内容正文:
编写说明:2026版江苏省职教高考《化工类考纲百套卷》,依据江苏省化工类专业综合理论考试大纲编写,本套试卷共114份,由三个部分组成。第一部分是根据考纲要求编写的知识点训练卷,共91份;第二部分是常考题训练卷,共计18份;第三部分是专业综合训练卷,参考历年来化工类专业考试真题,共5份。
本试卷是2026版江苏省《化工类考纲百套卷》的第12卷,按课程一:普通化学——第一部分、基本概念和基础理论——(五)化学反应速率与化学平衡的范围和要求编写。其要求是:2.理解化学平衡的特征及浓度、压强、温度等条件对化学平衡移动的影响。
2026版江苏省职教高考《化工类考纲百套卷》第12卷
普通化学
化学反应速率与化学平衡(2) 知识点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。在下列每小题中,选出一个正确答案,将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑)
1.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到化学平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=v逆(H2)
2.在一定温度下,某恒容密闭容器内的某一反应中,气体X、气体Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.t1时,Y的浓度是X的浓度的2倍
B.反应的化学方程式为2X3Y
C.t2时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.t3时,X、Y的量不再变化,化学反应停止了,正、逆反应速率为零
3.t ℃时,反应N2+3H22NH3在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
A.N2和H2完全转化为NH3 B.NH3的物质的量浓度不再发生变化
C.单位时间内消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3 D.v(NH3)=v(N2)
4.在一定温度下的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的相对分子质量不变
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1
⑤单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
⑥单位时间内生成nmolC,同时生成nmolD
A.①②⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.①③⑥
5.在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下 ,下列有关说法不正确的是
A.t1时刻,反应向逆反应方向进行
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,反应刚好达到平衡状态
D.t4时刻,反应限度保持不变
6.对于化学反应的限度的叙述,错误的是
A.化学反应的限度与时间的长短无关
B.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C.化学反应的限度是不可改变的
D.任何可逆反应都有一定的限度
7.在密闭容器中发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.该反应为可逆反应 B.H2、CO、CH3OH的浓度一定相等
C.H2和CO全部转化为CH3OH D.正、逆反应速率均为零
8.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中进行的反应 A(g)+3B(g)2C(g),下列能够判定该可逆反应达到平衡的标志是
A.A的消耗速率与B的生成速率相等 B.混合气体的密度不变
C.A、B、C的速率之比为1:3:2 D.容器内气体的压强不在改变
9.一定条件下,在密闭容器中进行反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.的浓度保持不变 B.的质量保持不变
C.的含量保持不变 D.、与的物质的量之比为
10.在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是
A.Z的生成速率与Z的分解速率相等
B.单位时间内消耗amolX,同时生成3amolZ
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体总的物质的量不再变化
11.在1 273 K、100.0 kPa条件下,乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)达到平衡后
A.C2H6的浓度保持不变
B.C2H6仍在不断分解,其浓度不断减少
C.C2H6的分解速率小于生成速率
D.C2H4仍在不断生成,其浓度不断增加
12.对于反应,在一定条件下达到平衡时,下列说法不正确的是
A.达到平衡时,N2的转化率为 B.使用合适的催化剂,可增大反应速率
C.达到平衡时,反应没有停止 D.增加H2的浓度,可增大反应速率
13.在一定条件下,气体参与的某正反应方向ΔH<0的可逆反应达到化学平衡时,下列说法不正确的是
A.反应物的浓度一定等于生成物的浓度
B.反应体系中压强恒定
C.反应体系中混合物的组成保持不变
D.反应体系中温度不变
14.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应aX(g)+2Y(s)bZ(g);△H<0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列说法正确的是( )
A.用Y表示0~10min内该反应的平均速率为0.05mol/(L·min)
B.根据上图可求得方程式中a:b=2:1
C.0~10min容器内气体的压强逐渐增大
D.第13min时曲线变化的原因可能是增加了Z的量
15.下列各反应达到化学平衡后,增大压强或降低温度,都能使化学平衡向正反应方向移动的是( )
A.C(s) + CO2(g)2CO(g) (正反应为吸热反应)
B.3O2(g)2O3(g)(正反应为吸热反应)
C.CO(g) + NO2(g)CO2(g)+NO(g) (正反应为放热反应)
D.N2 (g) + 3H2(g)2NH3(g) (正反应为放热反应)
16.2A(g) 2B(g) + C(g) △H < 0 ,现欲使正反应速率减小,C的浓度增大,可行的措施是(其它条件不变)
A.加压 B.减压 C.减少C的浓度 D.降温
