内容正文:
2.3 化学平衡的移动 课时训练 2024-2025学年高二上学期化学苏教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.通过缩小反应容器体积而增大压强对下列反应的速率无影响的是( )
A.CO2(g)+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
B.H2(g)+I2(g)2HI(g)
C.NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
D.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
2.不能用化学平衡移动原理说明的事实是( )
A.合成氨在高压下进行是有利的
B.温度过高对合成氨不利
C.使用催化剂能使合成氨速率加快
D.及时分离从合成塔中出来的混合气,有利于合成氨
3.已知反应2X(g)+Y(g)2Z(g)。某研究小组将4molX和2molY置于2L的密闭容器中,测定不同时间段内X的转化率,得到如表数据:
t/min
2
4.5
5
6
X转化率
30%
40%
70%
70%
根据以上信息做出的下列判断中不正确的是
A.随着反应的进行,混合气体的密度始终不变
B.0~2min时,v(X)=0.3mol·L-1·min-1
C.6min时,容器中剩余0.6molY
D.其他条件不变,将X的物质的量改为10mol,则可得4molZ
4.将催化加氢转化为高附加值的化学品及燃料,有助于减少人们对化石燃料的依赖,并可缓解带来的环境压力。刚性容器中反应达到平衡后,若其他条件不变,充入,下列关系正确的是
A. B.
C. D.
5.合成氨作为重要的固氮方式,在工业生产上具有重要的应用。某温度下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ∙mol-1,在一密闭容器中充入1mol N2和3mol H2,在催化剂存在下充分反应,测得反应放出的热量为
A.一定大于92.4kJ B.一定小于92.4kJ C.一定等于92.4kJ D.无法确定
6.的氧化还原反应为 图象不正确的是
A. B.
C. D.
7.向一容积不变的密闭容器中充入和发生反应,在时达到平衡,若保持混合气体总物质的量不变而改变某一反应条件,使平衡发生移动(如图所示),则下列说法正确的是( )
A.容器内气体颜色变深,平均相对分子质量不变
B.平衡不移动,混合气体密度增大
C.的转化率增大,HI的平衡浓度减小
D.t0时改变的条件为减小体积或升高体系温度
8.有机物与H2按1∶1发生加成反应可得和两种产物,其能量与反应进程如图所示:
下列说法不正确的是
A.生成1,4−产物和1,2−产物均为放热反应
B.温度高、时间长不利于1,4−产物生成
C.1,2−产物的稳定性高于1,4−产物的
D.加入催化剂可以降低的值
9.已知反应2AB2(g)A2(g)+2B2(g)△H﹥0,下列说法正确的
A.升高温度有利于反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间
B.升高温度,正向反应速率增加,逆向反应速率减小
C.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D.达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
10.由γ-羟基丁酸( HOCH2CH2CH2COOH)生成γ-丁内酯()的反应如下:HOCH2CH2CH2COOH + H2O,25 ℃时,溶液中γ-羟基丁酸的起始浓度为0.180 mol·L-1,测得γ-丁内酯的浓度随时间的变化如表所示。
t/ min
21
50
80
100
120
160
∞
c/( mol·L-1)
0.024
0.050
0.071
0.081
0.090
0.104
0.132
下列说法正确的是
A.50~ 100 min内,γ-丁内酯的反应速率为mol·L-1
B.在120 min时,γ-羟基丁酸的转化率为×100%
C.控制温度、加压和分离产品都可以提高原料的转化率
D.25 ℃ 时,该反应的平衡常数为mol·L-1
11.在2L密闭容器中,一定条件下,足量碳与1molCO2发生反应:,反应2min后测得CO的物质的量为0.4mol。下列计算结果正确的是
A.2min末CO的反应速率为0.1
B.2min内C的反应速率为0.1
C.2min末CO2的浓度为0.3
