内容正文:
第2章 化学反应的方向、限度和速率
A 题型聚焦·专项突破
考点一 化学反应的方向
题型1 自发反应
题型2 化学反应的方向与焓变、熵变
考点二 化学平衡状态(高频考点)
题型1 化学平衡状态的本质与特征
题型2 化学平衡状态的判断依据
考点三 化学平衡常数(难点)
题型1 化学平衡常数表达式
题型2 化学平衡常数的应用(转化率)
题型3 化学平衡常数的计算
考点四 化学平衡的移动(重点)
题型1 浓度商和化学平衡常数的关系
题型2 勒夏特列原理
题型3 化学平衡图像分析
题型4 化学平衡有关计算
考点五 化学反应速率
题型1 化学反应速率的表示方法
题型2 化学反应速率计算及大小比较
题型3 测定化学反应速率的方法
题型4 化学反应速率的影响因素
考点六 活化能与碰撞理论
题型1 基元反应与活化能
题型2 有效碰撞理论
考点七 工业合成氨
题型1 合成氨生产条件的选择
题型2 工业合成氨的生产流程
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 化学反应的方向
◆题型1 自发反应
1.化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是
A.墨汁加到清水中使整杯水变黑 B.水在0℃以下结为冰
C.水从高处往低处流 D.石灰石转化为生石灰
【答案】D
【详解】A.墨汁浓度大于水,微粒向浓度低的方向分散是自发进行的物理变化,A不符合题意;
B.水的凝固点为0℃,水在常温下是液体,水在0℃以下结为冰,是自发进行的物理变化,B不符合题意;
C.水从高处往低处流,是能量降低的过程,是自发进行的变化,C不符合题意;
D.石灰石转化为生石灰需要在高温条件下进行,该变化过程不是自发进行的,D符合题意;
故选D。
2.下列属于非自发过程的是
A.水由高处向低处流 B.蔗糖在水中溶解
C.天然气的燃烧 D.室温下水结成冰
【答案】D
【详解】A.水由高处向低处流,是自发进行的过程,故A不选;
B.蔗糖在水中溶解常温下可自发进行,故B不选;
C.常温下天然气燃烧生成二氧化碳和水,反应放热ΔH<0,△S<0,ΔH-T△S<0,属于自发进行的过程,故C不选;
D.室温下水结成冰是温度降低作用下的变化,不是自发进行的反应,故D选;
答案选D。
◆题型2 化学反应的方向与焓变、熵变
3.下列有关焓变()和熵变()说法正确的是
A.能够自发进行的反应一定是的反应
B.水凝结成冰的过程中,其,
C.反应中,其、
D.一定温度下,反应能自发进行,该反应的
【答案】D
【详解】能够自发进行的反应:ΔG=ΔH−TΔS<0,据此分析;
A.能够自发进行的反应不一定ΔH<0,可能ΔH>0但ΔS足够大且高温下ΔG<0,A错误;
B.水结冰是放热(ΔH<0),但液态→固态熵减(ΔS<0),B错误;
C.反应中气体物质的量从3mol增至4mol,熵增(ΔS>0),C错误;
D.反应气体物质的量减少(ΔS<0),但该反应在常温下即可自发,说明ΔH<0足以使ΔG=ΔH−TΔS<0,D正确;
故选D。
4.下列说法正确的是
A.常温下,若反应不能自发进行,则该反应的
B.研究 该反应发生的条件,可以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
D.已知 ,该反应吸热,一定不能自发进行
【答案】A
【详解】A.常温下,反应A(s)+B(g)=C(g) + D(g)的ΔS>0,而该反应不能自发进行,故该反应的ΔH-TΔS>0,故该反应的ΔH>0,故A正确;
B.反应2CO(g)→2C(s)+O2(g)的ΔH>0、ΔS<0,故ΔH-TΔS一定大于0,该反应一定不能自发进行,故研究该过程发生的条件不能解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题,故B错误;
C.熵增的反应的ΔS>0,但ΔH-TΔS不一定小于0,故熵增的反应不一定都是自发的,且自发反应的现象不一定非常明显,故C错误;
D.反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的ΔH>0,故该反应是吸热反应,且ΔS>0,故该反应在高温下有ΔH-TΔS<0,在高温下可以自发进行,故D错误;
故答案为A。
5.工业上利用甲烷制取炭黑的反应是① ;反应过程中容易发生副反应:② 。下列有关说法中正确的是
A.反应①在常温下就可以自发进行 B.焓变是副反应②自发进行的决定因素
C.制取炭黑允许的最低温度是927.8K D.温度越高对制取炭黑越有利
【答案】C
【详解】A.反应①的ΔH为+74.848 kJ/mol,ΔS为+80.674 J/(mol·K),常温(298K)时,ΔG=ΔH−TΔS≈50.8 kJ/mol>0,无法自发进行,A错误;
