增大,故正确;
④增大B的浓度,平衡正向移动,则v正>v逆,故正确;
⑤催化剂对平衡移动无影响,加催化剂平衡不移动,故错误;
故选:B。
11.答案:D
解析:测定的相对分子质量时,越少越好,即使平衡逆向移动。正反应是气体分子数减小的放热反应,要使平衡逆向移动,需减小压强升高温度,则选D项。
12.答案:D
解析:其他条件一定时浓度和压强的改变可以使正、逆反应速率发生改变,但它们使化学平衡发生移动是通过改变正、逆反应速率来实现的,因此化学平衡移动的根本原因是正、逆反应速率的改变。使用催化剂可以改变反应速率,但它对正、逆反应速率的影响是相同的,即催化剂不能使化学平衡发生移动。
13.答案:C
解析:保持容器体积不变,充入,则增大,,平衡一定移动,故A不符合;升高温度,和一定不再相等,故一定移动;保持容器体积不变,充入氩气,反应体系中各物质浓度不发生改变,反应速率不发生改变,故和依然相等,故一定不移动;保持容器体积不变,减少的量,则和一定不再相等,故平衡一定发生移动。
14.答案:C
解析:根据图象知,升高温度,平衡向正反应方向移动,则正反应的ΔΗ>0,A错误;该反应实质为Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,钾离子和氯离子不参加反应,则KCl浓度增大不影响化学平衡移动,B错误;使用催化剂,反应速率加快,缩短反应时间,所以先达到平衡状态,C正确;该反应前后气体的物质的量不变,改变压强不影响平衡的移动,即不影响A的转化率,由于不断加入B,A的转化率增大,D错误。答案选C。
15.答案:A
解析:甲为恒温、恒压容器,乙为恒温、恒容容器,甲相当于在乙的基础上加压。向甲容器中充入一定量的氦气,反应体系中各物质浓度减小,平衡逆向移动,可使的体积分数与乙中相同,A项符合题意;向乙容器中充入一定量的,平衡时氮气的体积分数大于甲中的体积分数,B项不符合题意;合成氨的反应为放热反应,升高乙容器的温度,平衡逆向移动,可以使乙中体积分数升高,不能与甲中相同,C项不符合题意;增大甲容器的压强,平衡正向移动,使甲中氮气的体积分数更小,D项不符合题意。
16.答案:C
解析:加入催化剂,反应速率加快,平衡不移动,Y的转化率不变,A错误;增大压强,反应速率加快,该反应在反应前后气体的物质的量不变,加压平衡不移动,Y的转化率不变,B错误;该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Y的转化率减小,C正确;保持容器容积不变,充入He,参加反应的气体的浓度不变,平衡不移动,D错误。
17.答案:B
解析:由图可知,当改变因素时,反应先正向进行,然后在处达到化学平衡状态,继续改变外界条件后,平衡逆向移动;当为温度时,升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应,因此升高温度,化学平衡常数不断减小,A选项错误;若为压强,增大压强,平衡逆向移动,说明,B选项正确;若恒压时充入物质B,相当于不断减少其他物质浓度,反应速率不断减小,C
选项错误;在和处时,若为恒压下增加物质B
的物质的量,则各物质的百分含量均会发生改变,D
选项错误。
18.答案:D
解析:
19.答案:B
解析:A、设达平衡时Y反应的物质的量为x,则?
???????????2X(?)+Y(?)?a?Z(g)
???起始:
2???????2????????????????0
???转化:
2x?????x???????????????ax????????
???平衡:2-2x???2-x??????????????ax
由(2-2x):(2-x):ax=1:3:2可得x=0.8,a=1,故A错误;
B.如X、Y都是气体,则混合气体的密度不变,如图所示,体积不变,气体的密度增大,则应有固体或液体参加反应生成气体,故B正确;
C.若X、Y均为气态,反应Ⅰ体系的压强大于反应Ⅱ体系的压强,反应Ⅰ可看成是在Ⅱ的基础上增大压强,平衡向正反应方向移动,则转化率Ⅰ>Ⅱ,故C错误;
D.若X为固态、Y为气态,则反应前后气体的物质的量相等,压强不变,图Ⅱ压强等于图Ⅰ压强,则Ⅰ、Ⅱ中从开始到平衡所需的时间:Ⅰ=Ⅱ,故D错误;
故选B.
20.答案:D
解析:由图像可知,反应中M的物质的量逐渐增多,N的物质的
量逐渐减少,则在反应中N为反应物,M为生成物。在相等的时间内N和M的物质的量的变化量之比为2︰1,所以反应的化学方程式
应为2NM,故A错误;t2时,反应没有达到平衡,此时反应继续向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故B错误七时,反
应达到平衡.正、逆反应速率相等,故C错误;t1时,N的物质的量为
6?mol,M的物质的量为3?mol,N的浓度是M的浓度的2倍,故D正确。
21.答案:A
解析:
22.答案:A
解析:A、氧化钙溶于水放热,(1)中红棕色变深,说明反应向左移动,该反应放热,故A正确;
B、由于(3)中红棕色变浅,说明反应向右移动,温度降低,所以溶于水时吸收热量,故B错误;
C、由于(1)中红棕色变深,平衡向着逆向移动,气体物质的量变大,混合气的相对分子质量减小,故C错误;
D、(3)中红棕色变浅,平衡右移,气体的总物质的量减少,压强减小,故D错误;
23.答案:(1)出现红褐色沉淀
(2)
(3)少许稀盐酸
(4)促进了的水解,使转化为沉淀而被除去
解析:(1)加热溶液,得到的红褐色透明液体为胶体,加入电解质使胶体聚沉而得到红褐色沉淀。
(2)加热可促进盐类水解,由于HCl易挥发,可使水解进行彻底,得到沉淀,灼烧,最终得到的产物为。
(3)为防止配制溶液时出现浑浊,应加入稀盐酸抑制水解。
(4),与水解产生的反应:,使的水解平衡正向移动,生成的在加热搅拌条件下发生聚沉,再过滤除去和未反应的。
24.答案:(1);
(2)放热
(3)B、D
(4)B
(5)不变;压强增大使水蒸气液化,平衡向右移动
(6)(过程略)平衡向逆反应方向移动
解析:
25.答案:(1)-90.1;B
(2)①反应的活化能;②NH3和O2反应生成NO;5/t
mol·
(L
.
min)
-1
(3)0.04;不移动
解析:(1)根据盖斯定律知,=
-49.0
kJ·mol-1
+
(-41.1
kJ·mol-1)
=
-90.1
kJ·mol-1。根据题给热化学方程式可知,H2
还原CO合成中醇的反应是气体分子数减小的放热反应,根据
<
0,反应能自发进行,可知该反应自发进行的条件是低温。
(2)①催化剂改变反应速率,原因是改变了反应的活化能。②温度升高,NH3被O2氧化生成NO,使NO浓度始终增大。6
md
NO和6
mol
NH3共有
n(
N)
=
6
mol
+
6
mol
=
12
mol,700
K
时
n(
NO)
=
3
mol、
n(N2)
=4
mol,根据
N
原子守恒得到n(
NH3)
=
12
mol
-
3
mol
-
2
4
mol=1
mol,
n
(
NH3
)
=6
mol
-
l
mol
=
5
mol,
c
(
NH3
)=5
mol·L-1
,0~t
min内氨气的平均反应速率。
(3)由题表数据可知,向10L恒容密闭容器中充入0.
1
mol
NO2和0.2
mol
CO,10
min时反应处于平衡状态,体系内压强由75
kPa减少到68.75
kPa,设平衡时转化的NO2为2x
mol?
L-1,
列三段式得:
2NO2(g)
+4CO(g)
4CO2(g)
+N2(g)
起始/(mol
?
L-1)
0.01
0.
02
0
0
转化/(
mol
?
L-1
)
2x
4x
x
平衡/(
mol
?
L-1
)
0.01
-2x
0.02
-4x
Ax
x
则,,解得,x?=0.?002?5,平衡时n(NO2)=0.05mol,n(CO)
=n(CO2)
=0.1
mol,n(N2)
=0.025
mol,根据,,解得=0
04
kPa-1。该温度下,=100,若平衡后,再将CO,CO2气体浓度分别增加一倍,,则,平衡不移动。
26.答案:(1)-746.5
(2)0.011;40%;E;向正反应方向2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.3
化学平衡相关计算
1.将4mol
A气体和2mol
B气体在2L的定容容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g)?
,经2s(秒)后测得C的浓度为
0.6
mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质
A
表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1?s-1
②达到平衡状态时,升高温度,则该化学平衡向左移动,同时化学平衡常数K也减小
③2s
时物质A的转化率为70%
④达到平衡状态时,增加A物质的量,A和B转化率都提高
⑤当各物质浓度满足时,该反应达到了平衡状态
其中正确的是(??
)
A.①③???????
B.①②???????
C.②③???????
D.③④
2.工业上制备纯硅反应的热化学方程式为
。某温度和压强下,将一定量的反应物通入密闭容器中进行上述反应,下列叙述正确的是(??
)
A.反应过程中,若增大压强能提高的转化率
B.若反应开始时为1
mol,则达到平衡时该反应吸收的热量为Q
kJ
C.反应至4
min时,若HCl的浓度为0.12
,则的反应速率为0.03
D.反应吸收0.025
Q
kJ热量时,生成的HCl通入100
mL
1
的NaOH溶液中恰好完全反应
3.将2mol
X和2mol
Y充入2L的密闭容器中,发生反应X(g)+3Y(g)2Z(g)+a
Q(g),2min末达到平衡时,生成0.8mol
Z,测得Q的浓度为0.4mol·L-1,下列叙述错误的是(??
)
A.a的值为2
B.平衡时X的浓度为0.2mol·L-1
C.Y的平衡转化率为60%
D.反应速率v(Y)=0.3mol·L-1·min-1
4.某温度时,在密闭容器中,X、Y、Z三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示,若其他条件不变,当温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是(??
)
A.该反应的热化学方程式为X(g)+3Y(g)=2Z(g)
ΔH>0
B.若其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,X的转化率增大
C.温度分别为T1和T2时的平衡常数大小关系为K2>K1
D.达到平衡后,若其他条件不变,减小体积,平衡向逆反应方向移动
5.体积相同的甲、乙两个容器,分别都充等量的SO2和O2,在相同温度下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)并达到平衡,在此过程中,甲维持容器的体积不变,乙维持容器的压强不变,若甲中SO2的转化率为a%,则乙中SO2的转化率(
)
A.
等于a%
B.
大于a%
C.
小于a%
D.
无法判断
6.在一容积可变的密闭容器中,aA(气)
bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则(???)
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数减小了
D.化学计量数关系a>b
7.H+浓度均为0.01mol/L的盐酸和醋酸各100mL分别稀释2倍后,再分别加入0.03g锌粉在相同条件下充分反应,有关叙述正确的是(
)
A.醋酸与锌反应放出氢气多
B.盐酸与锌反应速率大
C.盐酸和醋酸分别与锌反应放出的氢气一样多
D.盐酸和醋分别与锌反应的速度一样大
8.一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示:
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是(
)
A.
0~5min用A表示的平均反应速率为
B.该反应在10min后才达到平衡
C.平衡状态时
D.物质B的平衡转化率为20%
9.某温度时,反应的平衡常数。在同一温度下,反应的平衡常数应为(
)
A.2500
B.100
C.
D.
10.一定温度下,在2
L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是
(
)
A.反应开始到10
s,用Z表示的反应速率为0.158
mol(L?s)
B.平衡时的压强是起始压强的1.
2倍
C.反应开始到10
s时,Y的转化率为79.
0%
D.反应的化学方程式为X(g)
+
Y(g)Z(g)
11.某温度下,反应的平衡常数为在同一温度下,反应的平衡常数为,则与的关系为(
)
A.
B.
C.
D.
12.分别在三个容积均为2.0?L的恒容密闭容器中发生反应:A(g)+B(g)?D(g)其中容器甲中反应进行至5?min时达到平衡状态,相关实验数据如表所示。下列说法不正确的是()
容器
温度/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
化学平衡常数
甲
500
4.0
4.0
0
3.2
K1
乙
500
4.0
a
0
2.0
K2
丙
600
2.0
2.0
2.0
2.8
K3
下列说法不正确的是(
)
A.0~5min内,甲容器中A的平均反应速率
B.a=2.2
C.若容器甲中起始投料为2.0molA、2.0molB,反应达到平衡时,A的转化率小于80%
D.K1=K2>K3
13.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是(
)
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
14.根据下列图示所得出的结论正确的是(
)
A.图甲,反应的平衡常数与温度的关系,说明该反应的
B.图乙,Cu与过量浓硝酸反应生成的气体体积随时间的变化关系,说明该反应在时间段内反应速率最快
C.图丙,常温下和NiS的沉淀溶解平衡曲线,若时,两者的相等
D.图丁,常温下的HA和HB溶液分别加水稀释时pH的变化曲线,说明两者的电离平衡常数
15.。
当反应达到平衡时,下列措施:
①升温
②恒容通入惰性气体
③增加CO的浓度
④减压
⑤加催化剂
⑥恒压通入惰性气体
⑦恒容通入气体,能提高转化率的是(??
)
A.①④⑥⑦
B.①④⑥
C.①②④⑦
D.③⑤⑥
16.可逆反应,反应过程中,当其他条件不变时,化学平衡常数(K)与温度,C的百分含量与时间的关系如图所示。据图分析,以下说法错误的是(
)
A.
B.增大压强,B的转化率增大
C.当反应达平衡时,混合气体的密度不再变化
D.,
17.化学中常用图象直观地描述化学反应的进程或结果,下列图象描述正确的是(
)
A.图①可以表示某化学平衡体系改变温度后,反应速率随时间的变化
B.图②中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g)
△H<0未使用和使用催化剂时,反应过程中的能量变化
C.图③表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影响,且甲的压强大
D.图④中曲线表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
△H<0逆反应的平衡常数K随温度的变化
18.向某密闭容器中加入0.3mol
A、0.1mol
C和一定量的B三种气体,一定条件下发生如下反应:3A(g)B(g)+2C(g),各物质的浓度随时间变化如图所示[t0~t1阶段的c(B)变化未画出]。下列说法中正确的是(
)
A.
若t1=15s,则用A的浓度变化表示t0~t1阶段的平均反应速率为0.004mol/(L·s)
B.
t1时该反应达到平衡,A的转化率为40%
C.
该容器的容积为2L,B的起始的物质的量为0.02mol
D.
t0~t1阶段,此过程中容器与外界的热交换总量为a
kJ,该反应的热化学方程式为3A(g)B(g)+2C(g)
ΔH=-50a/3
kJ/mol
19.如图,关闭活塞K,向A中充入1molX、1molY,向B中充入2molX、2molY,此时A的容积是L,B的容积是2L。在相同温度和催化剂存在的条件下,使两容器中各自发生下述反应:。A保持恒压,B保持恒容。达平衡时,A的体积为1.4L。下列说法错误的是(
)
A.反应速率
B.A中X的转化率为80%
C.若打开K,则A的体积变为2.6L
D.平衡时Y的体积分数:A
20.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:,在温度、下X的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是(
)
A.正反应的活化能大于逆反应的活化能
B.下,在内,
C.M点的正反应速率大于W点的逆反应速率
D.M点和W点的化学平衡常数:
21.已知合成氨反应,当反应器中按投料后,测得在不同温度下,反应达到平衡状态时,混合物中的物质的量分数随压强的变化曲线a、b、c如图所示。下列说法正确的是(
)
A.曲线a对应的反应温度最高
B.图中M、N、Q点平衡常数的大小关系为
C.相同压强下,投料相同,达到平衡所需时间关系为cD.若N点时,起始时
22.Deacon发明的直接氧化法为:。下图为刚性容器中,进料浓度比分别等于1:1、4:1、7:1时HCl平衡转化率随温度变化的关系:
可知反应平衡常数(300℃)
(400℃)(填“大于”或“小于”)。设HCl初始浓度为,根据进料浓度比=1:1的数据计算(400℃)=
(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比过低、过高的不利影响分别是
。
23.已知可逆反应:,请回答下列问题。
(1)某温度下,反应物的起始浓度分别为,
M的转化率为60%,此时N的转化率为
。
(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为,,达到平衡后,,则=
。
(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为,达到平衡后,M的转化率为
。
24.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域。回答下列问题:
(1)催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比
=__________。当反应达到平衡时,若增大压强,则___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。
图中,表示变化的曲线分别是______、______。催化加氢合成反应的______0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数=_________
(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当___________________。
参
考
答
案
1.答案:B
解析:①根据题目条件先求得C的速率为=0.3mol/(L?s),根据反应可知,A与C的计量数之比为1:1,所以A的速率为0.3mol/(L?s),故①正确;
②由于该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故②正确;
③生成C的物质的量为0.6×2mol=1.2mol,所以转化了的A的物质的量为1.2mol,则A的转化率=×100%=×100%=30%
故③错误;
④在可逆反应中增加一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,而自身的转化率下降,故④错误;
⑤当各物质浓度满足时,反应不一定处于平衡状态,只有当各物质的浓度不变时,反应才处于平衡状态,故⑤错误;
故选B.
2.答案:D
解析:由方程式可以看出,该反应是反应前后气体分子数增大的反应,则增大压强,平衡向逆反应方向移动,的转化率减小,A项错误;该反应为可逆反应,1
mol
不能完全转化,达到平衡时,吸收的热量小于Q
kJ,B项错误;反应至4
min
时,若HCl的浓度为0.12
,可得,根据反应速率之比等于化学计量数之比,可得,C项错误;由方程式可知,当反应吸收的热量为0.025
Q
kJ时,生成HCl的物质的量为,题述NaOH的物质的量为时,二者物质的量相等,故恰好能完全反应,D项正确。
3.答案:B
解析:
X(g)+3Y(g)2Z(g)+a
Q(g)
初始浓度/(mol·L-1)
1
1
0
0
转化浓度/(mol·L-1)
0.2
0.6
0.4
0.4
平衡浓度/(mol·L-1)
0.8
0.4
0.4
0.4
2:a=0.4:0.4,故a=2,A项正确;平衡时,B项错误;,C项正确;,D项正确。
4.答案:C
解析:
5.答案:B
解析:
6.答案:A
解析:
7.答案:C
解析:
8.答案:C
解析:首先由化学方程式可算出0~5min内,A反应的物质的量为0.3mol,则平均反应速率为,故A错误;由化学方程式可算得,10min时,B反应的物质的量是0.8mol,此时剩余1.6mol,根据表格中的数据可知,反应在10min时已经达到平衡状态,故B错误;由计算可知,平衡时A反应了0.4mol,B反应了0.8mol,则C反应了1.2mol,则平衡时C的物质的量为1.2mol,浓度为故C正确;平衡时B反应了0.8mol,则平衡转化率为,故D错误。
9.答案:C
解析:由题意知,该温度下,,,则。
10.答案:C
解析:由图象知,随着反应的进行,X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增加,说明X、Y是反应物,Z是生成物,达到平衡时,,,,反应开始到10
s,用Z表示的反应速率=,A项错误;平衡时和起始时?气体压强之比等于气体物质的量之比=(0.
21+0.
41+
1.58)
:
(1.2
+
1)
=
1
:
1,反应前后压强不变,B项错误;反应开始到10
s时,Y的转化率为,C项正确;由图象可知,X、Y为反应物,Z为生成物,当反应进行到10
s时,,,,则
,参加反应的物质的物质的量之比等于方程式中各物质的化学计量数之比,所以反应的方程式为X(g)+Y(g)2Z(g),D项错误。
11.答案:D
解析:依据题意,在相同的温度下,,,,,则,综上分析,D选项符合题意。
12.答案:A
解析:A.?0?5?min内,甲容器中A的平均反应速率=0.32mol?L?1?min?1,故A错误;
B.
由表中数据可知,
???????????????????A(g)+B(g)?D(g)
起始(mol/L):2.0????????0.5a??????????0
转化(mol/L):1.0??????????1.0??????1.0
平衡(mol/L):1.0????0.5a?1.0???????1.0
则,a=2.2,故B正确;
C.
由表中数据可知A的转化率为×100=80%,若容器甲中起始投料为2.0mol?A、2.0mol?B,相当于在原来基础上减小压强,则平衡逆向移动,反应达到平衡时,A的转化率小于80%,故C正确;
D.
甲、乙,在相同温度下,则平衡常数相同,对比表中数据,可知甲、丙物质的量等效,由D的物质的量可知升高温度平衡逆向移动,则平衡常数减小,可知,故D正确。
故选:A。
13.答案:D
解析:化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,且保持不变,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达到平衡,A错误;a到b时正反应速率增加,反应物浓度不断减小,B错误;随着反应的进行,反应物浓度减小,但正反应速率增大,说明体系温度升高,正反应是放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,C错误;因为反应一直正向进行,且a~c段正反应速率一直在增大,故SO2的转化率:a~b段小于b~c段,D正确。
14.答案:D
解析:
15.答案:B
解析:①反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,转化率增大,故选;
②恒容通入N2,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,转化率不变,故不选;
③增加CO的浓度,平衡逆向移动,转化率减小,故不选;
④减压,平衡正向移动,转化率增大,故选;
⑤加催化剂,平衡不移动,转化率不变,故不选;
⑥恒压通入惰性气体,反应体系的压强减小,平衡正向移动,转化率增大,故选;
⑦恒容加入COCl2,平衡正向移动,但本身物质的量增大,转化率减小,故不选;
故选B.
16.答案:B
解析:
17.答案:D
解析:A、升高温度正逆反应速率均增大,同样降低温度正逆反应速率均降低,A不正确;B、催化剂能降低反应的活化能,所以a曲线表示的是使用催化剂,B不正确;C、乙达到平衡的时间的少,压强高反应速率快,达到平衡的时间少,因此乙曲线表示的压强大,C不正确;D、正方应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数降低,因此逆反应的平衡常数增大,D正确,答案选D。
考点:考查化学反应速率与平衡图像分析
18.答案:D
解析:t0~t1阶段,A的浓度变化为0.15
mol/L-0.06
mol/L
=
0.09
mol/L,
t0~t1阶段的平均反应速率为0.09mol/L/15s=0.006mol·L-1,故A项错误;t1时该反应达到平衡,根据选项A中分析可知A的转化率0.09mol/L/0.15mol/L×100%=
60%,故B项错误;根据反应化学方程式可知,反应达平衡后
(A)=0.09
mol
?
L-1,则
(B)=0.03
mol
?
L-1。由图像可知反应达平衡后,c(B)
=
0.05
mol
?
L-1,所以B的起始浓度为0.
02
mol
?
L-1,B的起始物质的量为0.02
mol/L×2
L
=
0.04
mol,故C项错误;t0~t1阶段,
(A)=0.09
mo
l·L-1,
(A)=0.09
mol/L×2
L=0.18
mol,此时放热
akJ,如果有
3
mol
A
完全反应,放热为50a/3,故D项正确。
综上所述,本题正确答案为D。
19.答案:C
解析:
A项,由于B中反应物浓度大于A中反应物浓度,故;B项,设A中X转化的物质的量为mol,则
起始/mol
1
1
0
0
转化/mol
2
平衡/mol
1-
1-
2
由题意得:,得=0.8,所以A中X的转化率为;C项,若打开K,则新平衡与打开前A中达到的平衡等效,设总体积为L,则,=4.2,所以A的体积应变为;D项,由于B中压强大,平衡左移,故平衡时B中Y的体积分数大。
20.答案:C
解析:根据“先拐先平,数值大”知,温度,升高温度X的浓度增大,说明平衡逆向移动,则正反应是放热反应,正反应的活化能小于逆反应的活化能,A错误;下,在内,,相同时间内,B错误:温度越高化学反应速率越快,温度:,M、W都是给定温度下的平衡点,各点的正、逆反应速率相等,所以M点的正反应速率大于W点的逆反应速率,C正确;因为升高温度平衡逆向移动,所以温度越高平衡常数越小,又M点温度高于W点,所以M点和W点的化学平衡常数:,D错误。
21.答案:C
解析:正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,氨气的物质的量分数减小,相同压强下,投料相同,曲线a对应的的物质的量分数最大,所以曲线a对应的温度最低,A错误;对于同一化学反应,只受温度影响,温度不变不变,所以,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,由题图可知曲线c对应的温度高于曲线b对应的温度,所以Q点的温度低于N,,B错误;相同压强下,投料相同,温度越高反应速率越快,反应达到平衡所需时间越短,曲线c、b、a所对应的温度依次降低,所以反应达到平衡所需时间关系为c起始浓度()
0
转化浓度()
平衡浓度()
根据题意有,所以,D错误。
22.答案:大于;;和分离能耗较高、HCl转化率较低
解析:由题图可知,温度升高,HCl平衡转化率降低,即平衡逆向移动,则该可逆反应的正反应是放热反应,故(300℃)>(400℃);随着进料浓度比逐渐增大,HCl平衡转化率逐渐降低,所以图中三条曲线由上到下分别对应的进料浓度比为1:1、4:1、7:1,400℃、=1:1时,HCl的平衡转化率为84%。设HCl初始浓度为(初始浓度也为),则平衡时HCl、、、的浓度分别为、、、,则(400℃)==。进料浓度比过低,导致平衡时气体中混有大量,增大分离能耗;进料浓度比过高,会导致平衡时HCl转化率较低。
23.答案:(1)25%(2)6(3)41.4%
解析:利用“三段式”法并结合平衡常数进行计算:
(1)
起始浓度()
1
2.4
0
0
转化浓度()
0.6
0.6
0.6
0.6
平衡浓度()
0.4
1.8
0.6
0.6
N的转化率为,该温度下,。
(2)
起始浓度()
4
0
0
转化浓度()
2
2
2
2
平衡浓度()
2
-2
2
2
由,解得=6。
(3)设达到平衡后,M的转化率为,则
起始浓度()
0
0
转化浓度()
平衡浓度()
由,解得。
24.答案:(1)1∶4;变大
(2)d;c
;小于
(3)或等
(4)选择合适催化剂等
解析:(1)由题意知二氧化碳与氢气反应生成乙烯和水,反应的化学方程式为;此反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向(正反应方向)移动,变大。
(2)反应方程式中和的系数之比为1:3,开始时加入的,则平衡时也应为1:3,应为1:4,由题图可知曲线a为,b为,c为,d为,随温度升高,平衡时和的物质的量分数逐渐减小,和的物质的量分数逐渐增加,说明升高温度平衡逆向移动,根据升高温度平衡向吸热的方向移动,知正反应方向为放热反应,小于0。
(3)在440K时,氢气的物质的量分数为0.39,的物质的量分数也为0.39,根据平衡时,知的物质的量分数为0.39/3,根据平衡时,知的物质的量分数为0.394,则,,,,==。
(4)压强和温度一定,若要提高反应速率和乙烯的选择性,可采用选择合适催化剂等方法。2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.9
等效平衡
1.某温度下,在一容积可变的恒压密闭容器里,反应3A(g)B(g)+3C(g)
达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为6mol、2mol、6mol。在保持温度和压强不变的情况下,下列说法正确的是(
)
A.将A、B、C各减少1mol,C的百分含量减少
B.充入A、B、C各2mol,平衡将向正反应方向移动
C.充入1mol
A,C的体积分数增加
D.充入1mol氦(He与容器中气体不反应),平衡将向正反应方向移动
2.一定温度下,在4个容积均为1L的恒容容器中分别进行反应(各容器中A都足量),某时刻测得部分数据如下表:
容器编号
反应时间/min
反应速率
Ⅰ
0.06
0.60
0.10
Ⅱ
0.12
1.20
0.20
Ⅲ
0.32
1.00
0
0
Ⅳ
0.12
0.30
下列说法正确的是(
)
A.容器Ⅰ中内,
B.时容器Ⅱ中
C.容器Ⅲ中反应至平衡时吸热20kJ
D.容器Ⅳ中
3.温度为T0时,在容积固定的密闭容器中发生反应,各物质的浓度随时间变化的关系如图a所示。其他条件相同,温度分别为T1、T2时发生反应,Z的浓度随时间变化的关系如图b所示。下列叙述正确的是(??