D.2min内CO2的转化率为40%
12.在一定温度下,将气体X与气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应:,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
A.反应过程中化学反应速率保持不变
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,缩小容器体积,重新达平衡时Z的体积分数增大
13.常温下,下列体系加压后,对化学平衡没有影响的是
A.2SO2+O2⇌2SO3 B.CO+H2O⇌CO2+H2
C.CO2+H2O⇌H2CO3 D.H++OH-⇌H2O
14.工业上利用固体Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化稼(GaN)固体,同时有氢气生成。反应中,每生成3molH2时放出30.8kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达不正确的是
A.Ⅰ图象中如果纵坐标为正反应速率,则t时刻改变的条件可以为升温或加压
B.Ⅱ图象中纵坐标可以为NH3的百分含量
C.Ⅲ图象中纵坐标可以为气体密度
D.Ⅳ图象中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量,且P1>P2
15.化学反应中常伴有颜色变化,下列描述颜色变化的离子方程式错误的是
A.向酸性KMnO4溶液中通入SO2,溶液紫色褪去:
B.向稀硫酸和KI-淀粉溶液中加入碘酸钾,溶液变蓝:
C.向氯化亚铁溶液中加入铁氰化钾,产生特征蓝色沉淀:
D.向硫酸铜溶液中加入浓盐酸,溶液由蓝色变为绿色:
16.催化加氢能生成乙烯和,按投料,保持压强为,反应达到平衡时,四种气体组分的物质的量分数随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.表示变化的曲线是
B.催化加氢合成和反应的大于0
C.当反应达到平衡时,若增大压强,则变小
D.图中点对应的平衡常数为
17.在373K时,把0.5mol 气体通入体积为5L的恒容密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到2秒时,的浓度为0.02mol/L。在60秒时,体系已达到平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是
A.前2秒,以的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L·s)
B.在2秒时体系内的压强为开始时的1.2倍
C.在平衡时体系内含 0.20mol
D.平衡时,如果再充入一定量,则可提高的转化率
18.已知:,反应速率表达式为是反应速率常数,只与温度有关)。下列说法正确的是
A.达到平衡后,充入NO2,v正增大,v逆减小
B.达到平衡后,加入催化剂,v正和v逆都增大
C.达到平衡后,升高温度,k正增大、k逆减小
D.若恒温恒压条件下充入NO,则平衡不移动
19.180℃时,向1L的恒容密闭容器中通入0.5molH2和1molCO2,反应生成甲醇(CH3OH)蒸气和某无机物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示,下列说法正确的是
A.在0~3min中H2物质的量浓度变化了0.3mol·L-1
B.该反应的化学方程式为2CO2+4H22CH3OH+O2
C.在3~10min内,反应仍未达到平衡状态
D.达到平衡时,CO2的转化率为20%(转化率=×100%)
20.某研究小组以,Ag-ZSM为催化剂,在容积为1L的容器中,相同时间下测得0.1molNO转化为的转化率随温度变化如图所示[无CO时反应为;有CO时反应为]。下列说法错误的是
A.Y点再通入CO、各0.01mol,此时
B.X点可以通过更换高效催化剂提高NO转化率
C.达平衡后,其他条件不变,使,CO转化率上升
D.反应的
21.1,3-丁二烯与HBr发生的加成反应是可逆反应。加成反应分两步:第一步生成碳正离子();第二步碳正离子进行1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.1,2-加成产物比1,4-加成产物稳定
B.与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率增大
