2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 專(zhuān)題03 化學(xué)平衡的移動(dòng)練習(xí).doc
專(zhuān)題3 化學(xué)平衡移動(dòng)
1.在一定溫度下,將氣體X和氣體Y各充入10L恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng),一段時(shí)間后達(dá)到平衡反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如下表,下列說(shuō)法正確的是
2
4
7
9
A. 反應(yīng)前2min的平均速率
B. 其他條件不變,降低溫度,反應(yīng)達(dá)到新平衡前逆正
C. 該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)
D. 其他條件不變,再充入molZ,平衡時(shí)X的體積分?jǐn)?shù)增大
【答案】C
【解析】分析:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)<v(正)。由于反應(yīng)前后氣體體積不變,故可用平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù)。再通入0.2 mol Z,相當(dāng)于在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體的體積不變,平衡不移動(dòng),X的體積分?jǐn)?shù)不變。
詳解:A、2min內(nèi)Y物質(zhì)的量變化為0.16mol-0.12mol=0.04mol,故v(Y)= 0.002mol/(L?min),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(Z)=2v(Y)=20.002mol/(L?min)=0.004mol/(L?min),故A錯(cuò)誤;
B、該反應(yīng)正反應(yīng)是放熱反應(yīng),降低溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),反應(yīng)達(dá)到新平衡前v(逆)<v(正),故B錯(cuò)誤;
C、由表中數(shù)據(jù)可知7min時(shí),反應(yīng)到達(dá)平衡,平衡時(shí)Y的物質(zhì)的量為0.10mol,則:
X(g)+Y(g)?2Z(g)
開(kāi)始(mol):0.16 0.16 0
變化(mol):0.06 0.06 0.12
平衡(mol):0.1 0.1 0.12
由于反應(yīng)前后氣體體積不變,故可用平衡時(shí)各組分的物質(zhì)的量代替濃度計(jì)算化學(xué)平衡常數(shù),故化學(xué)平衡常數(shù)K= =1.44,故C正確;
D、再通入0.2 mol Z,相當(dāng)于在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),反應(yīng)前后氣體的體積不變,平衡不移動(dòng),X的體積分?jǐn)?shù)不變,故D錯(cuò)誤。
本題選C。
2.在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:已知
容器
甲
乙
丙
反應(yīng)物的投入量
、
的濃度
反應(yīng)的能量變化
放出akJ
吸收bkJ
吸收ckJ
體系的壓強(qiáng)
反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
下列說(shuō)法正確的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】分析:甲容器內(nèi)的平衡與乙容器內(nèi)平衡是等效平衡, 所以平衡時(shí)NH3的濃度相等,即c1=c2,丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3,是乙的二倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正移,所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨氣濃度的二倍,即c3>2c2,即c3>2c1,2P2>P3,,所以.
詳解:A.甲容器內(nèi)的平衡與乙容器內(nèi)平衡是等效平衡, 所以平衡時(shí)NH3的濃度相等,即c1=c2,丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3,是乙的二倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡正移,所以丙中氨氣的濃度大于乙中氨氣濃度的二倍,即c3>2c2,即c3>2c1,A錯(cuò)誤;
B.乙中開(kāi)始投入2molNH3,則甲與乙是等效的,甲與乙的反應(yīng)的能量變化之和為92.4kJ,故a+b=92.4,B正確;
C.丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3,是乙的二倍,反應(yīng)起始時(shí)2P2=P3,由于合成氨的反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),故2P2>P3,C錯(cuò)誤;
D.丙容器反應(yīng)物投入量4molNH3,是乙的二倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向右移動(dòng),所以丙中氨的轉(zhuǎn)化率比乙小,因?yàn)?,所以,D錯(cuò)誤。
本題選B .
3.工業(yè)上常用一氧化碳和氫氣反應(yīng)生甲醇。一定條件下,在體積為VL的密閉容器中,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下圖表示該反應(yīng)在不同溫度下的反應(yīng)過(guò)程。關(guān)于該反應(yīng),下列說(shuō)法正確的是
A. 反應(yīng)達(dá)平衡后,升高溫度,平衡常數(shù)K增大
B. 工業(yè)生產(chǎn)中溫度越低,越有利于甲醇的合成
C. 500℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)速率是v(H2)= mol/(Lmin)
D. 300℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,若其他條件不變,將容器體積擴(kuò)大為2VL,c(H2)減小
【答案】D
【解析】分析:A.依據(jù)圖象分析,先拐先平,溫度高甲醇物質(zhì)的量減小,說(shuō)明正向反應(yīng)是放熱反應(yīng); B、溫度越低,反應(yīng)速率越??;C、甲醇和氫氣速率之比等于1:2,依據(jù)速率概念計(jì)算;D、擴(kuò)大體積相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡逆向進(jìn)行,但體積增大平衡后氫氣濃度減?。?
詳解:A、由圖象分析,溫度越高,甲醇的物質(zhì)的量越小,說(shuō)明溫度越高平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,故A錯(cuò)誤;B. 溫度過(guò)低,反應(yīng)速率太小,不利于甲醇的合成,故B錯(cuò)誤;C. 500℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),甲醇和氫氣速率之比等于1:2,用氫氣物質(zhì)的量濃度減少表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率是v(H2)=2mol/(L?min),故C錯(cuò)誤;D、300℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,若其他條件不變,將容器體積擴(kuò)大為2VL,平衡左移,但體積增大平衡后氫氣濃度減小,故D正確;答案選D.
