内容正文:
第二章《化学反应速率与化学平衡》单元复习题
一、单选题
1.在恒容密闭容器中,将和一定量混合加热反应 ,平衡后物质的量为,化学平衡常数为0.1.下列说法正确的是
A.的转化率之比为
B.达平衡后的体积分数为
C.升高温度,浓度减小,表明该反应是吸热反应
D.平衡后,再通入,正反应速率逐渐增大
2.某小组利用硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应:Na2S2O3+H2SO4(稀)=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,探究反应条件对速率的影响,下列有关说法正确的是
选项
反应温度/℃
Na2S2O3 溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
c/(mol/L)
V/mL
①
25
10
0.1
10
0.1
0
②
25
5
0.1
10
0.1
x
③
25
10
0.1
5
0.2
5
④
50
10
0.1
10
0.1
0
A.可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
B.①④探究温度对速率的影响,实验时将溶液混合后置于相应温度的水浴中
C.①③两组实验可探究硫酸浓度对反应速率的影响
D.x=5,②③两组实验可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响
3.二氧化碳甲烷化的研究对缓解能源危机意义重大。以催化二氧化碳甲烷化的反应机理如图所示(与作用生成和),下列说法正确的是
A.催化剂在反应中参加了反应,降低了活化能,提高了平衡产率
B.在反应中为催化剂
C.若是反应的决速步,则该步的化学反应速率最快
D.图示过程的总反应式可表示为
4.一定条件下,与反应合成的反应历程如图所示。已知其他条件不变时,反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢。说明:过渡态中“- -”表示化学键未完全断裂或形成。下列说法正确的是
A.反应历程中的两个反应均涉及氢原子的成键
B.相同条件下,与发生上述反应,则其过渡态的能量比低
C.该反应的
D.与发生上述反应,只能获得1种相对分子质量的有机产物
5.采用选择性催化技术(SCR)可以有效脱除烟气中的氮氧化物,反应机理与催化剂()表面的活性吸附位点有关,催化机理如下图所示。有关说法错误的是
A.反应③有极性键的断裂与生成
B.反应④钒元素化合价升高
C.脱除NO的总反应为
D.若烟气中含有硫的氧化物,会降低的催化反应速率
6.在恒温、恒容条件下发生下列反应:2X2O5(g)⇌4XO2(g)+O2(g) △H>0,T温度下的部分实验数据见表格。下列说法错误的是
t/s
0
50
100
150
c(X2O5)/(mol/L)
4.00
2.50
2.00
2.00
A.T温度下的平衡数为K=64mol3·L-3,100s时转化率为50%
B.反应开始50s内XO2平均生成速率为0.06mol/(L•s)
C.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则Kl>K2
D.若将恒容改为恒压,其它条件都不变,则平衡时X2O5的转化率和平衡常数都不变
7.调控化学反应对日常生活和工农业生产具有重要意义。下列说法不正确的是
A.光催化分解的反应,该反应为熵增的反应
B.工业制硫酸的反应之一,使用催化剂可加快反应速率
C.合成氨反应 ,升温能提高的平衡转化率
D.制氢气反应,增大浓度,提高转化率
8.与存在配位平衡:为转化为反应的平衡常数,依次类推。配体浓度对各级配位化合物的分布分数的影响如图所示。
已知:①;②若某种配合物的分布分数接近1,则可用于配位滴定。
下列说法错误的是
A.的数量级为
B.
C.点时,
D.由图可知,可用滴定,滴定终点时生成
9.CaO能大大提高C与水蒸气制的产率,涉及主要反应如下:
压力p下,体系达平衡后,图示温度范围内已完全反应,在温度时完全分解。气相中CO,和物质的量分数随温度的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A.的焓变
B.b线对应物种为CO
C.当温度高于时,随温度升高c线对应物种物质的量分数逐渐降低的原因是反应Ⅱ逆向移动
D.无法计算温度时,反应Ⅱ的(为物质的量分数的平衡常数)
10.异山梨醇是一种由生物质制备的高附加值化学品,150℃时其制备过程及相关物质浓度随时间变化如图所示,15h后异山梨醇浓度不再变化。下列说法错误的是
A.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的1,失水山梨醇
B.反应的活化能:①<②
C.时刻,反应①和③趋于彻底
D.3h时,瞬时速率(异山梨醇)
11.含有少量I-的溶液中,H2O2的分解机理如下:
①H2O2+I-=H2O+IO-(慢),
②H2O2+IO-=H2O+O2+I-(快)。
对于含有少量I-的溶液中发生的反应2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g) ΔH=-98kJ/mol,下列说法正确的是
A.增大溶液中c(I-),可提高H2O2的分解速率
B.IO-也是该反应的催化剂
C.反应①和反应②的活化能之和等于98kJ/mol
D.升高温度和使用催化剂均能提高H2O2分解的平衡转化率
12.甲烷催化氧化为合成气、的主要反应有:
Ⅰ. Ⅱ.