B.从焓变角度看,副反应②的ΔH为+376.426 kJ/mol,为吸热反应,无自发进行倾向;从熵变角度看,ΔS=+220.211J/(mol·K)>0,有自发进行的倾向,所以熵变才是副反应②自发进行的决定因素,B错误;
C.反应①自发的最低温度T=≈927.8K,C正确;
D.温度过高会促进副反应②的发生,消耗更多甲烷生成乙炔,对制取炭黑越不利,D错误;
故选C。
考点二 化学平衡状态(高频考点)
◆题型1 化学平衡状态的本质与特征
1.某温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol NH3发生吸热反应:,下列说法错误的是
A.充分反应后可生成3molH2 B.充入He使压强增大,反应速率不变
C.升高温度可使反应速率加快 D.反应达最大限度时,N2的浓度不再变化
【答案】A
【详解】A.该反应为可逆反应,可逆反应不能进行完全,向容器中充入2 mol NH3,即使充分反应, NH3也不能全部转化为N2和H2,所以生成H2的物质的量小于3mol,A错误;
B.恒容密闭容器中充入He,虽然压强增大,但各反应物和生成物的浓度不变,根据反应速率与浓度的关系,反应速率不变,B正确;
C.升高温度,分子的能量增加,活化分子百分数增大,有效碰撞次数增多,反应速率加快,C正确;
D.反应达到最大限度即达到化学平衡状态,此时正、逆反应速率相等,各物质的浓度不再发生变化,所以N2的浓度不再变化,D正确;
故选A。
2.已知工业合成氨反应:,在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应,下列有关说法正确的是
A.的物质的量保持不变时,反应达到平衡
B.反应达到平衡时,正、逆反应速率均为0
C.选择不同的催化剂,此反应的也不同
D.充入和,充分反应,放出的热量为92.4kJ
【答案】A
【详解】A.在恒容密闭容器中,作为反应物,物质的量保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,A正确;
B.化学平衡是动态平衡,达到平衡时正、逆反应速率不为0,B错误;
C.催化剂只能改变反应速率,不改变反应的ΔH,ΔH只与反应的始态和终态有关,C错误;
D.合成氨反应是可逆反应,充入1molN2和3molH2,不能完全反应,放出热量小于92.4kJ,D错误;
故选A。
◆题型2 化学平衡状态的判断依据
3.恒温恒容条件下,下列可逆反应达到平衡状态的标志正确的是
选项
反应
标志
A
混合气体的颜色不变
B
混合气体密度不变
C
D
容器中总压强不变
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.反应中,I2为有色气体,混合气体颜色不变说明I2浓度不再变化,反应达到平衡,A正确;
B.反应中,反应前后气体总质量守恒,恒容条件下密度始终不变,因此密度不变不能作为平衡标志,B错误;
C.反应中,平衡时v正(NO2)=v逆(NO2),即v正(NO2)=2v逆(N2O4),而题目中2v正(NO2)=v逆(N2O4)说明正逆速率不等,未达平衡,C错误;
D.反应中,气体总物质的量始终保持不变,恒温恒容下总压强始终不变,压强不变不能作为平衡标志,D错误;
故选A。
4.在一定温度下,可逆反应M(g)+3N(g)2Q(g)达到化学平衡的标志是
A.M的生成速率是Q的分解速率的
B.单位时间内生成n mol M的同时生成3n mol N
C.M、N、Q的浓度不再发生变化
D.M、N、Q的物质的量之比为1∶3∶2
【答案】C
【详解】A.M的生成速率和Q的分解速率都是逆反应速率,则不能说明正逆反应速率相等,反应不一定平衡,A错误;
B.单位时间内生成M和生成N,都是逆反应速率,则不能说明正逆反应速率相等,反应不一定平衡,B错误;
C.M、N、Q的浓度不再变化,则正逆反应速率相等,反应达到平衡,C正确;
D.物质的量之比为1:3:2时,正逆反应速率不一定相等,反应不一定平衡,D错误;
故选C。
5.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变;②;③容器内物质的总质量不变;④的质量不变;⑤混合气体的平均相对分子质量不变;⑥
A.①③④⑤ B.①④⑤⑥ C.①④⑤ D.①②③⑥
【答案】C
【详解】①反应在恒容密闭容器中进行,气体体积V不变。反应中是固体,气体质量会随反应进行改变。根据,当混合气体密度不变时,说明气体质量不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,①正确;