17.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g)。平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30 mol/L。下列有关判断错误的是
A.x+y<z B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数下降
18.一密闭烧瓶中装有NO2气体,在一定条件下达到化学平衡,现将该烧瓶放在热水中,对现象描述正确的是( )
A.颜色不变 B.颜色变浅 C.颜色变深 D.无法判断
19.对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
20.时将三个相同烧瓶中均充满气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有等量等温的水)中:在(1)中加入氧化钙粉末,在(3)中加入晶体,最终现象如图所示。已知:,图中阴影表示颜色深浅。下列叙述错误的是
A.加入固体后短时间内三个烧杯中温度高低:(1)>(2)>(3)
B.三个烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量大小:((1)>(2)>(3)
C.三个烧瓶中平衡时混合气体的总压强大小:(1)>(2)>(3)
D.由该实验现象可知温度会影响化学平衡状态
21.对于反应:,下列措施不能促进平衡正向移动的是
A.恒容充入气体 B.在原容器中再充入
C.缩小容器的容积 D.将水蒸气从体系中分离
22.在一定条件下,反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到了平衡,改变某一条件,发生下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是
A.(SO2)增大
B.(SO3)减小
C.O2的百分含量发生变化
D.SO3的质量不变
23.下列说法不正确的是
A.反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动
B.反应条件的改变引起v正≠v逆,则平衡一定发生移动
C.平衡移动,反应物的浓度一定减小
D.反应条件发生变化,化学平衡不一定移动
24.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
25.COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②增加CO浓度;③减压;④加催化剂;能使平衡正向移动从而提高COCl2转化率的是
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
二、填空题(本大题共6小题20空,每空1分,共20分)
26.化学平衡状态
(1)含义
在一定条件下,当 相等时,反应体系中所有参加反应的物质的 保持 。
(2)特征
①逆: 。
②等: 。
③定: 。
④动: 。
⑤变: 。
27.T℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA气体和3molB气体,发生如下反应:2A(g)+3B(g)xC(g)+2D(g),反应进行到10s末,达到平衡状态,测得A的物质的量为1.2mol,C的物质的量浓度为0.4mol/L。回答下列问题:
(1)x的值为 ,用D表示10s内反应的平均反应速率为 。
(2)0-10s容器内气体的平均摩尔质量变化是 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),气体的密度变化是 。
(3)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”“减小”或“不变”):
①降低温度 ;
②增大A的浓度 ;
③恒容下充入氖气 。
(4)平衡时,气体A的转化率为 。
28.用还原的反应为。为研究和的起始投料比对平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为的刚性密闭容器中加入一定量和发生反应,实验结果如图。
反应温度从大到小的关系为 。
高炉气中存在反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,勒夏特列通过研究该反应提出了化学平衡移动原理。
29.恒温恒容时,能说明上述反应达到平衡状态的是_______。(不定项)
A.CO2与CO的物质的量之比为1:2
B.v正(CO2):v逆(CO) = 2:1
C.CO2和CO的浓度不再改变
D.混合气体的密度不再改变
30.不同温度和压强下,上述反应达到平衡时CO和CO2的体积分数变化如图所示。
根据化学平衡移动原理,解释两种气体体积分数的变化趋势 。
31.对已达平衡的可逆反应,当减小生成物浓度时,平衡向正反应方向移动,正反应速率加快。这种说法是否正确?为什么? 。
在时刻减小生成物浓度,逆反应速率立即减小,而此刻反应物浓度不变,正反应速率不变,随后平衡发生移动,反应物浓度减小,生成物浓度增大,正反应速率减小,逆反应速率增大,最终达到新平衡,显然新平衡的正反应速率比原平衡的小;
三、计算题(本大题共1小题,共10分)32.在容积为1.00L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。100℃时,各物质浓度随时间变化如图所示。
请回答:
(1)60s内,v(N2O4)= mol/(L•s)。
(2)若升高温度,混合气体的颜色变深,则正反应是 (填“放热”或吸热”)反应。
(3)100℃时,该反应的化学平衡常数数值为 。
(4)平衡时,N2O4的转化率是 。
四、综合分析题(本大题共2小题,共20分)。
33.二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
已知:CO2(g) +3H2(g) ⇌ CH3OH(l) +H2O(l) H= -130kJmol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-572kJmol-1
CH3OH(1)的燃烧热H= kJmol-1。
(2)在催化剂作用下,CO2和CH4可直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g) H>0,在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①当温度在250°C-300°C范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是 。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是 (任写一条措施即可)。
