内容正文:
2.4化学反应的调控基础检测2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.在化学平衡研究领域中有突出贡献的科学家是
A.泡利 B.门捷列夫 C.丁达尔 D.勒夏特列
2.在恒容密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)ΔH>0。达到平衡后,改变一个条件(x),下列量(y)一定符合图中曲线的是
选项
x
y
A
通入A气体
B的转化率
B
加入催化剂
A的体积分数
C
增大压强
混合气体的总物质的量
D
升高温度
混合气体的总物质的量
A.A B.B C.C D.D
3.在密闭容器中进行如下反应:N2+3H2⇌2NH3,若将平衡系中各物质的浓度都增大到原来的2倍,则产生的结果是
A.平衡不移动 B.平衡向正反应方向移动
C.平衡向逆反应方向移动 D.正反应速率增大,逆反应速率减小
4.某已平衡的化学可逆反应,下列有关叙述正确的是
A.使用合适的催化剂可以使平衡正向移动
B.升高温度,平衡一定正向移动
C.增加生成物的质量,平衡一定逆向移动
D.有气体参加的可逆反应,减小体积增大压强能够加快反应速率
5.某温度下,浓度均为的两种气体和在恒容密闭容器中发生反应生成气体Z,经过后,测得各物质的浓度分别为,,,则该反应的化学方程式可表示为( )
A. B.
C. D.
6.一定温度下,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
7.工业上合成尿素的反应如下:2NH3(g)+CO2(g)⇌H2O(l)+H2NCONH2 (s) △H=-103.7 kJ·mol-1,下列措施有利于提高尿素产率,并能加快反应速率的是
A.采用高温 B.采用高压 C.采用低温 D.寻找更高效的催化剂
8.一定温度下,某密闭容器中发生反应:2HI(g) H2(g)+I2(g) △H<0。若0~15s内c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L,则下列说法正确的是
A.0~15s内用HI表示的平均反应速率v(HI)=0.002mol/(L·s)
B.c(HI)由0.07mol/L降到0.04mol/L所用时间小于15s
C.升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快,平衡正向移动
9.CO和NO都是汽车尾气中的有害物质,它们之间能缓慢地发生如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H<0,现利用此反应,拟设计一种环保装置,用来消除汽车尾气对大气的污染,下列方案可以提高尾气处理效率的是
①提高装置温度 ②选用适当的催化剂 ③增大装置的压强 ④装置中放入碱石灰
A.②③④ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
10.下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.采用加压条件来提高H2+I22HI反应的效率
B.催化剂有利于 SO2 的催化氧化反应2SO2+O22SO3
C.500℃左右的温度比室温更有利于合成氨的反应N2+3H22NH3 ΔH<0
D.常温下,将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至l00mL,测得其pH<5
11.已知反应2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g)ΔH.根据理论计算,在恒压、起始物质的量之比n(CO2)∶n(H2)=1∶3条件下,该反应达平衡时各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。实验发现,在实际反应过程中还可能生成C3H6、C3H8、C4H8等副产物。下列有关说法正确的是
A.由理论计算可知,ΔH>0
B.理论计算图中曲线d表示的是平衡时CO2物质的量分数的变化
C.在实际反应中,450K达到平衡时,n(C2H4)∶n(H2O)<1∶4
D.在实际反应中,改用选择性更好的催化剂不能提高C2H4的产率
12.下列事实中,能用勒夏特列原理解释的是
A.H2(g)、I2(g)、HI(g)平衡混合气加压后颜色变深
B.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率
C.500℃左右比室温更有利于氨的合成
D.工业合成氨时,采用迅速冷却的方法,将气态氨变为液氨后及时从混合物中分离出去,以提高NH3的产量