)
A.该反应的正反应是放热反应
B.起始时若X、Y的浓度变为原来的2倍,建立的平衡状态与原平衡不等效
C.图a中反应达到平衡时,Y的转化率为37.5%
D.反应时各物质的反应速率关系为:2v(X)=2v(Y)=2v(Z)
4.某温度下,H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=,该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如下表所示,
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)(mol/L)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)(mol/L)
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是:(??
)
A.平衡时,乙中H2的转化率大于60%
B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%
C.平衡时,丙中c(CO)是甲中的2倍,是0.012mol/L
D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢
5.在一定的温度下,在密闭容器中混合气体发生反应:m
A(g)+n
B(g)?p
C(g)平衡时测得A的浓度为0.5mol/L,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.3mol/L,下列有关判断正确的是(??
)
A.m+nB.平衡向正方向移动
C.B的转化率降低????????????????????
D.A的体积分数下降
6.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应到达平衡时,可能存在的数据是(??
)
A.SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L
B.SO3为0.4mol/L
C.SO2、SO3均为0.25mol/L
D.SO2为0.3mol/L、SO3为0.1mol/L
7.在一个固定容积的密闭容器中充入2
,一定温度下建立如下平衡:
,此时平衡混合气中的体积分数为,若再充入1
,在温度不变的情况下,达到新的平衡时,测得的体积分数为,则和的大小关系正确的是(??
)
A.
B.
C.
D.不能确定
8.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g).
?
温度(℃)
超始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
Ⅰ
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
?
?
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
下列说法正确的是(?
?)
A.若起始时向容器Ⅰ中充入CH3OH
0.15
mol、CH3OCH3
0.15
mol和H2O
0.10
mol,则反应将向正反应方向进行
B.容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
C.达到平衡时,容器Ⅰ中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
D.该反应的正反应为吸热反应
9.甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及其数量如图所示,三个容器最初的容积相等、温度相同,反应中甲、丙的容积不变,乙中的压强不变,在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是(
)
平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙
B.平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙
C.平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同
D.平衡时混合物的平均相对分子质量:甲>乙>丙
10.已知2SO2
(g)
+
O2
(g)
2SO3
(g);ΔH
=
-197kJ·mol-1。向同温、同体积的三个密闭容器中分别充入气体:(甲)
2mol
SO2和1mol
O2;(乙)
1mol
SO2和0.5mol
O2
;(丙)
2mol
SO3
。恒温、恒容下反应达平衡时,下列关系一定正确的是(
)
A.容器内压强P:P甲=P丙
>
2P乙
B.SO3的质量m:m甲=m丙
>
2m乙
C.c(SO2)与c(O2)之比k:k甲=k丙
>
k乙
D.反应放出或吸收热量的数值Q:Q甲=G丙
>
2Q
11.一容积恒定的密闭容器中盛有1mol
PCl5,加热到200℃时发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g),反应达到平衡时,混合气体中PCl5的体积分数为M%,若在同一温度和同一容器中,最初投入的是2mol
PCl5,反应达到平衡时,PCl5的体积分数为N%,则M和N的关系正确的是(??
)
A.M>N?????
B.MC.M=N????????
D.无法比较
12.在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下。已知。下列说法正确的是(
)
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1
mol、3
mol
2
mol
4
mol
的浓度
反应的能量变化
放出
吸收
吸收
体系压强(Pa)
反应物转化率
A.
B.
C.
D.
13.恒温恒容条件下发生反应:,若将1
mol氮气和3
mol氢气充入密闭容器中,反应达平衡时,氨气的体积分数为。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的是( )
A.
2
mol
B.
1
mol、3
mol和2
mol
C.
0.5
mol、1.5
mol和1
mol
D.
0.1
mol、0.3
mol和1.8
mol
14.将不同量的CO(g)和分别通入体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应:,得到如下三组数据:
实验组
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需
时间/min
CO
1
650
4
2
1.6
5
2
900
2
1
0.4
3
3
2
1
0.4
1
下列说法不正确的是(
)
A.该反应的正反应为放热反应
B.实验1中,前5min用CO表示的速率为0.16mol/(L·min)
C.实验2中,平衡常数K=1/6
D.实验3跟实验2相比,改变的条件可能是温度
15.一定温度下,在三个相同的恒容密闭容器中按不同的方式投入反应物,发生反应
,测得反应的相关数据如下表:
容器甲
容器乙
容器丙
反应温度/℃
400
400
500
反应物投入量
1
mol
3
mol
1
mol,3
mol
平衡时,
平衡时
平衡时总压强P/Pa
物质的平衡转化率a
平衡常数K
下列关系正确的是(
)
A.v1
,c1B.
c2>2c3,a2
(NH3
)
+a3
(N2
)<1
C.
K1>K3,P,>2P3
D.
v1
(N2
)
<
a3
(N2
)
16.在不同浓度、温度条件下,蔗糖水解的瞬时速率如下表,下列判断不正确的是(?
?)
0.600
0.500
0.400
0.300
318.2
3.60
3.00
2.40
1.80
328.2
9.00
7.50
a
4.50
b
2.16
1.80
1.44
1.08
A.
B.同时改变反应温度和蔗糖的浓度,
可能不变
C.
D.不同温度时,蔗糖浓度减少一半所需的时间相同
17.—定温度下,某密闭容器中充入1
mol
A2和2mol
B2,发生反应A2(g)
+
B2(g)2AB(g)。在达到平衡后,生成a
mol
AB。当温度不变时,若起始加入的A2、B2、AB的物质的量分別为:x,y,z,则下列说法正确的是(
)
A.若保持恒容,当x:y<1
:
2,z
=
0,则达新平衡状态时A2和B2的转化率一定升高
B.若保持恒压,当x:
y=1
:
2,z为任意值,则达新平衡状态时的物质的量为(x
+y+z)/3
C.若保持恒容,当x:y:x=1:
1
:a,则达新平衡状态时A2的体积分数与原平衡时相同
D.若保持恒压,当x:
y<1
:
2,z>0,则达新平衡状态时B2的体积分数与原平衡时可能相同
18.在两个固定体积均为
1
L
密闭容器中以不同的氢碳比[n(H2):n(CO2)],充入
H2
和
CO2,在一定条件下发生反应:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)
△H,CO2
的平衡转化率α(CO2)与温度的关系如图所示。下列说法正
确的是(
)
A.该反应在常温下不可能自发进行
B.氢碳比,X<2.0
C.若起始时
CO2、H2
浓度分别为
0.5
mol·L-1、1.0
mol·L-1,则
可得
P
点对应温度的平衡常数的值为
512
D.向
P
点状态的容器中,按
2∶4∶1∶4
的比例再充入
CO2、H2、C2H4、H2O,再次平衡后α(CO2)减小
19.一定温度下,有可逆反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(g);ΔH<0。现将2mol
A和2mol
B充入体积为V的甲容器,将2mol
C和6mol
D充入乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V(如图)。
关于两容器中反应的说法正确的是(
)
A.两容器达平衡后升高相同的温度时,甲容器的反应速率大于乙容器的速率
B.两容器中的反应均达平衡时,平衡混合物中各组份的体积百分组成相同,混合气体的密度不同
C.甲容器中的反应先达到化学平衡状态
D.在甲容器中再充入2mol
A和2mol
B,平衡后甲中物质C的物质的量是乙中物质C的物质的量的2倍
20.在一定条件下有反应:?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?
ΔH=-197kJ/mol.现有容积相同的甲、乙、丙三个定容容器。在上述条件下分别充入的气体和反应放出的热量(Q)?如表所示:
容器
SO2(mol)
O2(mol)
N2(mol)
Q(kJ)
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根据以上数据,下列叙述不正确的是(
)
A.
Q1<197
B.
在上述条件下,反应生成1mol
SO3气体放热98.5kJ
C.
Q2=Q3
D.
Q321.向体积为2
L的固定密闭容器中通入气体,在一定温度下发生如下反应:
(1)经5
min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y表示的速率
为
。
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲:;乙:;丙:;丁:
。若其他条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)
。
(3)若向达到(1)的平衡体系中充入氦气,则平衡
(填“向左”“向右”或“不”)移动;若从达到(1)的平衡体系中移走部分Y气体,则平衡
(填“向左”“向右”或“不”)移动。
(4)若在相同条件下向达到(1)所述的平衡体系中再充入0.5
mol
X气体,则平衡后X的转化率与(1)的平衡中X的转化率相比较(
)
A.无法确定
B.前者一定大于后者
C.前者一定等于后者
D.前者一定小于后者
(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,则:应该满足的关系为
。
(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为,达到平衡时仍与(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为
。
22.回答下列问题
(1)高温下,与足量的碳在密闭容器中实现反应:。向压强为p、体积可变的恒压容器中充入一定量,650℃时反应达到平衡,CO的体积分数为40.0%,则的转化率为。气体分压()=气体总压()×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作),此温度下,该反应的化学平衡常数
(用含p的代数式表示),若向平衡体系中再充入的混合气体,平衡
(填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(2)已知t℃时,反应的平衡常数K=0.25。
①t℃时,反应达到平衡时=
。
②若在1L密闭容器中加入0.02mol
FeO(s),并通入xmol
CO,t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)的转化率为50%,则x=
。
23.汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题:
(1)汽车燃料中不含氮元素,尾气中所含NO产生的原因_________________。
(2)已知:2C8H18(l)+25O2(g)=16CO2(g)+18H2O(g)△H1=-10244kJ·mol-1
N2(g)+
O2(g)=2NO(g)△H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)△H3=-746kJ·mol-1
①若H2O(1)==H2O(g)△H
=+44kJ·mol-1,则表示辛烷燃烧热的热化学方程式为
.
②部分化学键键能数据如下:
化学键
O=O
C=O
C
O
E/(kJ
?
mol-1)
494
799
1
076
△H2=
kJ·mol-1。
(3)1573K时,反应的平衡常数为2.0×10-6,若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0.2mol、0.001mol,则生成NO的物质的量为
mol,N2的转化率为
。
(4)反应2NO(g)+2CO(g)==N2(g)+2CO2(g)的平衡常数为1.68×1060,从热力学角度看,该反应程度应该很大,实际上该反应进行的程度很小,原因是
。要增大汽车尾气净化装置中单位时间内该反应的程度,关键是要
.
(5)T<500K时,反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行:
第一步:NO2(g)+NO2(g)→NO3(g)+NO(g)(慢反应)
第二步:NO3(g)+2CO(g)→NO(g)+2CO2(g)(快反应)
下列表述正确的是
(填标号)。
A.反应速率与NO浓度有关
B.反应速率与NO2浓度有关
C.反应的中间产物只有NO3
D.第二步反应活化能较高
参
考
答
案
1.答案:D
解析:
2.答案:D
解析:选项A,由于不知道容器Ⅰ中起始时各物质的浓度,无法求反应的平均反应速率;选项B,由容器工中平衡时各物质的浓度计算得平衡常数,时容器Ⅱ中,,反应向逆反应方向进行,;选项C,若容器Ⅲ中达平衡时吸热20kJ,则消耗0.20molB,此时,,,将各物质浓度代入平衡常数表达式中,结果不等于1,C项错误;选项D,温度相同,容器Ⅰ、Ⅳ中反应的平衡常数相等,则有:,。
3.答案:D
解析:
4.答案:A
解析:
5.答案:C
解析:
6.答案:D
解析:
7.答案:A
解析:将上述过程虚拟为:
在左图中充入1
,自身达到平衡且与原平衡等效,抽掉隔板将气体压入体积为V的容器中
(如上图),相当于加压,平衡正向移动,使。
8.答案:A
解析:
A.c(CH3OH)=0.1mol/L、c(CH3OCH3)=0.15mol/L、c(H2O)=0.10mol/L,,浓度商=0.1×0.150.1×0.1=1.5<4,平衡向正反应方向移动,故A正确;
9.答案:B
解析:甲、乙存在平衡2NO2
?
N2O4,该反应为气体物质的量减小的反应,故甲中压强减小,乙中压强不变,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,丙中存在平衡N2O4
?
2NO2,相当于开始加入2molNO2,与甲为等效平衡,
A.
甲与丙为完全等效平衡,平衡时NO2浓度的相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,但平衡移动的结果是降低NO2浓度增大,不会消除增大,故平衡时容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲=丙,故A错误;
B.
甲与丙为完全等效平衡,平衡时N2O4的百分含量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,平衡时N2O4的百分含量增大,故平衡时N2O4的百分含量:乙>甲=丙,故B正确;
C.
甲与丙为完全等效平衡,平衡时甲、丙中N2O4的物质的量相等,则0.2α=0.1(1?α),解得α=13,故平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率可能相同,故C错误;
D.
甲与丙为完全等效平衡,平衡时混合气体的平衡摩尔质量相等,乙中到达的平衡相当于在甲平衡的基础上增大压强,增大压强平衡向正反应移动,总的物质的量减小,乙中平均摩尔质量解得,故平衡时混合物的平均相对分子质量:乙>甲=丙,故D错误;
故选B.
10.答案:B
解析:恒温恒容,甲与乙起始n(SO2):n(O2)=2:1,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,转化率增大;丙按化学计量数转化到左边可得n(SO2)=2mol,n(O2)=1mol,与甲为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,
A.
甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故压强P甲=P丙,甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,故P乙B.
甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故质量m甲=m丙,甲等效为在乙到达平衡的基础上,再加入1mol?SO2和0.5mol?O2,增大压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,m甲>2m乙,故m甲=m丙>2m乙,故B正确;
C.
对于甲、乙,SO2、O2起始物质的量之比等于化学计量数之比,c(SO2)与c(O2)之比为定值2:1,丙为分解反应,丙中c(SO2)与c(O2)之比为2:1,故k甲=k丙=k乙=2,故C错误;
D.
甲与丙为等效平衡,平衡时对应各组分的物质的量相等,故Q甲+Q丙=197,如果转化率为50%,此时Q甲=Q丙。甲等效为在乙的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,SO2转化率增大,故Q甲>2Q乙,故D错误;
故选B.
11.答案:B
解析:根据PV=nRT知,R为常数,当V、T相同时,n越大,P越大;该反应是气体体积增大的反应,2mol>1mol,则增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即逆反应方向移动,所以导致反应达到平衡时PCl5的转化率减小,PCl5的体积分数增大,故m故选B.
12.答案:B
解析:投入1
mol、3
mol,乙容器投入2mol,恒温恒容条件下,甲容器与乙容器是等效平衡,各组分的物质的量、含量都完全相等;而甲投入1
mol、3
mol,丙容器加入4
mol,采用极限转化法,丙相当于加入2
mol、6
mol,丙中加入量是甲中的2倍,如果恒温且丙容器容积是甲容器2倍,则甲容器与丙容器为等效平衡,所以丙所达到的平衡,可以看作在恒温且容积是甲容器2倍条件下,达到平衡后,再压缩体积为与甲容器体积相等所到达的平衡,由于该反应是体积减小的反应,缩小容器体积,增大了压强,平衡正向移动。若平衡不移动,,平衡正向移动,所以丙中氨气的浓度大于甲、乙中氨气浓度的2倍,即,A项错误。甲投入1
mol、3
mol,乙中投入2
mol,则甲与乙是完全等效的,根据盖斯定律可知,甲与乙的反应的能量变化之和为92.4
kJ,故,B项正确。丙容器反应物投入量为4mol,是乙的
2倍,若平衡不移动,丙中压强为乙的2倍,由于丙中相当于增大压强,平衡正向移动,所以丙中压强减小,小于乙的2倍,即,C项错误。丙容器反应物投入量为4mol
,是乙的2倍,若平衡不移动,转化率,由于丙中相当于增大压强,平衡正向移动,氨气的转化率减小,所以转化率,D项错误。
13.答案:B
解析:化学平衡状态的建立,与反应途径无关,从正反应或逆反应开始,都可建立平衡状态。可假设完全反应,按化学计量数将各选项给定的物质都转化为氮气和氢气,若二者的物质的量都分别为1
mol和3
mol时,它们在恒温恒容条件下的平衡状态相同,氨气的体积分数相同。
14.答案:D
解析:A项,对比1、2组实验,发现第1组投料是第2组的2倍,若平衡不移动,第1组实验中生成量应该是第2组的2倍,但实际上是第2组的4倍,说明温度降低,平衡正向移动,则正反应是放热反应;B项,;C项,实验2达平衡时,;D项,对比2、3组实验,发现投料相同,平衡没有移动,但第3组实验达到平衡的时间缩短,则改变的条件是加入催化剂,若改变温度,化学平衡一定会发生移动。
15.答案:B
解析:
A.容器甲、乙相比较,可以把乙苕作是在恒温且容积是容器甲的两倍条件下,体积受到了压缩,原反应向正反应方向移动,因此2
c1<
c2,甲、丙开始加入的物质的物质的量相同.温度不同,可以把丙看作是甲反应升高温度,化学平衡逆向移动,达到平衡时c3<
c1.结合2
c1
2c3;平衡逆向移动,物质的平衡转化率降低,a3(N2)
<
a1(N2);容器的容积不变,在400
℃条件下加入1
mol
N2
,3
mol
的等效起始状态为2
mol
NH3,
物质的转化率关系是c(NH3)+c(N2)
=
l,先认为乙、丙在400℃条件下进行,乙看作是在恒温且容积是丙的2倍条件下,体积受到了压缩,原反应向正反
应方向移动,氨气的转化率降低,a2(
NH3)
<
a(
NH3)然后把丙容器升高温度,化学平衡逆向移动,N2的平衡转化率降低,a3(N2)
<
a(N2),所以a2(NH3)+a3(N2)<1.B正确;C化学平衡常数只与温度有关,升高温度,化学平衡逆向移动,所以K1
>K3,容器甲、丙相比较,升高温度,气体压强增大,P3>P1;容器甲、乙相比较,可以把乙看作是在恒温且容积是容器甲的两倍条件下.体积受到了压缩。
若平衡不发生移动,P2<2P3,压缩容积,原反应向正反应方向移动,则P2
<2P1,由于P3
>
P1,所以
P2
<2P3,C错误;D.甲、丙比较,升高温度,化学反应速率加快,所以v3>v1升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动.物质的平衡转化率降低,所以
a1(N2)>a3(N2),D
错误:
16.答案:D
解析:根据题表信息可知,相同温度时,随着浓度以等差数列递减,其瞬时速率也以等差数列递减,故;同时改变反应温度和反应物浓度,瞬时速率有可能不变;相同浓度时,温度越高,反应速率越快,故;温度升高,瞬时速率加快,故蔗糖浓度减少一半时,所用时间并不相等,D项错误。
17.答案:D
解析:A选项中,保持恒容,达新乎衡状态时B2的转化率降低;B选项中.投入的z只有为0时,才会建立等效平衡,因此,AB的物质的量无法表示;C选项中,应用极值转化法,相当于投料比为1:1,这与原投料比不等,因此不是等效平衡,体积分数与原平衡时也就不同。故选D。
18.答案:C
解析:A、由图可知,随温度升高,CO2的平衡转化率减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故△H<0,而该反应的△S<0,根据△G=△H-T△S可能小于0,因此常温下该反应可能自发进行,故A错误;
B、相同温度下,氢碳比越大,二氧化碳的转化率越大,由图像可知,相同温度下氢碳比为X表示的曲线二氧化碳的转化率大于氢碳比为2.0,所以X>2.0,故B错误;
C、由图可知,P点平衡时二氧化碳转化率为0.50,碳氢比为2.0,列出三段式,
,故C正确;
D、P点时氢碳比为2.0时的平衡点,2:4:1:4的比例相当于起始反应物为4:10的情况,即X=2.5,则α(CO2)增大,故D错误;
故选C。
19.答案:A
解析:据题给化学方程式可知,该反应前后气体的总物质的量不变,乙中的气体的物质的量是甲中的两倍,体积也是甲中的两倍,且温度相同,将乙容器中的物质全部转化为A、B,得出甲容器中各物质的浓度与乙容器中的一样,所以甲与乙完全等效=两容器达平衡后升高相同的温度时,乙容器压强不变,甲容器压强增大,甲容器中的反应速率大于乙容器中的反应速率,故A正确;两容器中的反应均达平衡时,平衡混合物中各组分的体积百分组成相同,混合气体的密度也相同,故B错误;虽然等效平衡后甲、乙容器中A、B的浓度相等,但甲中反应是从正反应方向进行,乙中反应是从逆反应方向进行,所以无法判断哪个容器先达平衡,故C错误;向甲容器中再充入2mol
A和2mol
B,相当于在甲容器中的平衡基础上使压强增大一倍,平衡不移动,反应物转化率不变,平衡后甲容器中物质C的浓度加倍,所以向甲容器中再充人2mol
A和2mol
B,平衡后甲容器中物质C的浓度是乙容器中物质C的浓度的2倍,甲、乙中物质C的物质的量相等,故D错误。
20.答案:D
解析:A、在一定条件下的可逆反应:?2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?
ΔH=-197kJ/mol.,现在甲中投入2mol
SO2和1mol
O2,不可能完全反应,平衡时放出的热量少于197kJ,故A正确;B、由2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?
ΔH=-197kJ/mol可知,物质的量与反应放出的热量成正比,所以在上述条件下反应生成1mol
SO3气体放热98.5kJ,故B正确;C、该反应为可逆反应,则甲中放出的热量小于179kJ;乙中的物质的量为甲中的一半,压强越大,平衡正向移动的趋势越大,所以乙中放出的热量小于甲中的一半;丙中充入氮气,容积相同且不变,则对平衡移动无影响,所以丙与乙中的能量变化相同,所以Q2=Q3,故
C正确;D、由C选项的分析,2Q2=2Q3<Q1<197kJ,故D错误;故选D。
21.答案:(1)0.03(2)丁>乙>甲>丙
(3)不;向右
(4)D(5)(6)
解析:(1)压强之比等于气体的物质的量之比,则依据三段式计算。设反应生成Y的物质的量为a。
起始/mol
3
mol
0
0
转化/mol
a
a
平衡/mol
a
所以有,,则。
(2)将各个数据转化为用同一种物质来表示的反应速率,且单位一致,如用X来表示,则当时,;当时,;丁对应的,则可以看出温度的高低顺序为丁>乙>甲>丙。
(3)等温等容条件下通入一种惰性气体,反应体系中的各组分的浓度没有改变,平衡不移动;若移走部分Y气体,则压强减小,平衡向气体的物质的量增大的方向移动。
(4)若在等温等压条件下,通入X气体,则与原平衡状态互为等效平衡,转化率不变,此时相当于压缩原平衡体系的体积,平衡会逆向移动,X的转化率减小。
(5)温度和压强不变的等效平衡,满足物质的量成比例,即,对于a的要求只需要即可。
(6)通过极限转化思想,将3
mol
X全部转化到方程式右边,得到4.5
mol
Z,即若要满足等温等体积的等效平衡,那么c的最大值为4.5
mol,而(1)平衡时,Z的物质的量为0.9
mol,如果要求反应逆向进行,则c必须大于0.9。
22.答案:(1)25%;(或0.267p);逆向
(2)①4:1②0.05
解析:
23.答案:(1)高温下空气中的氮气与氧气反应
(2)
△H
=-5518kJ·mol-1;②+196
(3)2.0×10-5;0.005%
(4)该反应活化能高,反应速率慢;寻找高效催化剂
(5)BC
解析:(1)在电火花作用下,空气中N2和O2反应生成NO。
(2)根据燃烧热定义,1mol辛烷完全燃烧生成液态水和二氧化碳放出的热量为J=5518kJ。根据盖斯定律得2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H
=△H2-
746kJ·mol-1=(1076×2+494-799×4)kJ·mol-l=-550kJ·mol-1,解得△H2=+196kJ·mol-1。
(3)设体积为1L,,代入数据得c(NO)=2.0×10mol·L-1。N2的转化率为。
(4)热力学只反映反应趋向,不代表实际反应情况。实际反应进行的程度很小是因为反应活化能高,可以寻找高效催化剂,降低活化能来解决此问题。
(5)第一步反应控制总反应速率,NO浓度不影响反应速率,A项错误;NO2浓度与慢反应速率有关,B项正确;只有NO3是中间产物,C项正确;活化能越大,反应越慢,D项错误。2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.1化学平衡状态
1.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s);>0下列叙述正确的是( )
A.增大升高温度,平衡逆向移动
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.加入少量W,逆反应速率
增大
D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
2.一定温度下,在某容器中进行如下可逆反应,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,能说明反应达到平衡状态的是(
)
①恒容时发生反应:A(g)+
B(g)3C(g)
②恒压时发生反应:A(g)+
B(g)
2C(g)
③恒容时发生反应:A(g)+2B(g)
2C(g)+D(g)
④恒压时发生反应:A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)
A.②③
3B.①④
C.①③
D.②④
3.与在高温条件下发生反应,达到化学平衡后,平衡混合物中含的微粒(
)
A.只有
B.只有、
C.有、、
D.只有、
4.下列说法正确的是( )
A.密闭容器中充入1mol
N2和3mol
H2可生成2mol
NH3
B.一定条件下,可逆反应达到平衡状态,该反应就达到了这一条件下的最大限度
C.对于任何反应增大压强,化学反应速率均增大
D.化学平衡是一种动态平衡,条件改变,原平衡状态不会被破坏
5.一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是(??
)
①单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO2
②单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO
③混合气体的密度不再改变
④混合气体的颜色不再改变
⑤密闭容器中压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②⑤⑥
B.①④⑤⑥
C.①③④⑥
D全部?
6.温度为T1时,将气体X和气体Y各1.6
mol充入10
L恒容密闭容器中,发生反应
X
(g)
+
Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t
/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
下列说法正确的是(
)
A.反应0
~
4
min的平均速率υ(Z)=0.25
mol·(L·min)
?
1
B.T1时,反应的平衡常数K1=1.2
C.其他条件不变,9
min后,向容器中再充入1.6
mol
X,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,则此反应的ΔH<0
7.在一密闭容器中通入三种气体,保持一定温度,在?s时测得各物质的浓度数据如下表,则下列判断正确的是(
)
测定时刻/s
t1
t2
t3
t4
c(A)
6
3
2
2
c(B)
5
3.5
3
3
c(C)
1
2.5
3
3
A.在s时反应已经停止
B.s内正、逆反应速率不相等
C.在容器中发生的反应为
D.在?s时,反应已达到平衡状态
8.在密闭容器中进行反应。下列说法正确的是(??
)
A.加入催化剂能加快反应速率
B.增大压强能减慢反应速率
C.达到平衡时,反应速率:
D.达到平衡时,和能100%转化为
9.已知一定温度下,;现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入1
mol
X和2
mol
Y,达平衡状态时,放出热量bkJ;向密闭容器乙中通入2
mol
X和4
mol
Y,达平衡状态时,放出热量ckJ,且,则下列各值关系正确的是(
)
A.a
=
b
B.2a
<
c
C.m
>
3
D.m
<
3
10.一定温度下,在2L的恒容密闭容器中发生反应。反应过程中的部分数据如下表所示:
0
2.0
2.4
0
5
0.9
10
1.6
15
1.6
下列说法正确的是(
)
A.
