2.4化学反应的调控 同步练习 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-15
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内容正文:
2.4化学反应的调控随堂检测2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.已知H2O2在催化剂作用下分解速率加快,进程的变化示意图。下列说法正确的是
A.加入催化剂,可提高H2O2的平衡转化率
B.a表示的催化剂效率高于b表示的催化剂效率
C.改变催化剂,既能改变反应热,也能改变活化能
D.该反应可自发进行
2.氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol。下列有关合成氨反应的说法正确的是
A.高温条件下该反应可以自发
B.反应的ΔH=E(N-N)+3E(H-H)-6E(N-H) (E表示键能)
C.反应中每消耗1 mol H2转移电子的数目约等于2×6.02×1023
D.该反应采用高温高压条件是为了增大H2的平衡转化率
3.比较合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应,下列说法错误的是( )
A.都使用了合适的催化剂
B.都选择了较高的温度
C.都选择了较高的压强
D.都未按化学方程式的系数进行投料反应
4.已知某反应中各物质的浓度数据如下:
则m:n:q等于
A.3:2:2 B.3:2:3 C.3:2:4 D.3:2:5
5.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)
6.利用工业废气中的CO2可以制取甲醇,CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)。一定条件下往恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。若a点时已达平衡状态,下列有关叙述正确的是
A.平衡常数:K(c)>K(a)>K(b)
B.a点和d点容器内的压强相等
C.a点:每断裂2 mol C=O键,同时断裂2 mol O-H键
D.若c点时总压强为p,T5温度下该反应以分压表示的平衡常数
7.已知:NO和O2经反应①和反应②转化为NO2,其能量变化随反应进程的如图所示。
①2NO(g) N2O2(g) ΔH1;平衡常数K1
②N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH2;平衡常数K2
下列说法不正确的是
A.ΔH1<0,ΔH2<0
B.2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的平衡常数K=
C.表示2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的ΔH=ΔH1+ΔH2
D.反应②的速率大小决定2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率
8.在一体积可变的密闭容器中加入足量的固体,并充入,发生反应。已知:与平衡分压比的自然对数值[]与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数K值随着温度的升高而减小
B.缩小容器体积有利于提高的平衡转化率
C.X点反应达到平衡时,的转化率约为
D.向X点对应的平衡体系再充入和,平衡不移动
9.不符合工业合成氨生产实际的是
A.铁触媒作催化剂 B.N2、H2循环使用
C.NH3液化分离 D.反应在常压下进行
10.已知反应在一定温度下达到平衡,若物质的平衡浓度分别为,,,则K为
A.0.16 B.0.5 C.2 D.1
11.工业常采用氨氧化法制硝酸,主要工艺流程如图所示;将氨和空气(氧∶氮≈2∶1)混合通入灼热的铂铑合金网,发生反应为4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) ∆H <0, 生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮,2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H =-116.4 kJ·mol-1随后将二氧化氮通入水中制取硝酸;吸收塔排放的尾气中含有少量的NO、NO2等氮氧化物。工业以石灰乳为试剂,采用气-液逆流接触法(尾气从处理设备的底部进入,石灰乳从设备顶部喷淋)处理尾气;下列有关硝酸工业制备说法不正确的是
A.合成塔中使用催化剂,可以提高单位时间内H2的转化率
B.升高温度可以提高氧化炉中NH3的平衡转化率
C.吸收塔中鼓入过量的空气可以提高硝酸的产率
D.采用气-液逆流接触法是为了使尾气中的氮氧化物吸收更充分
12.下列说法正确的是( )
A.保持温度不变,化学平衡正向移动时,化学平衡常数增大,逆向移动时则减小
B.其它条件不变时,增大反应物的浓度可以提高反应物的活化分子百分数
C.其它条件不变时,升高温度,可以提高反应物的活化分子百分数
D.其它条件不变时,加入催化剂可以增大化学反应速率和反应物的转化率
13.一定温度下,反应2A(g)B(g)+D(g),密闭容器中达到平衡时,测得c(A)=0.11mol•L-1,c(B)=0.11mol•L-1,c(D)=1.54mol•L-1。相同温度下,按下列4组初始浓度进行实验,反应逆向进行的是
A
B
C
D
c(A)/mol•L-1
1.00
0.22
0.40
0.11
c(B)/mol•L-1
1.00
0.22
0.40
0.22
c(D)/mol•L-1
1.00
3.08
4.00
1.54
A.A B.B C.C D.D
14.一定温度下,在的密闭容器中充入和发生反应:
后达平衡,测得容器内压强是反应前的.下列说法错误的是
A.该温度下反应的平衡常数 B.平衡时,的转化率为
C.内,生成的反应速率为 D.平衡后向容器中再充入和各,平衡向逆反应方向移动
15.。的平衡转化率按不同投料比随温度的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.
