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2.2化学反应的限度 练习 2024-2025学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
一、单选题
1.制备水煤气的反应 ,下列说法正确的是
A.该反应在低温下能自发进行
B.恒容下,升高温度,混合气体的密度保持不变
C.恒温下,增大总压,(g)的平衡转化率不变
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数保持不变
2.在一定条件下的恒容密闭容器中发生可逆反应2X(g)⇌Y(g)+Z(s),下列不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.2v正(X)=v逆(Y) B.反应容器中Y的质量分数不变
C.体系压强不再变化 D.混合气体的密度不再变化
3.1884年勒夏特列提出了平衡移动原理,下列现象或操作不适宜用该原理解释的是
A.实验室可用和浓氨水快速制取氨气
B.饮用汽水后常常出现“打嗝”现象
C.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
D.溶液中加粉,颜色由棕黄色变为浅绿色
4.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5增加该反应的正反应速率而不改变逆反应速率
B.增大反应体系的压强,反应速率一定增大
C.进入接触室的SO2和空气必须进行净化,且该反应不需要在高压下进行
D.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
5.在容积不变的密闭容器中存在如下反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)△H<0,某研究小组探究其他条件下不变时,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时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻加入催化剂后对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙的高
D.图Ⅲ表示的是压强对化学平衡的影响,且乙的压强较高
6.在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,能证明反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量 ⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥与的比值 ⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨、的分子数之比为
A.①③④⑤ B.①③④⑤⑧⑨
C.①②③④⑤⑦ D.①②③④⑤⑥⑦⑧
7.可逆反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)达到化学平衡时,有关说法正确的是
A.反应停止了 B.体系中不存在N2O4
C.红棕色消失 D.NO2浓度不再改变
8.一种合成HCN的反应原理为NH3(g)+C(s) HCN(g)+H2(g)。下列叙述正确的是( )
A.该反应的 <0、 <0
B.该反应的平衡常数K =
C.单位时间内断裂N-H键数目是断裂H-H键数目的3倍时,该反应达到平衡状态
D.强热下该反应每生成22.4LHCN气体转移电子数目为2×6.02×1023
9.某温度下,在密闭容器中X、Y、Z、W四种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示,下列说法错误的是( )
物质
X
Y
Z
W
初始浓度/mol·L-1
0.5
0.6
0
0
平衡浓度/mol·L-1
0.1
0.1
0.4
0.6
A.反应达到平衡时,X的转化率为80%
B.该反应的平衡常数表达式为
C.增大压强其平衡常数不变,但使平衡向生成Z的方向移动
D.改变温度可以改变该反应的平衡常数
10.5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液发生反应:
2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡,下列说法中不正确的是( )
A.该反应的平衡常数K=c2(Fe2+)/c(Fe3+)•c(I2)
B.经CCl4多次萃取后,向水溶液中滴入KSCN溶液,呈血红色,说明该反应存在限度
C.加入碘化钾固体,平衡正向移动
D.当溶液的颜色不再发生变化时,可以判断该反应已经达到平衡状态
11.在一定的温度和压强下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷.
已知:
催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心.在两种不同催化剂作用下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图所示.
CH4选择性
下列有关说法错误的是
A.
B.延长W点的反应时间,能提高CO2的转化率
C.在260~320℃间,以Ni-CeO2为催化剂,升高温度CH4的产率不变
D.选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高CH4的选择性
12.反应达平衡状态后,改变某一条件,下列图像与条件变化一致的是
A.升高温度
B.增大浓度
C.改变压强
D.加入催化剂
A.A B.B C.C D.D
13.在一定体积的密闭容器中给定物质A、B、C的量,在一定条件下发生反应:aA(g)+bB(g)⇌xC(g),达到化学平衡后符合下图所示的关系(C%表示平衡混合气中产物C的百分含量,T表示温度,P表示压强).在图中Y轴是指( )
A.反应物A的转化率 B.平衡混合气中物质B的百分含量
C.平衡混合气的密度 D.平衡混合气的A的体积分数
14.在一个1L的密闭容器中加2molA和1molB发生反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s),达到平衡时C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。维持容器的体积和温度不变,按下列配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍是1.2mol/L,C的体积分数仍为a% 的是( )
A.6mol C+2mol D B.4mol A+2mol B
C.1mol A+0.5mol B+1.5mol C D.3mol C+5mol D
15.一定温度下,在两个容积均为的恒容密闭容器中加入一定量的反应物,发生反应,相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/
平衡物质的量/
Ⅰ
0.4
0.4
0.2
Ⅱ
0.4
0.4
0.24
下列说法错误的是
A.