将与投入密闭容器中反应,不同温度下,相同时间内转化率、选择性与的选择性[]随温度的变化如图所示,下列说法正确的是
A.时,副反应Ⅱ进行程度很小
B.在时,容器中生成的的物质的量为
C.反应Ⅰ在低温下自发
D.该过程中,低温有利于合成气的生成
13.科学家发现太平洋深处的多金属结核(含有锰、铁等多种金属)可起到类似电池的作用,使海水中的含量上升。下列说法不正确的是
A.上述生成的过程需要消耗能量
B.在多金属结核表面得电子生成
C.分解为和的过程熵增加
D.多金属结核在生成的过程中起到传导电子的作用
14.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,下列反应的平衡常数的数值如下:
①K1=1×1030
②K2=2×1081
③K3=4×10-92。
以下说法正确的是
A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为5×10-80
C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D.常温下,CO2(g)CO(g)+O2(g)的平衡常数为2×10-92
15.碘蒸气的存在能提高温室气体的分解速率,反应历程为:第一步(快反应);第二步(慢反应);第三步(快反应)。下列表述不正确的是
A.要提高的分解速率关键是提高第二步的反应速率
B.第二步活化能比第三步大
C.催化剂能改变分解的反应历程,降低反应焓变
D.分解的总反应为:
二、非选择题
16.在“碳达峰”、“碳中和”的国家战略下,工业生产废气和汽车尾气中的和的减排及有效处理,显得尤为重要。
(1)在汽车上安装三元催化转化器可实现反应: 。
已知: ;
。
则 ,该反应在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(2)用金作催化剂,的反应历程如下图所示,其中吸附在金催化剂表面上的微粒用“*”标注。该历程中最大能垒 ,写出该步骤的化学方程式: 。
(3)将相同量的和分别充入盛有催化剂(1)和(2)的体积相同的密闭容器,进行反应:,经过相同时间内测量两容器中的含量,从而确定的转化率,结果如下图所示。试判断图像中点是否一定处于平衡状态并分析原因: 。
(4)(“15-冠-5”是指冠醚的环上原子总数为15,其中原子数为5)是一种配位离子,该配位离子的结构示意图如图1所示(也是配体之一),该配位离子中含有的键数目为 。全惠斯勒合金的晶胞结构如图2所示,其化学式为 ;已知该晶胞的边长为,则全惠斯勒合金的密度为 。
17.甲醇是一种重要的化工原料,具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气(CO与H2的混合气体)转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H。在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和0.75molH2,不同条件下发生上述反应。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
(1)根据图象判断△H 0(填“<”或“>”);M点H2的转化率为 。
(2)M点对应的平衡混合气体的体积为1L,则506K时该反应平衡常数K= 。
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的 (填字母序号)。
a.v(H2)=2v(CH3OH)
b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变
(4)平衡后再加入0.5molCO和0.75molH2后重新到达平衡,则CO的转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
18.在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应化学平衡常数的表达式:K= ;
(2)该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应;
(3)下列说法中能说明该反应达平衡状态的是 ;
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(CO)不变
C.混合气体的密度不变
D.c(CO)=c(CO2)
E.化学平衡常数K不变
F.单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数相等
(4)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),试判此时的温度为 。
(5)830℃时,2molCO2和1molH2在恒容密闭容器中进行反应。
①达平衡时,H2的转化率为 (精确到3位有效数字);
②为使反应正向进行,下列方式可行的是 ;
A.缩小体积 B.分离出水蒸气 C.升温 D.加入催化剂
19.实现碳中和已经成为全球的广泛共识,化学科学在此过程中发挥着至关重要的作用。
(1)加氢可制备甲酸()。
①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图所示:
反应的焓变 。
②温度为℃时,将等物质的量的和充入体积为的恒容密闭容器中发生反应: 。
实验测得;,,、为速率常数。保持其他条件不变,温度为℃时,,则℃时平衡压强 (填“>”、“<”或“=”)℃时平衡压强,理由是 。
(2)加氢还可制备甲醇,涉及的反应如下:
ⅰ.
