一、选择题
1.(0分)[ID:138393]在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下, 催化反应相同时间,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是
A.反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的△H<0
B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率 C.图中Y点所示条件下,增加O2的浓度不能提高NO转化率
D.实线部分先增大后减小的主要原因是:随着温度升高,平衡先向右移动,然后再向左移动
2.(0分)[ID:138378]在1 L密闭容器中的一定量混合气体发生反应xA(g)+yB(g)
zC(g),平衡时测得A的物质的量为0.6 mol,保持温度不变,将容器的容积扩大
B.C的体积分数增大 D.B的转化率降低
到2 L,再次达到平衡时,测得A的物质的量为0.9 mol。下列有关判断正确的是 A.平衡向正反应方向移动 C.x+y B.B C.C D.D 4.(0分)[ID:1383]某反应能量变化曲线如图所示,下列说法不正确是 A.E表示过渡状态的平均能量 B.Eb表示逆反应的活化能 C.该反应的△H=-(Ea-Eb)kJ/mol D.催化剂是通过降低反应所需的活化能来增大反应速率 5.(0分)[ID:138352]将2mol A和2mol B气体加入体积为1L的密闭容器中,发生反应2A(g)+B(g)=2C(g),若经2s后测得C的浓度为0.6mol•L﹣1,现有下列几种说法,其中正确的是 ①用物质A表示的反应平均速率为0.3mol•L﹣1•s﹣1 ②用物质B表示的反应的平均速率为0.6mol•L﹣1•s﹣1 ③2s时物质A的转化率为30% ④2s时物质B的浓度为0.7mol•L﹣1 A.①③ B.①④ C.②③ D.③④ 6.(0分)[ID:138348]在2L恒容密闭容器中充入2 mol X和1mol Y发生反应:2X(g) +Y(g) 3Z(g),反应过程持续升高温度,测得X的体积分数与温度的关系如图所示。 下列推断正确的是 A.Q点时,Y的转化率最大 B.升高温度,平衡逆向移动,逆反应速率增大,正反应速率减小 C.W点X的正反应速率等于M点X的正反应速率 D.平衡时充入Z,达到新平衡时Z的体积分数增大 7.(0分)[ID:138343]下列叙述与图像对应符合的是 A.图A:对于达到平衡状态的N2(g)+3H2(g)2NH3(g),在t0时刻充入了一定的 NH3,平衡逆向移动 B.图B:p2>p1,T1>T2 C.图C:该图像表示的方程式为2AB3C D.图D:对于反应2X(g)+3Y(g)2Z(g),y可表示Y的百分含量 8.(0分)[ID:138341]向体积均为2 L的两个恒容密闭容器中分别充入1mol SiHCl3,维持容器的温度分别为T1℃和T2℃不变,发生反应:2SiHCl3(g)⇌SiH2Cl2(g)+SiCl4(g) ∆H1=a kJ∙mol-1。反应过程中SiHCl3的转化率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 A. T1<T2 B.T1℃时,0~100min反应的平均速率v(SiHCl3)=0.001mol/(L∙min) C.T2℃时,反应的平衡常数:K=1/ D.T2℃时,某时刻SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4各0.1mol,此时v正>v逆 9.(0分)[ID:138340]下列说法正确的是 A.一定条件下,增大反应物的量会加快化学反应速率 B.增大压强,肯定会加快化学反应速率 C.升高温度,无论吸热还是放热反应,v正、v逆均增大 D.催化剂不影响反应活化能,但能增大单位体积内活化分子百分数,加快反应速率 10.(0分)[ID:138327]某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和 2molB进行如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g)。反应一段时间后达到平衡,测得生成 1.6molC,则下列说法正确的是 c4(C)c2(D)A.该反应的化学平衡常数表达式是 K=3 c(A)c2(B)B.此时,B的平衡转化率是40% C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大 D.增加 B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大 11.(0分)[ID:138326]CO2催化加氢制取甲醇的研究,对解决环境、能源问题都具有重要的意义。CO2与H2反应的热化学方程式表示如下: 反应i:CO2(g)+3H2(g)反应ii: CO2(g) + H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH1= -58 kJ/mol CO(g)+ H2O(g)Δ H2= +42 kJ/mol 在CO2催化加氢制取甲醇的反应体系中,两个反应同时进行,则下列说法不正确的是 A.CO2(g)的生成速率与H2O(g)的生成速率相等时,反应体系已达平衡 B.对于已经达平衡的体系,压缩体积,反应i平衡正向移动,反应ii平衡不移动 C.恒温恒压条件下, 容器内气体的密度不变时反应体系已达平衡 D.相对分子质量保持不变时,反应体系已达平衡 12.(0分)[ID:138312]下列说法正确的是 A.增大压强能增大活化分子百分数和单位体积内活化分子数,加快反应速率 B.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在密闭容器中进行,恒压,充入He不改变化学反应速率 C.合成氨生产中将NH3液化分离,可加快正反应速率,提高H2的转化率 D.对于可逆反应,将其平衡常数变大,反应物的转化率变大 二、填空题 13.(0分)[ID:138572](1)T1K时,将1mol二甲醚引入一个抽空的150L恒容容器中,发生分解反应CH3OCH3(g)总压,数据见下表: 反应时间t/min 气体总压p总/kPa 0 50.0 6.5 55.0 13.0 65.0 26.5 83.2 52.6 103.8 ∞ 125.0 CH4(g)+H2(g)+CO(g)。在不同时间测定容器内 ①该温度下当上述反应达平衡时,二甲醚的分解率为__,平衡常数Kc =___。(填数值) ②若升高温度,CH3OCH3的浓度增大,则该反应为________反应(填“放热”或“吸热”),请判断该反应能否自发________。 (2)在T2K、1.0×104kPa下,等物质的量的CO与CH4混合气体发生如下反应:CO(g)+CH4(g) CH3CHO(g)。反应速率v正=k正p(CO)·p(CH4),v逆=k逆 -- p(CH3CHO),v=v正-v逆,其中k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数,p为气体分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×105(kPa) 1 ,当CO转化率为20%时,此刻v正 :v逆=________。 2SO3,如果2min内SO2的浓度由6 14.(0分)[ID:138571](1)对于下列反应:2SO2 + O2 mol/L下降为2 mol/L,那么,用SO2浓度变化来表示的化学反应速率为___________,用O2浓度变化来表示的反应速率为___________。如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反min),那么2min时SO2的浓度为应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L·___________。 (2)如图表示在密闭容器中反应:2SO2+O2 2SO3 △H<0达到平衡时,由于条件改变而引 起反应速度和化学平衡的变化情况,a b过程中改变的条件可能是__________;b c过程中改变的条件可能是__________;若增大压强时,反应速度变化情况画在cd处__________。 