(3)一定条件下,在密闭容器中发生反应,2CO(g) ⇌C(s)+CO2(g).
①下列能说明该反应达到平衡的是 。
A 容器内混合物的质量不变
B CO和CO2的物质的量之比不再变化
C 混合气体的平均摩尔质量不再变化
D 生成amolCO2的同时消耗2amol.CO
②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应,在不同温度下CO2的物质的量浓度c (CO2)随温度的变化如上图所示,则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO,T°C时反应经过10min达平衡,CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为 。在容积改变的条件下,反应速率可用单位时间内反应物成生成物的物质的量变化来表示,则0-10min内平均反应速率v(CO2)= 。
34.面对目前世界范围内的能源危机,甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1= -90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2= -41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式: 。
(2)在容积为VL的容器中充入amol CO与2amol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1 p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在温度、体积不变的情况下,再增加amol CO与2amol H2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知在T℃时,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应 (填“已经”或“没有”)达到平衡,此时刻υ正 υ逆 (填“>”、“<”或“=”)。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
编写说明:2026版江苏省职教高考《化工类考纲百套卷》,依据江苏省化工类专业综合理论考试大纲编写,本套试卷共114份,由三个部分组成。第一部分是根据考纲要求编写的知识点训练卷,共91份;第二部分是常考题训练卷,共计18份;第三部分是专业综合训练卷,参考历年来化工类专业考试真题,共5份。
本试卷是2026版江苏省《化工类考纲百套卷》的第12卷,按课程一:普通化学——第一部分、基本概念和基础理论——(五)化学反应速率与化学平衡的范围和要求编写。其要求是:2.理解化学平衡的特征及浓度、压强、温度等条件对化学平衡移动的影响。
2026版江苏省职教高考《化工类考纲百套卷》第12卷
普通化学
化学反应速率与化学平衡(2) 知识点训练卷
考试时间60分钟 满分100分
班级 姓名 学号 成绩
一、单项选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分。在下列每小题中,选出一个正确答案,将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑)
1.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到化学平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=v逆(H2)
【答案】C
【详解】A.二者都是正反应速率,只要反应进行,无论是否平衡都满足3v正(N2)=v正(H2),故A不符合题意;
B.反应平衡时正逆反应速率相等,即v正(N2)=v逆(N2),而2v逆(N2)= v逆(NH3),所以v正(N2)=v逆(NH3)不能说明反应平衡,故B不符合题意;
C.平衡时v正(H2)= v逆(H2),而2v逆(H2)=3v逆(NH3),所以2v正(H2)=3v逆(NH3)可以说明反应平衡,故C符合题意;
D.v正(N2)= v逆(N2),而3v逆(N2)=v逆(H2),所以v正(N2)=v逆(H2)不能说明反应平衡,故D不符合题意;
综上所述答案为C。
2.在一定温度下,某恒容密闭容器内的某一反应中,气体X、气体Y的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A.t1时,Y的浓度是X的浓度的2倍
B.反应的化学方程式为2X3Y
C.t2时,反应的正、逆反应速率相等,达到平衡状态
D.t3时,X、Y的量不再变化,化学反应停止了,正、逆反应速率为零
【答案】A
【详解】A.t1时,Y的物质的量为6mol,X的物质的量为3mol,容器体积恒定不变,则Y的浓度是X浓度的2倍,故A正确;
B.t2时,X和Y的物质的量均为4mol,X的物质的量增加2mol,Y的物质的量减少4mol,X是生成物,Y是反应物,物质的量变化量之比=反应计量系数之比,反应的方程式为2Y⇌X,故B错误;
C.平衡时反应体系各组分的含量不变,t2时之后,X、Y的量还在变化,反应未达到平衡状态,故C错误;
D.t3时,X、Y的量不再变化,反应达到平衡状态,平衡状态为动态平衡,正逆反应速率相等,但不为零,故D错误;
答案选A。
3.t ℃时,反应N2+3H22NH3在容积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
A.N2和H2完全转化为NH3 B.NH3的物质的量浓度不再发生变化
C.单位时间内消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3 D.v(NH3)=v(N2)
【答案】B
【详解】A.合成氨的反应属于可逆反应,N2和H2不能完全转化为NH3,故A不符合题意;
B.NH3的物质的量浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.单位时间内消耗nmolN2的同时生成2nmolNH3都代表的是正反应方向的速率,未体现正逆反应速率的关系,故不能代表反应达到平衡状态,故C不符合题意;
D.根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,v(NH3)=2v(N2),v(NH3)和v(N2)不相等,未体现正逆反应速率的关系,也不能代表化学反应达到平衡状态,故D不符合题意;
答案选B。
【点睛】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