13.恒压时,和在起始物质的量时发生反应:,测得不同温度下的平衡转化率见图。有关说法正确的是
A.若a点使用了催化剂,则b点未使用催化剂
B.该反应的逆反应吸热
C.若将起始和变为原来的一半,图象发生改变
D.时,平衡常数
14.合成氨的反应历程有多种,有一种反应历程如图所示,吸附在催化剂表面的物质用*表示。下列说法错误的是
A.适当提高N2分压,可以加快N2(g)→*N2反应速率
B.N2生成NH3是通过多步氧化反应生成的
C.两个氮原子上的加氢过程分步进行
D.大量氨分子吸附在催化剂表面,将减缓反应速率
15.硫酸工业中通过氧化氧化为:
温度/℃
平衡时的转化率
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
根据反应原理和上表中数据分析下列叙述错误的是
A.实际生产中可以通过通入大量的空气来提高的转化率
B.常压下的转化率已经比较大了,所以实际生产中没必要增大成本采用高压
C.生产中采用温度主要是考虑催化剂的活性温度从而提高反应物的转化率
D.尾气中的必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率
16.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O(g),发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1<t2),下列说法不正确的是
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.80
0.90
t1
1.20
t2
0.30
A.t2后若压缩容器体积至原来一半,再次平衡则c(H2O)=0.30mol/L
B.若初始量CO:3.6mol,H2O:1.8mol,则平衡时n(H2O)=0.60mol
C.t2后若增加0.9 mol H2O,则再次平衡时,H2的体积分数为25%
D.若为绝热容器(容器初始温度仍为700℃),其他条件不变,则平衡时n(H2)>0.60mol
17.在一定温度下,将1mol 和3mol 充入体积为2L的恒容密闭容器中发生反应并达到平衡: ,测得平衡混合气体中的物质的量分数为25%。下列说法不正确的是
A.平衡混合气体中C原子的物质的量是1mol
B.达平衡后若升高温度,正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度小
C.该反应的化学平衡常数,达平衡时转化率为50%
D.其他条件相同时,若起始充入2mol 和6mol ,达到平衡时的物质的量分数大于25%
18.在钨酸盐催化作用下,以马来酸酐为原料,双氧水为氧化剂可合成环氧琥珀酸。马来酸酐转化率和环氧琥珀酸选择性随温度和催化剂用量的变化如图所示(保持其他条件相同)。下列说法不正确的是()
A.环氧琥珀酸的选择性随催化剂用量的增加而增加,故催化剂用量越多越好
B.当温度低于65℃时,环氧琥珀酸的选择性随温度升高而增大
C.升高到一定温度后环氧琥珀酸的选择性降低,原因可能是环氧琥珀酸发生了水解反应
D.本实验适宜的反应温度为65℃
19.已知在溶液中存在着如下平衡:
橙色黄色
在试管中加入溶液.下列说法正确的是
A.向试管中加入几粒氢氧化钠固体,开始时观察到溶液由橙色变为黄色不明显,过段时间溶液呈黄色
B.向试管中滴加10滴浓硫酸,溶液由橙色变为黄色
C.向试管中加入适量硫酸钾溶液,溶液颜色一定不会发生变化
D.橙色与黄色相互转化的过程中发生了氧化还原反应
20.某温度下,在容积为2L的密闭容器中,X(g)、Y(g)、Z(g)三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,已知4min时改变了一个条件,下列说法正确的是
A.反应进行到a点时,Z的转化率为10%
B.该反应的化学方程式为
C.4min时改变的条件是压缩体积
D.该温度下,3min时向容器中再通入1molY(g)和1molX(g),此时
21.已知放热反应在密闭容器中进行。图中曲线a代表一定条件下该反应的过程,若使曲线b变为曲线a,可采取的措施是
A.恒温恒容条件下,增大X和Y的初始投料比
B.恒温条件下加压(减小容器的容积)
C.恒温恒压条件下通入与反应无关的
D.降低温度
22.利用CH4消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO(g)+2H2O(g)。在10L密闭容器中,分别加入0.50molCH4和1.20molNO2,测得控制不同温度,n(CH4)(单位:mol)随时间变化的有关实验数据如表所示,下列说法正确的是
组别