②只是反应中各物质的化学计量数之比,不能说明各物质的物质的量不再变化,无法判断反应是否达到平衡,②错误;
③容器内有固体,即使反应未达平衡,容器内物质总质量也不变,所以不能据此判断反应达到平衡,③错误;
④质量不变,说明其消耗量和生成量相等,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,④正确;
⑤反应前后气体的物质的量发生变化,气体质量也变化。混合气体平均相对分子质量,当不变时,说明和不再变化,反应达到平衡状态,⑤正确;
⑥速率之比等于化学计量数之比,,当时才表明正逆反应速率相等,反应达到平衡,此选项只给了,不能判断平衡,⑥错误;
综上,答案是C。
考点三 化学平衡常数(难点)
◆题型1 化学平衡常数表达式
1.以作催化剂发生如下反应:
。下列说法正确的是
A.该反应可以在低温条件下自发进行
B.该反应的平衡常数
C.催化剂能降低该反应的活化能,改变反应的焓变
D.该反应中每消耗,转移电子数约为
【答案】A
【详解】A.该反应ΔH<0且ΔS<0(气体分子数减少),根据ΔG=ΔH−TΔS,低温时ΔG<0,反应可自发进行,A正确;
B.平衡常数表达式应包含所有反应物浓度,方程式中水为气态水,不能省略,则,B错误;
C.催化剂降低活化能,但焓变ΔH由反应物和生成物决定,催化剂不改变ΔH,C错误;
D.每消耗2molCH3CHO转移2mol电子(1mol被氧化,1mol被还原),故1molCH3CHO转移1mol电子,D错误;
故选A。
2.在恒温恒容密闭容器中投入足量,发生反应:。下列说法正确的是
A.平衡常数表达式为
B.若的体积分数不再改变,则达到平衡
C.平衡后充入更多的和,达到新平衡时其浓度均增大
D.可用单位时间内质量变化来表示反应快慢
【答案】D
【详解】A.CaC2O4、CaO呈固态,则平衡常数表达式为K=c(CO)∙c(CO2),A项错误;
B.分析此反应,产物中只有、为气体,化学计量数固定,体积分数始终为,B项错误;
C.起始投入足量CaC2O4,平衡时CO和CO2物质的量相等,平衡后充入等物质的量的CO和CO2,增大生成物浓度平衡逆向移动,但温度不变,平衡常数不变,则达到新平衡时其浓度均不变,C项错误;
D.任何化学反应的快慢都表现为有关物质的量随着时间变化的多少,故该反应可用单位时间内CaO质量净增量比较反应快慢,D项正确;
故选D。
3.反应:可用于氨气脱硫,下列说法正确的是
A.反应的
B.上述反应平衡常数
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为
【答案】D
【详解】A.反应后气体的物质的量减少,是熵减反应,所以,A错误;
B.平衡常数表达式中,固体和纯液体不写入表达式。是固体,是纯液体,不应出现在平衡常数表达式中,正确的平衡常数K = ,B错误;
C.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的焓变,焓变由反应物和生成物的能量决定,C错误;
D.分析反应中元素化合价变化,元素从中的+4价升高到中的+6价,元素从中的0价降低到-2价,元素从中的-3升高到中的0价。根据化学方程式,4mol参与反应时,转移20mol电子,则每消耗1mol,转移电子5mol,转移电子的数目约为,D正确;
综上,答案是D。
◆题型2 化学平衡常数的应用
4.可逆反应:2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数)
A.K变大,O2转化率减小 B.K变大,SO2转化率减小
C.K不变,O2转化率增大 D.K不变,SO2转化率增大
【答案】D
【详解】可逆反应:2SO2+O22SO3达到平衡状态时,平衡常数只受温度影响,保持温度不变,则平衡常数K不变,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移动,促进了SO2的转化,SO2的转化率增大,但是O2自身的转化率降低,A、B、C错误;
故选D。
5.只改变一个影响因素,平衡常数与化学平衡移动的关系叙述正确的是
A.变化,平衡可能不移动 B.变化,平衡一定移动
C.平衡不移动,可能变化 D.平衡移动,一定变化
【答案】B
【分析】化学平衡常数K只受温度影响,K发生变化,证明温度发生改变,温度改变,化学平衡一定发生移动;反之,平衡移动受很多因素影响,平衡不移动,K一定不变,平衡移动,K不一定变化,由此分析回答;
【详解】A.由分析可知,变化,平衡一定移动,A错误;
B.由分析可知,变化,平衡一定移动,B正确;
C.由分析可知,平衡不移动,温度没变,K不可能变化,C错误;
D.由分析可知,平衡移动,不一定变化,D错误;
故选B。
