第2章检测题
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1.在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O22O3,一定条件下该反应达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成2
mol
O3,同时消耗3
mol
O2
B.O2的消耗速率0.3
mol·L-1·s-1,O3的消耗速率0.2
mol·L-1·
s-1
C.容器内,2种气体O3、O2浓度相等
D.气体密度不再改变
答案:B
2.一定条件下,将一定量的A、B混合气体充入密闭容器中发生下列反应:2A(g)+2B(g)C(g)+D(g) ΔH>0。当由M平衡到N平衡过程中,温度与对应变化及M、N平衡混合气体中某些气体的物质的量如图所示。则平衡M到平衡N过程中B的转化率是( )
A.24%
B.30%
C.60%
D.48%
解析:由图象知Δn(A)=Δn(B)=1.5
mol-0.3
mol=1.2
mol,α(B)=÷×100%=×100%=24%。
答案:A
3.对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( )
A.增大压强
B.升高温度
C.使用催化剂
D.多充入O2
答案:B
4.在密闭容器中进行可逆反应,A跟B反应生成C,反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系:v(B)=3v(A),v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),则该反应可以表示为( )
A.A+BC
B.2A+2B3C
C.3A+B2C
D.A+3B2C
解析:由v(B)=3v(A),v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),得,v(A)∶v(B)∶v(C)=1∶3∶2,由速率之比等于化学计量数之比,可知方程式为A+3B2C。
答案:D
5.有一处于平衡状态的反应X(g)
+3Y(g)2Z(g)
(正反应是放热反应)
。为了使平衡向生成Z的方向移动,
应选择的条件是( )
①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④降低压强 ⑤加入正催化剂 ⑥分离出Z
A.①③⑤
B.②③⑤
C.②③⑥
D.②④⑥
解析:对于正反应为放热反应、
气体体积减小的可逆反应来说,
降温、
加压均能使平衡向正反应方向移动;加入正催化剂,平衡不移动;分离出Z,
就是减小生成物的浓度,
平衡向正反应方向移动。
答案:C
6.下列反应中符合下列图象的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0
解析:由Ⅰ知升温,生成物浓度增加,平衡正移,正反应吸热;由Ⅱ知,增大压强,逆反应速率大于正反应速率,则正反应为气体体积增大的反应,故B项符合。
答案:B
7.反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发向右进行,若反应的|ΔH|=17
kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17
kJ·
mol-1,则下列正确的是( )
A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0
B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0
C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0
D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0
解析:某温度下,反应自发向右进行说明ΔH-TΔS<0,即ΔH-TΔS=-17
kJ·mol-1,若ΔH=-17
kJ·mol-1,则ΔS=0,不符合事实,故ΔH=17
kJ·mol-1,所以选A。
答案:A
8.在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)2AB3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率最快的是( )
A.v(A2)=0.8
mol·L-1·s-1
B.v(A2)=30
mol·L-1·min-1
C.v(AB3)=1.0
mol·L-1·s-1
D.v(B2)=1.2
mol·L-1·s-1
解析:先将B项单位换算,得v(A2)=0.5
mol·L-1·s-1,将C、D项转化为用A2表示的反应速率分别为0.5
mol·L-1·s-1、0.4
mol·L-1·
s-1,故最快的是A项。
答案:A
9.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合右图的是( )
A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)+H2O(g)
ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
解析:观察图象可知,达到平衡用的时间短的反应速率快T2>T1、p1>p2。升高温度水蒸气的百分含量降低,说明平衡逆向移动,正反应放热,ΔH<0;增大压强水蒸气的百分含量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析A选项中反应符合要求。
答案:A
10.500
℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1
mol
NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)。平衡后,向容器内再充入1
mol
NO2,下列说法正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.平衡常数K增大
C.NO2的转化率变小
D.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅
解析:A项,当反应达到平衡后,增加反应物的浓度,化学平衡向正反应方向移动,正确;B项,化学平衡常数只与温度有关,而与其他条件无关,所以K不变,错误;C项,由于反应物只有一种,且正反应是气体体积减小的反应,所以增加反应物的浓度相当于加压,平衡正向移动,该反应物的转化率增大,错误;D项,增加反应物的浓度,化学平衡正向移动,使反应物的浓度减小,但由于该反应是在体积固定的密闭容器中进行的,对NO2来说,浓度要比原来大,故颜色比加入的瞬间浅,但比原来颜色要深,错误。
答案:A
11.下列变化过程中,ΔS<0的是( )
A.氯化钠溶于水
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
解析:氯化钠溶于水后发生电离,混乱度增大,ΔS>0,A错误;NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s),气体减少,ΔS<0,B正确;干冰(CO2)的升华,混乱度增大,ΔS>0,C错误;CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g),气体增多,ΔS>0,D错误。
答案:B
12.在一定温度下,有A、B两个容器,A是恒容密闭容器,B是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同,其中都充有NO2气体,如果只考虑发生下列可逆反应:2NO2N2O4,分别经过一段时间后,A、B都达到平衡,下列有关叙述正确的是( )
A.平均反应速率A>B
B.平衡时NO2的物质的量B>A
C.平衡时NO2的转化率A>B
D.平衡时N2O4的物质的量B>A
答案:D
13.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得
70
℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
解析:图甲中溶液的pH相同,但浓度不同,浓度越大,相同时间内浓度的变化量越大,由此得出相同pH条件下,双氧水浓度越大,双氧水分解速率越快,故A错误;图乙中H2O2浓度相同,但加入NaOH浓度不同,说明溶液的pH不同,NaOH浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,由此得出:双氧水浓度相同时,pH越大双氧水分解速率越快,故B错误;图丙中少量Mn2+存在时,相同时间内双氧水浓度变化量:0.1
mol·L-1
NaOH溶液>1.0
mol·L-1
NaOH溶液>0
mol·L-1
NaOH溶液,由此得出:锰离子作催化剂时受溶液pH的影响,但与溶液的pH值不成正比,故C错误;图丁中pH相同,锰离子浓度越大,相同时间内双氧水浓度变化量越大,图丙中说明催化剂的催化效率受溶液的pH值影响,由此得出:碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大,故D正确。
答案:D
14.一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得气体A的浓度为0.5
mol·L-1,当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍时,反应再达到平衡后,测得气体A的浓度为0.3
mol·L-1,则下列叙述正确的是( )
A.容积扩大时,平衡向正反应方向移动
B.x+y=z
C.达新平衡时,气体C的体积分数降低
D.达新平衡时,气体B的转化率提高
解析:假设平衡不发生移动,则当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍时,气体A的浓度应该是0.25
mol·L-1,而新平衡时测得气体A的浓度为0.3
mol·L-1大于0.25
mol·L-1,说明平衡向逆反应方向移动了,因此,x+y>z,达新平衡时气体C的体积分数降低了,气体B的转化率降低了,综上可知,只有C项正确。
答案:C
15.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)
解析:平衡常数与温度有关,则增加c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数不变,故A错误;Ni(CO)4的沸点为42.2
℃,应大于沸点,便于分离出Ni(CO)4,则一阶段,在30
℃和50
℃两者之间选择反应温度,选50
℃,故B正确;加热至230
℃制得高纯镍,可知第二阶段,Ni(CO)4分解率较大,故C错误;达到平衡时,不同物质的正逆反应速率之比等于化学计量数之比,则该反应达到平衡时4v生成[Ni(CO)4]=v生成(CO),故D错误。
答案:B
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600
℃时,在一容积为2
L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10
min和20
min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10
min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”);前15
min内用SO3表示平均反应速率为________。
(3)图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是______________________________________________________。
(4)根据如图判断,10
min时改变的反应条件可能是__________(填写编号,下同);20
min时改变的反应条件可能是________。
a.加入催化剂
b.缩小容器容积
c.降低温度
d.增加O2的物质的量
解析:(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10
min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率减小,前15
min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10-3
mol·L-1·min-1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段,即15~20
min和25~30
min反应处于平衡状态。(4)10~15
