第二章《化学反应速率与化学平衡》单元训练题--2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-06
|
22页
|
67人阅读
|
2人下载
内容正文:
第二章《化学反应速率与化学平衡》单元同步训练题
一、单选题
1.脱除汽车尾气中和包括以下两个反应:
①
②
将恒定组成的和混合气通入不同温度的反应器,相同时间内检测物质浓度,结果如下。
已知:的脱除率
下列分析不正确的是
A.低温不利于和的脱除
B.高温下和主要脱除反应可以写为:
C.,该时间段内的脱除率约为
D.,该时间段内几乎不发生反应①,主要发生反应②
2.在密闭容器中充入体积比为3∶1的H2(g)和CO2(g),二者在一定条件下反应可以合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2(g) ΔH<0,已知温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率的影响如图所示。
除温度外的其他反应条件相同时,下列有关说法正确的是
A.M点的反应速率比N点的大
B.N点催化剂的催化效率比M点的高
C.化学平衡常数M点比N点小
D.M点产物乙烯的体积分数为7.7%
3.催化剂Ⅰ和Ⅱ均能催化反应。反应历程(下图)中,M为中间产物。其它条件相同时,下列说法不正确的是
A.使用Ⅰ和Ⅱ,反应历程都分4步进行
B.反应达平衡时,升高温度,R的浓度增大
C.使用Ⅰ时,反应体系更快达到平衡
D.使用Ⅱ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大
4.图像更能直接地体现化学反应的伴随现象,如能量、速率、浓度等物理量的变化。下列说法错误的是
A.由图甲可知 , ,则
B.图乙是在一定条件下,随时间t的变化,正反应,M点正反应速率<N点逆反应速率
C.图丙所示反应的热化学方程式为
D.图丁中t时刻改变的条件可能是增大的浓度,同时减小的浓度
5.在恒温恒容密闭容器中充入一定量的NO和,在一定条件下发生反应:。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是
A.反应速率
B.容器内压强不再随时间变化而发生变化
C.容器内气体的平均相对分子质量不再改变
D.容器内
6.工业丙烷脱氢制丙烯的原理为。不同压强下,在密闭容器中丙烷平衡转化率随温度变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.该反应为吸热反应
B.压强大小关系为
C.800K,压强下,若进料组成中充入氩气,则M点将下移
D.900K,该反应以物质的量分数表示的化学平衡常数
7.工业上可用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),反应的主要化学方程式为:
反应(主反应):2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) H1
反应(副反应):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H2
250℃时,将2 mol CO和4.2 mol H2通入容积为1 L的恒容密闭容器中,在催化剂的作用下发生反应,达到平衡后升高温度,在不同温度下测得CO的转化率(或二甲醚的产率)如图所示:
下列有关说法正确的是
A.增大CO浓度有利于提高CO生成CH3OCH3的转化率
B.反应2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)的H1>0
C.260~290℃时,发生CH3OH脱水生成CH3OCH3的反应
D.290℃条件下,反应的化学平衡常数为4
8.氢能是一种极具发展潜能的清洁能源。对于可逆反应: ,在容积恒为2L的密闭容器中,将2.0molC0与8.0molH2混合加热到830℃发生上述反应,5min时达到平衡,CO的转化率是80%。实验发现,其他条件不变,在相同时间内,向上述体系中投入一定量的CaO可以增大H2的体积分数。选用相同质量、不同粒径的CaO固体进行实验时,对比实验的结果如图所示。下列叙述中错误的是
(已知:1微米 = 10-6米,1纳米= 10-9米)。
A.微米CaO和纳米CaO对平衡影响不同主要是CaO作为催化剂表面积越大,反应的速率越快
B.在生产中,增大的用量可同时提高CO的转化率和的产率
C.5min内的平均反应速率
D.平衡时间容器中通入He增大压强,平衡不移动
9.常温下,向某溶剂(不参与反应)中加入一定量X、Y和M,所得溶液中同时存在如下平衡:
①
②
③。
X、Y的物质的量浓度c随时间反应t的变化关系如图所示,400s时反应体系达到平衡状态。
下列说法正确的是
A.100~400s内,约为
B.100s时反应③的逆反应速率小于正反应速率
C.若再向容器中加入上述溶剂稀释,平衡后Y的物质的量不变
D.若反应③的ΔH<0,则X比Y更稳定