温度/K
时间/min
物质的量/mol
0
10
20
40
50
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
M
0.15
A.该反应在高温下才能自发进行
B.T2温度下,若容器内的密度不变则该反应处于平衡状态
C.可以利用40min时的数据,计算T2温度下的平衡常数K
D.高温下CH4消除NO2速率较快,所以温度越高越有利于消除NO2
23.CO与H2反应可再生甲醇:CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g),在一容积可变的密闭容器中充有10molCO和20mol H2,CO的平衡转化率(α)与温度(T)、 压强(p)的关系如图所示。则下列说法正确的是
A.B点的速率比C点的大
B.A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为:KA=KB>KC
C.C点到A点可以采取降温或减压实现
D.若达到平衡状态A时,容器的体积为10L,则在平衡状态B时容器的体积为5L
24.下列实验结果不能作为相应原理、定律或理论的证据之一的是(阿伏伽德罗定律:在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子)
A
B
C
D
勒夏特列原理
盖斯定律
电离理论
阿伏伽德罗定律
实验方案
结果
该平衡体系加压后颜色变深
测得:
ΔH = ΔH1 + ΔH2
产生Na+和Cl-
H2和O2的体积比约为2:1
A.A B.B C.C D.D
25.温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法不正确的是
容器
编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A.T1时该反应的平衡常数K=0.8
B.容器Ⅱ向正反应方向达到平衡
C.达到平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%
D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2>T1
二、填空题
26.SiCl4在室温下为无色液体,易挥发,有强烈的刺激性。把SiCl4先转化为SiHCl3,再经氢气还原生成高纯硅。一定条件下,在20L恒容密闭容器中发生SiCl4转化为SiHCl3的反应:3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)⇌SiHCl3(g),△H=QkJ•mol-1,2min后达到平衡,H2与SiHCl3的物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L。
(1)从反应开始到平衡,v(SiCl4)=
(2)该反应的平衡常数表达式为K= ,温度升高,K值增大,则Q 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量),当反应再次达到平衡时,与原平衡相比较,H2的体积分数将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)原容器中,通入H2的体积(标准状况下)为
(5)平衡后,将容器的体积缩为10L,再次达到平衡时,H2的物质的量浓度范围为
(6)图中x轴表示温度,y轴表示平衡混合气中H2的体积分数,a、b表示不同的压强,则压强a b(填“>”、“<”或“=”)。
27.我国正式公布实现碳达峰、碳中和的时间和目标后,使含碳化合物的综合利用更受关注和重视。回答下列问题:
(1)通过插入单氢钌配合物反应可制备甲酸盐。我国学者结合实验和计算机模拟结果,研究了在无水体系和有水体系中形成甲酸盐中间体的反应历程,如图1所示(TS表示过渡态):
下列说法正确的是_______(填选项字母)。
A.水分子对插入反应有促进作用
B.稳定性:TS>TS′
C.无水体系中反应的活化能为127.9kJ/mol
D.两个体系中均存在极性键的断裂和形成
(2)二氧化碳与氢气重整体系中涉及的主要反应如下:
Ⅰ.;
Ⅱ.。
①二氧化碳与甲烷反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式为 ;恒温恒容密闭容器中进行该反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A.与的有效碰撞几率不变
B.相同时间内形成C-H键和H-H键的数目相等
C.混合气体的密度不再改变
D.氢原子数不再改变