B.Ⅰ中反应达到平衡时,的转化率为50%
C.Ⅱ中反应平衡常数
D.的容器中,若四种气体的物质的量均为,则
16.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H<0是制备硫酸的重要反应.下列叙述正确的是( )
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.当v(SO2):v(O2):v(SO3 )=2:1:2时,反应达到平衡状态
C.该反应是放热反应,降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均反应速率为v=
17.氯气溶于水时存在多重平衡:①②。下列有关说法错误的是( )
A.反应①为放热反应
B.反应②的平衡常数表达式为
C.加热一定能增强氯水的漂白性
D.加入一定量的石灰石,可提高HClO的浓度
18.在一个固定体积的密闭容器中,加入4molA和2molB发生反应:2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为Wmol/L,若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为Wmol/L的是( )
A.4molA+2molB B.2molA+1molB+3molC+1molD
C.3molC+1molD+1molB D.3molC+1molD
19.T℃时,将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),容器中H2的物质的量随时间变化如图中实线所示,图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化,下列说法正确的是( )
A.曲线II对应的条件改变是降低压强
B.若曲线I对应的条件改变是升温,则该反应△H>0
C.反应开始至a点时v(H2)=0.5mol·L-1·min-1
D.T℃时,该反应的化学平衡常数的值为0.5
20.一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料Mg0:MgSO4(s)+CO(g) MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)△H>0 该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是( )
选项
X
y
A
压强
CO2与CO的物质的量之比
B
温度
容器内混合气体的密度
C
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
D
SO2的浓度
平衡常数K
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
21.某学习小组研究可逆反应,请回答下列问题。
(1)将一定量的和混合气体充入恒容密闭容器中,反应一段时间,能说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填字母)。
A.容器内气体颜色保持不变
B.单位时间内消耗,同时生成
C.容器内气体的压强不随时间变化
D.容器内气体质量不随时间变化
(2)将玻璃球分别浸泡在甲、乙两个烧杯中,向甲中加入晶体,此烧杯中球的红棕色变浅,说明平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,所以晶体溶于水是 (填“放热”或“吸热”)过程。
(3)将一定量的充入注射器中后封口,如图是在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化(气体颜色越深,透光率越小)。
①b点的操作是 注射器(填“压缩”或“拉伸”)。
②c点与a点相比, , (填“增大”或“减小”)。
③若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度 (填“>”、“<”或“=”)。
④d点的V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
22.合成氨工业中,原料气(、及少量、的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中的,其反应是:正反应放热
(1)必须除去原料气中的原因为 。
(2)吸收后的醋酸二氨合铜溶液经过适当处理又可再生,恢复其吸收的能力以供循环使用,醋酸二氨合铜溶液再生的生产适宜条件应是 。
A.低温高压 B.低温低压 C.高温高压 D.高温低压
三、实验探究题
23.研究化学反应进行的快慢和程度,有利于更好地利用化学反应为人类服务。
(1)I.实验探究影响化学反应速率的因素
反应原理:____
实验步骤如下表:
编号
温度℃
加入0.1mol/LNa2S2O3溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
加入0.1mol/LH2SO4溶液的体积/mL
出现浑浊的时间/s
1
25
2
0
2
t1
2
25
1
a
2
t2
3
45
2
0
2
t3
将化学方程式补充完整:
(2) ;、、从大到小的顺序为 。
(3)Ⅱ.速率、平衡理论在碳循环中的应用 可转化成有机物从而实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入和,一定条件下发生反应:,此反应为放热反应。测得和的浓度随时间变化如图所示。
内, 。
(4)实验测得不同时刻容器内的数值如下表所示:
时间/min
1
3
6
9
12
n(CH3OH)/mol
0.10
0.50
0.70
0.75
0.75
反应最快的时间段为 (填选项字母):解释其原因为 。
A.0~1min B.1~3min C.3~6min D.6~9min
(5)能说明上述反应达到平衡状态的是____(填选项字母)。
A.反应中CO2(g)与CH3OH(g)的物质的量浓度之比为1:1
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3molH2(g),同时生成1molH2O(g)
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(6)平衡时,CO2(g)的转化率为 。
24.向2L密闭容器中通入m mol气体A和n mol气体B,在一定条件下发生反应;xA(g)+yB(g)═pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率vC= vA;反应2min时,A的浓度减少了 ,B的物质的量减少了 mol,有m mol D生成.回答下列问题:
(1)反应2min内,vA= ,
(2)化学方程式中,y= 、q= .