2-15.(0分)[ID:138567]Ⅰ.工业废水中常含有一定量的Cr2O7和CrO2-4,它们会对人类及 生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种,其中一种是还原沉淀法,该法的工艺流程为: +其中第①步存在平衡:2CrO2-4(黄色)+2H 2-(橙色)+H2O Cr2O7(1)向平衡体系滴加少量浓H2SO4,则溶液显______色. (2)能说明第①步反应达平衡状态的是______。 2-2-2-a.Cr2O7和CrO2-4的浓度相同 b.2v(Cr2O7)=v(CrO4) c.溶液的颜色不变 2-(3)第②步中,还原1molCr2O77H2O。 离子,需要______mol的FeSO4· Ⅱ.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器.相同条件下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同.发生反应:2NO2(g) N2O4(g)∆H<0,一段时间后相继达到平衡状态. (1)平衡时NO2体积分数:甲_____乙(填“”、“”或“”) (2)达到平衡所需时间,甲______乙(填“”、“”或“”) (3)该反应的平衡常数表达式K=______。 16.(0分)[ID:1387]用CO2来生产燃料甲醇是工业上一种有效开发利用CO2的方法。为探究反应原理,进行如下实验,在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。测 得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 (1)从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=____ mol·L-1·min-1。 (2)氢气的转化率=____。 (3)求此温度下该反应的平衡常数K=____。 (4)下列措施中能使平衡体系中 n(CH3OH)增大的是____。 n(CO2)A.将H2O(g)从体系中分离出去 B.充入He(g),使体系压强增大 C.升高温度 D.再充入1 mol H2 (5)当反应进行到3min末时,下列说法正确的是________(填字母)。 A.CO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等 B.用CO和CH3OH(g)表示的化学反应速率相等 C.上述反应达到平衡状态 D.3 min后该反应的正反应速率逐渐增大 17.(0分)[ID:1385](1)过氧化钠(Na2O2)是常见的供氧剂,是航空航天和潜水常用呼吸面具的主要成分,请写出过氧化钠的电子式:___。 (2)1g甲烷气体完全燃烧生成液态水时放56kJ的热量,请写出甲烷完全燃烧的热化学方程式:___。 (3)取久置硫酸酸化的硫酸亚铁溶液加入KSCN溶液,溶液显血红色,请用离子方程式解释原因①:___;②Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。 (4)酸性:H2SO4 催化剂Δ18.(0分)[ID:138526]硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示。根据图示回答下列问题: (1)将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,10min时反应达平衡,体系总压强为0.10MPa。 ①该反应的平衡常数等于____________; ②此时用SO2表示的化学反应速率为____________。 ③在该条件下再通入2.0molSO2和1.0molO2,此时v(正)______v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。 (2)平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)____________K(B)(填“>”、“<”或“=”)。 (3)在一定温度下的定容容器中,下列能说明该反应达到平衡状态的是____________。 A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.SO2的物质的量浓度不变 D.混合气体的平均相对分子质量 19.(0分)[ID:138505](1)在一定条件下,xA+yB zC的反应达到平衡。 ①已知A、B、C都是气体,在减压后平衡向逆反应方向移动,则x、y、z之间的关系是________; ②已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,如果平衡发生移动,则平衡一定向______(填“正反应方向”或“逆反应方向”)移动; ③若加热后C的质量分数减少,则正反应是_______(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3的原理为:2SO2(g)+O2(g)如下图所示。 2SO3(g)。某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系 根据图示回答下列问题:平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。 20.(0分)[ID:138503]氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用,合成氨工业在国民生产中有重要意义。以下是关于合成氨的有关问题,请回答: (1)若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)__________%。 (2)平衡后,若提高H2的转化率,可以采取的措施有__________。 A.加了催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2 (3)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)T/℃ K 请完成下列问题: ①试比较K1、K2的大小,K1__________K2(填“<”“>”或“=”); ②400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为__________。当测得NH3、N2 和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时,则该反应的v(N2)正__________v(N2)逆(填 2NH3(g)ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示: 200 K1 300 K3 400 0.5 2NH3(g)ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量 为0.2mol。则前5分钟的平均反应速率v(N2)=__________。平衡时H2的转化率为 “<”“>”或“=”)。 (4)根据化学反应速率和化学平衡理论,联系合成氨的生产实际,你认为下列说法不正确的是__________。 A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品 B.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品 C.催化剂的使用是提高产品产率的有效方法 D.正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益 三、解答题 21.(0分)[ID:138474]I.(1)氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时,涉及如下反应: ①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2 ③2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) K3 则K3=_______(用K1、K2表示)。 (2)NF3是一种温室气体,其存储能量的能力是CO2的12000~20000倍,在大气中的寿命可长达740年,如表所示是几种化学键的键能: 化学键 mol-1 键能/kJ·N≡N 946 F-F 1.8 N-F 283.0 写出由N2和F2反应生成NF3的热化学方程式___________________________。 Ⅱ.煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、产率及不同投料比对反应方向的影响等问题。 已知反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示: 温度/℃ 平衡常数 K 试回答下列问题。 (1)该反应的化学平衡常数表达式为 K=________。 (2)在相同条件下,为增大反应物的平衡转化率,该反应应在________(填“高温”或“低温”)条件下进行。 (3)在 830 ℃时发生上述反应,按下表中的物质的量将各物质投入恒容反应器中,其中向正反应方向进行的反应有________(填序号)。 选项 n(CO2)/mol n(H2)/mol n(CO)/mol n(H2O)/mol A 3 2 1 5 B 1 1 2 2 C 0 0 3 3 D 1 1 0.5 2 400 10 500 9 830 1 1 000 0.6 22.(0分)[ID:138468]水煤气变换[CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域。回答下列问题: (1)在800℃、2L密闭容器中,若充入3mol CO和2mol水蒸气进行反应,保持温度不变,5min反应达平衡,测得生成1.2molCO2,则该反应的速率v(CO)为_______,该温度下的平衡常数K为_______,CO平衡转化率为_______。 (2)Shibata曾做过下列实验:721℃下,分别用氢气和一氧化碳还原氧化钴(CoO),反应如下: i.H2(g)+CoO(s)⇌Co(s)+H2O(g) ΔH1 ii.CO(g)+CoO(s)⇌Co(s)+CO2(g) ΔH2 ①反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=____________(用ΔH1、ΔH2表示); ②一氧化碳和水蒸气的反应历程如图,下列说法正确的是_____ a.该反应放热 b.反应ii活化能大于反应i c.使用催化剂降低反应的ΔH,反应速率加快 d.该反应经过两步基元反应完成 ③反应i和ii分别达到平衡后,若气体中H2和CO的物质的量分数分别为0.03、0.02,则反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=________。 (3)将CO和水蒸气混合气体充入容积相等的三个恒温、恒容密闭容器中,使其在相同温度下反应,获得如下数据: 各物质起始量/mol 容器编号 CO H2O CO2 H2 1 2 3 1 0 2 1 0 2 0 1 0 0 1 0 t1 t2 t3 Q1 Q2 Q3 达平衡时间/min 达平衡时体系能量变化/kJ 下列说法正确的是_______ a.t1=t2 Q1=Q2 b.平衡时CO2浓度:c3=2c1 c.CO转化率:α3=2α1 23.(0分)[ID:138452]NO、SO2是大气污染物但又有着重要用途。 I.已知:N2 (g) + O2(g) = 2NO (g) ΔH1=+180.5kJ·mol−1 C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 = −393.5kJ·mol−1 2C(s) + O2(g) =2CO(g) ΔH3 =−221.0kJ·mol−1 c(N2)c2(CO2)(1)某反应的平衡常数表达式为K=2,此反应的热化学方程式为:______。 c(NO)c2(CO)(2)向绝热恒容密闭容器中充入等量的NO和CO进行反应,能判断反应已达到化学平衡状态的是______(填序号)。 a.容器中的压强不变 b.2v正(CO)=v逆(N2) c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变 d.该反应平衡常数保持不变 e.NO和CO的体积比保持不变 (3)下列措施能够增大此反应中NO的转化率的是(填字母代号)______。 a.增大容器压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.增大CO的浓度 II.(4)SO2可用于制Na2S2O3.为探究某浓度的Na2S2O3的化学性质,某同学设计如下实验流程: 用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因______。Na2S2O3与氯水反应的离子方程式是______。 (5)2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g),将一定量的SO3放入恒容的密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。图中a点对应温度下,已知SO3的起始压强为P0,该温度下反应的平衡常数Kp= ______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。在该温度下达到平衡,再向容器中加入等物质的量SO2和SO3,平衡将______(填“向正反应方向”、“向逆反应方向” 或“不”)移动。 24.(0分)[ID:138446]工业合成氨、CH4-CO2催化重整是人类历史上的重大突破。 I.一定条件下,在体积为10L的恒容密闭容器中投入N2和H2在一定条件下反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ∆H<0,反应过程如图。 (1)曲线______(填X或Y)表示NH3的物质的量随时间的变化关系。 (2)0到8 min内N2的平均反应速率v(N2)=________。 (3)10min时改变的外界条件可能是_______。 II.CH4-CO2催化重整不仅对温室气体的减排具有重要意义,还可以得到合成气(CO和H2)。 已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2kJ/mol ②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165.0kJ/mol (1)写出该催化重整反应的热化学方程式_________。 (2)在体积为1L的密闭容器中,CH4-CO2催化重整得到的合成气可发生如下反应:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),其化学平衡常数(K)和温度(T)的关系如表所示: T/℃ K 0 667 50 100 100 13 200 300 400 1.9×10-2 2.4×10-4 1×10-5 该反应的正反应是_____(填“放热”或“吸热”)反应; (3)CH3OH也可由CO2和H2合成。在体积为1L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生如下反应:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0kJ/mol,测得CO2和CH3OH浓度随时间变化如图所示。 ①下列情况能说明该反应一定达到平衡状态的是_____(填字母); A.v(CO2)逆=3v(H2)正 B.容器中混合气体的密度保持不变 C.CH3OH的浓度保持不变 D.气体的平均相对分子质量保持不变 ②为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量增大,只改变下列某一条件,可采取的措施有____ (填字母); A.升高温度 B.缩小容器体积 C.再充入CO2气体 D.使用合适的催化剂 ③如果在达平衡后某一时刻保持温度不变,只改变浓度,使c(CO2)=1.00mol/L,c(H2)=0.40mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.80mol/L,则平衡______(填字母); a.