min三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然加快,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20
min时,曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大,平衡发生移动,引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。
答案:(1)减小
(2)减小 1.33×10-3
mol·L-1·min-1
(3)15~20
min,25~30
min (4)ab d
17.(8分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/(10-4mol·L-1)
10
4.5
2.5
1.5
1.0
1.0
c(CO)/(10-3mol·L-1)
36.0
30.5
28.5
27.5
27.0
27.0
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)
已知该反应ΔS<0,在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH________0(填写“>”“<”或“=”)。
(2)前2
s内的平均反应速率v(N2)=________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数表达式K=________。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
解析:(1)反应自发进行,说明ΔH-TΔS<0,该反应的ΔS<0,故ΔH<0;(2)2
s时,Δc(NO)=7.5×10-4
mol·L-1,v(NO)=3.75
×10-4
mol·L-1·s-1,反应速率比等于方程式化学计量数之比,v(N2)=1.875×10-4
mol·L-1·s-1,小数点后保留一位有效数字,应为1.9×10-4
mol·L-1·s-1;(3)由反应方程式可知
K=;(4)提高NO转化率,即平衡右移,A项使用催化剂不影响平衡;正反应放热,升高温度,平衡左移,降低温度,平衡右移,B错,C对;缩小容器体积,相当于加压,平衡右移,D项也对。
答案:(1)< (2)
1.9×10-4
mol·L-1·s-1
(3) (4)CD
18.(12分)H2S与CO2高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610
K时,将0.10
mol
CO2与0.40
mol
H2S充入2.5
L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=___________________。
(2)在620
K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2________α1,该反应的ΔH__________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是______(填标号)。
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
解析:列“三段式”解题
H2S(g)
+
CO2(g)COS(g)+H2O(g)
n始
0.40 0.10
0 0
Δn
x
x
x
x
n平
0.40-
x
0.10-x
x
x
水的物质的量分数为=0.02
解得x=0.01
(1)α1=×100%=2.5%
K==。
(2)升温,水的物质的量分数升高,说明升温时平衡正移,则α2>α1,ΔH>0。
(3)不改变H2S用量的条件下,平衡正移,即可使H2S转化率增大,所以选B。
答案:(1)2.5 2.85×10-3 (2)> > (3)B
19.(10分)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973
K和1
173
K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973
K
1.47
2.38
1
173
K
2.15
1.67
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲t2时刻改变的条件是______________________。②图乙t2时刻改变的条件是______________________________________。
解析:(1)由表中数据知,升高温度,K1增大,K2减小,说明反应①为吸热反应,反应②为放热反应。(2)(3)由反应①知,K1=,由反应②知,K2=;①-②得反应③,且K3==,可知反应③为吸热反应。(4)反应③为气体体积不变的吸热反应,因此升高温度,减小生成物CO的浓度均可使平衡向正反应方向移动。(5)图甲中,t2时刻化学平衡没有移动,反应速率加快,因此t2时刻增大压强或使用催化剂;图乙中,发生的反应为:CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH<0,t2→t3时间段,化学平衡向正反应方向移动,因此,对比0→t1和t2→t3图象变化可知,t2时刻降低温度或设法分离出H2。
答案:(1)吸热 (2) (3)K3= 吸热
(4)CE (5)①增大压强或使用催化剂 ②降低温度或设法分离出H2
20.(15分)A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同[已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0]。
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)________v(B)(填“>”“<”或“=”);若打开活塞K2,气球B将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)关闭活塞K2,若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率α(A)将________(填“增大”“减小”或“不变”);若分别通入等量的氖气,则达到平衡时,A中NO2的转化率将________,B中NO2的转化率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)室温下,若A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,______中的颜色较深。