4.向四個(gè)起始容積相同的密閉容器中充入表中所示氣體及相應(yīng)的量,加入催化劑并控制溫度、容積或壓強(qiáng),發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H<0,直至達(dá)平衡。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
編號(hào)
條件
起始物質(zhì)的量/mol
溫度/℃
容積或壓強(qiáng)
CO(g)
NO (g)
CO2 (g)
N2 (g)
①
600
維持恒容
0.2
0.2
0
0
②
700
維持恒容
0.1
0.1
0.1
0.05
③
600
維持恒容
0.4
0.4
0
0
④
600
維持恒壓
0.4
0.4
0
0
A. 平衡時(shí)N2的濃度:①>②
B. 平衡時(shí)CO的正反應(yīng)速率:①<②
C. NO的平衡轉(zhuǎn)化率:③>①
D. 平衡時(shí)容器內(nèi)氣體總壓:④>③>①>②
【答案】D
【解析】A、反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) H<0為放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),①中溫度低于②,故平衡時(shí)N2的濃度:①>②,選項(xiàng)A正確;B、相對(duì)于①,②為升高溫度,平衡逆向移動(dòng),平衡時(shí)CO的濃度增大,正反應(yīng)速率較大,故平衡時(shí)CO的正反應(yīng)速率:①<②,選項(xiàng)B正確;C、③反應(yīng)物的量為①的二倍,恒容條件下相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小的正反應(yīng)方向移動(dòng),NO的平衡轉(zhuǎn)化率:③>①,選項(xiàng)C正確;D、②溫度高,平衡逆向移動(dòng),氣體總量增大,壓強(qiáng)大于①,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選D。
5.將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空恒容容器中(固體試樣體積忽略不計(jì)),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g) △H = + a kJmol-l。能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是( )
A. v(NH3)=2v(CO2) B. 密閉容器中NH3體積分?jǐn)?shù)不變
C. 反應(yīng)吸收a kJ熱量 D. 密閉容器中混合氣體的密度不變
【答案】D
【解析】分析:根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度、百分含量不變。
詳解:A、未體現(xiàn)正逆反應(yīng)速率的關(guān)系,故A錯(cuò)誤;B、由于反應(yīng)物為固體,根據(jù)方程式,從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)一直不變,不能判斷該分解反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡,故B錯(cuò)誤;C. 該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)吸收a kJ熱量,只是說(shuō)明分解的氨基甲酸銨的物質(zhì)的量為1mol,不能說(shuō)明氨基甲酸銨的物質(zhì)的量是否變化,故C錯(cuò)誤;D、密閉容器中混合氣體的密度不變,說(shuō)明氣體質(zhì)量不變,正逆反應(yīng)速率相等,故D正確;故選D。
6.可逆反應(yīng) ,在密閉容器中達(dá)到平衡后,改變條件,能使B的轉(zhuǎn)化率提高的是
A. 保持溫度不變,增大容器體積使壓強(qiáng)減小 B. 保持恒溫恒容,充入氦氣
C. 其他條件不變時(shí),升高溫度 D. 保持恒溫恒容,加入一定量A物質(zhì)
【答案】A
【解析】A. 該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),減小壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),B的轉(zhuǎn)化率提高,故A選;B. 保持恒溫恒容,充入氦氣,平衡不移動(dòng),轉(zhuǎn)化率不變,故B不選;C. 該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率減小,故C不選;D.A為固體,加少量A,平衡不移動(dòng),故D不選;本題選A。
7.對(duì)于處于化學(xué)平衡狀態(tài)的反應(yīng)C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0,既要提高反應(yīng)速率又要提高H2O的轉(zhuǎn)化率,下列措施中可行的是
A. 升高溫度 B. 使用合適的催化劑
C. 增大體系壓強(qiáng) D. 增大H2O(g)的濃度
【答案】A
【解析】A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率提高增,故A正確;B.用合適的催化劑,對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響,轉(zhuǎn)化率不變,故B錯(cuò)誤;、C.增大體系壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動(dòng),故C錯(cuò)誤;D.增大H2O(g)的濃度,平衡正向移動(dòng),反應(yīng)速率增大,但轉(zhuǎn)化率減小,故D錯(cuò)誤;故選A。
8.一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可以制備特種陶瓷的原料Mg0:MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0 該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達(dá)到平衡后,若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值,重新達(dá)到平衡后,縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢(shì)合理的是
選項(xiàng)
x
y
A
壓強(qiáng)
CO2與CO的物質(zhì)的量之比
B
溫度
容器內(nèi)混合氣體的密度
C
MgSO4的質(zhì)量(忽略體積)
CO的轉(zhuǎn)化率
D
SO2的濃度
平衡常數(shù)K
【答案】B
【解析】A.CO2與CO的物質(zhì)的量之比為化學(xué)平衡常數(shù),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),體系壓強(qiáng)變化,平衡常數(shù)不變,所以CO2與CO的物質(zhì)的量之比不變,故A錯(cuò)誤;B. 若x是溫度,y是容器內(nèi)混合氣體的密度,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向正反應(yīng)方向移動(dòng),氣體的質(zhì)量增大,容器體積不變,則容器內(nèi)氣體密度增大,所以符合圖象,故B正確;C. 若x是MgSO4的質(zhì)量,y是CO的轉(zhuǎn)化率,硫酸鎂是固體,其質(zhì)量不影響平衡移動(dòng),所以增大硫酸鎂的質(zhì)量,CO的轉(zhuǎn)化率不變,故C錯(cuò)誤;D. 若x是二氧化硫的濃度,y是平衡常數(shù),平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與物質(zhì)濃度無(wú)關(guān),增大二氧化硫濃度,溫度不變,平衡常數(shù)不變,故D錯(cuò)誤;本題選B。
9.一定溫度下可逆反應(yīng)A(s) + 2B(g) 2C(g) + D(g) △H<0。現(xiàn)將1 mol A和2 mol B加入甲容器中,將4 mol C和2 mol D加入乙容器中,此時(shí)控制活塞P,使乙的容積為甲的2倍,t1時(shí)兩容器內(nèi)均達(dá)到平衡狀態(tài)(如圖所示,隔板K不能移動(dòng))。下列說(shuō)法正確的是
A. 保持溫度和活塞位置不變,在甲中再加入1 mol A和2 mol B,達(dá)到新的平衡后,甲中C的濃度是乙中C的濃度的2倍
B. 保持活塞位置不變,升高溫度,達(dá)到新的平衡后,甲、乙中B的體積分?jǐn)?shù)均不變
C. 保持溫度不變,移動(dòng)活塞P,使乙的容積和甲相等,達(dá)到新的平衡后,乙中C的體積分?jǐn)?shù)是甲中C的體積分?jǐn)?shù)的2倍
D. 保持溫度和乙中的壓強(qiáng)不變,t2時(shí)分別向甲、乙中加入等質(zhì)量的氦氣后,甲、乙中反應(yīng)速率變化情況分別如圖2和圖3所示(t1前的反應(yīng)速率變化已省略)
【答案】D
【解析】分析:從等效平衡的角度分析,4molC和2molD相當(dāng)于2molA和4molB,即乙容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量為甲容器內(nèi)的氣體的物質(zhì)的量的2倍,而乙容器的體積為甲容器的體積的2倍,在相同溫度下達(dá)到相同平衡狀態(tài),即平衡時(shí)各物質(zhì)的濃度相同。
