41、(g)
始(mol) 4
變(mol) 2x 2x x
平(mol) 4-2x 2x x
甲、乙容積固定,乙中起始時投入4molSO3相當于4molSO2和2molO2,所以2-x>1.6,x<0.4,α1+α2<1,A錯誤;a>3.2,B錯誤。
考點:等效平衡 化學反應速率
點評:本題雖然兩個平衡不等效,但可以借鑒等效平衡的知識。乙中若起始時投入2molSO3,則兩平衡等效。
9.B
【解析】
試題分析:A項根據(jù)圖像可知不是改變濃度的變化,錯誤;B項根據(jù)可知使用了催化劑,正確;C、D項根據(jù)圖像可知平衡移動不
42、是使用催化劑,如果是壓強的改變則乙的壓強大,但是壓強大SO2的轉化率應該高,所以錯誤。答案選B。
考點:化學平衡圖像
點評:在分析有關圖像時應該注意:一、ν-t 圖像或 c-t 圖像:1.ν-t 圖像:分清正逆反應,分清各因素(濃度、溫度、壓強、催化劑)對反應速率和平衡移動的影響。二、平衡圖像 1.出現(xiàn)拐點的圖像:分析依據(jù)“先拐先平”。在轉化率-時間圖像或物質的百分含量-時間圖像中,先出現(xiàn)拐點的曲線先達到平衡(代表溫度高或壓強大或使用合適的催化劑等)。
10.B
【解析】由于該反應是體積減小的,所以壓強也是減小的。因此甲容器中的壓強在反應過程中小于乙容器中的壓強。壓強大有利于三氧化硫的
43、生成的,所以乙容器中SO2的轉化率大,答案選B。
11.A
【解析】:①由反應X(g)+3Y(g)2Z(g);△H<0可知,正反應放熱,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,X的轉化率減小,故①正確;
②由化學方程式可知,反應前氣體的計量數(shù)之和大于反應后氣體的化學計量數(shù)之和,增大壓強,平衡向正反應方向移動,但X轉化的不如增加的多,X的濃度反而增大,故②錯誤;
③充入一定量Y,平衡向正反應方向移動,但增加的Y比反應的多,Y的轉化率反而較小,故③錯誤;
④使用催化劑平衡不移動,故④錯誤,
所以正確的答案只有①.
故選A.
12.B
【解析】因為正反應為放熱反應,升高溫度平衡常數(shù)減小,①
44、錯;根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,反應轉化生成的CH3OCH3、H2O濃度均為1.24 molL-1,此時CH3OH的濃度為0.8 molL-1,根據(jù)Qc=,將各物質的濃度代入可得,Qc=2.4<400,所以此時沒有達到平衡,此時反應向正反應方向進行,⑤錯;由化學平衡常數(shù)計算可知平衡時c(CH3OCH3)=1.6 mol/L,②對;生成CH3OCH3的物質的量為1.6 mol,根據(jù)方程式可知生成1.6 mol25 kJmol-1=40 kJ,③錯;平衡時,再加入與起始等量的CH3OH,相當于增大壓強,平衡不移動,CH3OH的轉化率不變,④錯;根據(jù)②可知,達到平衡時CH3OH的濃度為0.8 molL-1-0
45、.72 molL-1=0.08 molL-1,⑥對。
13.C
【解析】由圖可知,Z是反應物,X、Y是生成物,根據(jù)t0時刻前物質的量的變化知,該反應的化學方程式為:3Z3X+2Y,A項錯誤;Ⅰ中為恒容反應,Ⅱ中為恒壓反應,達到平衡后,V(Ⅰ)P(Ⅱ),壓強越大,反應速率越快,則容器Ⅱ中達到平衡所用的時間越長,B項錯誤;達到平衡時,兩容器中Z的物質的量分數(shù)相同,說明Ⅰ、Ⅱ容器中的平衡為等效平衡,恒容恒壓的平衡等效,由此確定該反應方程式中反應前后氣體的計量系數(shù)相等,則X為氣態(tài),Y為液態(tài)或固態(tài),C項正確;容器Ⅱ為恒壓反應,升高溫度,氣體膨脹,不管平衡向哪個方向移動,其體
46、積一定增大,D項錯誤。
14.C