ⅱ.
在一定压强下,按照投料,平衡时,CO和在含碳产物中物质的量分数及的转化率随温度的变化如图:
请回答:
①下列说法正确的是 (填字母)。
A.图中代表CO的曲线为n
B.的平衡转化率可能大于的平衡转化率
C.温度越低,越有利于工业生产
D.150~400℃范围内,温度升高,的平衡产量先减小后增大
②解释300~400℃范围内转化率随温度升高而增大的原因: 。
③在容积可变的密闭容器中充入和(),在恒温恒压条件下只发生反应ⅰ,在图中画出的平衡转化率随温度()、压强的变化图 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
D
C
C
D
C
B
D
D
题号
11
12
13
14
15
答案
A
A
B
C
C
1.B
【详解】A.设起始时H2S的物质的量为,,化学平衡常数为:,解得,CO的转化率为:,H2S的转化率为:,转化率之比为:7:10,故A项错误;
B.由A项三段式可知,平衡后,n(CO)=8,n(COS)=2,n(H2S)=5,n(H2)=2,则H2S的体积分数为: ,故B项正确;
C.升高温度,平衡向吸热的方向移动;升高温度,COS浓度减小,平衡逆向进行,说明正向为放热反应,故C项错误;
D.通入后,CO物质的量浓度突然增大,正反应速率突然增大,后来浓度减小,反应速率减小,则正反应速率突然增大后又减小,故D项错误;
故本题选B。
2.D
【详解】A.由题干反应方程式Na2S2O3+H2SO4(稀)=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O可知,能通过产生浑浊的时间判断反应的快慢,但二氧化硫易溶于水,不能通过单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢,A错误;
B.①④只有温度不同,可以探究温度对速率的影响,但实验时,应先将量取的量取的Na2S2O3溶液置于相应温度的热水浴中后,然后迅速倒入H2SO4溶液,记录每组反应所需时间,而不能先混合后进行水浴加热,B错误;
C.①组实验硫酸浓度c(H2SO4)==0.05mol/L,③组实验硫酸浓度c(H2SO4)==0.05mol/L,①③两组实验硫酸浓度相同,无法探究硫酸浓度对反应速率的影响,C错误;
D.根据探究实验中对照实验控制变量唯一的要求可知x=5,②③两组实验中混合后硫酸的浓度相同、Na2S2O3浓度不相同,因此可探究Na2S2O3浓度对反应速率的影响,D正确;
故答案为:D。
3.D
【详解】A.催化剂在反应中参加了反应,降低了活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,不能提高平衡产率,故A错误;
B.由图可知,是反应的催化剂,是反应的中间产物,故B错误;
C.反应的决速步骤是化学反应速率最慢的慢反应,故C错误
D.由图可知,二氧化碳甲烷化的总反应为,故D正确;
故选D。
4.C
【详解】A.根据图知,反应历程中的第一个反应涉及氢原子的成键,第二个反应没有涉及氢原子的成键,A项错误;
B.已知其他条件不变时,反应物中的元素被质量数更大的同位素替换时,反应速率会变慢,所以相同条件下,CD4与FeO+发生上述反应,反应速率会变慢,则其过渡态I的能量比b高,B项错误;
C.∆H=生成物的总能量-反应物的总能量,由图可知,该反应的,C项正确;
D.根据图可知,CH3D与FeO+发生上述反应,可以获得CH3OD、CH2DOH两种相对分子质量相等的有机产物,D项错误;
故选C。
5.C
【详解】A.反应③,反应物中V-N断裂,有水生成,即形成O-H,则反应③有极性键的断裂与生成,A正确;
B.反应④中V-O键转变为V=O,则钒元素化合价升高,B正确;
C.根据反应机理示意图可知,脱除NO的总反应化学方程式:,C错误;
D.若烟气中含有硫的氧化物,硫的氧化物与氨气反应,生成硫酸盐或亚硫酸盐,覆盖在催化剂表面的活性吸附位点上,导致催化剂活性降低,会降低的催化反应速率,D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.由表中数据可知,100s时处于平衡状态,平衡时c(X2O5)=2mol/L,则列三段式: ,T温度下平衡常数K==64,100s时转化率为50%,故A正确;
B.50s内X2O5浓度变化量为(4-2.5)mol/L=1.5mol/L,50s内X2O5分解速率v(X2O5)==0.03mol/(L·s),反应速率之比等于系数比,则反应开始50s内XO2平均生成速率为v(XO2)=2v(X2O5)=0.06mol/(L•s),故B正确;