6.某温度下,若反应的化学平衡常数K,则该温度下的化学平衡常数为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】反应平衡常数为K,则的平衡常数为,则的平衡常数为;
故答案选B。
◆题型3 化学平衡常数的计算
7. 在容积不变的密闭容器中发生反应:(正反应放热),830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是
A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B.830℃时,充入0.1molCO和保持温度不变,CO平衡转化率为75%
C.若平衡时移走,化学反应速率加快
D.1000℃时,某时刻和的浓度均为,此时平衡向正反应方向移动
【答案】B
【详解】A.反应前后气体物质的量相等,恒容时压强始终不变,不能作为平衡标志,A错误;
B.设CO转化x mol,根据三段式分析,平衡时K= ==1,解得,转化率,B正确;
C.移走会降低浓度,正逆反应速率均减小,C错误;
D.升高温度,平衡逆移,即1000℃时K<1,此时=1>K,平衡逆向移动,D错误;
故选B。
8.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g);②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。反应达到平衡时,c(H2)=2 mol/L,c(HI)=4 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数是
A.36 B.32 C.16 D.24
【答案】B
【详解】反应达到平衡时,c(H2)=2mol·L-1,说明消耗HI浓度为4mol·L-1,则生成HI总物质的量浓度为(4+4)mol·L-1=8mol·L-1,即c(NH3)=8mol/l,根据化学平衡常数的定义,①的反应平衡常数K=c(NH3)×c(HI)=8×4=32,故选项B正确。
9.一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【详解】列三段式:
C.根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L,解得x = 2,C错;
A.,A正确;
B.A平衡转化率= ,B错;
D.B的平衡转化率=,D错;
故答案选A。
考点四 化学平衡的移动(重点)
◆题型1 浓度商和化学平衡常数的关系
1.一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2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:
0
2
4
6
8
0
1.6
2.8
3.6
3.6
下列说法正确的是
A.4s内反应的平均速率
B.该反应的平衡常数
C.此温度下,若该容器中有、和,则反应逆向进行
D.当容器内密度保持不变时,该反应达到平衡状态
【答案】B
【分析】一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2发生反应:。8s时反应达平衡,此时生成SO3的物质的量为3.6mol,则可建立如下三段式:
【详解】A.4s内SO3的物质的量为2.8mol,则消耗O2的物质的量为1.4mol,反应的平均速率,A不正确;
B.该反应的平衡常数K==810,B正确;
C.此温度下,若该容器中有、和,则浓度商Q==128<810,反应正向进行,C不正确;
D.容器的体积始终不变,混合气的质量始终不变,则容器内气体的密度始终不变,当容器内密度保持不变时,该反应不一定达到平衡状态,D不正确;
故选B。
2.可逆反应达到平衡状态后,保持温度﹑容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大
B.Q减小,K不变,O2的转化率减小
C.平衡常数越大表示该反应速率越快
D.化学计量数变为二倍则ΔH值和K值也变为原来的二倍
【答案】B
【分析】当可逆反应2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,氧气的浓度增大,增大反应物的浓度,平衡正向移动,其余反应物的转化率增大,自身的转化率减小,Q变小,平衡常数是温度的函数,温度不变,平衡常数不发生改变。
【详解】A.保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移动,SO2转化率增大,而O2转化率减小,由于反应物的浓度增大,所以Q变小,因为温度不变,所以化学平衡常数K不变,A错误;