詳解:A、保持溫度和活塞位置不變,在甲中再加入1molA和2molB,則相當(dāng)于在原來(lái)的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),達(dá)到平衡時(shí),甲中C的濃度小于原來(lái)的2倍,即小于乙中C的濃度的2倍,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B、保持活塞位置不變,若升高兩個(gè)容器的溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),甲、乙中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都增大,若降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),甲、乙中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、保持溫度不變,移動(dòng)活塞P,使乙的容積和甲相等,則乙容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),達(dá)到新的平衡后,乙中C的體積分?jǐn)?shù)小于甲中C的體積分?jǐn)?shù)的2倍,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D、甲溫度和體積不化,加入氦氣后對(duì)平衡移動(dòng)沒(méi)有影響;保持溫度和乙中的壓強(qiáng)不變,加入氦氣后乙體積增大,平衡應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),正逆反應(yīng)速率都減小,選項(xiàng)D正確;答案選D。
10.可用下面圖象表示的是( )
反應(yīng)
縱坐標(biāo)
甲
乙
A
SO2與O2在同溫、同體積容器中反應(yīng)
SO2的轉(zhuǎn)化率
2 mol SO2和
1 mol O2
2 mol SO2和
2 mol O2
B
一定質(zhì)量的氮?dú)夂蜌錃猓谕还潭ㄈ莘e的容器中反應(yīng)
氨氣的濃度
400 ℃
500 ℃
C
2 mol SO2與1 mol O2在同溫、體積可變的恒壓容器中反應(yīng)
SO2的轉(zhuǎn)化率
1106 Pa
1105 Pa
D
體積比為1:3的N2、H2在同溫、體積可變的恒壓容器中反應(yīng)
氨氣的濃度
活性高的催化劑
活性一般的催化劑
【答案】B
【解析】分析:A.乙與甲相比,增大氧氣的濃度,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,與圖象比較進(jìn)行判斷;B.氨氣的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),乙與甲相比,升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)氨氣的濃度減小,與圖象比較進(jìn)行判斷;C.甲與乙相比,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,與圖象比較進(jìn)行判斷;D.使用活性高的催化劑,反應(yīng)速率更快,但催化劑不影響平衡移動(dòng)。
詳解:A.乙與甲相比,增大氧氣的濃度,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,圖象中平衡時(shí)乙的轉(zhuǎn)化率降低,圖象與設(shè)計(jì)不符,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.氨氣的分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng),乙與甲相比,升高溫度,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)氨氣的轉(zhuǎn)化率減小,圖象中乙表示的氨氣的濃度減小,反應(yīng)速率加快,圖象與實(shí)際相符合,選項(xiàng)B正確;C.甲與乙相比,壓強(qiáng)增大,反應(yīng)速率加快,平衡向正反應(yīng)移動(dòng),平衡時(shí)二氧化硫的轉(zhuǎn)化率增大,圖象中甲到達(dá)平衡用的時(shí)間長(zhǎng),與實(shí)際不相符,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D.使用活性高的催化劑,反應(yīng)速率更快,但催化劑不影響平衡移動(dòng),平衡時(shí)氨氣的濃度相同,圖象中平衡時(shí)氨氣的濃度不相同,圖象與實(shí)際不相符,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選B。
11.已知:2Fe3++2I-2Fe2++I2,用KI溶液和FeCl3溶液進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法不正確的是
A. 實(shí)驗(yàn)i中現(xiàn)象說(shuō)明有Fe2+生成
B. 實(shí)驗(yàn)ⅱ中現(xiàn)象說(shuō)明反應(yīng)后溶液中含有Fe3+
C. 實(shí)驗(yàn)ⅲ水溶液中c(Fe2+)大于i中c(Fe2+)
D. 實(shí)驗(yàn)ⅲ中再加入4滴0.1molL-1FeCl2溶液,振蕩?kù)o置,CCl4層溶液顏色無(wú)變化
【答案】D
【解析】A項(xiàng),實(shí)驗(yàn)i向混合液中加入K3[Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說(shuō)明混合液中有Fe2+,說(shuō)明FeCl3與KI反應(yīng)生成Fe2+,正確;B項(xiàng),實(shí)驗(yàn)ii向混合液中加入KSCN溶液,溶液變紅說(shuō)明混合液中含有Fe3+,正確;C項(xiàng),實(shí)驗(yàn)i中加入K3[Fe(CN)6]溶液發(fā)生反應(yīng):3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,F(xiàn)e2+濃度減小,實(shí)驗(yàn)iii中加入CCl4,CCl4將I2從水溶液中萃取出來(lái),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),F(xiàn)e2+濃度增大,實(shí)驗(yàn)iii水溶液中c(Fe2+)大于實(shí)驗(yàn)i中c(Fe2+),正確;D項(xiàng),實(shí)驗(yàn)iii中再加入4滴0.1mol/LFeCl2溶液,F(xiàn)e2+濃度增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),I2濃度減小,振蕩?kù)o置,CCl4層溶液顏色變淺,錯(cuò)誤;答案選D。
12.T℃時(shí),將A和B各0.32mol充入恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):A(g)+B(g)?2C(g)△H=﹣a kJ?mol﹣1(a>0),反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的數(shù)據(jù)如表,下列說(shuō)法正確的是( )
t/min
0
2
4
7
9
n(B)/mol
0.32
0.24
0.22
0.20
0.20
A. 若起始時(shí)向容器中充入0.64 mol C,則達(dá)平衡時(shí)吸收的熱量為0.12a kJ
B. 恒溫,如果壓縮容器體積,B的濃度和體積分?jǐn)?shù)均不變
C. 若起始時(shí)向容器中充入 0.64 mol A 和 0.64 mol B,則達(dá)平衡時(shí) n(C)<0.48 mol
D. 恒溫、恒容,向平衡體系中再充入0.32 mol A,再次平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率增大
【答案】D
【解析】分析:
A.將A和B各0.32mol充入恒容密閉容器中和充入0.64 mol C,是等效平衡,所以平衡B的物質(zhì)的量為0.20mol,所以轉(zhuǎn)化C的物質(zhì)的量為0.4mol,由此分析解答;B.兩邊的計(jì)量數(shù)相等,所以壓縮容器體積平衡不移動(dòng),各組分的體積分?jǐn)?shù)不變,但B的物質(zhì)的量濃度變大;C.反應(yīng)其它氣體分子數(shù)目不變,與原平衡為等效平衡,平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率相等,結(jié)合方程式計(jì)算;D.再充入A,平衡正向移動(dòng)。
解析:
A. 將A和B各0.32mol充入恒容密閉容器中和充入0.64molC,是等效平衡,所以平衡B的物質(zhì)的量為0.20mol,所以轉(zhuǎn)化C的物質(zhì)的量為0.4mol,所以吸收的熱量為:0.4/2akJ=0.2akJ,故A錯(cuò)誤;B. 兩邊的計(jì)量數(shù)相等,所以壓縮容器體積平衡不移動(dòng),各組分的體積分?jǐn)?shù)不變,但B的物質(zhì)的量濃度變大,B的物質(zhì)的量濃度不是不變,故B錯(cuò)誤;C. 反應(yīng)其它氣體分子數(shù)目不變,與原平衡為等效平衡,平衡時(shí)B的轉(zhuǎn)化率相等,則平衡時(shí)參加反應(yīng)的B為(0.32?0.2)mol0.64mol/0.32mol=0.24mol,故平衡時(shí)n(C)=0.48mol,故C錯(cuò)誤;D. 再充入A,平衡正向移動(dòng),到達(dá)新平衡后B的轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;故選D。