C.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度
D.从0℃升至40℃,1,2-加成正反应速率增大,1,4-加成正反应速率减小
22.可逆反应中反应物B的体积分数(B%)、生成物C的体积分数(C%)与压强(P)、温度(T)的关系如图所示,关于该反应的判断正确的是
A.该反应不能自发进行
B.ΔH>0,ΔS>0
C.a+b>c
D.T1、T2温度下的平衡常数:K(T1)<K(T2)
23.甲、乙均为1L的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,乙中充入1molCH4和n molCO2,在催化剂存在下发生反应: CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.H2 的体积分数:φ(b)<φ(c)
B.773K 时,该反应的平衡常数大于12.96
C.该反应的正反应是放热反应
D.873K 时,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol,CO、H2各1.2 mol,平衡不发生移动
24.时,向容积为的密闭容器中充入一定量的和,发生如下反应:,反应过程中测定的数据见下表(表中)。
反应时间/
0
1.80
0.90
0
0
1.20
0.60
下列说法正确的是
A.时反应没有达到平衡状态
B.容器内的压强不变,可说明反应达到平衡状态
C.若初始量:、:,则平衡时
D.若初始量和均为,此时反应已经处于平衡状态
25.室温下,某溶液初始时仅溶有M和N且浓度相等,同时发生以下两个反应:①;②,反应①的速率可表示为,反应②的速率可表示为(、为速率常数)。反应体系中组分M、Z的浓度随时间变化情况如图,下列说法错误的是
A.0~30min内,Y的平均反应速率为2.5×10-3mol·L-1·min-1
B.反应开始后,当保持不变时,说明反应达到平衡状态
C.如果反应能进行到底,反应结束时37.5%的M转化为Y
D.反应①的活化能比反应②的活化能大
二、填空题
26.美国Bay工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其过程分两步进行;
第一步:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0
第二步:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)
(1)其他条件相同时、第Ⅰ步反应中CH4的平衡转化率随压强和温度的变化如图所示。
图中L表示 (填“温度”或“压强”)。其另外一个物理量X1 X2(填“>”或“<”)。
(2)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数K随湿度的变化如表所示。
温度/℃
400
500
830
1000
平衡常数K
10
9
1
0.6
①从表中数据可以推断,此反应的正反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。
②500℃时,向恒容密闭容器中充入CO(g)和H2O(g)各3mol,达到平衡后CO(g)的转化率为 ;若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行,达到平衡后CO(g)的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
③在830℃时,向恒容密闭容器中充入2molCO(g),5molH2O(g),4molH2(g)和3molCO2(g),此时v正 v逆(填“>”、“<”或“=”)。
27.在催化剂存在下,和发生催化重整反应,既能保护环境,又能利用资源。一定温度下,将和通入体积为10L的恒容密闭容器里,在一定条件下发生上述反应。请回答下列问题:
(1)的空间结构为 ,标准状况下所含电子的数目为 。
(2)下列说法可以判定反应达到化学平衡状态的是 (填标号)。
A.不再改变
B.混合气体的密度不再改变
C.相同时间内,断裂键的数目与生成键的数目比为2∶1
D.气体的平均相对分子质量不再改变
(3)若上述反应后达到化学平衡,容器压强变为起始压强的1.25倍,则内,的平衡转化率为 , , 。
28.在一定温度下,10L密闭容器中加入5molSO2、4.5molO2,经10min后反应达平衡时有3molSO2发生了反应。试计算:
(1)O2的转化率为
(2)用SO2表示该反应的反应速率为