0~5min用A表示的平均反应速率为
B.该反应在10min后才达到平衡
C.平衡状态时
D.物质B的平衡转化率为20%
11.一定条件下,向密闭容器中充入1
mol
NO和1
mol
CO,发生反应:,测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示,其中处于化学平衡状态的是(
)
A.d
B.b
C.c
D.a
12.在一定温度下的恒容密闭容器中,能说明反应已达到平衡的是(
)
A.容器内的总压强不随时间变化
B.XY气体的物质的量分数不变
C.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
D.和的消耗速率相等
13.已知在溶液中存在平衡:(橙色)(黄色)+。下列有关该平衡的说法中正确的是(
)
A.当化学平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大
B.当化学平衡向正反应方向移动时,溶液中的浓度一定降低
C.当时,反应一定处于平衡状态
D.当向溶液中加入一定量的水时,化学平衡一定不移动
14.反应,在一定条件下,反应情况如图所示。若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是(
)
A.加入催化剂
B.增大压强
C.升高温度
D.保持容器容积不变,充入He
15.在容积固定且为1L的密闭容器内充入0.5mol
,发生反应:,测得不同温度下的平衡浓度如图所示。下列说法正确的是(
)
A.该反应的
B.其他条件不变,加入少量,可以加快反应速率
C.其他条件不变,压缩容器的体积,反应达到新平衡时,的平衡浓度增大
D.在下,测得的浓度如B点所示,则反应未达平衡,且
16.已知反应:。将一定量的充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是(
)
A.b点的操作是拉伸注射器
B.d点:
C.c点与a点相比增大,减小
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则
17.常压下羰基化法精炼镍的原理为,下列说法正确的是(
)
A.增加Ni的用量,可加快反应速率
B.该反应达到平衡时,
C.减小压强,平衡逆向移动,平衡常数减
D.选择合适的催化剂可提高CO转化率
18.一定温度下,在恒容密闭容器中充入CO和,发生反应:。下列图像符合实际且时达到平衡状态的是(
)
A.
B.
C.
D.
19.298K时,将10mL溶液、10
mL溶液和10
ml
NaOH溶液混合,发生反应:,溶液中与反应时间的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡状态的是(
)
A.溶液的pH不再变化
B.
C.不再变化
D.
20.氮的固定是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程.据报道,常温、常压、光照条件下,在掺有少量氧化铁的二氧化钛催化剂表面能与水发生反应,生成的主要产物为,相应的热化学方程式为:
。目前工业合成氨的原理是:
。
回答下列问题:
(1)写出表示氢气燃烧热的热化学方程式
。
(2)在恒温恒容密闭容器中进行的工业合成氨反应,下列能表示达到平衡状态的是
(填序号)。
A.混合气体的压强不再发生变化
B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比
D.单位时间内断开3a个H-H键的同时形成6a个N-H键
E.反应容器中的物质的量不再发生变化
(3)在一定温度下,向容积不变(始终为10L)的密闭容器中加入2
mol
、8
mol
及固体催化剂,10
min后反应达到平衡状态,容器内气体压强变为起始的80%,10
min内用氮气的浓度表示的化学反应速率为
,平衡时氮气的转化率为
。则该温度下反应的平衡常数K=_______(计算结果可用分数表示)。
(4)原料气可通过反应获取,已知该反应中,当初始混合气中的恒定时,温度、压强对平衡混合气含量的影响如图所示:
①下图中,两条曲线表示压强的关系是:
___
(填)。
②该反应为
______
反应(填“吸热”或“放热”)。
21.汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机燃烧造成高温而引起氮气和氧气反应所产生的:,已知该反应在240℃时的平衡常数。请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入和各1mol,5min后的物质的量为0.5mol,则的反应速率为
。
(2)假定该反应在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志是
。
A.消耗1mol
的同时生成1mol
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.
(3)将、的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,图中变化趋势正确的是
(填字母)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的和,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态,与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数
(填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)240℃下,某时刻测得容器内、、NO的浓度分别为、和,此时反应
(填“处于化学平衡状态”“平衡向正反应方向移动”或“平衡向逆反应方向移动”),理由是
。
22.在一定温度下,体积为V
L的密闭容器中,和之间发生反应:(g)(红棕色)(g)(无色),如下图所示。
(1)曲线__________(填“X”或“Y”)表示的物质的量随时间的变化曲线。
(2)3
min内,以X的浓度变化表示的平均反应速率为_____________。
(3)下列措施能使该反应速率加快的是________。
①升高温度
②减小容器体积
③通入
④通入Ar使压强增大
⑤通入HCl气体
A.①③④
B.①②③
C.①④⑤
D.①②④
(4)此反应在该条件下达到限度时,X的转化率为________。
(5)下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是(填标号)。?
A.容器内压强不再发生变化
B.混合气体的密度不变
C.容器内混合气体原子总数不变
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.
F.相同时间内消耗n
mol的Y的同时消耗2n
mol的X
23.在某一容积为5
L的密闭容器中,进行如下化学反应:
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)该反应为
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
。
a.容器中压强不变
b.混合气体中
c(CO)不变
c.υ正(H2)=υ逆(H2O)
d.c
(CO2)=c
(CO)
(4)830℃下,若物质的浓度关系是c
(CO2)·c
(H2)
>
c
(CO)·c
(H2O),则此时正反应速率与逆反应速率的关系是
。
a.υ正
>
υ逆
b.υ正
=
υ逆
c.υ正
<
υ逆
d.无法判断
(5)若开始时向该容器中加入CO2和H2各0.1
mol,在830℃和催化剂存在的条件下,反应达到平衡时,水蒸气的物质的量浓度c(H2O)=_______________。
参
考
答
案
1.答案:B
解析:该反应是体积减小的、吸热的可逆反应。所以当压强不再变化时,反应即到达平衡状态。升高温度平衡向吸热反应的方向移动,即向正反应方向移动。W是固体,其质量多少,不能影响反应速率。反应热只有方程式中的化学计量数和物质的状态有关,所以该反应的反应热是不变的。
2.答案:B
解析:恒容时发生反应A(g)+
B(g)3C(g),气体的总质量始终不变,反应前后气体总物质的量发生变化,当气体的平均摩尔质量不再改变时,能说明反应达到平衡状态,①正确;恒压时发生反应A(g)+B(g)2C(g),混合气体的总质量和总物质的量均不变,平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态,②错误;恒容时发生反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(g),混合气体的总质量和总物质的量始终不变,平均摩尔质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,③错误;恒压时发生反应A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),反应前后混合气体的总质量发生变化,混合气体的总物质的量一定,气体的平均摩尔质量不再改变时,能说明反应达到平衡状态,④正确。故B项正确。
3.答案:C
解析:与在高温条件下发生反应,达到化学平衡后,生成的三氧化硫中含有与,反应逆向进行,
可以出现在二氧化硫和氧气中,所以平衡混合物中含的微粒有、、。
4.答案:B
解析:N2和H2生成NH3的反应为可逆反应,1mol
N2和3mol
H2不能完全反应生成2mol
NH3,A项错;压强是影响化学反应速率的一个因素,但并不适合于所有的反应,必须有气体参与的反应才适合,C不正确;化学平衡是一种动态平衡,该平衡是建立在一定条件下的平衡,如果条件改变,平衡将发生移动,D项不正确。
5.答案:B
解析:单位时间内生成n
mol
O2,同时生成2n
mol
NO2,说明v(正)=v(逆),反应达到平衡状态,故①正确;生成O2和生成NO的方向均为正反应方向,不能说明达到平衡状态,故②错误;容器容积不变,气体总质量不变,所以气体密度始终不变,故③错误;混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,故④正确;反应前后气体的化学计量数之和不相等,气体的压强不再改变时,说明达到平衡状态,故⑤正确;反应前后气体的化学计量数之和不相等,混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明气体的总物质的量不变,反应达到平衡状态,故⑥正确。
6.答案:D
解析:
7.答案:D
解析:在t3?s时反应达到平衡状态,反应没有停止,反应速率不等于0,故A错误;t3~t4
s内反应达到平衡状态,正、逆反应速率相等,故B错误;t1-t2?s
A、B、C的浓度变化量之比为3︰1.5︰1.5=2︰1︰1,在容器中发生的反应为2A+BC,故C错误;在t3?s后浓度不再改变,所以在t3?s时,反应已达到平衡状态,故D正确。
8.答案:A
解析:A.
使用催化剂化学反应速率加快,故A正确;
B.
增大压强反应速率加快,而不是减慢,故B错误;
C.
化学平衡是动态平衡,达到平衡时,反应速率:v(正)=v(逆)>0,故C错误;
D.
化学平衡研究的对象是可逆反应,可逆反应不可完全转化,所以氮气和氢气不可能完全转化,故D错误;
9.答案:D
解析:A.
因该反应为可逆反应,a为X、Y按照反应完全转化时放出的能量,而向密闭容器甲中通入1
mol
X和2
mol
Y,不会完全转化,则a>b,故A错误;
B.
因可逆反应一定不能完全转化,则2
mol
X和4
mol
Y反应时完全转化的能量一定大于在化学平衡中放出的能量,则应为2a>c,故B错误;
C.
因为定容,若m=3,则应有2b=c,则若m>3,平衡逆向移动,则放出的热量的关系应为2b>c,则与2bD、因为定容,若m<3,乙中的物质的量大,压强大,则正向移动的趋势大,放出的热量2b故选D.
10.答案:C
解析:首先由化学方程式可算出0~5min内,A反应的物质的量为0.3mol,则平均反应速率为,故A错误;由化学方程式可算得,10min时,B反应的物质的量是0.8mol,此时剩余1.6mol,根据表格中的数据可知,反应在10min时已经达到平衡状态,故B错误;由计算可知,平衡时A反应了0.4mol,B反应了0.8mol,则C反应了1.2mol,则平衡时C的物质的量为1.2mol,浓度为故C正确;平衡时B反应了0.8mol,则平衡转化率为,故D错误。
11.答案:A
解析:由题图可知,a、b、c的正反应速率均大于逆反应速率,都未达到平衡状态;只有d的正、逆反应速率相等,故处于化学平衡状态的是d,A正确。
12.答案:B
解析:A,该反应方程式两边气体体积相等,根据气体压强之比等于气体物质的量之比推断,该反应在整个反应过程中总压强是不变的,压强不变,不能说明该反应已经达到平衡,故A错误;
B、根据A同理推断,容器中气体的平均相对分子质量始终不随时间变化,气体的平均相对分子质量不随时间变化,不能说明该反应已经达到平衡,故B错误;
C、XY气体的物质的量分数不变,表明各组分的浓度不变、正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故C正确;
D、和的化学计量数相等,其消耗速率始终相等,无法判断正逆反应速率是否相等,不能说明该反应已经达到平衡,故D错误;
13.答案:C
解析:对于一确定的化学反应,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;增大的浓度,化学平衡向正反应方向移动,溶液中的浓度增大,B错误;当时,该反应处于平衡状态,C正确;加入一定量的水,参与反应的各离子的浓度均减小,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡正向移动,D错误。
14.答案:C
解析:加入催化剂,反应速率加快,平衡不移动,Y的转化率不变,A错误;增大压强,反应速率加快,该反应在反应前后气体的物质的量不变,加压平衡不移动,Y的转化率不变,B错误;该反应的正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,Y的转化率减小,C正确;保持容器容积不变,充入He,参加反应的气体的浓度不变,平衡不移动,D错误。
15.答案:D
解析:由题图可知,随着温度的升高,的平衡浓度逐渐增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即,A错误;为固体,增加其用量,反应速率不变,B错误;,温度不变,则不变,所以其他条件不变时,压缩容器的体积,反应达到新平衡时,的平衡浓度不变,C错误;题图可知,在下,测得的浓度为B点,比平衡时浓度小,则反应还要正向进行,且,D正确。
16.答案:D
解析:
b点时,透光率突然下降,说明突然增大,则操作是压缩注射器,A错误;d点,透光率下降,则增大,平衡逆向移动,,B错误;c点是在a点的基础上压缩注射器,则、均增大,C错误;由c点到d点,透光率增大的幅度很大,则为拉伸注射器,平衡逆向移动,吸收热量,所以温度,D正确。
17.答案:B
解析:Ni为固体,增加Ni的用量,反应速率不变,A错误;平衡时,,B正确;通常情况下,平衡常数只与温度有关,则减小压强平衡逆向移动,平衡常数不变,C错误;催化剂对平衡移动无影响,则选择合适的催化剂不影响CO的转化率,D错误。
18.答案:D
解析:该反应中气体总质量、容器容积为定值,则密度始终不变,题图A不符合实际,错误;初始的体积分数应该为0,题图B与实际不符,错误;为反应前后有气体体积差的反应,混合气体总质量为定值,反应过程中混合气体的物质的量逐渐减小,则混合气体的平均摩尔质量逐渐增大,题图C与实际不符,错误;为反应前后有气体体积差的反应,反应过程中压强逐渐减小,当压强不再变化,如时,表明反应达到平衡状态,D正确。
19.答案:D
解析:参加反应导致溶液中pH发生变化,当溶液的pH不再变化时,说明溶液中不变,反应达到平衡状态;当时,碘离子的正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;随着反应的进行,增大,当不变时,说明各离子浓度不变,反应达到平衡状态;时该反应没有达到平衡状态。
20.答案:(1)
(2)ABE
(3);50%;
(4)<;吸热
解析:
21.答案:(1)
(2)AD
(3)C
(4)不变(5)向正反应方向进行;浓度商Q<
解析:
(1)5min内,,由可知,。
(2)A项,消耗1mol
等效于消耗1mol
,同时生成1mol
,即,故正确;B项,混合气体密度一直不变,故不正确;C项,混合气体的总质量是定值,总物质的量是定值,则混合气体的平均相对分子质量一直不变,故不正确;D项,平衡时,故正确。
(3)温度不变,平衡常数不变,A错误;加入催化剂,反应速率增大,但平衡不发生移动,B错误;升高温度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,氮气的平衡转化率增大,C正确。
(4)该反应为反应前后气体体积不变的反应,压强对平衡移动没有影响,在相同温度下,平衡状态相同,新平衡混合气中NO的体积分数与原平衡的相等。
(5)该温度下,某时刻测得容器内、、NO的浓度分别为、和,则该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为,则反应的平衡向正反应方向移动。
22.答案:(1)Y
(2)0.05
(3)B
(4)60%
(5)A
、D
、F
解析:
23.答案:(1)
;(2)吸热;(3)bc;(4)a;(5)0.01
mol/L
解析:(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,所以为;
(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,压强的改变不会引起平衡移动,故a错误;
b.化学平衡时,各组分的浓度不随时间的改变而改变,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;
(4)830℃下,若物质的浓度关系是,则,故答案为a;
(5)若开始时间该容器中加入和各0.1mol,则和的浓度均为0.02mol/L,在830℃和催化剂存在的条件下,反应达到平衡时,设水蒸气的物质的量浓度则有
可知和的平衡浓度均为(0.02-c)mol/L,CO的平衡浓度为c
mol/L由平衡常数,解得c=0.01,既反应达到平衡时,水蒸气的物质的量浓度为0.01mol/L2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.7
温度对化学平衡的影响
1.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s);>0下列叙述正确的是( )
A.增大升高温度,平衡逆向移动
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.加入少量W,逆反应速率
增大
D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
2.能增加反应物分子中活化分子的百分数的是(
)
①升高温度
②增加浓度
③增大压强
④使用催化剂
A.①
③
B.①④
C.②③
D.①③④
3.反应A(g)+3B(g)2C(g);ΔH<0,达到平衡后,将气体混合物的温度降低,下列叙述中正确的是(
)
A.正反应速率加大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
B.正反应速率变小,逆反应速率增大,平衡向逆反应方向移动
C.正反应速率和逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动
D.正反应速率和逆反应速率减小,平衡向逆反应方向移动
4.温度为T1时,将气体X和气体Y各1.6
mol充入10
L恒容密闭容器中,发生反应
X
(g)
+
Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t
/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
下列说法正确的是(
)
A.反应0
~
4
min的平均速率υ(Z)=0.25
mol·(L·min)
?
1
B.T1时,反应的平衡常数K1=1.2
C.其他条件不变,9
min后,向容器中再充入1.6
mol
X,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,则此反应的ΔH<0
5.向一恒容密闭容器中充入一定量的和炭粉,使之发生反应:
,平衡时与温度T的关系如图所
示。下列说法正确的是(
)
A.
B.T2℃时,D点达到平衡时的平衡常数与B点的相等
C.正反应速率:
D.温度由升高到,的转化率增大
6.下列实验方案中不能达到相应实验目的的是(
)
选项
A
B
C
D
方案
A.A
B.B
C.C
D.D
7.在体积均为1.0L的两个恒容密闭容器中加入足量的相同质量的固体B,再分别加入0.1mol
A和0.2mol
A,在不同温度下反应
达到平衡,平衡时A的物质的量浓度随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是(
)
A.反应?
B.A的转化率:a(状态Ⅱ)>a(状态Ⅲ)
C.体系中
D.化学平衡常数:
8.在容积一定的密闭容器中发生可逆反应
,平衡移动关系如下图所示。下列说法正确的是(
)
,纵坐标指C的质量分数
B.,纵坐标指A的质量分数
C.,纵坐标指A的转化率
D.,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
9.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应m
X(g)n
Y(g);ΔH=Q
kJ/mol。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示.下列说法正确的是(??
)
m>n
B.Q<0
C.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
D.温度不变,压强增大,Y的质量分数减少
10.可逆反应:,达到平衡后,为了使的转化率增大,下列各项中采用的三种方法都正确的是(
)
A.升高温度,减小压强增加氮气的量
B.降低温度,增大压强,加入催化剂
C.升高温度,增大压强,增加氮气的量
D.降低温度,增大压强,分离出部分氨气
11.对可逆反应2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g);ΔH<0。在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是(?
?)
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v正减小
③压缩体积使压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆均增大
④增大B的浓度,v正>v逆
⑤加入催化剂,B的转化率提高
A.只有③④
B.只有②④
C.只有③⑤
D.只有①②⑤
12.25℃
时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中加入过量金属锡(Sn),发生反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),该体系中c(Pb2+)和c(Sn2+)随时间的变化关系如图所示。下列判断正确的是(
)
A.向平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大
B.向平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb2+)减小
C.升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应的正反应为吸热反应
D.25℃
时,该反应的平衡常数K=2.2
13.在一容积可变的密闭容器中加入一定量的X,Y,发生如下反应:m
X(g)n
Y(g)
ΔΗ=Q
kJ·mol-1。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度(T)、容器体积(V)的关系如表所示:
1
2
4
100
1.00
0.75
0.53
200
1.20
0.90
0.63
300
1.30
1.00
0.70
下列说法正确的是(??
)
A.温度不变,压强增大(缩小容器体积),Y的质量分数减小
B.m>n
C.Q<0
D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
14.取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应2NO2(g)N2O4(g)
ΔΗ<0,反应相同时间后,分别测定体系中NO2的体积分数,并作出其随反应温度变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是(
)
A.
B.
C.
D.
15.已知(无色)(红棕色),现有如图所示的三个烧瓶,分别充满气体并分别放置在下列烧杯(烧杯内有水)中:在Ⅰ中加入无水CaO,在Ⅲ中加入晶体,Ⅱ中不加其他任何物质,发现Ⅰ中红棕色变深,Ⅲ中红棕色变浅,下列叙述正确的是(
)
A.CaO加入水中时吸收热量
B.该反应的
C.
溶于水时放出热量
D.烧瓶Ⅲ中气体的压强增大
16.。
当反应达到平衡时,下列措施:
①升温
②恒容通入惰性气体
③增加CO的浓度
④减压
⑤加催化剂
⑥恒压通入惰性气体
⑦恒容通入气体,能提高转化率的是(??
)
A.①④⑥⑦
B.①④⑥
C.①②④⑦
D.③⑤⑥
17.可逆反应,反应过程中,当其他条件不变时,化学平衡常数(K)与温度,C的百分含量与时间的关系如图所示。据图分析,以下说法错误的是(
)
A.
B.增大压强,B的转化率增大
C.当反应达平衡时,混合气体的密度不再变化
D.,
18.甲酸甲酯是重要有机化工原料,制备反应为
;相同时间内,在容积固定的密闭容器中,使反应在不同温度下进行(起始投料比均
为1),相同时间内测得的转化率随温度变化的曲线如下图。下列说法中不正
确的是(
)?
A.70~80℃,转化率随温度升高而增大,其原因是升高温度反应速率增大
B.85~90℃,转化率随温度升高而降低,其原因可能是升高温度平衡逆向移动
C.d点和e点的平衡常数:
D.a点对应的的转化率与的转化率相同
19.H2S在催化活性炭(AC)表面的迁移,对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用,其机理如图所示,在AC表面温度不同的区域,产物也不同,其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述错误的是(
)
A.图中阴影部分表示H2S分子的吸附与离解
B.AC表面温度低的区域,H2S的去除率较高
C.H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等
D.该过程中只有极性键的断裂,没有非极性键的断裂
20.汽车尾气处理存在反应:。该反应过程及能量变化如图所示:
下列说法正确的是(
)
A.升高温度,平衡正向移动
B.该反应生成了含有非极性共价键的
C.使用催化剂可以有效提高反应物的平衡转化率
D.反应物转化为活化配合物需要吸收能量
21.碳及其化合物在有机合成、能源开发等方面具有十分广泛的应用。
Ⅰ.工业生产精细化工产品乙二醛(OHC—CHO)
(1)乙醛(CH3CHO)液相硝酸氧化法
在Cu(NO3)2催化下,用稀硝酸氧化乙醛制取乙二醛,此反应的化学方程式为________________________,该法具有原料易得、反应条件温和等优点,但也存在比较明显的缺点:
_____________________________。
(2)乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
①已知:2H2(g)+O2(g)
?2H2O(g)
=-484
kJ·mol--1,化学平衡常数为K1。
OHC—CHO(g)+2H2(g)
?HOCH2CH2OH(g)
=-78
kJ·mol-1,化学平衡常数为K2。
则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g)
?OHC—CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=______。相同温度下,该反应的化学平衡常数K=________(用含K1、K2的代数式表示)。
②当原料气中氧醇比为4∶3时,乙二醛和副产物CO2的产率与反应温度的关系如下图所示。反应温度在450~495
℃之间和超过495
℃时,乙二醛产率降低的主要原因分别是____________、___________。
Ⅱ.副产物CO2的再利用
(3)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应C(s)+CO2(g)
?2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示,则下列说法正确的是______(填字母)。
A.550
℃时,若充入氢气,则均减小,平衡不移动
B.650
℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25%
C.T
℃时,若再充入等物质的量的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925
℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总
已知:计算用平衡分压代替平衡浓度,气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。
22.如图所示,圆底烧瓶A和B中装有相同浓度的和的混合气体,烧杯甲中盛放100
mL
6的盐酸,烧杯乙中盛放100
mL冷水,两烧杯液体温度相同。现向烧杯甲的溶液中放入25
g
NaOH固体,同时向烧杯乙中放入25
g
固体,搅拌使之溶解。
(1)写出烧瓶中存在的反应的化学方程式_____________________,实验前烧瓶中气体呈________色。
(2)分别向甲、乙烧杯中加NaOH固体和固体后,某同学又用温度计测量两烧杯中液体的温度,发现甲中温度__________,原因是____________________,乙中温度________,原因是____________________,同时发现A烧瓶中气体颜色______,B烧瓶中气体颜色变______。
(3)由此,该小组同学得出的结论是_____________________________________________。
23.已知甲醇与水蒸气催化重整制氢的反应为CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)
ΔH=+49.44kJ·mol-1。回答下列问题:
(1)写出化工生产过程中有利于提高上述反应中甲醇转化率的两种措施__________________________。?
(2)科学家在研究甲醇与水蒸气催化重整制氢反应机理时,得出甲醇在催化剂表面上发生解离时四个路径与相对能量如图所示,其中附在催化剂表面上的物种用
标注。
写出此历程中活化能最小的反应的化学方程式__________________。
(3)在某催化剂作用下,将1mol
CH3OH(g)与1.2mol
H2O(g)充入2L恒容密闭容器中,发生反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g),已知副反应为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),测得CH3OH(g)的平衡转化率及CO、CO2的选择件随温度的变化情况如图所示(CO、CO2的选择性:转化的CH3OH中生成CO、CO2的百分比)。
①
该催化重整制氢反应的适宜温度为_____。
②
若X、Y点坐标分别为(280,98)、(280,96),则此时H2、CO的浓度分别为_____、_____。(保留两位小数)
③
300℃时向一刚性密闭容器中充入一定量的CH3OH(g),压强为5.0MPa,在一定条件下发生反应CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)。经t
h后反应达到平衡,此时H2的物质的量分数为0.60,则t
h内v(CH3OH)=_____MPa·h-1,压强平衡常数Kp=_____(Kp为以分压表示的平衡常数)。
24.化学工作者一直在积极探索影响大气质量的因素及改善措施。
(1)硫酸盐是大气中可吸入颗粒物的主要成分之一,是在含水的气溶胶液滴中通过化学反应产生的。
①气溶胶属于胶体分散系。当日光射入充满气溶胶的暗室时,可观察到___________效应。
②大气中的转化为硫酸盐的过程中,以下物质能起氧化作用的是_____________(填字母序号)。
A.
B.
C.
D.