B.反应速率:
C.点a、b、c对应的平衡常数:
D.当容器内气体密度不变时,反应达到平衡状态
16.下列事实能用化学平衡移动原理解释的是
①光照新制的氯水时,溶液的pH逐渐减小
②在铂铑合金催化下缩短N2和H2合成氨的时间
③可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气
④红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
⑤对容积可变的密闭容器中已达平衡的HI、I2、H2混合气体进行压缩,混合气体颜色变深
⑥打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出
⑦实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
A.①②④⑥⑦ B.①③④⑥⑦ C.①③④⑤⑥⑦ D.①④⑤⑥⑦
17.在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ∆H=-196.6 kJ/mol。下表列出了恒容刚性容器中,在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
500
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.在到达平衡时充入He增大压强,不能增大SO2转化率
B.为了增大SO2的转化率,可以增大SO2与O2的投料比
C.理论上,应该选择的条件是450℃,10 MPa
D.在实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳
18.在容积不变的密闭容器中加入一定量的和,发生反应:,在相同时间内,测得不同温度下的转化率如表所示。下列说法正确的是
温度/℃
100
200
300
400
500
的转化率/%
30
75
75
50
18
A.该反应的正反应是吸热反应
B.200℃、的转化率为75%时,反应达到平衡状态
C.300℃时,若继续加入一定量的,该反应正向进行,平衡常数K值增大
D.400℃时,若的平衡浓度为,则该反应的平衡常数
19.废水中过量的氨氮(NH3和NH4+)会导致水体富营养化。为研究不同pH下用NaClO氧化废水中的氨氮(用硝酸铵模拟),使其转化为无污染的气体,试剂用量如下表。已知:HClO的氧化性比ClO—的氧化性更强。下列说法错误的是
pH
0.100mol/L
NH4NO3(mL)
0.100mol/L
NaClO(mL)
0.200mol/L
H2SO4(mL)
蒸馏水
(mL)
氨氮去除
率(%)
1.0
10.00
10.00
10.00
10.00
89
2.0
10.00
10.00
V1
V2
75
6.0
……
……
……
……
85
A.V1=2.00
B.pH=1时发生反应:3ClO—+2NH4+=3Cl—+N2↑+3H2O+2H+
C.pH从1升高到2,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO转化为ClO—
D.pH控制在6时再进行处理更容易达到排放标准
20.某温度下,在1L恒容密闭容器中投入2molCO,进行如下反应:2CO(g)CO2(g)+C(s) △H<0,反应图象如图所示,t1后,若改变下列条件,下列说法正确的是
A.其他条件不变,增加CO,平衡正向移动,再次平衡时CO转化率减小
B.其他条件不变,缩小反应容器的容积,平衡正向移动,再次平衡时CO浓度减小
C.其他条件不变,升高温度,平衡正向移动,再次平衡时CO转化率增大
D.其他条件不变,增加1molCO和1molCO2,平衡正向移动
21.在容积不变的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是
A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B.若平衡时移走CO2,化学反应速率减小
C.830℃时,充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变,CO平衡转化率为25%
D.1000℃时,K<1,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol•L-1,此时平衡向正反应方向移动
22.一种制备蓝氢的原理是。向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol和2mol,在一定条件下发生上述反应,测得的物质的量与时间的关系如表所示。下列叙述错误的是