②一定温度下,向10L恒容密闭容器中充入和,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,5min末达到平衡时测得的转化率为50%,与CO的分压之比为1∶4,的分压为p0。则内,平均反应速率 ;反应Ⅱ的平衡常数Kp= (Kp是用分压表示的平衡常数)。
③向恒容密闭容器中以物质的量之比为1∶4充入和,发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,实验测得平衡体系中各组分的体积分数与温度的关系如图2所示。其中表示的体积分数与温度关系的曲线为 (填“L1”“L2”或“L3”);T1℃之后,平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度,原因为 ;T1℃时CO的平衡分压 (填“>”“<”或“=”) T2℃时CO的平衡分压,理由为 。
28. CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g);该反应的正反应为吸热反应,请根据题目要求回答下列问题:
(1)在其它条件不变的情况下降低温度,则逆反应速率 (填“增大”或“减小”或“不变”,下同);在其它条件不变的情况下加压,则正反应速率 。
(2)一定条件下,向体积为2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,则用甲醇表示该反应的速率为 。
(3)判断该可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号) 。
A.v正(CH3OH)=v正(CO2)
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
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.泡利发现了“泡利不相容原理”,对原子结构建立与微观世界认识产生巨大影响,故A不符合题意;
B.门捷列夫编排出第一张元素周期表,故B不符合题意;
C.丁达尔首先发现和研究了胶体中的丁达尔效应,故C不符合题意;
D.平衡移动原理是由勒夏特列提出的,故D符合题意;
故选D。
2.A
【详解】A.恒容下再加气体A,A的浓度增大,平衡正移,B的转化率增大,A正确;
B.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,与图象不符,B错误;
C.该反应是一个反应后气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正移,混合气体的总物质的量减小,与图象不符,C错误;
D.该正反应为吸热反应,升高温度,平衡正移,混合气体的总物质的量减小,与图象不符,D错误;
故选:A。
3.B
【详解】浓度都增大2倍,相当于在原来的基础上加压,增大压强,平衡向正反应方向进行,NH3的体积分数增大,正逆反应速率增大,故答案选B。
4.D
【详解】A.催化剂只改变反应速率,不能使平衡发生移动,A错误;
B.升高温度平衡向吸热方向移动,但不一定是正向移动,B错误;
C.若该生成物为固体,增加其质量,平衡不移动,C错误;
D.有气体参加的可逆反应,减小体积增大压强,气体物质的浓度变大,反应速率加快,D正确;
综上所述答案为D。
5.A
【详解】tmin后,△c(X2)=2mol·L-1-0.8 mol·L-1=1.2 mol·L-1,△c(Y2)= 2mol·L-1-1.6mol·L-1=0.4 mol·L-1,△c(Z)=0.8 mol·L-1,则X2、Y2、Z的化学计量数之比=1.2 mol·L-1: 0.4 mol·L-1: 0.8 mol·L-1=3:1:2,故反应为3X2+Y2=2Z,根据原子守恒可知,Z为X3Y,故反应可以表示为:3X2+Y2=2X3Y;故选A。
6.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。
7.B
【详解】A.升温能加快反应速率,但该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,尿素的产率降低,故A不符合题意;
B.增大压强能加快反应速率,同时使平衡向气体分子数减小的正向进行,有利于提高尿素的产率,故B符合题意;
C.低温降低反应速率,故C不符合题意;
D.催化剂只能提高化学反应速率,对平衡无影响,不能提高尿素的产率,故D不符合题意;
故选:B。
8.A
【详解】A.0~15s内c(HI)由0.1mol/L降到0.07mol/L,HI变化的物质的量浓度为0.03mol·L-1,根据化学反应速率的数学表达式,v(HI)==0.002mol/(L·s),故A正确;
