内容正文:
2.4.化学反应的调控随堂检测-2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0,达到平衡时,下列措施能提高COCl2转化率的是
A.恒容通入COCl2(g) B.使用催化剂
C.降低温度 D.恒压通入He
2.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同。发生反应:2NO2(g)N2O4(g) 。一段时间后达到平衡状态,下列说法中正确的是
A.该反应的平衡常数表达式K=
B.达到平衡所需时间,甲与乙相等
C.平衡时NO2体积分数:甲<乙
D.若两容器内气体的压强保持不变,均说明反应已达到平衡状态
3.在2L密闭容器中,把1 molA和1 mol B混合发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),当反应达到平衡时,生成0.4 molD,并测得C的平衡浓度为0.2 mol/L,下列叙述中不正确的是
A.x的值为2 B.D的体积分数为20%
C.B的平衡浓度为0.4 mol/L D.A的转化率为40%
4.下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,故温度越高越好
B.硫酸工业中,使用催化剂是为了提高SO2转化为SO3的转化率
C.硫酸工业中,SO2的催化氧化不采用高压,是因为压强对SO2转化率无影响
D.合成氨工业中,将NH3及时液化分离有利于氨的生产
5.一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示:
c/(mol/L)
t/min
c(N2)
c(H2)
c(NH3)
0
1.0
3.0
0
3
0.25
6
2.4
9
0.8
下列说法正确的是
A.t=6min时,反应刚好达到平衡状态
B.0~3min内,用N2表示的平均反应速率为0.125mol/(L·min)
C.达到平衡时,容器内的气体分子数N(N2):N(H2):N(NH3)=1:3:2
D.在容器中加入催化剂,会加快化学反应速率
6.下列关于硫酸工业的叙述正确的是
A.从燃烧炉出来的炉气不一定要净化
B.SO2转化为SO3时采用高温,不仅能加快反应速率还能提高SO2的转化率
C.SO2转化为SO3时采用常压,是因为增大压强不会提高SO2的转化率
D.从上图中A口逸出气体的主要成分是:SO2、SO3、O2
7.在合成氨工业中,要使氨的产率增大,同时又能提高化学反应速率,可采取的措施有( )
①增大容器体积使压强减小 ②减小容器体积使压强增大 ③升高温度 ④降低温度 ⑤恒温恒容,再充入等量的和 ⑥恒温恒压,再充入等量的和 ⑦及时分离产生的 ⑧使用催化剂
A.②④⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑦⑧
C.②⑤ D.①②③⑤⑧
8.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
9.在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是
A.图Ⅰ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
C.图Ⅱ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
D.图Ⅲ表示的是t1时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
10.一定温度下,将amolPCl5通往一容积不变的密闭容器中达如下平衡:PCl5gPCl3g+Cl2g,此时平衡混合气体的压强为P1,再向容器中通入amolPCl5,恒温下再度达到平衡后压强变为P2,则P1与P2的关系是
A.2P1=P2 B.2P1>P2 C.2P1<P2 D.P1=2P2
11.羰基化法精炼镍的原理为:Ni(s)+4CO(g)=Ni(CO)4(g) ΔH<0,下列判断正确的是
A.增加Ni的用量,可加快该反应速率
B.增大体积,减小压强,化学平衡向逆方向移动
C.升高温度,该反应的平衡常数增大
D.选择合适的催化剂可提高CO转化率
12.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,1 mol X和1 mol Y进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),经60 s达到平衡,生成0.3 mol Z,下列说法正确的是
A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol/(L·s)
B.将容器体积变为20 L,Z的平衡浓度变为原来的1/2
C.若升高温度Y的转化率减小,则正反应为吸热反应
D.达到平衡时,X与Y 的浓度相等