③有研究者发现特定条件下,大气中的会成为氧化的主要物质,于是认为,当城市大气中的可吸入颗粒物严重超标时,应采取汽车限行措施,原因是____________。
(2)燃煤烟气中含有和,工业上常用亚氯酸钠()对燃煤烟气进行脱硝和脱硫处理。
已知:酸性条件下,会转化成和。是黄绿色、易溶于水的气体,具有强氧化性,能氧化或。
Ⅰ.在实验室模拟脱硝过程:调节吸收液的pH为5,向其中通入含NO的模拟烟气。
①测得脱硝反应后溶液中的阴离子为和,则脱硝反应的离子方程式为_____________。
②测得脱硝效率(即NO的吸收率)随温度变化的曲线如图所示。结合已知信息分析,温度大于50℃时,随温度升高脱硝效率下降的原因是__________________。
Ⅱ.在实验室模拟同时脱硝、脱硫过程:调节吸收液的pH为5,向其中通入含和NO(体积比2:1)的模拟烟气。
③测得脱硝、脱硫反应后溶液中的阴离子为、和,其中c()=a,c()=b,已知脱硫效率为100%,计算脱硝效率为____________。
参
考
答
案
1.答案:B
解析:该反应是体积减小的、吸热的可逆反应。所以当压强不再变化时,反应即到达平衡状态。升高温度平衡向吸热反应的方向移动,即向正反应方向移动。W是固体,其质量多少,不能影响反应速率。反应热只有方程式中的化学计量数和物质的状态有关,所以该反应的反应热是不变的。
2.答案:B
解析:
3.答案:C
解析:
4.答案:D
解析:
5.答案:B
解析:由图可知,温度越高平衡时c(NO)越大,即升高温度平衡逆移,所以正反应为放热反应,即ΔΗ<0,A错误;平衡常数只与温度有关,两点的温度相同,平衡常数相同,B正确;温度越高,反应速率越快,浓度越大,反应速率越快,正反应速率:v(D)>v(B)>v(A),C错误;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,温度由T1升高到T3,NO的转化率减小,D错误。答案选B。
6.答案:B
解析:酸性KMnO4溶液等浓度等体积,H2C2O4溶液等体积不同浓度,通过观察紫红色褪去的快慢,探究H2C2O4浓度不同对化学反应速率的影响,A能达到目的;催化剂不同,H2O2浓度不同,H2O2分解速率的不同是催化剂不同引起的还是浓度不同引起的无法确定,不能探究催化剂对H2O2分解速率的影响,B不能达到目的;温度、水、加入的NaHCO3和Na2CO3的质量相同,通过观察不溶固体的多少确定室温下NaHCO3和Na2CO3溶解度的大小,C能达到目的D.其他条件相同,通过观察温度不同颜色深浅的变化探究温度对化学平衡的影响,D能达到目的。答案选B。
7.答案:C
解析:据图可知,随温度升高,平衡时A的物质的量浓度逐渐减小,说明升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,由反应方程式A(g)+?B(s)2C(g)可知,该反应的ΔS>0,A错误;该反应的正反应为气体体积增大的反应,在两个恒容密闭容器中分别加入0.1mol?A和0.2mol
A,反应物B为固体,相当于增大压强,压强增大不利于反应正向进行,因此状态II的转化率低于状态III的转化率,B错误;据图可知,状态Ⅱ中气体反应物和生成物的浓度均比状态III的浓度大,C正确;该反应为吸热反应,温度越高平衡常数越大,温度相同时平衡常数不变,因此K(状态Ⅱ)=K(状态Ⅲ)>K(状态Ⅰ),D错误。答案选C。
8.答案:B
解析:因为正反应是吸热的、体积减小的可逆反应,根据图象可知,随着温度的升高,纵坐标表示的量是逐渐增大的,由于升高温度,平衡向正反应方向移动,所以A不正确。当温度相同时,压强越大,平衡越有利于向正反应方向移动,所以根据图象可知,B正确,C、D都是错误的,答案选B。
9.答案:D
解析:
10.答案:D
解析:要使氢气的转化率增大,需使平衡向正反应方向移动,根据合成氨反应的特点,正反应为放热反应,需降低温度;正反应为反应后气体总体积减小的反应,需增大压强;另外还可及吋分离出部分氨气,以减小生成物浓度,促使平衡正向移动,放D项正确。
11.答案:A
解析:A为固体,增加A的量,平衡不移动,①错误;正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,但正反应速率和逆反应速率都增大,②错误;该可逆反应为反应前后气体分子数目不变的反应,压缩容器体积使压强增大一倍,正反应速率和逆反应速率均增大,但平衡不移动,③正确;增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,v正>v逆,④正确;加入催化剂,平衡不移动,不能改变反应物的平衡转化率,⑤错误;故选A。
12.答案:D
解析:在含有Pb2+、Sn2+的溶液中加入过量金属锡(Sn),发生置换反应:Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),最终达到化学平衡。A项,向平衡体系中加入金属铅后,由于溶液中离子的浓度未发生变化,故平衡不移动,c(Pb2+)不变,错误;B项,向平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体,Sn(NO3)2溶解,使c(Sn2+)增大,则平衡逆向移动,所以c(Pb2+)增大,错误;C项,升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明平衡逆向移动,所以该反应的正反应为放热反应,错误;D项,分析图象可知,25℃
时,该反应的平衡常数,正确。
13.答案:B
解析:温度升高,c(Y)增大,平衡向正反应方向移动,所以Q>0,C、D项错误;容器体积增大一倍,若平衡不移动,则c(Y)应减小为原来的,但由表中数据可知,c(Y)比原来的要大,即减小压强平衡正向移动,故m14.答案:D
解析:在五个相同容积的恒容容器中同时通入等量的NO2,在不同温度下反应相同时间。有两种可能,一是反应已达到平衡状态,二是反应还没有达到平衡状态,仍然在向正反应方向进行。若五个容器中的反应均已达到平衡,因为正反应是放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,NO2的体枳分数随温度的升高而增大;若五个容器中有未达到平衡状态的反应,那么温度越高,反应速率越大,会出现温度较高的NO2转化得快,NO2的体积分数小的情况。故D图符合,其中转折点为平衡状态,转折点左侧为未平衡状态,右侧为平衡状态。
15.答案:B
解析:CaO溶于水放热,A错误;Ⅰ中红棕色变深,说明的平衡右移,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,则正反应为吸热反应,,B正确;Ⅲ中红棕色变浅,说明平衡左移,则溶于水时吸热,C错误;Ⅲ中的平衡左移,气体的总物质的量减小,压强减小,D错误。
16.答案:B
解析:①反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,转化率增大,故选;
②恒容通入N2,反应体系中各物质的浓度不变,平衡不移动,转化率不变,故不选;
③增加CO的浓度,平衡逆向移动,转化率减小,故不选;
④减压,平衡正向移动,转化率增大,故选;
⑤加催化剂,平衡不移动,转化率不变,故不选;
⑥恒压通入惰性气体,反应体系的压强减小,平衡正向移动,转化率增大,故选;
⑦恒容加入COCl2,平衡正向移动,但本身物质的量增大,转化率减小,故不选;
故选B.
17.答案:B
解析:
18.答案:C
解析:70~80℃,反应未达到平衡,升高温度反应速率增大,相同时间内,表现为CO转化率随温度升高而增大,A正确;85~90℃反应达到了平衡,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO转化率降低,B正确;该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,d点的平衡常数>e点的平衡常数,C错误;根据方程式,与方程式中的化学计量数之比相等,因此a点对应的CO的转化率与CH3OH的转化率相同,D正确。答案选C。
19.答案:D
解析:题图中阴影部分H2S(g)→H2S(ad)表示H2S在催化剂表面的吸附,H2S(ad)→2H(ad)+S(ad)表示H2S的离解,A正确;由题图中物质的聚集状态可知,温度高时S(g)会与H2(g)反应生成H2S(g),相当于没有实现H2S的去除,温度低时S(g)会变成S(s),实现了H2S的去除,B正确;观察题图可知H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等,C正确;题图中阴影部分H2S(ad)离解成H(ad)、S(ad),有H—S键(极性键)的断裂,部分S(g)与H2(g)反应生成H2S(g)时,存在H—H键(非极性键)的断裂,D错误。
20.答案:D
解析:由题图可知,该反应中反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故A错误;分子中含有碳氧共价键,为极性共价键,不含有非极性共价键,故B错误;催化剂能改变化学反应速率,对化学平衡无影响,所以使用催化剂不能提高反应物的平衡转化率,故C错误;由题图可知,反应物的总能量小于活化配合物的总能量,所以由反应物转化为活化配合物需要吸收能量,故D正确。
21.答案:1.3CH3CHO+4HNO33OHC—CHO+4NO↑+5H2O
生成的NO会污染空气,硝酸会腐蚀设备
(2)①-406
kJ·mol-1
?
②
升高温度,主反应平衡逆向移动温度超过495
℃时,乙二醇大量转化为二氧化碳等副产物?
2.(3)B
22.答案:(1);红棕
(2)升高;NaOH与HCl反应放出热量;降低;
溶于水吸收热量;变深;变浅
(3)在其他条件不变时,升高温度,化学平衡向吸热反应的方向移动
23.答案:(1)适当升高温度、选取高效催化剂(其他合理答案均可)
(2)CH2O
+2H
→CHO
+3H
(3)①260℃;②1.45mol·L-1;0.02mol·L-1;③;168.75MPa2
解析:(1)在化工生产过程中,一般反位体系为开放体系,反应一般无法达到平衡,故可以通过提高反应速率的方法来提高反应物的转化率。
(2)根据题图,可知路径三中能量壁垒(活化能)最小,其反应为CH2O
+2H
→CHO
+3H
。
(3)①根据题图,可知甲醇催化重整制氢反应的适宜温度为260℃。
②根据X、Y点坐标,再结合题给反应方程式可知,。
③假设开始充入CH3OH
a
mol,t
h内反应x
mol,列出三段式:
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)
开始
a
mol
0
0
转化
x
mol
x
mol
2x
mol
平衡
(a-x)mol
x
mol
2x
mol
根据反应达平衡时,H2的物质的量分数为0.60,可知,解得x=0.75,t
h内甲醇的转化率α(CH3OH)=75%。t
h内。由开始时充入一定量CH3OH(g),容器内压强为5MPa,结合上述分析,可知反应达到平衡时容器内总压强为12.5MPa。其中CH3OH(g)的分压为1.25MPa,CO(g)的分压为3.75MPa,H2(g)的分压为7.5MPa,则。
24.答案:(1)①丁达尔;②AD;
③汽车尾气中含,能将氧化成硫酸盐,从而增加大气中可吸入颗粒物含量
(2)①(或);
②吸收液pH为5,显酸性,转化成,温度升高,气体容易从溶液体系中逸出,使脱硝反应难以发生;
③
解析:(1)①气溶胶属于胶体分散系。当日光射入充满气溶胶的暗室时,可观察到丁达尔效应;②大气中的转化为硫酸盐的过程中,能起氧化作用的是和;③汽车尾气中含,能将氧化成硫酸盐,从而增加大气中可吸入颗粒物含量。
(2)①氧化NO的离子方程式为;②吸收液pH为5,显酸性,转化成,温度升高,气体容易从溶液体系中逸出,使脱硝反应难以发生;③根据得失电子守恒,有,解得实际上得到的,因为和NO的体积比为2:1,且脱硫效率为100%,所以理论上得到的,故脱硝率为。2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.11
化学平衡状态的判断
1.下列说法正确的是( )
A.密闭容器中充入1mol
N2和3mol
H2可生成2mol
NH3
B.一定条件下,可逆反应达到平衡状态,该反应就达到了这一条件下的最大限度
C.对于任何反应增大压强,化学反应速率均增大
D.化学平衡是一种动态平衡,条件改变,原平衡状态不会被破坏
2.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s);>0下列叙述正确的是( )
A.增大升高温度,平衡逆向移动
B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.加入少量W,逆反应速率
增大
D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
3.一定温度下,在某容器中进行如下可逆反应,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,能说明反应达到平衡状态的是(
)
①恒容时发生反应:A(g)+
B(g)3C(g)
②恒压时发生反应:A(g)+
B(g)
2C(g)
③恒容时发生反应:A(g)+2B(g)
2C(g)+D(g)
④恒压时发生反应:A(g)+2B(g)
3C(g)+D(s)
A.②③
3B.①④
C.①③
D.②④
4.一定温度下,可逆反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)在恒容密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是(??
)
①单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO2
②单位时间内生成n
mol
O2的同时生成2n
mol
NO
③混合气体的密度不再改变
④混合气体的颜色不再改变
⑤密闭容器中压强不再改变
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变
A.②⑤⑥
B.①④⑤⑥
C.①③④⑥
D全部?
5.温度为T1时,将气体X和气体Y各1.6
mol充入10
L恒容密闭容器中,发生反应
X
(g)
+
Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t
/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
下列说法正确的是(
)
A.反应0
~
4
min的平均速率υ(Z)=0.25
mol·(L·min)
?
1
B.T1时,反应的平衡常数K1=1.2
C.其他条件不变,9
min后,向容器中再充入1.6
mol
X,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,则此反应的ΔH<0
6.已知一定温度下,;现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器,在保持该温度下,向密闭容器甲中通入1
mol
X和2
mol
Y,达平衡状态时,放出热量bkJ;向密闭容器乙中通入2
mol
X和4
mol
Y,达平衡状态时,放出热量ckJ,且,则下列各值关系正确的是(
)
A.a
=
b
B.2a
<
c
C.m
>
3
D.m
<
3
7.一定条件下,向密闭容器中充入1
mol
NO和1
mol
CO,发生反应:,测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示,其中处于化学平衡状态的是(
)
A.d
B.b
C.c
D.a
8.常压下羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)。230℃时,该反应的平衡常数K=2×10-5。已知:Ni(CO)4的沸点为42.2
℃,固体杂质不参与反应。
第一阶段:将粗镍与CO反应转化成气态Ni(CO)4;
第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至230
℃制得高纯镍。
下列判断正确的是(
)
A.增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大
B.第一阶段,在30
℃和50
℃两者之间选择反应温度,选50
℃
C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低
D.该反应达到平衡时,v生成[Ni(CO)4]=4v生成(CO)
9.在一个不传热的固定容积的密闭容器中,发生可逆反应,当、、、为任意整数时,一定达到平衡的标志是(
)
①体系的温度不再改变
②体系密度不再改变
③各组分的浓度不再改变
④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率
⑥单位时间内
A发生断键反应,同时
C也发生断键反应
A.③④⑤⑥
B.①③④⑥
C.②③④⑥
D.①③④⑤
10.已知在溶液中存在平衡:(橙色)(黄色)+。下列有关该平衡的说法中正确的是(
)
A.当化学平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大
B.当化学平衡向正反应方向移动时,溶液中的浓度一定降低
C.当时,反应一定处于平衡状态
D.当向溶液中加入一定量的水时,化学平衡一定不移动
11.在容积固定且为1L的密闭容器内充入0.5mol
,发生反应:,测得不同温度下的平衡浓度如图所示。下列说法正确的是(
)
A.该反应的
B.其他条件不变,加入少量,可以加快反应速率
C.其他条件不变,压缩容器的体积,反应达到新平衡时,的平衡浓度增大
D.在下,测得的浓度如B点所示,则反应未达平衡,且
12.已知反应:。将一定量的充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是(
)
A.b点的操作是拉伸注射器
B.d点:
C.c点与a点相比增大,减小
D.若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则
13.一定温度下,在恒容密闭容器中充入CO和,发生反应:。下列图像符合实际且时达到平衡状态的是(
)
A.
B.
C.
D.
14.298K时,将10mL溶液、10
mL溶液和10
ml
NaOH溶液混合,发生反应:,溶液中与反应时间的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡状态的是(
)
A.溶液的pH不再变化
B.
C.不再变化
D.
15.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中表示温度,表示物质的量),根据如图可得出的结论正确的是(
)
A.三个状态只有是平衡状态
B.达到平衡时的转化率大小为
C.若,则正反应一定是吸热反应
D.点时,平衡体系中A、B原子个数之比接近1:3
16.一定温度下,恒容密闭容器中发生反应:,其中为任意正整数。有下列状态:
①体系的压强不再发生变化;②体系的密度不再发生变化;③各组分的质量分数不再改变;④各组分的物质的量浓度不再改变;⑤反应速率。
其中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.
只有③④
B.
②③④
C.
①②③④
D.
①②③④⑤
17.将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是(??
)
①v(NH3)正=2v(CO2)逆
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中混合气体的平均相对分子质量不变
⑤密闭容器混合气体的总物质的量不变
⑥密闭容器中CO2的体积分数不变
⑦混合气体总质量
A.①②③⑤⑦?????B.①②⑤⑦?????C.①⑤⑥????D.全部
18.工业上制备丙烯的方法有多种,具体如下(本题丙烯用C3H6表示):
(1)丙烷(C3H8)脱氢制备丙烯(C3H6)
由图1、图2可得,C3H8(g)
C3H6(g)
+
H2(g),
△H=_____________kJ.mol-1
(2)用惰性电极电解CO2的酸性溶液可得丙烯(C3H6),其原理如图所示。则b的电极反应式为__________________________。
(3)以丁烯(C4H8)和乙烯(C2H4)为原料反应生成丙烯(C3H6)的方法被称为“烯歧化法”,反应为:C4H8(g)+C2H4(g)
2C3H6(g)
△H>0
一定温度下,在一体积恒为VL的密闭容器中充入一定量的C4H8和C2H4,发生烯烃歧化反应。
I.
该反应达到平衡的标志是______________
a.
反应速率满足:2v生成(C4H8)=v生成(C3H6)
b.
C4H8、C2H4、C3H6的物质的量之比为1:1:2
C.
混合气体的平均相对分子质量不再改变
d.
C4H8、C2H4、C3H6的浓度均不再变化
Ⅱ.
已知tmin时达到平衡状态,测得此时容器中n(C4H8)=m
mol,n(C2H4)=2m
mol,n(C3H6)=n
mol,且平衡时C3H6的体积分数为1/4。
①该时间段内的反应速率v(C4H8)=
_______mol.L-1.min-1。(用只含m、V、t1的式子表示)。
②此反应的平衡常数K=______________。
③t1min时再往容器内通入等物质的量的C4H8和C2H4,在新平衡中C3H6的体积分数_______1/4(填“>”“<”“=”)。
(4)“丁烯裂解法”是另一种生产丙烯的方法,但生产过程中伴有生成乙烯的副反应发生,具体反应如下:主反应:3C4H8
4C3H6;副反应:C4H8
2C2H4
①从产物的纯度考虑,丙烯和乙烯的质量比越高越好。则从下图中表现的趋势来
看,下列反应条件最适宜的是__________(填字母序号)。
a.300℃0.1MPa
b.700℃0.1MPa
c.300℃0.5MPa
d.700℃0.5MPa
②下图中,平衡体系中丙烯的百分含量随压强增大呈上升趋势,从平衡角度解释其可能的原因是__________________________。
19.某温度时,在2L密闭容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)该反应的化学方程式为
。
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为_________。
(3)下列能说明上述反应达到化学平衡状态的是
(填序号)
A.体系内混合气体的平均相对分子质量不再变化
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗3mol
X,同时生成2mol
Z
D.X的体积分数不再发生变化
E.混合气体的密度不再发生改变
20.以煤为原料可合成一系列燃料。
(1)已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
=-483.6kJ/mol
②CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)
=+49.0kJ/mol
请写出甲醇燃烧生成H2O(g)的热化学方程式_________;
(2)向1L密闭容器中加入2mol
CO、4mol
H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l)
=+71kJ/mol
①该反应能否_________自发进行(填“能”、“不能”或“无法判断”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是_________.
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.CO和H2的转化率相等
c.CO和H2的体积分数保持不变
d.混合气体的密度保持不变
e.1mol
CO生成的同时有1mol
O-H键断裂
(3)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
<0在一定条件下,某反应过程中部分数据如下表:
反应条件
反应时间
CO2(mol)
H2(mol)
CH3OH(mol)
H2O(mol)
恒温恒容
(T1℃、2L)
0min
2
6
0
0
10min
4.5
20min
1
30min
1
①0~10min内,用H2O(g)表示的化学反应速率=_________mol/(L·min)
②达到平衡时,该反应的平衡常数K=_________(用分数表示),平衡时H2的?转化率是_________。
③在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,则T1_________T2(填“>”、“<”或“=”),理由是_________。在其他条件不变的情况下,若30min时向容器中再充入1mol
CO2(g)和1mol
H2O(g),则平衡_________移动(填“正向”、“逆向”或“不”).
(4)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极反应式__________________.
21.回答下面各题。
I:已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在
2
L
的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4
s内v(C)=0.05
mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式_______________________
(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:;
乙:;
丙:,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为__________________(用甲、乙、丙表示)。
Ⅱ:
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100
mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况),实验记录如表(累计值):
时间/min
1
2
3
4
5
6
氢气体积/mL
50
120
224
392
472
502
(3)哪一时间段反应速率最大
__(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5、5~6
min,下同),原因是___________________________________________
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是__________(填字母)
A.CH3COONa
B.NaNO3溶液C.KCl溶液
D.Na2CO3溶液
Ⅲ:(5)下列说法可以证明H2(g)+I2(g)2HI(g)已达平衡状态的是______________________
A.单位时间内生成n
mol
H2的同时,生成n
mol
HI
B.一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
C.温度和体积一定时,混合气体颜色不再变化
D.反应速率
E.温度和体积一定时,容器内压强不再变化
F.温度和体积一定时,混合气体的密度不再变化
参考答案
1.答案:B
解析:N2和H2生成NH3的反应为可逆反应,1mol
N2和3mol
H2不能完全反应生成2mol
NH3,A项错;压强是影响化学反应速率的一个因素,但并不适合于所有的反应,必须有气体参与的反应才适合,C不正确;化学平衡是一种动态平衡,该平衡是建立在一定条件下的平衡,如果条件改变,平衡将发生移动,D项不正确。
2.答案:B
解析:该反应是体积减小的、吸热的可逆反应。所以当压强不再变化时,反应即到达平衡状态。升高温度平衡向吸热反应的方向移动,即向正反应方向移动。W是固体,其质量多少,不能影响反应速率。反应热只有方程式中的化学计量数和物质的状态有关,所以该反应的反应热是不变的。
3.答案:B
解析:恒容时发生反应A(g)+
B(g)3C(g),气体的总质量始终不变,反应前后气体总物质的量发生变化,当气体的平均摩尔质量不再改变时,能说明反应达到平衡状态,①正确;恒压时发生反应A(g)+B(g)2C(g),混合气体的总质量和总物质的量均不变,平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡状态,②错误;恒容时发生反应A(g)+2B(g)2C(g)+D(g),混合气体的总质量和总物质的量始终不变,平均摩尔质量始终不变,不能说明反应达到平衡状态,③错误;恒压时发生反应A(g)+2B(g)3C(g)+D(s),反应前后混合气体的总质量发生变化,混合气体的总物质的量一定,气体的平均摩尔质量不再改变时,能说明反应达到平衡状态,④正确。故B项正确。
4.答案:B
解析:单位时间内生成n
mol
O2,同时生成2n
mol
NO2,说明v(正)=v(逆),反应达到平衡状态,故①正确;生成O2和生成NO的方向均为正反应方向,不能说明达到平衡状态,故②错误;容器容积不变,气体总质量不变,所以气体密度始终不变,故③错误;混合气体的颜色不再改变,说明NO2气体的浓度不变,达到平衡状态,故④正确;反应前后气体的化学计量数之和不相等,气体的压强不再改变时,说明达到平衡状态,故⑤正确;反应前后气体的化学计量数之和不相等,混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明气体的总物质的量不变,反应达到平衡状态,故⑥正确。
5.答案:D
解析:
6.答案:D
解析:A.
因该反应为可逆反应,a为X、Y按照反应完全转化时放出的能量,而向密闭容器甲中通入1
mol
X和2
mol
Y,不会完全转化,则a>b,故A错误;
B.
因可逆反应一定不能完全转化,则2
mol
X和4
mol
Y反应时完全转化的能量一定大于在化学平衡中放出的能量,则应为2a>c,故B错误;
C.
因为定容,若m=3,则应有2b=c,则若m>3,平衡逆向移动,则放出的热量的关系应为2b>c,则与2bD、因为定容,若m<3,乙中的物质的量大,压强大,则正向移动的趋势大,放出的热量2b故选D.
7.答案:A
解析:由题图可知,a、b、c的正反应速率均大于逆反应速率,都未达到平衡状态;只有d的正、逆反应速率相等,故处于化学平衡状态的是d,A正确。
8.答案:B
解析:A、平衡常数只与温度有关,与浓度无关,A错误;
B、50
℃时,Ni(CO)4以气态存在,有利于分离,从而促使平衡正向移动,B正确;
C、230
℃时,Ni(CO)4分解的平衡常数为5×106,可知分解率较高,C错误;
D、平衡时,4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),D错误。
故选B。
9.答案:B
解析:①在一个不传热的固定容积的密闭容器中,体系的温度为变量,当温度不再改变时,说明正、逆反应速率相等,所以能据此判断该反应达到平衡状态,正确;②反应体系中各物质都是气体,气体的质量不变,容器的容积不变,所以气体的密度始终不变,不能说明该反应达到平衡状态,错误;③各组分的浓度不再改变说明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,正确;④各组分的质量分数不再改变,说明体系中各物质的质量不再改变,正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,正确;⑤只要反应发生,就有反应速率,错误;⑥单位时间内
A发生断键反应等效于生成
C也发生断键反应,正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,正确。
10.答案:C
解析:对于一确定的化学反应,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;增大的浓度,化学平衡向正反应方向移动,溶液中的浓度增大,B错误;当时,该反应处于平衡状态,C正确;加入一定量的水,参与反应的各离子的浓度均减小,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡正向移动,D错误。
11.答案:D
解析:由题图可知,随着温度的升高,的平衡浓度逐渐增大,说明平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即,A错误;为固体,增加其用量,反应速率不变,B错误;,温度不变,则不变,所以其他条件不变时,压缩容器的体积,反应达到新平衡时,的平衡浓度不变,C错误;题图可知,在下,测得的浓度为B点,比平衡时浓度小,则反应还要正向进行,且,D正确。
12.答案:D
解析:
b点时,透光率突然下降,说明突然增大,则操作是压缩注射器,A错误;d点,透光率下降,则增大,平衡逆向移动,,B错误;c点是在a点的基础上压缩注射器,则、均增大,C错误;由c点到d点,透光率增大的幅度很大,则为拉伸注射器,平衡逆向移动,吸收热量,所以温度,D正确。
13.答案:D
解析:该反应中气体总质量、容器容积为定值,则密度始终不变,题图A不符合实际,错误;初始的体积分数应该为0,题图B与实际不符,错误;为反应前后有气体体积差的反应,混合气体总质量为定值,反应过程中混合气体的物质的量逐渐减小,则混合气体的平均摩尔质量逐渐增大,题图C与实际不符,错误;为反应前后有气体体积差的反应,反应过程中压强逐渐减小,当压强不再变化,如时,表明反应达到平衡状态,D正确。
14.答案:D
解析:参加反应导致溶液中pH发生变化,当溶液的pH不再变化时,说明溶液中不变,反应达到平衡状态;当时,碘离子的正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态;随着反应的进行,增大,当不变时,说明各离子浓度不变,反应达到平衡状态;时该反应没有达到平衡状态。
15.答案:D
解析:A项,曲线上的点对应的状态都是平衡状态,错误;B项,由图象可知过程中的初始物质的量逐渐增大,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,因的初始量不变,所以的转化率逐渐增大,即,错误;C项,由图象可知,当的初始物质的量相同时,时平衡状态的的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动,若,升高温度平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的逆反应是吸热反应,则正反应为放热反应,错误D项,参加反应的反应物的物质的量之比等于其化学计量数之比时,生成物的平衡体积分数最大,所以点时,和初始物质的量之比接近1:3,根据原子守恒,即平衡体系中A、B原子数之比接近1:3,正确。
16.答案:A
解析:①基本规律:正反应速率和逆反应速率相等,或各组分的物质的量、体积分数、质量分数、浓度等不再变化时,反应达到平衡状态。
②若该反应为体积不变的气体反应,无论反应是否达到平衡,容器内混合气体的总物质的量、总压强、混合气体的质量、密度、平均相对分子质量等都不随时间变化而变化。
③若该反应为体积变化的气体反应,容器内气体的总物质的量、气体的总压强、混合气体的平均相对分子质量等不再变化时,反应达到平衡状态。
17.答案:A
解析:
18.答案:(1)+
124.2
(2)
(3)(2
分)
ⅱ.①;
0.5
;>
(4)①
②压强增大,生成乙烯的副反应平衡逆向移动,丁烯浓度增大,导致主反应的平衡正向移动,丙烯含量增大
解析:
(1)根据图可得:①C3H8(g)CH4(g)+C2H2(g)+H2(g),△H=+156.6kJ·mol﹣1,
②C3H6(g)CH4(g)+C2H2(g)△H=+32.4kJ·mol﹣1,
根据盖斯定律:①﹣②可得:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g),△H=+124.2kJ·mol﹣1;
故答案为:+124.2;
(2)用惰性电极电解CO2的酸性溶液可得丙烯(C3H6),由图可知,b极为阴极,CO2得电子,发生还原反应得到C3H6,故b极电极反应为:3CO2+18e﹣+18H+=C3H6+6H2O;
故答案为:3CO2+18e﹣+18H+=C3H6+6H2O;
(3)I.a.反应速率满足:2v生成(C4H8)=v消耗(C3H6)=v生成(C3H6),说明v正=v逆,反应达到平衡,故a正确;
b.C4H8、C2H4、C3H6的物质的量之比为1:1:2,不能说明发应平衡,故b错误;
C.混合气体总质量不变,气体总的物质的量不变,故混合气体的平均相对分子质量始终不变,不能说明平衡状态。故c错误;
d.C4H8、C2H4、C3H6的浓度均不再变化,说明反应达到平衡,故d正确;
故答案为:ad;
Ⅱ.测得此时容器中n(C4H8)=mmol,n(C2H4)=2mmol,n(C3H6)=nmol,且平衡时C3H6的体积分数为,则,解得n=m,即n(C3H6)=nmol=m
mol,
①生成的n(C3H6)=mmol,则消耗的△n(C4H8)=0.5mmol,则v(C4H8)=;
故答案为:;
②此反应的平衡常数;
故答案为:0.5;
③t1min时再往容器内通入等物质的量的C4H8和C2H4,平衡正向移动,在新平衡中C3H6的体积分数>;
故答案为:>
(4)①根据题意,丙烯和乙烯的质量比越高越好,300℃较700℃的丙烯和乙烯的质量比高,0.5MPa比0.1MPa的丙烯和乙烯的质量比高,故选c;
故答案为:c;
②压强增大,生成乙烯的副反应平衡逆向移动,丁烯浓度增大,导致主反应的平衡正向移动,丙烯含量增大,故平衡体系中丙烯的百分含量随压强增大呈上升趋势;
故答案为:压强增大,生成乙烯的副反应平衡逆向移动,丁烯浓度增大,导致主反应的平衡正向移动,丙烯含量增大。
19.答案:(1)
(2)
(3)
ABD
解析:
20.答案:(1)CH3OH(g)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
=﹣676.4kJ/mol或2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
=﹣1352.8kJ/mol
(2)不能;
d
(3)0.025;
4/27
;
50%;
<;
该反应正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动;不
(4)CH3OCH3-12e?+16OH?=2+11H2O
解析:(1)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)
=-483.6kJ/mol,②CH3OH(g)+H2O(g)
=CO2(g)+3H2(g)
=+49.0kJ/mol,根据盖斯定律,将①×3+②×2得:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
=(-483.6kJ/mol)×3+(+49.0kJ/mol)×2=﹣1352.8kJ/mol,
故答案为:2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)
=﹣1352.8kJ/mol;
(2)①2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(l)+H2O(l)
=+71kJ/mol,该反应的>0,<0,根据,反应不能自发进行,故答案为:不能;②a.混合气体中CO和H2的组成一直不变,混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,不能说明此反应达到平衡状态,错误;b.CO和H2的物质的量之比大于化学计量数之比,转化率始终相等,不能说明此反应达到平衡状态,错误;c.混合气体中CO和H2的组成一直不变,CO和H2的体积分数始终保持不变?,不能说明此反应达到平衡状态,错误;d.容器的体积不变,混合气体的质量变化,当混合气体的密度保持不变时,能够说明此反应达到平衡状态,正确;e.1mol
CO生成的同时一定有1mol
O-H键断裂,不能说明此反应达到平衡状态,错误;故选d;
(3)①v(H2)=
=0.075mol/(L·min),速率之比等于化学计量数之比,v(H2O)=
v(H2)=0.025mol/(L·min),故答案为:0.025;②20min时,转化的CO2为2mol-1mol=1mol,则生成的CH3OH为1mol,而30min时CH3OH为1mol,故20min时到达平衡,
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)
开始(mol/L):2
6
0
0
转化(mol/L):1
3
1
1
平衡(mol/L):1
3
1
1
故平衡常数,平衡时氢气的转化率=×100%=50%,故答案为:;50%;③在其它条件不变的情况下,若30min时改变温度为T2℃,此时H2的物质的量为3.2mol,说明平衡逆向一定,说明改变的条件是升高温度,则T1<T2,若30min时只向容器中再充入1mol
CO2(g)和1mol
H2O(g),此时浓度商,则平衡不移动,故答案为:<;该反应正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动;不;
(4)用甲醚(CH3OCH3)作为燃料电池的原料,在碱性介质中电池负极上甲醚发生氧化反应生成碳酸根离子,反应式为CH3OCH3-12e?+16OH?