10.一定条件下可合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g) ⇌CH2=CH2 (g)+4H2O(g) 已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图所示,下列说法正确的是
A.温度不变,若增大压强,ν正增加、ν逆减小
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动,催化剂的催化效率降低
C.温度不变,若恒压下向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
D.若投料比n(H2):n(CO2)=3:1,则图中 M点乙烯的体积分数为7.7%
11.化工原料异丁烯()可由异丁烷()直接催化脱氢制得,反应方程式为 。一定条件下,温度、压强对异丁烷平衡转化率的影响如图所示(假设起始时异丁烯的物质的量为且),下列说法正确的是
A.压强: B.反应速率:
C.平衡常数: D.异丁烯()的质量分数:
12.恒容密闭容器中进行反应: 。平衡时正逆反应的平衡常数和平衡时气体浓度与温度的关系分别如图1和图2所示。下列说法正确的是
A.曲线Ⅰ代表的是,曲线Ⅱ代表的是,为130
B.该反应在任何温度下均可以自发进行
C.其他条件不变,增大的浓度和增大压强均能提高的平衡转化率
D.若M点对应温度下体系总压强为12MPa,则该温度下
13.汽车尾气的转化反应之一为:若反应在容积为的密闭容器中进行,由该反应相关图像作出的判断正确的是
A.由图像甲可知,该反应正反应为吸热反应
B.由图像乙可知,内平均速率
C.由图像丙可知,时改变的条件可能为增大压强
D.由图像丁中,若为,则纵坐标可能为的转化率
14.O3是一种理想的脱硝剂,其脱硝反应之一为2NO (g)+3O3(g)N2O5(g)+3O2(g) 。在某恒容密闭容器中充入一定量的O3和NO,在不同温度下测得c(N2O5)与时间的关系如图所示,下列说法正确的是
A.温度:T1>T2 B.平衡常数:K(T1)>K(T2)
C.反应速率:vb(正)>va(正) D.高温条件下,有利于该反应自发进行
二、非选择题
15.研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol
则C2H8N2(l)+2N2O4(1)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)的ΔH为 。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_______。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ-mol-1.实验测得:v正=k正·p2(NO)·p2(CO),v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数 (填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2:2:1,压强为P0kPa。达平衡时压强为0.9P0kPa,则平衡时CO的转化率为 , 。
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp:
①3N2H4(1)4NH3(g)+N2(g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)2N2(g)+6H2(g) ΔH2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示:(已知:pKp=-1gKp)
①由图可知,ΔH1 0(填“>”或“<”)
②反应3N2H4(1)3N2(g)+6H2(g)的K= (用Kp1、Kp2表示);该反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
16.氢元素的单质及其化合物与人们的日常生活及化工生产息息相关。回答下列问题:
(1)已知氢气与氧气反应生成液态水时放出的热量为,生成气态水时放出的热量为。
①写出表示燃烧热的热化学方程式: 。
② 。
(2)利用甲烷将氮的氧化物转化为和,有关反应的热化学方程式为:
ⅰ. ;
ⅱ.
①反应ⅰ中生成物的总键能 (填“>”“<”或“=”)反应物的总键能,利于该反应自发进行的条件为 (填“高温”“低温”或“任意条件”)。
②直接将还原为并生成气态水的热化学方程式为 。
(3)在25℃、下,与反应生成和,已知每消耗放热,该反应的热化学方程式为 。
17.碘及其化合物在生产生活中有重要作用。
(1)单质碘可与氢气反应生成碘化氢。将物质的量比为的氢气和碘蒸气放入恒容密闭容器中进行反应:,反应经过5分钟后达平衡,测得碘化氢的浓度为0.1mol/L,碘蒸气的浓度为0.05mol/L。
①前5分钟平均反应速率 ,的初始浓度是 mol/L。
②反应分别进行至3min和7min时假设容器内气体的密度分别用和表示,则其大小为关系为 (填“>”、“<”或“=”)。
③下列能说明反应已达平衡状态的是 (填序号)。
a.混合体系总压强保持不变
b.单位时间内断裂的键数目与断裂的键数目相等
c.
