内容正文:
第2章《化学反应的方向、限度和速率》单元检测题
一、单选题(共20题)
1.下列不属于可逆反应的是
A.氯气与水反应生成盐酸与次氯酸
B.SO2的催化氧化
C.水电解生成H2和O2,H2和O2点燃条件下生成H2O
D.SO2溶于水和H2SO3分解
2.合成氨反应: 下列说法不正确的是
A.该反应,升高温度,反应速率增大
B.对原料气需进行净化处理,防止催化剂中毒
C.反应的(E表示键能)
D.反应选择在高压下进行有利于提高的平衡转化率
3.下列说法中正确的是
A.若△H<0,△S>0,该化学反应在任何温度下都不能自发进行
B.焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
C.水结冰的过程不能自发进行的原因是该过程为熵减的过程,改变条件也不可能自发进行
D. 常温下反应能自发进行,则该反应的
4.常温下,将和充入的密闭刚性容器中发生反应:
。根据图示判断下列有关叙述正确的是
A.反应内,的平均反应速率为
B.反应在时的物质的量不变,说明此时反应已停止
C.时反应达到平衡状态,
D.c点时反应达到平衡状态,此时
5.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了
A.增大化学反应速率
B.提高氮气和氢气的利用率
C.利用反应放出的热量,同时降低氨气的沸点
D.提高平衡混合物中氨气的含量
6.在硫酸工业中,在催化剂条件下使氧化为: 。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时的转化率。下列说法正确的是
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
A.该反应在任何条件下均能自发进行
B.实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强
C.使用催化剂可加快反应速率,提高的平衡产率
D.为提高的转化率,应适当充入过量的空气
7.下列说法不正确的是
A.对有气体参加的化学反应,增大压强可使活化分子的百分数增加,反应速率加快
B.在反应体系中,活化分子之间发生的有合适取向的碰撞为有效碰撞
C.升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,反应速率加快
D.加入适宜的催化剂,可使活化分子的百分数增加,反应速率加快
8.我国科学家在利用和催化电解水制氢气和氧气的研究上有重大突破,下图是通过计算机测得的部分电解机理图。吸附在催化剂表面的物质带“*”。下列叙述错误的是
A.该过程中催化时反应速率较快
B.该过程中作催化剂时吸热更多
C.该催化过程的方程式为
D.整个过程中涉及非极性键的形成
9.重整反应: ;该反应可制备合成气(和CO)。向一密闭容器中充入一定量的和,实验测得平衡转化率随反应温度和压强的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.X表示温度 B.L代表的物理量大小关系:
C.平衡常数: D.正反应速率:
10.M和N转化为P的催化反应历程如图,下列说法错误的是
A.生活中常用P除水垢
B.该反应有利于治理温室效应
C.M和N转化为P是一个放热反应
D.催化剂能改变反应速率,同时也能改变反应的焓变
11.一定温度下,密闭容器中发生反应:,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的二分之一,再达到平衡时,测得A的浓度为原来的1.7倍。下列有关判断正确的是
A.x+y>z B.平衡向逆反应方向移动 C.C的体积分数减小 D.B的转化率降低
12.恒容密闭容器中发生反应 。下列说法正确的是
A.室温下能自发进行,表明该反应的
B.保持温度一定,充入氩气使反应速率加快
C.加入合适的催化剂,既能改变反应历程又能降低活化能
D.其他条件一定,再通入适量,和的转化率都将增大
13.下列事实中,能用勒夏特列原理解释的有几项
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
②将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
③红棕色NO2气体加压后颜色先变深后变浅
④加入催化剂有利于合成氨的反应
⑤由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深
⑥实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
14.N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程及能量变化的示意图如下,用、、分别表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。下列说法正确的是