13.將粗硅轉(zhuǎn)化成三氯硅烷(SiHCl3),進(jìn)一步反應(yīng)也可以制得粗硅。其反應(yīng)為:SiHCl3(g)+H2(g)Si(s)+3HCl(g)。不同溫度下,SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)物的投料比(反應(yīng)初始時(shí)各反應(yīng)物的物質(zhì)的量之比)的變化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 該反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B. 橫坐標(biāo)表示的投料比應(yīng)該是
C. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大
D. 實(shí)際生產(chǎn)中為提高SiHCl3的利用率,可以適當(dāng)增大壓強(qiáng)
【答案】C
【解析】分析:A.由圖可以知道,投料比一定時(shí),溫度越高, SiHCl3的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);B.溫度一定時(shí),投料比越大, SiHCl3的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明比值越大;C.升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大;D.正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
詳解:由圖可以知道,投料比一定時(shí),溫度越高, SiHCl3的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;溫度一定時(shí),投料比越大, SiHCl3的轉(zhuǎn)化率越大,而比值越大, SiHCl3的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明橫坐標(biāo)為,B錯(cuò)誤;升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大,C正確;正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng), SiHCl3的轉(zhuǎn)化率減小,D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)C。
14.在一定溫度下的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)縮小容器容積,下列敘述不正確的是
A. 該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變 B. 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C. SO3的濃度增大 D. 正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
【答案】D
【解析】分析:A.化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān);B.縮小容器容積,體現(xiàn)壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng);C.縮小容器容積,體現(xiàn)壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),根據(jù)平衡移動(dòng)方向確定三氧化硫濃度變化;D. 縮小容器容積,各物質(zhì)濃度增大,正逆反應(yīng)速率均增大。
詳解:A.該反應(yīng)體系溫度不變,則化學(xué)平衡常數(shù)不變,化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),A正確;B.縮小容器容積,體現(xiàn)壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),所以平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),B正確;C.縮小容器容積,體現(xiàn)壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則生成物三氧化硫濃度增大,C正確;D.縮小容器容積,各物質(zhì)濃度增大,正逆反應(yīng)速率均增大,D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)D。
15.在不同溫度下按照相同物質(zhì)的量投料發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H<0,測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示,有關(guān)說(shuō)法正確的
A. 混合氣體密度:ρ(x)=ρ(w)
B. 正反應(yīng)速率:υ正(y)=υ正(w)
C. 反應(yīng)溫度:T1>T2
D. 混合氣體平均摩爾質(zhì)量:M(y)<M(Z)
【答案】A
【解析】分析:A.由m=ρV結(jié)合混合氣體的質(zhì)量、體積判斷;
B.y、w的溫度相同,y點(diǎn)壓強(qiáng)大;
C.△H<0,為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大;
D.y、z比較,y點(diǎn)CO轉(zhuǎn)化率大,則平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量小。
詳解:A.由m=ρV結(jié)合混合氣體的質(zhì)量、體積可知,混合氣體的質(zhì)量不變,容器體積不變,因此混合氣體密度:ρ(x)=ρ(w),A正確;
B.y、w的溫度相同,y點(diǎn)壓強(qiáng)大,壓強(qiáng)越大反應(yīng)速率越快,則反應(yīng)速率:v正(y)>v正(w),B錯(cuò)誤;
C.△H<0,為放熱反應(yīng),降低溫度平衡正向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率增大,則反應(yīng)溫度:T1<T2,C錯(cuò)誤;
D.y、z比較,y點(diǎn)CO轉(zhuǎn)化率大,則平衡時(shí)混合氣體的總物質(zhì)的量小,y點(diǎn)對(duì)于氣體的物質(zhì)的量小,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量:M(y)>M(z),D錯(cuò)誤;答案選A。
16.反應(yīng)2A(s)+3B(g)C(g)+2D(g) △H<0,在一定的條件下達(dá)平衡,下列有關(guān)敘述正確的是( )
①增加A的量,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng);②加入催化劑B的轉(zhuǎn)化率提高;③壓強(qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),υ(正)、υ(逆)不變;④增大B的濃度,υ(正)>υ(逆);⑤升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),υ(正)減小
A. ①② B. ④ C. ③ D. ④⑤
【答案】B
【解析】A是固體,增加A的量,A的濃度不變,所以平衡不移動(dòng),故①錯(cuò)誤;催化劑不能使平衡移動(dòng),所以加入催化劑B的轉(zhuǎn)化率不變,故②錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng),反應(yīng)物濃度增大,所以υ(正)、υ(逆)均增大,反應(yīng)前后氣體系數(shù)和相同,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),故③錯(cuò)誤;增大B的濃度,反應(yīng)物濃度增大,反應(yīng)正向移動(dòng),所以υ(正)>υ(逆),故④正確;升高溫度,平衡向吸熱方向移動(dòng),υ(正)、υ(逆)均增大,故⑤錯(cuò)誤;選B。
17.下列說(shuō)法正確的是( )
A. 纖維素屬于多糖,是人類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
B. 高爐煉鐵時(shí),增加爐高,可以改變尾氣中CO的含量
C. 手機(jī)殼上貼的碳纖維膜是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料
D. 直接在田間焚燒秸稈,補(bǔ)充土壤中的鉀元素
【答案】C
