2.2 化学平衡 同步测试 2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
2024-08-17
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2.2 化学平衡 同步测试
2024-2025学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.在容积不变的密闭容器中进行如下反应:。达到平衡后,改变下列反应条件,相关叙述正确的是
A.加入,平衡正向移动,体系压强减小
B.加入少量C,正反应速率增大
C.降低温度,平衡向正反应方向移动
D.加入,混合气体的密度增大
2.向一个密闭容器中充入2mol 和1mol ,在一定条件下使其发生反应生成。达到平衡时,下列说法中正确的是( )
A.、和的物质的量浓度之比为2∶1∶2
B.完全转化为
C.正反应速率和逆反应速率都为零
D.单位时间内消耗2a mol ,同时消耗2a mol
3.观察图:对合成氨反应中,下列叙述错误的是( )
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大
C.反应到达t1时,正反应速率与逆反应速率相等,反应停止
D.反应在t1之后,正反应速率与逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态
4.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应2HI(g)+Cl2(g)2HCl(g) + I2(s)。下列事实不能说明该反应到平衡状态的是
A.断裂1 mol Cl-Cl键同时形成1 mol H-Cl键
B.容器内气体密度不再改变
C.容器内气体压强不再改变
D.容器内气体颜色不再改变
5.向一密闭容器中放入1molX,进行可逆反应2X(g)⇌3Y(g),反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线如图所示,下列叙述正确的是
A.t1时,只有正反应在进行
B.t2~t3时,反应不再发生
C.t2时,容器内有1.5molY
D.t2~t3时,X、Y的物质的量均没有发生变化
6.25℃时,在1.0的溶液中加入酸(不考虑溶液体积变化),测得平衡时溶液中和变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.发生反应的离子方程式是:
B.A点的转化率为50%
C.加入的酸可以是盐酸
D.平衡时,若溶液中,则
7.在1L恒容密闭容器中充入和,发生反应,所得实验数据如下表,下列说法不正确的是( )
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
①
800
0.10
0.40
0.080
0.080
②
800
0.20
0.80
a
a
③
900
0.10
0.15
0.06
0.06
A.正反应为放热反应
B.实验①中,5min达平衡,用X表示的平均反应速率
C.实验②中,该反应的平衡常数K=12.5
D.实验②中,达到平衡时,a大于0.16
8.如图是反应的速率(v)和时间(t)关系图,有关叙述错误的是
A.内,反应依然进行着
B.内,反应处于平衡状态
C.内,不断减小,不断增大
D.内,相等,且不再变化
9.牙釉质的主要成分为羟基磷酸钙[Ca5(PO4)3OH],在牙齿表面存在着如下平衡:Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq)Ksp=6.8×10-37mol9•L-9,已知Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61mol9•L-9。下列说法错误的是( )
A.残留在牙齿上的糖会发酵产生H+,使羟基磷酸钙沉淀溶解平衡右移,破坏牙釉质
B.按时刷牙可减少食物残留,从而减少有机酸的产生,防止腐蚀牙齿
C.用含NaOH的溶液漱口,可使平衡左移,保护牙齿
D.含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,促进牙齿表面矿物质的沉积,修复牙釉质
10.已知温度为483K时,反应CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) △H<0的K=14.5。在483 K,将1.0 mol的CO(g)和1.0 mol的H2(g)充入容积为2.0 L的恒容密闭容器中。在反应达到平衡时,以下说法正确的是
A.c(H2)=2c(CO) B.c(H2)<c(CO)
C.c(CO)=c(CH3OH)<c(H2) D.c(CO)=c(CH3OH)=c(H2)