B.保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡正向移动,SO2转化率增大,而O2转化率减小,由于反应物的浓度增大,所以Q变小,因为温度不变,所以化学平衡常数K不变,B正确;
C.平衡常数越大,说明反应正向进行的限度越大,与该反应速率无关,C错误;
D.化学计量数变为二倍则ΔH值变为原来的二倍,但是K值变为原来的平方,D错误;
故选B。
◆题型2 勒夏特列原理
3.CO2加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃、101kPa下,,反应达到平衡时,下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是
A.升高温度 B.增大压强
C.加入适宜的催化剂 D.恒容时充入少量He(g)
【答案】A
【详解】A.根据勒夏特列原理可知,升高温度会使化学反应的平衡向吸热反应方向移动,结合题干信息可知,升高温度使上述平衡逆向移动,A符合题意;
B.根据勒夏特列原理可知,化学平衡向着气体体积减小的方向移动,即增大压强时,反应物气体总物质的量大于生成物,即平衡向气体体积减小的正反应方向移动,B不合题意;
C.催化剂同等影响正逆反应速率,不能使化学平衡发生移动,C不合题意;
D.恒容充入惰性气体不改变各物质浓度,正、逆反应速率不变,仍然相等,平衡不移动,D不合题意;
故答案为:A。
4.一定条件下N2在催化剂表面与水发生反应, △H<0,如果反应的平衡常数K值变大,该反应
A.在平衡移动时正反应速率先减小后增大
B.一定向正反应方向移动
C.在平衡移动时逆反应速率先增大后减小
D.一定向逆反应方向移动
【答案】B
【分析】平衡常数K是温度的函数,只受温度的影响,对于正反应放热的反应,降低温度,平衡常数K值变大,由此可知上述反应改变的条件为降低温度,据此分析解答;
【详解】A.降低温度,正逆反应瞬间都减小,随后正反应速率继续减小,达到平衡时保持不变,故A错误;
B.由上述分析可知,平衡常数增大,则平衡一定正向移动,故B正确;
C.降低温度,逆反应速率先减小后增大,故C错误;
D.由上述分析可知,平衡正向移动,故D错误;
故选:B。
5.勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动,下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体,气体颜色变深
B.红棕色的NO2气体,加压后颜色先变深后变浅,但比原来要深
C.反应:CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.反应:N2(g)+H2(g)⇌NH3(g) ΔH<0,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施
【答案】A
【详解】A.压缩和的平衡混合气体,气体颜色变深。由于反应的气体物质的量相等,压缩后压强增大但平衡不移动,颜色变深仅因浓度增加,与勒夏特列原理无关,故A正确;
B.加压时,颜色先变深(浓度增大)后变浅(平衡向生成移动),符合勒夏特列原理对压强变化的解释,故B错误;
C.升温使放热反应逆向移动,符合勒夏特列原理对温度变化的解释,故C错误;
D.低温有利于放热的合成氨反应正向进行,符合勒夏特列原理对温度变化的解释,故D错误;
故答案为:A。
6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室新制氯水经光照后颜色变浅
B.夏天打开冰镇可乐瓶盖时产生大量泡沫
C.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡后,缩小容器体积加压,气体颜色加深
D.合成氨工业中采用高压有利于提高原料的平衡转化率
【答案】C
【详解】A.新制的氯水在光照条件下颜色变浅,由于次氯酸光照分解生成盐酸和氧气,次氯酸的浓度减小,氯气与水反应平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理,A不符合题意;
B.可乐瓶中存在可逆过程CO2(g)+H2O⇌H2CO3(aq),打开可乐瓶盖后,减小压强,该平衡逆向移动,观察到有大量泡沫逸出,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡后,缩小容器体积加压后颜色变深,浓度增大,但平衡没有移动,不能用勒夏特列原理,C符合题意;
D.工业上合成氨存在平衡,是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,可以提高氨气的产量,能用勒夏特列原理解释,D不符合题意;