B.浓度降低,化学反应速率减缓,c(HI)由0.07mol·L-1降到0.04mol·L-1,HI表示的化学反应速率小于0.002mol/(L·s),因此所用时间大于15s,故B错误;
C.升高温度,正逆反应速率都增大,故C错误;
D.该反应是气体物质的量不变的反应,减小反应体系的体积,压强增大,化学反应速率加快,当反应平衡不移动,故D错误;
答案为A。
9.A
【详解】①提高装置温度,能加快反应速率,但由于正反应放热,升温平衡逆向移动,会降低转化率,①不符合题意;
②选用适当的催化剂,可以加快反应速率,虽然不影响转化率,但可以使有害气体在排出之前尽可能地转化为无害气体,提高尾气处理效率,②符合题意;
③增大压强,可以加快反应速率,平衡正向移动,提高转化率,③符合题意;
④装置中放入碱石灰,可以吸收生成的二氧化碳,使平衡正向移动,提高转化率,④符合题意;
综上所述,②③④符合题意,故选A。
10.D
【详解】若改变外界条件能够改变化学平衡,则能用勒夏特列原理解释,
A.H2+I22HI为气体等体积反应,增大压强不会改变H2+I22HI的化学平衡,不能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.催化剂只是同等程度增大化学反应速率,不会改变化学平衡,故B不选;
C.N2+3H22NH3是放热反应,升高温度会使平衡逆向移动,而500℃左右的温度比室温更有利于合成氨的原因是升高温度能够提高化学反应速率,提高合成氨效率,故C不选;
D.常温下,将1mLpH=3的醋酸溶液加水稀释至l00mL,体积扩大102倍,但所得溶液pH<5,说明醋酸电离平衡正向移动,可用勒夏特列原理解释,故D选;
综上所述,答案为D。
11.C
【分析】由题目信息知,CO2与H2起始投料比为1:3,等于化学计量数之比,故n(CO2)与n(H2)始终都为1:3,则曲线a代表H2,曲线c代表CO2,相同条件下,产物H2O的量大于C2H4的量,故曲线b代表H2O,曲线d代表C2H4,随着温度升高,反应物的量增加,故平衡逆向移动,所以该反应正向为放热反应。
【详解】A.由分析知,该反应正向为放热反应,即△H<0,A错误;
B.由分析知,曲线d代表平衡时C2H4的物质的量分数,B错误;
C.根据起始投料知,理论上任意时刻n(C2H4):n(H2O)=1:4,而实际反应过程中,CO2还可能转化为C3H6、C3H8、C4H8等副产物,故n(C2H4):n(H2O)<1:4,C正确;
D.实际反应中,选择合适的催化剂,可以降低生成乙烯的活化能,加快反应速率,提高生成乙烯的选择性,减少副产物的产生,故改用选择性更好的催化剂能提高乙烯的产率,D错误;
故答案选C。
12.D
【详解】A.H2(g)、I2(g)、HI(g)平衡混合气加压后,浓度变大,颜色变深,但平衡没有移动,因此不能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率,平衡没有移动,因此不能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,因此室温比500℃左右更有利于氨的合成,故C不符合题意;
D.工业合成氨时,采用迅速冷却的方法,将气态氨变为液氨后及时从混合物中分离出去,降低生成物浓度,平衡正向移动,有利于提高NH3的产量,能用勒夏特列原理解释,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
13.B
【详解】A.使用催化剂,能改变化学反应速率,但不影响化学平衡,若使用催化剂,a点二氧化硫转化率和b点应相同,故A错误;
B.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,由图可知,升高温度,二氧化硫的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应为逆反应为吸热反应,故B正确;
C.恒压时,将起始n(SO2)和n(O2)变为原来的一半,与原平衡为恒压等效平衡,二氧化硫的转化率不变,图象不变,故C错误;
D.容器的体积未知,不能确定各物质的平衡浓度,无法计算K,故D错误;
故选:B。
14.B
【详解】A.适当提高N2分压,可以加快N2(g)→*N2反应速率,进而加快了化学反应速率,故A正确;
B. 由题图可知,N2反应生成NH3的过程为N2→N=N-H→H-N=N-H→H-N-NH2→H2N-NH2-→NH3,氮元素的化合价逐渐降低,即发生多步还原反应生成NH3,故B错误;
C. 由题图分析可知,两个氮原子上的加氢过程是分步进行的,故C正确;