=2+11H2O,故答案为CH3OCH3-12e?+16OH?=2+11H2O。
21.答案:I:
(1).
3A(g)+B(g)
2C(g)
(2).
乙>甲>丙
Ⅱ:
(3).
3~4min
因该反应是放热反应,此时温度高,温度对反应速率占主导作用
(4).
AC
Ⅲ:
(5).
BC
解析:2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.2
化学平衡常数
1.温度为T1时,将气体X和气体Y各1.6
mol充入10
L恒容密闭容器中,发生反应
X
(g)
+
Y(g)
2Z(g),一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t
/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
1.2
1.1
1.0
1.0
下列说法正确的是(
)
A.反应0
~
4
min的平均速率υ(Z)=0.25
mol·(L·min)
?
1
B.T1时,反应的平衡常数K1=1.2
C.其他条件不变,9
min后,向容器中再充入1.6
mol
X,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,则此反应的ΔH<0
2.将4mol
A气体和2mol
B气体在2L的定容容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)
2C(g)?
,经2s(秒)后测得C的浓度为
0.6
mol·L-1,现有下列几种说法:
①用物质
A
表示的反应的平均速率为0.3mol·L-1?s-1
②达到平衡状态时,升高温度,则该化学平衡向左移动,同时化学平衡常数K也减小
③2s
时物质A的转化率为70%
④达到平衡状态时,增加A物质的量,A和B转化率都提高
⑤当各物质浓度满足时,该反应达到了平衡状态
其中正确的是(??
)
A.①③???????
B.①②???????
C.②③???????
D.③④
3.乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯水合法生产,反应的化学方程式如下:。如图为乙烯的平衡转化率与温度(T)、压强(p)的关系[起始]。下列有关叙述正确的是(
)
A.Y对应的乙醇的物质的量分数为
B.X、Y、Z对应的反应速率:
C.X、Y、Z对应的平衡常数数值:
D.增大压强、升高温度均可提高乙烯的平衡转化率
4.已知气相直接水合法制取乙醇的反应为
。在容积为3L的密闭容器中,当时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:
下列说法正确的是(
)
A.两点平衡常数:
B.压强大小顺序:
C.当混合气体的密度不变时反应达到了平衡
D.其他条件不变,增大起始投料,可提高乙烯转化
5.已知:
。取等量分别在0℃和20℃下反应,测得其转化率随时间变化的关系曲线如下图所示。下列说法正确的是(
)
A.曲线Ⅱ表示20℃时的转化反应
B.升高温度能提高反应物的平衡转化率
C.在a点时,曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数相等
D.化学反应速率的大小顺序为:d>b>c
6.氢气用于烟气的脱氮、脱硫的反应
。下列有关说法正确的是(
)?
A.当时,达到平衡
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,化学平衡逆向移动
C.使用高效催化剂可提高的平衡转化率
D.化学平衡常数表达式为
7.下列关于化学平衡常数的叙述正确的是(
)
A.化学平衡常数表示反应进行的程度,与温度无关
B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数均相同
C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值
D.温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数
8.在2密闭容器中进行反应,,测得随反应时间()的变化如图。下列判断正确的是(??
)
A.0~5内,
B.5min时该反应的K值一定小于12min时的K值
C.10min时,改变的外界条件可能是减小压强
D.5min时该反应的
(正)大于11时的
(逆)
9.只改变一个影响因素,平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是(
)
A.K值不变,平衡可能移动
B.K值变化,平衡一定移动
C.平衡移动,K值一定变化
D.平衡移动,K值可能不变
10.生产水煤气的主要反应为:Ⅰ.;
Ⅱ.。反应Ⅰ、Ⅱ的lg(为以分压表示的平衡常数)随温度的变化如下图所示:
下列叙述错误的是(
)
A.反应Ⅰ为吸热反应
B.700℃对应交点X处:(Ⅰ)=(Ⅱ)
C.若恒容容器中只发生反应Ⅱ,℃时,Z点v(正)>v(逆)
D.在恒容容器中充入1molCO、4mol(g)只发生反应Ⅱ,℃时CO的平衡转
化率为60%
11.将I2溶于KI溶液中,能配制成浓度较大的碘水,主要是发生了反应:I2(aq)+I-(aq)
(aq)。该平衡体系中,的物质的量浓度与温度(T)的关系如图所示(曲线上的任何一点都代表平衡状态)。
下列说法正确的是(
)
A.反应速率:vM>vP
B.平衡常数:KNC.M、N两点相比,M点的c(I-)大
D.Q点时,v正>v逆
12.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)
2C(g)
ΔH=QkJ·mol—1。相关条件和数据见下表:
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
平衡时n(C)
/mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K2
K3
下列说法正确的是(
)
A.K1=K2<K3
B.升高温度能加快反应速率的原因是降低了反应的活化能
C.实验Ⅱ比实验Ⅰ达平衡所需时间小的可能原因是使用了催化剂
D.实验Ⅲ达平衡后,恒温下再向容器中通入1molA和1molC,平衡正向移动
13.下列各表述与示意图一致的是(
)
A.图①表示25℃时,用0.1mol·L-1盐酸滴定20mL
0.1mol·L-1
NaOH溶液,溶液的pH随加入酸体积的变化
B.图②中曲线表示反应2SO2(g)
+
O2(g)
2SO3(g);ΔH
<
0
正、逆反应的平衡常数K随温度的变化
C.图③表示10mL
0.01mol·L-1
KMnO4酸性溶液与过量的0.1mol·L-1
H2C2O4溶液混合时,n(Mn2+)
随时间的变化
D.图④中a、b曲线分别表示反应CH2=CH2
(g)
+
H2(g)→
CH3CH3(g);ΔH<
0,使用和未使用催化剂时,反应过程中的能量变化
14.已知在溶液中存在平衡:(橙色)(黄色)+。下列有关该平衡的说法中正确的是(
)
A.当化学平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大
B.当化学平衡向正反应方向移动时,溶液中的浓度一定降低
C.当时,反应一定处于平衡状态
D.当向溶液中加入一定量的水时,化学平衡一定不移动
15.科学家研究发现与CO合成的反应机理如下:
①
快
②
快
③
慢
其中反应②存在、
下列说法正确的是(
)
A.反应①的活化能大于反应③的活化能
B.反应②的平衡常数
C.要提高合成的速率,关键是提高反应②的速率
D.选择合适的催化剂能加快该反应的反应速率,并提高的平衡产率
16.汽车尾气中NO产生的反应为:。一定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中反应,如图曲线a表示该反应在温度T下的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是(
)
A.温度下,该反应的平衡常数
B.温度下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
C.曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂
D.若曲线b对应的条件改变是温度,可判断该反应的
17.已知反应:。在一定压强下,按向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数()与温度(T)、ω的关系,图乙表示反应的平衡常数K与温度T的关系。则下列说法正确的是(
)
A.图甲中
B.图乙中,线A表示正反应的平衡常数
C.在恒容容器中进行,压强不变时反应达到平衡状态
D.当温度为T1、时,Cl2的转化率约为33.3%
18.在一定温度下,改变反应物中对反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)?的影响如图所示,下列说法正确的是(??
)
A.反应b、c点均为平衡点,a点未达平衡且向正反应方向进行
B.a、b、c三点中,a点时SO2的转化率最高
C.上述图象可以得出SO2的含量越高得到的混合气体中SO3的体积分数越高
D.a、b、c三点的平衡常数Kb>Kc>Ka
19.根据下列图示所得出的结论不正确的是(??
)
A.图甲是的平衡常数与反应温度的关系曲线,说明该反应的
B.图乙是室温催化分解放出氧气的反应中随反应时间变化的曲线,说明随着反应的进行分解速率逐渐减小
C.图丙是室温下用0.1000mol·L-1
NaOH溶液滴定20.00mL0.1000mol·L-1某一元酸HX的滴定曲线,说明HX是一元强酸
D.图丁是室温下用除去溶液中达到沉淀溶解平衡时,溶液中与的关系曲线,说明溶液中越大越小
20.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ( )
A.A
B.B
C.C
D.D
21.将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于密闭容器中,发生反应:。该反应的平衡常数的负对数值()随温度()的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是(
)
A.该反应的
B.点对应状态的平衡常数
C.的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
D.30℃时,点对应状态的
22.T℃时在2
的密闭容器中与发生反应生成。反应过程中、、的浓度变化如图1所示;若保持其他条件不变,反应温度分别为和时,
的体积分数与时间的关系如图2所示。则下列结论正确的是(??
)
A.反应进行的前3内,用表示的反应速率
B.容器中发生的反应可表示为?
C.保持其他条件不变,升高温度,反应的化学平衡常数减小
D.若改变反应条件,使反应进程如图3所示,则改变的条件是增大压强
23.一定温度(t℃)下,向1L密闭容器中通入H2和
I2各0.15mol,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)2min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.
24.运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有非常重要的意义。
(1)用CO可以合成甲醇。
已知:
CH3OH(g)+3/2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)?
△H1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)?
△H2
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)?
△H3
请写出由CO和H2形成CH3OH的热化学方程式___________________________________________
(2)—定压强下,在容积为2L的密闭容器中充入1mol
CO与2mol
H2,在催化剂作用下发生反应:
CO(g)
+2H2(g)CH3OH(g)
△H,CO转化率与温度、压强的关系如图所示:
①下列说法正确的是__________
A.若容器内气体密度恒定,反应达到平衡状态
B.若容器内各气体平均相对分子质量恒定,反应达到平衡状态
C.若v(CO)=v(CH3OH)时,反应达到平衡状态
D.反应中,催化剂使平衡向正反应方向移动
②该反应的△H________0,p2_______________p1(填“大于”“小于”或“等于”)。
③100℃时,该反应的化学平衡常数K=__________.
(3)若在绝热、恒容的密闭容器中充入1
mol
CO、2
mol
H2,发生CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)反应,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻为平衡状态的是________(填选项字母)。
(4)T1℃时,在一个体积为5
L的恒容容器中充入1
mol
CO、2
mol
H2,经过5
min达到平衡,CO的转化率为0.8,则5
min内用H2表示的反应速率为v(H2)=_______________________。T1℃时,在另一体积不变的密闭容器中也充入1
mol
CO、2
mol
H2,达到平衡时CO的转化率为0.7,则该容器的体积______5
L(填“>”“<”或“=”);T1℃时,CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K=____________________________。
(5)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池,写出KOH作电解质溶液时,甲醇燃料电池的负极反应式:_________________________。该电池负极与水库的铁闸相连时,可以保护铁闸不被腐蚀,这种电化学保护方法叫做___________。
25.2017年采用中国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。某地煤制乙醇的过程表示如下。
(1)是制备“催化剂X”的重要试剂。
①气体A是_______________。
②实验室用固体配制溶液,常加入少量稀硝酸。运用化学平衡原理简述的作用____________________________________。
③NaClO溶液吸收气体A的离子方程式是_______________________________________。
(2)过程a包括以下3个主要反应:
I.
II.
III.
相同时间内,测得转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性[如乙醇选择性]如下图所示:
①已知:。随温度降低,反应I化学平衡常数的变化趋势是______________________。
②下列说法不合理的是__________。
A.温度可影响反应的选择性
B.225~235℃,反应I处于平衡状态
C.增大的浓度,可以提高的转化率
③为防止“反应III”发生,反应温度应控制的范围是_____________________。
④在185℃下,起始物质的量为5mol,生成乙醇的物质的量是______________。
参
考
答
案
1.答案:D
解析:
2.答案:B
解析:①根据题目条件先求得C的速率为=0.3mol/(L?s),根据反应可知,A与C的计量数之比为1:1,所以A的速率为0.3mol/(L?s),故①正确;
②由于该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,故②正确;
③生成C的物质的量为0.6×2mol=1.2mol,所以转化了的A的物质的量为1.2mol,则A的转化率=×100%=×100%=30%
故③错误;
④在可逆反应中增加一种反应物的浓度可以提高另一种反应物的转化率,而自身的转化率下降,故④错误;
⑤当各物质浓度满足时,反应不一定处于平衡状态,只有当各物质的浓度不变时,反应才处于平衡状态,故⑤错误;
故选B.
3.答案:A
解析:Y点乙烯的平衡转化率为20%,起始时,令,列三段式可得
乙醇的物质的量分数为,正确;该反应正方向气体体积减小,增大压强,乙烯的平衡转化率增大,则,温度越高,压强越大,反应速率越大,则反应速率:,B错误;随温度升高,乙烯的平衡转化率逐渐减小,可知该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,故X、Y、Z对应的平衡常数数值:,C错误;由以上分析可知,升高温度,乙烯的平衡转化率减小,D错误。
4.答案:D
解析:a、b点温度相同,则a、b两点平衡常数相等即b=a,A错误;该反应为气体体积减小的反应,增大压强乙烯的转化率增大,则压强大小顺序:P15.答案:D
解析:曲线Ⅰ比曲线Ⅱ变化快,说明曲线Ⅰ的温度高,A错误;曲线Ⅰ比曲线Ⅱ的温度高,但是转化率低,说明升温平衡逆向移动,转化率降低,B错误;曲线Ⅰ和曲线Ⅱ对应的温度不同,化学平衡常数只与温度有关,所以曲线Ⅰ和Ⅱ表示反应的化学平衡常数不相等,C错误;反应开始反应物的浓度最大,随着反应物的
浓度减小速率也逐渐减小,所以d处速率大于b处,因为曲线Ⅰ的温度高,所以b处速率大于c处,D正确。答案选D。
6.答案:D
解析:根据反应达到平衡时v正=
v逆,当v正(H2)=
v逆(H2O)时,达到平衡,A错误;升高温度,正逆反应速率都增大,B错误;使用高效催化剂平衡不移动,
NO的平衡转化率不变,C错误;硫是纯液体,不能写入平衡常数表达式,化学平衡常数表达式为,D正确。答案选D
7.答案:D
解析:一个确定的化学反应,其化学平衡常数通常情况下只与反应体系的温度有关,A项错误;相同物质的反应,书写的化学方程式不同时,化学计量数发生改变,平衡常数可能改变,B项错误;化学平衡常数为平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,C项错误;在一定温度下,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,D项正确。
8.答案:B
解析:根据图像可知,前5内的浓度由1.00减小为0.50,,由化学计量数之比等于反应速率之比知,
,A错误;由图像可知,10时的浓度继续减小(未突变),反应向正反应方向移动,该反应的正反应是吸热反应,所以改变的外界条件是升高温度,则5时该反应的值一定小于12时的值,B正确,C错误;根据B项的判断,11时的温度高于5时,由于温度越高反应速率越快,因此5时该反应的
(正)小于11时的
(逆),D错误。
解答化学平衡图像题时,要注意五看:一看面,即看清横坐标和纵坐标;二看线,即看线的走向、变化趋势;三看点,即看曲线的起点、终点、交点、拐点、原点、极值点等;四看是否要做辅助线,如等温线、等压线等;五看定量图像中有关量的多少。
9.答案:C
解析:
10.答案:D
解析:A.
根据图知,随着温度升高,反应Ⅰ的lg?增大、Ⅱ的lg?减小,则I正向移动、II逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,所以I为吸热反应、II为放热反应,故A正确;
B.
700℃对应交点X处I、II的lg相等,则700℃对应交点X处:
(Ⅰ)=
(Ⅱ),故B正确;
C.
若恒容容器中只发生反应Ⅱ,
℃时,Z点纵坐标小于Y点,要使反应达到平衡状态,则纵坐标应该增大,平衡正向移动,所以Z点v(正)>v(逆),故C正确;
D.
在恒容容器中充入1?mol?CO、4?mol?
(g)只发生反应Ⅱ,℃时设CO的平衡转化率为x,则转化的,
可逆反应
开始(mol)1???????????4???????????????0?????????????0
反应(mol)x???????????x??????????????x??????????????x
平衡(mol)1?x????????4?x???????????x??????????????x
该温度下lg?=0,则=1,则x×x(1?x)?(4?x)=1,据此计算x=0.8,故D错误;
故选:D。
11.答案:D
解析:选D A中,温度越高,反应速率越大,vMKP;C中,M、N两点相比,M点温度低于N点温度,升温,平衡左移,所以M点的
c(I-)小。
7解析:选A 从开始到Q点是正向建立平衡的过程,转化率逐渐增大,从Q点到M点升高温度,平衡向左移动,X的转化率降低,Q点最大,A正确;分析图像,X的体积分数先减小到最低,这是化学平衡的建立过程,后增大,这是平衡的移动过程,升高温度,X的体积分数增大,说明升温平衡左移,平衡常数减小,B错误;M点温度高,故反应速率快,C错误;平衡时再充入Z,相当于增大压强,平衡不移动,体积分数相等,D错误。
12.答案:C
解析:
13.答案:B
解析:A.
用盐酸滴定氢氧化钠溶液,当恰好中和时溶液的pH=7,酸碱中和在接近终点时,pH会发生突变,曲线的斜率会很大,题中图象变化与实际不相符,故A错误;
B.
该反应的正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;逆反应是吸热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数增大,图象符合,故B正确;
C.
反应生成的Mn2+对该反应有催化作用,所以曲线斜率有突变,故C错误;
D.
图象a活化能减小,a使用了催化剂,因该反应是放热反应,应反应物的总能量大于生成物的总能量,但图象描述是吸热反应,故D错误。
故选:B。
14.答案:C
解析:对于一确定的化学反应,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;增大的浓度,化学平衡向正反应方向移动,溶液中的浓度增大,B错误;当时,该反应处于平衡状态,C正确;加入一定量的水,参与反应的各离子的浓度均减小,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡正向移动,D错误。
15.答案:B
解析:反应①的活化能小于反应③的活化能,A错误;反应②存在、,平衡时正、逆反应速率相等,则,B正确;慢反应决定整个反应速率,要提高合成的速率,关键是提高反应③的速率,C错误;催化剂不影响平衡移动,则选择合适的催化剂能加快该反应的反应速率,而的平衡产率不变,D错误。
16.答案:A
解析:A项,根据平衡常数表达式和反应平衡时各物质的浓度,正确;B项,密度等于气体的总质量除以体积,反应中气体质量不会改变,恒容容器容积也不变,故密度不变,错误:C项,催化剂只能加快反应的速率,平衡不会移动,和图像不符,错误;D项,从图形可知b线先到达平衡状态,则b线表示的温度高,而平衡时b线表示的氮气浓度低,表明升高温度平衡正向移动,则正反应为吸热反应,错误。
17.答案:D
解析:
18.答案:B
解析:A.图像的横坐标是起始时,纵坐标是平衡时的体积分数,因此,曲线是平衡线,线中的每个点均为平衡点。故A错误;
B.a、b、c三点中,a点起始时的最小,最小,所以,平衡时的转化率最大。故B正确。
C.由图像知,随起始时的增大,平衡时的体积分数先逐渐增大、后又逐渐减小。故C错误;
D.对于一个指定的反应,其平衡常数只受温度的影响,上述反应在一定温度下进行,因此,a、b、c三点的平衡常数相等。故D错误;
【答案】B
19.答案:C
解析:图甲中,升高温度,lgK减小,即K减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,该反应的,A项正确;图乙中,随着反应的进行,H2O2分解速率逐渐减小,B项正确;图丙中,没有滴入NaOH溶液时,0.1000mol/LHX溶液的pH>1,HX为一元弱酸,C项错误;图丁中,横坐标越小,纵坐标越大,即-lgc()越小,-lgc(Ba2+)越大,说明c()越大c(Ba2+)越小,D项正确,
综上所述,本题正确答案为C。
20.答案:A
解析:A.
由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A正确;
B.
由图可知,0?3s内,二氧化氮的浓度变化量=1mol/L?0.4mol/L=0.6mol/L,故=0.2mol/(L.s),单位错误,故B错误;
C.?t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,故C错误;
D.
达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度、压强,故D错误,
故选A.
21.答案:CD
解析:-lgK越大,平衡常数K越小,由图像可知,随着随温度升高,平衡常数K的值增大,则升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔΗ>0,A项正确;A点对应的-lgK=2.294,则平衡常数,B项正确;因反应物氨基甲酸铵为固体,反应体系中气体只有和,反应得到和的物质的量之比始终为2:1,则从反应开始后的体积分数始终不变,所以的体积分数不变时不能说明反应达到了平衡状态,C项错误;30℃时,B点的浓度商大于平衡常数K,反应向逆反应方向进行,则B点对应状态的v(正)22.答案:B
解析:根据题目图知,
,A错;根据物质的物质的量之比等于其化学计量数之比,B正确;由先拐先平衡,
温度高于,温度升高,
的体积分数减少,平衡向正确向正向移动,平衡常数增大,C错;由图1知,平衡没有发生移动,仅仅是加快他反应速率,又因反应是一种体积变化的反应,增大压强,平衡发生移动,所以在这使用了催化剂。D错。答案选B。
23.答案:(1)7
(2)0.015
(3)b,c
(4)①
②33.3%
(5)变小
(6)0.6
解析:
24.答案:(1)
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g);
△H=2△H3+△H2-△H1
(2)
B
;
小于
;
大于;
4
(3)
d
(4)
0.064mol/(L·min)
;
>
;
625
(5)
;
外加电流的阴极保护法
解析:(1)①CH3OH(g)+3/2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H1;②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H2;③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)?△H3;根据盖斯定律可知:2×③+②-①可得:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=2△H3+△H2-△H1;综上所述,本题答案是:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)
△H=2△H3+△H2-△H1。
(2)①A.反应前后混合气体的质量不变,容器的体积不变,混合气体的密度恒为定值,不能判定反应达到平衡状态,错误;
B.
反应前后混合气体的质量不变,反应后混合气体的总量减小,容器内气体平均相对分子质量恒定,
反应达到平衡状态,正确;
C.没有指明正逆反应速率的方向,不能判断反应达到平衡状态,错误;
D.
催化剂的使用不能使平衡发生移动,错误;
综上所述,本题选B。
②升高温度,一氧化碳的转化率减小,该反应的△H小于0;温度不变时,增大压强,平衡右移,一氧化碳转化率增大,因此p2大于p1;综上所述,本题答案是:小于;大于。
③100℃时,
一氧化碳转化率为0.5,平衡时n(CO)=1-0.5×1=0.5mol,c(CO)=0.25mol/L,n(H2)=2-0.5×2=1
mol,c(H2)=0.5mol/L,n(CH3OH
)=
0.5mol,c(CH3OH
)=0.25
mol/L,因此该反应的化学平衡常数K=
c(CH3OH
)/c2(H2)c(CO)=
0.25/0.52×0.25=4;综上所述,本题答案是:4。(3)a、图1表示t1时刻如果达平衡,正反应速率不变;
b、平衡常数不变,说明体系的温度不变,而在绝热的体系中;
c、一氧化碳与甲醇的物质的量相等;
d、一氧化碳的质量分数不变,说明各物质的质量不变,反应达平衡状态;
(4)结合化学三行计算列式计算,反应速率为v(H2)=△c/△t,气体物质的量之比等于气体体积之比,平衡常数随温度变化,K=生成物平衡浓度幂次方乘积/反应物平衡浓度幂次方乘积;
(5)燃料原电池中,燃料失电子发生氧化反应为负极,通入氧气得到电子发生还原反应为正极,电解池中阴极被保护;
25.答案:(1)①NO;②,加入硝酸,使增大,平衡逆向移动,从而抑制的水解;③
(2)①增大;②B;③195~205℃;④0.2mol
解析:(1)①铜与稀硝酸反应生成NO,故气体A是NO。
②,加入稀硝酸能使增大,平衡逆向移动,从而抑制的水解。
③由氧化还原反应原理及框图信息可知,NaClO溶液吸收气体A的离子方程式为。
(2)①由知,反应I为放热反应,随着温度降低,反应I化学平衡常数逐渐增大。
②A项,由图2可知,温度会影响反应的选择性;B项,225~235℃,随温度升高,的转化率升高,则反应I未处于平衡状态;C项,增大的浓度,反应I和III的平衡向正反应方向移动,的转化率增大。
③为防止“反应III”发生,乙醇和乙酸乙酯的选择性之和应为100%,考虑到该工艺制取的是乙醇,乙醇的选择性应较高,故反应温度应控制在195~205℃。
④由题目信息知,185℃时转化的的物质的量为,该温度下乙醇的选择性为20%,所以生成乙醇的物质的量是1mol×20%=0.2mol。2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.6
压强对化学平衡的影响
1.压强变化不会使下列化学反应的平衡发生移动的是(???
)
A.
B.
C.
D.
2.已知气相直接水合法制取乙醇的反应为
。在容积为3L的密闭容器中,当时,乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示:
下列说法正确的是(
)
A.两点平衡常数:
B.压强大小顺序:
C.当混合气体的密度不变时反应达到了平衡
D.其他条件不变,增大起始投料,可提高乙烯转化
3.将NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2(g)N2O4(g)达到平衡后,改变下列一个条件,其中叙述正确的是(???)
A.升高温度,气体颜色加深,则此反应为吸热反应
B.慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,混合气体颜色变浅
C.慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,但小于原来的两倍
D.恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,平衡向右移动,混合气体的颜色变浅
4.两个体积相同带活塞的容器,分别盛装一定量的NO2和Br2(g),NO2和Br2(g)都为红棕色,两容器中颜色深浅程度相同,迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图),假设气体不液化,则下列说法正确的是(??