t/min
0
5
10
15
20
25
/mol
0
0.5
0.75
0.85
0.9
0.9
A.0~10min,
B.CO的体积分数不变时,反应达到平衡状态
C.上述反应中,的转化率大于的转化率
D.其他条件不变。若加入高效催化剂,则的转化率达到45%时所用时间小于20min
23.关于合成氨和联合制纯碱工业生产的叙述中,正确的是
A.合成氨生产过程中将 NH3 液化分离,可加大正反应速率
B.联合制碱法生产工艺相对于氨碱法生产工艺,其优点之一是提高了食盐的利用率
C.合成氨反应产物混合气体中 NH3 只占 15%左右,所以合成氨生产中氢气的利用率都很低
D.联合制碱法中关键的一步是向分离出 NaHCO3 晶体后的母液中不断地通入 CO2
24.已知(正反应放热)。若在500℃和催化剂的作用下,该反应在容积固定的密闭容器中进行,下列有关说法不正确的是
A.催化剂的使用可实现的转化率为100%
B.达到化学平衡时,各物质的浓度不再改变
C.达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率一定相等
D.达到化学平衡时,与的浓度之比不一定为1∶1
25.加氢制是资源化利用的重要途径,该过程存在如下两个反应:
反应I:
反应II:
在4.0MPa下,按把两种气体通入恒压反应器中,的平衡转化率及物质
的平衡产率随温度的变化关系如图所示。已知:的平衡产率=,下列说法不正确的是
A.反应I使用催化剂有利于提高反应的化学速率,但不影响的产率
B.475K时,平衡体系中
C.475K时,反应I的平衡常数
D.525~575K时,使平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应I
二、填空题
26.平衡转化率的表达式
对于反应:aA+bB⇌cC+dD,反应物A平衡转化率可以表示为:α(A)= 。
27.在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行
如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ⊿H<0,其化学平衡常数K与温度t的关系如右表:
t/℃
200
300
400
K
K1
K2
0.5
请完成下列问题;
(1)试比较K1、K2的大小,K1 K2(填写“>”、“=”或“<”)
(2)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是 (填序号字母)
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1∶3∶2 b.υ(N2)正=3υ(H2)逆
c.容器内压强保持不变 d.混合气体的密度保持不变
(3)400℃时,反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数的值为 。
当测得NH3和N2、H2的物质的量分别为3 mol和2 mol、1 mol时,则该反应的
υ(N2)正 υ(N2)逆 (填写“>”、“=”或“<”)
(4)(3)中反应平衡时,升高温度,NH3转化率 (填“变大”、“变小”、“不变”)
28.对于反应,压强或温度对C的质量分数的影响如图所示:
(1)若m、n表示不同温度,则m (填“>”或“<”)n,正反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
(2)若m、n表示不同压强,则m (填“>”或“<”)n, (填“<”“>”或“=”)。
(3)b曲线的OG段比a曲线的OH段陡的原因是 。
(4)a曲线的HE段高于b曲线的GF段的原因是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.加入催化剂,可以加快反应速率,但平衡不移动,不能提高H2O2的平衡转化率,故A错误;
B.催化剂能够降低反应的活化能,根据图象,b表示的催化剂效率高于a表示的催化剂效率,故B错误;
C.催化剂不能改变反应热,故C错误;
D.该反应是放热反应,且属于熵增加的反应,ΔG=ΔH-TΔS<0,该反应可自发进行,故D正确;
故选D。
2.C
【详解】A.该反应气体体积减小,是熵减的过程,即,当时反应可以自发进行,则低温条件下该反应可以自发,A错误;
B.N2中氮原子间形成氮氮三键,则反应的 (E表示键能),B错误;
C.反应中每消耗1molH2转移电子的数目为2NA,约等于2×6.02×1023,C正确;