(3)平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为 (最简整数比)
(4)平衡时体系中SO3的百分含量(体积分数)为
(5)平衡常数K的值为
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.C
【详解】只要反应中无气体物质参加或生成,改变压强均不能改变化学反应速率。答案选C。
2.C
【详解】试题分析:催化剂对化学平衡移动无影响,所以C项错误。合成氨的反应是气体体积减小的放热反应,因此,高压有利于氨的合成,高温对合成氨不利,及时分离出氨气使Qp<Kp,平衡向合成氨的方向移动,因此答案选C。
考点:考查勒夏特列原理的有关判断和应用
点评:该题是基础性试题的考查,试题难度不大,基础性强。学生只要能熟练应用勒夏特列原理,即不难得分。
3.D
【详解】A.混合气体的质量不变,容积不变的密闭容器,则气体的体积不变,根据可知,密度始终不变,故A正确;
B.2min时,X的转化率为30%,则X反应了1.2mol,,故B正确;
C.反应在5min时达到平衡,5min时X的转化率为70%,X反应了2.8mol,则Y反应了1.4mol,剩余0.6mol,则6min使容器中剩余0.6molY,故C正确;
D.其他条件不变,将X的物质的量改为10mol,由于该反应为可逆反应,2molY不能完全转化,生成的Z小于4mol,故D错误;
答案选D。
4.C
【详解】达到平衡后,若其他条件不变,充入反应物,平衡正向移动,另一种反应物氢气的平衡转化率会升高,但可逆反应的平衡转化率达不到100%,受氢气物质的量的限制,后面太多二氧化碳的通入对氢气的平衡转化率影响不大,C正确;
故选C。
5.B
【详解】由N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4kJ∙mol-1可知,1mol N2和3mol H2完全反应放出92.4kJ的热量,而合成氨是可逆反应,故1mol N2和3mol H2不可能完全反应,则达到平衡时,放出的热量小于92.4kJ,故B正确;故选B。
6.D
【详解】A.反应为气体分子数增大的反应,增大压强,反应速率加快,平衡逆向移动,氨的转化率降低,A正确;
B.催化剂只加快反应速率,但不影响平衡,有无催化剂氨的转化率相同,B正确;
C.增大压强,反应速率加快,平衡逆向移动,NO的产率降低,C正确;
D.反应为放热反应,升高温度反应速率加快,平衡逆向移动,水的含量应减少,D错误;
答案选D。
7.A
【详解】A.由图象分析可知,反应是一个放热且反应前后气体物质的量不变的反应,条件改变后,正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率大于正反应速率,说明平衡逆向移动,逆向移动会使的转化率变小,的物质的量增加,则混合气体的颜色变深,A正确;
B.由于混合气体总物质的量不变,总质量不变且容器的容积不变,所以混合气体的平均相对分子质量和密度不发生改变,B错误;
C.由A可知,的转化率变小,C错误;
D.减小体积相当于增大压强,该反应为前后气体物质的量不变的反应,增大压强不影响平衡移动,D错误;
答案选A。
8.C
【详解】A.根据题中信息反应生成1,4−产物和1,2−产物的反应中生成物的能量都低于反应物能量,因此均为放热反应,故A正确;
B.1,4−产物到1,2−产物是吸热反应,温度高、时间长有利于生成1,2−产物,不利于1,4−产物生成,故B正确;
C.1,4−产物的能量高于1,2−产物,因此1,2−产物的稳定性低于1,4−产物的稳定性,故C错误;
D.加入催化剂可以降低的值,故D正确;
综上所述,答案为C。
9.A
【详解】A.升高温度,化学反应速率增加,从而缩短达到平衡的时间,故A正确;
B.升高温度,化学反应速率增加,正向反应速率增加,逆向反应速率也增加,故B错误;
C.升高温度化学平衡向着吸热方向进行,即向正向进行,增大压强化学平衡向着气体物质的量减小的方向进行,即向逆向进行,故C错误;
D.降低温度化学平衡向着放热方向进行,即逆向进行,减小压强化学平衡向着气体物质的量增大的方向进行,即正向进行,故D错误。
故选:A。
10.B
【详解】A.50~ 100 min内,Δc(γ-丁内酯)=(0.081-0.050)mol/L,所以反应速率为mol·L-1·min-1,选项单位不对,故A错误;
B.在120 min时,Δc(γ-丁内酯)=0.090mol/L,根据方程式可知Δc(γ-羟基丁酸)=0.090mol/L,转化率为×100%,故B正确;