【解析】A. 纖維素雖然屬于多糖,但它不是人類(lèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),人體不消化纖維素,A不正確;B. 高爐煉鐵時(shí),增加爐高,不能改變尾氣中CO的含量,因?yàn)樵黾訝t高不能改變化學(xué)平衡常數(shù)、不能提高CO的轉(zhuǎn)化率,B不正確;C. 手機(jī)殼上貼的碳纖維膜不是傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料,也不是有機(jī)高分子材料,它是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料,C正確;D. 通過(guò)直接在田間焚燒秸稈這種方式給土壤補(bǔ)充鉀元素是不正確的,直接在田間焚燒秸稈會(huì)污染環(huán)境、引發(fā)火災(zāi)、引發(fā)交通事故、破壞土壤結(jié)構(gòu)等等,D不正確。本題選C。
18.向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2,在一定條件下使反應(yīng)SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) 達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如下所示,由圖可得出的正確結(jié)論是
A. 反應(yīng)在c點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)
B. △t1=△t2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段
C. 反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)小于b點(diǎn)
D. 反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量
【答案】B
【解析】分析:反應(yīng)開(kāi)始時(shí)反應(yīng)物濃度最大,但正反應(yīng)速率逐漸增大,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,正反應(yīng)速率增大,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸減小,正反應(yīng)速率也逐漸減小。
詳解:A. 當(dāng)正反應(yīng)速率不變時(shí),才能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),雖然c點(diǎn)時(shí)正反應(yīng)速率最大,但c點(diǎn)后正反應(yīng)速率減小,反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;
B. a點(diǎn)到c點(diǎn),正反應(yīng)速率增大,消耗SO2的物質(zhì)的量增大,即SO2轉(zhuǎn)化率增大,所以△t1=△t2時(shí),SO2的轉(zhuǎn)化率:a~b段小于b~c段,故B正確;
C. a點(diǎn)到b點(diǎn)時(shí),反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,反應(yīng)物濃度逐漸降低,所以反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)大于b點(diǎn),故C錯(cuò)誤;
D. 由上述分析可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則反應(yīng)物總能量大于生成物總能量,故D錯(cuò)誤;答案選B。
19.在3個(gè)體積均為1 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+2NO(g)2NO2(g)+S(s)。改變?nèi)萜鱅的反應(yīng)溫度,平衡時(shí)c( NO2)與溫度的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 若T2<T1,達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅲ中NO的體積分?jǐn)?shù)小于40%
B. 該反應(yīng)的ΔH>0
C. T1時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)為
D. 容器Ⅰ與容器Ⅱ均在T1時(shí)達(dá)到平衡,總壓強(qiáng)之比小于1:2
【答案】A
【解析】分析:根據(jù)圖象可知,升高溫度,平衡時(shí)NO2的濃度減小,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),再根據(jù)平衡移動(dòng)原理對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行分析。
詳解:A. 由上述分析可知,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),若T2<T1,溫度降低有利于化學(xué)平衡正向移動(dòng),容器III相當(dāng)于以1mol SO2、1.2mol NO和0.5mol S開(kāi)始反應(yīng),S為固體,對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響,所以容器III相當(dāng)于對(duì)容器I加壓,若平衡不移動(dòng),則平衡時(shí)NO的體積分?jǐn)?shù)為40%,而容器III的化學(xué)反應(yīng)正向進(jìn)行程度比容器I大,則達(dá)到平衡時(shí),容器III中NO的體積分?jǐn)?shù)小于40%,故A正確;
B. 根據(jù)圖象可知,升高溫度,平衡時(shí)NO2的濃度減小,說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,故B錯(cuò)誤;
C. T1溫度時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)c(NO2)=0.2mol/L,則平衡時(shí)c(SO2)=0.5mol/L-0.1mol/L=0.4mol/L,c(NO)=0.6mol/L-0.2mol/L=0.4mol/L,所以該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===,故C錯(cuò)誤;
D. 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT分析,容器容積和反應(yīng)溫度一定,體系總壓強(qiáng)與體系中混合氣體的總物質(zhì)的量成正比,容器Ⅱ相當(dāng)于按0.75mol SO2、1.5mol NO和0.75mol S開(kāi)始反應(yīng),由于S是固體,不代入濃度商,設(shè)容器Ⅱ中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)消耗了ymol SO2,則平衡時(shí)兩容器壓強(qiáng)比為==>,故D錯(cuò)誤;答案選A。
20.在一定溫度下,將等量的氣體分別通入起始容積相同的密閉容器Ⅰ和Ⅱ中,使其發(fā)生反應(yīng),t0時(shí)容器Ⅰ中達(dá)到化學(xué)平衡,X、Y、Z的物質(zhì)的量的變化如圖所示。則下列有關(guān)推斷不正確的是
A. 若達(dá)平衡后,對(duì)容器Ⅱ升高溫度時(shí),其體積增大,說(shuō)明Z發(fā)生的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Z 3X+2Y
C. 若兩容器中均達(dá)到平衡時(shí),兩容器的體積V(Ⅰ)<V(Ⅱ),則容器Ⅱ達(dá)到平衡所需時(shí)間大于t0
D. 若兩容器中均達(dá)到平衡時(shí),兩容器中Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同,則Y為固體或液體
【答案】A
【解析】分析:A.升高溫度平衡向吸熱方向移動(dòng);B.根據(jù)X、Y、Z物質(zhì)的量變化圖象分析計(jì)算得到化學(xué)方程式;C. I是恒容容器,Ⅱ是恒壓容器,結(jié)合化學(xué)方程式的特點(diǎn)分析;D. 兩容器中Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同,說(shuō)明達(dá)到相同的平衡狀態(tài)。
詳解:A. 容器Ⅱ是恒壓容器,達(dá)平衡后,升高溫度時(shí)其體積增大,但不能說(shuō)明平衡正向進(jìn)行,Z發(fā)生的反應(yīng)不一定為吸熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B. 根據(jù)X、Y、Z物質(zhì)的量變化圖象可知,Z是反應(yīng)物,X、Y是生成物,達(dá)平衡后,X生成1.8mol,Y生成1.2mol,Z消耗1.8mol,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Z3X+2Y,故B正確;
C. 反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Z3X+2Y,若兩容器中均達(dá)到平衡時(shí),兩容器的體積V(I)<V(Ⅱ),則容器Ⅱ達(dá)到平衡時(shí)體積增大、壓強(qiáng)減小,達(dá)到平衡所需時(shí)間大于t0,故C正確;