D.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,不能增大H2的平衡转化率,但采用高温主要是考虑化学反应速率和催化剂的活性;该反应气体体积减小,增大压强,平衡正向移动,可以增大H2的平衡转化率,D错误;
故选C。
3.C
【分析】对于合成氨来说,在合成塔里选择高温、较高压以及催化剂条件反应生成氨气,而制硫酸接触室中的反应为二氧化硫与氧气在催化剂高温条件下生成三氧化硫,两者都是可逆反应,据此分析解答。
【详解】A、合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应,都使用了合适的催化剂,故A正确;
B、合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应,都选择了较高的温度,故B正确;
C、合成氨合成塔中选择较高的压强,而制硫酸接触室中的反应没有选择较高的压强,高压对设备要求高,故C错误;
D、合成氨合成塔与制硫酸接触室中的反应都是可逆反应,则都未按化学方程式的系数进行投料反应,故D正确。
故选:C。
4.C
【详解】
浓度变化量之比等于化学计量数之比,所以m:n:q=1.2:0.8:1.6=3:2:4,故选C。
5.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。
6.D
【详解】A.平衡后升温,CO2的转化率下降,说明该反应正方向是放热反应,则平衡常数随温度升高而降低,则可得出 K(a)>K(c),A错误;
B.a点和d点CO2的转化率相等,通过三段式计算得平衡混合气物质的量相等,但两者温度不同,则压强不等,B错误;
C.a点达到平衡,反应物每断裂2mol C=O键,同时生成物断裂3mol O—H键,包括CH3OH中的1mol O—H键和H2O中的2mol O—H键,C错误;
D.c点时,CO2的平衡转化率为,则可建立如下三段式:
c点时总压强为p,该反应的平衡常数,D正确;
故选D。
7.B
【详解】A.据图可知两个反应中反应物的能量均高于生成物,即均为放热反应,所以ΔH1<0,ΔH2<0,A正确;
B.反应①+②可得2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),所以K=K1·K2,B错误;
C.根据盖斯定律反应①+②可得该反应的ΔH=ΔH1+ΔH2,C正确;
D.据图可知第二步反应的活化能更大,反应速率更慢,决定总反应的反应速率,D正确;
综上所述答案为B。
8.D
【详解】A.根据图中曲线得到温度越高,越大,则越大,说明温度升高,CO物质的量浓度越大,平衡正向移动,因此平衡常数K值随着温度的升高而增大,故A错误;
B.该反应是体积增大的反应,缩小容器体积,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,故B错误;
C.X点反应达到平衡时,则CO的物质的量和的物质的量相等,则为x,由于生成CO消耗的二氧化碳物质的量是CO物质的量的一半,则消耗的二氧化碳物质的量为0.5x,因此的转化率约为,故C错误;
D.平衡体系X点CO的压强和的压强相等,即两者物质的量相等,由于是体积可变的密闭容器,向X点对应的平衡体系再充入和,相等于在另一个容器中放入,是平衡体系,将两个容器合二为一,两者物质的量相等,则平衡不移动,故D正确。
综上所述,答案为D。
9.D
【详解】A. 为加快反应速率,合成氨生产中常用铁触媒作催化剂,A正确;
B. 为提高原料利用率,合成氨生产中N2、H2循环使用,B正确;
C. NH3液化分离降低生成物浓度有利于平衡正向进行,C正确;
D. 合成氨反应在常压下不能进行,D错误;答案选D。
10.C
【详解】平衡常数为生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积,;
故答案为:C。
11.B
【详解】A.催化剂可以加快反应速率,提高提高单位时间内H2的转化率,A正确;
B.合成氨的反应为放热反应,升高温度会降低氨气的平衡转化率,B错误;
C.鼓入过量空气可以增大NO的转化率,提高NO2的产率,同时也可以增大压强,提高NO2的溶解度,提高硝酸的产率,C正确;
D.采用气-液逆流接触法可以增大氮氧化物与石灰乳的接触的面积,充分吸收,D正确;
综上所述答案为B。
12.C
【详解】A.化学平衡常数只与温度有关,温度不变时平衡常数也不变,故A错误;
B.其它条件不变时,增大反应物的浓度可以提高单位体积内反应物的活化分子数,但不能提高反应物分子的百分数,故B错误;