(4)若在容器A中充入4.6
g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5,则平衡时N2O4的物质的量为________。
解析:题给反应是气体体积减小的放热反应。(1)由于A为恒容体系,B为恒压体系,在平衡时PA<PB,故v(A)<v(B),若打开K2,A、B形成一个新的恒压体系,气球体积将变小。(2)若再通入NO2,对于A相当于加压,原平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大。若再通入Ne,对于A,未改变体系中各物质的浓度,平衡不移动,转化率不变;对于B,其体积增大,相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,NO2的转化率减小。(3)此时A为绝热体系,随反应的进行,体系温度升高,即TA>TB,A相对于B是升高温度,平衡向逆反应方向移动,A中颜色加深。(4)M——=即n总==0.08
mol,投入NO2的物质的量为=0.1
mol,设转化的NO2的物质的量为x。
则
2NO2N2O4
起始: 0.1
mol 0
转化: x
平衡: 0.1
mol-x
即:0.1
mol-x+=0.08
mol
x=0.04
mol。
答案:(1)< 变小 (2)增大 不变 变小 (3)A
(4)0.04
mol
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10
-第2章检测题
(时间:90分钟 分值:100分)
一、选择题(本题包括15个小题,每小题3分,共45分)
1.在紫外线的作用下,氧气可生成臭氧:3O22O3,一定条件下该反应达到平衡状态的标志是( )
A.单位时间内生成2
mol
O3,同时消耗3
mol
O2
B.O2的消耗速率0.3
mol·L-1·s-1,O3的消耗速率0.2
mol·L-1·
s-1
C.容器内,2种气体O3、O2浓度相等
D.气体密度不再改变
2.一定条件下,将一定量的A、B混合气体充入密闭容器中发生下列反应:2A(g)+2B(g)C(g)+D(g) ΔH>0。当由M平衡到N平衡过程中,温度与对应变化及M、N平衡混合气体中某些气体的物质的量如图所示。则平衡M到平衡N过程中B的转化率是( )
A.24%
B.30%
C.60%
D.48%
3.对于可逆反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率和化学平衡常数都变化的是( )
A.增大压强
B.升高温度
C.使用催化剂
D.多充入O2
4.在密闭容器中进行可逆反应,A跟B反应生成C,反应速率v(A)、v(B)、v(C)之间存在以下关系:v(B)=3v(A),v(C)=2v(A),3v(C)=2v(B),则该反应可以表示为( )
A.A+BC
B.2A+2B3C
C.3A+B2C
D.A+3B2C
5.有一处于平衡状态的反应X(g)
+3Y(g)2Z(g)
(正反应是放热反应)
。为了使平衡向生成Z的方向移动,
应选择的条件是( )
①升高温度 ②降低温度 ③增大压强 ④降低压强 ⑤加入正催化剂 ⑥分离出Z
A.①③⑤
B.②③⑤
C.②③⑥
D.②④⑥
6.下列反应中符合下列图象的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g) ΔH>0
7.反应CH3OH(l)+NH3(g)===CH3NH2(g)+H2O(g)在某温度自发向右进行,若反应的|ΔH|=17
kJ·mol-1,|ΔH-TΔS|=17
kJ·
mol-1,则下列正确的是( )
A.ΔH>0,ΔH-TΔS<0
B.ΔH<0,ΔH-TΔS>0
C.ΔH>0,ΔH-TΔS>0
D.ΔH<0,ΔH-TΔS<0
8.在一定条件下,对于A2(g)+3B2(g)2AB3(g)反应来说,以下化学反应速率的表示中,化学反应速率最快的是( )
A.v(A2)=0.8
mol·L-1·s-1
B.v(A2)=30
mol·L-1·min-1
C.v(AB3)=1.0
mol·L-1·s-1
D.v(B2)=1.2
mol·L-1·s-1
9.一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合右图的是( )
A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH<0
B.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
C.CH3CH2OH(g)CH2===CH2(g)+H2O(g)
ΔH>0
D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CH===CH2(g)+2H2O(g) ΔH<0
10.500
℃条件下,在恒容密闭容器中,充入1
mol
NO2存在如下平衡:2NO2(g)N2O4(g)。平衡后,向容器内再充入1
mol
NO2,下列说法正确的是( )
A.平衡向正反应方向移动
B.平衡常数K增大
C.NO2的转化率变小
D.容器内气体颜色先变深后变浅,最后比原来还要浅
11.下列变化过程中,ΔS<0的是( )
A.氯化钠溶于水
B.NH3(g)与HCl(g)反应生成NH4Cl(s)
C.干冰(CO2)的升华
D.CaCO3(s)分解为CaO(s)和CO2(g)
12.在一定温度下,有A、B两个容器,A是恒容密闭容器,B是恒压密闭容器。两容器起始状态完全相同,其中都充有NO2气体,如果只考虑发生下列可逆反应:2NO2N2O4,分别经过一段时间后,A、B都达到平衡,下列有关叙述正确的是( )
A.平均反应速率A>B
B.平衡时NO2的物质的量B>A
C.平衡时NO2的转化率A>B
D.平衡时N2O4的物质的量B>A
13.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得
70
℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快
B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快