向正反应方向移动 b.向逆反应方向移动 c.不移动 d.无法确定平衡移动方向 25.(0分)[ID:138434](1)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转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO(g)+2CO(g)“=”)。 (2)已知:反应Fe(s)+CO2(g)Fe(s)+H2O(g) 温度/K 973 1173 FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K1;反应 FeO(s)+H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表: K1 1.47 2.15 K2 2.38 1.67 CO(g)+H2O(g)的K3。 2CO2(g)+N2(g)。反应能够自发进行,则反应的ΔH___0(填“>”“<”或 根据表中数据,计算反应:CO2(g)+H2(g)①平衡常数的表达式K1=___; ②温度为973K时:K3=____;(结果保留小数点后2位) ③反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)是____(填“吸热”或“放热”)反应。 CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下, (3)已知在温度为T时,CO(g)+H2O(g) L-1,c始(H2O)=1mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应已知c始(CO)=1mol· ____(填“已经”或“没有”)达到平衡____(通过计算比较Qc和K大小说明);此时刻v正____(填“>”或“<”)v逆。 26.(0分)[ID:138425]体积为a升密闭容器中充入等物质的量的A气体和B气体,一定温度下发生反应, 生成C气体,达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示:回答下列问题 (1)反应的化学方程式为_____________________。 (2) min 时A的转化率_____30 min 时A的转化率(填< > 或 =) (3)40 min时改变的条件是__________________。 (4)25min时化学平衡常数K=_____ (5)我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁用到CO,高炉内可能发生的反应: ①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②C(s)+ CO2(g) =2CO(g) △H2=+172.5 kJ/mol C(s)不充分燃烧生成CO(g)的热化学方程式为________________。 【参】 2016-2017年度第*次考试试卷 参 **科目模拟测试 一、选择题 1.A 【详解】 A.根据图知,达到平衡后,升高温度NO转化率降低,说明升高温度平衡逆向移动,升高温度平衡向吸热方向移动,则正反应为放热反应,△H<0,故A正确; B.图中X点是该温度下的平衡状态,此时仅延长时间NO转化率不变,故B错误; C.Y点为该温度下的平衡点,增大反应物O2浓度,平衡正向移动,从而提高NO转化率,故C错误; D.图示可知反应最初随着温度升高,主要是正向进行,NO转化率逐渐增大,而到达X点时达到平衡状态,继续升高温度,平衡逆向移动,NO的转化率降低,故D错误; 故答案为A。 2.D 3.B 【详解】 A.MnO2为H2O2分解的催化剂,能加速H2O2的分解速率,MnO2降低了反应所需的活化能,故A正确; B.达到平衡时测得c(A)为0.5mol/L,将容器容积扩大到原来的两倍,测得c(A)为0.3mol/L,说明减压平衡向生成A的方向移动,向左的方向气体的系数增大,“A非气体、x=1”错误,故B错误; C.NO2为红棕色,N2O4为无色,将盛有NO2气体的密闭容器浸泡在热水中,容器内气体颜色变深,说明NO2浓度增大,平衡向生成NO2方向移动,2NO2⇌N2O4反应△H<0,选项C正确; D.再滴加几滴1mol/L KSCN溶液,增加了反应物浓度,溶液颜色加深,说明平衡向正反应方向移动,故D正确; 故选:B。 4.C 【详解】 A.根据图示,E表示过渡状态的平均能量,故A正确; B.根据图示,Ea表示正反应的活化能,Eb表示逆反应的活化能,故B正确; C.焓变=正反应活化能-逆反应活化能,所以该反应的△H=(Ea-Eb)kJ/mol= -(Eb-Ea)kJ/mol,故C错误; D.催化剂通过降低反应所需的活化能来增大活化分子百分数,从而增大反应速率,故D正确; 选C。 5.A 【详解】 经2秒后测得C的浓度为0.6mol•L1,则2s内生成的n(C)=0.6mol/L×1L=0.6mol,2s内v(C)= ﹣ c0.6 =mol/(L•s)=0.3mol/(L•s), t22AgBg2Cg起始量(mol)转化量(mol)2s后(mol)20.61.420.31.700.60.6 ①相同时间内,不同物质的化学反应速率之比等于其计量数之比,则相同时间内v(A)=v(C)=0.3mol/(L•s),故①正确; ②相同时间内,不同物质的化学反应速率之比等于其计量数之比,则相同时间内v(B)= 11v(C)=×0.3mol/(L•s)=0.15mol/(L•s),故②错误; 22③2s时物质A的转化率= 转化量0.6mo1×100%=×100%=30%,故③正确; 起始量2mo1n1.7mol==1.7mol/L,故④错误; V1L④2s时物质n(B)=1.7mol,此时c(B)=故选:A。 6.A 【详解】 A.Q点时,X的体积分数最小,Y的体积分数最小,因此Y的转化率最大,故A正确; B.升高温度,正逆反应速率均增大,平衡逆向移动,故B错误; C.W点和M点,X的体积分数相等,但M点温度大于W点温度,因此W点X的正反应速率小于M点X的正反应速率,故C错误; D.平衡时充入Z,可以理解为再另外一个容器中加入Z,达到平衡时,与原容器是等效的,再压入到一个容器中,平衡不移动,因此达到新平衡时Z的体积分数不变,故D错误。 综上所述,答案为A。 7.B 【详解】 A.图A,如果在t0时刻充入了一定的NH3,逆反应速率瞬间增大,正反应速率瞬间不变,v(正)应与平衡点相连,故A错误; B.增大压强,反应速率增大,升高温度,反应速率增大,故先达到平衡,由先拐先平知p2>p1,T1>T2,压强增大平衡正向进行,C的百分含量增大,图象符合,升温平衡逆向进行,C%含量减小,图象符合,故B正确; C.从图象可知到t1时刻,A的浓度减少:(2.0−1.2)mol/L=0.8mol/L,B的浓度增加0.4mol/L,C的浓度增加1.2mol/L,反应为可逆反应,根据浓度变化之比等于化学计量数之比确定化学反应方程式为:2A⇌B+3C,故C错误; D.由D中方程式看出,温度升高,平衡将逆向移动,Y的百分含量将增大,图象不符合,故D错误; 故选:B。 8.C 【详解】 A.升高温度,化学反应速率会增大,达到平衡的时间会缩短,图中可看出T1>T2,A说法错误; B.T1℃时,0~100min SiHCl3的转化率为10%,反应的平均速率v(SiHCl3)=0.0005mol·(L·min)-1,B说法错误; C.从图中信息可以看出,T2℃时达到平衡SiHCl3的转化率为20%,则: 2SiHCl3g初反平0.50.10.4SiH2Cl2g+SiCl4g0.050.050.050.05 则平衡常数K= 0.050.051=,C说法正确; 0.420.050.05=1>K,反应逆向 0.052D.T2℃时,某时刻SiHCl3、SiH2Cl2、SiCl4各0.1mol,Qc=移动,v逆>v正,D说法错误; 答案为C。 9.C 【详解】 A.一定条件下,增大固体反应物的量不会加快化学反应速率,A说法错误; B.若反应体系中无气体参与的反应,增大压强,化学反应速率不变,B说法错误; C.升高温度,v正、v逆均增大,与反应吸热还是放热无关,C说法正确; D.