C.其它条件不变时,升高温度,可以使部分不是活化分子的分子转化为活化分子,则其它条件不变时,升高温度,可以提高反应物的活化分子百分数,故C正确;
D.其它条件不变时,加入催化剂可以增大化学反应速率,缩短达到平衡所需要的的时间,但不能增大反应物的转化率,故D错误;
答案选C。
13.D
【分析】反应2A(g)B(g)+D(g)的平衡常数K===14,根据Qc=计算出四组数据的浓度商,比较Qc与K的大小,若Qc>K,则反应逆向移动,若Qc<K,则反应正向移动,Qc=K,则反应达到平衡。
【详解】A.Qc===1,Qc<K,反应正向移动,A不符合题意;
B.Qc===14,Qc=K,反应达到平衡,B不符合题意;
C.Qc===10,Qc<K,反应正向移动,C不符合题意;
D.Qc===28,Qc>K,反应逆向移动,D符合题意;
故选D。
14.D
【详解】
根据后达平衡,测得容器内压强是反应前的,;解得。
A.该温度下反应的平衡常数,故A正确;
B.平衡时,的转化率为,故B正确;
C.内,生成的反应速率是,故C正确;
D.平衡后向容器中再充入和各,,平衡向正反应方向移动,故D错误;
答案选D。
15.C
【分析】由题图可知,投料比不变时,随温度的升高CH4的平衡转化率增大,所以该反应为吸热反应;在相同的温度下,投料比减小,相当于在CH4的投料量不变的情况下增大H2O的投料量,当反应物不止一种时,其他条件不变,增大其中一种气态反应物的投料量会增大其他反应物的平衡转化率,同时降低自身平衡转化率,故投料比x越小,CH4的平衡转化率越大;
【详解】A.由题图可知,点b对应CH4的平衡转化率大于点c,结合分析可知,点b对应投料比小于点c,故,选项A错误;
B.点b、c均为平衡状态,v正=v逆,点b CH4的平衡转化率大于点c,两点CH4的投料量相同,则反应产物CO、H2的平衡浓度:点b>点c,两点温度相同,故,,选项B错误;
C.由分析可知,该反应为吸热反应,随温度升高,平衡常数增大,又由点b、c温度相同,则平衡常数:Ka<Kb=Kc,选项C正确;
D.该反应为反应前后气体分子数改变的反应,若在恒容条件下,则密度始终不改变,则密度不变不能说明反应达到平衡状态,选项D错误;
答案选C。
16.B
【详解】①在新制氯水中存在平衡:Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO。光照新制的氯水时,次氯酸分解,c(HClO)降低,化学平衡正向移动,导致氢离子浓度增大,溶液的pH逐渐减小,能用化学平衡移动原理解释,①符合题意;
②在铂铑合金催化下缩短N2和H2合成氨的时间,催化剂不会改变平衡移动,不能用化学平衡移动原理解释,②不符合题意;
③在浓氨水中存在平衡:NH3+H2O⇌NH3·H2O⇌NH+OH-,氢氧化钠溶于水电离出OH-且放热,c(OH-)增大、温度同时升高,化学平衡向生成氨气方向移动,可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气,能用化学平衡移动原理解释,③符合题意;
④红棕色的NO2中存在平衡2NO2⇌N2O4,加压、由于体积减小,NO2浓度变大,颜色先加深,后来由于加压,平衡向生成四氧化二氮的方向移动,气体颜色又变浅,能用化学平衡移动原理解释,④符合题意。
⑤2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)可逆反应增大压强平衡不移动,颜色变深其实是因为体积减小I2(g)浓度增大引起的,不能用平衡移动原理解释,⑤不符合题意;
⑥CO2(g)⇌CO2(aq),由于打开瓶盖后外部气压比里面气压小,CO2会溢出,减小了CO2(g)浓度,此平衡逆向移动,能用平衡移动原理解释,⑥符合题意;
⑦氯气与水发生反应Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,在饱和食盐水中Cl-浓度比纯水的大,增大氯离子浓度,化学平衡逆向移动,导致氯气溶解度减小,氯气逸出,故可用排饱和食盐水的方法收集氯气,能用勒夏特列原理解释,⑦符合题意;
综上,①③④⑥⑦符合、B符合;
答案选B。
17.B
【详解】A.该反应的正反应是气体体积减小的放热反应,在到达平衡时充入He增大压强,由于反应混合物中各种物质浓度不变,因此不能使平衡发生移动,则SO2转化率不变,A正确;
B.若反应达到平衡后增大SO2与O2的投料比,相对来说就是O2的浓度不变,增大SO2的浓度,SO2的平衡转化率反而会降低,因此应该减小SO2与O2的投料比,B错误;