D. 達(dá)到平衡時(shí),兩容器中Z的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相同,則兩容器達(dá)到相同的平衡狀態(tài),說(shuō)明該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的可逆反應(yīng),所以Y為固體或液體,故D正確;答案選A。
21.在一定溫度下,將一定質(zhì)量的混合氣體在密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)aA(g)+bB(g) cC(s)+dD(g),達(dá)到平衡時(shí)測(cè)得B氣體的濃度為0.6 molL-1,恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大一倍,重新達(dá)到平衡時(shí),測(cè)得氣體B氣體的濃度為0.4 molL-1,下列敘述正確的是
A. a+b>c+d B. 平衡向右移動(dòng)
C. 重新達(dá)平衡,A氣體濃度增大 D. 重新達(dá)平衡時(shí),B的體積分?jǐn)?shù)增大
【答案】D
【解析】分析:保持溫度不變,將容器的體積擴(kuò)大1倍,若平衡不移動(dòng),B氣體的濃度為0.3mol/L,實(shí)際B的濃度變?yōu)?.4mol/L,說(shuō)明平衡向生成B的方向移動(dòng),即向逆反應(yīng)方向移動(dòng)。
詳解:A. 生成物C為固體,增大體積,壓強(qiáng)減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),因壓強(qiáng)減小平衡向氣體物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng),即a+b>d,但a+b不一定大于c+d,故A錯(cuò)誤;
B. 由上述分析可知,恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大一倍,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),即向左移動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C. 恒溫下將密閉容器的容積擴(kuò)大一倍,各物質(zhì)的濃度都要減小,即A氣體濃度減小,故C錯(cuò)誤;
D. 因恒溫下擴(kuò)大容器的體積平衡逆向移動(dòng),則B氣體的體積分?jǐn)?shù)增大,故D正確;答案選D。
22.對(duì)于反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0.達(dá)到平衡后,以下分析正確的是
A. 增大壓強(qiáng),對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
B. 升高溫度,對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
C. 減小反應(yīng)物濃度,對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
D. 加入催化劑,對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
【答案】A
【解析】A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),則壓強(qiáng)對(duì)正反應(yīng)速率影響較大,故A正確;B.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度正逆反應(yīng)速率都增大,但平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),說(shuō)明溫度對(duì)逆反應(yīng)速率影響較大,故B錯(cuò)誤;C.減小反應(yīng)物濃度,生成物濃度不變,則逆反應(yīng)速率不變,故C錯(cuò)誤;D.加入催化劑,對(duì)正逆反應(yīng)速率影響相同,所以正逆反應(yīng)速率仍然相等,故D錯(cuò)誤;故選A。
23.煉鐵高爐中發(fā)生的基本反應(yīng)之一為FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. 升高溫度,平衡移動(dòng)后達(dá)到新的平衡時(shí)平衡常數(shù)增大
B. 將高爐加高后,達(dá)到平衡時(shí)平衡常數(shù)增大
C. 將礦石粉碎不能使平衡常數(shù)增大
D. 平衡常數(shù)越大,尾氣中CO含量越少,CO2含量越多
【答案】B
【解析】該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故升高溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,A正確;平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故增加高爐的高度,不能改變平衡狀態(tài),B錯(cuò)誤;將礦石粉碎只能增大反應(yīng)速率,卻不能使平衡常數(shù)增大,C正確;該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=c(CO2)/c(CO),故平衡常數(shù)越大,尾氣中CO含量越少,CO2含量越多, D正確;正確選項(xiàng)B。
24.硫化氫裂解制取氫氣的反應(yīng)為2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。向恒容密閉容器中充入一定量的H2S氣體,測(cè)得體系中氣體的平衡組成與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A. 該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度升高而增大
B. M點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)比N的大
C. M點(diǎn)時(shí),H2S的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
D. 維持M點(diǎn)溫度不變,向容器中再充入0.2molH2S、0.2molH2、0.1molS2(g),則v(正) = v(逆)
【答案】AC
【解析】A、升高溫度,硫化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,選項(xiàng)A正確;B、從M點(diǎn)到N點(diǎn),硫化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,平衡正向移動(dòng),氣體的總物質(zhì)的量增大,恒容條件下壓強(qiáng)增大,故N點(diǎn)壓強(qiáng)較大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C、M點(diǎn)時(shí),H2S與H2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等,則轉(zhuǎn)化的H2S與剩余的H2S相同,故平衡轉(zhuǎn)化率為50%,選項(xiàng)C正確;D、維持M點(diǎn)溫度不變,向容器中再充入0.2molH2S、0.2molH2、0.1molS2(g),但之前加入的恒不知,無(wú)法利用QC判斷v(正)、 v(逆)的大小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案選AC。
25.砷是第四周期ⅤA族元素,可以形成、、、等 化合物,有著廣泛的用途回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出砷的原子序數(shù)______________
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣主要成分為制成漿狀,通入氧化,生成和單質(zhì)硫?qū)懗霭l(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 _________________________ 該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是 ___________________。
(3)已知:
則反應(yīng)的 ________________________
(4)時(shí),將、和20mLNaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):溶液中與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示.
①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是 ______填標(biāo)號(hào).
溶液的pH不再變化
不再變化
②時(shí), ______填“大于”“小于”或“等于”
③時(shí), ______時(shí)填“大于”“小于”或“等于”,理由是 ____________________
④若平衡時(shí)溶液的,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 ______________
【答案】 33 加壓反應(yīng)速率增大,而且平衡右移,可提高生產(chǎn)效率 ac 大于 小于 tm時(shí)生成物的濃度更小,故逆反應(yīng)速率更慢 .