4.在一定温度下的恒容容器中,发生反应:2A(g)+B(s)⇌C(g)+D(g),下列描述中能表明反应已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的相对分子质量不变
④容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2∶1∶1
⑤单位时间内生成nmolD,同时生成2nmolA
⑥单位时间内生成nmolC,同时生成nmolD
A.①②⑤ B.②③⑤ C.②③⑥ D.①③⑥
【答案】B
【详解】①化学方程式两边气体计量数相等,所以混合气体的压强一直不变,故①错误;
②容积不变,但气体的质量变化,则密度变化,因此混合气体的密度不变,说明气体的质量不变,反应达平衡状态,故②正确;
③混合气体的物质的量不变,但质量变化,即相对分子质量是变化的,平均摩尔质量在数值上与相对分子质量相等,所以混合气体的平均摩尔质量不变,说明气体的质量不变,反应达到平衡状态,故③正确;
④当体系达平衡状态时,容器内A、C、D三种气体的浓度之比可能为2:1:1,也可能不等,与各物质的初始浓度及转化率有关,故④错误;
⑤单位时间内生成n molD,等效于消耗2n mol A,同时生成2n mol A,正逆反应速率相等,故⑤正确;
⑥单位时间内生成n molC,同时生成n mol D,都体现正反应方向,不能说明反应达到平衡状态,⑥错误;
答案选B。
【点睛】当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态。
5.在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下 ,下列有关说法不正确的是
A.t1时刻,反应向逆反应方向进行
B.t2时刻,正反应速率大于逆反应速率
C.t3时刻,反应刚好达到平衡状态
D.t4时刻,反应限度保持不变
【答案】A
【详解】
A.从速率-时间图象中可知,t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应向正反应方向进行,A不正确;
B.从速率-时间图象中可知,t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,B正确;
C.从速率-时间图象中可知,t3时刻,刚好正反应速率等于逆反应速率,故反应刚好达到平衡状态,C正确;
D.从速率-时间图象中可知,t3时刻到t4时刻,正反应速率始终等于逆反应速率,故反应限度保持不变,D正确;
故答案为A。
6.对于化学反应的限度的叙述,错误的是
A.化学反应的限度与时间的长短无关
B.化学反应达到限度时,正、逆反应速率相等
C.化学反应的限度是不可改变的
D.任何可逆反应都有一定的限度
【答案】C
【详解】A.化学反应的限度与反应物性质和外部因素有关,与时间长短无关,故A正确;
B.化学反应达到限度时,各物质的物质的量不再改变,正逆反应速率相等,且不为0,故B正确;
C.化学反应的限度与反应物性质和外部因素有关,当条件发生变化时,反应的限度是可能改变的,故C错误;
D.可逆反应不能完全转化,任何可逆反应都有一定的限度,故D正确;
故答案为C。
7.在密闭容器中发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)。该反应达到化学平衡状态时,下列说法正确的是
A.该反应为可逆反应 B.H2、CO、CH3OH的浓度一定相等
C.H2和CO全部转化为CH3OH D.正、逆反应速率均为零
【答案】A
【详解】A.由反应方程式以及题干描述反应达到平衡状态,可知该反应为可逆反应,故A正确;
B.达到平衡时,各组分的浓度保持不变,但是不一定相等,故B错误;
C.反应为可逆反应,H2和CO不能全部转化为CH3OH,故C错误;
D.达到平衡时,正逆反应速率相等,但是不为0,故D错误;
答案选A。
8.一定温度下,在一固定体积的密闭容器中进行的反应 A(g)+3B(g)2C(g),下列能够判定该可逆反应达到平衡的标志是
A.A的消耗速率与B的生成速率相等 B.混合气体的密度不变
C.A、B、C的速率之比为1:3:2 D.容器内气体的压强不在改变
【答案】D
【详解】A.A的消耗速率对应正反应,B的生成速率对应逆反应,根据反应式,正反应中A与B的消耗速率比为1:3,而逆反应中B的生成速率为3倍A的生成速率,平衡时正逆反应速率相等,但A的消耗速率与B的生成速率并不相等,A错误;
B.反应前后所有物质均为气体,总质量守恒,密度=总质量/体积(固定),因此密度始终不变,无法判断平衡,B错误;
C.速率比为1:3:2仅表示同一方向的速率关系(如正反应),但无论是否平衡,只要反应进行,同一方向的速率比均符合计量数,无法说明正逆速率相等,C错误;
D.反应前后气体总物质的量从4mol变为2mol,压强随物质的量减少而降低,平衡时总物质的量不再变化,压强恒定,D正确;
故选D。
9.一定条件下,在密闭容器中进行反应。下列情况不能说明该反应达到化学平衡的是
A.的浓度保持不变 B.的质量保持不变
C.的含量保持不变 D.、与的物质的量之比为
【答案】D
【分析】化学平衡的判断依据是变量(如浓度、含量等)不再变化。
【详解】A.的浓度先变小,当达到平衡时保持不变,因此浓度保持不变可作为反应平衡标志,A不符合题意;
B.的质量先变小,当达到平衡时保持不变,因此当其物质的量保持不变可作为反应平衡标志,B不符合题意;
C.的含量先增大,当达到平衡时保持不变,因此的含量保持不变可作为反应平衡标志,C不符合题意;
D.、与的物质的量之比为仅描述某一时刻的比例,未体现“动态不变”,因此不能说明平衡,D符合题意;
故选D。
10.在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:。下列叙述中,能说明反应已达到化学平衡状态的是
A.Z的生成速率与Z的分解速率相等
B.单位时间内消耗amolX,同时生成3amolZ
C.容器内的压强不再变化
D.混合气体总的物质的量不再变化
【答案】A
【详解】A.Z的生成速率与Z的分解速率相等,即反应的正、逆反应速率相等,故达到化学平衡,A符合题意;
B.单位时间内消耗amolX,同时生成3amolZ,都表示正反应速率,不能说明反应达到平衡,B不合题意;
C.由于该反应前后气体的物质的量保持不变,故容器内的压强不再变化不能说明反应达到化学平衡,C不合题意;
D.由于该反应前后气体的物质的量保持不变,混合气体总的物质的量不再变化不能说明反应达到化学平衡,D不合题意;
故选A。
11.在1 273 K、100.0 kPa条件下,乙烷生成乙烯的反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g)达到平衡后
A.C2H6的浓度保持不变
B.C2H6仍在不断分解,其浓度不断减少
C.C2H6的分解速率小于生成速率
D.C2H4仍在不断生成,其浓度不断增加