【解析】本題考查了化學反應速率和化學平衡的相關知識。A項,該反應前后氣體體積不變,壓縮體積,平衡不移動,但氣體濃度變大,顏色加深;B項,升高溫度時,正、逆反應速率均增大;C項,當X和Y按化學計量數(shù)之比投料時,平衡時二者的轉化率相等;D項,平衡時,由X的轉化率為85%可知Y的轉化濃度為3.4 mol/L,則起始時Y的濃度必大于3.4 mol/L,故本題應選C。
15.A
【解析】如果將容器的體積擴大一倍,充入1 mol N2O4,NO2的體積分數(shù)保持不變,若仍保持原體積,則使平衡向正反應方向移動,NO2的體積分數(shù)減小,即選A。
16.D
【解析】由題
47、意可知,壓強增大,平衡向正反應方向移動,所以b+2>c,但得不出b和c的相對大小關系,A項錯;容器的容積減小后,正、逆反應速率都增大,B項錯;=,v(B)=v(C)= mol(Lmin)-1,C項錯。
17.C
【解析】A項,只代表正反應是吸熱反應的圖像,故不正確;B項,反應物Z不一定是固體,且Z的化學計量數(shù)為3,不正確;C項,正確;D項,由圖像知,A、B的化學計量數(shù)相等,則x=1,30 min時A、B、C的濃度均減小且減小幅度相同,故采用減小壓強的措施,此時平衡常數(shù)不變,故不正確。
18.C
【解析】
試題分析:題目中兩次投料為等效平衡,所以第一次投料SO3 的轉化率和第二次投料S
48、O2的轉化率之和為1。根據(jù)方程式,當2SO3完全反應時氣體壓強增大50%,現(xiàn)增大10%,所以消耗SO30.4 mol ,轉化率為20%,故SO2的轉化率為1—20%=80%。
考點:考查等效平衡,轉化率的計算。
19.D
【解析】
試題分析:①已達平衡的反應C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),碳是固體,增加碳的量,平衡不移動,錯誤;②已達平衡的反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),當增大N2的濃度時,平衡向正反應方向移動,N2的轉化率降低,提高的是氫氣的轉化率;③2.0molPCl3和1.0molCl2充入恒容的密閉容器中,發(fā)生反應:PCl3(g)+ Cl2(g)
49、PCl5(g)達平衡時,PCl5為0.4mol,如果此時移走1.0 molPCl3 和0.50 molCl2,相當于減壓,平衡向左移動,在相同溫度下再達平衡時PCl5的物質的量應小于0.20mol,錯誤;④有氣體參加的反應達平衡時,在恒壓反應器中充入稀有氣體,壓強不變,體積增加,濃度變化,對于方程式左右兩邊計量系數(shù)不等的方程,平衡將會發(fā)生移動,錯誤。因此答案選D。
考點:考查化學反應平衡移動原理
20.C
【解析】
試題分析:依題意,高溫區(qū)不純的TaS2(s)與I2(g)發(fā)生反應生成TaI4(g)和S2(g),低溫區(qū)TaI4(g)和S2(g)發(fā)生反應生成TaS2(s)與I2(g),而雜
50、質則留在高溫區(qū),說明升高溫度平衡向正反應方向移動,由于升高溫度平衡向吸熱方向移動,則正反應是吸熱反應,正反應的△H>0,故A正確;高溫區(qū)生成S2(g)的物質的量等于低溫區(qū)消耗S2(g)的物質的量,所以S2(g)的量不會改變,只能高溫區(qū)生成的S2(g)比消耗的S2(g)多,低溫區(qū)消耗的S2(g)比生成的S2(g)多,故B錯誤;固體物質不能寫入平衡常數(shù)表達式,則該反應的平衡常數(shù)等于平衡時TaI4(g)和S2(g)的物質的量濃度冪之積與I2(g)的物質的量濃度的2次方的比值,即平衡常數(shù)與平衡時I2(g)的物質的量濃度成反比例,故C錯誤;經過足夠長的時間,石英管右端將得到熔沸點較高的雜質,左端將得到純
51、凈的、熔沸點較低的TaS2(s),故D錯誤。
