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单元综合训练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.已知298 K下反应2Al2O3(s)+3C(s)===4Al(s)+3CO2(g) ΔH=2171 kJ/mol,ΔS=635.5 J/(mol·K),则下列说法正确的是( )
A.由题给ΔH值可知,该反应是一个放热反应
B.ΔS>0表明该反应是一个熵增加的反应
C.该反应能自发进行
D.不能确定该反应能否自发进行
答案 B
解析 因ΔH>0故该反应为吸热反应,A错误;ΔS>0表明熵增加,且正反应气体分子数增多,也表明该反应为熵增加的反应,B正确;ΔH-TΔS=2171 kJ/mol-298 K×0.6355 kJ/(mol·K)=1981.621 kJ/mol>0,故该反应在298 K时不能自发进行,C、D错误。
2.已知450 ℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g) K=50,由此推测在450 ℃时,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的化学平衡常数为( )
A.50 B.0.02
C.100 D.无法确定
答案 B
解析 由H2(g)+I2(g)2HI(g) K1=,2HI(g)H2(g)+I2(g) K2=知:两可逆过程K值为倒数关系,即K2===0.02。
3.在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态( )
A.混合气体的密度 B.混合气体总物质的量
C.v(C)与v(D)的比值 D.混合气体总体积
答案 B
解析 A项,由于是定容容器,反应前后气体的质量不变,故反应中气体的密度保持不变,故不能作为判断是否达到平衡状态的依据,同理D也不能;C项,反应速率之比等于反应方程式中的化学计量数之比,故不论是否达到平衡,它们速率的比值总是等于化学计量数之比,故不能证明已达平衡。
4.维持体系总压强恒定,在温度为T时发生反应A(g)B(g)+C(g),起始时A的物质的量为n,容器的容积为V。已知A的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 起始时A的物质的量为n,A的平衡转化率为α,则
A(g)B(g)+C(g)
起始量 n 0 0
变化量 nα nα nα
平衡量 n-nα nα nα
恒温恒压时,物质的量与体积成正比,则平衡时容器的容积是(1+α)V,所以该温度下的平衡常数K==。
5.某温度下,①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g);②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。当达平衡时,c(H2)=1.9 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则平衡时c(CO2)等于( )
A.0.1 mol·L-1 B.0.9 mol·L-1
C.1.8 mol·L-1 D.1.9 mol·L-1
答案 B
解析 设平衡时c(CO2)=x mol·L-1,即反应②生成的CO2浓度为x mol·L-1;设反应①转化生成的H2浓度为y mol·L-1,有:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
y y
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
x x x
平衡时,c(H2)=1.9 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,则可列式:,解得:x=0.9,y=1,B正确。
6.已知某化学反应的平衡常数表达式K=,在不同温度下该反应的平衡常数分别为:
t ℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
下列有关叙述不正确的是( )
A.该反应的化学方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B.上述反应的正反应是放热反应
C.如果在一定体积的密闭容器中加入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃,测得CO2为0.4 mol时,该反应达到平衡状态
D.某温度下,如果平衡浓度符合关系式:=,判断此时的温度是1000 ℃
答案 C
7.一定条件下,2 L密闭容器中投入少量的粗镍和CO气体(假设固体杂质不和CO反应)模拟羰基化法精炼镍的实验:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH<0。反应时间和容器中气体总物质的量关系如图所示。下列分析正确的是( )
A.升温,该反应逆反应速率增大,正反应速率减小
B.0~t1时刻平均反应速率:v(CO)= mol·L-1·min-1
C.t1时刻到达平衡,且剩余固体均为杂质
D.t1时刻