【答案】A
【详解】A.平衡时浓度不再变化,符合定义,故A正确;
B.虽然反应持续进行,但分解速率等于生成速率,浓度不再减少,故B错误;
C.分解速率等于生成速率,而非“小于”,故C错误;
D.C2H4的生成和消耗速率相等,浓度稳定,不会增加,故D错误;
故选A。
12.对于反应,在一定条件下达到平衡时,下列说法不正确的是
A.达到平衡时,N2的转化率为 B.使用合适的催化剂,可增大反应速率
C.达到平衡时,反应没有停止 D.增加H2的浓度,可增大反应速率
【答案】A
【详解】A.合成氨反应为可逆反应,达到平衡时,N2的转化率小于100%,因为可逆反应中反应物不可能完全转化,A不正确;
B.催化剂可以降低反应的活化能,从而加快正、逆反应速率,B正确;
C.化学平衡是动态平衡,平衡时正、逆反应仍在进行,但正、逆反应的速率相等,C正确;
D.增加H2的浓度会增大反应物分子有效碰撞的次数,从而加快反应速率(正反应速率瞬间提高),D正确;
故选A。
13.在一定条件下,气体参与的某正反应方向ΔH<0的可逆反应达到化学平衡时,下列说法不正确的是
A.反应物的浓度一定等于生成物的浓度
B.反应体系中压强恒定
C.反应体系中混合物的组成保持不变
D.反应体系中温度不变
【答案】A
【详解】A.反应物的浓度等于生成物的浓度仅在特定平衡下成立,并非平衡的普遍特征,A错误;
B.化学平衡时正逆反应速率相等,气体总物质的量不再变化,体系压强恒定,B正确;
C.平衡状态下各物质浓度不再变化,混合物组成保持不变,C正确;
D.该反应为放热反应,达到平衡时,平衡不在移动,温度不变,D正确;
故选A。
14.向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应aX(g)+2Y(s)bZ(g);△H<0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列说法正确的是( )
A.用Y表示0~10min内该反应的平均速率为0.05mol/(L·min)
B.根据上图可求得方程式中a:b=2:1
C.0~10min容器内气体的压强逐渐增大
D.第13min时曲线变化的原因可能是增加了Z的量
【答案】C
【分析】在表达反应速率时,只有气体和溶液等存在浓度的物质可用于表达反应速率,固体和纯液体不能用与表达反应速率;在同一反应中不同物质的物质的量变化与化学计量数成正比关系;在恒容的密闭容器中,随着反应的进行,气体分子数增加时,体系的压强在逐渐增大;当在某一时刻增加了某物质的量,则在图象上用于表达该物质的量的曲线应瞬间增大。以此解题。
【详解】A.Y为固体,不能用于表达化学反应速率。A项错误;
B.同一反应中,物质的量变化量之比等于化学计量数之比,方程式中a:b=(0.45-0.2):(0.50-0)=1:2,B项错误;
C.0~10min内,发生的X(g)+2Y(s)2Z(g),气体分子数逐渐增多,当反应容器容积恒定时,容器内气体的压强逐渐增大,C项正确;
D.第13min时,Z的物质的量在原有基础上逐渐减小,而非瞬间增大,因此该曲线变化的原因不可能是增加了Z的量,D项错误;
答案选C。
15.下列各反应达到化学平衡后,增大压强或降低温度,都能使化学平衡向正反应方向移动的是( )
A.C(s) + CO2(g)2CO(g) (正反应为吸热反应)
B.3O2(g)2O3(g)(正反应为吸热反应)
C.CO(g) + NO2(g)CO2(g)+NO(g) (正反应为放热反应)
D.N2 (g) + 3H2(g)2NH3(g) (正反应为放热反应)
【答案】D
【详解】A.C(s) + CO2(g)2CO(g) (正反应为吸热反应),增大压强,平衡逆向移动,降低温度,平衡逆向移动,A不符合题意;
B.3O2(g)2O3(g)(正反应为吸热反应),增大压强,平衡正向移动,降低温度,平衡逆向移动,B不符合题意;
C.CO(g) + NO2(g)CO2(g)+NO(g) (正反应为放热反应),增大压强,平衡不移动,降低温度,平衡正向移动,C不符合题意;
D.N2 (g) + 3H2(g)2NH3(g) (正反应为放热反应),增大压强,平衡正向移动,降低温度,平衡正向移动,D符合题意。
答案选D。
16.2A(g) 2B(g) + C(g) △H < 0 ,现欲使正反应速率减小,C的浓度增大,可行的措施是(其它条件不变)
A.加压 B.减压 C.减少C的浓度 D.降温
【答案】D
【分析】该反应的正反应是气体体积增大的放热反应。
【详解】A.加压,物质的浓度增大,化学反应速率加快,化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动,由于平衡移动的趋势是微弱的,C的浓度总的来说是增大,不符合题意,A错误;
B.降低压强反应速率减小,平衡向正反应方向进行。由于容积增加的更多,所以C的浓度仍然减小。B错误;
C.减少C的浓度,反应正向进行,反应产生C,但是平衡移动的趋势是微弱的,总的来说C的浓度还是减少,不符合题意,C错误;
D.正反应放热,降温,反应速率减小,化学平衡向放热反应方向移动,即平衡正向移动,反应产生C,C的浓度增大,符合题意,D正确。
答案选D。
17.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:xA(g)+yB(g)zC(g)。平衡时测得A的浓度为0.50 mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度降低为0.30 mol/L。下列有关判断错误的是
A.x+y<z B.平衡向逆反应方向移动
C.B的转化率降低 D.C的体积分数下降
【答案】A
【分析】保持温度不变,将容器的体积扩大两倍,如平衡不移动,A的浓度为0.25mol/L,实际A的浓度变为0.3mol/L,说明平衡向生成A的方向移动,即向逆反应移动。
【详解】A.平衡向逆反应移动,减小压强平衡向气体物质的量增大的方向移动,即x+y>z,A错误;
B.由上述分析可知,平衡向逆反应移动,B正确;
C.平衡向生成A的方向移动,即逆反应移动,B的转化率降低,C正确;
D.平衡向逆反应移动,C的体积分数下降,D正确。
故选A。
18.一密闭烧瓶中装有NO2气体,在一定条件下达到化学平衡,现将该烧瓶放在热水中,对现象描述正确的是( )
A.颜色不变 B.颜色变浅 C.颜色变深 D.无法判断
【答案】C
【详解】体系中存在可逆反应:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0,加热平衡逆向移动,二氧化氮浓度增大,颜色变深,故答案为:C。
19.对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
【答案】B