13.往恒容密闭容器中通入amolNO2气体,在一定温度下分解生成O2和NO,各物质的浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.X表示NO,Y表示O2
B.t1min时,NO2的正反应速率比逆反应速率大
C.t3min时,c(NO2)+c(NO)+c(O2)=1.5amol•L-1
D.t3min时反应已经达到化学平衡状态
14.在一定体积的密闭容器中,充入一定量的镍粉和CO,进行如下化学反应:,K为化学平衡常数,K和温度的关系如下表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.5
0.9
1.0
1.7
2.6
根据以上信息推断,下列说法不正确的是
A.该反应为吸热反应
B.只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化
C.830℃达到平衡后,再充入一定量的气体,平衡时,CO的体积分数增大,平衡常数减小
D.700℃,的平衡常数K为2.0
15.甲烷与硫化氢可通过重整反应制取氢气,反应为CH4+2H2SCS2+4H2.现将原料按n(CH4)∶n(H2S)=1∶2通入反应釜中,保持体系压强为0.1MPa,研究不同温度对该反应体系的影响。当反应达到平衡时,体系中各组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示,下列说法正确的是
A.该反应平衡常数的表达式为K=
B.图中表示H2S、H2物质的量分数变化的曲线分别是d、a
C.M点对应温度下,CH4的转化率约为33.3%
D.由图可知该反应为吸热反应,当不再变化时反应达平衡
16.将1 mol的氨基甲酸铵固体置于2.0 L恒容的密闭真空容器中,发生反应:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。在不同温度下,该反应部分数据如下表。则下列说法正确的是
时间/min
1
2
3
4
5
浓度/ (mol·L-1 )
c(NH3)
0.32
0.44
0.48
c(CO2)
0.19
0.24
A.上述反应式中含有两种类型晶体,且N原子的杂化方式也有两种
B.氨基甲酸铵的平衡转化率为24%
C.向容器中充入Ar,容器中压强增大,反应速率加快
D.当容器中混合气体的平均分子量不再变化时,不能证明该反应达到平衡
17.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室常用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢杂质
B.打开可乐瓶盖时,可乐饮料中常常会生产大量气体
C.工业合成氨气时加入催化剂提高反应速率
D.冷却一定体积的NO2后,气体颜色变淡
18.一真空密闭容器中盛有,加热到200℃时发生反应:,反应达到平衡时,A的体积分数为。若在同一温度和同一容器中,最初投入的是,反应达到平衡时,A的体积分数为,则M和N的正确关系是( )
A. B. C. D.A、B、C项都有可能
19.已知和可以相互转化: 。现将一定量和的混合气体通入体积为的恒温密闭容器中,反应物浓度随时间变化关系如图所示。Y表示浓度随时间的变化曲线,则下列说法错误的是
A.a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b点
B.根据图示数据,该反应的
C.如混合气体的压强不再发生改变,说明反应已达化学平衡状态
D.内用表示的平均化学反应速率是
20.在一真空密闭容器中,充入10mol N2和30mol H2,发生N2+3H22NH3反应,在一定温度下达到平衡时,H2的转化率为25%。若在同一容器中相同温度下充入NH3,欲达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡相同,则起始时充入NH3的物质的量和达到平衡时NH3的转化率分别是
A.15mol、25% B.20mol、50% C.20mol、75% D.40mol、80%
21.在某温度下,将和各的气态混合物充入的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得。则该反应的平衡常数为
A.529 B. C.4 D.0.25
22.在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:,已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
下列说法不正确的是
A.上述生成的反应为放热反应
B.25℃时反应的平衡常数为
C.80℃时,某时刻测得、CO浓度均为0.5 mol/L,则此时
D.80℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为2 mol/L