【解析】分析:砷是33號(hào)元素。含砷廢渣主要成分為制成漿狀,通入氧化,生成和單質(zhì)硫該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是加壓反應(yīng)速率增大,而且平衡右移,可提高生產(chǎn)效率。根據(jù)蓋斯定律可以求反應(yīng)熱。 分析正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率是否相等、各組分的含量是否保持不變,可以判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。求出各組分的平衡濃度代入計(jì)算公式即可求出化學(xué)平衡常數(shù)。
詳解:(1)砷的原子序數(shù)為33.
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣主要成分為制成漿狀,通入氧化,生成和單質(zhì)硫該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是加壓反應(yīng)速率增大,而且平衡右移,可提高生產(chǎn)效率。
(3)已知:①;②;③。根據(jù)蓋斯定律,①②③可得,則該反應(yīng)的。
(4)溶液的pH不再變化,表明反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,達(dá)到平衡;
不能說(shuō)明正確反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,無(wú)法判斷是否達(dá)到平衡;
不再變化,表明反應(yīng)混合物中各組分的濃度保持不變,達(dá)到平衡;
由圖中信息可知,平衡時(shí),故當(dāng),該反應(yīng)未達(dá)到平衡。綜上所述,可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是ac.
時(shí),反應(yīng)正在向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故大于
時(shí)小于時(shí),理由是tm時(shí)生成物濃度更小,故逆反應(yīng)速率更慢 。
三種溶液混合后若不發(fā)生反應(yīng),c()=、c().若平衡時(shí)溶液的,則c,又知平衡時(shí)c()=、,則平衡時(shí)c()=c(),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 。
26.甲醇是制造燃料電池的重要原料,工業(yè)上用CH4和H2O為原料來(lái)制備甲醇。
(1)將2.0 molCH4和3.0molH2O(g)通入反應(yīng)室(容積為100L),在一定條件下發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g),CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖。
①已知壓強(qiáng)為p1,100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則用H2表示的平均反應(yīng)速率為_(kāi)________。
②圖中的p1_______ p2(填“<”“>”或“=”),100℃時(shí)平衡常數(shù)為_(kāi)______________。
③在其他條件不變的情況下降低溫度,重新達(dá)到平衡時(shí)H2體積分?jǐn)?shù)將________________(填“增大”“減小”或“不變”)
(2)在壓強(qiáng)為0.1MPa條件下,將 amolCO與2 amolH2的混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①該反應(yīng)的△H________0,△S_________0(填“<”“>”或“=”)
②若容器容積不變,下列措施可提高H2轉(zhuǎn)化率的是__________。
A.升高溫度 B.將CH3OH(g)從體系中分離
C.再充入2 molCO和2molH2 D.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
【答案】 0.0060molL-1min-1 < 1.3510-3 減小 < < BC
【解析】分析:(1)①由圖可知,100C時(shí)達(dá)到平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為0.5,則轉(zhuǎn)化的甲烷為0.5mol,求出△c(CH4),根據(jù)v=,計(jì)算v(CH4),利用速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算v(H2);②根據(jù)定一議二原則,定溫度同,再比較壓強(qiáng),即作垂直x軸的輔助線,比較平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率,由此判斷;平衡常數(shù)k=計(jì)算出平衡時(shí)各組分的濃度,代入平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
③降低溫度,平衡右移.
(2)混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇,而正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),則說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),據(jù)此解答。
詳解:(1)①由圖可知, 100C時(shí)達(dá)到平衡時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率為0.5,則轉(zhuǎn)化的甲烷為0.5mol,速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則v(H2)=3v(CH4)=3=0.0060mol?L?1?min?1
②正反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),恒溫條件下增大壓強(qiáng),化學(xué)平衡逆向移動(dòng),甲烷的轉(zhuǎn)化率減小,所以P1<P2,
100℃時(shí) CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
初始濃度:0.02 0.03 00
變化濃度:0.01 0.01 0.01 0.03
平衡濃度:0.01 0.02 0.010.03
100℃時(shí)平衡常數(shù)k==1.3510-3 mol?L?2
③由圖像可知,當(dāng)溫度越高時(shí)甲烷的轉(zhuǎn)化率越大,說(shuō)明該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),降低溫度平衡左移,重新達(dá)到平衡時(shí)H2體積分?jǐn)?shù)將減小.答案為:①0.0060molL-1min-1②<③1.3510-3
(2)①混合氣體在催化劑作用下能自發(fā)反應(yīng)生成甲醇,則說(shuō)明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以△H<0;正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),氣體的物質(zhì)的量越多,其熵越大,所以△S<0;②A.升高溫度平衡左移,H2轉(zhuǎn)化率減小,A錯(cuò)誤;B.將CH3OH(g)從體系中分離出來(lái),平衡右移H2轉(zhuǎn)化率增大,B正確;C.再充入2molCO和2molH2,CO增大的程度大于H2增大的程度,平衡右移,H2轉(zhuǎn)化率增大,C正確;D. 充入He,使體系總壓強(qiáng)增大,容器容積不變,反應(yīng)混合物各組分濃度不變,平衡不移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率不變,D錯(cuò)誤;答案選BC;答案為:①<、<②BC
27.工業(yè)上以CO為原料生產(chǎn)二甲醚的反應(yīng)為:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ?mol-1 T℃時(shí),起始時(shí)在恒容密閉容器中加入一定量的H2和CO,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果如下表和下圖所示。
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
容器
體積
起始物質(zhì)的量
達(dá)平衡時(shí)
放出熱量
H2
CO
Ⅰ
2L
8mol
8mol
494 kJ
Ⅱ
2L
4mol
4mol
——
(1)上述反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_(kāi)____。
(2)由題意可知,a=______,b________1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,反應(yīng)前10 min內(nèi)的平均速率v(H2)=_____。
(4)下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是______ (填寫(xiě)序號(hào)字母)。
a.及時(shí)分離出CH3OCH3氣體b.保持容器的容積不變,再充入1 mol CO和1 mol H2
c.適當(dāng)升高溫度 d.保持容器的容積不變,充入1 mol 氦氣
(5)T℃時(shí),若容器中含1 mol?L-1 H2、2 mol?L-1 CO、2 mol?L-1 CH3OCH3、3 mol?L-1 CO2,則此時(shí)v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 )-247 < 0.3molL-1min-1 b >
【解析】分析:(1)根據(jù)化學(xué)平衡和平衡常數(shù)概念書(shū)寫(xiě)表達(dá)式,圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度降低,平衡正向進(jìn)行;
(2) 實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ?mol-1 ,
起始(mol) 8 8 0 0
變化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
反應(yīng)放出的熱與物質(zhì)的量成正比,則有:2:(-494)=1:a,解得a=-247 ;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比,等溫等容,反應(yīng)物濃度減半,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡左移,所以實(shí)驗(yàn)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí),CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量比1要小,即b<1;
(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率△V=計(jì)算二氧化碳表示的反應(yīng)速率,結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氫氣反應(yīng)速率;
(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素,平衡影響因素的理解,移動(dòng)原理的分析判斷.