(3)反应平衡时,D为1.5m mol,则B的转化率为 .
(4)如果其他条件不变,将容器的容积变为3L,进行同样的实验,则与上述反应比较:反应速率 (填“增大”、“减小”或“不变”),理由是 .
25.甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
Ⅰ.
Ⅱ.
在恒容密闭容器进行反应Ⅰ,测得其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(1)① 0,其理由是 。
(2)②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
A. B.容器内的体积分数保持不变
C.容器内气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
(3)③图甲、图乙分别表示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。图甲中时刻发生改变的条件是 ,图乙中时刻发生改变的条件是 。
(4)④若1200℃时,在某时刻平衡体系中、、、的浓度分别为、、、,此时v(正) v(逆)(填大于、小于或等于),其理由是 。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】A
【解析】【解答】A. 平衡时应有v逆(X)=2v正(Y)=v正(X),故A符合题意;
B. 反应容器中Y的质量分数不变,说明各种气体的物质的量不变,反应达平衡状态,故B不符合题意;
C.体系压强不再变化,说明气体的物质的量不变,正逆反应速率相等,反应达平衡状态,故C不符合题意;
D. 混合气体的密度不再变化,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
3.【答案】D
4.【答案】C
【解析】【分析】正确答案:C
A、不正确,催化剂同时加快正逆反应速率;
B、不正确,增大反应体系的压强,对反应物或生成物浓度没有影响时,对速率不影响;
C、正确,净化,为了防止催化剂中毒,常压下,反应的转化率已经很高;
D、不正确,降低温度反应速率太低,同时影响催化剂的活性。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.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;
B.增大压强,正逆反应速率都增大,平衡发生移动,加入催化剂,正逆反应速率都增大,但速率相等,平衡不移动;
C.加入催化剂,平衡不发生移动;
D.增大压强,反应速率增大,平衡正向移动.
【解答】解:A.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,图Ⅰ应是增大压强的原因,故A错误;
B.图Ⅱ在t0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,故B正确;
C.图III甲、乙两个平衡状态不同,而加入催化剂,平衡不发生移动,故C错误;
D.增大压强,反应速率增大,平衡正向移动,SO2的转化率增大,故D错误.
故选B.
6.【答案】A
【解析】【解答】①该反应为反应前后气体体积减小的反应,压强为变量,当混合气体的压强不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,符合题意;
②该反应的反应物和生成物都是气体,混合气体总质量不变,容器容积不变,则密度为定值,不能根据混合气体的密度判断平衡状态,不符合题意;
③B物质的量浓度不变时,说明正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,符合题意;
④该反应为气体体积减小的反应,混合气体的总物质的量为变量,当其不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,符合题意;
⑤混合气体的总质量不变,总物质的量为变量,则混合气体的平均相对分子质量为变量,当其不变时,说明各组分的浓度不再变化,该反应达到平衡状态,符合题意;
⑥未说明两物质反应速率的方向,则根据与的比值始终不变,不能说明各组分的浓度不再变化,则无法判断平衡状态,不符合题意;
⑦该反应的反应物和生成物都是气体,混合气体的总质量始终不变,不能根据混合气体的总质量判断平衡状态,不符合题意;
⑧容器容积不变,则混合气体的总体积为定值,不能根据混合气体总体积判断平衡状态,不符合题意;
⑨C、D的分子数之比为,无法判断各组分的浓度是否发生变化,则无法判断平衡状态,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断;