考點:考查溫度對平衡移動的影響,涉及焓變正負的推斷、混合物分離提純的反應原理、平衡常數(shù)表達式、純凈產物與雜質的位置等。
21.(1)2.5ΔH2-0.5ΔH3(3分)
(2)①0.6molL-1min-1(2分,不帶單位扣1分),1024 或者45(3分)
②
③AB(2分,選對一個得1分,有錯選得0分)
(3)8.96%(3分,三位有效數(shù)字,錯誤扣1分)
【解析】
試題分析:(1)根據(jù)蓋斯定律,對照第1個反應和第2個反應中CO,對照第1個反應和第3個反應中I2或I2O5,可得ΔH 1=2.5ΔH2-0.5ΔH3。
(2)①
52、設轉化的CO物質的量濃度為x,根據(jù)三段式進行計算:
5CO(g)+I2O5(s) 5CO2(g)+I2(s)
起始濃度(mol?L ̄1) 1 0
轉化濃度(mol?L ̄1) x x
平衡濃度(mol?L ̄1) 1-x x
a點CO2的體積分數(shù)為0.3,則x/1=0.3,可得x=0.3mol?L ̄1,則v(CO)=0.3mol/L0.5min = 0.6molL-1min-1;類似a點計算,可
53、求出b點CO的平衡濃度為0.2mol?L ̄1,CO2的 平衡濃度為0.8mol?L ̄1,則b點時化學平衡常數(shù)Kb=c5(CO2)c5(CO)=0.850.25=45。
②d點時,溫度不變,若將容器體積壓縮至原來的一半,壓強增大,因為該反應前后氣體的系數(shù)相等,所以增大壓強,平衡不移動,CO2的體積分數(shù)不變,可畫出CO2體積分數(shù)的變化曲線。
③A、容器內氣體密度不變,說明氣體的質量不變,則反應達到平衡狀態(tài),正確;B、c點時兩溫度下CO2的體積分數(shù)相等,說明氣體組成相同,則體系中混合氣體的平均相對分子質量相等,正確;C、因為I2O5為固體,增加I2O5的投料量,CO的轉化率不變,錯誤;D、b點C
54、O2的體積分數(shù)大,說明b點平衡常數(shù)大,所以Kb > Kd,錯誤。
(3)根據(jù)化學方程式可得對應關系:5CO ~ I2 ~2Na2S2O3,n(CO)=5/2n(Na2S2O3)=5/20.0100molL-10.02L4=0.002mol,則樣品氣中CO的體積分數(shù)為:0.002mol22.4L/mol0.5L100%=8.96%
考點:本題考查蓋斯定律、化學反應速率的計算、化學平衡的判斷和計算、體積分數(shù)的計算。
22.(1)CH3OH(l)+ O2(g) CO (g) +2H2O(g) ?H= -354.8 kJ/mol(2分)
(2)① 0.04 mol/LS (2分)
②
55、1.92 (2分)
③ 29.4 kJ (1分)
④ b d (1分)
(3)① CH3OH (1分)
② O2+4e-+4H+ 2H2O(1分)
【解析】
試題分析:(1)CH3OH不完全燃燒生成CO和氣態(tài)水的熱化學方程式用(①-②)2即得,所以答案是CH3OH(l)+ O2(g) CO (g) +2H2O(g) ?H= -354.8 kJ/mol;
(2)①達平衡時,B容器的熱效應是吸收 19.6 kJ熱量,即甲醇的物質的量減少19.6/49=0.4mol,濃度減少0.4mol/L,所以容器B中CH3
56、OH的平均反應速率為0.4mol/L/10s=0.04 mol/LS
②B容器中平衡時c(CH3OH)=1-0.4=0.6mol/L=c(H2O),c(CO2)=0.4 mol/L ,c(H2)=1.2 mol/L,所以B容器的化學平衡常數(shù)K= c(CO2) c(H2)3/ c(CH3OH) c(H2O)=1.92
③a容器的化學平衡常數(shù)是1/1.92,設平衡時甲醇的濃度為x,則1/1.92=x2/(1-x)(3-3x)3,解得x=0.6mol/L,所以α=0.6mol/L1L49 kJ/mol =29.4 kJ