催化剂能降低反应的活化能,能增大单位体积内活化分子百分数,加快反应速率,D说法错误; 答案为C。 10.B 11.B 【详解】 A.两个反应中CO2和H2O的系数之比均为1:1,所以当CO2(g)的生成速率与H2O(g)的生成速率相等时,即两个反应的正逆反应速率分别相等,反应达到平衡,故A正确; B.反应i为气体系数之和减小的反应,压缩体积,平衡正向移动,导致CO2、H2以及H2O的浓度发生变化,所以反应ii平衡也发生移动,故B错误; C.两个反应中反应物和生成物均为气体,所以气体的总质量不变,恒压条件下容器的体积会变,所以密度会变,当密度不变时说明反应平衡,故C正确; D.气体的总质量不变,但气体的总物质的量会变,所以平均相对分子质量会变,当该值不变时,说明反应达到平衡,故D正确; 综上所述答案为B。 12.D 【详解】 A.对有气体参加的可逆反应,增大压强增大单位体积内活化分子个数,活化分子百分数不变,故A错误; B.恒压,充入He,体积增大,反应体系的浓度减小,则化学反应速率降低,故B错误; C.将NH3液化分离,减小了生成物的浓度,平衡向反应正方向移动,提高了H2的转化率,由于浓度减小,反应速率减小,故C错误; D.可逆反应中化学平衡常数变大,则反应正向移动,所以反应物的转化率变大,故D正确; 故选D。 二、填空题 13.75% K=7.5×10-5 放热 能自发 ×16/9=4.5×10-5×104×16/9=4/5 【详解】 (1)①根据三段式可知 v正=k正p(CO)·p(CH4)/k逆p(CH3CHO)=Kp×P总 v逆始mol变mol平molCH3OCH31x1xCH4+H200xxxx+CO0xx 恒温恒容条件下,气体的物质的量之比等于压强之比,即(1+2x):1=125.0kPa:50kPa,解得x=0.75,反应达平衡时,二甲醚的分解率= 0.75100%=75%;平衡时二甲醚、甲1烷、氢气和CO的浓度分别是(mol/L) 0.250.750.750.75、、、,平衡常数1501501501500.750.750.75150150150=7.5×10-5; K= 0.25150②升高温度,CH3OCH3的浓度增大,说明平衡逆向移动,所以反应正向是放热,又因为正反应熵变大于0,所以该反应能自发进行; p(CH3CHO)(2)当反应达到平衡时v正=v逆,则k正:k逆==Kp=4.5×10-5,设起始时 p(CH4)p(CO)CH4、CO均是1mol,则 始mol变mol平molCOCH4110.20.80.20.8CH3CHO00.20.2 所以p(CH4)=p(CO)= 0.80.2104kPa,p(CH3CHO)=104kPa,所以v正=k正 1.81.8441104×104,v逆=k逆p(CH3CHO)=k逆×104,因此999p(CO)·p(CH4)= k正× v正1=[k正p(CO)·p(CH4)]/[k逆p(CH3CHO)]=4.5×10-5×104×=。 v逆95 14.2mol/(L•min) 1mol/(L•min) 2mol/L 升高温度 减小SO3浓度 【详解】 (1)2min内SO2的浓度由6mol/L下降为2mol/L,二氧化硫的反应速率为:v(SO2)= 6mol/L-2mol/L1 =2mol/(L•min),用O2浓度变化来表示的反应速率为:v(O2)= 22min×2mol/(L•min)=1mol/(L•min),如果开始时SO2浓度为4mol/L,2min后反应达平衡,若这段时间内v(O2)为0.5mol/(L•min),二氧化硫的反应速率为:v(SO2)=2v(O2) =2×0.5mol/(L•min)=1mol/(L•min),反应消耗的二氧化硫的物质的量浓度为:c2min=2mol/L,则2min时SO2的浓度为:4mol/L-(SO2)=1mol/(L•min)×2mol/L=2mol/L, 故答案为:2mol/(L•min);1mol/(L•min);2mol/L; (2)a时刻逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果,b时刻正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的浓度;若增大压强时,平衡向正反应方向移动,则正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,图象应为: 。 15.橙色 c 6 < < 【详解】 CN2O4C2NO2 +Ⅰ.(1)向平衡体系滴加少量浓H2SO4,氢离子浓度增大,2CrO2-4(黄色)+2H2-(橙Cr2O72-色)+H2O向右移动,CrO2-4向Cr2O7转化,则溶液显橙色。 + (2)对可逆反应 2CrO2-4(黄色)+2H 2-(2-橙色)+H2O:a.Cr2O7和CrO2-Cr2O74的浓度不再 2-变化时处于平衡状态,但Cr2O7和CrO2-4的浓度不一定相同 ,a不符合; 2-)=v(b. 2v(Cr2O7CrO2-4) ,因为没有指明是正反应速率还是逆反应速率,难以说明是否处 于平衡,b不符合;c.溶液的颜色不变,则有色物质的浓度不再变化,能说明反应达平衡状态,故答案是c。 2-(3)第②步中,FeSO4·7H2O中亚铁离子化合价从+2升到+3表现还原性,Cr2O7中铬元素化2-合价从+6降低到+3表现出氧化性,按得失电子守恒可知:Cr2O72-7H2O。 则还原1molCr2O7离子,需要6mol FeSO4· 6FeSO47H2O6e-, Ⅱ.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器.一段时间后相继达到平衡状态,2NO2(g) N2O4(g)∆H<0反应直到平衡过程中气体分子总数不断减小,故在达到平衡过程 中甲的体积不断减少,故甲平衡可看作乙平衡缩小体积增大压强平衡右移的结果,则: (1)平衡时NO2体积分数:甲<乙; (2)达到平衡所需时间,甲<乙(填“”、“”或“”); (3) 对反应2NO2(g) N2O4(g):按定义可知:该反应的平衡常数表达式K= cN2O4cNO22。 16.075 75% 5.33 AD AB 17. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-6kJ/mol 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O HClO4的沸点较低,加热挥发,生成物浓度减小,反应向正方向进行 【详解】 (1)过氧化钠(Na2O2)是由钠离子和过氧根离子构成的,过氧化钠的电子式为: ; (2)1g 甲烷生成液态水和二氧化碳气体,放出56kJ的热量,16g甲烷燃烧放热6kJ,热化mol-1; 学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-6kJ· (3)取久置硫酸酸化的硫酸亚铁溶液加入KSCN溶液,溶液显血红色,①溶液中的Fe2+被空气中的氧气氧化为Fe3+,发生的离子方程式为4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O;②Fe3+与SCN-反应产生Fe(SCN)3,溶液显血红色Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3; (4)酸性:H2SO4 18.0.016mol·L-1·min-1 > = ACD 【详解】 (1)①据图可知0.10MPa时SO2的平衡转化率为0.80,初始投料为2.0molSO2和1.0molO2,容器体积为10L,所以列三段式有: 2SO2gO2g起始(molL1)0.200.10转化(molL1)0.160.80平衡(molL1)0.040.022SO3g0 0.160.160.162=800; 则该反应的平衡常数为K=20.040.020.16molL1=0.016mol·L-1·min-1; ②平衡时Δc(SO2)=0.16mol/L,所以反应速率为v= 10min③SO2和O2均为反应物,平衡后再充入反应物,平衡正向移动,v(正)>v(逆); (2)平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,所以平衡常数K(A)=K(B); (3)A.