A.①→④所有过程都是吸热过程
B.②→③过程,是吸热过程且只有H-H键的断裂
C.③→④过程,N原子和H原子形成了含有非极性键的NH3
D.合成氨反应中,反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
15.向2个装有过量焦炭的同体积恒容密闭容器中各通入的,分别在、时,发生反应:,测得的体积分数随时间t变化曲线如图,下列说法正确的是
A.上述反应的焓变为负值 B.b点时,的转化率为
C.化学平衡常数: D.逆反应速率:
16.以、为原料合成涉及的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
不同压强下,按照投料,实验测定的平衡转化率和的平衡产率随温度的变化关系如图所示。
下列说法正确的是
A.图甲表示的是的平衡转化率随温度的变化关系
B.图乙中压强大小关系:
C.图乙时,三条曲线几乎交于一点,原因可能是此时以反应Ⅲ为主,压强改变对其平衡几乎没有影响
D.为同时提高的平衡转化率和的平衡产率,应选择高温高压的反应条件
17.硫酸钡碳热还原法是制备钡盐的重要方法。在恒容密闭容器中,加入一定量的硫酸钡和无烟煤制取硫化钡,发生反应:、,各组分的平衡组成随温度变化如图所示。下列说法错误的是
A.在某温度下,仅向平衡体系中充入惰性气体,两个反应平衡均不移动
B.曲线Z对应的物质是碳单质
C.CO的生成速率:
D.升高温度,平衡时CO的选择性增大
18.工业上用下列反应合成甲醇: 。℃时,此反应的平衡常数为。此温度下,在一个2 L的密闭容器中加入一定量CO和,反应2 min测得各组分的浓度如下,下列有关说法不正确的是
物质
CO
浓度/(mol·L-1)
0.2
0.2
0.4
A.起始时加入的物质的量为2 mol
B.此时正、逆反应速率的大小关系为
C.在℃下达平衡后,若向容器中再加入0.4 mol CO和0.8 mol ,平衡不移动
D.在2 min后,温度由℃变为℃,反应达到平衡后,测得 mol/L,则温度
19.下图是计算机模拟的在催化剂表面上发生水煤气变化的反应历程。吸附在催化剂表面的物种用“*”标注。下列说法正确的是
A.①表示CO和H2O从催化剂表面脱离的过程
B.②和④中化学键变化相同,因此ΔH相同
C.由图可知CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)为吸热反应
D.相同条件下,反应速率④>②
20.已知反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在一定温度和压强下的密闭容器中,反应达到平衡。下列叙述正确的是
A.降低温度,K增大
B.更换高效催化剂,可增大CO的平衡转化率
C.CO和H2O分子的每一次碰撞都能发生化学反应
D.若该反应为非基元反应,其总反应速率由反应快的一步基元反应决定
二、非选择题(共5题)
21.实现碳中和成为各国科学家的研究重点,将二氧化碳转化为绿色液体燃料甲醇是一个重要方向。
甲醇的制备原理为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
我国科学家制备了一种ZO-ZrO2催化剂,实现CO2高选择性合成CH3OH。气相催化合成过程中,CO2转化率(x)及CH3OH选择性(S)随温度的变化曲线如图。
生成CH3OH的最佳温度约为 。
22.在一定条件下,将3molA和2molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:。2min后该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol/L,回答下列问题:
(1)×= ,0—2min内C的反应速率= 。
(2)达到平衡时B的浓度为 ,A的转化率= 。
(3)在恒温恒容的密闭容器中发生该反应,下列说法不能说明达到平衡状态的是 。
a、消耗3molA的同时生成2molD
b、物质D(g)的物质的量浓度不变
c、混合气体的压强不变
d、混合气体的密度不变
e、混合气体的平均摩尔质量不变
23.红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:
4FeO(s)+4Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g) 8Na2CrO4(s)+2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0