C.由表中数据可知:温度越低、压强越大时,二氧化硫的转化率越大,但压强越大、对设备的要求越高,增大压强需要的动力也越大,不经济,综合考虑,在实际生产中,应选择的条件是450℃、1 MPa,C错误;
D.温度太高时,催化剂失去活性,则实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,D正确;
故合理选项是B。
18.D
【详解】A.温度升高,化学反应速率加快,在相同时间内,反应物的转化率应增大,但由表中数据可知,从300℃升至400℃、500℃时,A的转化率反而降低,说明温度升高,该平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为放热反应,A项错误;
B.该反应的正反应是放热反应,若200℃已达到平衡状态,则A的转化率大于300℃时A的转化率,但表中数据显示这两个温度时A的转化率相等,说明200℃时,反应没有达到平衡状态,B项错误;
C.分析可知,300℃时,反应达到平衡,容器容积不变,若增加A的量,该平衡正向移动,但值只与温度和具体反应有关,300℃时,该反应的值不变,C项错误;
D.400℃时,反应达到平衡,A的平衡转化率为50%,根据反应可知,平衡时,B的平衡浓度为,则该反应的平衡常数,D项正确;
故答案选D。
19.A
【详解】A. 溶液中氢离子浓度改变,而其它条件不变,则总体积为40mL,pH=2,则0.01×40= V1×0.200×2,V1=1.00mL,符合题意,A正确;
B. pH=1时NaClO氧化废水中的氨氮(用硝酸铵模拟),使其转化为无污染的气体,发生反应:3ClO-+2NH4+=3Cl-+N2↑+3H2O+2H+,与题意不符,B错误;
C. HClO的氧化性比ClO-的氧化性更强,pH从1升高到2,酸性减弱,氨氮去除率降低的原因是更多的HClO转化为ClO-,与题意不符,C错误;
D. pH控制在6时氨氮去除率为85%,进行处理更容易达到排放标准,与题意不符,D错误;
答案为A。
20.D
【详解】A.增加CO的浓度,平衡正向移动,但由于反应物只有CO,相等于在原平衡基础上,增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,A错误;
B.缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡正向移动,但由于容器体积缩小,所以CO的浓度会比原平衡时要大,B错误;
C.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,CO的转化率减小,C错误;
D.据图可知平衡时n(CO2)=0.5mol,则n(CO)=1.0mol,容器体积为1L,所以K=,增加1molCO和1molCO2,则Q=<,所以平衡正向移动,D正确;
综上所述答案为D。
21.B
【详解】A.一定温度下容积不变时,体系压强与物质的量成正比,该反应气体分子总数始终不变,故压强始终不变,则当容器内的压强不变时,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.若平衡时移走CO2,则减少了产物浓度,化学反应速率减小,故B正确;
C.,,得x=0.075mol,则CO平衡转化率为75%,故C错误;
D.1000℃时,K<1,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol•L-1,,此时平衡向逆反应方向移动,故D错误;
故选B。
22.A
【详解】A.0~10min,,由方程式可知,故A错误;
B.CO的体积分数不变时,说明CO的物质的量不变,说明反应达到平衡,故B正确;
C.达到平衡时,=0.9mol,由方程式的系数关系可知,的转化率为=45%,的转化率为=22.5%,的转化率大于的转化率,故C正确;
D.其他条件不变。若加入高效催化剂,反应速率增大,但不影响最终平衡时的转化率,则的转化率达到45%时所用时间小于20min,故D正确;
故选A。
23.B
【详解】A.将 NH3 液化分离,平衡虽然正向移动,但反应物浓度减小,反应速率减慢,故A错误;
B.联合制碱法生产工艺中循环使用剩余食盐,提高了其利用率,故B正确;
C.虽然从合成塔出来的混合气体中NH3只占15%,但由于原料气N2和H2循环使用和不断分离出液氨,所以氢气的利用率不会很低,故C错误;
D.联合制碱法中关键的一步是饱和氯化钠溶液中先通入氨气再通入CO2,应该是析出NaHCO3 晶体前通入二氧化碳,故D错误;
综上所述答案为B。
24.A
【详解】A.催化剂可以改变反应速率,不能提高反应物转化率,可逆反应的反应物不能完全转化,转化率不能达到100%,故A错误;