C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快
D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大
14.一定量的混合气体,在密闭容器中发生如下反应:xA(g)+yB(g)zC(g),达到平衡后测得气体A的浓度为0.5
mol·L-1,当恒温下将密闭容器的容积扩大到原来的2倍时,反应再达到平衡后,测得气体A的浓度为0.3
mol·L-1,则下列叙述正确的是( )
A.容积扩大时,平衡向正反应方向移动
B.x+y=z
C.达新平衡时,气体C的体积分数降低
D.达新平衡时,气体B的转化率提高
15.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)
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(10分)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600
℃时,在一容积为2
L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10
min和20
min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10
min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”);前15
min内用SO3表示平均反应速率为________。
(3)图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是______________________________________________________。
(4)根据如图判断,10
min时改变的反应条件可能是__________(填写编号,下同);20
min时改变的反应条件可能是________。
a.加入催化剂
b.缩小容器容积
c.降低温度
d.增加O2的物质的量
17.(8分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/(10-4mol·L-1)
10
4.5
2.5
1.5
1.0
1.0
c(CO)/(10-3mol·L-1)
36.0
30.5
28.5
27.5
27.0
27.0
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)
已知该反应ΔS<0,在上述条件下反应能够自发进行,则反应的ΔH________0(填写“>”“<”或“=”)。
(2)前2
s内的平均反应速率v(N2)=________。
(3)在该温度下,反应的平衡常数表达式K=________。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是________。
A.选用更有效的催化剂
B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度
D.缩小容器的体积
18.(12分)H2S与CO2高温下发生反应:H2S(g)+CO2(g)COS(g)+H2O(g)。在610
K时,将0.10
mol
CO2与0.40
mol
H2S充入2.5
L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1=________%,反应平衡常数K=___________________。
(2)在620
K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.03,H2S的转化率α2________α1,该反应的ΔH__________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)向反应器中再分别充入下列气体,能使H2S转化率增大的是______(填标号)。
A.H2S B.CO2 C.COS D.N2
19.(10分)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973
K和1
173
K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度
K1
K2
973
K
1.47
2.38
1
173
K
2.15
1.67
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=________。
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化的情况:
①图甲t2时刻改变的条件是______________________。②图乙t2时刻改变的条件是______________________________________。
20.(15分)A是由导热材料制成的密闭容器,B是一耐化学腐蚀且易于传热的气球。关闭K2,将等量且少量的NO2通过K1、K3分别充入A、B中,反应起始时,A、B的体积相同[已知:2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0]。
(1)一段时间后,反应达到平衡,此时A、B中生成的N2O4的速率是v(A)________v(B)(填“>”“<”或“=”);若打开活塞K2,气球B将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)关闭活塞K2,若在A、B中再充入与初始量相等的NO2,则达到平衡时,NO2的转化率α(A)将________(填“增大”“减小”或“不变”);若分别通入等量的氖气,则达到平衡时,A中NO2的转化率将________,B中NO2的转化率将________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)室温下,若A、B都保持体积不变,将A套上一个绝热层,B与外界可以进行热传递,则达到平衡时,______中的颜色较深。
(4)若在容器A中充入4.6
g的NO2,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5,则平衡时N2O4的物质的量为________。
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