该反应前后气体系数之和不相等,所以未平衡时气体总物质的量会发生变化,容器恒容,所以压强会变,当压强不变时反应平衡,故A符合题意; B.该反应中反应物和生成物均为气体,所以气体总质量始终不变,容器恒容,则气体的密度始终不变,故B不符合题意; C.可逆反应达到平衡时正逆反应速率相等,各物质的浓度不再改变,故C符合题意; D.该反应前后气体系数之和不相等,所以未平衡时气体总物质的量会发生变化,但气体总质量始终不变,所以平均相对分子质量会变,当其不变时说明达到平衡,故D符合题意; 综上所述答案为ACD。 【点睛】 同一反应平衡常数大小只与温度有关,比较平衡常数时只需看温度是否改变,温度不变平衡常数不变,温度变化则根据反应的吸放热进一步判断。 19.x+y>z 逆反应方向 放热 = 20.01mol·L-1·min-1 50 C、D > 2 > C 三、解答题 cH2cCO2K1221.K3= N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH=-287.6 kJ/mol K= 低温 BC cCOcH2OK2【详解】 I.(1) 已知:①2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g) K1 ②4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K2 ③2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g) K3 K122-②=③,焓变为倍数关系,而K为指数关系,则K3=根据盖斯定律,①×; K2(2)由N2和F2反应生成NF3,反应为N2(g)+3F2(g)=2NF3(g),反应的ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和= (946+3×1.8−283.0×6)kJ⋅mol−1=−287.6kJ⋅mol−1,则热化学方程式为N2(g)+3F2(g)=2NF3(g) ΔH=−287.6kJ⋅mol−1; Ⅱ.(1)已知反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g),化学平衡常数为一定温度下,平衡时生成物浓度的幂指数积与生成物浓度的幂指数积的比值,则该反应的化学平衡常数表达式为 cH2cCO2K=; cCOcH2O(2)根据表中数据可知,温度升高,反应的平衡常数减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,则在相同条件下,为增大反应物的转化率应在低温条件下进行; (3)反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)中,反应前后气体体积不变,计算平衡常数时,物质 的量可以代替其浓度进行计算; A.由题给数据可知,反应的浓度熵Qc= cH2cCO23mol/L2mol/L6=> cCOcH2O1mol/L5mol/L5K(830℃)=1,反应向逆反应方向移动,故A不符合题意; B.由题给数据可知,反应的浓度熵Qc= cH2cCO21mol/L1mol/L1==< cCOcH2O2mol/L2mol/L4K(830℃)=1,反应向正反应方向移动,故B符合题意; C.由题给数据可知,只有反应物,反应向正反应方向移动,故C符合题意; D.由题给数据可知,反应的浓度熵 cH2cCO21mol/L1mol/L=Qc==1=K(830℃),反应达到平衡状态,平衡不移动, cCOcH2O2mol/L0.5mol/L故D不符合题意; 答案选BC。 22.12 mol·L﹣1·min﹣1 1 40% ΔH2-ΔH1 ad 1.52 b 【详解】 (1)根据题意列三段式: COg+H2Og始mol/L变mol/L平mol/L1.50.60.910.60.4CO2g+H2g00.60.600.60.6 则该反应的速率v(CO)= K= 0.6mol/L=0.12 mol·L﹣1·min﹣1,该温度下的平衡常数 5min0.6mol/L0.60.6=1,CO平衡转化率=×100%=40%; 1.5mol/L0.40.9(2)①已知:i.H2(g)+CoO(s)⇌Co(s)+H2O(g) ΔH1 ii.CO(g)+CoO(s)⇌Co(s)+CO2(g) ΔH2 根据盖斯定律,ii- i可得反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH=ΔH2-ΔH1; ②a.根据图示,反应物的总能量大于生成物的总能量,则该反应放热,故a正确; b.反应物的能量到曲线的峰值为反应的活化能,由图可知,反应ii活化能小于反应i,故b错误; c.使用催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变ΔH,故c错误; d.根据图示可知,该反应经过两步基元反应完成,故d正确; 答案选ad; ③设平衡后反应i和ii气体的物质的量均为1mol,则反应i平衡时H2的物质的量为0.03mol,H2O(g)的物质的量为0.97mol,反应ii平衡时CO的物质的量0.02mol,CO2(g)为0.98mol,反应i和ii均为反应前后气体分子数目不变的反应体系,计算平衡常数时,可用 cH2O0.97cCO20.98==物质的量代替浓度,则反应i的平衡常数K i=,Kii=;则 cCO0.02cH20.030.98cCO2cH2Kii0.02==≈1.52; 反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K= cCOcH2OKi0.970.03(3)a.将容器2初始投料全部换算到左边,与容器1投料相同,容器2与容器1互为全等等效平衡,两个容器中反应达平衡时间相同,即t1=t2;Q1为正反应方向的能量变化,Q2 为逆反应方向的能量变化,Q1与Q2的绝对值之和为反应热,但Q1与Q2不一定相等,故a错误; b.恒温、恒容密闭容器中,容器3初始投料是容器1的两倍,容器3相当于两个容器1合并再加压恢复到容器1的体积,平衡时容器3体系各组分浓度为容器1的两倍,平衡时CO2浓度:c3=2c1,故b正确; c.恒温、恒容密闭容器中,容器3初始投料是容器1的两倍,容器3相当于两个容器1合并再加压恢复到容器1的体积,体系压强增大,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)反应前后气体体积不变的反应体系,增大压强不移动,则CO转化率不变,即α3=α1,故c错误; 答案选b。 23.2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH =-746.5 kJ·mol−1 acd ad S2O3+H2O⇌HS2O3+OH- S2O3+Cl2+5H2O=2SO4+8Cl- +10H+ 【详解】 (1)根据平衡常数表达式可知,反应物为NO(g)和CO(g),生成物为N2(g)和CO2(g),根据盖斯定律,设三个反应分别为①、②、③,则②2-①-③可得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH =2ΔH2 -ΔH1-ΔH3=-746.5 kJ·mol−1,故答案为:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH =-746.5 kJ·mol−1; (2)a.反应前后气体体积不相等,则容器中的压强不变时,可说明反应达到平衡状态,故a正确; b.2v正(CO)=v逆(N2),不能说明正逆反应速率相等,则不能说明达到平衡状态,故b错误; c.气体的平均相对分子质量保持34.2不变,说明气体的物质的量不变,可说明反应达到平衡状态,故c正确; d.该反应平衡常数保持不变,说明温度保持不变,因反应在绝热恒容密闭容器中进行,则说明反应的物质的量不变,说明反应达到平衡状态,故d正确; e.NO和CO的化学计量数相等,则无论是否达到平衡,二者体积比保持不变,不能说明平衡状态,故e错误; 综上所述,故答案为:acd; (3) 反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH =-746.5 kJ·mol−1,是气体分子数减少的放热反应,则 2--2-2-4P0 向逆反应方向移动 45a.