(5)根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)相對(duì)大小判斷。
詳解:(1)3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)平衡常數(shù)表達(dá)式為:,圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度降低,平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大;
因此,本題正確答案是: ;
(2) 實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ?mol-1 ,
起始(mol) 8 8 0 0
變化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
根據(jù)反應(yīng)熱定義有:2:(-494)=1:a,解得a=-247 ;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比,等溫等容,反應(yīng)物濃度減半,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡左移,所以實(shí)驗(yàn)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí),CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量比1要小,即b<1;
(3)圖表數(shù)據(jù)分析計(jì)算二氧化碳化學(xué)反應(yīng)速率
實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,反應(yīng)前10 min內(nèi)的平均速率v(H2)=0.3molL-1min-1 ,
因此,本題正確答案是:0.3molL-1min-1 ;
(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素,平衡影響因素的理解,移動(dòng)原理的分析判斷;下列條件能使上述反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的;
a.及時(shí)分離出CH3OCH3氣體,生成物濃度減小,反應(yīng)速率減小,平衡正向進(jìn)行,故a錯(cuò)誤;
b.保持容器的容積不變,再充入1 mol CO和1 mol H2,相當(dāng)與增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,平衡正向進(jìn)行,所以b選項(xiàng)是正確的;
c.反應(yīng)是放熱反應(yīng),適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡逆向進(jìn)行,故c錯(cuò)誤;
d.保持容器的容積不變,充入1 mol 氦氣,平衡不動(dòng),故d錯(cuò)誤;
因此,本題正確答案是:b.
(5) 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)
起始(mol) 8 8 0 0
變化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
容器容積為2L,則平衡濃度均為1mol/L,平衡常數(shù)K==1,
若容器中含1 mol?L-1 H2、2 mol?L-1 CO、2 mol?L-1 CH3OCH3、3 mol?L-1 CO2,
則QC== 0.75<K,所以,此時(shí)平衡正向移動(dòng),故v正>v逆。
28.李克強(qiáng)總理在《2018年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告》中強(qiáng)調(diào)“今年二氧化硫、氮氧化物排放量要下降3%?!币虼?,研究煙氣的脫硝(除NOx)、脫硫(除SO2)技術(shù)有著積極的環(huán)保意義。
(1)汽車(chē)的排氣管上安裝“催化轉(zhuǎn)化器”,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g) ΔH=-746.50kJmol-1。T℃時(shí),將等物質(zhì)的量的NO和CO充入容積為2L的密閉容器中,若溫度和體積不變,反應(yīng)過(guò)程中(0~15min) NO的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖。
①圖中a、b分別表示在相同溫度下,使用質(zhì)量相同但表面積不同的催化劑時(shí),達(dá)到平衡過(guò)程中n (NO)的變化曲線,其中表示催化劑表面積較大的曲線是___________。(填“a”或“b”)
②T℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=_______________;平衡時(shí)若保持溫度不變,再向容器中充入CO、CO2各0.2 mol,則平衡將_________移動(dòng)。(填“向左”、“向右”或“不”)
③15min時(shí),若改變外界反應(yīng)條件,導(dǎo)致n (NO)發(fā)生圖中所示變化,則改變的條件可能是_______________________________________________ (任答一條即可)。
(2)在催化劑作用下,用還原劑[如肼(N2H4)]選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H2O。
已知200℃時(shí):Ⅰ.3N2H4(g)=N2(g)+4NH3(g) ΔH1=-32.9 kJmol-1;
II. N2H4(g)+H2(g) =2NH3(g) ΔH2=-41.8 kJmol-1。
①寫(xiě)出肼的電子式:____________________。
②200℃時(shí),肼分解成氮?dú)夂蜌錃獾臒峄瘜W(xué)方程式為:_____________________________。
③目前,科學(xué)家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝原理,其脫硝率與溫度、負(fù)載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù))的關(guān)系如下圖所示。
為達(dá)到最佳脫硝效果,應(yīng)采取的條件是_________________________________________。
(3)利用電解裝置也可進(jìn)行煙氣處理,如圖可將霧霾中的NO、SO2分別轉(zhuǎn)化為NH4+和SO42-,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________;物質(zhì)A是______________ (填化學(xué)式)。
【答案】 b 5 L/mol 不 增加CO的物質(zhì)的量濃度或減少生成物濃度或降溫等 N2H4(g)=N2(g)+2H2(g) ΔH=+50.7 kJmol-1 350℃左右、負(fù)載率3% SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+ H2SO4
【解析】分析:(1)我們知道物質(zhì)的表面積對(duì)反應(yīng)速度有影響,同樣催化劑的表面積也影響催化效率;利用圖象中NO的數(shù)據(jù),結(jié)合化學(xué)方程式即可算出平衡常數(shù)K;當(dāng)溫度不變時(shí),K值也不變,利用濃度商與K做比較,即可判斷平衡的移動(dòng)方向;根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響可分析出n(NO)減小的原因;(2)利用蓋斯定律可得肼分解的熱化學(xué)方程式;由圖象信息即可分析出最佳脫硝效果的條件。(3)根據(jù)題目所給物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,結(jié)合電解原理解答。
詳解:(1) ①由圖象可知,曲線a變化慢,即反應(yīng)速率慢,曲線b變化快,即反應(yīng)速率快,催化劑的表面積越大,催化效率越高,反應(yīng)速率越快,所以表示催化劑表面積較大的曲線是b;②已知n起(NO)= n起(CO)=0.4mol, n平(NO)=0.2mol,