C.该反应在溶液中进行,加压并不影响反应的平衡,不能提高原料的转化率,故C错误;
D.根据表格数据可知平衡时c(γ-丁内酯)=0.132mol/L,Δc(γ-羟基丁酸)=Δc(γ-丁内酯)= 0.132mol/L,所以平衡时c(γ-羟基丁酸)=(0.180-0.132) mol/L,溶液中水的浓度记为1,所以平衡常数为,故D错误;
综上所述答案为B。
11.A
【分析】由题意列出三段式:
【详解】A.2min末CO的反应速率为=0.1,A正确;
B.2min内C的反应速率为=0.05,且B项单位错误,B错误;
C.2min末CO2的浓度为==0.4,C错误;
D.2min内CO2的转化率为=20%,D错误;
故答案选A。
12.C
【详解】A.反应过程中由于各物质的浓度发生改变,所以速率会变,A错误;
B.该反应焓变小于0,正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正),B错误;
C.由表中数据可知7min时,反应到达平衡,平衡时Y的物质的量为0.10mol,容器体积为10L,列三段式有:
平衡常数K==1.44,C正确;
D.该反应前后气体系数之和相等,缩小体积增大压强平衡不移动,重新达平衡时Z的体积分数不变,D错误;
综上所述答案为C。
13.D
【详解】A.正反应是气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,A不符合题意;
B.H2O常温呈液态,正反应是气体体积增大的反应,加压平衡逆向移动,B不符合题意;
C.正反应是气体体积减小的反应,加压平衡正向移动,C不符合题意;
D.反应中没有气体参加与生成,故加压对化学平衡没有影响,D符合题意;
答案选D。
14.C
【分析】Ga与NH3反应生成GaN和氢气的化学方程式为:,反应为放热反应,焓变小于0。
【详解】A.升温或加压使反应速率增大,又因为该反应为放热反应,且气体分子化学计量数生成物大于反应物,则升温、加压平衡逆向移动,升温或加压正反应速率增大,故A正确;
B.压强增大,平衡逆向移动,氨气百分含增大,故B正确;
C.镓为固体,质量多少不影响反应,故C错误;
D.等温时,加压平衡逆向移动,混合气体平均相对分子质量增大,如图平均相对分子质量P1更大,故D正确;
故答案为C。
15.A
【详解】A.向酸性KMnO4溶液中通入SO2,溶液紫色褪去:,A错误;
B.向稀硫酸和KI-淀粉溶液中加入碘酸钾,溶液变蓝:,B正确;
C.向氯化亚铁溶液中加入铁氰化钾,产生特征蓝色沉淀:,C正确;
D.向硫酸铜溶液中加入浓盐酸,溶液由蓝色变为绿色:,D正确;
故选A。
16.D
【分析】解答本题的关键是根据图象判断出a、b、c、d所代表的物质。催化加氢生成乙烯和的化学方程式为,由图中曲线的起点坐标可知,c和a所表示的物质的物质的量分数之比为1:3,d和b表示的物质的物质的量分数之比为1:4,则结合方程式中各物质的化学计量数之比可以判断:曲线a表示氢气,曲线b表示水,曲线c表示二氧化碳,曲线d表示乙烯。
【详解】A. 由分析可知:表示变化的曲线是d,故A错误;
B. 对曲线a,随温度的升高,氢气的物质的量分数增大,说明反应逆向进行,正向是放热反应,催化加氢合成和反应的小于0,故B错误;
C. 对气体体积减小的反应,当反应达到平衡时,若增大压强,平衡正向移动,则变大,故C错误;
D. 原料初始组成n(CO2):n(H2)=1:3,体系总压强为建立平衡。据点的坐标,可知,该温度下,H2和H2O的物质的量分数均为0.39,则C2H4的物质的量分数为水的四分之一,CO2的物质的量分数为氢气的三分之一,该温度时反应的平衡常数Kp= =,对应的平衡常数为,故D正确;
故选D。
17.C
【分析】根据题目信息,可逆反应2s末的状态数据如下: ;可逆反应60s末达到化学平衡,根据阿伏伽德罗定律推论,同温同体积,容器内压强比等于气体总物质的量之比,即 ;设达到平衡时N2O4转化了x mol,则有下列三段式:;将数据代入比例式,得 ,解之得,x=0.3;据此分析解答。
【详解】A.2s末v(N2O4)= = ,A错误;
B.2秒时,=1.1,体系内的压强为开始时的1.1倍,B错误;
C.由分析可知,平衡时体系内含N2O4的物质的量为0.20mol,C正确;
D.恒容密闭容器中,平衡时如果再充入一定量,相当于增大压强,化学平衡逆向移动,的转化率降低,D错误;
故答案选C。
18.B
【分析】当反应达到平衡时,,根据可知,。
【详解】A.达到平衡后,充入NO2时,瞬间增大,正逆反应速率不相等,平衡被破坏,反应正向进行最终建立新平衡时、都增大,A错误;