7.【答案】D
8.【答案】C
【解析】【解答】A.该反应的气体增多,所以ΔS>0,故A不符合题意;
B.该反应中C为固体,浓度记为1,所以平衡常数为K = ,故B不符合题意;
C.N-H键断裂为正反应,H-H键断裂为逆反应,结合反应中的各物质的计量数可知单位时间内断裂N-H键数目是断裂H-H键数目的3倍时,也就是正逆反应速率相等,反应到达平衡,故C符合题意;
D.未指明温度压强,无法计算22.4L气体的物质的量,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.该反应为气体体积增大的反应,熵变大于0;
B. C为固体,不能在平衡常数表达式中;
C.正逆反应速率相等时达到平衡状态;
D.没有指出标况下,不能使用标况下气体摩尔体积计算。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.由表格数据可知,当反应达到平衡状态时,参与反应的c(X)=0.5mol/L-0.1mol/L=0.4mol/L,因此反应达到平衡状态时,X的转化率为,A不符合题意;
B.由表格数据可知,参与反应的c(X)=0.4mol/L、c(Y)=0.6mol/L-0.1mol/L=0.5mol/L,反应生成的c(Z)=0.4mol/L、c(W)=0.6mol/L,因此c(X):c(Y):c(Z):c(W)=4:5:4:6,因此反应的化学方程式为4X(g)+5Y(g)⇋4Z(g)+6W(g),故反应的平衡常数,B不符合题意;
C.平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数不变,因此增大压强,平衡常数不变;由于该反应为气体分子数增大的反应,因此增大压强,平衡逆向移动,C符合题意;
D.平衡常数与温度有关,温度改变平衡常数改变,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、根据平衡时X的浓度,得出参与反应的c(X),从而得出X的平衡转化率;
B、根据表格数据,得出参与反应的c(X)、c(Y),以及反应生成的c(Z)、c(W),其比值为化学计量数,得出反应的化学方程式,进而得出反应平衡常数的表达式;
C、结合压强对平衡常数和平衡移动的影响分析;
D、平衡常数与温度有关,温度改变,平衡常数改变;
10.【答案】A
【解析】【解答】A.根据反应可知,平衡常数K=,故A符合题意
B.在氯化铁与过量的碘化钾溶液中充分反应后的溶液中用四氯化碳萃取后,向上层溶液中加入几滴KSCN溶液出现血红色,说明上层溶液中含由三价铁离子,即铁离子没有完全反应,说明反应存在限度,故B不符合题意
C.加入碘化钾固体,碘离子浓度增大,平衡右移动,故C不符合题意
D.当溶液中的颜色不再改变时,碘单质的浓度不变,反应达到可平衡,故D不符合题意
故答案为:A
【分析】根据方程式 2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq), 即可写出平衡常数的计算公式,根据给出的 5mL 0.1mol/L的KI溶液与1mL 0.1mol/L的FeCl3溶液 ,此时碘离子的物质的量多与铁离子的量, 向水溶液中加入KSCN溶液后,变为血红色,说明铁离子有剩余,说明反应存在限度,增大碘离子浓度平衡向右移动,当溶液的颜色不变时,说明反应达到平衡
11.【答案】C
12.【答案】D
13.【答案】A
【解析】【解答】解:根据“先拐先平数值大”知,温度T1>T2,压强p2>P1,升高温度,C的含量降低,说明该反应向逆反应方向移动,则正反应是放热反应,增大压强,C的含量增大,平衡向正反应方向移动,则该反应是一个反应前后气体体积减小的反应,即a+b>x.
A.升高温度平衡向逆反应方向移动,则A的转化率减小,增大压强平衡正反应方向移动,A的转化率增大,符合图象,故A正确;
B.升高温度平衡逆向移动,B的含量增大,增大压强,平衡向正反应方向移动,则B的百分含量减小,与图象不相符,故B错误;
C.混合气体的质量始终不变,容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,故C错误;
D.升高温度平衡逆向移动,A的体积分数增大,增大压强,平衡向正反应方向移动,则A的体积分数减小,与图象不相符,故D错误,
故选A.
【分析】根据“先拐先平数值大”知,温度T1>T2,压强p2>P1,升高温度,C的含量降低,说明该反应向逆反应方向移动,则正反应是放热反应,增大压强,C的含量增大,平衡向正反应方向移动,则该反应是一个反应前后气体体积减小的反应,即a+b>x.