11.温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中按如表三种投料进行反应:。结果如表,实验测得:,,、为速率常数。下列说法正确的是( )
容器编号
物质的起始浓度/
物质的平衡浓度/
Ⅰ
0.3
0
0
0.2
Ⅱ
0.1
0.3
0.2
Ⅲ
0.3
0
0.1
A.温度为T1时,该反应的平衡常数为0.2
B.容器Ⅱ中起始时,
C.达平衡时,容器Ⅲ中SO2的体积分数大于50%
D.容器Ⅰ中达平衡后,温度改变为T2时,若,则T1>T2
12.恒容密闭容器中,与在不同温度下发生反应:,达到平衡时,各组分的物质的量浓度(c)随温度(T)变化如图所示:
下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数随温度升高而增大
B.曲线Y表示随温度的变化关系
C.提高投料比,可提高的平衡转化率
D.其他条件不变,与在℃下反应,达到平衡时
13.在一密闭容器中进行反应:,已知反应过程中某一时刻的浓度分别为,当反应达到平衡时,可能存在的数据是( )
A.为为
B.为
C.均为
D.为
14.往溶液中滴加少量KSCN溶液,溶液呈红色,发生如下反应:,下列说法中正确的是( )
A.往上述溶液中滴入溶液,溶液红色变浅
B.往上述溶液中滴入NaOH溶液,溶液红色变浅
C.往上述溶液中加入铁粉,溶液红色加深
D.往上述溶液中滴入溶液,溶液红色不变
15.已知反应:mX(g)+nY(?)pQ(s)+2mZ(g),该反应已达平衡,此时c(X)=0.3 mol/L,其他条件不变,若将容器容积缩小到原来的一半,c(X)=0.5mol/L,下列说法正确的是
A.反应向逆方向移动 B.Y可能是固体或液体
C.化学计量数n>m D.Z 的体积分数减小
16.顺-1,2-二甲基环丙烷和反-1,2-二甲基环丙烷可发生如图转化:。该反应的速率方程可表示为:v(正)=k(正)·c(顺)和v(逆)=k(逆)·c(反);k(正)和k(逆)分别称作正、逆反应速率常数,它们受温度和催化剂影响。下列说法正确的是( )
A.某温度时,该反应的平衡常数可表示为
B.正、逆反应速率常数改变,平衡常数也一定会随之改变
C.若升高温度,平衡逆向移动,则说明正反应的活化能高于逆反应的活化能
D.催化剂改变反应速率但不影响平衡,说明催化剂同等程度改变k(正)和k(逆)
17.代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.与在一定条件下反应生成分子数为
B.在锌铜原电池中,负极减少时理论上转移电子数为
C.中,参与反应时需要氧化剂分子数为
D.标准状况下,含氧原子总数为
18.某温度下,对可逆反应:,下列叙述正确的是( )
A.加入少量W,逆反应速度增大
B.升高温度时,正反应速率增大,逆反应速率减小
C.压强不变,充入与反应体系不反应的,反应速率减小;体积不变,充入,反应速率不变
D.恒温恒容的容器中,压强不再改变,说明反应已达平衡状态
19.Burns和Dainton研究发现与CO合成的反应机理如下:
① 快
② 快
③ 慢
其中反应②存在;。下列说法正确的是( )
A.反应②的平衡常数
B.反应①②的活化能均大于反应③
C.增加浓度能增加活化分子百分数,加快反应速率
D.是该反应的催化剂
20.催化加氢合成甲醇是重要的碳捕获利用与封存技术。催化加氢主要反应有:
反应I.
反应II.
压强分别为、时,将的混合气体置于密闭容器中反应,不同温度下体系中的平衡转化率和、CO的选择性如图所示。
(或CO)的选择性
下列说法正确的是
A.反应为吸热反应
B.曲线③、④表示CO的选择性,且
C.相同温度下,反应I、II的平衡常数
D.一定温度下,调整,可提高的平衡转化率
二、综合题
21.我国加快推进建筑领域节能降碳,以CO2为原料合成甲醇(CH3OH)对实现“碳中和”目标具有重要意义。
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
请回答下列问题:
(1)△H2= kJ∙mol-1;在催化剂作用下,CO2与H2反应制备CH3OH的机理如图所示(TS表示过渡态,*表示吸附在催化剂表面)。CO2的结构式为 ;加入催化剂后,反应物中活化分子总数 (填“增大”“减小”或“不变”);反应的决速步的化学方程式为 ;
(2)T℃时,在2L的恒容密闭容器中,充入3mol CO2(g)和3molH2(g),此时总压强为p0,仅发生反应Ⅲ,5min后反应达到平衡,此时H2的转化率为40%,容器内总压强为p1;
①以下叙述不能够说明反应Ⅲ达到平衡状态的是 (填标号);
A.CO2的浓度不再改变 B.H原子总数不再改变
C.混合气体的密度不再改变 D.的值不再改变
②0~5min内,用CO2表示的反应Ⅲ的平均反应速率v(CO2)= mol·L-1·min-1;平衡时CH3OH的物质的量为 mol,p0:p1= 。
22.在催化剂的作用下,利用合成气(主要成分为、和)合成甲醇时涉及了如下反应:
反应Ⅰ.