B.达到平衡后,加入催化剂,、都增大且增大的幅度一样,B正确;
C.升高温度,、均增大,增大幅度小于增大幅度,C错误;
D.恒温恒压条件下充入NO,NO不参与反应,相当于减压,平衡向左移动,D错误;
故答案为:B。
19.A
【详解】A.由图可知,下面一条曲线为H2的物质的量变化曲线,则0~3min中,,体积为1L,则中H2物质的量浓度变化了0.3mol·L-1,故A正确;
B.由图可知,,, ,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比,则,根据原子守恒知,还生成H2O,所以反应方程式为,故B错误;
C.各物质的物质的量不变,反应达到平衡状态,则在3~10 min内,反应达到平衡状态,故C错误;
D.达到平衡时,,则CO2的转化率为,故D错误;
答案选A。
20.A
【详解】A.由图中曲线Ⅱ可知,Y点为平衡点,NO的转化率为80%,根据已知条件列出“三段式”:
平衡常数,再通入CO、各0.01mol,,平衡正向移动,此时,故A错误;
B.X点未达到平衡,更换高效催化剂,能使反应速率加快,相同时间下测得NO的转化率增大,故B正确;
C.达平衡后,其他条件不变,使,相当于增大NO的浓度,平衡正向移动,CO的转化率上升,故C正确;
D.由图中曲线Ⅱ可知,随着温度的升高,反应速率增大,相同时间内NO的转化率增大,当NO的转化率最大时,说明反应达到平衡,继续升高温度,NO的转化率减小,说明平衡进向移动,该反应为放热反应,反应的,故D正确;
故选A。
21.C
【详解】A.能量越低越稳定,1,4-加成产物比1,2-加成产物稳定,故A错误;
B.1,3-丁二烯与HBr发生的加成反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,与0℃相比,40℃时1,3-丁二烯的转化率减小,故B错误;
C.1,3-丁二烯与HBr发生的加成反应是放热反应,从0℃升至40℃,平衡逆向移动,1,2-加成正反应速率的增大程度小于其逆反应速率的增大程度,故C正确;
D.从0℃升至40℃,反应速率都加快,故D错误;
选C。
22.C
【分析】根据“先拐先平数值大”知,温度:T2>T1.压强P1>P2,其它条件不变时升高温度C含量减小,则平衡逆向移动,△H<0;增大压强B含量减小,平衡正向移动,则a+b>c,故该反应的正反应为气体分子数减小且放热的反应。
【详解】A.该反应的正反应为气体分子数减小且放热的反应,则ΔH<0,ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0,则该反应在低温可自发进行,故A错误;
B.该反应的正反应为气体分子数减小且放热的反应,则ΔH<0,ΔS<0,故B错误;
C.由以上分析可知,a+b>c,故C正确;
D.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,温度越高,平衡常数越小,则K(T1)>K(T2),故D错误。
故答案为:C
23.A
【分析】由图可知,温度升高,甲烷的转化率增大,说明反应向正反应方向移动,该反应为吸热反应;相同温度时,乙中甲烷转化率大于甲,则乙中二氧化碳的物质的量大于甲。
【详解】A.由b点、c点甲烷的转化率为60%可知,平衡时,甲烷、一氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol—1mol×60%=0.4mol、1mol×60%×2=1.2mol和1mol×60%×2=1.2mol,b点二氧化碳的物质的量为1mol—1mol×60%=0.4mol,c点二氧化碳的物质的量为nmol—1mol×60%=(n—0.4)mol,由n>1可知,氢气的体积分数<,则φ(b)<φ(c),故A正确;
B.由图可知,873K 时,c点甲烷的转化率为60%,则平衡时甲烷、二氧化碳、一氧化碳和氢气的物质的量分别为1mol—1mol×60%=0.4mol、1mol—1mol×60%=0.4mol、1mol×60%×2=1.2mol和1mol×60%×2=1.2mol,1L的恒容密闭容器中反应达到平衡时,平衡常数K==12.96,由分析可知,该反应为吸热反应,降低温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,则773K 时,该反应的平衡常数小于12.96,故B错误;
C.由分析可知,该反应为吸热反应,故C错误;