【详解】①A是固体,增大A的量但A的浓度不变,故对平衡无影响,①错误;②升高温度,正、逆均应增大,但逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,②错误;③压强增大平衡逆向移动,但正、逆都增大,③错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,正>逆,④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,⑤错误,综上分析可知,只有④正确,故答案为:B。
20.时将三个相同烧瓶中均充满气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有等量等温的水)中:在(1)中加入氧化钙粉末,在(3)中加入晶体,最终现象如图所示。已知:,图中阴影表示颜色深浅。下列叙述错误的是
A.加入固体后短时间内三个烧杯中温度高低:(1)>(2)>(3)
B.三个烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量大小:((1)>(2)>(3)
C.三个烧瓶中平衡时混合气体的总压强大小:(1)>(2)>(3)
D.由该实验现象可知温度会影响化学平衡状态
【答案】B
【详解】A.氧化钙溶于水会放热,碳酸氢钠溶于水吸热,加入固体后短时间内三个烧杯中温度高低:(1)>(2)>(3),A正确;
B.为红棕色,(1)中颜色最深说明分子数最多,混合气体的物质的量增大,混合气体的分子数增多,红棕色变浅,说明分子数增多,混合气体的物质的量减少,混合气体分子数减少,因混合气体的总质量不变,故三个烧瓶中平衡时混合气体的平均相对分子质量大小:(1)<(2)<(3),B错误;
C.为红棕色,(1)中颜色最深说明分子数最多,混合气体的物质的量增大,混合气体的分子数增多,红棕色变浅,说明分子数增多,混合气体的物质的量减少,混合气体分子数减少,因混合气体的总质量不变,故三个烧瓶中平衡时混合气体的总压强大小:(1)>(2)>(3),C正确;
D.由该实验现象可知温度会影响化学平衡状态,D正确;
故选B。
21.对于反应:,下列措施不能促进平衡正向移动的是
A.恒容充入气体 B.在原容器中再充入
C.缩小容器的容积 D.将水蒸气从体系中分离
【答案】A
【详解】A.恒容充入Ar气体,各反应物和产物的浓度不变,平衡不移动,A符合题意;
B.增加的浓度,反应物浓度增大,平衡正向移动,B不符合题意;
C.缩小容器容积相当于增大压强,该反应气体分子数减少,平衡正向移动,C不符合题意;
D.分离水蒸气(产物),降低产物浓度,平衡正向移动,D不符合题意;
故选A。
22.在一定条件下,反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)达到了平衡,改变某一条件,发生下述变化,其中可确定该平衡一定发生移动的是
A.(SO2)增大
B.(SO3)减小
C.O2的百分含量发生变化
D.SO3的质量不变
【答案】C
【详解】A.若正、逆反应速率同等倍数的增大,平衡不移动,即(SO2)增大不能说明化学平衡一定移动,A不合题意;
B.若正、逆反应速率同等倍数的减小,平衡不移动,即(SO3)减小不能说明化学平衡一定移动,B不合题意;
C.O2的百分含量发生变化,化学平衡一定发生移动,C符合题意;
D.化学平衡的宏观特征为各组分的质量、百分含量、浓度等保持不变,故SO3的质量不变,平衡不移动,D不合题意;
故答案为:C。
23.下列说法不正确的是
A.反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动
B.反应条件的改变引起v正≠v逆,则平衡一定发生移动
C.平衡移动,反应物的浓度一定减小
D.反应条件发生变化,化学平衡不一定移动
【答案】C
【详解】A.化学平衡状态时各组分百分含量不变,当反应混合物各组分百分含量发生改变,化学平衡一定发生了移动,A正确;
B.化学平衡状态时v正=v逆,当外界条件的改变引起v正≠v逆,则平衡一定发生移动,并逐渐达到新的平衡,B正确;
C.平衡移动时,若通过增加反应物浓度使平衡正向移动,反应物浓度可能比原平衡更高,因此反应物浓度不一定减小,C错误;
D.外界条件发生变化,若没破坏原来的平衡或正逆反应速率同步同量改变,即仍然相等,则化学平衡不移动,若破坏了原来的平衡,则平衡发生移动且会达到新的平衡,D正确;
故选C。
24.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
【答案】C
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,增加的部分转化,转化率减小,B错误;
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;
D.催化剂不能影响平衡移动,不影响物质转化率,D错误;
答案选C。
25.COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②增加CO浓度;③减压;④加催化剂;能使平衡正向移动从而提高COCl2转化率的是
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】B
【详解】已知反应COCl2(g)CO(g) +Cl2(g) ΔH>0正反应是一个气体体积增大的吸热反应,则当反应达到平衡时,①升温平衡正向移动,COCl2的平衡转化率增大,符合题意;②增加CO浓度即增大生成物浓度平衡逆向移动,COCl2的平衡转化率减小,不合题意;③减压化学平衡正向移动,COCl2的平衡转化率增大符合题意;④加催化剂不能使平衡发生移动,COCl2的平衡转化率不变,不合题意;综上分析可知,①③符合题意,故答案为:B。
二、填空题(本大题共6小题20空,每空1分,共20分)
26.化学平衡状态
(1)含义
在一定条件下,当 相等时,反应体系中所有参加反应的物质的 保持 。
(2)特征
①逆: 。
②等: 。
③定: 。
④动: 。
⑤变: 。
【答案】(1) 正、逆反应的速率 浓度 不变
(2) 可逆反应 物质的浓度恒定 动态平衡,反应没有停止 条件改变,平衡可能移动
【解析】略
27.T℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA气体和3molB气体,发生如下反应:2A(g)+3B(g)xC(g)+2D(g),反应进行到10s末,达到平衡状态,测得A的物质的量为1.2mol,C的物质的量浓度为0.4mol/L。回答下列问题:
(1)x的值为 ,用D表示10s内反应的平均反应速率为 。
(2)0-10s容器内气体的平均摩尔质量变化是 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),气体的密度变化是 。
(3)平衡后,若改变下列条件,生成D的速率如何变化(填“增大”“减小”或“不变”):
①降低温度 ;