答案为C。
◆题型3 化学平衡图像分析
7.在容积为2L的恒容密闭容器中,通入一定量的A,发生反应 。温度恒定为100℃时,体系中A和B的物质的量随时间变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.0~10s时段,反应速率为
B.时刻体系内为
C.若,则反应达到平衡状态
D.欲测定A的相对分子质量,应采用的适宜条件为高温低压
【答案】C
【详解】A.由图可知,0~10s时段,反应速率为,A正确;
B.结合方程式可知,时刻体系内,B正确;
C.不能说明正、逆反应速率相等,反应不平衡,C错误;
D.该反应为气体分子数减小的放热反应,则欲测定A的相对分子质量,应该使平衡尽可能逆向移动,应采用的适宜条件为高温低压,D正确;
故选C。
8.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)⇌2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。
下列说法中正确的是
A.30min~40min间该反应使用了催化剂
B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30min时降低温度,40min时升高温度
D.8min前A的平均反应速率为
【答案】D
【详解】A.由图象可知,30~40 min正逆反应速率同等程度降低,反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,不可能是温度变化,而是降低了压强,故A错误;
B.由开始到达到平衡,A、B的浓度减少的量相同,由此可知x=1,反应前后气体体积不变,则增大压强平衡不移动,40min时,正逆反应速率都增大,应该是升高温度,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故B错误;
C.由图象可知,30min反应物与生成物的浓度瞬时降低,反应仍处于平衡状态,不可能是温度变化,而是降低了压强,40min时,正逆反应速率都增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡向逆向进行,应是升高温度,故C错误;
D.由图可知8min前A的浓度减小了2mol•L-1-1.36mol•L-1=0.64mol•L-1,所以A的反应速率为 =0.08mol•L-1•min-1,故D正确;
选D。
9.下列关于可逆反应各图像的解释或得出的结论不正确的是
A.由甲图可知,t₁时刻一定是使用了催化剂
B.由乙图可知,可逆反应的正反应放热
C.由丙图可知,A点:v正<v逆
D.由丁图可知,交点A表示反应物和生成物浓度相等,但不一定是平衡状态
【答案】A
【详解】A.改变条件后,正逆反应速率增大且相等,若对前后气体分子数相等的化学反应,可能是加压,也可能是加了催化剂,故A错误;
B.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,说明升温反应向逆反应方向移动,则该反应是放热反应,故B正确;
C.A点的转化率高于平衡转化率,说明反应要逆向移动,则v正<v逆,故C正确;
D.交点A表示反应物和生成物浓度相等,未必保持不变,故不一定是平衡状态,故D正确;
故选A。
◆题型4 化学平衡有关计算
10.T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化为图中实线,下列判断正确的是
A.T℃时,该反应的平衡常数为4
B.e点没有达到平衡,此时反应正向进行
C.若c点、e点均为平衡点,则此时容器内的温度关系为T(c)>T(d)>T(e)
D.该反应在高温下自发
【答案】C
【详解】A.由图可知,T℃a点反应达到平衡时A、B的浓度分别为4mol/L、1mol/L,该反应的平衡常数K==0.25,故A错误;
B.由图可知,T℃e点反应浓度熵Qc=>0.25,则反应向逆反应方向进行,故B错误;
C.若c点、e点均为平衡点,则此时c点平衡常数小于0.25、e点平衡常数大于0.25,该反应为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,平衡常数小,则容器内的温度关系为T(c)>T(d)>T(e),故C正确;
D.该反应是熵减的放热反应,低温条件下反应ΔH—TΔS<0,能自发进行,故D错误;
故选C。
11.某温度下密闭容器中反应 的平衡常数K的值为59,下列说法正确的是
A.加压,
B.反应的
C.使用催化剂,
D.分解反应的平衡常数的表达式为
【答案】C