增大容器压强,平衡向正向移动,有利于提高NO的转化率,故a正确; b.升高温度,平衡向逆向移动,不利于提高NO的转化率,故b错误; c.使用优质催化剂,平衡不移动,故c错误; d.增大CO的浓度,平衡向正向移动,有利于提高NO的转化率,故d正确; 故答案为:ad; II.(4) Na2S2O3属于强碱弱酸盐,水解显碱性,离子方程式为S2O3+H2O⇌HS2O3+OH-,且具有还原性,可与氯气发生氧化还原反应生成硫酸根离子,根据氧化还原反应的规律配平可得起离子方程式为:S2O3+Cl2+5H2O=2SO4+8Cl- +10H+,故答案为:S2O3+H2O⇌HS2O3+OH-;S2O3+Cl2+5H2O=2SO4+8Cl- +10H+; (5)由图可知,a点转化率为40%,则三段式如下: 2--2-2-2-2-2-- 2SO3g起始:P0转化:0.4P0平衡:0.6P02SO2g+O2g00.4P00.4P00c2(SO2)c(O2)(0.4P0)20.2P04P0=,则K=; 22c(SO3)(0.6P0)450.2P00.2P04,在该温度下达到平衡,再向容器中加45假设原三氧化硫的物质的量为1 mol,此时K= 0.21.42入等物质的量二氧化硫和三氧化硫,且各为1mol,则Qc=>K,则平衡向逆反应21.6方向移动,故答案为: 4P0;向逆反应方向移动。 45 24.X 0.00375mol/(L·min)或3/800mol/(L·min) 降低温度 CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.4kJ/mol 放热 CD AC b 【详解】 Ⅰ.(1)在体积为10L的恒容密闭容器中投入N2和H2,图中曲线X表示的物质的物质的量从0开始增大,所以X表示NH3的物质的量随时间的变化关系。 (2)从0到8分钟内NH3的物质的量变化为0.6mol,所以用NH3表示的反应速率为 0.6molv(NH3)=10L=0.0075mol/(L▪min),根据反应方程式,可求出用N2表示的反应速率为 8min1v(N2)= v(NH3)=0.00375mol/(L▪min)。 2(3)图中曲线X表示NH3的物质的量随时间的变化关系,根据反应方程式,NH3变化的物质的量和H2变化的物质的量之比为2:3,所以Y表示的是H2的物质的量随时间变化的关系。10min时NH3的物质的量增大,H2的物质的量减少,所以平衡向正向移动,改变的条件可能是增大氮气的浓度,或增大压强,或降低温度; Ⅱ.(1)已知①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2kJ/mol②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2=+165.0kJ/mol,将①×2-②得:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+206.2kJ/mol×2- 165kJ/mol=+247.4kJ/mol。 (2)从表中数据可看出,随温度升高,K减小,即平衡逆向移动,所以该反应的正反应是放热反应。 (3)①A.达到平衡时正逆反应速率相等,用不同物质表示的速率之比等于方程式的化学计量数之比,所以应为3v(CO2)逆=v(H2)正,故A不选; B.该反应的反应物和生成物都是气体,混合气的总质量是不变的,容器体积是一定的,所以容器中混合气体的密度一直保持不变,故混合气密度保持不变不能判断反应是否达到平衡,故B不选; C.CH3OH的浓度保持不变,说明反应达到了平衡状态,故C选; D.混合气的总质量不变,混合气的总物质的量在未平衡前是改变的,所以混合气体的平均相对分子质量在未平衡前是一直在变化的,当混合气的平均相对分子质量保持不变时,反应达到了平衡状态,故D选; 故选CD。 ②A.升高温度,可以加快反应速率;升高温度,平衡逆向移动,混合气的物质的量增大,故A选; B.缩小容器体积,各物质浓度增大,可以加快反应速率;缩小容器体积,平衡正向移动,混合气的物质的量减小,故B不选; C.再充入CO2气体,增大了反应物的浓度,可以加快反应速率;虽然平衡向右移动,但由于增加了CO2,所以混合气的总物质的量增大,故C选; D.催化剂可以加快速率,但不影响平衡,不能改变混合气的物质的量,故D不选; 故选AC。 ③达到平衡时,c(CH3OH)=0.75mol/L,所以c(H2O)=0.75mol/L;c(CO2)=0.25mol/L,根据起始投料,CO2为lmol,H2为3mol,消耗的CO2和H2的物质的量之比为1:3,所以平衡时CO2和H2的物质的量之比仍为1:3,所以平衡时 c(H2)=0.75mol/L,可求出K= cCH3OHcH2OcCO2c3H2= 0.750.75=5.3;改变浓度,使 c(CO2)=1.00mol/L, 0.250.753c(H2)=0.40mol/L,c(CH3OH)=c(H2O)=0.80mol/L,可求出Qc= 衡向逆反应方向移动,故选b。 0.80.8=100, Qc>K,所以平20.10.4 c(CO2)c(H2)0.10.1[CO]=≈0.0123<0.32=K 0.62 吸热 没有 此时Qc=25.< [CO2]c(CO)c(H2O)0.90.9> 【详解】 (1)2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)反应的△S<0,反应自发进行△H-T△S<0,则反应焓变 FeO(s)+CO(g)中Fe和FeO为固体,所以该反应的平衡常数 一定小于0,△H<0,反应是放热反应,答案:<; (2)①反应Fe(s)+CO2(g)K1= [CO][CO],答案:; [CO2][CO2]②现有反应I:Fe(s)+CO2(g)反应II:Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+CO(g)K1 CO(g)+H2O(g)K3,则 FeO(s)+H2(g)K2 根据盖斯定律,方程式I-II得到CO2(g)+H2(g) 1cCOcH2OcCOK1cHK3==·=,温度为973K时,由表中提供数据,2cCO2cH2cCO2cHOK22K3= 1.47=0.62,答案:0.62; 2.382.15=1.29,反应CO2(g)+H2(g)1.67③由表中数据可知,温度为973K时K3=CO(g)+H2O(g) 随温度升高,平衡常数增大,说明平衡向正方反应方向移动,则正反应是吸热反应,答案:吸热; (3)在温度为T时,CO(g)+H2O(g) COg+H2Og起始mol/L转化mol/L某时刻mol/L10.10.910.10.9CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知 CO2g+H2g00.10.100.10.1c始(CO)=1mol·L-1,c始(H2O)=1mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,列三段式: 则Qc= 0.10.1≈0.0123<0.32=K,说明没有达到平衡状态,反应向正反应方向移动,v正 0.90.9c(CO2)c(H2)0.10.1=≈0.0123<0.32=K;>。 c(CO)c(H2O)0.90.9>v逆,答案:没有;此时Qc= 26.X(g)+Y(g)【详解】 (1)由左边图可知A、B、C的化学计量数之比=(2.0-1.0):(2.0-1.0):(2.0-0)=1:1:2,反应在20min第一次平衡,则反应的化学方程式为X(g)+Y(g)为:X(g)+Y(g) 2Z(g); 2Z(g),故答案 2Z(g) < 升高温度 4.0 2C(s)+ O2(g) =2CO(g) △H=-221kJ/mol (2)由右图可知30min时改变条件后,平衡未移动,直至40min,即0min~40min,平衡未移动,40min~min,正反应速率小于逆反应速率,说明平衡逆向移动,A的转化率减小,则 min 时A的转化率<30 min 时A的转化率,故答案为:<; (3)40min~min,A、B的浓度增大,C的浓度减小,则40min~min平衡逆向移动,且40min改变条件时,A、B、C的浓度分别和40min前连续,则改变的条件为温度或压强,由于该反应前后气体总物质的量不变,改变压强平衡不会移动,则改变的条件为温度,40min时正逆反应速率增大,说明是升高温度,故答案为:升高温度; (4)由左图可知,25min时A、B、C的浓度分别为1.0mol·L-1、1.0mol·L-1、2.0mol·L-1,则 (2.0molL-1)225min时化学平衡常数K==4.0,故答案为:4.0; -1-11.0molL1.0molL(5)①C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ/mol ②C(s)+ CO2(g) =2CO(g) △H2=+172.5 kJ/mol ①+②得:2C(s)+ O2(g) =2CO(g) △H=(-393.5kJ/mol)+(+172.5 kJ/mol)=-221kJ/mol,故答案为:2C(s)+ O2(g) =2CO(g) △H=-221kJ/mol。 