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第二单元 单元提升练
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.一定条件下,向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应NO(g)+CO(g)N2(g)+CO2(g),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点是( )
A.a点 B.b点
C.c点 D.d点
答案 D
2.在初始温度为500 ℃的绝热恒容密闭容器中,充入1 mol HI发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)。能说明该反应达到平衡的是( )
A.HI的生成速率是I2消耗速率的2倍
B.平衡常数不再改变
C.气体密度不再改变
D.容器内气体质量不再改变
答案 B
解析 HI的生成速率和I2的消耗速率均为逆反应速率,无法判断反应是否达到平衡状态;平衡常数只受温度影响,平衡常数不再改变,说明容器内温度一定,容器为绝热装置,平衡常数不再改变能说明反应达到平衡状态;混合气体的体积和质量始终不变,则气体密度始终不变,气体密度、容器内气体质量不再改变不能说明反应达到平衡状态。
3.在一定温度下,一定体积的密闭容器中有如下平衡:H2(g)+I2(g)2HI(g)。已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol/L,达平衡时HI的浓度为0.16 mol/L。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol/L时,则平衡时H2的浓度是( )
A.0.16 mol/L B.0.08 mol/L
C.0.06 mol/L D.0.04 mol/L
答案 D
解析 H2(g)+I2(g)2HI(g)
0.10 0.10 0
0.08 0.08 0.16
0.02 0.02 0.16
化学平衡常数K===64;当H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol/L时,设平衡时H2的浓度为x mol/L,则
H2(g)+ I2(g)2HI(g)
0.20 0.20 0
0.20-x 0.20-x 2×(0.20-x)
x x 2×(0.20-x)
化学平衡常数K==64,计算得x=0.04,D正确。
4.向某密闭恒容容器中充入NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g)。其他条件相同时,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如表:
27 ℃
35 ℃
49 ℃
70 ℃
NO2的物质的量分数/%
20
25
40
66
N2O4的物质的量分数/%
80
75
60
34
下列说法不正确的是( )
A.49 ℃时,该平衡体系中NO2的转化率为75%
B.平衡时,NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍
C.将盛有NO2的密闭玻璃球放入热水中,平衡常数K减小
D.增大NO2起始量,温度保持不变,达新平衡时,平衡常数K增大
答案 D
解析 49 ℃时,该平衡体系中NO2的物质的量分数为40%,N2O4的物质的量分数为60%,设NO2、N2O4的物质的量分别为0.4 mol、0.6 mol,由方程式可知,转化的NO2的物质的量为1.2 mol,则该平衡体系中NO2的转化率为×100%=75%,A正确;不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,则平衡时NO2的消耗速率为N2O4消耗速率的2倍,B正确;由题表知,升高温度,平衡常数K减小,C正确;温度不变,平衡常数K不变,D错误。
5.用氮化硅陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0。一定条件下,在恒容密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到化学平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
C.混合气体的密度保持不变
D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
答案 C
6.汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上安装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,其反应原理为2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、101 kPa下,ΔH=-113 kJ·mol-1,ΔS=-143.5 J·mol-1·K-1。下列说法中错误的是( )
A.该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B.该反应常温下不能自发进行,因此需要高温和催化剂条件
C.该反应常温下能自发进行,催化剂只能加快反应的速率
D.汽车尾气中的NO、CO会与血红蛋白结合而使人中毒
答案 B
解析 由常温下ΔH-TΔS<0可