d.
e.反应混合体系的颜色不再发生变化
(2)某小组同学在室温下进行“碘钟实验”:将浓度均为0.01mol/L的、、、溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。
已知:“碘钟实验”的总反应的离子方程式为
反应分两步进行:
反应A:……
反应B:
①反应A的离子方程式是 。对于总反应,的作用是 。
②为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅰ、Ⅱ(溶液浓度均为0.01mol/L)
用量试剂
溶液
溶液
溶液
溶液(含淀粉)
实验Ⅰ
5
4
8
3
0
实验Ⅱ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅰ是30min、实验Ⅱ是40min。实验Ⅱ中,z所对应的数值是 ;对比实验Ⅰ、Ⅱ可得出的实验结论是 。
18.如图是煤的综合利用过程中化工产业链的一部分
(1)煤的气化发生的主要反应是:。
已知:
煤气化时发生主要反应的热化学方程式是:
∆H= kJ/mol
(2)用煤气化后得到的合成氨: 。在容积为2L的密闭容器中投入和充分反应,在不同时间改变反应条件,正反应速率的变化如图所示。下列说法正确的是 (填字母)。
a.t1时可能增大了的浓度 b.t2时可能充入了氦气
c.t3时可能降低了温度 d.t4时可能分离出氨气
(3)某温度时合成甲醇的反应 ,在容积固定的密闭容器中,各物质的浓度如下表所示:
浓度
时间
0
1.0
1.8
0
2min
0.5
0.5
4min
0.4
0.6
0.6
6min
0.4
0.6
0.6
①前2min的反应速率 。
②该温度下的平衡常数 。(可用分数表示)
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.D
【详解】A.由图知,NO和CO的浓度在低温时高,所以低温不利于和的脱除,A正确;
B.根据图示,高温条件下主要生成氮气和二氧化碳,高温下的主要脱除反应为:,B正确;
C.根据各物质的浓度,NO的初始浓度为(200+125×2+1625×2)ppm=3700ppm,转化为氮气的NO的浓度1625ppm×2=3250ppm,该时间段内NO的脱除率约为,C正确;
D.,该时间段内如果几乎不发生反应①,主要发生反应②,则氮气与二氧化碳的浓度接近相等,而由图可知二氧化碳的浓度比氮气浓度大很多,说明该时间段内一定发生反应①,D错误;
故选D。
2.D
【详解】A.温度越高,反应速率越快,其他条件相同时, N点的反应速率比M点的大,A错误;
B.由图像可知,M点催化剂的催化效率最高,B错误;
C.该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,故M点的平衡常数比N点大,C错误;
D.设H2、CO2的起始浓度分别为6mol·L-1、2mol·L-1,则M点时,CO2的平衡转化率为50%,根据三段式可知H2、CO2、CH2=CH2、H2O(g)的平衡浓度(mol·L-1)依次为3mol·L-1、1mol·L-1、0.5mol·L-1、2mol·L-1,故乙烯的体积分数为× 100%=7.7%,D正确;
答案选D。
3.D
【详解】A.由图可知,使用催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ时反应均出现四个波峰,说明反应历程都分4步进行,故A正确;
B.由图可知,该反应是放热反应,则反应达平衡时,升高温度,平衡向逆反应方向移动,R的浓度增大,故B正确;
C.反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,使用催化剂Ⅰ时反应的最高活化能小于使用催化剂Ⅱ,则使用Ⅰ时,反应速率更快,反应体系更快达到平衡,故C正确;
D.反应的活化能越大,反应速率越慢,由图可知,在前两个历程中使用催化剂Ⅰ时,反应的活化能较低,反应速率较快,后两个历程中使用催化剂Ⅰ时,反应的活化能较高,反应速率较慢,所以使用催化剂Ⅰ时,反应过程中M所能达到的最高浓度更大,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.据图甲可知,反应为放热反应,即,由于同一物质(产物B)处于液态时内能低于气态时,则2mol生成1mol放出能量更多,对应更小,即,A正确;