C.△H>0,正反应为吸热反应,若温度T1>T2,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,则K1>K2,故C正确;
D.恒容条件下,随反应进行容器内压强增大,若只将恒容改为恒压,其它条件都不变,等效为在原平衡基础上减小压强,平衡正向移动,平衡时X2O5的转化率增大,平衡常数只受温度影响,温度不变,平衡常数不变,故D错误;
故选D。
7.C
【详解】A.,该反应为气体分子数增大的反应,则该反应为熵增的反应,故A正确;
B.催化剂能降低反应的活化能,可加快反应速率,故B正确;
C.升高温度,平衡逆向移动,所以H2的平衡转化率减小,故C错误;
D.制氢气反应,增大H2O浓度,平衡正向移动,CO转化率增大,故D正确;
故选C。
8.B
【详解】A.由和的曲线交点可知,,因此的数量级为,A正确;
B.由图可知,,故,B错误;
C.点,故,C正确;
D.图中在之间时接近1,故可用于配位滴定,D正确;
故选B。
9.D
【详解】A.根据盖斯定律可知,故A正确;
B.图示温度范围内已完全反应,则反应Ⅰ已经进行完全,反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应,从开始到,温度不断升高,反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动,依据反应Ⅱ,量减小,物质的量分数减小,CO量升高,物质的量分数升高,且二者物质的量分数变化斜率相同,所以a曲线代表H₂的物质的量分数的变化,则c曲线代表的物质的量分数随温度的变化,则b曲线对应物种CO,B正确;
C.c曲线代表的物质的量分数随温度的变化,开始到,的物质的量分数升高,说明在这段温度范围内,反应Ⅲ占主导,当温度高于时,已完全分解,只发生反应Ⅱ,所以的物质的量分数减小,C正确;
D.根据图像可知CO、、物质的量分数,进而求出的物质的量分数,代入表达式即可求出,D错误;
故选D。
10.D
【详解】A.根据图示,反应开始主要生成1,失水山梨醇,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的1,失水山梨醇,故A正确;
B.根据图示,先生成1,失水山梨醇,t1内有一阵子1,失水山梨醇和异山梨醇均有所增加而前者增加幅度大,说明反应速率①>②,则反应的活化能:①<②,故B正确;
C.时刻,1,失水山梨醇开始减少,副产物达到最大值,反应①和③趋于彻底,故C正确;
由图可知,3h内异山梨醇的浓度变化量为0.042mol/kg,则3h内异山梨醇的平均速率,故D错误;
选D。
11.A
【详解】A.增大溶液中c(I-),反应①的速率加快,①的速率决定总反应速率,故可提高H2O2的分解速率,A正确;
B.I-是该反应的催化剂,IO-是中间产物,B错误;
C.焓变等于正反应活化能减去逆反应活化能,因此反应①和反应②的活化能之和不等于98 kJ/mol,C错误;
D.催化剂不能使平衡发生移动,使用催化剂不能提高H2O2分解的平衡转化率,D错误;
答案选A。
12.A
【详解】A.时,选择性和选择性均接近,则副反应Ⅱ进行程度很小,故A正确;
B.在时,甲烷的转化率为,即,的选择性为,即,则解得,,故B错误;
C.、的选择性随温度升高而增大,则反应Ⅰ的,又因为反应Ⅰ的,反应Ⅰ在高温下自发,故C错误;
D.反应Ⅰ的,升高温度,平衡正向移动,有利于合成气的生成,故D错误;
故选A。
13.B
【详解】A.水分解产生氧气,需要消耗能量,A正确;
B.多金属结核起到类似电池的作用,使得水失去电子发生氧化反应生成氧气,B错误;
C.分解为和为气体分子数增大的反应,过程熵增加,C正确;
D.多金属结核能导电,在生成的过程中起到传导电子的作用,D正确;
故选B。
14.C
【详解】A.化学平衡常数=生成物平衡浓度化学计量数次幂之积÷反应物平衡浓度化学计量数次幂之积,K1的表达式应为K1=,故A错误;
B.常温下,水分解产生O2,是H2和O2化合生成H2O的逆反应,因此其平衡常数的数值应为K2的倒数,数值为5×10-82,故B错误;
C.化学平衡常数越大,反应正向进行的程度越大,由于三个反应都处在常温下,根据K的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2,故C正确;