②增大A的浓度 ;
③恒容下充入氖气 。
(4)平衡时,气体A的转化率为 。
【答案】(1) 2
(2) 增大 不变
(3) 减小 增大 不变
(4)40%
【分析】由题意可建立如下三段式:
由三段式数据可得:0.8∶0.8=2∶x,解得x=2,则该反应是气体体积减小的反应。
【详解】(1)由分析可知,x的值为2,10s内D的反应速率为=,故答案为:2;;
(2)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,该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内气体的平均摩尔质量增大,故答案为:增大;不变;
(3)①降低温度,生成D的速率减小,故答案为:减小;
②增大A的浓度,生成D的速率增大,故答案为:增大;
③恒容下充入不参与反应的氖气,反应体系中各物质浓度不变,生成D的速率不变,故答案为:不变;
(4)由三段式数据可知,平衡时,气体A的转化率为×100%=40%,故答案为:40%。
28.用还原的反应为。为研究和的起始投料比对平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为的刚性密闭容器中加入一定量和发生反应,实验结果如图。
反应温度从大到小的关系为 。
【答案】
【详解】还原的反应为,该反应是放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,NO的转化率降低,从给出的NO平衡转化率随温度变化的曲线可见,在同样的投料比下,曲线的转化率最高、次之、最低,故温度由大到小的顺序为> > ;
高炉气中存在反应:C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0,勒夏特列通过研究该反应提出了化学平衡移动原理。
29.恒温恒容时,能说明上述反应达到平衡状态的是_______。(不定项)
A.CO2与CO的物质的量之比为1:2
B.v正(CO2):v逆(CO) = 2:1
C.CO2和CO的浓度不再改变
D.混合气体的密度不再改变
30.不同温度和压强下,上述反应达到平衡时CO和CO2的体积分数变化如图所示。
根据化学平衡移动原理,解释两种气体体积分数的变化趋势 。
【答案】29.CD 30.当温度不变时,由于该反应是体积增大的反应,压强增大,平衡左移,所以CO体积分数减小,CO2体积分数增大。当压强不变时,由于该反应正反应吸热,温度升高,平衡右移,所以CO体积分数增大,CO2体积分数减小。(合理即可)
【解析】29.A.CO2与CO的物质的量之比为1:2,没有说保持不变,无法判断反应是否达到平衡状态,A错误;
B.反应处于平衡状态时2v正(CO2)=v逆(CO),当v正(CO2):v逆(CO) = 2:1时,反应未处于平衡状态,B错误;
C.CO2和CO的浓度不再改变,按定义达到平衡状态,C正确;
D.因为该反应是在恒容条件下,气体质量在反应前后不守恒,即密度是不断变化的,故当密度不变是反应达到平衡状态,D正确;
故选CD。
30.当温度不变时,由于该反应是体积增大的反应,压强增大,平衡左移,所以CO体积分数减小,CO2体积分数增大;当压强不变时,由于该反应正反应吸热,温度升高,平衡右移,所以CO体积分数增大,CO2体积分数减小。
31.对已达平衡的可逆反应,当减小生成物浓度时,平衡向正反应方向移动,正反应速率加快。这种说法是否正确?为什么? 。
【答案】不正确。减小生成物浓度瞬间,反应物浓度不变,正反应速率不变,随着平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率减小。
【详解】不正确。平衡向正反应方向移动的充要条件是正反应速率大于逆反应速率正反应速率未必增大。,而不能想当然地认为平衡向正反应方向移动的充要条件是正反应速率增大。若借助速率—时间图像如图所示。分析则会一目了然。
在时刻减小生成物浓度,逆反应速率立即减小,而此刻反应物浓度不变,正反应速率不变,随后平衡发生移动,反应物浓度减小,生成物浓度增大,正反应速率减小,逆反应速率增大,最终达到新平衡,显然新平衡的正反应速率比原平衡的小;
故减小生成物浓度瞬间,反应物浓度不变,正反应速率不变,随着平衡正向移动,反应物浓度减小,正反应速率减小。
三、计算题(本大题共1小题,共10分)32.在容积为1.00L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应:N2O4(g)2NO2(g)。100℃时,各物质浓度随时间变化如图所示。
请回答:
(1)60s内,v(N2O4)= mol/(L•s)。
(2)若升高温度,混合气体的颜色变深,则正反应是 (填“放热”或吸热”)反应。
(3)100℃时,该反应的化学平衡常数数值为 。
(4)平衡时,N2O4的转化率是 。
【答案】(1)0.0010
(2)吸热
(3)0.36
(4)60%
【分析】根据反应速率计算;化学平衡常数利用化学平衡常数表达式计算;若升高温度,混合气体的颜色变深,NO2浓度增大,N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热;计算100℃时两种物质的平衡浓度,计算得到化学平衡常数;。
【详解】(1)0~60s时段,N2O4浓度变化为:0.100mol/L−0.040mol/L=0.060mol/L,;
故答案为0.0010;
(2)若升高温度,混合气体的颜色变深,NO2浓度增大,N2O4的浓度降低,平衡向正反应方向移动,由于正反应方向吸热;
故答案为吸热;
(3)依据化学方程式计算平衡常数,;
故答案为0.36;
(4)平衡时,N2O4的转化率=;
故答案为60%。
【点睛】本题考查了化学平衡的计算分析应用,主要是反应速率、平衡浓度、转化率、平衡常数的计算分析,掌握基础是关键,题目较简单。
四、综合分析题(本大题共2小题,共20分)。
33.二氧化碳是用途非常广泛的化工基础原料,回答下列问题:
(1)工业上可以用CO2来生产燃料甲醇。
已知:CO2(g) +3H2(g) ⇌ CH3OH(l) +H2O(l) H= -130kJmol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-572kJmol-1
CH3OH(1)的燃烧热H= kJmol-1。
(2)在催化剂作用下,CO2和CH4可直接转化为乙酸:CO2(g)+CH4(g)=CH3COOH(g) H>0,在不同温度下乙酸的生成速率变化如图所示。
①当温度在250°C-300°C范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是 。
②欲使乙酸的平衡产率提高,应采取的措施是 (任写一条措施即可)。
(3)一定条件下,在密闭容器中发生反应,2CO(g) ⇌C(s)+CO2(g).