14.【答案】D
【解析】【解答】A、开始加入6molC、2molD,按化学计量数全部折算成反应物,相当于加入4molA和2molB,是原加入A和B的量的2倍,但平衡不移动,C的浓度是2.4mol/L,A不符合题意;
B. 开始加入4molA、2molB,相当于在加入2molA和1molB达平衡后,再加入2molA和1molB,平衡不移动,但是平衡时C的浓度大于1.2mol/L,B不符合题意;
C. 开始加入1mol A、0.5molB和1.5molC,缺少D物质,无法寻找等效量,C不符合题意;
D.D为固体不算体积,开始加入3molC和5molD,按化学计量数把生成物转化为反应物,相当于加入2molA和1molB,与原平衡为等效平衡,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】在一个1L的密闭容器中加2molA和1molB发生反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(s),达到平衡时C的浓度为1.2mol/L , C的体积分数为a% 。维持容器的体积和温度不变,只要所加的物质完全转化为反应物且与2molA和1molB相同,反应达平衡后C的浓度仍是1.2mol/L,C的体积分数仍为a%;据以上分析解答。
15.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应的正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动,CO2的物质的量减小,所以温度t1>t2,故A不符合题意;
B.由以上分析可知,Ⅰ中反应达到平衡时, NO 的转化率为×100%=50%,故B不符合题意;
C.由以上分析可知,Ⅰ中反应达到平衡时, 各物质的物质的量浓度分别为NO:0.1mol/L,CO:0.1mol/L,N2:0.05mol/L,CO2:0.1mol/L,则t1温度下反应的平衡常数K==5,Ⅱ的温度比Ⅰ低,则Ⅱ中反应平衡常数 K>5,故C不符合题意;
D.t1℃、2L 的容器中,若四种气体的物质的量均为 0.4mol ,则各物质的物质的量浓度均为0.2mol/L,则Q==5=K,所以 v(正)=v(逆),故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据化学平衡移动原理分析;
B.平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比
C.依据影响化学平衡的因素分析;
D.依据ΔG=ΔH-TΔS<0分析;
16.【答案】D
【解析】【解答】A、催化剂可以同等程度的增大正、逆反应的反应速率,则催化剂V2O5能增大该反应的逆反应速率,故A错误;
B、不同物质的正逆反应速率之比等于计量数之比时,反应达到平衡状态,v(SO2):v(O2):v(SO3 )=2:1:2,没有说明正逆反应速率,则不能说明达到平衡状态,故B错误;
C、降低温度,化学反应速率减小,延长了反应达到平衡的时间,故C错误;
D、根据计算平均速率的定义公式,浓度变化量c2﹣c1,时间为t2﹣t1,SO3(g)生成的平均速率为v=,故D正确;
故选:D.
【分析】A、催化剂可以同等程度的增大正、逆反应的反应速率;
B、不同物质的正逆反应速率之比等于计量数之比时,反应达到平衡状态;
C、降低温度,化学反应速率减小;
D、根据v=计算判断.
17.【答案】C
【解析】【解答】A.氯气在常温下可溶于水,该过程是自发的,由于该过程的熵变小于0,则焓变,故A不符合题意;
B.水为纯液体,浓度为定值,则反应②平衡常数K=,故B不符合题意;
C.加热时,氯气在水中的溶解度减小,同时次氯酸受热分解,次氯酸的浓度不一定增大,则漂白性不一定增大,故C符合题意;
D.加入一定量的石灰石,石灰石消与氢离子反应,氢离子减小,平衡向正反应方向移动移动,次氯酸浓度增大,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.依据ΔG=ΔH-TΔS<0分析;
B.水为纯液体,浓度为定值;
C.加热时,氯气在水中的溶解度减小,同时次氯酸受热分解;
D.依据化学平衡移动原理分析;
18.【答案】D
【解析】【解答】A、开始加入4molA+2molB,相当于在加入2molA和1molB达平衡后,再加入2molA和1molB,平衡向正反应进行,平衡时C的浓度大于Wmol·L-1,故A不符合题意;
B、将3molC、1molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB,故等效为开始加入4molA+2molB所到达的平衡,平衡时C的浓度大于Wmol·L-1,故B不符合题意;