D.可以由得到,其,故D错误;
故选C。
15.C
【详解】A.慢反应决定总反应速率,所以要提高N2O的分解速率关键是提高慢反应的反应速率,即第二步的反应速率,故A正确;
B.活化能越大,反应速率越慢,所以第二步活化能比第三步大,故B正确;
C.催化剂能改变反应速率,降低反应所需活化能,焓变不变,故C错误;
D.根据方程式知,总反应中,N2O是反应物,N2和O2是生成物,总反应方程式为,故D正确;
答案选C。
16.(1) 低温
(2) 2.02 (或)
(3)因为 c点虽然NO的转化率最高,在相同时间内反应的NO最多,但只能说明反应速率最快,而影响反应速率的因素除了温度,还有催化剂的活性,而催化剂的活性还受到温度的影响,有可能c点还未平衡,但由于催化剂迅速失去活性,导致反应速率减慢,使NO转化率降低,若在c点提供更长时间,NO转化率还会继续增大,最终达到平衡时NO的转化率高于c点NO的转化率
(4) 46
【详解】(1)①,②,③,方程式①+②-③可得方程式,由盖斯定律得;,由于反应后气体的物质的量减少,则,则反应在低温下自发进行;
故答案为:-644kJ·mol-1;低温。
(2)的反应历程中,最大能垒过程应为中间产物与过渡态之间能量差值最大的过程,过渡态Ⅰ过程能量差值为,过渡态Ⅱ过程能量差值为,因此最大能垒;该过程的化学方程式为或;
故答案为:2.02;(或)。
(3)c点不一定是平衡状态,因为 c点虽然NO的转化率最高,在相同时间内反应的NO最多,但只能说明反应速率最快,而影响反应速率的因素除了温度,还有催化剂的活性,而催化剂的活性还受到温度的影响,有可能c点还未平衡,但由于催化剂迅速失去活性,导致反应速率减慢,使NO转化率降低,若在c点提供更长时间,NO转化率还会继续增大,最终达到平衡;
故答案为:因为 c点虽然NO的转化率最高,在相同时间内反应的NO最多,但只能说明反应速率最快,而影响反应速率的因素除了温度,还有催化剂的活性,而催化剂的活性还受到温度的影响,有可能c点还未平衡,但由于催化剂迅速失去活性,导致反应速率减慢,使NO转化率降低,若在c点提供更长时间,NO转化率还会继续增大,最终达到平衡时NO的转化率高于c点NO的转化率。
(4)冠醚分子中含有碳氢键个,环上有碳氧键和碳碳键共15个,2个分子中4个氢氧键,同时配位离子中的配位键也为键,7个配体,配位键共有7个,则该配位离子中含有的键数目为;顶点粒子占,面上粒子占,棱上粒子占,内部粒子为整个晶胞所有,所以一个晶胞中含有的数目为,含有的数目为,含有的数目为,所以晶体化学式为;已知该晶胞的边长为apm,体积V=a3×10-30cm3,晶胞中含有8个Cr、4个Co和1个Al,晶胞的质量为m=g,则全惠斯勒合金的密度为ρ==g/cm3;
故答案为:46;;。。
17.(1) < 66.7%
(2)16
(3)bc
(4)不变
【详解】(1)根据图象,升高温度,n(CH3OH)减小,则平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,△H<0;反应为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) △H,在体积可变的密闭容器中投入0.5molCO和0.75molH2,M点时,n(CH3OH)=0.25mol,则参加反应的H2的物质的量为0.5mol,H2的转化率为≈66.7%。
(2)M点时,n(CH3OH)=0.25mol,CO、H2的物质的量分别为0.25mol、0.25mol,对应的平衡混合气体的体积为1L,则506K时该反应平衡常数K==16。
(3)a.不管反应是否达到平衡,总是存在v(H2)=2v(CH3OH),则反应不一定达平衡状态,a不符合题意;
b.CH3OH的体积分数不再改变,表明正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,b符合题意;
c.随着反应的进行,混合气体的体积不断发生改变,混合气体的质量不变,则混合气体的密度不断发生改变,当密度不变时,反应达平衡状态,c符合题意;
故选bc。
(4)由于容器的是恒温恒容,平衡后再加入0.5molCO和0.75molH2,保持投料比相同,则混合后重新到达的平衡,与原平衡为等效平衡,所以CO的转化率不变。
【点睛】若容器为恒温恒容,再投入与起始量相同的混合气时,则相当于原平衡体系加压至体积变为原来的一半。
18.(1)c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)