D. NH3的及时脱附可留下继续反应的空间而增加催化剂的活性位,如果大量氨分子吸附在催化剂表面,就会将减缓反应速率,故D正确;
故答案:B。
15.C
【详解】A. 空气的成本较低,在实际生产中,通入过量的空气,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率,故A正确;
B. 由表格数据可知,在常压及400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,继续增大压强,虽然二氧化硫的平衡转化率会提高,但不明显,且会增加设备成本,增大投资和能量消耗,故B正确;
C.该反应为放热反应,从理论上分析,温度越低越有利于平衡正向移动,但温度过低反应速率太小,且影响催化剂的催化活性,所以工业上选择温度450~550℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,故C错误;
D. 尾气中的必须回收循环利用防止污染环境并提高原料的利用率,故D正确;
故选C。
16.D
【详解】A.反应前后气体分子数目相等,压缩体积至1L平衡不移动,故再次平衡时n(H2O)=0.30mol,c(H2O)=0.30mol/L,A正确;
B.若初始量CO:3.6mol,H2O:1.8mol,则相当于增加反应物浓度至原来2倍,相当于表中情况平衡后增大压强至二倍,平衡不移动,则平衡时各物质浓度均为原来2倍,故则平衡时n(H2O)=0.60mol,B正确;
C.t2后若增加0.9 mol H2O,设转其转化浓度为xmol/L则 ,温度不变,K不变,则有=1,解得x=0.15,故再次平衡时H2的体积分数=×100%=25%,C正确;
D.若正反应放热,绝热容器中进行,温度随反应的进行升高,平衡逆向移动,若正反应吸热,温度随反应的进行降低,平衡逆向移动,即无论反应放热还是吸热,转化率都会比恒温的小,故平衡时n(H2)<0.60mol,D错误;
选D。
17.C
【详解】A.根据原子守恒,平衡混合气体中C原子的物质的量是1mol,故A正确;
B.该反应为放热反应,达平衡后若升高温度,平衡逆向移动,则正反应速率增大的程度比逆反应速率增大的程度小,故B正确;
C.平衡混合气体中的物质的量分数为25%,列三段式:,,解得,达平衡时,氢气转化率:,故C错误;
D.其他条件相同时,若起始充入2molCO2和6molH2,相当于增大压强,平衡正向移动,达到平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%,故D正确;
答案选C。
18.A
【详解】A.图象变化分析,当选择性达到一定程度时再增加催化剂用量,环氧琥珀酸的选择性增加不大,考虑到成本和经济效益,故催化剂的用量不是越多越好,A错误;
B.由图象分析可知当温度低于65℃时,环氧琥珀酸的选择性随温度升高而增大,B正确;
C.温度升高促进水解,升温环氧琥珀酸发生了副反应水解反应,导致催化剂选择性下降,C正确;
D.温度高于65℃时,过氧化氢加快分解,且促进环氧琥珀酸发生了水解反应,都不利于环氧琥珀酸的合成,D正确;
故答案为:A。
19.A
【详解】A.向试管中加入几粒氢氧化钠固体,开始时观察到溶液由橙色变为黄色不明显.氢氧化钠固体溶于水放热明显,平衡左移,同时产生大量氢氧根离子中和氢离子,平衡右移.两者相互抵制,所以变色不明显.冷却到室温后,表现为受氢氧根离孑浓度的影响,平衡右移显黄色,选项A正确;
B.向试管中滴加10滴浓硫酸,氢离子浓度增大,平衡左移,溶液由黄色变为橙色,选项B错误;
C.向试管中加入适量硫酸钾溶液,对原溶液有稀释作用,平衡右移,溶液颜色由橙色变为黄色,选项C错误;
D.橙色与黄色相互转化的过程中,铬等元素的化合价均未发生变化,没有发生氧化还原反应,选项D错误;
答案选A。
20.D
【分析】由图可知,反应中,X的物质的量增大,Y、Z的物质的量减小,则Y、Z为反应的反应物,X为生成物,3min反应达到平衡时,X、Y、Z的物质的量之比为(1.0—0.4) mol:(1.2—1.0) mol:(2.0—1.6) mol=3:1:2,则反应的化学方程式为Y+2Z3X。
【详解】A.由图可知,a点时,X的物质的量为0.82mol,由方程式可知,Z的转化率为×100%=14%,故A错误;
B.由分析可知,反应的化学方程式为Y+2Z3X,故B错误;
C.由图可知,4min条件改变的瞬间,X、Y的物质的量不变,Z的物质的量增大,则改变的条件是加入Z,故C错误;
D.由图可知,3min反应达到平衡时,X、Y、Z的物质的量分别为1.0mol、1.0mol和1.6mol,反应的平衡常数K=≈0.39,该温度下,3min时向容器中再通入1molY(g)和1molX(g),反应的浓度熵Qc=≈1.57>0.39,说明反应下逆反应方向进行,逆反应速率大于正反应速率,故D正确;