(1)如图为上述反应的浓度—时间图象,由图象判断反应进行至t2时刻时,改变的条件是 ,如图为上述反应的速率—时间图象,表示上述反应在t1时达到平衡, 在t2时因改变某个条件而使曲线发生变化。由图判断,t2时刻曲线变化的原因可能是 (填写序号)。
a.升高温度 b.加催化剂
c.通入O2 d.缩小容器体积
(2)工业上可利用上述反应的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)。
①一定温度下,在容积为1L的密闭容器中,充入2 mol CO2和4 mol H2,一段时间后达到平衡,测得CH3OH的物质的量浓度为1mol/L,则该温度下此反应的平衡常数为 ,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则这一时刻v(正) v(逆)
②在T1温度时,将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭容器中,充分反应达到平衡后,CO2转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为 。
24.一定条件下,在容积为5L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。
甲
(1)该反应的化学方程式 。
(2)该反应的平衡常数的表达式为: ,达到平衡时,A的转化率是: 。
(3)若该反应ΔH <0,升高温度,K会 (填“增大”“减小”或“不变”)。
25.某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,0~3min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min时,B的平均反应速率为 ,A的转化率为 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.v(A)=2v(B)
B.容器内压强保持不变
C.2v逆(A)=v正(B)
D.容器内混合气体的密度保持不变
(4)在密闭容器里,通入amolA(g)、bmolB(g)、cmolC(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是 (填序号)。
①降低温度 ②加入催化剂(正) ③增大容器容积
参考答案:
1.C
可逆反应指在同一条件下,既能向正反应方向进行,同时又能向逆反应的方向进行的反应.注意条件相同,同时向正逆两个方向进行。
A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应是可逆反应,故A不符合;
B.SO2的催化氧化反应是可逆反应,故B不符合;
C.电解水生成氢气和氧气通过通电反应,氢气和氧气点燃反应生成水,反应条件不同不是可逆反应,故C符合;
D.二氧化硫和水反应生成的亚硫酸,同时亚硫酸又分解生成二氧化硫和水,所以反应是可逆反应,故D不符合;
故选C。
2.C
A.该反应是气体分子数减小的反应,则ΔS<0,升高温度,反应速率增大,故A正确;
B.各种原料制取的粗原料气,都含有一些硫和碳的氧化物,为了防止合成氨生产过程催化剂的中毒,必须在氨合成工序前加以脱除,故B正确;
C.ΔH=反应物键能总和−生成物键能总和=E(N≡N)+3E(H−H)−6E(N−H),故C错误;
D.该反应为气体体积减小的放热反应,高压有利于提高氢气的平衡转化率,故D正确;
故答案选C。
3.D
A.若△H<0,△S>0,该化学反应在任何温度下都能自发进行,A错误;
B.焓变是决定反应能否自发进行的因素之一,焓变也可以判断反应是否自发,两者复合是判断是否自发反应的因素,B错误;
C.水结冰的过程不能自发进行的原因是该过程为熵减的过程,改变条件也可能自发进行,C错误;
D.常温下反应能自发进行,由于该反应为熵减的反应,则该反应的,D正确;
故选D。
4.A
A.由图可知,在内,的物质的量变化了,因此,A正确;
B.在内,H2的物质的量不变,说明反应达到动态平衡,V正=V逆≠0,B错误;
C.时H2的物质的量为,消耗的物质的量为,列三段式:
平衡时:,,,,则平衡常数,C错误;
D.c点时反应达到平衡状态,V正=V逆≠0,且各物质化学反应速率之比等于化学计量数之比,此时,D错误;
答案选A。
5.B
A.增大浓度,升高温度,增大压强等才能增大化学反应速率,A项错误;
B.氮气和氢气循环使用,目的就是提高氮气和氢气的利用率,B项正确;
C.沸点是物理性质,是不会降低的,C项错误;
D.用循环操作是为了提高原料利用率,D项错误;
答案选B。
6.D
A.反应 是气体体积减小的放热反应,△S<0,△H <0,当△H-T△S<0时,反应能自发进行,则温度过高,该反应可能不能自发进行,故A错误;