反应Ⅱ.
反应Ⅲ.
回答下列问题:
(1) 。
(2)某温度下,盛有的密闭容器通入只发生反应Ⅰ,测得平衡时的体积分数变化如图所示。
①a、b、c三点中,平衡转化率最大的是 (填字母)。
②图中处于b点时的转化率为50%,反应体系总压为,则该温度下反应I的平衡常数 (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,用含p的式子表示)。
(3)一定条件下,某密闭容器中投入一定量的和只发生反应Ⅱ和Ⅲ。达到平衡后,缩小容器体积,反应Ⅲ的平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动。
(4)研究表明,在电解质水溶液中,气体可被电化学还原。写出在碱性介质中电还原为正丙醇()的电极反应方程式 。
23.氢能新质生产力正加速发展。工业上利用天然气制备氢气,还能得到乙烯、乙炔等化工产品,有关反应原理如下:
反应①:2CH4(g)C2H2(g)+3H2(g) ∆H1=+376.3kJ/mol K1;
反应②:2CH4(g)C2H4(g)+2H2(g) ∆H2=+202.0kJ/mol K2;
回答下列问题:
(1)反应③:C2H2(g)+2H2(g)C2H4(g) ∆H3= kJ/mol,K3= (用含K1、K2的代数式表示)。
(2)若用、、和表示CH4、C2H2、H2和固体催化剂,如图在催化剂表面进行反应①,从吸附到解吸的过程中,能量状态最高的是 (填字母)。
(3)反应②的速率方程为(v正=k正·c2(CH4),v逆=k逆·c(C2H4)·c2(H2)(k正、k逆为正、逆反应速率常数)。其他条件相同,T1℃达到平衡时k正=1.5k逆,T2℃达到平衡时k正=3.0k逆。由此推知,T1 T2(填“>”“<”或“=”)。
(4)向恒温恒容密闭容器中充入适量CH4,同时发生上述反应①和反应②,在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,测得单位时间内H2的产率与温度的关系如图所示。在其他条件相同时,催化效率较高的是 (填“Cat1”或“Cat2”)。在Cat2作用下,温度高于500℃时,H2的产率迅速降低的原因是 。
(5)在一定温度、102kPa下, 向反应器中充入1mol C2H4(g)发生反应:C2H4(g)C2H2(g)+H2(g)制备氢气。
①实际操作中,往往向反应器中充入一定量的水蒸气,其目的是 。
②忽略其他副反应,若向反应器中充入5mol水蒸气,平衡时(C2H4的转化率为75%,则该反应的Kp= 。
24.在国家“双碳”战略目标的背景下,如何实现碳资源有效利用,成为研究前沿问题。
(1)一碳化学的研究为实际转化提供理论依据和指导。其中关于CO2的催化氢化涉及到的热化学反应方程式如下:
已知:CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ⋅mol﹣1
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=﹣48.9kJ⋅mol﹣1
CO的催化氢化对应的热化学方程式为 。
(2)L、M可分别表示温度或压强,进行CO的催化氢化时,根据检测数据绘制CO的平衡转化率关系如图所示:
①L为 。
②比较M1和M2的大小,并解释做出判断的原因: 。
(3)工业上生产新能源二甲醚(CH3OCH3)的制备原理之一为:
2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3OCH3(g)+3H2O(g)。
①相同温度下,在两个容器中进行上述反应,某时刻测得各组分浓度及容器内反应状态如下表汇总(表中所以数据均为mol/L)
容器
c(CO2)
c(H2)
c(CH3OCH3)
c(H2O)
反应状态
Ⅰ
1.0×10﹣2
1.0×10﹣2
1.0×10﹣4
1.0×10﹣4
达到平衡
Ⅱ
2.0×10﹣2
1.0×10﹣2
1.0×10﹣4
2.0×10﹣4
填写表中空白处反应状态: 。(填“正向进行”、“达到平衡”或“逆向进行”),结合必要数据写出判断过程: 。
②二甲醚(CH3OCH3)中O为﹣2价,二甲醚可被设计为空气燃料电池,如图所示。写出酸性环境下负极的电极反应式 。
25.Ⅰ.汽车尾气排放的NOx和CO污染环境,在汽车尾气系统中安装催化转化器,可有效降低NOx和CO的排放。
已知:①2CO(g)+O2(g)CO2(g), △H=-566.0kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H=+180.5 kJ·mol-1
回答下列问题:
(1) CO的燃烧热为 ,若1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收946kJ、498kJ的能量,则1molNO (g) 分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。
(2)为了模拟反应2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g) 在催化转化器内的工作情况,控制一定条件,让反应在恒容密闭容器中进行,用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
c(NO)/(10-4 kJ·mol-1)
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
c(CO)/(10-3kJ·mol-1)
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
①前2s内的平均反应速率v(N2) 。
②能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A.2n(CO2)=n(N2) B.混合气体的平均相对分子质量不变
C.气体密度不变D.容器内气体压强不变
(3)在某恒容容器中发生下列反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g),将一定量的NO2放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率随温度变化如图所示。
该反应为 反应(填“吸热”或“放热”),已知图中a 点对应温度下,NO2的起始压强p0为120kPa,计算该温度 下反应的平衡常数 Kp的值为 。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅱ.N2H4-O2燃料电池是一种高效低污染的新型电池,其装置如图所示:
N2H4的电子式为 ;a极的电极反应方程式为 ;
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】D
【解析】【解答】A.由于平衡常数未知,故达到平衡时无法确定、和的物质的量浓度之比,A不符合题意;
B.可逆反应存在限度,无法完全转化为,B不符合题意;
C.反应达到平衡时v正=v逆≠0,C不符合题意;
D.单位时间内消耗2a mol ,同时消耗2a mol 说明v正=v逆,则反应达到平衡,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.达到平衡时,无法确定、和的物质的量浓度之比;
B.可逆反应存在限度;
C.平衡时v正=v逆≠0;
D.平衡时v正=v逆。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、根据图像信息可知,反应开始时,反应物浓度最大,正反应速率最大,生成物浓度为0,逆反应速率为零,A正确;
B、根据图像信息可知,随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,B正确;
C、根据图像信息可知,反应达到t1时,正反应速率与逆反应速率相等,但都不为0,反应仍在进行且处于动态平衡状态,C错误;
D、根据图像信息可知,反应在t1之后,正反应速率与逆反应速率相等,但都不为0,反应达到化学平衡状态,D正确;
故答案为:C
【分析】注意:反应达到平衡后,正反应速率与逆反应速率相等,但此时反应仍在进行,并未停止。
4.【答案】A
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】【解答】A.Cr2O72-和CrO4-,相互转换,发生的离子方程式为 ,故A不符合题意;
B.根据c(Cr2O72-)=0.25mol/L,c(CrO4-)=0.5mol/L,因此A转化率为50%,故B不符合题意;
C. 具有氧化性可将氯离子氧化,不能加入盐酸,故C符合题意;
D.根据A点数据计算出平衡时的c(Cr2O72-)=0.25mol/L,c(CrO4-)=0.5mol/L,c(H+)=1X10-7mol/L,K===1014,根据 ,结合Cr元素守恒判断=1/3mol/L,代入K==1014,得到 ,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.考虑Cr2O72-和CrO4-,相互转换即可写出离子方程式;
B.根据A点数据利用方程式计算出数据即可;
C.盐酸具有一定还原性, 具有氧化性;
D.根据A点数据计算出平衡常数,利用计算出氢离子浓度。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.根据图示,温度变化,转化率也在变化,但是未控制变量,不能判断是否为放热反应,故A不符合题意;