B.依据“先拐先平数值大”,结合图像可知:先达到平衡,则,升高温度,增大,说明平衡逆向移动,正反应,温度越高,反应速率越大,则M点正反应速率>N点逆反应速率,B错误;
C.由图丙可知,反应为吸热反应,热化学方程式为 ,C正确;
D.增大N2的浓度,v正比原平衡时大,减小生成物NH3的浓度,v逆比原平衡时小,D正确;
故选B。
5.D
【详解】A.反应速率说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A不选;
B.该反应是气体体积增大的反应,反应过程中压强不断增大,当容器内压强不再随时间变化而发生变化时,反应达到平衡,B不选;
C.该反应过程中气体物质的量增大,气体总质量不变,气体的平均相对分子质量减小,当容器内气体的平均相对分子质量不再改变时,说明反应达到平衡,C不选;
D.容器内,不能说明各物质的物质的量不再变化,不能说明反应达到平衡,D选;
故选D。
6.C
【详解】A.在相同压强下,随着温度的升高,丙烷的平衡转化率随之升高,平衡正向移动,该反应为吸热反应,故A选项正确;
B.该反应为正向气体分子数增大的反应,当温度一定时,增大压强,平衡逆向移动,丙烷的转化率减小,由图可知压强由时,丙烷的转化率减小,则压强,故B选项正确;
C.800K,压强下,若进料组成中加入惰性气体Ar,容器体积增大,原气体的分压减小,则平衡正向移动,丙烷的转化率增大,M点将上移,故C选项错误;
D.有图示信息可知,900K、MPa下,丙烷的平衡转化率为40%,根据三段式分析可知:,故:丙烷的浓度为,丙烯的浓度为,氢气的浓度为则化学平衡常数,故D选项正确;
故选C。
7.C
【详解】A.增大CO浓度会降低CO生成CH3OCH3的转化率,A错误;
B.290℃后升高温度,CH3OCH3的产率降低,说明平衡逆向移动,反应I是放热反应,H1<0,B错误;
C.260~290℃时,CH3OCH3的产率随CO的转化率降低而升高,原因是副反应生成CH3OH发生分子间脱水生成CH3OCH3,C正确;
D.290℃时,CO的转化率为0.8,列式计算:
反应中,由于有副反应发生,CH3OCH3的产率是0.75,则平衡时n(CH3OCH3)=2mol×0.5×0.75=0.75mol,反应生成水的物质的量与CH3OCH3的物质的量相同。因为容器的体积为1L,所以可用各物质平衡时的物质的量代入K的表达式中计算。,D错误;
答案选C。
8.A
【详解】A.CaO可吸收生成的,促进平衡正向移动,表面积越大,吸收越充分,不是作为催化剂,A不正确;
B.增大的用量,平衡正向移动,可同时提高CO的转化率和的产率,B正确;
C.根据题中所给数据列三段式进行计算
内的平均反应速率,C正确;
D.反应容器为恒容容器,平衡时向容器中通入增大压强,不影响反应物和产物的浓度,平衡不移动,D正确;
故答案为:A。
9.A
【详解】A.结合图中数据可知,,但由于存在反应③,X不一定转化为N,A正确;
B.100s时,,,逆反应速率大于正反应速率,B错误;
C.加入溶剂后各物质浓度均减小,平衡发生移动,浓度改变,C错误;
D.若反应③的ΔH<0,则Y的能量低,能量越低越稳定,则Y比X更稳定,D错误;
故选A。
10.D
【详解】A.温度不变,增大压强本质上是增大各物质浓度,则ν正和ν逆都增加,故A错误;
B.升高温度,平衡向逆反应方向移动,只能说明反应是放热反应,并不能说明催化剂的催化效率降低,比如温度较低时,升高温度,催化效率是升高的,故B错误;
C.温度不变,恒压下向平衡体系中充入惰性气体,各物质浓度同时变小,相当于减小压强,平衡逆向移动,故C错误;
D.图中M点CO2的平衡转化率为50%,则根据三段式计算可得
M点乙烯的体积分数为,故D正确;
故选D。
11.A
【详解】A.是气体体积增加的反应,在同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,异丁烷转化率减小,因此压强,A正确;