【详解】A.加压不会改变平衡常数K,K仍为59,A错误;
B.逆反应的平衡常数应为原反应的倒数(1/59),且平衡常数不可能为负,B错误;
C.催化剂不影响平衡常数,K保持59,C正确;
D.HI分解反应的平衡常数表达式应为,D错误;
答案选C。
12.恒温密闭容器中充入,发生反应:在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点:
B.容器内的压强:
C.对c点,缩小容器体积,则此时
D.向b点体系中再充入一定量的,达到平衡时,的体积分数比原平衡小
【答案】B
【分析】该反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的转化率减小,由图可知,b点三氧化硫的转化率最大,说明反应达到平衡,则c→b为平衡的形成过程、b→a为平衡的移动过程。
【详解】A.由分析可知,a点反应达到平衡,正反应速率和逆反应速率相等,故A错误;
B.由图可知,b点、c点时三氧化硫的转化率分别为80%、40%,由方程式可知,混合气体的物质的量分别为1mol+1mol×80%×=1.4mol、1mol+1mol×40%×=1.2mol,由理想气体状态方程PV=nRT可得:=<1,则>==,故B正确;
C.由分析可知,c点反应未达平衡,缩小容器体积,正逆反应速率均增大,但正反应速率大于逆反应速率,故C错误;
D.该反应为气体体积增大的反应,向b点体系中再充入一定量的三氧化硫相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的体积分数增大,故D错误;
故选B。
13.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应:(g)+I2(g) = (g)+2HI(g) ΔH=+89 kJ·mol−1,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,则下列有关说法正确的是
A.达到平衡时环戊烯的转化率为60%
B.适当升高反应体系温度,有利于提高反应物的转化率
C.生成物环戊二烯()与HI物质的量之比恒定时,该反应即达到平衡
D.该温度下,反应的平衡常数Kp = 1.28×105
【答案】B
【分析】
等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应,起始总压为105 Pa,则 Pa,平衡时总压增加了20%,设碘转化了x Pa,则列三段式:
平衡时总压增加了20%,则,。
【详解】A.根据分析可得,转化率为40%,故A错误;
B.反应正向为吸热反应,升高温度,平衡右移,故B正确;
C.无论是否平衡,环戊二烯()与HI的物质的量之比始终为1∶2,故C错误;
D. ,故D错误;
故选B。
考点五 化学反应速率
◆题型1 化学反应速率的表示方法
1.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,回收处理并加以利用涉及反应:4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)。下列反应速率的关系式错误的是
A.v(H2S)=2v(SO2) B.v(H2S)=v(H2O)
C.v(SO2)=v(S2) D.v(SO2)=v(H2O)
【答案】C
【分析】化学反应速率之比等于化学计量数之比,据此作答。
【详解】A.,即,故A正确;
B.,即v(H2S)=v(H2O),故B正确;
C.,即,故C错误;
D.,即v(SO2)=v(H2O),故D正确;
故答案选C。
2.已知反应:。若反应速率分别用、、、表示,且同一时间段内,用不同物质表示的反应速率间有如下关系:、、。则反应的化学方程式为
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】化学反应中化学计量数之比等于化学反应速率之比,根据题意由同一时间段内,用不同物质表示的反应速率间有如下关系:、、,可得:,A符合题意。
故选A。
◆题型2 化学反应速率计算及大小比较
3.已知可逆反应:,下列表示该可逆反应的反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】速率的比较需要统一到相同的单位,然后根据速率之比等于计量系数之比,换算成同一物质或将速率比上计量系数之后比较大小,据此回答。
【详解】不同物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,故化学反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,则:
A.