(2)吸热
(3)B
(4)830℃
(5) 66.7% BC
【详解】(1)根据化学平衡常数的数学表达式,该反应K=;故答案为;
(2)化学平衡常数只受温度的影响,根据表中数据,升高温度,平衡常数增大,说明升温,平衡正向移动,即该反应为吸热反应;故答案为吸热;
(3)A.相同条件下,气体压强之比等于气体物质的量之比,该反应为气体物质的量不变的反应,气体压强任何时刻都不变,因此容器压强不变,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.根据化学平衡的定义,当c(CO)不变时,说明反应达到平衡,故B符合题意;
C.组分均为气体,混合气体总质量不变,容器为恒容,因此任何时刻,混合气体密度不变,即混合气体密度不变,不能说明反应达到平衡,故C不符合题意;
D.题中没有指明投入量,无法判断c(CO)=c(CO2)是否达到平衡,故D不符合题意;
E.温度不变,化学平衡常数始终不变,故E不符合题意;
F.CO和H2O均为生成物,且化学计量数相同,单位时间内生成CO的分子数与生成H2O的分子数始终相等,故F不符合题意;
答案为B;
(4)c(CO2)×c(H2)=c(CO)×c(H2O),可以推出=1=K,根据表中数据可知,该温度为830℃;故答案为830℃;
(5)①令达到平衡时消耗氢气物质的量为xmol,则达到平衡时,n(CO)=n(H2O)=xmol,n(CO2)=(2-x)mol,n(H2)=(1-x)mol,K==1,解得x=,氢气的转化率为≈66.7%;故答案为66.7%;
②A.缩小体积,相当于增大压强,因为反应前后气体系数之和相同,因此增大压强,平衡不移动,故A不符合题意;
B.分离出水蒸气,减小生成物浓度,平衡正向移动,故B符合题意;
C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,故C符合题意;
D.催化剂对平衡移动无影响,故D不符合题意;
答案为BC。
19.(1) > 经计算℃时,℃时,,说明平衡逆向移动。而该反应为放热反应,可知,又因逆反应气体分子数增多,n与T增加均导致p变大
(2) AD 300~400℃范围内随着温度升高反应ⅰ逆向移动的程度小于反应ⅱ正向移动的程度,故转化率增大
【详解】(1)①
I.HCOOH(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+72.6kJ/mol,
Ⅱ.CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=—283.0kJ/mol,
Ⅲ.H2(g) +O2 (g) = H2O (g) ΔH3=—241.8kJ/mol,根据盖斯定律,Ⅲ-Ⅱ-Ⅰ可得
CO2(g)+H2(g)HCOOH(g) ΔH=—31.4kJ/mol;
②当反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则 k正c(CO2)·c(H2)=k逆c(HCOOH),
K=,温度为T1℃时,K=2,温度为T2℃时,K==1.9,说明平衡逆向移动,而该反应为放热反应,可知T2>T1,又因逆反应气体分子数增多,n与T增加均导致p变大;
(2)①
A.CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,故A正确;
B.起始n(CO2):n(H2)=1:3投料,只发生反应I时,CO2、H2转化率相同,发生反应Ⅱ时,H2的平衡转化率小于CO2的转化率,故B错误;
C.温度越低,反应速率越慢,故C错误;
D.150-400℃范围内,根据CO2的转化率变化曲线判断水的平衡产量减小后增大,故D正确;
故本题选AD。
②反应i为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,反应ii为吸热反应,升高温度,平衡正向移动;
③反应i为气体体积减小的放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化碳的平衡转化率减小,增大压强,平衡正向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,所以其图像为
答案第1页,共2页
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