①下列能说明该反应达到平衡的是 。
A 容器内混合物的质量不变
B CO和CO2的物质的量之比不再变化
C 混合气体的平均摩尔质量不再变化
D 生成amolCO2的同时消耗2amol.CO
②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应,在不同温度下CO2的物质的量浓度c (CO2)随温度的变化如上图所示,则该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO,T°C时反应经过10min达平衡,CO的体积分数为75%。CO的平衡转化率为 。在容积改变的条件下,反应速率可用单位时间内反应物成生成物的物质的量变化来表示,则0-10min内平均反应速率v(CO2)= 。
【答案】 −728 催化剂活性降低(或催化剂中毒等) 升高温度或增大压强等 BC 放热 40% 0.02a mol⋅min−1
【分析】(1)根据已知方程式构建目标方程式,根据盖斯定律计算CH3OH的燃烧热;
(2)①温度超过250℃时,催化剂的催化效率降低,所以温度升高而乙酸的生成速率降低;
②欲使乙酸的平衡产率提高,应该使平衡正向移动;
(3)①根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g),温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,随着温度的升高生成CO2量逐渐增多,但温度高于T3后,随着温度升高,c(CO2)又逐渐减小,则平衡逆向移动;
③根据三段式进行计算CO的平衡转化率;根据反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示信息进行计算0−10min内平均反应速率。
【详解】(1)已知:① CO2(g) +3H2(g) ⇌ CH3OH(l) +H2O(l) H= -130kJmol-1;
② 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-572kJmol-1;根据盖斯定律,将②×−①得:CH3OH(l)+O2(g)=2H2O(l)+CO2(g) ,则△H=(−572kJ/mol×)−(−130kJ/mol)=−728kJ/mol,故CH3OH的燃烧热 △H=−728kJ/mol;
故答案为:−728;
(2)①催化剂的活性与温度有关,当温度在250℃−300℃范围时,乙酸的生成速率减慢的主要原因是催化剂活性较低(或催化剂中毒等);
故答案为:催化剂活性降低(或催化剂中毒等);
②欲使乙酸的平衡产率提高,应该使平衡正向移动,因为正反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高;增大压强,平衡正向移动,乙酸的平衡产率提高;
故答案为:升高温度或增大压强等;
(3)①该反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g)为反应前后气体体积变化的反应,
A. 反应前后混合物的质量始终不变,则容器内混合物的质量不变,不能作为判断平衡的依据,故A错误;
B. 随着反应的进行,CO的物质的量逐渐减小,CO2的物质的量逐渐增大,则CO和CO2的物质的量之比逐渐减小,则当CO和CO2的物质的量之比不再变化时,说明CO和CO2的量不再改变,即各物质的浓度、百分含量不变,能判断达到平衡状态,故B正确;
C. 混合气体为一氧化碳与二氧化碳的混合气体,则平衡正向进行时,混合气体的平均摩尔质量越接近于二氧化碳的摩尔质量,平均摩尔质量为变化的量,当混合气体的平均摩尔质量不再变化时,能判断达到平衡状态,故C正确;
D. 生成a molCO2的同时消耗2a mol.CO,二者均表示正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,则不能作为判断平衡的依据,故D错误;
故答案为:BC;
②向某恒容容器中通入一定量的CO发生上述反应2CO(g)⇌C(s)+CO2(g),温度越高,反应速率越快,达到平衡的时间越短,随着温度的升高生成CO2量逐渐增多,但温度高于T3后,随着温度升高,c(CO2)又逐渐减小,则平衡逆向移动,说明正反应方向为放热反应;
故答案为;放热;
③向容积可变的某恒压容器中通入amolCO,T°C时反应经过10min达平衡,CO的体积分数为75%.CO的平衡转化率为,可列三段式:
2CO(g)⇌C(s)+CO2
开始(mol):a 0 0
变化(mol):2x x x
平衡(mol):a-2x x x
达平衡时,CO的体积分数为75%,所以,解得x=0.2a,则CO的平衡转化率=;
在容积改变的条件下,反应速率可用单位时间内反应物或生成物的物质的量变化来表示,则0−10min内平均反应速率;
故答案为:40%;0.02a mol⋅min−1。
34.面对目前世界范围内的能源危机,甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1= -90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2= -41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式: 。
(2)在容积为VL的容器中充入amol CO与2amol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1 p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在温度、体积不变的情况下,再增加amol CO与2amol H2,达到新平衡时,CO的转化率 (填“增大”、“减小”或“不变”),平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知在T℃时,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应 (填“已经”或“没有”)达到平衡,此时刻υ正 υ逆 (填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1 小于 增大 不变 没有 >
【分析】(1)根据已知热化学方程式和盖斯定律进行计算;
(2)①根据压强对平衡移动的影响进行判断,判断压强对平衡的影响时,须让温度相同;
②在温度、体积不变的情况下,再增加amol CO与2amol H2,达到的新平衡,相当于对原平衡增大压强,再根据压强对平衡移动的影响进行判断转化率的变化;温度不变,平衡常数不变;
(3)已知平衡常数,计算此刻的浓度商,进行比较,判断反应进行的方向。
【详解】(1)已知热化学方程式①CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH1= -90 kJ·mol-1;②CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH2= -41 kJ·mol-1;根据盖斯定律,①-②可得由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1;
故答案为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49 kJ·mol-1;
(2)①对于反应CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),当温度一定时,加压平衡正向移动,CO转化率增大,由图象可知,压强为p1时,CO转化率小,压强为p2时,CO转化率大,则p1 小于p2;
故答案为小于;
②在温度、体积不变的情况下,再增加amol CO与2amol H2,达到的新平衡,相当于对原平衡增大压强,则CO的转化率增大;温度不变,平衡常数不变;
故答案为增大;不变;
(3)已知在T℃时,CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,可列三段式计算此时浓度商,
+
此时浓度商为:,则反应正向进行,没有达到平衡状态,υ正 >υ逆;
故答案为没有;>。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$