)
A.a→a′过程中,颜色突然加深,然后逐渐变浅,最终颜色比原来的浅
B.a′、b′的颜色一样深
C.a′的压强比a的压强的2倍要小,b′的压强为b的压强的2倍
D.a′中的c(NO2)一定比b′中的c(Br2)小
5.在容积一定的密闭容器中发生可逆反应
,平衡移动关系如下图所示。下列说法正确的是(
)
,纵坐标指C的质量分数
B.,纵坐标指A的质量分数
C.,纵坐标指A的转化率
D.,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量
6.已知某可逆反应m
A(g)+n
B(g)p
C(g),在密闭容器中进行,如图表示在不同反应时间t、温度T和压强P与反应物B在混合气体中的百分含量B%的关系曲线,由曲线分析,下列判断正确的是(??
)
T1P2、m+n>p,正反应为放热反应
T1>T2、P1p,正反应为吸热反应
C.T1>T2、P1D.T1P2、m+n7.合成氨反应:,在反应过程中,正反应速率的变化如图.下列说法正确的是(
)
A时升高了温度
B.时使用了催化剂
C.时增大了压强
D.时降低了温度
8.对于反应2A(g)+B(g)
2C(g)
ΔH<0,下列图象正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
9.反应△H<0,在一定温度下,平衡时B的体积分数(B%)与压强变化的关系如图所示,下列叙述中一定正确的是(
)
①
②x点表示的正反应速率大于逆反应速率
③n>p
④x点比y点时的反应速率慢 ⑤若升高温度,该反应的平衡常数增大
A.①②⑤
B.②④
C.①③
D.①③⑤
10.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是( )
A.若①中的H2为1
mol,则②中所含原子总数为3.01×1023个
B.①和②中气体的质量之比为1∶8
C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应
D.两容器的温度和压强均相同
11.烯气相直接水合反应制备乙醇:
。乙烯的平衡转化率随温度、压强的变化关系如下(起始时,
,容器体积为1L)。
下列分析不正确的是(
)
A.乙烯气相直接水合反应的
B.图中压强的大小关系为:
C.图中a点对应的平衡常数K=5/16
D.达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b
12.对于达到平衡的可逆反应:
X+Y
W+Z,其他条件不变时,增大压强,正、逆反应速率()的变化如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是(?
?)
A.
W、Z均为气体,
X、Y中只有一种为气体
B.
X、Y均为气体,
W、Z中只有一种为气体
C.
X、Y或W、Z中均只有一种为气体
D.
X、Y均为气体,
W、Z均为液体或固体
13.在密闭容器中的一定量的混合气体发生反应:,平衡时测得C的浓度为1
,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的1倍,再达到平衡时,测得C的浓度为0.6
,下列有关判断正确的是(
)
A.x+y>z
B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率降低
D.A的体积分数减小
14.下图为可逆反应A(g)+2B(g)nC(g),△H<0中,生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1,p2
的关系正确的是(??
)
A.p2>p1,n<3
B.p2>p1,n>3
C.p2D.p23
15.对于可逆反应aA(g)+bB(g)
==
?cC(g)+dD(g),达平衡后,改变某条件时,发生如图所示的变化,下列选项叙述正确的是(
)?
a+bB.
a+b>c+d,加压
C.
a+bD.
a+b>c+d,减压
16.将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:
,忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
1.0
2.0
3.0
810
54.0
a
b
915
c
75.0
d
1000
e
f
83.0
①b②915℃、2.0MPa时E的转化率为60%
③该反应的
④K(1000℃)>K(810℃)
上述①~④中正确的有(
)
A.4个
B.3个
C.2个
D.1个
17.可逆反应,反应过程中,当其他条件不变时,化学平衡常数(K)与温度,C的百分含量与时间的关系如图所示。据图分析,以下说法错误的是(
)
A.
B.增大压强,B的转化率增大
C.当反应达平衡时,混合气体的密度不再变化
D.,
18.某化学研究小组探究外界条件对化学反应的反应速率和平衡的影响,图像如下,下列判断正确的是(
)
A.由图a可知,该反应的逆反应为吸热反应
B.由图b可知,该反应
C.图c是绝热条件下反应速率和时间的关系图像,由此说明该反应吸热
D.图d中,若,则曲线a一定增大了压强
19.密闭容器中进行的可逆反应:在不同温度(和)及压强(和)下,混合气体中B的质量分数与反应时间的关系如图所示。下列判断正确的是(
)
A.,,,正反应为吸热反应
B.,,,正反应为吸热反应
C.,,,正反应为吸热反应
D.,,,正反应为放热反应
20.在1L的密闭容器中充入2mol
和7mol
,发生反应,保持其他条件不变,相同时间内测得的浓度与温度的关系如图所示.下列叙述不正确的是(
)
A.该反应是放热反应
B.a、c两点对应的压强
C.温度为时,的平衡转化率为50%
D.温度为时,再加入1mol
和1mol
,平衡向正反应方向移动
21.可逆反应①、②分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:其中平衡(Ⅰ)隔板在2.8处,平衡(Ⅱ)隔板在2.6处。下列判断正确的是(
)
A.反应①的正反应是吸热反应
B.达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为5/6
C.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的体积分数相等
D.对于反应②,平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10
:11
22.合成气的主要成分是一氧化碳和氢气,可用于合成二甲醚等清洁燃料,从天然气获得合成气过程中可能发生的反应有:
①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
△H1=+206.1kJ·mol-1
②CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)
△H2=+247.3kJ·mol-1
③CO(g)+H2
O(g)CO2(g)+H2(g)
△H3
请回答下列问题
(1).在一容积恒定的密闭容器中进行反应①,测得CH4的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示.反应进行的前5min内,v(H2)=__________;10min时,改变的外界条件可能是__________。(写出一种)
(2).如图2所示,在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的CH4和CO2,使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②,并维持反应过程中温度不变
①可以判断甲容器中反应已达平衡状态的是__________。
a.生成CH4的速率是生成CO的速率的2倍
b.容器内压强保持不变
c.容器内气体的密度保持不变
d.容器内各气体的浓度保持不变
②甲乙两容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是__________。
a.化学反应速率:v(甲)>v(乙)
b.甲烷的转化率:a(甲)c.压强:P(甲)=P(乙)
(3).反应③中△H3=_____kJ·mol-1。800℃时,反应③的化学平衡常数K=1.0,某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表:
CO
H2O
CO2
H2
0.5mol
8.5mol
2.0mol
2.0mol
此时反应③中正、逆反应速率的关系是__________(填代号)。
a.
v(正)>v(逆)
b.
v(正)c.
v(正)=v(逆)
d.无法判断
23.元素锰(Mn)在溶液中主要以Mn2+(近无色)、(紫红色)、(绿色)等形式存在,MnO2(棕黑色)、MnCO3(白色)为难溶于水的固体。回答下列问题:
(1)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义,有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法推算。现根据下列3个热化学反应方程式:
①
=﹣150.6
kJ/mol
②
﹣54.4
kJ/mol
③
=﹣142.3
kJ/mol
写出CO气体还原MnO2固体得到Mn2O3固体和CO2气体的热化学反应方程式:
(2)①一定温度下,在5L的密闭容器中放入足量碳酸锰(固体所占体积忽略不计)发生反应:MnCO3(s)MnO(s)+CO2(g),若前2min
内生成MnO的质量为7.1
g,则该段时间内
mol·L-1·min-1。
②保持温度不变,若t0时刻达到平衡时,CO2浓度为cmol/L;t1时刻,将容器体积缩小为原来的一半并固定不变,在t2时刻再次达到平衡,则下列图像正确的是
(填字母)。
(3)已知Fe3+、Al3+、Mn2+的氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH如下表所示,当Al3+完全沉淀时,若要使Mn2+不沉淀,则Mn2+的最大浓度为
。(已知:
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.8
4.1
8.3
完全沉淀pH
3.2
5.0
9.8
(4)高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下:
;
①从上述三个半反应中可以得出的结论是
。
②将SO2通入高锰酸钾溶液中,观察到的现象是
。
(5)向酸性高锰酸钾溶液中加入草酸溶液,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是
,写出反应的离子方程式
。
24.在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如下图所示。
(1)其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是__________,其原因是__________。
(2)若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(N2)__________vB(N2)(填“>”“<”或“=”)
(3)若在250℃、p1为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点N2的分压p(N2)为__________Pa
(分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。
25.甲醇是重要的化工原料,利用煤化工中生产的CO和H2可制取甲醇,发生的反应为
CO(g)+2
(g) =-99
kJ·mol-1。
(1)关于该反应的下列说法中,错误的是________。
A.消耗CO和消耗CH3OH的速率相等时,说明该反应达到平衡状态
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大
C.使用催化剂,可以提高CO的转化率
D.增大压强,该反应的化学平衡常数不变
(2)在某温度时,将1.0
mol
CO与2.0
mol
H2充入2
L的空钢瓶中,发生上述反应,在第5
min时达到化学平衡状态,此时甲醇的物质的量分数为10%。甲醇浓度的变化状况如图所示。
①从反应开始到5
min时,生成甲醇的平均速率为________________。
②1
min时的v正()________4
min时v逆()(填“大于”“小于”或“等于”)。
③若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶,重复上述实验,平衡时甲醇的物质的量分数________0.1(填“>”“<”或“=”)。
参
考
答
案
1.答案:A
解析:对有气体参加的反应,如果反应前后气体分子数目不变,压强改变时,则平衡不移动,如果反应前后气体分子数目发生了变化,压强改变时,则平衡移动。四个选项中只有A是气体分子数不变的反应。
2.答案:D
解析:a、b点温度相同,则a、b两点平衡常数相等即b=a,A错误;该反应为气体体积减小的反应,增大压强乙烯的转化率增大,则压强大小顺序:P13.答案:C
解析:升高温度,气体颜色加深,平衡逆向移动,则此反应为放热反应,A错误;慢慢压缩气体体积,平衡向右移动,但是由于浓度增大混合气体颜色变深,B
错误;慢慢压缩气体体积,若体积减小一半,压强增大,平衡右移,压强小于原来的两倍,C正确;恒温恒容时,充入惰性气体,压强增大,反应物浓度不变,平衡不移动,混合气体的颜色不变,D错误。答案选C。
4.答案:C
解析:在a→a'过程中,增大压强,平衡2NO2N2O4向正反应方向移动但不论平衡如何移动,新平衡建立后,各物质的浓度均比原平衡的大,NO2的浓度大于原平衡的浓度,颜色比原平衡深,A错误。b→b'过程中,不存在Br2(g)的平衡转化,容器b'的颜色比a′深,B错误。根据勒夏特列原理,增大压强,平衡要减弱压强的改变,a′的压强比a的压强的2倍要小。b'中不存在平衡移动,其压强为b的2倍,C正确。两者颜色一样深,并不意味着c(NO2)和c(Br2)相等,a'中的c(NO2)不一定比b'中的c(Br2)小,D错误。
5.答案:B
解析:因为正反应是吸热的、体积减小的可逆反应,根据图象可知,随着温度的升高,纵坐标表示的量是逐渐增大的,由于升高温度,平衡向正反应方向移动,所以A不正确。当温度相同时,压强越大,平衡越有利于向正反应方向移动,所以根据图象可知,B正确,C、D都是错误的,答案选B。
6.答案:C
解析:
7.答案:B
解析:A.t1时正反应速率增大,且大于逆反应速率,则应为增大压强,故A错误;
B.t2时正逆反应速率同等程度增大,则为使用了催化剂,故B正确;
C.t3时正反应速率减小,且逆反应速率大于正反应速率,则为减小压强,故C错误;
D.t4时反应速率瞬间不变,然后减小,应为减小生成物浓度,故D错误;
故选B。
8.答案:D
解析:反应2A(g)+B(g)2C(g)为气体体积缩小的反应、且为放热反应,则温度高反应速率快,且温度高时平衡逆向移动,对应B的物质的量分数大,A错误;增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大与图象一致,但温度高时逆向移动,A的转化率减小与图象不符,B错误;增大压强,平衡正向移动,C的量增大与图象一致,但温度高时逆向移动,C的量应减少与图象不符,C错误;增大压强,平衡正向移动,A的转化率增大与图象一致,温度高时逆向移动,A的转化率减小与图象一致,D正确;
9.答案:B
解析:
10.答案:B
解析:
11.答案:B
解析:A项,根据题意结合题图可知,在同一压强下,随着温度的升高乙烯平衡转化率降低,则题给反应为放热反应,即,正确;B项,题给反应为气体分子数减小的反应,所以增大压强,平衡正向移动,乙烯平衡转化率升高,因此压强的大小关系是,错误;C项,根据题图可知,a点乙烯的平衡转化率为20%,结合题意列化学平衡“三段式”得:
开始(mol/L)
1
1
0
转化(mol/L)
0.2
0.2
0.2
平衡(mol/L)
0.8
0.8
0.2
所以K=0.2/(0.8×0.8)=5/16,正确;D项,增大压强、升高温度,化学反应速率均会加快,则反应达到平衡的时间会缩短,因此达到平衡状态a、b所需要的时间:a>b,正确。
12.答案:B
解析:由图像可知,其他条件不变时,增大压强,正、逆反应速率都增大.则生成物中至少有一种为气体,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,说明反应物气体的化学计量数之和大于生成物气体的化学计量数之和,符合条件的只有B.B项正确
13.答案:D
解析:A.
由上述分析可知,减小压强时平衡正向移动,则x+yB.
由上述分析可知,平衡正向移动,故B错误;
C.
平衡正向移动,B的转化率增大,故C错误;
D.
平衡正向移动,A的转化率增大,则A的体积分数减小,故D正确;
14.答案:D
解析:由图象可知,压强p1先到达平衡,压强越大反应速率越快,到达平衡时间越短,故压强p1>p2,
压强越大平衡时C的浓度越低,说明增大压强平衡向逆反应移动,故n>3,
故选D.
15.答案:B
解析:
16.答案:A
解析:该反应为气体体积增大的反应,故加压时,平衡逆向移动,但从表中数据分析,压强大,温度高的情况下平衡时G的体积分数反而大,所以一定是温度导致平衡正向移动,即升温促进平衡正向移动,故正反应为吸热反应,所以f>a>b,①正确;,设起始时,E为a
mol,转化为x
mol,由于F为固体,对平衡无影响,则平衡时,E(a-x)mol,G为2x
mol,,得x=0.6a,所以E的转化率为,②正确;从方程式看,该反应为气体体积增大的反应,则,③正确;高温下平衡正向移动,则高温下化学平衡常数变大,④正确。
17.答案:B
解析:
18.答案:A
解析:根据图像中“先拐先平,数值大”知,,升高温度,C的体积分数降低,说明平衡向逆反应方向移动,正反应是放热反应,则逆反应为吸热反应,A正确;由图b可以看出,在同一温度下,增大压强,C的体积分数增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,则,B错误:该反应若为吸热反应,由于反应过程中反应物浓度减小,且温度降低,则反应速率在开始时应该逐渐减小,而图c中开始时反应速率直接增大,说明该反应为放热反应,C错误;图d中曲线a可能使用了催化剂,催化剂不影响平衡,D错误。
19.答案:B
解析:由题图可知,压强相同时,T1时先达到平衡状态,说明T1温度高,反应速率快,T1>T2;温度越高,B的质量分数越小,说明升高温度平衡正问移动,故正反应为吸热反应,ΔΗ>0。温度相同时,p2时先达到平衡状态,说明p2大,反应速率快,p2>p1,压强越大,B的质量分数越大,说明增大压强平衡逆向移动,正反应为气体分子数增大的反应,即a+b20.答案:D
解析:由图象可知,升高温度,氨气的浓度先增大后减小,b点为平衡时,b点后升高温度,氨气的浓度降低,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,且时,氨气的浓度为2moL/L,则物质的量为2mol,时,,
起始:2
7
0
转化:1
3
2
平衡:1
4
2
21.答案:D
解析:
22.答案:(1).0.3mol/(L·min)???
升高温度或充入水蒸气
(2).①bd??
②ab;
3.-41.2????
a
解析:
23.答案:(1)
=-217.5kJ/mol
(2)①
0.01
②
B
(3)1.9×105mol/L
(4)①
溶液的酸性越强,高锰酸钾被还原的价态越低(或溶液的酸性越强,高锰酸钾的氧化性越强。)
②高锰酸钾紫红色褪去(或溶液由紫红色变为接近无色。)
(5)反应产生的Mn2+起到催化作用
解析:(1)
=
①×2-②×2/3-③×1/3=(-150.6×2)-(-54.4×2/3)-(-142.3×1/3)=-217.5(kJ/mol),所以热化学方程式为:
=-217.5kJ/mol。
(2)①
,则。②将容器体积缩小为原来的一半的瞬间,二氧化碳浓度变为原来的2倍,之后平衡向左移动,二氧化碳浓度减小,由于温度不变,平衡常数不变,所以再次平衡时,二氧化碳浓度与第1次平衡时相等。故答案选B。
(3)当Al3+完全沉淀时,此时溶液中的pH=5,即c(OH-)=1×10-9
mol/L,若要使Mn2+不沉淀,根据,即:,可得:。
(4)①根据三个半反应可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响,且酸性越强,被还原产物中锰元素的价态越低。②SO2通入高锰酸钾溶液中,溶液显酸性,SO2作还原剂,KMnO4作氧化剂,被还原为Mn2+,溶液由紫红色变为接近无色。
(5)开始反应缓慢,一段时间后反应速率迅速加快,
这是由于发生反应,随着反应的进行,溶液中Mn2+的浓度增大了,Mn2+对反应起到催化作用,才使反应速率迅速加快。
24.答案:(1).p1>p2>p3;温度相同时,增大压强化学平衡向正反应方向移动,故平衡混合物中氨的体积分数越大压强越大
(2).<;>3
解析:(1).由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)可知,增大压强,平衡正向移动,由图像可知在相同温度下,平衡后混合物的氨的体积分数(φ)为:p1>p2>p3因此压强关系是p1>p2>p3
(2).该反应中温度、压强越大,N2的反应速率越大,由题图可知,B对应的温度、压强大,则反应速率大
(3).?????????????????????????N2
+
3H22NH3
n(开始)/mol?????
0.1???
0.3????????
0
n(转化)/mol???????x??????
3x??????????2x
n(平衡)/mol??????0.1-x?
0.3x-3x??
2x
,则B点对应的的分压
25.答案:(1)BC
(2)①0.025
mol·L-1·min-1
②大于
③<2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.8
勒夏特列原理
1.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.将FeCl3溶液加热蒸干最终得不到无水FeCl3固体
B.实验室制取乙酸乙酯时,将乙酸乙酯不断蒸出
C.实验室用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.
使用催化剂,提高合成氨的生产效率
2.下列实验事实不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.唾液可以使淀粉水解速率加快
B.红棕色的NO2气体加压后颜色先变深后变浅
C.向Fe(SCN)3溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅或褪色
D.在AgCl的悬浊液中加Na2S溶液,生成黑色Ag2S沉淀
3.在一容积可变的密闭容器中,aA(气)
bB(气)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则(???)
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质A的转化率减少了
C.物质B的质量分数减小了
D.化学计量数关系a>b
4.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是(??
)
A.在溴水中存在如下平衡:Br2+H2OHBr+HBrO,当加入NaOH溶液后颜色变浅
B.对2HI(g)
H2(g)+I2(g)平衡体系增加压强使颜色变深
C.反应CO+NO2?CO2+NO
△H<0,
升高温度使平衡向逆方向移动
D.二氧化硫转化为三氧化硫时增加空气的量以提高二氧化硫的转化率
5.下列生活、生产相关叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A..工业制硫酸过程中,通入过量的氧气
B.热的纯碱溶液去油污效果更好
C.工业制氯化氢时,通入过量的氢气
D.氨态氮肥与草木灰不能混合使用
6.学习“化学平衡移动原理”后,以你的理解,下列叙述正确的是(
)
A.升高温度,化学平衡一定会发生移动
B.达平衡后,增大压强使颜色变深,可用勒夏特列原理解释
C.在盛有一定量的注射器中,向外拉活塞,其中气体颜色先变浅再变深,甚至比原来深
D.对于已达平衡的体系,改变影响化学平衡的条件,不可能出现增大,减小的情况
7.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(
)
A.
棕红色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B.
加催化剂,使N2和H2在一定条件下转化为NH3
C.
鼓入过量空气有利于SO2转化为SO3
D.
合成氨工业使用高压以提高氨的产量
8.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
(
?
)
A.?氢气和氮气合成氨的反应中,在加压下有利于氨的生成
B.?醋酸溶液中滴入少量醋酸钠,溶液中c(H+)减小
C.?用热的纯碱水溶液洗涤油污物品时,去污效果较好
D.?加催化剂V2O5,能提高SO2转化为SO3的转化率
9.下列变化不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.氢气、碘蒸气、碘化氢气体形成的平衡体系升温后颜色变深
B.在过氧化氢溶液中加催化剂二氧化锰,使单位时间内产生的氧气的量增多
C.合成氨时将氨液化分离,可提高原料的利用率
D.新制氯水久置后颜色变浅
10.对处于化学平衡的体系,由化学平衡与化学反应速率的关系可知(
)
A.化学反应速率变化时,化学平衡一定发生移动
B.化学平衡发生移动时,化学反应速率一定变化
C.正反应进行的程度大,正反应速率一定大
D.改变压强,化学反应速率一定改变,平衡一定发生移动
11.在一定温度下,当固体在水溶液中达到下列平衡时:,若使固体的量减少,而不变,可采取的措施是(
)
A.加
B.加
C.加
D.加
12.下列叙述不能肯定判断某化学平衡发生移动的是( )
A.
反应体系的温度改变
B.
反应混合物中各组分的百分含量改变
C.
正、逆反应速率改变
D.
反应物的转化率改变
13.下列事实不能用勒夏特列原理来解释的是(
)
A.高压有利于氢气与氮气合成氨
B.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
C.用V2O5催化二氧化硫氧化为三氧化硫
D.AgCl在水中的溶解度大于在饱和NaCl溶液中的溶解度
14.在一定条件下,反应达到了平衡,改变某一条件,发生下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是(
)
A.增大
B.减小
C.的百分含量发生变化
D.的质量不变
15.已知在溶液中存在平衡:(橙色)(黄色)+。下列有关该平衡的说法中正确的是(
)
A.当化学平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大
B.当化学平衡向正反应方向移动时,溶液中的浓度一定降低
C.当时,反应一定处于平衡状态
D.当向溶液中加入一定量的水时,化学平衡一定不移动
16.一定温度下,在密闭容器中发生如下反应:
,反应达到平衡时,下列说法错误的是(
)
A.若体积不变,升高温度,活化分子的百分数增加,反应速率加快
B.若缩小容器的体积,颜色变深,该现象不能用勒夏特列原理解释
C.若压强不变,向容器中再加入一定量的HI(g)时正反应速率增大,逆反应速率减小
D.若体积不变,向容器中再加入一定量的HI(g),再次平衡时HI(g)的转化率增大
17.对于下列化学平衡在一定条件下发生移动的描述,不正确的是(
)
A.,向氯水中加入碳酸钙,漂白性增强
B.,ZnS遇溶液转化为CuS
C.,将装有的玻璃球浸入热水中,红棕色变浅
D.
(橙色)+(黄色)+,溶液中滴加几滴浓硫酸,橙色加深
18.如图是可逆反应的化学反应速率与化学平衡随外界条件改变而变化的情况。由此可推断下列正确的是(
)
A.正反应是放热反应
B.D可能是气体
C.逆反应是放热反应
D.A、B、C、D均为气体
19.已知呈粉红色,呈蓝色,为无色。现将溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:
用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是(
)
A.等物质的量的和中σ键数之比为3:2
B.由实验①可推知
C.实验②是由于增大,导致平衡逆向移动
D.由实验③可知配离子的稳定性:
20.下列实验结果不能作为相应定律或原理的证据之一的是(阿伏加德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子)(??
)
?选项
A
B
C
D
定律或原理
勒夏特列原理
元素周期律
盖斯定律
阿伏加德罗定律
实验方案
结果
左球气体颜色加深;
右球气体颜色变浅
烧瓶中冒气泡,
试管中出现浑浊
测得ΔH为ΔH1、ΔH2的和
H2与O2的体积比约为2:1
A.A
B.B
C.C
D.D
21.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是(
)
①由H2、I2蒸气、HI气体组成的平衡体系加压后颜色变深
②黄绿色的氯水光照后颜色变浅
③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
④在含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡静置,溶液颜色变浅或褪去
A.②③
B.②④
C.①③
D.①④
22.臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是 ( )
A.A
B.B
C.C
D.D
23.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量)。
根据以上规律判断,下列结论正确的是(
)
A.反应Ⅰ:,
B.反应Ⅱ:,
C.反应Ⅲ:,或,
D.反应Ⅳ:,
24.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是(
)
①氨水应密闭保存,放置于低温处
②500
℃左右比室温更有利于合成氨的反应
③氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
④实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
⑤红棕色的加压后颜色先变深后变浅
⑥黄绿色的氯水光照后颜色变浅
⑦合成氨工业使用高压以提高氨的产量
⑧合成氨时使用催化剂,可提高氨的平衡产率
A.①③⑤⑦
B.②④⑥⑧
C.④⑤⑥
D.②③⑧
25.下列实验操作或现象不能用平衡移动原理解释的是(
)
A.
B.
C.
D.
26.下列生产、生活等实际应用,不能用勒夏特列原理解释的是(
)
A.溴水中有下列平衡,当加入溶液后溶液颜色变浅
B.合成氨工业中使用铁触媒做催化剂
C.用饱和食盐水除去氯气中氯化氢杂质
D.对,保持容器体积不变,通入氢气可使平衡体系颜色变浅
27.如图所示,向A中充入1mol
X和1mol
Y,向B中充入2mol
X和2mol
Y,起始,在相同温度下,两容器中各自发生下列反应达到平衡时,,则下列说法正确的是(
)
A.反应开始时,B容器中化学反应速率慢
B.A容器中X的平衡转化率为40%,且比B容器中X的平衡转化率小
C.打开K一段时间达平衡时,A的体积为2.6
a
L(连通管中气体体积不计)
D.打开K达新平衡后,升高B容器温度,A容器体积一定增大
28.在如图所示的容积相等的三个容器①②③中进行如下反应:
,若起始温度相同,向容器①中通入2
mol
A和1
mol
B,向容器②中通入2
mol
C,向容器③中通入2
mol
C,则达到平衡时,下列说法正确的是(
)
A.各容器中C物质的体积分数:②
>③
B.容器①、②中平衡常数:①
>②
C.容器②、③中正反应速率始终相同
D.容器①中A的转化率与容器②中C的转化率之和大于1
29.下列图示与对应的叙述相符的是(
)
A.图1表示1
L
pH=2的溶液加水稀释至V
L,pH随lgV的变化
B.图2表示不同温度下水溶液中和浓度的变化的曲线,图中温度
C.图3表示一定条件下的合成氨反应中,的平衡体积分数随起始
体积分数(的起始量恒定)的变化,图中b点的转化率小于a点
D.图4表示同一温度下,在不同容积的容器中进行反应,的平衡浓度与容器容积的关系
30.如图所示,向A中充入1molX和1molY,向B中充入2molX和2molY,起始VA=VB=aL,在相同温度和有催化剂的条件下,两容器内各自发生下列反应:X(g)+Y(g)?2Z(g)+W(g);>0,达到平衡时,VA=1.2a?L.则下列说法不正确的是(?)?
A.反应开始时,B容器中化学反应速率快
B.平衡时,A容器中X的转化率为40%,且比B容器内X的转化率大
C.打开K一段时间再次达到平衡时,A的体积为1.6aL(连通管内体积不计)
D.打开K一段时间再次达到平衡后,升高温度,A容器体积会增大
31.工业上利用氯碱工业中的固体废物盐泥
[主要成分为,除此之外还有等。]与废稀硫酸反应
制备七水硫酸镁,产率高,既处理了三废,又有经济效益。其工艺流程如下:
已知:
ⅰ)部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物
pH(完全沉淀)
10.02
8.
96
3.
20
4.70
11.