C、开始加入1molB+3molC+1molD,将3molC、1molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB,故等效为开始加入2molA+2molB所到达的平衡,相当于在加入2molA和1molB达平衡后,再加入1molB,平衡正向移动,所以平衡时C的浓度大于Wmol·L-1,故C不符合题意;
D、将3molC、1molD按化学计量数转化到左边可得2molA、1molB,故等效为开始加入2molA+1molB所到达的平衡,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据等容等温条件下的建立等效平衡的条件是完全转化为生成物时与原建立平衡的起始物质的量相等,据此分析即可。
19.【答案】D
【解析】【解答】A.如降低压强,反应速率减小,达到平衡所用时间较长,但图中曲线反应速率较大,达到平衡时间较短,与图象不符,故A不符合题意;
B.如该反应△H>0,升高温度平衡应向正反应方向移动,则平衡时H2的物质的量应小于T℃时,与图象不符,故B不符合题意;
C.由图可知,a点氢气的物质的量为6mol,参加反应的氢气的物质的量为8mol−6mol=2mol,氢气的浓度变化量为1mol/L,所以v(H2)=1 mol•L-1•min-1,故C不符合题意;
D.T℃时,初始投料为6molCO2和8molH2,达到平衡时H2的物质的量为2mol,容器体积为2L,列三段式有:
则K= =0.5 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.其它条件不变时,降低压强化学反应速率减慢,反应达到平衡时间增加;
B.升高温度平衡向吸热方向移动;
C.化学反应速率是其平均反应速率,不是即时反应速率;
D.可逆反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),
开始(mol/L)3 4 0 0
反应(mol/L)1 3 1 1
平衡(mol/L)2 1 1 1
化学平衡常数K=。
20.【答案】B
【解析】【解答】A.CO2与CO的物质的量之比为化学平衡常数,平衡常数只与温度有关,体系压强变化,平衡常数不变,所以CO2与CO的物质的量之比不变,故A不符合题意;
B. 若x是温度,y是容器内混合气体的密度,升高温度,平衡向吸热反应方向正反应方向移动,气体的质量增大,容器体积不变,则容器内气体密度增大,所以符合图象,故B符合题意;
C. 若x是MgSO4的质量,y是CO的转化率,硫酸镁是固体,其质量不影响平衡移动,所以增大硫酸镁的质量,CO的转化率不变,故C不符合题意;
D. 若x是二氧化硫的浓度,y是平衡常数,平衡常数只与温度有关,与物质浓度无关,增大二氧化硫浓度,温度不变,平衡常数不变,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】根据外界条件对平衡影响因素进行判断,注意化学平衡常数只与温度有关。
21.【答案】(1)A;C
(2)正反应;吸热
(3)压缩;增大;增大;<;<
22.【答案】(1)防止催化剂中毒
(2)D
23.【答案】(1)
(2)1;
(3)0.125
(4)B;由于这个时间段反应开始不久反应物浓度大,反应放出热量多,温度高,加快反应速率
(5)D
(6)75%
【解析】【解答】(1)依据氧化还原反应原理,硫代硫酸钠与硫酸反应会生成不溶于水的硫,化学价降低,可判断反应中硫元素化合价应该升高,故生成的另一产物为SO2,其反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。故答案为:SO2;
(2)实验2中加入水的目的是使实验1、2中混合溶液的总体积相同,从而控制混合溶液中硫酸的浓度相同,因而a=1,根据浓度、温度对化学反应速率的影响,可知 t1、t2、t3从大到小的顺序为:t2>t1>t3,故答案为:1;t2>t1>t3;
(3)从3min到9min消耗CO2是0.25mol/L,根据改变量之比等于计量系数之比;
可知消耗氢气是0.75mol/L,则从3min到9min,,故答案为:0.125;
(4)由表中数据可知,1~3min内CH3OH物质的量增加较多,反应速率较快,1~3min,由于这个时间段反应开始不久反应物浓度大,反应放出热量多,温度升高快,加快反应速率;故答案为:B;由于这个时间段反应开始不久反应物浓度大,反应放出热量多,温度升高快,加快反应速率;
(5)A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1(即图中交叉点) 时反应速率仍然再发生变化,没有达到平衡状态,故A错误;
B.在反应过程中质量和容积始终是不变的,所以混合气体的密度不随时间的变化而变化不能说明化学平衡,故B错误;
C.单位时间内消耗3molH2,同时生成1molH2O,均为正反应速率,故C错误;