B.由表格可知,450℃、压强时,二氧化硫的转化率较高,当没有测定其它条件时二氧化硫的转化率,不能确定实际生产中,最适宜的条件是温度450℃、压强,故B错误;
C.使用催化剂可加快反应速率,但平衡不移动,不能提高的平衡产率,故C错误;
D.充入过量的空气,平衡正向移动,的转化率增大,故D正确;
故选D。
7.A
A.增大压强,可增大浓度,使单位体积内活化分子数目增加,故反应速率增大,但百分数不变,选项A不正确;
B.在反应体系中,活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞,只有发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,选项B正确;
C.升高温度,使更多的分子转化为活化分子,活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,选项C正确;
D.加入适宜的催化剂,可降低反应的活化能,使活化分子的百分数大大增加,从而增大化学反应的速率,选项D正确;
答案选A。
8.B
A.从决速步骤判断活化能,该过程中催化时反应速率较快,A项正确;
B.该过程中和作催化剂时吸热相同,B项错误;
C.该催化过程的方程式为,C项正确;
D.整个过程中涉及非极性键(氧氧键)的形成,D项正确;
答案选B。
9.C
反应CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的ΔH>0,同一压强下,升高温度,平衡正向移动,CH4的平衡转化率升高;反应为气体分子数增多的反应,同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,可知X表示温度,L表示压强,据此作答。
A.根据分析可知,X表示温度,同一压强下,升高温度,CH4的平衡转化率升高,故A正确;
B.同一温度下,增大压强,平衡逆向移动,CH4的平衡转化率减小,压强越大则CH4的平衡转化率越小,可知对应的压强关系为:,故B正确;
C.平衡常数只与温度有关,升高温度,平衡正向移动,K值在增大,温度关系为,则,故C错误;
D.温度越高,压强越大,反应速率越快,L3对应的曲线的压强最大,而c点对应的温度最高,由此可得正反应速率:,故D正确;
故答案选C。
10.D
通过结构式可知,M是甲烷,N是二氧化碳,P是CH3COOH,甲烷与二氧化碳在催化剂作用下生成乙酸的反应过程,据此分析。
A.由P的结构可知,P为CH3COOH,能与碳酸钙反应,可用于除水垢,A正确;
B.该反应可将二氧化碳转化为醋酸,减少了温室效应气体二氧化碳的排放,所以该反应有利于治理温室效应,B正确;
C.由图可知,M和N具有的总能量大于P的总能量,则该反应为放热反应,C正确;
D.催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,但不能改变反应的始态和终态,则不能改变反应的焓变,D错误;
故本题选D。
11.A
反应,保持温度不变,将容器的容积缩小到原来的二分之一,若平衡不移动,则理论上A的浓度增大为原来的2倍,但事实上再次达平衡时,测得A的浓度为原来的1.7倍,则说明增大压强,平衡向正反应方向移动,据此分析解题。
A.正反应方向为气体分子数减小的方向,即x+y>z,故A正确;
B.平衡向正反应方向移动,故B错误;
C.平衡向正反应方向移动,C的体积分数增大,故C错误;
D.平衡向正反应方向移动,B的转化率增大,故D错误;
故答案选A。
12.C
A.根据,反应自发进行,该反应后气体数减少,当焓变小于0,该反应低温下自发,故A错误;
B.通入氩气,容积不变,反应物浓度不变,反应速率不变,故B错误;
C.加入催化剂,通过降低活化能提高反应速率,活化能降低,反应历程发生变化,,故C正确;
D.通入NO,平衡正向进行,CO转化率增大,但NO转化率减小,故D错误;
故选C。
13.B
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN,硫氰根离子浓度增大,平衡向着生成硫氰化铁的方向移动,导致颜色变深,能够用勒夏特列原理解释,故①选;
②对于合成氨的反应,将混合气体中的氨液化,减小生成物浓度,平衡正向移动,有利于合成氨反应,能用勒夏特列原理解释,故②选;
③对2NO2⇌N2O4平衡体系增大压强,体积变小,二氧化氮浓度增大,气体颜色变深,由于平衡正向移动,二氧化氮的浓度又减小,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故③选;
④催化剂只改变化学反应速率,不影响平衡的移动,不能用勒夏特列原理解释,故④不选;
⑤由H2(g)、和HI(g)组成的平衡,反应前后气体体积不变,加压后平衡不移动,由于容器体积减小导致气体颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故⑤不选;