B.根据M的变化量计算出x的变化量为0.08mol,用X表示的平均速率为v(X)=0.08/5 = ,故B不符合题意;
C.温度相同,与实验①的平衡常数相同,K==12.5,故C不符合题意;
D. 实验②中,浓度是原来2倍,压强增大,平衡向右移动,导致达到平衡时,a大于0.16,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】根据题意可知
起始(mol/L) 0.1 0.4
转化(mol/L) 0.02 0.08 0.08 0.08
平衡(mol/L) 0.08 0.32 0.08 0.08
对于反应①来说X的速率为:0.08/5=,平衡常数K==12.5,由于温度变化,起始量也在变化,因此无法判断放热吸热,对于实验②,物质的量扩大一倍,压强增大,平衡正向移动,导致转化量大于2倍,结合选项判断。
8.【答案】D
【解析】【解答】A.t1时正逆反应速率相等,不等于0,反应依然进行着,A不符合题意;
B.t1时正逆反应速率相等,反应达到平衡,t1~t2内处于平衡状态,B不符合题意;
C.0~t1是平衡形成过程,反应物浓度不断减小,生成物浓度不断增大,C不符合题意;
D.平衡时t1~t2内反应物和生成物的浓度保持不变,不能说明反应物和生成物浓度相等,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.正逆反应速率相等不等于0;
B.正逆反应速率相等,反应达到平衡;
C.平衡形成过程反应物浓度不断减小,生成物浓度不断增大;
D.平衡时反应物和生成物浓度不一定相等。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.残留在牙齿上的糖会发酵产生H+,则将消耗OH-, Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2+(aq)+3PO(aq)+OH-(aq) 的平衡右移,破坏牙釉质,故A不符合题意;
B.按时刷牙可减少食物残留,从而减少有机酸的产生,防止腐蚀牙齿,故B不符合题意;
C.NaOH具有强腐蚀性,不能用含NaOH的溶液漱口,否则将腐蚀口腔等组织,故C符合题意;
D.Ca5(PO4)3OH的Ksp=6.8×10-37mol9•L-9,Ca5(PO4)3F的Ksp=2.8×10-61mol9•L-9,含氟牙膏使Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,促进牙齿表面矿物质的沉积,修复牙釉质,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、H+与OH-反应生成水,促进溶解平衡正向移动;
B、按时刷牙可减少残留在牙齿上的糖发酵产生的氢离子;
C、NaOH具有强腐蚀性;
D、Ksp小的的物质可向Ksp更小的物质转化。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.反应在容积为2.0 L的容器中进行,开始时n(CO)=1.0 mol,n(H2)=1.0 mol,则开始时c(CO)=c(H2)=0.5 mol/L,二者反应的物质的量浓度比是1:2,则平衡时c(H2)一定比c(CO)小,A不符合题意;
B.反应开始时c(CO)=c(H2)=0.5 mol/L,由于反应消耗物质的浓度△c(H2)=2△c(CO),所以反应达到平衡后,c(H2)<c(CO),B符合题意;
C.反应开始时c(CO)=c(H2)=0.5 mol/L,若平衡时,c(CO)=c(CH3OH),则根据C元素守恒平衡时,c(CO)=c(CH3OH)=0.25 mol/L,c(H2)=0,不符合可逆反应的特点,C不符合题意;
D.反应开始时c(CO)=c(H2)=0.5 mol/L,反应消耗浓度关系为△c(H2)=2△c(CO),则平衡时c(H2)一定比c(CO),不可能存在关系c(CO)=c(H2)=c(CH3OH),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】依据三段式法和原子守恒分析。
11.【答案】B
【解析】【解答】A、根据表中数据列出反应的三段式有:
,则平衡常数,故A错误;
B、容器Ⅱ中,,平衡逆向进行,则,故B正确;
C、根据A中的三段式可知,平衡时容器Ⅰ中二氧化硫的体积分数为,容器Ⅲ相当于在Ⅰ的基础上加入氧气,平衡逆向移动,二氧化硫的体积分数小于50%,故C错误;
D、容器Ⅰ达到平衡后,温度改变为T2时,若,, 平衡正向移动,平衡常数增大,则 T1<T2, 故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、列出反应的三段式计算;