2016-2017年度第*次考试试卷 参考解析 【参考解析】 **科目模拟测试 一、选择题 1. 2.解析:由题意可知,平衡时A的浓度为0.6mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到2 L,若平衡不移动,A的浓度变为0.3mol/L,新平衡时A的浓度为 0.9mol=0.45mol/L, A的浓度增大说明体积增大,压强减小,平衡向逆反应方向移动,2L则x+y>z。 【详解】 A.由分析可知,减小压强,平衡向逆反应方向移动,故A错误; B.由分析可知,减小压强,平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,故B错误; C.由分析可知,减小压强,平衡向逆反应方向移动,x+y>z,故C错误; D.由分析可知,减小压强,平衡向逆反应方向移动,B的转化率降低,故D正确; 故选D。 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.解析:利用题给数据,可以建立如下三段式: 起始量mol变化量mol平衡量mol【详解】 3Ag2Bg421.22.80.81.24Cs2D(g)001.61.60.80.8 A.在该反应中,C呈固态,不能出现在平衡常数表达式中,所以该反应的化学平衡常数 c2(D)表达式是 K=3,A不正确; c(A)c2(B)B.此时,B的平衡转化率是 0.8mol100%=40%,B正确; 2molC.虽然增大压强时,平衡向右移动,但温度不变,所以化学平衡常数不变,C不正确; D.增加 B,虽然平衡向右移动,但B的平衡转化率反而减小,D不正确; 故选B。 11. 12. 二、填空题 13. 14. 15. 16.解析:由图象可 CO((2g)+3H2g)起始量(mol/L)13知: 转化量(mol/L)0.752.25平衡量(mol/L)0.250.75(1)、(2)、(3)题,据此分析解题。 【详解】 (1)(CO2)= CH3OH(g)+H2O(g)00以此可计算 0.750.750.750.75c0.75mol/L=0.075mol/(L•min),故答案为:0.075; t10min2.25mol/L×100%=75%,故答案为:75%; 3mol/L(2)氢气的转化率= (3)平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,则k= cCH3OHcH2O0.750.75 ==5.33,故答案为:5.33; 3cCO2c3H20.250.75nCH3OHnCO2增大,应使平衡向正反应方向移动,故有: (4)要使 A.将H2O(g)从体系中分离,平衡向正反应方法移动, nCH3OHnCO2增大,A正确; B.充入He(g),使体系压强增大,但对反应物质来说,浓度没有变化,平衡不移动, nCH3OHnCO2不变,B错误; C.因正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,则 nCH3OHnCO2减小,C错误; D.再充入1mol CO2和3mol H2,等效于在原来基础上缩小体积一半,压强增大,平衡向正反应方向移动,则故答案为:AD; (5)A.由图象可知CO和CH3OH(g)的物质的量浓度相等,A正确; B.方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),由方程式可知用CO和CH3OH(g)表示 的化学反应速率相等,B正确; C.3min后浓度发生变化,上述反应没有达到平衡状态,C错误; D.3min后该反应的正反应速率逐渐减小,正反应速率逐渐增大,D错误; 故答案为:AB。 nCH3OHnCO2增大,D正确; 17. 18. 19.解析:根据题中信息,减压平衡移动方向判断方程式系数关系;根据题中信息,C为气体和系数关系,判断平衡移动方向;根据题中信息,升温C减少,由平衡移动判断正反应放热或吸热;根据平衡常数只是温度的函数,判断A点与B点平衡常数的关系;据此解答。 【详解】 (1)①A、B、C都是气体,减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即逆向移动,则x+y>z;答案为x+y>z。 ②已知C是气体,且x+y=z,在增大压强时,如果平衡发生移动,则反应物中有固体或液体,所以反应物气体体积之和小于生成物,所以平衡向逆反应方向移动;答案为逆反应方向。 ③升高温度平衡向吸热反应方向移动,加热后C的质量分数减少,则平衡向逆反应方向移动,逆反应方向是吸热反应,则正反应是放热反应;答案为放热。 (2)平衡常数只受温度的影响,温度不变,则平衡常数不变,平衡状态由A变到B时,温度没有改变,则K(A)=K(B);答案为=。 20.解析:(1)初始投料为0.2mol的N2和0.6mol的H2,容器体积为2L,根据题意列三段式有: N2g3H2g起始(molL-1)0.10.3转化(molL-1)0.050.15平衡(molL-1)0.050.152NH3g0 0.10.1据以上分析进行反应速率和转化率的计算; (2)不增加氢气的量平衡正向移动可以提供氢气的转化率; (3)②先计算浓度商,与平衡常数进行比较,判断平衡移动方向。 【详解】 (1)根据三段式可知5min内△c(N2)=0.05mol/L,所以v(N2)= 1 0.05molL-15min=0.01mol·L-1·min- ;△c(H2)=0.15mol/L,α(H2)= 0.150.3×100%=50%; (2)A.催化剂不改变平衡移动,不能改变氢气的转化率,故A不选; B.增大容器体积,压强减小,平衡会向压强增大的方向,即逆向移动,氢气的转化率减小,故B不选; C.该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,氢气转化率增大,故C选; D.加入一定量的氮气,平衡正向移动,氢气转化率增大,故D选; 综上所述选CD; (3)①因ΔH<0,升高温度,K减小,所以K1>K2; ②根据表格数据可知400℃时N2(g)+3H2(g)2NH3(g) 2NH3(g)的平衡常数为0.5,则反应 N2(g)+3H2(g)的平衡常数为2;当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、 2mol和1mol时,容器体积为0.5L,所以浓度商Qc=平衡正向移动,即v(N2)正>v(N2)逆; c(N2)c3(H2)c(NH3)2=42362=0.<2,所以 (4)A.根据影响化学反应速率的因素,可指导怎样在一定时间内快出产品,故A正确; B.结合影响化学平衡的因素,采用合适的外界条件,使平衡向正反应方向移动,可提高产率,故B正确; C.催化剂只改变反应速率,不能提高产率,故C错误; D.在一定的反应速率的前提下,尽可能使平衡向正反应方向移动,可提高化工生产的综合经济效益,故D正确. 故选C。 【点睛】 若已知各物质的浓度,可以通过浓度商和平衡常数的比较判断平衡移动的方向,浓度商大于平衡常数时平衡逆向移动,浓度商小于平衡常数时平衡正向移动。 三、解答题 21. 22. 23. 24. 25. 26. 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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