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变说明反应达到平衡,故D正确,
故答案为:D;
(4)平衡时消耗CO2是0.75mol/L,故CO2的转化率为,,故答案为:75%。
【分析】(1)依据氧化还原反应原理判断;
(2)依据控制变量法分析;根据外界因素对化学反应速率的影响分析;
(3)根据改变量之比等于计量系数之比,利用v=Δc/Δt计算;
(4)依据影响反应速率的因素分析;
(5)依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断;
(4)平衡转化率是指平衡时已转化了的某反应物的量与转化前该反应的量之比。
24.【答案】(1) mol/(min•L)
(2)2;6
(3) ×100%
(4)减少;体积变大,浓度变小 反应速率变小
【解析】【解答】解:(1)反应2min时,A的浓度减少了 ,A减少的物质的量为 mol,则反应2min内,vA= = mol/(min•L),
故答案为: mol/(min•L); (2)反应2min内vA= = mol/(min•L),vC= vA= mol/(min•L),v(B)= = mol/(min•L),v(D)= = mol/(min•L),
化学反应速率与化学计量数成正比,则x:y:p:q= mol/(min•L): mol/(min•L): mol/(min•L): mol/(min•L)=3:2:1:6,则y=2、q=6,
故答案为:2; 6;(3)根据(2)可知,该反应为3A(g)+2B(g)═C(g)+6D(g),反应平衡时D为1.5m mol,根据反应可知,反应消耗B的物质的量为:1.5m mol× =0.5m mol,则B的转化率为: ×100%= ×100%,
故答案为: ×100%;(4)如果其他条件不变,将容器的容积变为3L,由于容器容积增大,压强减小,各组分的浓度减小,与上述反应比较反应速率会减小,
故答案为:减少; 体积变大,浓度变小 反应速率变小.
【分析】(1)根据v= 计算出反应2min内用A表示的反应速率;(2)计算出各种的反应速率,然后利用计量数与反应速率成正比计算y、q;(3)根据化学计量数计算出消耗B的物质的量,然后根据转化率= ×100%;(4)增大容器容积,减小了压强,反应速率减小.
25.【答案】(1)>;随着温度升高,化学平衡常数增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应
(2)B
(3)使用催化剂或增大压强;从体系中分离出或降低温度
(4)小于;(1200℃),平衡逆向移动
【解析】【解答】(1)①随着温度升高,化学平衡常数增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应,
故答案为: > ;随着温度升高,化学平衡常数增大,平衡正向移动,则该反应为吸热反应;
②A. ,不能说明该反应达到化学平衡状态,故A错误;
B.容器内 的体积分数保持不变,则,说明该反应达到化学平衡状态,故B正确;
C.反应前后,气体的质量不变,恒容容器内气体的体积不变,则气体的密度始终保持不变,故容器内气体密度保持不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,故C错误;
D.该反应是气体分子数不变的反应,则反应前后容器内的压强保持不变,故容器中压强保持不变,不能说明该反应达到化学平衡状态,故D错误;
故答案为:B;
③图甲中,t2时刻, v(正) 、 v(逆) 同幅度增大,平衡未发生移动,则t2时刻发生改变的条件可能是使用催化剂,且该反应是气体分子数不变的反应,增大压强也会增大v(正) 、 v(逆),且平衡不移动,故图甲中t2时刻发生改变的条件是使用催化剂或增大压强;图乙中,t2时刻,c(CO2)增大,c(CO)减小,平衡逆向移动,t2时刻发生改变的条件可能是从体系中分离出H2,且该反应是吸热反应,降低温度也能使平衡逆向移动,故图乙中t2时刻发生改变的条件是从体系中分离出H2或降低温度,
故答案为:使用催化剂或增大压强;从体系中分离出H2或降低温度;
④,则平衡逆向移动,此时v(正)小于v(逆),
故答案为:小于; (1200℃),平衡逆向移动 ;
【分析】(1)①若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应;若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应;
(2)②依据化学平衡的特征“等”和“定”进行分析判断;
(3)③依据影响反应速率和化学平衡的因素分析;
(4)④根据K与Q的关系,可判断平衡移动的方向。
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