④a、升高溫度,平衡逆向移動,甲醇產率減少,錯誤;b、將水蒸氣從體系分離,
57、生成物濃度減小,平衡正向移動,甲醇產率增大,正確;c、使用催化劑對平衡無影響,錯誤;d、將容器的容積縮小一半,壓強增大,平衡正向移動,甲醇產率增大,正確,答案選bd。
(3)原電池中陽離子移向正極,所以電池右側為正極,氧氣發(fā)生還原反應,電極反應式為O2+4e-+4H+ 2H2O,所以電池左側為負極,b口應通CH3OH。
考點:考查熱化學方程式、電極反應式的書寫,反應速率、化學平衡常數(shù)的計算,平衡的移動,原電池正負極的判斷
23.
(1)放熱 0.025 mol/(Ls) (各2分,共4分)
(2)見圖(在T1S1下方,起點不變、終點在虛線后即可,合理均可)(2分)
58、
(3)5000 L/mol (2分) 2.41% (2分)
(4)B D (共2分,少選得1分,錯選不得分)
(5)CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) D H═ —898.1kJ/mol (2分)
【解析】
試題分析:⑴依據(jù)“先拐先平,數(shù)值大”的原則,可知:T1>T2,而在T1條件下可知,二氧化碳的含量反而低,可知,升高溫度反應逆向移動,因此正向是放熱的?;瘜W反應速率等于單位時間內反應物或者生成物濃度的變化量,因此可以確定用二氧化碳表示的化學反應速率就為:
59、0.050 mol/(Ls),再依據(jù)化學反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,可知;用氮氣表示的化學反應速率就為:0.025 mol/(Ls)。⑵增大表面積,只是增大反應速率,并不影響二氧化碳的含量,因此,只是反應達到平衡的時間延長,并不影響二氧化碳的量。
⑶ 2NO(g) + 2CO(g) 2CO2 + N2
起始濃度:10-3mol/L 3.610-3mol/L 0 0
轉化濃度:9.010-4mol/L 9.010-4mol/L 9.010-4mol/L
60、 4.510-4mol/L
平衡濃度:10-4mol/L 2.710-3mol/L 9.010-4mol/L 4.510-4mol/L
因此平衡常數(shù):
根椐,平衡時體積比等于物質的量之比,等于濃度之比,所以平衡時NO的體積分數(shù)為:
⑷A圖中正反應速率反應開始后是減小的,錯誤;B圖中表示的是化學平衡常數(shù)隨時間的變化,因為是絕熱的,而反應又是放熱的,所以隨著反應的進行,放出的熱量散不出去,使反應逆向移動,使得平衡常數(shù)減小,但在某一個時刻達到平衡狀態(tài)。正確;C圖中在t1后各自的物質的量還在變化,則不是平衡狀態(tài),錯誤;D圖中一氧化氮的質量在t1時刻質量不變,一定
61、是一個平衡狀態(tài)。正確。
⑸ ①CH4(g)+2NO2(g) = N2 (g)+CO2 (g)+2H2O(g) △H=-867.0 kJ ? mol-1
②2NO2 (g) N2O4 (g) △H=-56.9 kJ ? mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H=-44.0 kJ ? mol-1
①-②+③2:CH4(g)+N2O4(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) D H═ —898.1kJ/mol
考點:考查化學平衡,熱化學的有關知識。
24.(1)CH3O
62、H(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ?H=-442.8kJ?mol ̄1(2分)
(2)① >(1分)KA=KB>KC(1分)
②ad(1分)2.25(mol?L ̄1)2(2分)