B.由于,反应速率:,b点对应的温度比a点高,反应速率:,B错误;
C.b、c温度相同,K值相同,,C错误;
D.异丁烷转化率越大,异丁烯质量分数越大,异丁烯质量分数:,D错误;
答案选A。
12.D
【分析】根据图2,升高温度,氢气浓度降低,一氧化碳和水的浓度升高,可知平衡正向移动,正反应吸热;时==1,根据图2,130℃时,=,所以为130。
【详解】A.正反应吸热,升高温度,增大,则曲线Ⅰ代表的是,曲线Ⅱ代表的是,故A错误;
B.正反应吸热,正反应熵变大于0,该反应在高温下可以自发进行,故B错误;
C.其他条件不变,增大压强平衡逆向移动,的平衡转化率降低,故C错误;
D.根据图2,M点对应温度下的平衡体系中c(H2)=2mol/L、c(H2O)=2mol/L、c(CO)=1mol/L,体系总压强为12MPa,则该温度下,故D正确;
选D。
13.D
【详解】A.由图象甲可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,A错误;
B.由图像乙可知,0∼2s内平均速率,反应速率之比等于系数之比,故,B错误;
C.t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,C错误;
D.增大一种物质的量,则另一种反应物的转化率增大,所以由图象丁中,若X为c(CO),则纵坐标Y可能为NO的转化率,D正确;
故选D。
14.B
【详解】A.图中T2曲线先达到平衡状态,则温度T2>T1,故A错误;
B.温度T2>T1,升高温度,c(N2O5)的浓度减小,平衡向逆反应方向进行,该反应为放热反应,升高温度,K值减小,则平衡常数:K(T1)>K(T2),故B正确;
C.a点反应物浓度大于b点,则反应速率:va(正)>vb(正),故C错误;
D.由B项分析可知该反应为放热反应∆H<0,气体分子数减小∆S<0,自发反应的判据∆G=∆H-T∆S<0,高温条件下,不利于该反应自发进行,故D错误;
故选B。
15.(1)-2550 kJ/mol
(2)BD
(3) 小于 50%
(4) < Kp1 Kp2 <
【详解】(1)①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol,
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol,③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol,根据盖斯定律分析,有①-②×2-③×4得热化学方程式为:C2H8N2(l)+2N2O4(1)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-2765.0kJ/mol+19.5kJ/mol×2+44.0kJ/mol×4=-2550 kJ/mol。
(2)A. N2O分解反应中,k值只与温度有关,与碘蒸气浓度大小无关,故错误;B.第二步反应为慢反应,故v(第二步的逆反应)<v(第三步反应),故正确;
C. IO在第二步反应中生成,在第三不反应中又消失,为中间产物,不是反应的催化剂,故错误;
D. 活化能大,反应速率慢,第二步反应速率最慢,故活化能比第三步大,故正确。故选BD。
(3)①正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,则k正增大的倍数小于k逆增大的倍数;
,则有,解x=0.5mol,则一氧化碳的转化率为, ,当反应到平衡时,正逆反应速率相等,即v正= v逆=k正·p2(NO)·p2(CO) =k逆·p(N2)·p2(CO2),==。
(4)由图可知,KP1随着温度的升高而减小,则平衡逆向移动,正反应为放热反应。由盖斯定律可知,①+②可得3N2H4(1)3N2(g)+6H2(g)的K= Kp1 Kp2 。设T2>T1,可由图可知,pKp1(T2)- pKp1(T1)>| pKp2(T2)- pKp2(T1)|,则pKp1(T2)- pKp1(T1)> pKp2(T1) -pKp2(T2),pKp1(T2)+ pKp2(T2)> pKp1(T1)+ pKp2(T1),lg [Kp1(T1) Kp2(T1)]>lg[Kp1(T2) Kp2(T2)]即K(T1)>K(T2),因此升高温度,K值减小,平衡逆向移动,则该反应正反应为放热反应。