B.反应过程中各物质的浓度不断改变,当反应达到平衡状态,各物质的浓度不再改变,故B正确;
C.当反应达到平衡状态,正反应速率与逆反应速率一定相等,故C正确;
D.各物质投料量不同,达到化学平衡时,与的浓度之比不一定为1∶1,故D正确;
答案选A。
25.D
【详解】A.催化剂只改变反应速率,不影响反应平衡的移动,则不影响的产率,A正确;
B.475K时,CO2的平衡转化率为30%,CH3OH的产率为20%,设起始n(H2)=3mol,n(CO2)=1mol,,,平衡体系中,,B正确;
C.反应达到平衡时,,,,,,混合气体总物质的量为,,,,,反应Ⅰ的平衡常数,C正确:
D.525~575K时,随温度升高,平衡产率减小,说明反应Ⅰ平衡逆移,但平衡转化率增大,则525~575K时,使平衡转化率随温度升高而增大的反应为反应Ⅱ,D错误;
故选:D。
26. ×100%
【解析】略
27.(1)>(1分)(2)c(2分)
(3)2(2分)>(2分)
(4)变大(1分)
【分析】(1)对于放热反应,温度越高,平衡逆向移动,反应平衡常数越小;
(2)根据平衡状态的判断依据判断;
(3)化学平衡常数,正反应平衡常数和逆反应的平衡常数互为倒数,根据浓度熵和平衡常数的关系来确定平衡的移动方向;
(4)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ⊿H<0,则2NH3(g) N2(g)+3H2(g) ⊿H>0,根据温度升高,平衡移动的规律进行分析。
【详解】(1)该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1 >K2 ;
综上所述,本题正确答案为:>;
(2)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,反应是气体体积减小的放热反应,则
a、容器内各物质的浓度之比等于计量数之比,不能证明正逆反应速率相等,故a错误;
b、不同物质的正逆反应速率之比等于其计量数之比是平衡状态,3υ(N2)(正)=υ(H2)(逆)是平衡状态,故b错误;
c、容器内压强不变,气体的物质的量不变,该反应达平衡状态,故c正确;
d、如果是在密闭容器中反应,质量不变,体积不变,密度始终不变,故d错误;
综上所述,本题正确选项:c
(3)400℃时,反应2NH3 (g)N2(g)+3H2 (g)的化学平衡常数K的值和反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数呈倒数,所以K=1/0.5=2;容器的体积为0.5L,NH3和N2、H2 的物质的量浓度分别为:6mol/L、4mol/L、2mol/L,400℃时,浓度商Qc =4×23/62=8/9<K=2,说明反应正向进行,因此有υ(N2)正>υ(N2)逆;
综上所述,本题正确答案:2;>;
(4)如果N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ⊿H<0,则2NH3(g)N2(g)+3H2(g) ⊿H>0;当该反应平衡时,升高温度,平衡右移,NH3转化率变大;
综上所述,本题正确答案:变大。
28. < 放热 < < OG段表示的温度或压强高于OH段,所以反应速率快,到达平衡所需的时间短 HE段相对于GF段是在低温或低压条件下到达的平衡,因为该可逆反应的正反应是放热、气体分子数增大的反应,故降温、减压时,平衡均向正反应方向移动,C的质量分数增大
【详解】(1)如题图所示,若m和n表示温度,n温度下的反应速率比m温度下的反应速率快,故m<n;b曲线对应的温度高,升高温度平衡时C的质量分数降低,说明升温平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应。
(2)若m和n表示压强,b曲线表示的反应速率快,故m<n;b曲线对应的压强大,增大压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应方向是气体分子数减小的方向,故x+y<p+q;
(3)OG段表示的温度或压强高于OH段,所以反应速率快,到达平衡所需的时间短,所以b曲线的OG段比a曲线的OH段陡;
(4)HE段相对于GF段是在低温或低压条件下到达的平衡,因为该可逆反应的正反应是放热、气体分子数增大的反应,故降温、减压时,平衡均向正反应方向移动,C的质量分数增大,所以a曲线的HE段高于b曲线的GF段。
答案第1页,共2页
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