12
ⅱ)两种盐的溶解度图(单位为g/100g水)
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度图,请回答下列问题。
(1)酸解时,加入的酸为
,在酸解过程中,想加快
酸解速率,请提出两种可行的措施
、
。
(2)依据溶解度曲线,操作M应采取的方法是适当浓缩,
。
32.酿酒和造醋是古代劳动人民的智慧结晶,白酒和醋也是日常生活中常见的有机物。
(1)下列以高粱为主要原料的酿醋工艺中,利用醋酸溶解性的是_________(填选项)。
A.蒸拌原料
B.淀粉发酵
C.用水浸淋
D.放置陈酿
(2)写出乙酸在水溶液中的电离平衡常数的表达式_______________。
(3)已知25
℃下,CH3COOH的电离平衡常数Ka=2×10-5,则25?℃时CH3COONa的水解平衡常数Kh=______(填数值)。
(4)近年来,研究者利用乙酸开发出新工艺合成乙酸乙酯,使生产成本明显降低,其主要反应为:CH2=CH2(g)+CH3COOH(1)
CH3COOC2H5(l)①该反应属于有机反应类型中的_________________。②下列描述能说明乙烯与乙酸合成乙酸乙酯的反应已达化学平衡状态的是______(填选项)。
A.乙烯、乙酸、乙酸乙酯的浓度相同
B.酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等
C.乙烯断开1
mol碳碳双键的同时乙酸恰好消耗1
mol
D.体系中乙酸的百分含量一定
(5)n(乙烯)与n(乙酸)之比为1:1时,在不同压强下进行乙酸乙酯的产率随温度变化的测定实验,在相同时间点的实验结果如图所示。
回答下列问题:
①温度在60
~
80
℃范围内,乙烯与乙酸酯化合成反应速率由大到小的顺序是___________[用v(p1)、v(p2)、v(p3)分别表示不同压强下的反应速率]。
②压强为p1
MPa、温度为60℃时,若乙酸乙酯的产率为30%,则此时乙烯的转化率为_______________。
③压强为p1?MPa、温度超过80?℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是____________________。
参
考
答
案
1.答案:D
解析:A中存在Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加热时该平衡正向移动。B中存在CH3COOH+C2H5OH
CH3COOCH3+H2O,蒸出乙酸乙酯,其浓度变小,该平衡正向移动,提高原料的利用率。C中存在Cl2
+
H2O
H++
Cl-+
HClO,饱和食盐水中氯离子浓度大,使该平衡左移,减少氯气在水中的溶解。D中,催化剂不能改变反应的限度。
2.答案:A
解析:A、唾液中淀粉酶可以催化淀粉的水解,唾液可以使淀粉水解速率加快,不能用勒夏特列原理解释,故A选;
B、存在平衡2NO2(g)N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡正反应移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于平衡的移动是减弱变化,而不是消除,故颜色仍比原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,故B不选;
C、向Fe(SCN)3溶液中加入铁粉,发生反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,Fe3+浓度减小,平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3逆向移动,溶液颜色变浅或褪色,所以可以用平衡移动原理解释,故C不选;
D、在AgCl的悬浊液中存在溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),加Na2S溶液,S2-与Ag+结合成黑色Ag2S沉淀,平衡正向移动,生成黑色Ag2S沉淀,所以可以用平衡移动原理解释,故D不选;
故选A。
3.答案:A
解析:
4.答案:B
解析:加入NaOH溶液时,NaOH和HBr、HBrO发生中和反应,从而影响化学平衡,促进溴和水的反应,可以用勒夏特列原理解释,故A不选;该反应的反应前后气体计量数之和不变,改变压强,平衡不移动,增大压强体积减小,碘浓度增大,从而气体颜色加深,与平衡移动无关,不能用勒夏特列原理解释,故B选;该反应是放热反应,升高温度,可逆反应向吸热反应方向逆反应方向移动,可以用勒夏特列原理解释,故C不选;加一种反应物,平衡向正反应方向移动,从而提高另一种物质的转化率,本身转化率降低,可以用勒夏特列原理解释,故D不选。答案选B。
5.答案:C
解析:工业制硫酸过程中,通入过量的氧气,可以增大氧气的浓度使化学平衡向正反应方向移动,以提高二氧化硫的转化率,A可以用勒夏特列原理解释;热的纯碱溶液去油污效果更好,因为盐类的水解是吸热反应,温度升高平衡向正反应方向移动,故热的纯碱溶液的碱性更强,B可以用勒夏特列原理解释;工业制氯化氢时,通入过量的氢气是为了使氯气充分反应,没有化学平衡存在,不能用勒夏特列原理解释;
氨态氮肥与草木灰可以发生互相促进的水解反应,使盐的水解程度变大生成氨气,导致氮肥的肥效降低,可以用勒夏特列原理解释。答案选C。
6.答案:A
解析:任何化学反应都伴随能量变化,所以改变温度,化学平衡一定会发生移动,A正确;2HI(g)
H2(g)+I2(g)前后化学计量数之和相等,达平衡后,增大压强并不能改变化学平衡移动,所以不能用勒夏特列原理解释,B错误;在盛有一定量NO2的注射器中,向外拉活塞,容器体积增大,导致压强减小,平衡向生成二氧化氮方向移动,但达到平衡后二氧化氮浓度仍然小于原来浓度,所以其中气体颜色先变浅再变深,但比原来浅,C错误;如果增大反应物浓度、减少生成物浓度,会导致正反应速率大于逆反应速率,D错误。答案选A。
7.答案:B
解析:
8.答案:D
解析:
9.答案:B
解析:氢气与碘蒸气的反应是放热反应,升温平衡逆向移动,碘蒸气浓度增大,颜色变深,能用勒夏特列原理解释;催化剂只影响反应速率,不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释;合成氨时将氨液化分离,减小生成物浓度,化学平衡正向移动,可提高原料的利用率,能用勒夏特列原理解释;新制氯水久置后,颜色变浅,是因为发生反应:,次氯酸见光分解,平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释。
10.答案:B
解析:A项,如果正、逆反应速率改变幅度一样大,则平衡不移动;B项,化学平衡发生移动,则反应速率一定改变;C项,反应进行的程度与反应速率无关;D项,改变压强,化学反应速率不一定改变,平衡也不一定发生移动。
11.答案:B
解析:
A.加入固体,增大,使溶解平衡逆向移动,则悬浊液中固体的质量增加,错误;
B加入适量水,、减小,使溶解平衡正向移动则悬浊液中固体的质量减少,因加水后仍是的饱和溶液,所以最终不变,正确;C.加入NaOH固体,增大了,使溶解平衡逆向移动,则悬浊液中固体的质量增加,减小,错误D加适量盐酸,消耗了氢氧根离子,使溶解平衡正向移动,则悬浊液中固体的质量减少,增加,错误。
12.答案:C
解析:A项,任何反应的发生都伴随能量的变化,所以,温度改变时,化学平衡一定会发生移动;根据化学平衡的特征,平衡时各组分的百分含量不变、反应物转化率不变,可判断B项、D项平衡发生移动;C项,若与改变的程度相同,两者仍相等,则平衡不移动。
13.答案:C
解析:A.
合成氨是正反应体积减小的反应,加压有利于平衡正向移动,故A正确;
B.
氯气和水反应是可逆反应,生成氯离子,食盐水中有大量氯离子,可抑制氯气与水反应,故实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2,故B正确;
C.
催化剂不影响平衡移动,只能加快反应速率,故C错误;
D.
存在溶解平衡AgCl(S)
Ag++Cl?,饱和NaCl溶液中Cl?增大,抑制氯化银的溶解,AgCl在水中的溶解度更大,能用勒夏特列原理解释,故D正确;
14.答案:C
解析:A.增大,可能是加入了催化剂,加入催化剂不会使平衡发生移动,故A错误;
B.减小,可能是加入了减小反应速率的催化剂或者从原来的体系中分离出催化剂,改变催化剂的使用情况不会使平衡发生移动,故B错误;
C.平衡时的百分含量是一个定值,的百分含量发生变化说明平衡一定发生了移动,故C正确;
D.的质量不变说明平衡没有发生移动,故D错误;
15.答案:C
解析:对于一确定的化学反应,只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A错误;增大的浓度,化学平衡向正反应方向移动,溶液中的浓度增大,B错误;当时,该反应处于平衡状态,C正确;加入一定量的水,参与反应的各离子的浓度均减小,平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡正向移动,D错误。
16.答案:D
解析:升高温度,活化分子的百分数增加,单位体积内的活化分子数增多,反应速率加快,A正确;若缩小容器的体积,HI(g)、、的浓度增大,颜色变深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,B正确;若压强不变,向容器中再加入一定量的HI(g),容器的体积增大,但HI(g)的浓度增大,正反应速率增大,、的浓度减小,逆反应速率减小,C正确;该反应是反应前后气体体积不变的反应,若体积不变,向容器中再加入一定量的HI(g),再次平衡时与原平衡等效,HI(g)的转化率不变,D错误。
17.答案:C
解析:向氯水中加入碳酸钙,HCl与碳酸钙反应,平衡正向移动,则HClO浓度增大,漂白性增强,A正确;ZnS遇溶液转化为CuS,平衡正向移动,B正确;该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则红棕色变深,C错误;增大氢离子浓度,平衡逆向移动,则橙色加深,D正确。
18.答案:A
解析:由图像可以看出降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,逆反应为吸热反应,A正确、C错误;题图中增大压强,平衡向正反应方向移动,则说明气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,若A、B是气体,则D是液体或固体,增大压强平衡向正反应方向移动,若D为气体,不符合正反应是气体体积减小的反应这一条件,B错误;若A、B、C、D均为气体,增大压强,平衡向逆反应方向移动,与题图不符,D错误。
19.答案:D
解析:实验现象说明,题中三种操作均使平衡向逆反应方向移动。实验①说明该反应是吸热反应;实验②说明的络合的能力更强。1个和1个中配位键数分别是6、4,另外1个中还含有12个H—O键,故和中键数之比为9:2,A错误;由实验①可推知该反应是吸热反应,,B项错误;溶液中水的浓度是常数,保持不变,C项错误;实验③平衡逆向移动,说明络合的能力更强,即配离子的稳定性更强,D项正确。
20.答案:B
解析:2NO2N2O4是放热反应,升高温度,平衡向生成二氧化氮的方向移动,颜色加深,可以作为勒夏特列原理的依据,故A正确。通过比较元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱来比较元素非金属性强弱,浓盐酸不是氯元素的最高价氧化物对应的水化物,无法比较氯和碳的非金属性强弱;生成的二氧化碳中含有HCl气体,氯化氢与二氧化碳都能与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,因此无法比较碳和硅的非金属性强弱,不能证明元素周期律。故B错误。ΔH=ΔH1+ΔH2,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,与变化途径无关,可以证明盖斯定律,故C正确。在同温同压下,气体的体积比等于化学方程式中的化学计量数之比,等于气体的物质的量之比,电解水生成的氧气和氢气体积比等于物质的量之比,可以证明阿伏加德罗定律,故D正确。
21.答案:C
解析:①该反应反应前后气体体积不变,所以压强不影响化学平衡的移动,增大平衡体系的压强气体的体积减小,碘的浓度增大,颜色变深,所以不能用勒夏特列原理解释,故①选;
②对氯水中的次氯酸受光照射会分解,次氯酸浓度减小,使得化学平衡?HCl+HClO向右移动,能用勒夏特列原理解释,故②不选;
③催化剂不影响平衡移动只能够加快化学反应速率,所以不能用勒夏特列原理解释,故③选;
④溶液中存在平衡?,加铁粉,铁与反应,浓度降低,则平衡向左移动进行,溶液颜色变浅或褪去,能用勒夏特利原理来解释,故④不选;
故选C.
22.答案:A
解析:A.
由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,故A正确;
B.
由图可知,0?3s内,二氧化氮的浓度变化量=1mol/L?0.4mol/L=0.6mol/L,故=0.2mol/(L.s),单位错误,故B错误;
C.?t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,故C错误;
D.
达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度、压强,故D错误,
故选A.
23.答案:C
解析:A.
由图可知,升高温度,A的转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,则,正反应为气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,A的转化率增大,则,故A错误;
B.
温度越高,反应速率越快,到达平衡的时间越快,则温度,升高温度C的物质的量减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,则,故B错误;
C.
若,,则升高温度平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,如,,则升高温度,平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,与图象吻合,故C正确;
D.
如,则升高温度平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,则,故D错误。
24.答案:D
解析:
25.答案:C
解析:A.
NaCl足量,硝酸银电离的银离子完全反应,AgCl在溶液中存在溶解平衡,加入少量KI溶液后生成黄色沉淀,该沉淀为AgI,说明实现了沉淀的转化,能够用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.
铁离子水解生成氢氧化铁和氢离子,该反应为可逆反应,加入稀盐酸可抑制铁离子水解,能够用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.
催化剂不影响平衡,不能用勒夏特列原理解释,故C选;
D.
二氧化碳在水中存在溶解平衡,塞上瓶塞时压强较大,不会有气泡生成,打开瓶塞后压强减小,生成气泡,可用勒夏特列原理解释,故D不选;
故选:C。
26.答案:B
解析:勒沙特列原理是:如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。
A.加入硝酸银溶液后,银离子消耗溴水中的溴离子,生成溴化银沉淀,溶液中溴离子浓度减小,平衡向着正向移动,能够用勒夏特列原理解释,错误;
B.因为催化剂不影响化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,正确;
C.用饱和食盐水除去氯气中氯化氢杂质的反应原为:,饱和食盐水中氯离子的浓度很高,氯离子的浓度高能使该反应平衡向逆向移动,能够用勒夏特列原理解释,错误;
D.通入氢气后氢气浓度增大,平衡向着氢气浓度减小的方向移动,能够用勒夏特列原理解释,错误。
故选:B。
27.答案:C
解析:A、起始VA=VB=aL,B中的物质的量大于A中的物质的量,即B装置中的浓度大于A装置中的浓度,所以反应开始时,B反应速率大于A反应速率,故正确.
B、等压、等温条件下,气体的体积之比大于气体的物质的量之比,达到平衡时,VA=1.2a?L,所以平衡后混合气体的物质的量是2.4mol.
B装置是在等容条件下,反应向正反应方向移动时,混合气体的物质的量增大,导致容器内气体压强增大,增大压强能抑制X的转化率,故B正确.
C、当打开K时,整个装置是在等温、等压条件下反应,使整个装置中气体的压强与A装置中的初始压强相同时,A和B的体积之和为3aL,其中B占aL,则A占2aL;当等温等压条件下反应达到平衡状态时,混合气体的体积是原来的1.2倍,即混合气体的体积是3.6aL,其中B是aL,所以A是2.6aL,故C错误.
D、该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,混合气体的物质的量增大,导致A容器的体积增大,故D正确.
故选C.
28.答案:A
解析:A.
②和③的起始体积相等,压强相等,②为体积不变的容器,随着反应的进行,容器内气体的压强逐渐增大;③为压强不变的容器,随着反应的进行,容器的体积逐渐增大,②的平衡相当于③平衡后增大压强,平衡正向移动,C物质的体积分数增大,因此C物质的体积分数:②>③,故A正确;
B.
容器①为绝热容器,随着反应的进行,容器内气体的温度逐渐升高;②为体积不变温度不变的容器,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,容器①、②中平衡常数:①<②,故B错误;
C.
②和③的起始体积相等,压强相等,②为体积不变的容器,随着反应的进行,容器内气体的压强逐渐增大;③为压强不变的容器,随着反应的进行,容器的体积逐渐增大,容器②中正反应速率>③中正反应速率,故C错误;
D.
容器①为绝热容器,随着反应的进行,容器内气体的温度逐渐升高;②为体积不变温度不变的容器,升高温度平衡逆向移动,因此容器①中A的转化率与容器②中C的转化率之和小于1,故D错误;
故选:A。
29.答案:D
解析:
30.答案:C
解析:A、起始VA=VB=aL,B中的物质的量大于A中的物质的量,即B装置中的浓度大于A装置中的浓度,所以反应开始时,B反应速率大于A反应速率,故正确.
B、等压、等温条件下,气体的体积之比大于气体的物质的量之比,达到平衡时,VA=1.2a?L,所以平衡后混合气体的物质的量是2.4mol.
设A物质反应了mmol.
X(g)+Y(g)?2Z(g)+W(g)?
物质的量增多
1mol???????????????????????????1mol
mmol???????????????????????????(2.4-2)mol?
m=0.4
所以X物质的转化率=
×100%=40%;
B装置是在等容条件下,反应向正反应方向移动时,混合气体的物质的量增大,导致容器内气体压强增大,增大压强能抑制X的转化率,故B正确.
C、当打开K时,整个装置是在等温、等压条件下反应,使整个装置中气体的压强与A装置中的初始压强相同时,A和B的体积之和为3aL,其中B占aL,则A占2aL;当等温等压条件下反应达到平衡状态时,混合气体的体积是原来的1.2倍,即混合气体的体积是3.6aL,其中B是aL,所以A是2.6aL,故C错误.
D、该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动,混合气体的物质的量增大,导致A容器的体积增大,故D正确.
故选C.
31.答案:(1)硫酸;升温;把盐泥粉碎、搅拌等
(2)趁热过滤
解析:(1)因最终产物为,所以酸解时应加入硫酸,为加快酸解速率,可采用粉碎、搅拌或适当加热等措施。
(2)依据溶解度曲线,,在40
左右溶解度最大,在80
左右溶解度最小,所以操作M应采取的方法是适当浓缩、趁热过滤,
尽能多地除去。
32.答案:(1)C
(2)Ka=
(3)5×10-10
(4)①加成反应;②BD
(5)①v(p1)>v(p2)>v(p3);②30%;③该反应为放热反应,在压强不变时升高温度,平衡逆向移动,致使产率下降
解析:(1)醋酸易溶于水,用水浸淋淀粉发酵产物可将产物中的醋酸提取出来,C项正确。
(2)乙酸的电离方程式为:CH3COOHCH3COO-+H+,Ka=。
(3)根据CH3COO-
+
H2OCH3COOH
+OH-,则水解平衡常数Kh==5×10-10。
(4)①CH2=CH2(g)+
CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)是加成反应。②乙烯、乙酸、乙酸乙酯的浓度相同,不能说明各物质的浓度不变,即不能说明反应已达化学平衡状态,A项错误;酯化合成反应的速率与酯分解反应的速率相等,即正、逆反应速率相等,能说明反应已达化学平衡状态,B项正确;乙烯断开1
mol
碳碳双键和乙酸恰好消耗1
mol均表示正反应速率,不能说明反应已达化学平衡状态,C项错误;体系中乙酸的百分含量一定,说明各物质的量保持不变,能说明反应已达化学平衡状态,D项正确。
(5)①CH2=CH2(g)+CH3COOH(l)CH3COOC2H5(l)是气体体积减小的反应,温度一定时,压强增大,平衡正向移动,乙酸乙酯产率增大,故p1
>p2>p3,其他条件相同,压强越大,反应速率越大,故v(p1)>v(p2)>v(p3)。②根据反应原理知,若乙酸乙酯的产率为30%,则乙烯的转化率为30%。③由图象可知,p1
MPa、80
℃时反应已达平衡状态,再升高温度,乙酸乙酯产率下降,说明正反应放热,故压强不变,升高温度,平衡逆向移动,乙酸乙酯产率下降。2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.10
等效平衡强化训练
1.已知Ⅰ容器恒压,Ⅱ容器恒容,其它条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入3mol
Z,起始时容积相同,发生反应2X(g)+2Y(s)?3Z(g)并达平衡.下列说法正确的是(?
?)
A.从起始到平衡所需时间:ⅠⅡ
B.平衡后若在Ⅱ中再加入2mol
Z,则新平衡时Z的体积分数变小
C.平衡时Z的转化率:ⅠⅡ
D.平衡后若在Ⅰ中再加入0.1mol
Y,则X的物质的量将减少
2.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:下列说法正确的是(?
?)
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡时,c(PCl5)>0.4mol·L-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0
C.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
3.在一定的温度下,将2mol
A和3mol
B充入一密闭容器中发生如下反应:aA(g)+B(g)
C(g)+D(g),5
min后达到平衡。已知该温度下反应的平衡常数K=1,在t0时刻,若保持温度不变将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则下列说法正确的是(???)
A.正反应是一个体积减小的反应,a=2
B.速率随时间的变化关系可用上图表示
C.达平衡时B的转化率为40%
D.为提高A的转化率,可采取升高温度的措施
4.如图,向中充入1、1,向中充入2、2,起始时、的体积相等都等于,在相同温度和催化剂存在的条件下,关闭活塞,使两容器中各自发生下述放热反应,
;
保持恒压,
保持恒容,达平衡时,
的体积为1.4?.下列说法错误的(??
?)
?
A.反应速率:
B.
容器中的转化率为80%
C.平衡时的压强:
D.平衡时体积分数:
5.相同温度下,在体积相等的二个恒容密闭容器中发生可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
△H=-92.4
kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号
起始时各物质物质的量/mol
达平衡时反应中的能量变化
N2
H2
NH3
①
1
3
0
放出热量a
kJ
②
2
6
0
放出热量b
kJ
下列叙述正确的是(??
)
A.放出热量关系:b<2a
B.放出热量关系:b=2a
C.达平衡时氨气的体积分数:①>②
D.N2的转化率:①<②
6.一定温度下,在3个体积均为1.0
L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是(???)
容器
温度/K
物质的起始浓度/mol·L-1
物质的平衡浓度/mol·L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中小于容器Ⅰ
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
7.一定温度下,在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)下列说法正确的是(???)
容器编号
温度(℃)
起始物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
I
387
0.20
0.080
0.080
Ⅱ
387
0.40
Ⅲ
207
0.20
0.090
0.090
A.该反应的正方应为放热反应
B.达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小
C.容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长
D.若起始时向容器I中充入CH3OH
0.1mol、CH3OCH3
0.15
mol和H2O
0.10mol,则反应将向逆反应方向进行
8.一定温度下,在3个体积均为1.0的恒容密闭容器中反应达到平衡。下列说法正确的是(??
)
容器
温度/
物质的起始浓度/
物质的平衡浓度/
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.该反应的逆反应放热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中大于容器Ⅲ中的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
9.和在一定条件下合成甲醇的反应为:
现在容积均为1的、、、、五个密闭容器中分别充入1
和2
的混合气体,控制温度,进行实验,测得相关数据如图(图1:温度分别为300℃、500℃的密闭容器中,甲醇的物质的量;图2:温度分别为的密闭容器中,反应均进行到5时甲醇的体积分数)。下列叙述正确的是(??
)
A.该反应的,且
B.将容器中的平衡状态转变到容器中的平衡状态,可采取的措施有升温或加压
C.300℃时,向平衡后的容器中再充入0.8
,0.6
,0.2
,平衡正向移动
D.500℃时,向平衡后的容器中再充入1
,重新平衡后,
浓度和百分含量均增大
10.T
℃时,在容积均为0.5L的两个恒容密闭容器中发生反应2A(g)+B(g)2C(g)
ΔH=-Q
kJ/mol(Q>0),6
min后,容器①中反应达到平衡,有关数据如下表所示,下列叙述中正确的是(??
)
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
A
B
C达达到平衡时体系能量的变化
①
2
1
0
0.75Q
kJ
②
0.4
0.2
1.6
A.0~6
min,容器①中v(A)=0.25
mol/(L·min)
B.容器②中反应达到平衡时放出的热量为0.05Q
kJ
C.其他条件不变,若容器②保持绝热恒容,则反应达到平衡时C的体积分数小于2/3
D.若容器①中反应达到平衡后,再通入1mol
A与0.5mol
B,则反应再达到平衡时A的转化率增大
11.甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下,利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下:
Ⅰ.CO+2H2CH3OH
Ⅱ.CO2+3H2CH3OH+H2O
Ⅲ.CO2+H2CO+H2O
请回答下列问题:
(1)已知三种物质的标准燃烧热如下表:
物质
CO(g)
H2(g)
CH3OH(g)
燃烧热(kJ·mol?1)
?283.0
?285.8
?726.51
①书写25℃、101kPa条件时CO燃烧热的热化学方程式_______________________。
②计算25℃、101kPa条件时反应Ⅰ的ΔH=_______kJ·mol?1_。
(2)在一定条件下由甲醇可以制备甲醚。一定温度下,在三个体积均为1L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),实验数据见下表:
编号
温度
/℃
起始物质的量/mol
平衡物质的量/mol
CH3OH(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
a
387
0.2
0
0
0.08
0.08
b
387
0.4
0
0
c
207
0.2
0
0
0.09
0.09
①平衡时容器中CH3OH的体积分数大小:φ(a)______φ(b)(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的正反应是____________反应(填“吸热”或“放热”)。
③平衡时容器a中反应平衡常数K(a)=_________________。若起始时向容器a中充入0.15mol
CH3OH(g)、0.15mol
CH3OCH3(g)和0.1mol
H2O(g),则反应向______________(填“正”或“逆”)反应方向进行。
12.利用可再生能源代替石油和煤已经成为未来发展的趋势,甲醇作为重要的可再生能源具有广泛的开发和应用前景。工业上常利用反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
ΔH<0来合成甲醇。
(1).经研究发现在230℃~270℃时合成最为有利。为探寻合成气最合适的起始组成比,分别在230℃、250℃和270℃时进行实验,实验结果如图。
230℃的实验结果所对应的曲线是____(填字母);从提高CO转化率的角度等综合分析,该温度下工业生产适宜采用的合成气组成n(H2):n(CO)的比值范围是____(填字母)。
A.1-1.5???????
B.2.5-3??????
C.3.5-4.5
(2).制甲醇所需要的氢气,可通过下列反应制取:H2O(g)+CO(g)H2(g)+CO2(g)
ΔH<0,某温度下该反应的平衡常数K=1。回答下列问题:
①该温度下,若起始时c(CO)=2mol·L-1,c(H2O)=3mol·L-1,反应进行一段时间后,测得CO的浓度为1mol·L-1,则此时该反应v(正)_____v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
②若降低温度,该反应的K值将_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3).甲醇是一种化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
ΔH=-90.8kJ·mol-1。若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1mol
CO、2mol
H2
1mol
CH3OH
2mol
CO、4mol
H2
CH3OH的浓度(mol/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出Q1
kJ
吸收Q2
kJ
放出Q3
kJ
①容器内压强P:P甲、P乙与P丙的关系是_____(用“>”、“<”或“=”表示);
②变化的热量数值Q中,
Q1与Q2的和是_____(填具体数值)。
13.某恒容密闭容器中投入2.4mol
A和1.2mol
B发生反应2A(g)+B(g)3C(g)????
ΔH>0并达到平衡状态。
(1).试根据下列图象判断t2、t3、t5时刻采取的措施。
t2:__________;t3:__________;t5:__________.
(2).在相同条件下,若按下表a、b、c、d四种情况进行投料,达到的平衡与t1时刻的平衡等效(A、B、C的体积分数分别与t1时刻的平衡相同)的是__________(填“a”、“b”、“c”或“d”)
a
b
c
d
n(A)/mol
1.0
1.2
0
1.2
n(B)/mol
0.5
0.3
0.3
0.6
n(C)/mol
0.3
1.8
3.6
0
14.氮、碳都是重要的非金属元素,含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。
(1).请写出工业上由NH3制取NO的化学方程式__________。
(2).一定条件下,铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
①该反应的逆反应是__________(填“吸热”或“放热”)反应。
②T℃、P
pa压强下,在体积为V
L的容器中进行反应,下列能说明反应达到平衡状态的是__________。
A、混合气体的平均相对分子质量不再变化;
B、容器内压强不再变化;
C、v正(CO2)=v逆(FeO)
③T1温度下,向体积为V
L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2,反应过程中CO和CO2物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO2的平衡转化率为__________,平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为__________。
(3).在恒温条件下,起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中(甲为恒容容器、乙为恒压容器),均进行反应:N2+3H22NH3,有关数据及平衡状态特点见下表。
容器
起始投入
达平衡时
甲
2mol
N2
3mol
H2
0mol
NH3
1.5mol
NH3
同种物质的体积分数相同
乙
a
mol
N
b
mol
H2
0mol
NH3
1.2mol
NH3
起始时乙容器中的压强是甲容器的__________倍。
15.工业合成氨的反应为:
;
(1).随着温度升高,平衡常数值变__________
(2).改变反应条件,会使平衡发生移动。如下图像表示随条件改变,氨气的百分含量的变化趋势。
当横坐标为压强时,变化趋势正确的是(选填字母序号)__________,当横坐标为温度时,变化趋势正确的是__________(选填字母序号)
。
(3).如图所示三个容积相同的容器①、②、③,若起始温度相同,分别向三个容器中充入①中3和1;②中2;③中1.5
和0.5和1
;一定条件下反应,达到平衡时各容器中物质的百分含量由大到小的顺序为__________(填容器编号)
(4).氨气和氧气从145℃就开始反应,在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图所示):
温度高于900℃时,
产率下降的原因__________
16.已知???