B、计算浓度熵与平衡常数比较确定反应进行方向;
C、容器Ⅲ中相当于在容器Ⅰ平衡的基础上充入0.1mol的氧气,平衡逆向移动;
D、温度升高,平衡正向移动,平衡常数增大。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,温度升高,H2的平衡浓度增大,说明平衡逆向移动,该反应为放热反应,该反应的平衡常数随温度升高而减小,故A不符合题意;
B.结合方程式可知,的变化量为变化量的,则曲线Y表示随温度的变化关系,故B不符合题意;
C.提高投料比即增大CO2的浓度,平衡正向移动,的平衡转化率增大,故C符合题意;
D.其他条件不变,与在℃下反应,等效于增大压强,该反应是气体体积减小的反应,平衡正向移动,的浓度减小,当仍然大于与在℃下发生反应时的平衡浓度,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】AB.利用图像,根据影响化学平衡移动的因素分析;
C.增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率,自身的转化率反应降低;
D.依据等效平衡原理分析。
13.【答案】B
【解析】【解答】A、由分析可知,反应达到平衡时,c(O2)<0.4mol·L-1,A不符合题意;
B、由分析可知,当反应达到平衡时,0<c(SO2)<0.8mol·L-1,B符合题意;
C、若反应正向进行,则c(SO2)减小,c(SO3)增大,若反应逆向进行,则c(SO2)增大,c(SO3)减小,因此平衡时,c(SO2)不可能等于c(SO3),C不符合题意;
D、由分析可知,当反应达到平衡状态时,c(SO3)<0.8mol·L-1,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】若0.4mol·L-1的SO2和0.2mol·L-1的O2完全反应,则生成0.4mol·L-1的SO3,此时c(SO3)=0.8mol·L-1。由于该反应为可逆反应,反应物无法完全转化为SO3,因此平衡时c(SO3)<0.8mol·L-1。
若0.4mol·L-1的SO3完全反应,转化为c(SO2)=0.4mol·L-1,c(O2)=0.2mol·L-1,此时c(SO2)=0.8mol·L-1,c(O2)=0.4mol·L-1。由于该反应为可逆反应,物质无法完全转化,因此平衡c(SO2)<0.8mol·L-1,c(O2)<0.4mol·L-1。
14.【答案】B
【解析】【解答】A. 往上述溶液中滴入溶液, 会使平衡正移,溶液颜色加深,A选项是错误的;
B.NaOH溶液会与Fe3+,反应生成Fe(OH)3沉淀,平衡正移,则生成的Fe(SCN)3浓度会减小,B选项是正确的;
C. 往上述溶液中加入铁粉 ,Fe粉会和Fe3+反应生成Fe2+,平衡会向逆反应进行,C选项是错误的;
D. 往上述溶液中滴入溶液 ,平衡会正移,溶液颜色会加深,D选项是错误的。
故答案为:B。
【分析】A.增大反应物的浓度,平衡会正移;
B.NaOH溶液会与Fe3+反应,减小反应物的浓度,会使平衡逆移;
C.往上述溶液中加入铁粉 ,Fe粉会和Fe3+反应生成Fe2+,平衡会向逆反应进行;
D.增大反应物的浓度,平衡会正移。
15.【答案】C
16.【答案】D
【解析】【解答】 A、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,则 v(正)=k(正)·c(顺)=v(逆)=k(逆)·c(反),此时 ,故A不符合题意;
B、K只受温度的影响,故B不符合题意;
C、若升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,故C不符合题意;
D、催化剂能降低反应的活化能,但不影响平衡状态,说明催化剂同等程度改变 k(正)和k(逆) ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
B、化学平衡常数只与温度有关;
C、若升高温度,平衡逆向移动,说明正反应为放热反应;
D、催化剂能提高反应速率,不影响平衡状态。
17.【答案】B
18.【答案】C
【解析】【解答】A.固体不影响速率,故A不符合题意;
B.温度升高,正逆速率均增大,故B不符合题意;
C.压强不变,充入氮气,导致体积增大,浓度减小,速率减小,体积不变,浓度不变,速率不变,故C符合题意;
D. 该反应是气体体积不变的反应,恒温恒容的容器中,压强不再改变,不能说明反应已达平衡状态,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.固体不影响速率;
B.温度升高,速率加快;
C.体积不变,加入氮气,浓度不变,速率不变;