23.已知:(SCN)2性质与卤素单质类似,其氧化性介于Br2和I2之间。将等体积等浓度的稀FeCl3溶液和稀KSCN溶液混合,发生反应:Fe3+ +3SCN- Fe( SCN)3 ,得到浅红色的溶液。下列有关说法错误的是
A.元素电负性大小顺序:N>S>C
B.通入适量Cl2 ,平衡向逆反应方向移动
C.滴加浓KSCN溶液,平衡向正反应方向移动
D.滴加NaOH稀溶液,溶液颜色加深
24.工业上利用Ga与NH3高温条件下合成半导体材料氮化镓(GaN)固体同时有氢气生成。反应中,每生成3mol H2时放出30.8 kJ的热量。恒温恒容密闭体系内进行上述反应,下列有关表达正确的是
A.Ⅰ图像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图像中纵坐标可以为镓的转化率
C.Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率
D.Ⅳ图像中纵坐标可以为体系内混合气体平均相对分子质量
25.臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),在T温度下,向2.0 L恒容密闭容器中充入2.0mol NO2和1.0mol O3,经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
3
6
12
24
n(O2)/mol
0
0.36
0.60
0.80
0.80
下列有关说法正确的是
A.反应在0~3 s内的平均速率v(NO2)=0.24 mol·L−1·s−1
B.在T温度下,起始时向容器中充入1.0mol NO2、0.5mol O3和0.50mol N2O5、0.50mol O2,反应达到平衡时,压强为起始时的0.88倍
C.24 s后,若保持其他条件不变,降低温度,达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol·L−1,则反应的ΔH>0
D.在T温度下,起始时向容器中充入2.0mol N2O5和2.0mol O2,达到平衡时,N2O5的转化率大于20%
二、填空题
26.一定量的CO2与足量的C在恒压密闭容器中发生反应:C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH=+173 kJ·mol-1,若压强为p kPa,平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示,回答下列问题:
(1)650 ℃时CO2的平衡转化率为 。
(2)t1 ℃时平衡常数Kp= (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数);该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体,则平衡 (填“正向”“逆向”或“不”)移动,原因是 。
27.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析可得:
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为v正 v逆(填“>”“<”或“=”)。
(3)0~4min内,用A的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为 mol/(L·min)。
(4)平衡时混合气体中B的体积分数约为 (保留3位有效数字)。
(5)反应达到平衡,此时体系内压强与开始时的压强之比为 。
28.元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(2)CrO42−和Cr2O72−在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1.0 mol·L−1的Na2CrO4溶液中c(Cr2O72−)随c(H+)的变化如图所示。
①离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应 。
②由图可知,溶液酸性增大,CrO42−的平衡转化率 (填“增大“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为 。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH (填“大于”“小于”或“等于”)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.恒容时通入COCl2,所有反应物只有COCl2,故相当于增大压强,平衡逆向移动,COCl2转化率降低,故A错误;
B.使用催化剂,对化学平衡无影响,平衡转化率不变,故B错误;
C.正反应是吸热反应,降低温度,平衡向逆反应方向进行,COCl2转化率降低,故C错误;
D.恒压通入非反应物质,造成容器的体积增大,组分浓度降低,相当于减小压强,平衡向正反应方向移动,COCl2转化率增大,故D正确;
答案选D。
2.C
【详解】A.平衡常数应等于生成物浓度系数次幂之积除以反应物浓度系数次幂之积,K=,故A错误;
B.因为该反应是体积减小的反应,甲是恒压,而乙是恒容,所以在反应过程中甲的压强大于乙,压强大反应速率也大,所以甲达到平衡的时间也短,故B错误;
C.甲压强较大,增大压强,平衡正向移动,则平衡时NO2体积分数:甲<乙,故C正确;
D.由于甲容器始终是恒压条件,所以压强不变不能说明该容器中反应已经处于平衡状态,D错误;
故选C。
3.D
【详解】根据题意列三段式:
根据平衡时C的浓度可知,=0.2mol/L,x=2,
A.根据上述分析可知,x的值为2,故A正确;
B.D的体积分数为×100%=20%,故B正确;
C.B的平衡浓度为=0.4 mol/L,故C正确;
D.A的转化率为×100%=60%,故D错误;
答案选D。
4.D
【详解】A.合成氨生产过程中升高温度可加快反应速率,缩短生产周期,但合成氨气的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应移动,导致NH3的平衡含量降低,因此不是反应温度越高越好,而是应该采用适当的温度,A错误;
B.在硫酸工业中,使用催化剂是为了降低反应的活化能,提高化学反应速率,但SO2转化为SO3的转化率不变,B错误;
C.硫酸工业中,SO2转化为SO3的正反应是气体体积减小的反应,增大压强化学平衡正向移动,可以提高SO2的转化率,C错误;
D.合成氨工业中,将NH3及时液化分离,就是降低了生成物的浓度,可以使化学平衡正向移动,从而有利于氨的生产,D正确;
故选D。
5.D
【分析】通过计量系数比和三段式可解得表中剩余数据如下:
3
0.875
2.625
6
0.8
0.4
9
0.8
2.4
0.4
据此可分析解答。
【详解】A.当反应进行到6分钟之前,反应可能已达到平衡,A选项错误;
B.v(N2)=(1.0-0.875)/3≈0.0417mol/(L·min),B选项错误;
C.达到平衡时容器内气体分子数之比为0.8:2.4:0.4=2:6:1,C选项错误;
D.在容器中加入合适催化剂,可加快反应速率,D选项正确;
答案选D。
6.A
【详解】A.若以黄铁矿为原料生产SO2,因为所含的杂质会使催化剂中毒,所以必须要净化炉气,若以硫磺为原料生产SO2,因为其中所含的杂质很少,不需要净化,故A正确;
B.SO2转化为SO3是放热反应,SO2转化为SO3时采用高温,平衡会逆向移动,降低了SO2的转化率,故B错误;
C.SO2转化为SO3时增大压强,平衡将正向移动,会提高SO2的转化率,故C错误,之所以SO2转化为SO3时采用常压,是因为高压条件比较苛刻,一般不采用。故C错误;
D.从上图中A口逸出气体的主要成分是:SO2、O2,故D错误;
答案为A。
7.C
【详解】从反应速率的角度分析,增大反应物浓度,增大压强能加快反应速率;①④⑦均使化学反应速率降低,②③⑤③均使化学反应速率升高,⑥不影响化学反应速率。
从平衡移动的角度分析,外界条件改变,使正反应速率大于逆反应速率,平衡正向移动;②⑤使化学平衡向右移动,使氨的产率增大,⑧不影响化学平衡,③使化学平衡向左移动。答案选C。
8.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。
9.A
【详解】A.图Ⅰ在t1时刻正逆反应速率都增大,但仍相等,平衡不发生移动,应是加入催化剂的原因,选项A正确;
B.图Ⅱ甲、乙两个平衡状态不同,乙到达平衡时间较短,则乙速率大、乙中二氧化硫转化率小,则平衡向逆反应方向移动,若由改变温度引起,则乙的温度较高:正反应放热,升高温度,平衡左移、二氧化硫的转化率减小,选项B不正确;
C.图Ⅱ甲、乙两个平衡状态不同,乙到达平衡时间较短,则乙速率大、乙中二氧化硫转化率小,则平衡向逆反应方向移动,这不可能由改变压强引起:对于2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),压强大时,平衡右移、二氧化硫的转化率应增大,选项C不正确;
D.增大反应物的浓度瞬间,正反速率增大,逆反应速率不变,之后逐渐增大,选项D不正确;
答案选A。
10.B
【详解】再通入amolPCl5时容器内压强会增大,如果达到的是等效平衡,由于容器容积不变,则2P1=P2,但实际上由于该反应为气体系数之和增大的反应,增大压强会使平衡逆向移动,平衡后的压强会在等效平衡的基础上减小,所以2P1>P2;
故答案为B。
11.B
【详解】A.反应中Ni为固态,增加固态物质的量,反应速率几乎不受影响,A项错误;
B.减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,即向逆向移动,B项正确;
C该反应正向为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应的进行程度减小,即K值减小,C项错误;
D.催化剂可加快反应速率,缩短反应达到平衡所需要的时间,不能改变反应物的转化率,D项错误;
答案选B。
12.A
【详解】A.以X浓度变化表示的反应速率为(0.3mol×2)÷10L÷60s=0.001mol/(L•s),A正确;
B.反应进行60s时达到平衡,将容器体积变为20L,平衡逆向移动z的平衡浓度小于原来的1/2,B错误;
C.若升高温度,Y的转化率减小,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,C错误;
D.由方程式2X(g)+Y(g)Z(g)可知在反应进行60s达到平衡时生成0.3molZ,则消耗0.6molX和0.3mol Y。还有0.4molX;0.7molY;0.3molZ。因为容器的容积相同,所以物质的量的比就是它们的浓度的比,反应进行60s时,X、Y、Z的浓度并不相等,D错误;
答案选A。
13.C
【详解】A.NO2气体在一定温度下分解生成O2和NO,反应方程式为:2NO2⇌2NO+O2,根据方程式可知反应产生的NO和O2的物质的量浓度比为2:1,则根据图示可知X应该表示NO,Y应该表示O2,故A正确;
B.t1min时,反应未达到平衡,还在向正反应方向进行,说明NO2的正反应速率比逆反应速率大,故B正确;
C.t3min时,反应达到平衡状态,由于反应物不能完全转化为生成物,且容器的容积未知,因此不能确定容器中各种物质的浓度和的大小,故C错误;
D.t3min时各物质的浓度都不再变化,所以反应达到平衡状态,故D正确;
故选C。
14.C
【详解】A.图表中平衡常数随温度升高增大,说明温度升高平衡正向进行,正反应是吸热反应,A正确;
B.恒温恒容时压强与气体物质的量成正比,该反应前后气体计量数不相等,当反应达到平衡时,压强才保持不变,B正确;
C.温度不变,平衡常数不变,C错误;
D.对于反应,700℃的平衡常数,反应的平衡常数,D正确;
故选C。
15.C
【分析】甲烷与硫化氢为反应物,且按n(CH4)∶n(H2S)=1∶2通入反应釜中,则起始时2x(CH4)= x(H2S),由图可知,曲线c、d分别表示和CH4;CS2和H2是生成物,由化学反应方程式可知,反应生成的CS2和H2平衡时物质的量分数4x(CS2)= x(H2),则曲线a、b分别表示H2和CS2;据此分析解答。
【详解】A.该反应平衡常数的表达式为K=,A错误;
B.根据分析,图中表示、物质的量分数变化的曲线分别是c、a,B错误;
C.M点对应温度下,x(H2)=x(H2S),列化学平衡三段式,设甲烷投料为amol,其转化的物质的量为ymol,,则有2a-2y=4y,y=a,甲烷的转化率为,C正确;
D.根据图示可知,随着温度的升高,反应达到平衡时体系中反应物的物质的量分数不断减少,生成物的物质的量分数不断增加,即平衡正向移动,则该反应为吸热反应;原料按即化学方程式中的计量系数通入反应釜中,反应的任何阶段,保持不变,都为,不再变化时不能判断反应是否达到平衡,D错误;
故选C。
16.D
【详解】A.由NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)反应可知,生成物为NH3和CO2都属于分子晶体,NH2COONH4属于离子晶体,NH2COONH4和NH3中氮原子均属于sp3杂化,故A错误;
B.由NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)反应和上述图表可知,4s时该反应达到平衡状态,此时c(CO2)=0.24mol/L,所以NH3的浓度为c(NH3)=0.48mol/L,消耗NH2COONH4(s)的物质的量n=0.24mol/L=0.48mol,氨基甲酸铵的平衡转化率= =48%,故B错误;
C.向容器中充入Ar,容器中压强增大,但各物质的浓度不变,反应速率不变,故C错误;
D.由NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)反应可知,混合气体的平均分子量=,反应物为固态,当容器中混合气体的平均分子量不再变化时,则m不再变化了,说明该反应达到平衡状态,故D正确;
故答案:D。
17.C
【详解】A.氯气和水的反应是可逆反应,饱和食盐水中氯离子浓度大,化学平衡逆向进行,减小氯气溶解度,能用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.打开可乐瓶盖后看到有大量气泡逸出,是因为二氧化碳气体与水反应是可逆反应,压强减小,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释,故B不选;
C.工业合成氨气时加入催化剂提高反应速率,催化剂影响反应速率,对平衡没有影响,不能用勒夏特列原理解释,故C选;
D.2NO2(g)⇌N2O4(g)正反应方向放热,降低温度,平衡正反应方向移动,NO2浓度降低,气体颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故D不选;
故选C。
18.D
【详解】若n等于1,由于反应前气体的总分子数小于反应后气体的总分子数,因此在压缩到原体积时,相当于增大压强,平衡将向逆反应方向移动,A的体积分数增大,即。若n大于或等于3,由于反应前气体的总分子数大于反应后气体的总分子数,因此在压缩到原体积时,平衡将向正反应方向移动,A的体积分数减小,其结果为。若n等于2,即反应前后气体分子数不变,在压缩到原体积时,平衡不移动,其结果为,综上所述,A、B、C项都有可能,答案选D。
【点睛】本题易错之处一是简单认为反应物只有一种物质,增加其量即是增大浓度,二是不能正确利用等效平衡。当A的物质的量增大一倍时,先将容器的体积扩大一倍,即建立等效平衡,这样达到平衡时,A的体积分数不变。然后再将体积压缩到原体积,这时根据反应前后气体分子数如何变化,考虑平衡如何移动,从而确定A的体积分数如何变化。
19.B
【详解】A.由图可知,10-25min及30min之后X、Y的物质的量浓度不发生变化,则相应时间段内的点处于化学平衡状态,即b点处于化学平衡状态,故A正确;
B.由图可知,b点时各物质平衡浓度为c(NO2)=0.6mol/L,c(N2O4)=0.4mol/L,所以平衡常数,故B错误;
C.该反应气体分子数不相等,即反应前后物质的量发生变化,由压强与物质的量成正比,混合气体的压强不再发生改变即物质的量不再变化,说明反应已达化学平衡状态,故C正确;
D.25~30 min内用N2O4的浓度变化量为(0.6-0.4)mol/L=0.2mol/L,所以v(N2O4)==0.04mol/(L•min),由速率之比等于系数比,则v(NO2)=2v(N2O4)=,故D正确;
故选:B。
20.C
【详解】10molN2和30molH2若完全转化,生成20molNH3,H2的转化率为25%,所以平衡后消耗的H2的物质的量为7.5mol,生成的NH3的物质的量为5mol,欲达到平衡时各成分的百分含量与上述平衡相同,则起始时充入NH3的物质的量为20mol,达到平衡消耗的NH3的物质的量为(20-5=15)mol,所以转化率为100%=75%,故C项正确。
答案为C。
21.D
【详解】 ,平衡常数为 ;
故答案为:D。
22.C
【详解】A.图表数据分析,平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,选项A正确;
B.25℃时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g),平衡常数的倒数═=2×10−5,选项B正确;
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,Qc= ==8>2,说明平衡逆向进行,则此时v(正)<v(逆),选项C错误;
D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)= =1mol/L,依据平衡常数计算式,K==2,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,选项D正确;
答案选C。
23.D
【详解】A.同一周期从左到右,元素电负性增大,同一主族从上到下,元素电负性减弱;所以N、C、S元素电负性大小顺序:N>S>C,故A项正确;
B.(SCN)2氧化性比Br2弱,则通入适量Cl2,发生反应:Cl2 +2SCN-= 2C1- + ( SCN)2,平衡逆向移动,故B项正确;
C.滴加KSCN溶液,则溶液中的c( SCN- )增大,平衡正向移动,故C项正确;
D.滴加NaOH溶液,OH-与Fe3+反应,c(Fe3+)减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅,故D项错误。
故本题选D。
24.A
【详解】A.Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率,升高温度或增大压强,反应速率增大,图像符合题意,正确;
B.Ga是固体,没有浓度可言,不能计算其转化率,错误;
C.Ga是固体,其质量不影响反应速率,错误;
D.反应方程式为,相同压强下,升高温度,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大;相同温度下,增大压强,平衡逆向移动,平均相对分子质量增大,错误。
故答案选A。
25.B
【详解】A.由表中数据可知,3s内氧气物质的量变化量为0.36mol,容器体积为2L,故0~3 s内v(O2)===0.06 mol·L-1·s-1, 根据速率之比等于其化学计量数之比,故v(NO2)=2v(O2)=2×0.06mol/(L.s)=0.12mol/(L.s),故A错误;
B.容器体积不变,在T温度下,起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2,转化到左边相当于起始投入2.0molNO2和1.0molO3,与原平衡为完全等效平衡。原平衡12s到达平衡时,氧气的物质的量为0.8mol,则:
2NO2(g)+O3(g)⇌N2O5(g)+O2(g) 物质的量减少
1 1
0.8mol 0.8mol
由化学方程式可知,氧气的物质的量等于反应体系的总变化量,故原平衡中平衡时气体物质的量为2mol+1mol﹣0.8mol=2.2mol。由此可知,起始时向容器中充入1.0molNO2、0.5molO3和0.50molN2O5、0.50molO2到达平衡时,混合气体总物质的量为2.2mol,平衡时压强为起始的=0.88倍,故B 正确;
C. 由表中数据可知,12s与24s时氧气的物质的量均为0.8mol,说明12s时可逆反应到达平衡,平衡时氧气的浓度为=0.4mol/L,降低温度,达到新平衡时测得c(O2)=0.44mol/L,氧气浓度增大,说明降低温度,平衡向正反应方向移动,则正反应为放热反应,即△H<0,故C错误;
D.在T温度下,起始时向容器中充入2.0 mol N2O5和2.0 mol O2,转化到左边相当于起始投入4.0 mol NO2和2.0 mol O3,所到达的平衡状态相当于在原平衡的基础上压强增大一倍,平衡向正反应方向移动,平衡时N2O5的物质的量大于2×0.8 mol=1.6 mol,故参加反应的N2O5的物质的量小于2 mol-1.6 mol=0.4 mol,则达到平衡时,N2O5的转化率小于×100%=20%,故D错误。
正确答案:B
26. 25% 0.5p 不 Qp=Kp
【详解】(1)650 ℃时,平衡时CO2的体积分数为60%,设其物质的量为0.6 mol,则平衡时CO的物质的量为0.4 mol,起始时CO2的物质的量为0.6 mol+×0.4 mol=0.8 mol,故CO2的平衡转化率为×100%=25%;
(2)t1 ℃时,平衡时CO与CO2的体积分数相等,其平衡分压均为0.5p kPa,则此时的平衡常数为Kp==0.5p;该温度下达平衡后若再充入等物质的量的CO和CO2气体,则CO与CO2的体积分数仍相等,气体的分压保持不变,即Qp=Kp,所以平衡不移动,故答案为:0.5p;不;Qp=Kp。
27. 2AB > 0.2 71.4% 7:10
【详解】(1)结合图示可知,平衡时时Δn(A)=(0.8-0.2)mol=0.6mol,Δn(B)=(0.5-0.2)mol=0.3mol,Δn(A):Δn(B)=0.6mol:0.3mol=2:1,且A为反应物、B为生成物,该反应方程式为2AB;
(2)第4min后A的物质的量继续减小、B的物质的量继续增大,说明此时平衡向正向移动,正、逆反应速率的大小关系为v正>v逆;
(3)0~4min内,消耗A的物质的量是0.8mol-0.4mol=0.4mol,浓度是0.4mol÷0.5L=0.8mol/L,则用A的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为0.8mol/L÷4min=0.2mol/(L·min)。
(4)平衡时混合气体中B的体积分数等于物质的量分数=×100%≈71.4%;
(5)初始时A、B的总物质的量为0.8mol+0.2mol=1mol,平衡时A、B的总物质的量为0.5mol+0.2mol=0.7mol,则反应达到平衡时体系内压强与开始时的压强之比等于物质的量之比=0.7mol:1mol=7:10。
28. 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O 增大 1.0×1014 小于
【详解】(2)①随着H+浓度的增大,CrO42-与溶液中的H+发生反应,反应转化为Cr2O72-的离子反应式为:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O。②根据化学平衡移动原理,溶液酸性增大,c(H+)增大,化学平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O向正反应方向进行,导致CrO42−的平衡转化率增大;根据图象可知,在A点时,c(Cr2O72-)=0.25 mol/L,由于开始时c(CrO42−)=1.0 mol/L,根据Cr元素守恒可知A点的溶液中CrO42-的浓度c(CrO42−)=0.5 mol/L;H+浓度为1.0×10-7 mol/L;此时该转化反应的平衡常数为;③由于升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,导致溶液中CrO42−的平衡转化率减小,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,逆反应方向是吸热反应,所以该反应的正反应是放热反应,故该反应的ΔH<0;
答案第1页,共2页
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