故选D。
21.C
【详解】由曲线b变为曲线a,反应达到平衡时间延长,平衡时Z的浓度减小,说明反应速率减小,且平衡逆向移动;
A.该反应是气体分子数不变的反应,恒温恒容条件下,增大X和Y的初始投料比,相当于加压,平衡不移动,反应速率加快,与图不符,A错误;
B.缩小容器体积,Z的浓度增大,与图象不符,B错误;
C.恒温恒压条件下通入,会增大体积,则反应物的浓度减少,反应速率减小,且Z的浓度减小,C正确;
D.该反应为放热反应,降低温度,平衡正移,Z的浓度增大,与图不符,D错误;
故选:C。
22.C
【分析】根据表格可知,相同条件下,T2时CH4的减小速率大于T1,所以T2温度高于T1,到达平衡的时间更短,但是到达平衡时T2对应的CH4含量更高,说明高温不利于CH4转化,即CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO(g)+2H2O(g)为放热反应,<0。
【详解】A.该反应为气体分子总数增大的反应,则>0,又因为<0,根据-T<0反应才能自发可知该反应在低温下才能自发进行,A错误;
B.=,该反应过程中气体总质量和容器总体积均不变,所以气体的密度无论是否到达平衡均不变,不能确定该反应是否处于平衡状态,B错误;
C.根据表格可知40min后T1组CH4含量不变,说明处于平衡状态,根据分析可知T2会更快的到达平衡,即40min时T2组实验一定处于平衡状态,则对应的数据可以算出此时的平衡常数K,C正确;
D.该反应是放热反应,温度越高越不利于该反应往正向进行,从而导致NO2转化率越低,即超过某一温度后,温度越高越不利于消除NO2,D错误;
答案选C。
23.B
【详解】A. B点到C点,升温反应速率增大,所以B点的速率比C点的小,故A错误;
B. 升温,CO的平衡转化率减小,平衡左移,K减小,所以 A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系为:KA=KB>KC,故B正确;
C. 该反应的正反应为气体物质的量减小的反应,加压平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,故p2>p1,故C点到A点可以采取降温,并且减压实现,故C错误;
D. 平衡状态A时,c(CO)=0.5mol/L,c(H2)=1mol/L,c(CH3OH)=0.5mol/L,,平衡状态B时,设容器体积为x L,,,,,记得x=2,平衡状态B时容器的体积为2L,故D错误;
故选B。
24.A
【详解】A.给平衡体系加压,气体的体积缩小,有色气体的浓度增大,不管平衡是否移动,混合气的颜色都加深,A符合题意;
B.由盖斯定律可知,不管反应路径如何,只要反应物和生成物都相同,反应的热效应相同,所以ΔH = ΔH1 + ΔH2,B不合题意;
C.氯化钠晶体溶于水,由于Na+、Cl-都与水分子形成水合离子,所以不断脱离晶体表面进入溶液,从而产生自由移动的Na+和Cl-,C不合题意;
D.电解水时,发生反应2H2O2H2↑+O2↑,所以H2和O2的体积比约为2:1(两种气体在水中的溶解度有差异),D不合题意;
故选A。
25.C
【分析】根据表格数据可列容器I反应三段式:
【详解】A.根据容器I反应三段式,T1时该反应的平衡常数,故A正确;
B.根据容器II数据可求,初始浓度熵,所以,反应正向进行,故B正确;
C.设达到平衡时,根据表格数据列三段式,,若NO的体积分数等于50%,则,解得,此时浓度熵,所以,反应逆向进行,NO的体积分数进一步减小,平衡时小于50%,故C错误;
D.平衡时v正= v逆,由题目数据可得,因为该反应为吸热反应,所以T2>T1,故D正确;
故选C。
26. 0.075mol/(L·min) > 减小 89.6L 0.1mol/L<c(H2)<0.2mol/L >
【详解】(1)由方程式可知
3SiCl4(g)+2H2(g)+Si(s)4SiHCl3(g)
起始量(mol) n 0
变化量(mol) 2x 4x
平衡量(mol) n-2x 4x
4x=0.2mol/L×20L=4mol,x=1mol;n-2x=0.1mol/L×20L=2mol,n=4mol,则v(H2)===0.05mol•L-1•min-1,根据反应速率之比等于系数之比可得v(SiCl4)=v(H2)=0.075mol•L-1•min-1;
(2)根据反应的平衡常数等于生成物各物质的浓度的幂次方之积比反应物各物质的浓度的幂次方之积,K=;温度升高,K值增大,说明平衡向正反应方向移动,正反应方向即为吸热方向,所以Q>0;