D.气体前后系数不变,不能说明平衡。
19.【答案】A
【解析】【解答】A、反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,则反应②的平衡常数 ,故A正确;
B、活化能越大,反应速率越慢,已知反应①②是快反应,反应③是慢反应,故反应①②的活化能小于反应③的活化能,故B错误;
C、 增加浓度,活化分子增大,但活化分子百分数不变,故C错误;
D、先产生后消耗,属于中间产物,故D错误;
故答案为:A。
【分析】A、平衡常数是指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比;
B、活化能越大,反应速率越慢;
C、增大浓度,活化分子百分数不变;
D、 为中间产物。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.可由反应Ⅰ-反应Ⅱ得到,ΔH=-49.4kJ/mol-41.2kJ/mol<0,故该反应为放热反应,A不符合题意;
B.随着温度的升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,则CH3OH的选择性随温度的升高而减小,CO的选择性随温度的升高而增大,故曲线③、④表示CO的选择性,压强增大,反应Ⅰ平衡正向移动,反应物浓度减小,促使反应Ⅱ化学平衡逆向移动,使CO选择性减小,故p1>p2,B符合题意;
C.随着温度的升高,反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动,在未给定具体温度的情况下,无法比较反应Ⅰ、Ⅱ的化学平衡常数大小,C不符合题意;
D.调整,氢气的起始浓度减小,则CO2的平衡转化率减小,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.根据盖斯定律分析;
C.平衡常数只与温度有关,升温反应Ⅰ平衡逆向移动,反应Ⅱ平衡正向移动;
D. 调整 ,CO2的平衡转化率减小。
21.【答案】(1)-90;O=C=O;增大;
(2)BC;0.04;0.4;15:13
22.【答案】(1)
(2)a;
(3)逆向
(4)
23.【答案】(1)-174.3;K1/K2
(2)B
(3)<
(4)Cat1;温度过高,催化剂失去活性
(5)该反应为气体分子数增大的反应,恒压下通入水蒸气,容器体积增大,相当于减小压强,使平衡正向移动,可提高乙烯转化率;34(或34kPa)
24.【答案】(1)2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g)ΔH=﹣90kJ/mol
(2)压强;M1>M2,压强一定时,升高温度,CO的平衡转化率减小
(3)逆向进行;平衡常数K==1.0,浓度熵Q==2>K,所以反应逆向进行;CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+
【解析】【解答】(1)①CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ΔH1=+41.1kJ⋅mol﹣1
②CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=﹣48.9kJ⋅mol﹣1
③2H2(g)+CO(g)⇌CH3OH(g) ΔH3
已知③=②-①,则ΔH3= ΔH2- ΔH1=﹣90kJ/mol ;
(2)根据图像可知:L增大,CO的转化率增大,即平衡正移,则L代表的是压强;
②M代表的是温度, 压强一定时,升高温度,CO的平衡转化率减小 ,所以 M1>M2 ;
(3)①先根据Ⅰ=计算K值,K=1,则 Ⅱ 中Qc= ==2,Qc>K,所以空白处反应状态 为 逆向进行 ;
②二甲醚所在的一极为负极: CH3OCH3﹣12e﹣+3H2O=2CO2+12H+ 。
【分析】(1)根据盖斯定律求出目标方程式的热化学方程式;
(2)该反应是放热反应,因此升高温度,平衡逆移;该反应是气体计量数和减小的反应,因此增大压强,平衡正移;
(3)①浓度商大于化学平衡常数时,平衡逆移;浓度商小于化学平衡常数时,平衡正移;当二者相等时,处于平衡状态。
②原电池的工作原理:在外电路中,由负极失去电子,经过导线到达正极;在内电路中,是阴阳离子实现导电的作用,形成闭合回路,阴离子在电解质溶液中靠近负极,阳离子在电解质溶液中靠近正极。
25.【答案】283kJ·mol-1;631.8;1.875×10-4mol/L·s;BD;吸热;81;;N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O
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