(3)CO-2e ̄+4OH ̄=CO32 ̄+2H2O(2分)
【解析】
試題分析:(1)首先寫出反應的化學方程式并注明狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求?H,?H=1/2?H1—1/2?H2+2?H3=-442.8kJ?mol ̄1,進而得出熱化學方程式。
(2)①CH4與H2O的反應為吸熱反應,溫度升高,平衡向正反應方向移動,根據(jù)圖像可以看出T1時CH4的轉化率高,所以T1 > T2;A、B點溫度相同為
63、T1,C點溫度為T2,溫度較低,所以平衡常數(shù)大小關系為:KA=KB>KC。
②CH4與H2O的反應為氣體系數(shù)變化,在恒容容器中進行的反應。a、若反應沒有平衡,壓強要發(fā)生變化,容器內的壓強恒定,說明反應平衡,正確;b、消耗CH4與生成H2都是正反應方向,無法判斷反應是否平衡,錯誤;c、因為質量守恒定律,氣體的質量不變,容器體積不變,所以氣體密度為定值,無法判斷反應是否平衡,錯誤;d、正逆反應速率之比等于化學方程式的系數(shù)之比,說明正反應速率等于逆反應速率,反應達到平衡,正確;根據(jù)平衡時CH4的轉化率為0.5,可求出CH4、H2O、CO、H2的平衡濃度分別為0.5mol?L ̄1、1.5mol?L ̄
64、1,0.5mol?L ̄1、1.5mol?L ̄1,根據(jù)平衡常數(shù)表達式可求出平衡常數(shù)為:2.25(mol?L ̄1)2
(3)根據(jù)電池示意圖,CO在負極失電子,根據(jù)化合價變化配平可得電極方程式:CO-2e ̄+4OH ̄=CO32 ̄+2H2O
考點:本題考查熱化學方程式的書寫、化學平衡的判斷和移動、圖像的分析、化學平衡常數(shù)的計算、電極方程式的書寫。
25.(1)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH=﹣905kJmol-1(3分)
(2)① 28.6%(2分) 0.02 molL-1min-1(2分) 向左(2分)
② b(3分)
(3) N2+8H++6e-
65、=2NH4+ (3分)Bcd(3分)
【解析】
試題分析:(1)先寫出NH3與O2反應的化學方程式,并注明物質的狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求算?H,?H=2?H1+3?H2—2?H3=﹣905kJmol-1,可得熱化學方程式:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g) +6H2O(g) ΔH=﹣905kJmol-1。
(2)①根據(jù)三段式進行計算,2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
起始濃度(mol?L ̄1) 1.4 1.2 0 0
轉化濃度(mol?L ̄1) 0.4 0.4 0.2
66、0.4
平衡濃度(mol?L ̄1) 1.0 0.8 0.2 0.4
則NO的轉化率為:0.4mol/L1.4mol/L100%=28.6%;0~20min平均反應速率v(NO)=0.4mol/L20min= 0.02 molL-1min-1;根據(jù)平衡濃度可求出平衡常數(shù)K=0.20.42(120.82)=0.05,加入CO、N2后Q=0.60.42(121.22)=0.22,因為Q>K,所以平衡向左移動。
②a、壓強增大,化學平衡常數(shù)不變,不符合圖像,錯誤;b、因為該反應為放熱反應,溫度升高,平衡向左移動,所以CO濃度增大,符合圖像,正確;c、因為該反應為放熱反應,溫度升高,平衡向左移動,所以N2的體積分數(shù)減小,不符合圖像,錯誤;d、催化劑不影響化學平衡,NO的平衡轉化率不變,不符合圖像,錯