D.873K 时,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4mol,CO、H2各1.2 mol,此时浓度熵Qc==51.84>K=12.96,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选A。
24.D
【分析】由表中数据可知,
,
据此解题。
【详解】A.由表格中的数据可知,时一氧化碳的物质的量为1.2mol,和时相同,故时反应已经达到平衡,A错误;
B.该反应前后气体的计量系数相同,压强始终不变,故容器内的压强不变,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.由表格中的数据可知,平衡时,若初始量:、:,则平衡时,C错误;
D.由表格中的数据可知,平衡时CO为1.2mol,H2O为0.3mol,为0.6mol,为0.6mol,则其平衡常数K=1,故若初始量和均为,此时的浓度商Qc=1,即K=Qc,反应处于平衡状态,D正确;
故选D。
25.B
【分析】根据图像横坐标和纵坐标的意义计算速率,转化率等,据此答题。
【详解】A.由图可知:0~30min内,,,,A正确;
B.相同时间内,为定值,不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.前30min内,M转化为Z的转化率为,反应中M转化为Y、Z的比例不变,若反应进行到底,反应结束,有37.5%的M转化为Y,C正确;
D.根据以上分析,反应①的反应速率小于反应②的反应速率,则反应①的活化能大,D正确;
故本题选B。
26.(1) 温度 <
(2) 放热 75% 减小 <
【详解】(1)第Ⅰ步反应焓变大于零,为气体分子数增加的吸热反应,增加压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率下降;升高温度,平衡正向移动,甲烷的转化率升高;由图象可知,曲线随L变大而变大,L为温度;图示为其他条件相同时、第Ⅰ步反应中CH4的平衡转化率随压强和温度的变化图象,温度相同时,压强越大,甲烷转化率越低,则X1<X2。
(2)①从表中数据可以推断,升高温度平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则此反应的正反应为放热反应。
②500℃时,反应的平衡常数为9;设反应CO的物质的量为x
,解得x=
达到平衡后CO(g)的转化率为;
若该反应在绝热容器(与外界环境没有热交换)中进行,反应为放热反应,相当于升高温度,导致平衡逆向移动,使得达到平衡后CO(g)的转化率将减小。
③在830℃时,K=1;向恒容密闭容器中充入2molCO(g),5molH2O(g),4molH2(g)和3molCO2(g),此时,平衡逆向移动,则此时v正<v逆。
27. 正四面体形 或 AD 50% 0.005 0.1
【详解】(1)甲烷的空间结构为正四面体形,1个有10个,标准状况下所含电子的数目为或,故答案为:正四面体形;或;
(2)A.由于和的投料比不等于化学计量数之比,所以当为定值时可以判定平衡,A项正确;
B.题给条件为恒容状态,混合气体的密度始终不变,B项错误;
C.相同时间内,断裂键的数目与生成键的数目比恒为2∶1,C项错误;
D.当平衡时气体总物质的量不再改变,平均摩尔质量不再改变,D项正确;
答案选:AD;
(3)列三段式:
同温同体积时压强比=物质的量之比,平衡时压强是起始压强的1.25倍,即平衡时气体物质的量是起始物质的量的1.25倍,即,解得,的平衡转化率为,,的物质的量浓度为,故答案为:50%;0.005;0.1。
28. 33.3% 0.03mol/(L·min) 16:19 37.5% 7.5
【详解】(1)根据三段式列式:2SO2 + O2 2SO3
起始浓度(mol/L) 0.5 0.45 0
转化浓度(mol/L) 0.3 0.15 0.3
平衡浓度(mol/L) 0.2 0.3 0.3
O2的转化率为(0.15/0.45)×100%=33.3%
(2)用SO2表示该反应的反应速率为0.3/10= 0.03mol/(L·min);
(3)平衡时容器内气体压强与反应前的压强之比为0.8:0.95=16:19;
(4)平衡时体系中SO3的百分含量(体积分数)为[3/(2+3+3)] ×100%=37.5%
(5)平衡常数K的值为(0.3)2/[(0.2)2×0.3]=7.5
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
$$