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.下列图像对应的解释或由图像得出的结论错误的是
选项
A
B
C
D
图像
解释或结论
对于有气体参与且的反应,曲线乙表示可能增大反应体系的压强
反应在时刻可能使用了催化剂或升高了温度
m点后反应达到平衡状态,该反应为放热反应
保持反应条件不变,A点时,逆反应的速率大于正反应的速率
A.A B.B C.C D.D
2.工业上制备BaS涉及如下反应:
I.BaSO4(s)+4C(s)4CO(g)+BaS(s) △H=+571.2kJ•mol-1
II.BaSO4(s)+4CO(g)4CO2(g)+BaS(s) △H=-118.8kJ•mol-1
将物质的量之比为1:3的BaSO4和C加入密闭容器发生反应,实验测得体系中生成物平衡物质的量分数与温度的变化关系如图所示,下列说法错误的是
A.温度升高,反应物和生成物粒子的有效碰撞几率均增大
B.T1℃之后,CO2平衡物质的量分数改变由C(s)+CO2(g)2CO(g)导致
C.增大起始BaSO4和C的物质的量之比,可增大C的平衡转化率
D.平衡后缩小容器容积,BaS的平衡产率降低
3.T℃时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0mol ,发生反应,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。下列说法不正确的是
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.反应在50s时的速率小于
B.反应在250s时恰好达到平衡
C.相同温度下起始时向容器中充入0.6mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),达平衡前v(正)>v(逆)
D.平衡时,浓度为,再充入1.0mol (g),达到新平衡时的浓度为C,
4.在工业生产硫酸的过程中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)+Q,下列叙述中,不正确的是
A.矿石粉碎的目的是增大接触面使反应速率加快
B.接触室中采用常压的主要原因是常压下SO2的转化率已经很高
C.沸腾炉中出来的混合气需要洗涤,目的是防止催化剂中毒
D.接触室采用450℃的温度是使催化剂活性最佳,提高平衡混和气中 SO3的含量
5.相同温度和压强下,关于物质熵的大小比较合理的是
A.
B.
C.1molP(s,白磷)>1molP(s,红磷)
D.
6.工业上以乙苯催化脱氢制取苯乙烯的反应如下:
(g) (g) + H2(g)
现将x mol乙苯蒸气通入体积可变的密闭容器中反应,维持体系总压强p总恒定。在某催化剂作用下,乙苯的平衡转化率随温度变化如图所示。已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)× 体积分数。
不考虑副反应,下列说法正确的是
A.400℃时,向体系中通入水蒸气,v(正)、v(逆) 均减小,且乙苯转化率降低
B.500℃时,向体系中通入乙苯、苯乙烯、氢气各0.1x mol,平衡不移动
C.550℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=× p总
D.550℃时平衡体系中苯乙烯的体积分数是450℃时的3倍
7.甲酸脱氢可以生成二氧化碳,甲酸在催化剂Pd表面脱氢的反应历程与相对能量的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.对于该反应的逆反应,Ⅳ→Ⅰ过程的决速步是Ⅳ→Ⅲ
B.用HCOOD代替HCOOH反应,产物只能是CO2和HD
C.反应过程中存在极性键和非极性键的断裂和形成
D.如将催化剂换成Rh,反应的焓变及反应速率不变
8.α1和α2分别为两个恒容器中平衡体系N(g)2M(g)和3A(g)2B(g)的反应物转化率,在温度不变的情况下,均增加反应物的物质的量。下列判断正确的是
A.N(g)2M(g)平衡正向移动,α1增大 B.N(g)2M(g)平衡逆向移动,α1减小
C.3A(g)2B(g)平衡逆向移动,α2减小 D.3A(g)2B(g)平衡正向移动,α2增大
9.已知呈“橙色”,CrO呈“黄色”。将K2Cr2O7溶于水中,获得橙黄色溶液,在K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:(aq)+H2O(l)2(aq)+2H+ (aq) ΔH,用该溶液做实验,溶液颜色变化如下表所示:
操作
①升高温度
②加水稀释
现象
溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色”
已知,Ag2CrO4是一种砖红色沉淀。下列叙述正确的是
A.由实验①可推知ΔH<0
B.实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
C.若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸,溶液变成橙色
D.若向上述黄绿色溶液中滴入足量AgNO3溶液,静置,上层溶液变成黄色
10.对于可逆反应,在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是
A.增加A的量,平衡向正反应方向移动 B.增大B的浓度,
C.压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆不变 D.加入催化剂,B的转化率提高
11.3molm和2.5moln混合于2L密闭容器中,发生的反应如下:3m(g)+n(g)xp(g)+2q(g),5min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得q的平均反应速率为0.1mol•L-1•min-1,下列结论正确的是
A.平衡时,p的浓度为0.25mol/L B.平衡时,n的转化率为40%
C.m的平均反应速率为0.2mol•L-1•min-1 D.该条件的平衡常数为
12.一定条件下CO2与NH3合成尿素:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH,其反应过程中能量变化如图所示,下列有关说法正确的是
A.ΔH>0
B.该反应平衡常数K=
C.升高温度,可分离得到更多的NH2COONH4(l)
D.合成尿素的反应快慢主要取决于NH2COONH4(l)的分解速率
13.下列事实,不能用勒夏特列原理解释的是
A.对,增大平衡体系的压强(压缩体积)可使体系颜色变深
B.合成的反应,为提高的产率,工业上采用了的高压
C.氯水中存在平衡:,实验室用排饱和食盐水的方法来收集
D.反应 ,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
14.下列实验对应的结论正确的是
选项
A
B
C
D
实验
有白色沉淀产生
均有白色沉淀
产生白色沉淀(AgSCN)
结论
正反应放热
白色沉淀一定是BaSO3
待测液中含有Cl-和
Ag+与Fe2+不反应
A.A B.B C.C D.D
15.在一恒温密闭容器中,反应mA(g)nB(g)+nC(g)达到平衡后,将容器容积扩大到原来的2倍,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的80%,下列说法正确的是
A.m<n B.物质A的转化率增大
C.物质C的质量分数减少 D.平衡向逆反应方向移动
16.在体积均为1.0L的两恒容密闭容器中加入足量相同的碳粉,再分别加入和,在不同温度下反应达到平衡,平衡时随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是
A.该反应的、 B.体系的总压强p:
C.平衡常数: D.时,Ⅳ点所处的状态中
17.在密闭容器中发生反应:,往密闭容器中以的比例通入两种反应物,其中15 min后A在四温度下的转化率如下表所示,且,则下列说法正确的是
温度
转化率
10%
70%
70%
60%
A.该反应是吸热反应
B.T温度时(),A的转化率是70%
C.温度下,在15 min后继续进行反应,A的转化率变大
D.温度反应15 min后,若 mol·L,则温度时的平衡常数是4.5
18.自由基是化学键断裂时产生的含未成对电子的中间体,自由基与反应过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是
A.产物的键能总和大于产物的键能总和
B.产物与的分子式相同,但稳定性强于
C.可以通过选择合适的催化剂,提高产物中的含量
D.相同条件下,中间产物转化为产物的速率:
19.以煤和水蒸气为原料制备合成气(CO、、)的体系发生的主要反应为:
①
②
③
在一定压强反应达平衡时气体组成随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.高温利于反应③逆向进行
B.由不同温度下反应的结果变化可知,
C.欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行
D.向制备合成气体系中加入一定量CaO更有利于增大的体积分数
20.在密闭容器中进行反应 ,逆反应的反应速率随时间变化的关系如图所示。下列有关说法正确的是
A.min时使用了催化剂 B.min时一定降低了温度
C.min时反应向逆反应方向进行 D.min时可能减小了生成物的浓度
二、非选择题(共5题)
21.工业以软锰矿(主要成分是,含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰()。其工业流程如下:
(3)“浸锰”反应中往往有副产物生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示:
为减少的生成,“浸锰”的适宜温度是 。
22.在表中填写改变某一条件(反应在密闭体系中进行,并假设其他条件不变)对以下反应的速率和化学平衡的影响。
A(g)+B(g)C(g) △H>0
条件的改变
化学平衡
化学反应速率
增大反应物浓度
增大容器中气体的压强
提高温度
使用适当的催化剂
23.北京奥运会“祥云”火炬燃料是丙烷(C3H8),亚特兰大奥运会火炬燃料是丙烯(C3H6)。
已知:
(1)丙烷分子中极性键和非极性键数目的比值为 。
(2)丙烷的二氯代物有 种。
(3)上述两个反应能在 条件下自发进行。
(4)相同条件下,反应的 。
24.氢气在我们的生活中具有非常重要的作用,对人体的多种疾病具有显著的预防和治疗效果,是一种重要的工业原料,也是最具发展前景的清洁能源。
Ⅰ.时,在的恒容密闭容器中加入催化剂并通入,发生反应 ,不同时间产生的量如表:
时间
10
20
30
40
0.05
0.08
0.10
0.10
(1),的平均反应速率 ,的正反应速率大于的正反应速率的原因是 。
(2)反应达到平衡时,的转化率为 %,该温度下的平衡常数 。
(3)该条件下反应达到平衡时,继续通入,平衡会 (填“正”或“逆”)向移动,的转化率会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
II.氢气是工业合成氨的原料。在催化剂条件下合成氨的反应途径和反应过程中的能量变化如图所示(TS表示过渡态,*表示吸附态)。
(4)图示合成氨过程中决速步骤的反应方程式为 ;工业合成氨一般采用的温度为400~500℃,原因是 。
(5)化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。在恒容密闭容器中通入一定量的和,发生合成氨反应。改变条件,下列有关合成氨的图像描述正确的是___________(填标号)。
A. B.
C. D.
25.工业上合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=﹣92.60kJ•mol﹣1。已知合成氨反应在某温度下2L的密闭容器中进行,测得如表数据:
时间(h)
物质的量(mol)
0
1
2
3
4
N2
1.50
n1
1.20
n3
1.00
H2
4.50
4.20
3.60
n4
3.00
NH3
0
0.20
1.00
1.00
根据表中数据计算:
(1)反应进行到2h时放出的热量为 kJ。
(2)0~1h内N2的平均反应速率为 mol·L﹣1·h﹣1。
(3)此温度下该反应的化学平衡常数K= (保留两位小数)。
(4)反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,化学平衡将向 方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
(5)要缩短达到平衡的时间,可采取的措施有 、 (写两条即可)。
参考答案:
1.B
A.对于有气体参与且的反应,增大压强反应速率加快,但平衡不移动,则曲线乙表示可能增大反应体系的压强,A正确;
B.使用催化剂同等程度影响反应速率,时刻正反应速率加快,则不可能使用了催化剂,B错误;
C.已知生成物的百分含量随温度的升高而增大,m为曲线的最高点,生成物的百分含量达到最大值,达到相应温度下的限度,即建立了相应温度下的平衡状态;继续升温生成物的百分含量减小,说明升温反应向相反方向移动,该反应为放热反应,C正确;
D.A点位于曲线以上,表示已达到该温度下的平衡转化率,此时平衡会向逆反应方向移动,v逆>v正,D正确;
故选B。
2.C
A.温度升高,反应物和生成物粒子的有效碰撞几率均增大,A正确;
B.之后,BaS的物质的量分数不再改变,平衡物质的量分数随温度升高而减小、CO平衡物质的量分数随温度升高而增大,改变的原因由导致,B正确;
C.固体的物质的量不影响平衡,C错误;
D.平衡后缩小容器容积,反应Ⅰ平衡逆向移动,导致反应Ⅱ平衡逆向移动,BaS的平衡产率降低,D正确;
故选C。
3.B
A.反应在50内平均速率为,反应在50s时的速率小于,故A正确;
B.反应在250s时已经达到平衡,不一定是正好平衡,故B错误;
C.平衡时平衡常数为K= ,相同温度下起始时向容器中充入0.6mol (g)、0.20mol (g)和0.10mol (g),,,达平衡前v(正)>v(逆),故C正确;
D.向2.0L恒容密闭容器中在加入再充入1.0mol (g),相当于加压,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理,达到新平衡时的浓度为,故D正确;
故答案为B。
4.D
A.增大接触面可使反应速率加快,A正确;
B.接触室中采用常压的主要原因是常压下SO2的转化率已经很高,加压则提高成本,B正确;
C.沸腾炉中出来的混合气含有粉尘颗粒等,需要洗涤净化,目的是防止催化剂中毒,C正确;
D.该反应放出热量,温度的升高使其平衡逆向移动,接触室采用450℃的温度是使催化剂活性最佳,但不会提高平衡混和气中 SO3的含量,D错误;
故选D。
5.C
A.当气体物质的量相等时,气体分子中含有的原子数越多,其熵值就越大,故熵值,A错误;
B.等物质的量的物质,气态物质含有的熵值大于液体物质的熵值,则2 mol H2O(l)<2 mol H2O(g),B错误;
C.由于红磷中P的排列比白磷中的P的排列更有序,1molP(s,白磷)>1molP(s,红磷),C正确;
D.当气体物质的量相等时,气体分子中含有的原子数越多,其熵值就越大,故熵值1 mol CH4(g)<1 mol C2H6(g),D错误;
答案选C。
6.C
A.向体积可变的密闭容器中通入水蒸气,导致反应体系体积变大,反应物和生成的浓度都减小,v(正)、v(逆) 均减小,相当于减小压强,平衡正向移动,所以乙苯转化率升高,A错误;
B.向体系中通入乙苯、苯乙烯、氢气各0.1x mol,相当于减小压强,平衡正向移动,而不是不移动,B错误;
C.由图可知500℃时,乙苯的平衡转化率为:60%,则
(g)(g) + H2(g)
初起量: x mol 0 0
变化量: 0.6xmol 0.6xmol 0.6xmol
平衡量: 0.4xmol 0.6xmol 0.6xmol
所以K=,C正确;
D.由图可知550℃时平衡体系中苯乙烯的转化率率为:60%,450℃时平衡体系中苯乙烯的转化率率为:20%,所以550℃时平衡体系中苯乙烯的体积分数是450℃时的2倍,D错误;
答案选C。
7.A
A.由反应历程图可知,Ⅳ→Ⅰ过程中,Ⅳ→Ⅲ的活化能最大,该步反应的活化能为54.1kJ·mol-1,活化能越大反应速率越慢,故Ⅳ生成Ⅲ的反应为决速步,A项正确;
B.根据HCOOH在催化剂Pd表面脱氢的反应机理图可知,HCOOH中的两个H原子被解离出来形成H2,则用HCOOD代替HCOOH,若干个HCOOD分子在催化剂表面产生若干个H和D,则可能形成H2、D和HD,B项错误;
C.反应过程中不存非极性键的断裂,C项错误;
D.催化剂能改变反应的活化能,从而改变反应速率,但不能改变焓变,D错项误;
故选:A。
8.D
恒容容器中均增加反应物的物质的量,反应物浓度增大,平衡正向移动;恒容容器中均增加反应物的物质的量,在体积不变的情况下,相当于增大压强,以此解题。
A.恒容容器中均增加反应物的物质的量,反应物浓度增大,平衡正向移动,此时相当于加压,N(g)2M(g),平衡逆向移动,则反应物转化率减小,A错误;;
B.恒容容器中均增加反应物的物质的量,反应物浓度增大,平衡正向移动,B错误;
C.恒容容器中均增加反应物的物质的量,反应物浓度增大,平衡正向移动,C错误;
D.恒容容器中均增加反应物的物质的量,反应物浓度增大,平衡正向移动,此时相当于加压,反应3A(g)2B(g)加压时正向移动,转化率增大,D正确;
故选D。
9.C
A.由实验①可知,升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸热反应,即ΔH>0,A错误;
B.实验②加水稀释,溶液由“橙黄色”逐渐变为“黄色”,则平衡正向移动,但水是作溶剂的纯液体,c(H2O)不变,B错误;
C.若向上述橙黄色溶液中加入少量浓硫酸,溶液温度几乎不变,但c(H+)增大,平衡逆向移动,溶液变成橙色,C正确;
D.若向上述橙黄色溶液中滴入足量AgNO3溶液,将被沉淀完全生成Ag2CrO4,减小,平衡正向移动且趋于完全,则静置后,上层溶液几乎无色,D错误;
故选C。
10.B
A.A是固体,增加A的量,平衡不移动,A错误;
B.增大B的浓度,平衡正向移动,,B正确;
C.压强增大一倍,平衡不移动,v正、v逆都变大,C错误;
D.催化剂不影响平衡移动,加入催化剂,平衡不移动,B的转化率不变,D错误;
答案选B。
11.A
根据题干信息:5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,可知说明反应后气体的物质的量减小,故x=1,测得q的平均反应速率为0.1mol•L-1•min-1,反应q的物质的量为1mol
根据三段式分析可知:
据此分析解题。
A.由分析可知,p的浓度为,A正确;
B.由分析可知,平衡时,n的转化率为=20%,B错误;
C.由分析可知,平衡时,m的浓度为= 0.15 mol/L,C错误;
D.由分析可知,该条件的平衡常数为,D错误;
故选A。
12.D
A.由能量示意图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,是放热反应,ΔH<0,故A错误;
B.固体和纯液体不能写在化学平衡常数的表达式中,根据反应方程式,该反应平衡常数K=,故B错误;
C.由图可知,生成NH2COONH4(l)的反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,得到NH2COONH4(l)会变少,故C错误;
D.第2步反应(NH2COONH4(l)的分解)的活化能更大,为慢反应,对整个反应过程的速率起决定作用,故D正确。
答案选D。
13.A
A.因,该反应前后气体系数之和相等,压强并不影响平衡移动,增大压强颜色加深是因为碘的浓度变大,与勒夏特列原理无关,不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应,压强增大,平衡朝正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.饱和溶液中,氯离子浓度大,氯气在水溶液中溶解度变小,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选A。
14.A
A.热水中颜色深,可知升高温度平衡向生成二氧化氮的方向移动,则正反应为放热反应,故A正确;
B.二氧化硫与硝酸钡溶液发生氧化还原反应生成硫酸钡,不能生成BaSO3,故B错误;
C.白色沉淀可能为碳酸银、碳酸钡,由实验及现象可知,溶液中可能含CO等,故C错误;
D.可能发生Ag++Fe2+Ag+Fe3+,且发生Ag++SCN-=AgSCN↓,由实验及现象不能证明Ag+与Fe2+不反应,故D错误;
故选A。
15.B
反应达到平衡后,将容器容积扩大到原来的2倍,此时B和C的浓度减小为原来的50%,当达到新的平衡时,B和C的浓度均是原来的80%,说明扩大容器容积,体系压强减小,平衡向正方向移动。
A.扩大容器容积,体系压强减小,平衡向正方向移动,正方向是气体体积增大方向,则,A错误;
B.改变条件后,平衡向正方向移动,物质A的转化率增大,B正确;
C.改变条件后,平衡向正方向移动,物质C的质量分数增大,C错误;
D.改变条件后,平衡向正方向移动,D错误;
故选B。
16.D
A.生成物气体的计量数较大,则,故A错误;
B.由图像可知,升高温度,的平衡浓度减少,所以正反应为吸热反应。升高温度,平衡正向移动,气体的物质的量增大,压强增大,故B错误;
C.正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,则平衡常数增大,故C错误:
D.Ⅳ点未达到平衡,如达到平衡,则应增大,向逆向进行,则,故D正确;
故选D。
17.D
A.15 min后A在四温度下的转化率为单位时间内的转化率,该转化率与速率有关,根据表格数据可知,随着温度升高,速率加快,T1、T2温度下15min未达平衡,T3、T4温度下15min时反应已经达到平衡,为平衡转化率,平衡转化率随升高温度而减小,根据勒夏特列原理知该反应为放热反应,A错误;
B.由A中分析和表格数据可知T温度时(),A的转化率大于70%,B错误;
C.由A中分析可知T3温度下15min时已经达到平衡,在15 min后继续进行反应,A的转化率不变,C错误;
D.温度反应15 min后已建立该条件下的平衡,若 mol·L,设A、B的起始浓度分别为2c,c,A的转化率为60%:
,
由题意知c-60%c=0.5,故c=mol/L,故,D正确;
故选D。
18.C
A.根据能量变化图,产物生产成反应为放热反应,说明产物的键能总和小于产物的键能总和,A错误;
B.产物能量更低,稳定性更强,B错误;
C.催化剂可以改变反应活化能,可以通过选择合适的催化剂,有选择性的转化为,提高产物中的含量,C正确;
D.中间产物转化为产物活化能更小,转化速率越快,D错误;
答案选C。
19.B
A.CH4只由反应③产生,温度升高,CH4减少说明反应③逆向移动,故高温利于反应③逆向进行,A正确;
B.温度升高,CO2减少说明反应②逆向移动,故反应②是正向放热的反应,ΔH2<0,B错误;
C.由图知,温度较低时,气体组成中CH4占比更多,故欲制得甲烷含量高的高热值燃气应在低温下进行,C正确;
D.向制备合成气体系中加入一定量CaO,CaO优先消耗CO2,CO2浓度减小,使反应①②正向移动,有利于增大H2的体积分数,D正确;
本题选B。
20.C
由图像可知t2到达平衡,t2后逆反应速率突然减小,可能是C的浓度下降或者降低温度,使得t3-t4速率与t1-t2小一些,t4后逆反应速率突然增大,应是升高温度了,平衡后的速率比之前大,t6后速率比前一段时间小,并能保持不变,平衡不移动,因为该反应是气体体积系数不变的反应,故改变的条件应是减小压强;
A.t1时逆反应速率不变,说明反应达平衡,没有使用催化剂,A项错误;
B.t2后达新平衡的速率与t2前小一些,故改变的条件是C的浓度降低,或者降低温度,B项错误;
C.min时改变的条件是升温,该反应是是放热反应,故此时反应逆向进行,C项正确;
D.min时逆反应速率减小,但是一直是保持不变,故平衡不移动,所以改变的条件是减小压强,不是减小生成物的浓度,D项错误;
故答案选C。
21.90℃
(3)由图可知,90℃时,MnS2O6的生成率较低,锰浸出率较高,温度再升高,两者变化均很小,所以为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度为90℃。
22. 正向移动 加快 正向移动 加快 正向移动 加快 不移动 加快
增大反应物的浓度,平衡正向移动,反应速率加快;该反应为气体系数之和减小的反应,增大容器中气体的压强,平衡正向移动,反应速率加快;该反应焓变大于0,为吸热反应,提高温度平衡向吸热方向移动,即正向移动,反应速率加快;使用适当的催化剂可以加快反应速率,但不影响平衡。
23.(1)4:1
(2)4
(3)高温
(4)+124.2
(1)已知不同非金属元素之间形成的共价键是极性共价键,而同种非金属元素之间形成的共价键为非极性共价键,故每一个丙烷分子中极性键即C-H键有8个,非极性键即C-C键有2个,二者数目的比值为8:2=4:1,故答案为:4:1;
(2)根据等效氢原理可知,丙烷的一氯代物有2种,分别为ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH3,然后再取代第二个H原子形成二氯代物又分别有:3种即Cl2CHCH2CH3、ClCH2CHClCH3和ClCH2CH2CH2Cl,1种即CH3CCl2CH3,即丙烷的二氯代物一共有4种,故答案为:4;
(3)由题干信息可知,上述两个反应均为气体体积增大即熵增的吸热即焓增反应,根据吉布斯自由能变可判断,两个反应能在高温条件下自发进行,故答案为:高温;
(4)已知反应I:,反应II:,则反应可由反应I-反应II而得,故 =(+156.6kJ/mol)-(+32.4kJ/mol)=+124.2,故答案为:+124.2。
24.(1) 的反应物浓度比的反应物浓度大
(2) 50 或
(3) 逆 减小
(4) 铁触媒在500℃左右时的活性最大
(5)BD
(1)内产生0.05mol氧气,依据方程式可判断同时生成氢气0.1mol,浓度是0.05mol/L,则的平均反应速率0.05mol/L÷10min=;由于的反应物浓度比的反应物浓度大,所以的正反应速率大于的正反应速率。
(2)达到平衡时,反应的三段式为:
达到平衡时,的转化率为,该温度下的平衡常数。
(3)继续通入,等效于增大压强,不利于平衡正向移动,的转化率会减小。
(4)根据图像可知生成TS1的活化能最高,为决速步骤,方程式为;由于铁触媒在500℃左右时的活性最大,所以工业合成氨一般采用的温度为400~500℃。
(5)A.其他条件不变时,压强越大,的含量越大,A项错误;
B.升高温度平衡逆向进行,氢气转化率减小,B项正确;
C.其他条件不变时,的值越大,氢气的转化率越小,C项错误。
D.升高温度平衡逆向进行,氮气转化率减小,增大压强,平衡正向进行,氮气转化率是增大,D项正确;
答案选BD。
25.(1)27.78
(2)0.05
(3)0.15
(4)正反应
(5) 升高温度 增大压强或增大反应物浓度或使用催化剂
(1)由反应可知消耗3mol氢气放热为92.60kJ,由表中数据可知反应进行到2h时消耗氢气的物质的量为(4.50-3.60)mol=0.90mol,放出热量为92.60 kJ×=27.78 kJ,故答案为:27.78;
(2)0~1h内氢气的消耗量为4.50-4.20=0.30mol, mol·L﹣1·h﹣1,则 mol·L﹣1·h﹣1,故答案为:0.05;
(3)由表格可知3h后氨气的物质的量不再变化,反应达到平衡状态,列三段式得:
K=≈0.15,故答案为:0.15;
(4)反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1.00mol,则此时的浓度商<K,反应正向进行,故答案为:正反应;
(5)要缩短达到平衡的时间,需要加快反应速率,可采取的措施有升高温度,加入催化剂,增大压强或增大反应物的浓度,故答案为:升高温度;增大压强或增大反应物浓度或使用催化剂;
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