⑥饱和食盐水溶液的方法来收集氯气,相当于对Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO加入NaCl,增大了Cl-的浓度,使平衡向逆反应方向移动,降低了氯气的溶解度,可用勒夏特列原理解释,故⑥选;
故选:B。
14.D
A.①→②为吸附过程是个放热过程,②→③过程是化学键断裂的过程则该过程为吸热过程,③→④化学键形成过程是个放热过程,A错误;
B.②→③为N≡N键、H-H键的断裂过程,是吸热过程,B错误;
C.两个相同的原子团或原子之间形成的共价键是非极性键,③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,C错误;
D.该反应为放热反应,则合成氨反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,D正确;
故答案为:D。
15.D
A.时先达到平衡,温度较高,对应反应物的体积分数较少,说明该反应为吸热反应,焓变为正值,A错误;
B.b点时,设的转化量为,则生成CO量为,由,得,的转化率为,B错误;
C.a、b两点温度相同,化学平衡常数也相同,C错误;
D.逆反应速率与反应温度及生成物浓度成正比,而b、c两点、反应温度均存在:c>b,故逆反应速率:c>b,D正确;
故答案为:D。
16.C
A.图甲表示温度升高,的平衡产率降低,A项错误;
B.相同温度下,压强越大,的平衡产率越高,因此,B项错误;
C.反应Ⅲ气体体积不变,改变压强不影响的平衡转化率,C项正确;
D.由图甲、乙可知,为了同时提高CO2的平衡转化率和CH3OH的平衡产率,应选择低温、高压的反应条件,D项错误;
故选C。
17.B
A.容器体积固定,向恒容容器中充入惰性气体,没有改变各物质的浓度,平衡不移动,A正确;
B.曲线X、Y、Z对应的物质依次是碳单质、硫化钡、硫酸钡,B错误;
C.W点温度高于Q点,则反应速率:,C正确;
D.由图分析可知升高温度,CO含量增大,说明平衡时CO的选择性增大,D正确;
故选B。
18.D
A.反应2 min时甲醇为0.4mol/L×2L=0.8mol,则反应的氢气为1.6mol,起始时加入的物质的量为1.6mol+0.2mol/L×2L =2 mol,A正确;
B.此时,反应达到平衡状态,则正、逆反应速率的大小关系为,B正确;
C.在℃下达平衡后,若向容器中再加入0.4 mol CO和0.8 mol ,则CO和的浓度分别为0.4mol/L、0.8mol/L,此时,平衡不移动,C正确;
D.在2 min后,温度由℃变为℃,反应达到平衡后,测得 mol/L,说明平衡正向移动,反应为放热反应,则反应温度降低了,故温度,D错误;
故选D。
19.B
A.由图可知①表示从CO(g)+2H2O(g)转化为CO*+H2O*+H2O(g),已知吸附在催化剂表面的物种用“*”标注,因此①表示CO和H2O在催化剂表面吸附的过程,A错误;
B.由图可知②表示CO*+H2O*+H2O(g)转化为CO*+OH*+H*+H2O(g),本质是H2O*转化为OH*+H*,④表示COOH*+H*+H2O*转化为COOH*+2H*+ OH*,本质是H2O*转化为OH*+H*,②和④本质相同,因此化学键变化相同,ΔH也相同,B正确;
C.由图可知,始态为CO(g)+2H2O(g),终态为CO2(g)+H2(g)+H2O(g),则总反应为CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g),始态的相对能量为0,终态相对能量为-0.72,故总反应为能量降低的反应,即放热反应,C错误;
D.由题干反应历程图信息可知,过程②需要的活化能1.59eV-(-0.32)eV=1.91eV低于反应④的活化能1.86eV-(0.16)eV=2.02eV,相同条件下,活化能越大,反应速率越慢,故反应速率④<②,D错误;
答案选B。
20.A
A.反应为放热,降低温度,反应正向进行,K增大,A正确;
B.催化剂只影响化学反应速率,不影响平衡,所以不能增大CO的平衡转化率,B错误;
C.反应物分子的碰撞频率是非常巨大的,但并不是每次碰撞都能发生反应,有合适取向的活化分子间的碰撞才是有效碰撞,才能发生化学反应,C错误;
D.若该反应为非基元反应,其总反应速率由反应慢的一步基元反应决定,D错误;
故选A。
21.320℃
由图示可知,温度为320℃时,甲醇的选择性较高、二氧化碳转化率也较高,则生成甲醇的最佳温度约为320℃。
22.(1) 1 0.1mol/(L·min)
(2) 0.8mol/L 40%
(3)ad
(1)由题干信息可知,有,生成C的物质的量为,根据反应的物质的量之比等于系数之比,,故x=1;C的反应速率为;
(2)由以上三段式可知,达到平衡时B的浓度为;A的转化率为;