(3)若平衡后再向容器中充入与起始时等量的SiCl4和H2(假设Si足量),等效于先将容器扩大一倍,在压缩相当于增大压强平衡向着体积减小的方向移动即正方向移动,故H2的体积分数将减小;故答案:减小;
(4)根据(1)三段分析法计算得,通入H2的体积(标准状况下)为4mol×22.4mol/L=89.6L;
(5)平衡后,将容器的体积缩为10L,如果平衡不移动H2的物质的量浓度变成原来的2倍即×2=0.2mol/L,但是体积压缩相当于增大压强平衡要向正方向移动进行,H2的物质的量浓度还要减小,但根据勒夏特列原理,再减小也会比原来的大;故答案为0.1mol•L-1<c(H2)<0.2mol•L-1;
(6)由图象曲线的变化特点可知,采用“定一仪二”法讨论,定温度相同,增大压强,平衡向正反应的方向移动,H2的体积分数减小,则说明a>b。
27.(1)AD
(2) A 0.016 2.4 L3 反应Ⅰ为放热反应,反应Ⅱ为吸热反应,温度升高两个反应的平衡移动方向相反 < T2℃比T1℃温度高,气体膨胀程度大,且温度升高反应Ⅱ平衡正向移动,CO的体积分数增大
【详解】(1)由图1可知,有水体系中插入反应生成中间体的活化能小,则水分子对插入反应有促进作用,A项正确;过渡态的能量高于过渡态,故的稳定性弱于,B项错误;无水体系中反应的活化能为,C项错误;两个体系中均存在碳氧键断裂和碳氢键形成,D项正确。
(2)①根据盖斯定律,得,,反应物的有效碰撞几率不变说明正、逆反应速率不变,达到平衡状态,A项正确;由反应知,平衡时形成4个键同时形成2个键,B项错误;该反应的反应物和生成物均为气体,在恒容容器中反应时,混合气体的密度始终保持不变,C项错误;反应前后氢原子数目始终不变,D项错误。
②的平衡转化率为50%,参加反应的的物质的量为,由碳原子守恒知,当与的分压之比为1∶4时,生成、的物质的量分别为、。则反应Ⅰ中消耗,生成;反应Ⅱ中消耗,生成。综上,平衡时共消耗,生成,则平衡时、、、、的物质的量分别为、、、、。气体分压之比等于物质的量之比,则、、、的平衡分压分别为、、、。内,平均反应速率;反应Ⅱ的平衡常数。
③起始以物质的量之比为1∶4充入和,由反应Ⅰ和反应Ⅱ知,的平衡体积分数大于的平衡体积分数、水蒸气的平衡体积分数大于的平衡体积分数,且温度升高的平衡体积分数增大,故曲线表示的平衡体积分数与温度的关系、表示的平衡体积分数与温度的关系。反应Ⅰ为放热反应,温度升高平衡逆向移动,和的物质的量减少;反应Ⅱ为吸热反应,温度升高,的物质的量增大,故之后,平衡体积分数随温度的变化程度小于平衡体积分数随温度的变化程度。比温度高,气体膨胀程度大,且温度升高,反应Ⅱ平衡正向移动,的体积分数增大,则时的平衡分压小于时的平衡分压。
28. 减小 增大 0.01mol/(L·s) CD
【详解】(1)CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g),该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应,降低温度平衡向放热反应方向进行,反应逆向进行,降低温度反应速率减小;反应前后气体体积增大,增大压强平衡向气体体积缩小的方向进行,增大压强反应速率增大;
故答案为:减小;增大;
(2)一定条件下,向体积2L的密闭容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),设甲醇反应物质的量为x
20s后,测得混合气体的压强是反应前的1.2倍,4+2x=4×1.2,解得x=0.4mol,甲醇反应速率;故答案为:0.01mol/(L·s);
(3)CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g),该反应的正反应为气体体积增大的吸热反应;
A、v正(CH3OH)=v正(CO2),是正反应速率相同,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B、反应前后气体质量不变,体积不变,混合气体的密度始终不变,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C、反应前后气体物质的量变化,气体质量不变,混合气体的平均相对分子质量不变,说明反应达到平衡状态,故C正确;
D、CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化是平衡标志,故D正确.
故答案为:CD。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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