16.(1)
(2) > 任意条件
(3)
【详解】(1)①氢气与氧气反应生成液态水时放出的热量为,则生成18g液态水(物质的量为1mol)放出的热量为285.8kJ,则燃烧热的热化学方程式: ;故答案为: 。
②生成气态水时放出的热量为,则生成18g气态水时放出241.5kJ,则有 ,根据 ,则 +44;故答案为:+44。
(2)①反应ⅰ是放热反应,则生成物的总键能大于反应物的总键能,该反应是熵增的反应,根据,则利于该反应自发进行的条件为任意条件;故答案为:大于;任意条件。
②根据盖斯定律将ⅰ加上ⅱ,再除以2得到直接将还原为并生成气态水的热化学方程式为 ;故答案为: 。
(3)在25℃、下,与反应生成和,已知每消耗放热,则38g(物质的量为1mol)放出热量216kJ,则该反应的热化学方程式为 ;故答案为: 。
17.(1) 0.2 = de
(2) 催化剂 2 其他条件不变,增大氢离子的浓度可以加快反应速率
【详解】(1)①将物质的量比为2:1的氢气和碘蒸气放入密闭容器中进行反应:,反应经过5分钟测得碘化氢的浓度为0.1mol•L-1,碘蒸气的浓度为0.05mol•L-1,设氢气和碘蒸气的初始物质的量浓度分别为2x mol•L-1、x mol•L-1,则
解得到x=0.1,前5分钟平均反应速率0.05mol/L÷5min=0.01mol/(L•min),H2的初始浓度是0.2mol/L;
②反应前后气体质量和容器容积均是不变的,所以密度始终不变,则=;
③a.反应前后体积不变,压强始终不变,所以混合体系总压强保持不变,不能判断反应达到平衡状态,故a错误;
b.单位时间内断裂的键数目是断裂的键数目的一半时,反应达到平衡状态,单位时间内断裂的键数目与断裂的键数目相等不能判断反应达到平衡状态,故b错误;
c.是反应中物质反应的物质的量之比,不能说明物质浓度不变,不能判断反应达到平衡状态,故c错误;
d.速率之比等于化学方程式计量数之比为正反应速率之比,说明碘化氢的正逆反应速率相同,反应达到平衡状态,故d正确;
e.反应混合体系的颜色不再发生变化说明物质碘蒸气浓度保持不变,反应达到平衡状态,故e正确;
故答案为:de;
(2)①该“碘钟实验”的总反应:①,反应分两步进行:反应B②:;反应A:①-②可得该反应的离子方程式:,对于总反应,I-的作用相当于催化剂;
②为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究,即只改变一个反应条件,其它条件相同,依据表格数据可知,实验Ⅱ跟实验Ⅰ比硫酸体积减少,所以其它条件都相同,而且混合后总体积也要相同,故实验Ⅱ中,x、y、z所对应的数值分别是:8、3、2,对比实验Ⅰ、实验Ⅱ,可得出的实验结论是:在其它条件不变时,溶液酸性越强,氢离子浓度越大,化学反应速率越快,即增大氢离子浓度可以加快反应速率。
18.(1)+132
(2)ad
(3) 0.5
【详解】(1)①
②
③
根据盖斯定律:①-②-③得ΔH=(-393+242+283)kJ/mol=+132kJ/mol,故答案为:+132;
(2)a.t1时可能增大了N2的浓度,正反应速率加快,平衡正向移动,故a正确;
b.t2时可能充入了氦气,各组分浓度不变,反应速率不变,与图中不符,故b错误;
c.t3时可能降低了温度,反应速率减小,平衡正向进行,与图中不符,故c错误;
d.t4时可能分离出氨气,正反应速率减小,平衡正向移动,故d正确;
故答案为:ad;
(3)①前2min,Δc(CO)=1.0mol/L-0.5mol/L=0.5mol/L,则Δc(H2)=2×0.5mol/L=1mol/L,v(H2)=1mol/L÷2min=0.5mol/(L•min),故答案为:0.5mol/(L•min);
②由表格可知,反应在4min已达到平衡状态,K=,故答案为:。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。