,在一个有催化剂、固定容积的容器中加入2和1,在500℃时充分反应达到平衡后的浓度为,放出热量6。请回答下列问题:
(1).
__________(填“>”、“=”或“
<”)
。
(2).下表为不同温度下反应的平衡常数。由此可推知,表中__________(填“
>”、“
<
”或“
=”)
。
若在原来的容器中,只加入2,500℃时充分反应达到平衡后,吸收热量,则的浓度__________(填“>”、“=”
或“
<”)
,、、之间满足何种关系?__________(用代数式表示)。
(3).在相同条件下要想得到2热量,加入各物质的物质的量可能是__________(填字母)。
A.4和
2
B.4、2和2
C.4和
4
D.6
和
4
(4).能使该反应的反应速卓增大,且平衡向正反应方向移动的是__________(填字母)。
A.及时分离出气体
B.适当升高温度
C.增大的浓度
D.选择高效的催化剂
(5).若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同),起始时加入2和,500℃时充分反应达到平衡后,放出热量,则__________(填“>”、“=”
或“
<”)
,理由是__________。
(6).在一定温度下,面一个容积不变的溶液中通入2和及适量固体催化剂,使反应达到平衡。保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质改为4、2,则平衡时的转化率__________(填“不变”、“变大”、“变小”或“不能确定”)。
参
考
答
案
1.答案:B
解析:
2.答案:A
解析:
3.答案:C
解析:
4.答案:D
解析:A.对X(g)+Y(g)
2Z(g)+W(g)来说,开始时只加入反应物X和Y,该反应将向正反应发向进行以建立化学平衡.对容器A来说,在建立化学平衡的过程中,反应混合物的总物质的量会增大,根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),其体积要增大,各组分的物质的量浓度就要减下,其反应速率也要减小.对于B容器来说,体积不变,各组分初始浓度是A容器的2倍,每个时刻的反应速率都将大于A容器,即反应速率:v(B)>v(A),正确;
B.根据阿伏伽德罗定律(同温同容时,压强之比等于物质的量之比),达平衡后,混合气体的物质的量是初始时物质的量的1.4倍,即1.4×2mol=2.8mol,即增加了0.8mol,根据化学方程式的计算可知,
X
(g)+Y(g)
2Z(g)+W(g)??
△n
1????????????????????????????1
0.8mol??????????????????????0.8mol
即达平衡后,反应掉0.8mol,A容器中X的转化率为80%,正确;
C.因为B容器的初始量是A容器的2倍,在相同温度下,当A容器的体积是B容器体积的二分之一(即0.5aL)时,达到平衡后,各组分的浓度、百分含量、容器的压强都相等,且压强为PB,当把此时A容器体积由0.5a体积扩大为1.4aL,不考虑平衡移动时压强会变为5PB/14,当再建立平衡时,A容器的原平衡将向正反应方向移动,尽管气体的总物质的量要增加,但体积变化对压强的影响大,即PB>2PA,正确;
D.根据C项中A容器的平衡变化,建立新平衡后,(容积为0.5aL与容积为1.4aL相比)Y的体积分数要减小,即平衡时Y体积分数A考点:本题难度较大,需要设计平衡和变换平衡,要求有清晰的思维过程。
5.答案:D
解析:
6.答案:D
解析:
7.答案:A
解析:
8.答案:D
解析:从三种情况投料看,Ⅰ和Ⅲ是等效平衡,当平衡时温度高的Ⅲ容器中甲醇的浓度大,说明该反应正向是放热反应,A错误;该反应是气体体积减小的反应,Ⅱ中的量是Ⅰ中的2倍,相当于是将Ⅰ加压,此时平衡向正向移动,Ⅱ中的转化率大,B错误;Ⅱ对Ⅲ相当于的加压,平衡正向移动,因又是相当于降温的反应,平衡同样也向正向移动,故平衡时,容器Ⅱ中小于容器Ⅲ中的两倍,C错误;投料相同时,容器Ⅲ中的温度高,正反应速率比容器Ⅰ中的大,D正确。故选D。
考点:化学平衡
9.答案:C
解析:
10.答案:D
解析:
11.答案:(1).CO(g)+O2(g)=CO2(g)
ΔH=-283.0kJ?mol-1;-128.09;
(2).①=;②放热;③4、正;
12.答案:(1).X;B;
(2).>;
增大;
(3).①P甲=P乙P丙)②90.8;
解析:
13.答案:(1).增大生成物浓度;
增大压强或者使用正催化剂;
升高温度
(2).a、d
解析:
14.答案:(1).4NH3+5O24NO+6H2O
(2).①放热
②A
③
(3).0.8
解析:
15.答案:(1).减小;
(2).b;
a;
(3).①<②<③;
(4).高温生成NO,放热,温度高于900℃产率下降。
解析:
16.答案:(1).>;
(2).<;
=;=""
a="b+c;"
(3).d;=""
(4).c;=""
(5).="">;
由于反应过程中恒压容器中的压强比恒容容器中的大,故反应物的转化率较高,生成的C3比恒容时多,则放出的热量也多
(6).变大
解析:(2).该反应是放热反应,升高温度时,平衡常数减小,所以;在相同条件下,加入2、1
(平衡Ⅰ)与加入2
(平衡Ⅱ)最终建立相同的平衡状态,
的平衡浓度相等。平衡Ⅰ时放出的热量和平衡Ⅱ时吸收的热量之和为,因此有
。
(3).
的物质的量应大于4,的物质的量应大于2,但不能有。
(4).使化学反应速率增大可采取的方法有升高温度、增大的浓度、使用催化剂。使平衡向正反应方向移动可采取的方法有及时分离出气体,增大的浓度。综合分析,满足条件的为C项。
(5).题给反应是一个反应后气体分子总数减小的反应,反应过程中恒压容器中的压强比恒容容器中的大,有利于反应向正反应方向进行,生成的比恒容时的多,放出的热量也多。
(6).该反应是一个反应后气体分子总数减小的反应,等比例地增大反应物的量相当于增大了体系的压强,平衡向正反应方向移动,
、的转化率都变大。2020—2021学年人教版(2019)选择性必修一章节自我强化训练2.2.12
化学平衡的图像分析
1.在一密闭容器中进行下列反应:A(g)+B(g)?2C(?)+D(g),此反应符合下列两个图象,则下列叙述正确的是(??
)
正反应为吸热反应,C是固体或液体
正反应为吸热反应,C是气体
C.正反应为放热反应,C是气体
D.正反应为放热反应,C是固体或液体
2.臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)
N2O5(g)+O2(g),反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是(??
)
A
B
C
D
升高温度,化学
平衡常数增大
0~3秒内,反应速率
V(O3)=
0.1mol·L-1·s-1
加入催化剂,平衡向
正反应方向移动
达平衡时,仅改变x,
则x为c(O2)
A.A??????????B.B??????????C.C??????????D.D
3.某温度时,在密闭容器中,X、Y、Z三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示,若其他条件不变,当温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是(??
)
A.该反应的热化学方程式为X(g)+3Y(g)=2Z(g)
ΔH>0
B.若其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,X的转化率增大
C.温度分别为T1和T2时的平衡常数大小关系为K2>K1
D.达到平衡后,若其他条件不变,减小体积,平衡向逆反应方向移动
4.一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压=气体总压×体积分数。下列说法正确的是(
)
A.550℃时,若充入惰性气体,均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后的转化率为40.0%
C.T℃时,若充入等体积的和,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
5.可用下面图象表示的是(
)
反应
纵坐标
甲
乙
A
与在同温、同体积容器中反应
的转化率
2mol和1mol
2mol和2mol
B
一定质量的氮气和氢气,在同一固定容积的容器中反应
氨气的浓度
400℃
500℃
C
2mol与1mol在同温、体积可变的恒压容器中反应
的转化率
D
体积比为1:3的在同温、体积可变的恒压容器中反应
氨气的浓度
活性高的催化剂
活性一般的催化剂
A.A??????????
B.B??????????
C.C??????????
D.D
6.在容积为2L的恒容密闭容器中充入1mol
CO2(g)和3.5mol
H2(g),在一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH<0。反应进行8min时达到平衡状态,测得n(CH3OH)=0.5mol。该反应的平衡常数K与温度T的关系如图1所示,CO2的转化率如图2所示,下列说法错误的是(??
)
A.在图1中,曲线Ⅱ表示该反应的平衡常数K与温度T的关系
B.该温度下,平衡常数K=0.25
C.其他条件不变下,图2中x可表示温度或压强或投料比
D.用二氧化碳合成甲醇体现了碳减排理念
7.可逆反应a
A(g)+b
B(g)c
C(g)+d
D(g)
ΔH,同时符合下列两图中各曲线规律的是(??
)
A.a+b>c+d
T1>T2
ΔH>0
B.a+b>c+d
T1ΔH<0
C.a+bT1>T2
ΔH>0
D.a+bT1ΔH<0
8.下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)+B(g)2C(g)(ΔH<0)的是(
)
A.
B.
C.
D.
9.某密闭容器中发生如下反应:下图表示该反应的速率随时间变化的关系,时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中不正确的是(
)
A.时加入了催化剂
B.时降低了温度
C.时增大了压强
D.时间内转化率最高
10.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如下图所示,下列叙述中,正确的是(
)
A.该反应的化学方程式为2
B.时N的浓度是M浓度的2倍
C.时正逆反应速率相等,反应达到平衡状态
D.时正反应速率大于逆反应速率
11.其他条件不变,C的物质的量分数(C)和温度(T)或压强(P)关系如图,其中满足关系图的是(
)
A.3A(g)+B
(s)
C(g)+D(g);<0
B.
A(g)+B(s)
C(g)+D(g);<0
C.A(g)+B(s)
2
C(g)+D(g);>0
D.
A(g)+2B(s)
C(g)+3D(g);>0
12.下列图像能正确地表达可逆反应3A(g)+B(g)2C(g)(ΔH<0)的是(
)
A.
B.
C.
D.
13.下图是温度和压强对X+Y2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是(
)
A.
X、Y、Z均为气态
B.
X和Y中只有一种为气态,Z为气态
C.
上述该反应的正反应为放热反应
D.
上述反应的逆反应的ΔH>0
14.控制变量是科学研究的重要方法。不同条件下,用氧化一定浓度的溶液过程中所测的实验数据如图所示。下列分析或推测不合理的是()
A.的氧化率随时间延长而逐渐增大
B.由②和③可知,pH越大,氧化速率越快
C.由①和③可知,温度越高,氧化速率越快
D.氧化过程的离子方程式为:
15.现有下列三个图象:
下列反应中符合上述全部图象的反应是(
)
A.
B.
C.
D.
16.可逆反应,反应过程中,当其他条件不变时,物质C在混合物中的百分含量(C%)与温度()、反应速率()与压强的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是(
)
A.,Q>0
B.增大压强,B的转化率减小
C.当反应达平衡时,混合气体的密度不再变化
D.
17.已知合成氨反应,当反应器中按投料后,测得在不同温度下,反应达到平衡状态时,混合物中的物质的量分数随压强的变化曲线a、b、c如图所示。下列说法正确的是(
)
A.曲线a对应的反应温度最高
B.图中M、N、Q点平衡常数的大小关系为
C.相同压强下,投料相同,达到平衡所需时间关系为cD.若N点时,起始时
18.工业上利用CO和制的反应为。实验测得在两种不同压强下,CO的平衡转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是(
)
A.反应的
B.图中曲线X所对应的压强大于曲线Y所对应的压强
C.时,若,平衡常数
D.图中P点所示条件下,延长反应的时间能提高CO转化率
19.一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中发生反应:,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,下列说法错误的是(
)
A.550℃时,若充入惰性气体,、均减小,平衡向正反应方向移动
B.
650℃时,的转化率为250%
C.
时,若充入等体积的和CO,平衡向逆反应方向移动
D.
925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
20.在容积为1.0L的密闭容器中,充入一定量的,发生反应:,随着温度的升高,混合气体的颜色变深。体系中各物质的浓度与时间关系如图所示。下列说法正确的是(
)
A.反应的
B.在0~60s时段,反应速率
C.
该温度下,平衡常数=0.24
D.
时平衡后将温度变为,测得降低,则
21.一定温度下,在
2
L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是(
)
A.反应在0~10
s内,用Z表示的反应速率为
B.反应在0~10
s
内,X的物质的量浓度减少量为0.79
C.反应进行到10
s时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为
22.已知和可以相互转化:;。现将一定量和的混合气体通入体积为1
L的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是(
)
A.图中共有两条曲线X和Y,其中曲线y表示浓度随时间的变化
B.a、b、c、d四个点中,颜色最深的是d点
C.若要达到与d相同的状态,在25
min时还能采取的措施是适当缩小容器体积
D.反应进行至25
min时,曲线发生变化的原因是加入0.4
mol
23.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用的热点研究领域。回答下列问题:
(1)催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比
=__________。当反应达到平衡时,若增大压强,则___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。
图中,表示变化的曲线分别是______、______。催化加氢合成反应的______0(填“大于”或“小于”)。
(3)根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数=_________
(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当___________________。
24.丙烯()是重要的有机化工原料。丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如下图。
(1)丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程。
①
为提供反应所需热量,恒压时若向原料气中掺入水蒸气,则K(主反应)__________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),转化率__________。
②
温度升高,副反应更容易发生的主要原因是____________________________________。
(2)下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为和)。
①
时,图中表示丙烯的曲线是__________(填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”)。
②
、500℃时,主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数=__________(已知:气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)利用的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如下图。
已知:CO和的燃烧热分别为
、。
①
图中催化剂为________________。
②
298K时,该工艺总反应的热化学方程式为______________________________________。
③
该工艺可以有效消除催化剂表面的积炭,维持催化剂活性,原因是___________________。
25.含氮化合物对环境、生产和人类生命活动等具有很大的影响。请按要求回答下列问题:
(1).利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除工厂废气中的NO、NO2,反应机理如下图所示。A包含物质为H2O和_______(填化学式)。
(2).已知:4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(g)?ΔH1=-a
kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)?ΔH2=-b
kJ/mol
H2O(l)=H2O(g)
ΔH3=+c
kJ/mol
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)的ΔH=________
kJ·mol-1。
(3).工业上利用氨气生产氢氰酸(HCN的反应为:CH4(g)+NH3(g)HCN(g)+3H2(g)?ΔH>0
①其他条件一定,达到平衡时NH3转化率随外界条件X变化的关系如图甲所示。则X可以是_____(填字母序号)
a.温度??
b.压强??
c.催化剂??
d.
②在一定温度下,向2L密闭容器中加入n
mol
CH4和2moI
NH3,平衡时NH3体积分数随n变化的关系如图乙所示。a点时,CH4的转化率为_____%;平衡常数:K(a)_____K(b)(填“>”“=”或“<”)。
(4).肌肉中的肌红蛋白(Mb)与O2结合生成MbO2,其反应原理可表示为:
Mb(ag)+O2(g)MbO2(aq),该反应的平衡常数可表示为:。在37℃条件下达到平衡时,测得肌红蛋白的结合度(a)与P(O2)的关系如图丙所示[]。研究表明正反应速率ν正=k正·c(Mb)
·
P(O2),逆反应速率ν逆=k逆·c(MbO2)(其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数)。
①试写出平衡常数K与速率常数k正、k逆之间的关系式为K=___________(用含有k正、k逆的式子表示)。
②试求出图丙中c点时,上述反应的平衡常数K=_____kPa-1。已知k逆=60s-1,则速率常数k正=______s-1·kPa-1。
26.脱除烟气中的氮氧化物(主要是指)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
(1)
次氯酸盐氧化法。次氯酸盐脱除NO的主要过程如下:
i.
NO+HClO===NO2+HCl
ii.
NO+NO2+H2O2HNO2
iii.
HClO+HNO2=HNO3+HCl
①
下列敘述正确的是________(填字母)。
A.
烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率
B.
NO2单独存在时不能被脱除
C.
脱除过程中,次氯酸盐溶液的pH下降
②
研究不同温度下Ca(ClO)2溶液对NO脱除率的影响,结果如图1所示。
脱除过程中往往有Cl2产生,原因是__________________________(用离子方程式表示);60~80
℃
NO脱除率下降的原因是________。
(2)
尿素[]还原法。以物质的量之比1∶1与反应生成无毒气体的化学方程式为______________________________________。
(3)
脱氮菌净化法。利用脱氮菌可净化低浓度NO烟气,当烟气在塔内停留时间均为90
s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图2、图3所示。
①
由图2知,当废气中的NO含量增加时,提高脱氮效率宜选用的方法是________。
②
图3中,循环吸收液加入提高了脱氮的效率,其可能原因为________。
参考答案
1.答案:D
解析:由图中压强对B%的影响可知,压强增大,B的含量反而减小,说明正反应是体积减小的反应,增大压强,平衡向着正向移动,故C的状态为固体或者液体;再根据温度对D%的影响可知,温度越高,D的含量越小,说明升高温度,平衡向着逆向移动,该反应为放热反应,
根据以上分析可知,正反应为放热反应,C是固体或液体,
故选D.
2.答案:B
解析:反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,A错误;0~3s内,,则v()=v()=0.1,B正确;加入催化剂,平衡不移动,C错误;若x为c(O2),增大O2的浓度,平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率减小,D错误。答案选B。
3.答案:C
解析:
4.答案:D
解析:550℃,若充入惰性气体,容器的压强不变,容器的体积增大,相当于减小压强,正、逆均减小,平衡向正反应方向移动,A错误;由图知650℃时,CO的体积分数为40%,CO2的体积分数为60%,平衡时n(CO2):n(CO)=60%:40%=3:2,设CO2平衡物质的量为3mol,CO平衡物质的量为2mol,生成2mol
CO消耗1mol
CO2,反应达到平衡时CO2的转化率为×100%=25%,B错误;T℃平衡时CO与CO2的体积分数相等,若充入等体积的CO2和CO即为平衡状态,平衡不移动,C错误;925℃时CO的体积分数为96%,CO2的体积分数为4%,CO的分压为0.96p总,CO2的分压为0.04p总,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=(0.96p总)2(0.04p总)=23.04p总,D正确。答案选D。
5.答案:B
解析:乙与甲相比,增大氧气的浓度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,图象中平衡时乙的转化率降低,图象与设计不符,A
错误;氮气与氢气合成氨气的反应是放热反应,乙与甲相比,升高温度,反应速率加快,平衡向逆反应方向移动,平衡时氨气的转化率减小,图象中乙表示的氨气的浓度减小,反应速率加快,图象与实际相符合,B正确;甲与乙相比,压强增大,反应速率加快,平衡向正反应方向移动,平衡时二氧化硫的转化率增大,图象中甲到达平衡用的时间长,与实际不相符,C错误;使用活性高的催化剂,反应速率更快,但催化剂不影响平衡移动,平衡时氨气的浓度相同,图中平衡时氨气的浓度不相同,图象与实际不相符,D错误。答案选B。
6.答案:C
解析:
7.答案:B
解析:
8.答案:D
解析:A、由图象可知,温度升高C%增大,说明升高温度平衡向正反应移动,图象与实际不相符,故A错误;
B、由图象可知,温度升高,正反应速率增大比逆反应速率增大更多,平衡向正反应移动,图象与实际不相符,故B错误;
C、由图象可知,压强越大A%降低,平衡向正反应移动,升高温度A%降低,平衡向正反应移动,图象与实际不相符,故C错误;
D、由图象可知,压强越大A转化率增大,平衡向正反应移动,升高温度A的转化率降低,平衡向逆反应移动,图象与实际相符,故D正确;
故选D.
9.答案:C
解析:A.
该反应正反应是气体体积减小的反应,由图可知,时改变条件,正逆反应速率增大且相等,则为加入了催化剂,故A正确;
B.
时改变条件,正逆反应速率均减小,且正反应速率大于逆反应速率,降低温度,正、逆反应速率降低,平衡正向移动,与图象相符,故B正确;
C.
时改变条件,正逆反应速率增大,且逆反应速率大于正反应速率,若增大压强,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,与图象不符,故C错误;
D.
由上述分析可知,时刻,使用催化剂,平衡不移动,X的转化率不变,时刻,降低温度,平衡向正反应移动,X的转化率增大,时刻,升高温度,平衡向逆反应移动,X的转化率降低,故在时间内转化率最高,故D正确。
10.答案:B
解析:A.
由图象可知,反应中M的物质的量逐渐增多,N的物质的量逐渐减少,则在反应中N为反应物,M为生成物,图象中,在相等的时间内消耗的N和M的物质的之比为2:1,所以反应方程式应为,故A错误;
B.
时,N的物质的量为6mol
.M的物质的量为3mol,又同一反应体系体积相同,则根据,N的浓度是M浓度的2倍,故B正确;
C.
由图可知时M仍然在增大,N仍然在减小,此时反应继续向正方向移动,反应没有达到平衡,故C错误;
D.
由图可知时,M、N都不变,则反应达到平衡,正逆反应速率相等,故D错误。
故选B。
11.答案:B
解析:根据“先拐先平数值大”知,温度:、压强:,升高温度、增大压强C含量都减小,则平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,则正反应为放热反应,
<0,增大压强平衡向气体体积减小方向移动,正反应气体计量数之和增大,符合条件的只有B,
故选:B。
12.答案:D
解析:
13.答案:B
解析:
A.
如X、Y、Z均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图象可知增大压强平衡向逆反应方向移动,故A错误;
B.
增大压强,Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则X和Y中只有一种是气态,Z为气态,故B正确;
C.
图象曲线变化可知,随着温度的升高,Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热,故C错误;
D.
由A可知,正反应吸热,,故D错误。
故选:B。
14.答案:B
解析:A.
由图片数据可知,反应时间相对越长,和的接触越充分,的氧化率越大,故A正确;
B.
由②和③可知,②的氧化速率快,但②的PH小、酸性强,所以条件相同时,pH越小,氧化速率越快,故B错误;
C.
由①和③可知,①的氧化速率快,但①的温度高,所以条件相同时,温度越高,氧化速率越快,故C正确;
D.
氧化过程是酸性条件下,和发生氧化还原反应的过程,反应的离子方程式为,故D正确;
故选:B。
15.答案:B
解析:从图Ⅰ可知,升高温度,生成物浓度增大,即平衡向正反应方向移动,说明正反应为吸热反应;从图Ⅱ可知,压强增大,v(逆)>v(正),即平衡向逆反应方向移动,说明逆反应为气体分子数减小的反应,同时满足以上两个条件的只有B选项。
16.答案:C
解析:根据“先拐先平,数值大”,可知,温度越高,平衡时物质C的百分含量(C%)越小,故此反应的正反应为放热反应,Q<0,A项错误;由题图分析压强和反应速率的关系可知,增大压强,正反应速率比逆反应速率变化大,则该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,增大压强,平衡右移,B的转化率增大,B项错误;由于D是固体,所以反应后气体质量减小,混合气体的密度不再变化即达到平衡状态,C项正确;正反应为气体物质的量减小的反应,则,但与的大小无法判断,D项错误。
17.答案:C
解析:正反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,氨气的物质的量分数减小,相同压强下,投料相同,曲线a对应的的物质的量分数最大,所以曲线a对应的温度最低,A错误;对于同一化学反应,只受温度影响,温度不变不变,所以,正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,由题图可知曲线c对应的温度高于曲线b对应的温度,所以Q点的温度低于N,,B错误;相同压强下,投料相同,温度越高反应速率越快,反应达到平衡所需时间越短,曲线c、b、a所对应的温度依次降低,所以反应达到平衡所需时间关系为c起始浓度()
0
转化浓度()
平衡浓度()
根据题意有,所以,D错误。
18.答案:C
解析:根据题图分析,当压强一定时,升高温度,CO平衡转化率减小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,A错误;该反应是反应后气体体积减小的反应,增大压强平衡正向移动,CO转化率增大,相同温度下曲线Y所对应的压强条件下CO转化率较大,说明图中曲线X所对应的压强小于曲线Y所对应的压强,B错误;时,若,达到平衡状态CO的转化率为0.8,根据“三段式”法计算:
起始浓度(mol)
1
2
0
转化浓度(mol)
0.8
1.6
0.8
平衡浓度(mol)
0.2
0.4
0.8
C,正确;P点已经达到平衡状态,延长反应的时间,平衡不移动,故CO的转化率不会提高,D错误。
19.答案:C
解析:550℃时,若充入惰性气体,容器内的压强不变,容器的容积增大,相当于减小压强,、均减小,平衡向正反应方向移动,A正确;由题图知650℃时,CO的体积分数为40.0%,的体积分数为60.0%,此时,设开始时的物质的量为1mol,650℃时转化的物质的量为,则:
起始物质的量(mol)
1
0
转化物质的量(mol)
平衡物质的量(mol)
,解得,此时的转化率为,B正确;
时的平衡体系中,CO与的体积分数相等,若充入等体积的和CO仍为平衡状态,平衡不移动,C错误;925℃时CO的体积分数为96.0%,的体积分数为4.0%,CO的分压为,的分压为,,D正确。
20.答案:B
解析:随着温度的升高混合气体的颜色变深,化学平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,即,A错误;0-60s内,,B正确;,C错误;
时平衡后将温度变为,测得降低,说明平衡正向移动,又正反应的,可知,D错误。
21.答案:C
解析:从题图上看,在0~10
s内,Z的反应速率为;0~10
s内,X的物质的量浓度的减少量为;反应进行到10
s时,Y的转化率为;反应的化学方程式应为。
22.答案:C
解析:
23.答案:(1)1∶4;变大
(2)d;c
;小于
(3)或等
(4)选择合适催化剂等
解析:(1)由题意知二氧化碳与氢气反应生成乙烯和水,反应的化学方程式为;此反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向气体体积减小的方向(正反应方向)移动,变大。
(2)反应方程式中和的系数之比为1:3,开始时加入的,则平衡时也应为1:3,应为1:4,由题图可知曲线a为,b为,c为,d为,随温度升高,平衡时和的物质的量分数逐渐减小,和的物质的量分数逐渐增加,说明升高温度平衡逆向移动,根据升高温度平衡向吸热的方向移动,知正反应方向为放热反应,小于0。
(3)在440K时,氢气的物质的量分数为0.39,的物质的量分数也为0.39,根据平衡时,知的物质的量分数为0.39/3,根据平衡时,知的物质的量分数为0.394,则,,,,==。
(4)压强和温度一定,若要提高反应速率和乙烯的选择性,可采用选择合适催化剂等方法。
24.答案:(1).①增大;增大
②副反应的活化能低于主反应的活化能;
(2).①ⅰ
②3.3×103Pa;
(3).①CrO3
②C3H8(g)+CO2C3H6(g)+CO(g)+H2O(l)
△H
=+121.5kJ/mol
③碳与CO2反应生成CO,脱离催化剂表面
解析:
25.答案:(1).N2;
(2).;
(3).①bd;②25;=;
(4).①;②2;120
解析:
26.答案:(1)
①
AC
②↑
(或)
HClO受热分解,溶液中减小或气体溶解度随温度升高而降低
(2)
(3)
①
好氧硝化法
②对该反应有催化作用
解析: