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.下列内容与结论相对应的是
选项
内容
结论
A
该过程的
B
常温下,硝酸铵固体溶于水可自发进行
该过程的
C
一个反应的
反应一定不能自发进行
D
能自发进行
则该反应的
A.A B.B C.C D.D
2.化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是
A.夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小反应速率
B.为减少汽车尾气的排放,可将汽车尾气的排气管延长
C.“热敷袋”与“冷敷袋”均是化学反应的热效应在生活中的应用
D.运载火箭用液氧、液氢作推进剂,产物对环境无污染
3.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A.红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,振荡,溶液红色变浅或褪去
4.关于阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A.可与反应转移的电子数为
B.标况下的体积为
C.的与足量稀硝酸反应转移电子数为
D.的溶于水生成的的数目为
5.如图所示,1,3-丁二烯与发生加成反应分为两步:第一步1,3-丁二烯进攻生成碳正离子;第二步进攻碳正离子完成1,2-加成或1,4-加成。反应进程中的能量变化示于如图。恒温恒容体系中,1,3-丁二烯与反应一定时间,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例为70∶30;相同体系下,将温度升高至,令二者反应相同时间,1,2-加成产物与1,4-加成产物的比例为15∶85。下列说法不正确的是
A.与相比,,1,3-丁二烯的平衡转化率更小
B.40℃1,3-丁二烯与 HBr 在该体系下反应,1,2-加成产物的浓度存在先增后减的过程
C.两种产物的比例“”主要由过渡态与过渡态的能量差决定
D.若1,4-加成产物为目标产物,应适当升高温度并延长反应时间
6.温度为T1时,在容积为10L的恒容密闭容器充入一定量的M(g)和N(g),发生反应:M(g)+N(g) 2P(g)+Q(g) ΔH>0,反应过程中部分数据如表所示,下列说法正确的是
t/min
0
5
10
n(M)/mol
6.0
4.0
n(N)/mol
3.0
1.0
A.0-5min内,用M表示的平均反应速率为0.4mol·L-1·min-1
B.当M、N的转化率之比保持不变时,可判断该反应达到平衡状态
C.该反应在第8min时V逆>V正
D.T2时该反应的化学平衡常数为0.64,则T1>T2
7.合成氨生产中,下列说法正确的是
A.使用催化剂,提高原料的利用率
B.采用高温、高压工艺提高氨的产率
C.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,反应逆向移动
D.增大反应物浓度,对影响更大
8.在10L恒容密闭容器中充入和,发生反应。
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
①
700
0.40
0.10
0.090
②
800
0.40
0.10
0.080
③
800
0.20
0.30
a
④
800
0.10
0.15
b
下列说法正确的是
A.实验①中,若5min时测得,则0至5min时间内,用N表示的平均反应速率
B.实验②中,该反应的平衡常数
C.通过①②数据对比,得出该反应
D.实验④中,达到平衡时,
9.工业上用CH4催化还原NO2可以消除氮氧化物的污染,反应原理为:。不同的催化剂催化该反应的最佳活性温度不同。下列说法正确的是
A.上述反应平衡常数
B.其他条件不变时,NO2去除率随温度升高而增大的原因可能是催化剂的活性增强或平衡常数变大
C.其他条件不变时,在恒压条件下通入一定量的惰性气体可以提高CH4的平衡转化率
D.反应中若采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,可以使正反应速率增大,NO2去除率增大
10.甲烷()与催化重整可制备合成气: 。在一恒容密闭容器中充入一定量的与发生重整反应时,的平衡转化率与温度(T)的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的 B.混合气体的密度:
C.d点未达到平衡状态且 D.使用催化剂a点将上移至c点
11.下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是
反应条件
可逆反应
标志
A
恒温恒容
混合气体的密度不变
B
恒温恒压
NH3在混合气体中的百分含量不变
C
恒温恒容
HI的分压不变
D
恒温恒压
A.A B.B C.C D.D
12.下列叙述及解释正确的是
A. ,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,因为平衡向正反应方向移动,故体系颜色变浅
B. ,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,因为平衡不移动,故体系颜色不变
C.,在平衡后,加少量固体,因为平衡向逆反应方向移动,故体系颜色变浅
D.对于,平衡后,保持压强不变,充入,平衡左移
13.现有反应,图中甲、乙分别表示该反应在时刻达到平衡,在时刻因改变某个条件而发生变化的情况。下列说法正确的是
A.图甲时刻改变的条件只能是使用催化剂
B.图甲时刻改变的条件可能是减小压强
C.图乙时刻改变的条件可能是分离出
D.图乙时刻改变的条件可能是降低温度
14.对于可逆反应,下列说法错误的是
A.当时,该反应达到平衡状态
B.该反应在一定条件下能自发进行,则
C.恒温恒容条件下,若混合气体的颜色保持不变,则该反应达到平衡状态
D.恒温恒容条件下,达平衡状态后,再充入一定量的,转化率将减小
15.德国Benjamin List和美国科学家David MacMillan因开发了“不对称有机催化”获得2021年诺贝尔化学奖。据估计,全球GDP总量的35%都以某种方式与化学催化有关。下列有关催化剂的说法错误的是
A.催化剂可能不含金属元素 B.催化剂能降低反应所需的活化能
C.催化剂能改变化学反应的平衡常数 D.催化剂能加快正、逆反应速率
16.在25℃时,恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和2min后达到平衡的浓度如表所示,下列说法不正确的是
物质
X
Y
Z
初始浓度
1
2
0
平衡浓度
0.5
0.5
1
A.反应可表示为 B.Y的平衡转化率为75%
C.反应前后气体总压强之比为3∶2 D.化学平衡常数为4
17.如图是温度和压强对反应影响的示意图。图中横坐标表示温度,纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是
A.上述可逆反应的正反应为放热反应
B.X、Y、Z均为气态
C.X和Y中只有一种为气态,Z为气态
D.温度升高时,Z的转化率变大
18.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室可以用排饱和食盐水的方法收集氯气
B.500℃比常温更有利于合成氨
C.高压有利于工业上合成氨
D.打开汽水瓶时,瓶中立即泛起大量泡沫
19.恒温、恒压下,将1mol O2和2mol SO2气体充入一体积可变的容器中(状态Ⅰ),发生反应2SO2+O22SO3,状态Ⅱ时达平衡,则O2的转化率为
A.40% B.60% C.80% D.90%
20.溶液中存在平衡:,加入下列物质能够使溶液橙色明显加深的是
A.3~5滴浓硫酸 B.滴浓溶液
C.1mLC2H5OH D.1mLH2O
二、非选择题(共5题)
21.能源的开发和有效利用以及人均消费量,是一个国家生产技术水平和生活水平的重要标志。
I.“氢能”因热值高,无污染,将是未来最理想的新能源。“十三·五”规划实现煤炭资源的高效清洁转化是我国能源革命的一个重要课题。而要实现这一目标,就需要提升并完善煤气化这一关键的核心龙头技术。煤的气化是目前获得氢气的一种重要方式。煤的气化反应主要是:
反应I ;
反应II ,在850℃时,。
(1)①反应I的正反应的活化能和的大小关系为 (填“大于”、“等于”或“小于”)温度的改变对正、逆反应速率影响较大的是 (填“正”或“逆”)反应速率;
②将一定量和的混合气体放入一个恒容绝热的密闭容器内发生反应II(初始温度850℃),以下可作为可逆反应II达到平衡标志的是 。
A.当混合气的平均相对分子质量不随时间而变化时
B.当时
C.当时
D.当混合气的压强不随时间而变化时
③若要提高反应II中的平衡转化率,可以采取的措施有 。
A.加入选择性好的催化剂 B.不断散热
C.不断充入水蒸气 D.增加在原料气中的含量
(2)850℃时,若向一恒温、恒容密闭容器中同时充入、、和,若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x、y应满足的条件是 。
II.二甲醚也是清洁能源,用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为:。一定条件下,该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图:
(3)a、b、c从大到小依次为 。
(4)某温度下,将和充入容积为2L的密闭容器中,反应到达平衡时,改变压强和温度,平衡体系中的物质的量分数变化情况如图所示,请计算,条件下的化学平衡常数 。
22.乙酸是基本的有机化工原料,乙酸制氢具有重要意义,制氢过程发生如下反应:
热裂解反应I:CH3COOH(g)⇌2CO(g)+2H2(g) ΔH1
脱羧基反应Ⅱ:CH3COOH(g)⇌CO2(g)+CH4(g) ΔH2
在恒容密闭容器中,加入一定量乙酸蒸气制氢,在相同时间测得温度与气体产率的关系如图:
(1)约650℃之前,氢气产率低于甲烷的原因是 。
(2)分析图像知该容器中还发生了其他的副反应,理由是 。
(3)若保持其他条件不变,在乙酸蒸气中掺杂一定量水,氢气的产率显著提高,而CO的产率下降,请用化学方程式表示可能发生的反应: 。
23.利用甲烷制取氢气等气体是科学家研究的热点课题。
(1)一定条件下,分解反应的部分反应历程如下图所示。
①该历程图表示 步反应,其中正反应活化能最大步骤的反应方程式为 。
②分解反应 。
A.高温下能自发进行 B.低温下能自发进行
C.任何温度都能自发进行 D.任何温度都不能自发进行
(2)科学家提出以吸附性活性炭为催化剂,利用与制备“合成气”(、)。其反应历程分两步,反应历程的能量变化如下图:
反应Ⅰ: (慢反应)
反应Ⅱ: (快反应)
①加入活性炭C(ads)使该反应的活化能 (填“升高”“降低”或“不变”)。
②与制备“合成气”的反应为 反应(填“放热”或“吸热”),其热化学方程式为 (用表示),能量变化图中: (填“>”、“<”或“=”)。
24.工业上,可以采用CO2催化还原制备CH3OH、CH3CH2OH。发生反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) (主反应);
②2CO2(g)+6H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+3H2O(g) (主反应);
③CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) (副反应)。
一定温度下,在甲、乙体积相同的反应容器中分别充入1molCO2(g)和3molH2(g),发生上述反应,其中一个容器使用水分子膜分离技术,另一个容器不使用水分子膜分离技术。实验测得CO2平衡转化率与压强关系如图所示。其他条件相同,增大压强,CO2平衡转化率增大,其原因是 ;采用水分子膜分离技术的容器是 (填“甲”或“乙”)。
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 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填标号)。
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
e.c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2
f.混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)在密闭容器里,通入a molA(g)、b molB(g)、c molC(g),发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是___________(填标号)。
A.降低温度 B.加入催化剂
C.增大容器体积 D.恒容下,充入He
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
B
C
C
D
D
D
C
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
D
D
C
D
C
B
B
A
1.B
A.为熵减反应,即,A不符合题意;
B.硝酸铵固体溶于水是吸热过程,可自发进行,说明,B符合题意;
C.,根据复合判据可知,高温时,即高温条件下,反应能自发进行,C不符合题意;
D.反应能自发进行,则,因,则,D不符合题意;
答案选B。
2.B
A.夏天冰箱保鲜食品的原理是降低温度,减小化学反应速率,故A正确;
B.减少汽车尾气的排放需要在汽车的排气系统中安装各种净化装置,采用物理的、化学的方法减少排气中的污染物,将汽车尾气的排气管延长不能为减少汽车尾气的排放,故B错误;
C.“热敷袋”与“冷敷袋”均是化学反应的热效应在生活中的应用,故C正确;
D.运载火箭用液氧、液氢作推进剂,反应产物是水,对环境无污染,故D正确;
故选B。
3.B
A.红棕色的NO2加压,平衡正向移动,能用勒夏特列原理解释加压后颜色先变深后变浅,故不选A;
B.氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释加压后颜色变深,故选B;
C.增大氯离子浓度,平衡逆向移动,氯气溶解度降低,能用勒夏特列原理解释实验室中用排饱和食盐水的方法收集Cl2,故不选C;
D.向含有Fe(SCN)3的红色溶液中加铁粉,发生反应,Fe3+的浓度降低,平衡逆向移动,能用勒夏特列原理解释溶液红色变浅或褪去,故不选D;
选B。
4.C
A.氮气和氢气反应生成氨气,该反应为可逆反应,1molN2无法与3molH2完全反应,转移的电子数小于6NA,A错误;
B.标况下SO3不是气体,1molSO3的体积小于22.4L,B错误;
C.56gFe物质的量为1mol,与足量稀硝酸反应生成1molFe3+,转移电子数为3NA,C正确;
D.氨气与水反应生成一水合氨,该反应为可逆反应,且生成的一水合氨会电离生成铵根离子和氢氧根离子,故17g氨气溶于水生成的一水合氨一定少于NA,D错误;
故答案选C。
5.C
A.该过程中,1,2-加成或1,4-加成都是放热反应,升高温度,都不利于反应,所以与相比,,1,3-丁二烯的平衡转化率更小,A正确;
B.由图像可知,40℃1,3-丁二烯与 HBr 在该体系下反应,1,2-加成产物的浓度存在先增后减的过程,B正确;
C.过渡态与过渡态的能量差决定了反应速率的快慢,不能决定两种产物的比例,C错误;
D.由图可知,1,4-加成产物为目标产物,活化能较高,反应速率较慢,所以应适当升高温度并延长反应时间,D正确;
故选C。
6.D
A.0-5 min内,M的物质的量由6.0 mol变为4.0 mol,变化了2.0 mol,容器的容积是10 L,则用M表示的平均反应速率为,A错误;
B.某反应物的转化率保持不变时,可以说明体系处于平衡状态,而转化率之比保持不变,则不能说明反应是否处于平衡状态,B错误;
C.由选项B分析可知5 min时反应已经达到平衡,若外界条件不变,反应处于平衡状态,此时V逆=V正,C错误;
D.反应在温度为T1时,根据物质转化关系,结合已知反应条件可知:各种气体的平衡物质的量分别为n(M)=4.0 mol,n(N)=1.0 mol,n(P)=4.0 mol,n(Q)=2.0 mol,容器的容积是10 L,则物质的平衡浓度分别是c(M)=0.4 mol/L,c(N)=0.1 mol/L,c(P)=0.4 mol/L,c(Q)=0.2 mol/L,故该温度下的化学平衡常数K1=;在温度为T2时化学平衡常数K=0.64<K1,说明化学平衡逆向移动。由于该反应的正反应是吸热反应,所以平衡逆向移动是由于降低了反应温度,故反应温度:T1>T2,D正确;
故合理选项是D。
7.D
一定条件下,合成氨的反应为;
A.使用催化剂,可以降低活化能,但不能改变平衡状态,不能提高原料的利用率,故A错误;
B.合成氨时采用铁触媒作为催化剂,催化剂在适当温度时活性大,但是温度太高催化剂活性降低,反应速率降低,且该反应为放热反应,高温不利于氨的生成;该反应为分子数减少的反应,压强大,使平衡向右移动有利于合成氨,但是压强太高,对设备要求高,生产成本大,所以合成氨时在500℃左右,20~50MPa,故C错误;
C.该反应为放热反应,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率增大,反应逆向移动,故C错误;
D.增大反应物浓度,,平衡正向移动,对影响更大,故D正确;
故选D。
8.D
平衡常数等于生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积,反应温度不变,平衡常数不变。温度升高时,若平衡逆向移动,该反应,若平衡正向移动,该反应。
A.速率之比等于计量数之比, ,A错误;
B.实验②中,平衡时M为0.080mol,则平衡时N也是0.080mol,则平衡时X为0.320mol,平衡时Y为0.020mol,平衡常数,B错误;
C.通过①②数据对比可知,升高温度,平衡逆向移动,得出该反应,C错误;
D.实验④中,平衡时= b,由反应转化关系可知,平衡时= b,则平衡时,平衡时,温度不变化学平衡常数不变,,b=0.06mol,D正确;
故选D。
9.C
A.上述反应水为气体参与反应,固体和纯液体不写入表达式,所以平衡常数,故A错误;
B.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故B错误;
C.其他条件不变时,在恒压条件下通入一定量的惰性气体等同于减压,减压平衡向体积增大的方向移动,即正向移动,所以CH4的平衡转化率增大,故C正确;
D.采用高分子分离膜及时分离出水蒸气,反应体系中水蒸气浓度减小,平衡正向移动,NO2去除率增大,但是温度不变,但正反应速率减小,故D错误;
故选C。
10.C
A.升高温度的转化率增大,即平衡正向移动,故正反应为吸热反应,,A项错误;
B.容器恒容,气体总体积不变,反应物和生成物均为气体,气体总质量不变,故密度保持不变,d点密度等于b点的密度,B项错误;
C.d点的转化率低于该温度下的平衡转化率,则此时未达到平衡,且反应正向进行,正反应速率大于逆反应速率,C项正确;
D.催化剂只改变反应速率,不影响平衡转化率,D项错误;
故选C。
11.C
A.该反应的反应物和生成物都是气体,气体的质量不变;反应在恒温恒容密闭容器中进行,气体的体积不变,则无论反应是否达到平衡,反应混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应中只有生成物是气体,二者的物质的量的比为定值,则无论反应是否达到平衡状态,NH3在混合气体中的百分含量始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,故B不符合题意;
C.恒温恒容中,HI分压不变,说明平衡不再移动,反应达到平衡状态,故C符合题意;
D.在任何时刻物质反应时转化浓度关系为c(NO2)=2c(N2O4),但反应达到平衡时是否存在该浓度关系,与开始时加入反应物的多少及反应条件有关,不能据此判断反应是否达到平衡状态,故D不符合题意;
故选C。
12.D
A.该反应是气体体积减小的反应,在平衡后,对平衡体系采取缩小容积、增大压强的措施,平衡向正反应方向移动,混合气体的颜色先变深后变浅,但比原平衡的颜色深,故A错误;
B.该反应是气体体积不变的反应,在平衡后,对平衡体系采取增大容积、减小压强的措施,平衡不移动,混合气体的颜色变浅,故B错误;
C.在平衡后,加少量氯化铁固体,溶液中反应物氯化铁浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液的颜色变深,故C错误;
D.该反应是气体体积减小的反应,平衡后,保持压强不变,充入不反应的氧气,相当于减小压强,减小压强,平衡左移,故D正确;
故选D。
13.D
由图甲可知,t2时刻正逆反应速率等倍数增大,平衡并没有移动,以此解题。
A.该反应前后气体计量系数和没有发生变化,则可能是加压或者加入催化剂,A错误;
B.由选项A分析可知,应该是加压或者加入催化剂,B错误;
C.图乙t2时刻CO2浓度增大,CO浓度减小,应是平衡逆向移动,由于该反应的正反应是吸热反应,根据平衡移动原理,降低温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,C错误;
D.由选项C分析可知,时刻改变的条件可能是降低温度,D正确;
故选D。
14.D
A.反应达到平衡状态,正逆反应速率比等于系数比,所以当时,该反应达到平衡状态,故A正确;
B. ,该反应在一定条件下能自发进行,说明在一定条件下,则,故B正确;
C.恒温恒容条件下,若混合气体的颜色保持不变,说明浓度不变,则该反应达到平衡状态,故C正确;
D.正反应气体系数和减小,恒温恒容条件下,达平衡状态后,再充入一定量的,相当于加压,转化率将增大,故D错误;
选D。
15.C
A.催化剂可能不含金属元素,如:石墨相的氮化碳是一种常见的可见光催化剂,故A正确;
B.催化剂通过降低反应所需的活化能加快反应速率,故B正确;
C.催化剂不能使平衡移动,催化剂不能改变化学反应的平衡常数,故C错误;
D.催化剂能降低反应所需的活化能,所以催化剂能加快正、逆反应速率,故D正确;
选C。
16.D
A.由题中表格可以得到从初始到平衡,X的浓度减小了0.5mol/L,Y的浓度减小了1.5mol/L,Z的浓度增加了1mol/L,所以反应的方程式为,A正确;
B.Y的平衡转化率为,B正确;
C.反应前后气体总压强之比等于反应前后气体的物质的量之比为,C正确;
D.化学平衡常数为,D错误;
故选D。
17.C
A.由图像曲线变化可知,随着温度的升高,Z的体积分数增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,说明正反应吸热,故A错误;
B.如X、Y、Z均为气态,反应前后气体的体积不变,增大压强,平衡应不移动,但由图像可知,增大压强Z的体积分数减小,平衡向逆反应方向移动,X、Y有一种不是气体,Z为气态,故B错误;
C.由图像可知,增大压强Z的体积分数减小,说明增大压强平衡向逆反应方向移动,则说明反应前的气体计量数之和小于生成物气体的化学计量数,则X和Y中只有一种是气态,Z为气态,故C正确;
D.结合选项A可知,温度升高时平衡右移,Z的转化率变小,故D错误;
答案为C。
18.B
A.氯化钠在溶液中完全电离,所以饱和食盐水中含有大量的氯离子,氯气溶于水的反应是一个可逆反应:Cl2+H2OHClO+H++Cl-,由于饱和食盐水中含有大量的氯离子,相当于氯气溶于水的反应中增加了大量的生成物氯离子,根据勒夏特列原理,平衡向逆反应方向移动,氯气溶解量减小,所以可用勒夏特列原理解释,故A不选;
B.合成氨反应为放热反应,高温使平衡逆向移动,不利于氨的合成,采用高温条件是为提高反应速率,因此不能用勒夏特列原理解释,故B选;
C.合成氨的正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,为提高NH3的产率,理论上应采取高压措施,所以能用勒夏特列原理解释,故C不选;
D.汽水瓶中存在平衡H2CO3H2O+CO2,打开汽水瓶时,压强降低,平衡向生成二氧化碳方向移动,可以用勒夏特列原理解释,故D不选;
故选:B。
19.B
根据PV=nRT,恒温、恒压下,物质的量之比等于体积之比,则有n(前):n(后)= V (前):V(后),可得:,则n(后)= 2.4mol,根据差量法可知,反应前后减少的物质实际就是O2的物质的量,所以O2消耗了0.6mol。O2的转化率为0.6/1 =60%。故选B。
20.A
A.滴加3~5滴浓硫酸溶液中氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液变为橙色,故A符合题意;
B.滴加10~20滴NaOH溶液,消耗氢离子,平衡正向移动,溶液变为黄色,故B不符合题意;
C.具有强氧化性,可被乙醇还原为Cr3+,溶液变为绿色,故C不符合题意;
D.加入少量水稀释,平衡会正向移动,总体而言的浓度减小,溶液橙色变浅,故D不符合题意;
故答案选A。
21.(1) 大于 正 BD BC
(2)y<x
(3)a>b>c
(4)
(1)①ΔH1=Ea正-Ea逆>0,Ea正>ΔH1,温度的改变对吸热反应方向影响较大,所以对正反应方向影响较大;故答案为:大于;正;
②A.两边气体的计量数相等,即n不变,根据质量守恒,m不变,故混合气体的平均分子量始终不随时间变化,故a错误;
B.当v(CO)正=v(H2)逆时,说明正逆反应速率相等,即达到平衡状态;故B正确;
C.当c(CO2)•c(H2)=c(CO)•c(H2O)时,浓度熵Qc==1,绝热体系初始温度是850℃,达到平衡时温度变化,则K≠1,不能判断达到平衡状态,故C错误;
D.绝热体系中反应放热,温度升高,混合气体的压强增大,当混合气的压强不随时间而变化时,说明达到平衡状态,故D正确;
故答案为:BD;
③A.加入选择性好的催化剂,只能加快速率不能改变平衡,故A错误;
B.该反应放热,不断散热有利于平衡正向移动,故B正确;
C.不断充入水蒸气,可以使平衡正向移动,提高CO的平衡转化率,故C正确;
D.增加CO在原料气中的含量,可以提高水蒸气的转化率,其自身转化率减小,故D错误;
故答案为:BC;
(2)若使反应正向进行,浓度熵Qc=<K=1,反应正向进行,则y<x,故答案为:y<x;
(3)同一温度下,不断充入水蒸气,增大水蒸气和CO的物质的量之比,可以使平衡正向移动,提高CO的平衡转化率,则a>b>c,故答案为:a>b>c;
(4)由图知,条件下平衡时的物质的量分数为0.2,列三段式为:,则,解得x=,化学平衡常数为。
22.(1)脱羧基反应Ⅱ活化能低,反应速率快,相同时间产生的CH4多
(2)热裂解反应I生成CO和H2的比例为1:1,而图像中并不是
(3)
(1)由图1可知△H1=E3-E2;反应I的活化能为:E5-E2,反应Ⅱ的活化能为:E4-E2,E5-E2>E4-E2,故反应I的活化能>反应Ⅱ的活化能,则约650℃之前,脱羧基反应活化能低,反应速率快,很快达到平衡,故氢气产率低于甲烷,故答案为:脱羧基反应Ⅱ活化能低,反应速率快,相同时间产生的CH4多;
(2)由反应I可知一氧化碳和氢气的产量是相等的,而由图2可以明显发现它们的产量不是相等,故有其他的副反应,故答案为:热裂解反应I生成CO和H2的比例为1∶1,而图像中并不是;
(3)O和H2O在高温下反应生成和,所以在乙酸气中掺杂一定量水,氢气产率显著提高而的产率下降,反应的化学方程式为:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g)。
23.(1) 4 [或] A
(2) 降低 吸热 <
(1)①由图可知,该反应经历了4步反应,其中活化能最大的反应为: [或];
②分解反应为,,,所以在高温下可以自发进行,故选A;
(2)①吸附性活性炭为催化剂,使该反应的活化能降低;
②根据如图所示信息,反应物的总能量低于生成物的总能量,与制备“合成气”的反应为吸热反应,其热化学方程式为,因为反应I为慢反应,反应II为快反应,所以反应I的活化能大于反应II的活化能,所以,所以。
24. ①和②的正反应是气体体积减小的反应,③是气体体积不变的反应,其他条件不变,增大压强,平衡向正方向移动 甲
由方程式可知,反应①、②为气体体积减小的反应,反应③是气体体积不变的反应,其他条件相同,增大压强,反应①、②形成的平衡向正反应方向移动,反应③形成的平衡不移动,则二氧化碳的平衡转化率增大,故答案为:①和②的正反应是气体体积减小的反应,③是气体体积不变的反应,其他条件不变,增大压强,平衡向正方向移动;
由图可知,相同压强时,甲的二氧化碳的转化率大于乙,则采用水分子膜分离技术的容器是甲;其他条件相同,分离出水蒸气,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,故甲容器使用了水分子膜分离技术。
25.(1)2A(g)+B(g)⇋2C(g)
(2)0.1mol·L-1·min-1
(3)bf
(4)AC
由图可知,反应过程中A、B减少是反应物,C增加是生成物,2min后各物质的量不发生变化,达到了平衡状态。
(1)由图可知,A和B生成C的反应为可逆反应,反应达到平衡时,A、B、C的物质的量的变化量之比为(5-3)mol∶(2-1)mol∶(4-2)mol=2∶1∶2,由物质的变化量之比等于化学计量数之比可知,反应的化学方程式为2A(g)+B(g)⇋2C(g);
(2)由图可知,反应开始至2min时,B的物质的量的变化量为(2-1)mol=1mol,则B的平均反应速率为=0.1mol·L-1·min-1;
(3)a.v(A)=2v(B)不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故a错误;
b.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故b正确;
c.2v逆(A)=v正(B) ,不符合速率之比等于系数之比,说明正逆反应速率不相等,反应未达到平衡,故c错误;
d.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故d错误;
e.c(A)∶c(B)∶c(C)=2∶1∶2不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故e错误;
f.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,该反应是气体体积减小的反应,反应的总物质的量减小,反应中混合气体的平均相对分子质量增大,则混合气体的平均相对分子质量保持不变说明反应已达到平衡,故f正确;
故选bf;
(4)A.降低温度,反应速率减小,故符合题意;
B.加入催化剂能降低反应的活化能,反应速率增大,故不符合题意;
C.增大容器体积,容器中气体的压强减小,反应速率减小,故符合题意;
D.恒容下充入氦气,反应体系中各物质的浓度不变,反应速率不变,故不符合题意;
故选AC。
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