(3)a.消耗3molA的同时生成2molD,都是正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,a符合题意;
b.物质D(g)的物质的量浓度不变,说明反应达到平衡状态,b不符合题意;
c.本反应为体积改变的反应,当混合气体的压强不变时,说明反应达到平衡状态,c不符合题意;
d.反应前后气体的总质量不变,体积一直不变,故密度一直不变,当混合气体的密度不变时,不能说明反应达到平衡状态,d符合题意;
e.反应前后气体的总质量不变,气体的物质的量在改变,故混合气体的平均摩尔质量不变时,说明反应达到平衡状态,e不符合题意;
故选ad。
23. 降低温度 b 1 > (2-α)∶2
(1)由图可知,t2时改变条件瞬间CO2、O2浓度都不变化,不能是改变CO2、O2浓度与压强,t2秒后O2浓度降低,CO2的浓度增大,说明改变条件平衡向正反应方向移动,该反应为放热反应,若为改变温度则应为降低温度平衡向正反应方向移动;由图象可知,改变外界条件时,同等程度地加快了正、逆反应速率。加入催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率;对于反应前后气体体积不变的反应,增大压强时,正逆反应速率也是同等程度地加快,但该反应是气体体积增大的反应,符合的只有b,答案选b;
(2) ① CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
开始时的浓度(mol/L) 2 4 0 0
改变的浓度(mol/L) 1 3 1 1
平衡时的浓度(mol/L)1 1 1 1
故该温度下此反应的平衡常数为,某时刻测得CO2、H2、CH3OH和H2O的物质的量分别为2mol,1mol,1mol,1mol,则,平衡正向移动,v(正)>v(逆);
②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),则平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O变化的物质的量分别是αmol、3αmol、αmol、αmol,故平衡时它们的物质的量分别是(1-α) mol、(3-3α) mol、αmol、αmol,故平衡时气体的总物质的量是(4-2α) mol,所以此时的压强与起始压强之比为==(2-α)∶2。
24.(1)A(g)+2B(g)2C(g)
(2) 30%
(3)减小
(1)根据图知,A、B为反应物,而C为生成物,3min内△n(A)=(1-0.7)mol=0.3mol、△n(B)=(1-0.4)mol=0.6mol、△n(C)=(0.6-0)mol=0.6mol,相同时间内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比,则A、B、C的计量数之比=0.3mol:0.6mol:0.6mol=1:2:2,则该反应方程式为A(g)+2B(g)2C(g);
(2)该反应方程式为A(g)+2B(g)2C(g),平衡常数表达式K=;达到平衡时,A的转化率是:
(3)若该反应ΔH <0,升高温度,平衡逆向移动,K会减小。
25.(1)2A(g)+B(g)⇌2C(g)
(2) 0.1mol·L-1·min-1 40%
(3)B
(4)①③
(1)据图可知反应平衡前A、B的物质的量减小,C的物质的量增大,则A、B为反应物,C为生成物,最终三种物质共存说明为可逆反应,2min内Δn(A):Δn(B):Δn(C)=2mol:1mol:2mol=2:1:2,则反应方程式三种物质的计量数之比为2:1:2,则反应的化学方程式为2A(g)+B(g)2C(g);
(2)据图可知反应开始至2min时,Δn(B)=1mol,容器体积为5L,所以B的平均反应速率为=0.1mol·L-1·min-1;
(3)A.选项未注明是正反应速率还是逆反应速率,不能说明反应平衡,故A不符合题意;
B.该反应前后气体系数之和不相等,所以未平衡时气体总物质的量会发生变化,容器恒容,则压强会变,当压强不变时说明反应平衡,故B符合题意;
C.虽然注明了正逆反应速率,但是数值比不等于计量数之比,正反应速率与逆反应速率不相等,反应未平衡,故C不符合题意;
d.反应物和生成物均为气体,则气体的总质量不变,容器恒容,所以密度一直为定值,密度不变不能说明反应平衡,故D不符合题意;
答案为B;
(4)①降低温度,活化分子百分数减小,反应速率减小,故①符合题意;
②正催化剂可以降低反应的活化能,活化分子百分数增大,反应速率增大,故②不符合题意;
③增大容器体积,各物质的浓度减小,反应速率减小,故③符合题意;
答案为①③。
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