B.
C.
D.
反应速率最大的是;
故选B。
4.对于反应,下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】在单位相同的条件下,将不同物质的反应速率除以其计量数,得到的数值越大说明该反应速率越大。
【详解】A.,A符合题意;
B.,B不符合题意;
C. ,C不符合题意;
D.,D不符合题意;
故选A。
5.一定温度下,密闭容器中发生反应,A的初始浓度为,10s后,A的浓度降到。下列说法正确的是
A.
B.
C.由继续降到所需时间大于10s
D.缩小容器的容积,反应速率减小
【答案】C
【详解】A.根据A的浓度变化计算,v(A)=0.003 mol/(L·s),v(B)=v(A)/3=0.001 mol/(L·s),A错误;
B.根据反应计量关系,,即3v(C)=2v(A),,等式关系错误,B错误;
C.随着反应进行,反应物浓度降低,反应速率逐渐减小,因此从0.07 mol/L降到0.04 mol/L所需时间大于前10秒的等量变化时间,C正确;
D.缩小容器容积会增大压强,但反应前后气体分子数相等,浓度增大导致正、逆反应速率均增大,D错误;
故选C。
6.在反应中,下列表示该反应速率最快的是
A.v(X)=0.5mol·L-1·s-1 B.v(Y)=0.3mol·L-1·s-1
C.v(Z)=0.6mol·L-1·s-1 D.v(W)=0.9mol·L-1·min-1
【答案】B
【分析】根据反应速率与化学计量数的关系,将各物质的速率除以其对应系数并统一单位。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
综合比较后,B选项的比值最大,表示反应速率最快;
故选B。
◆题型3 测定化学反应速率的方法
7.下列实验或装置不能达到目的的是
A.测定中和热
B.测定锌与硫酸的反应速率
C.实验室制氯气
D.验证的漂白性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.测定中和热应使用玻璃搅拌棒,减少热量散失,用隔热层保温,装置合理,可以达到实验目的,故A不符合题意;
B.利用锌粒与硫酸溶液反应,可通过测量生成的氢气所用的时间计算反应速率,故B不符合题意;
C.利用二氧化锰和浓盐酸制备氯气,需要加热,故C符合题意;
D.在加热条件下浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,通入品红中,品红褪色,同时用浸有氢氧化钠溶液的棉团处理尾气,故D不符合题意;
故选C。
8.下列叙述正确的是
A.25min内,用Y表示的平均反应速率为
B.与反应的能量变化
C.对于反应:时刻,改变的反应条件为增大的浓度
D.用该装置测定锌与稀硫酸的反应速率
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.根据图示可知:在内Y的物质的量减小了,但未知反应体系的体积,因此不能用Y的浓度变化计算反应速率大小,故A错误;
B.氢氧化钡与氯化铵反应为吸热反应,图示中生成物能量比反应物能量低,故B错误;
C.t1时刻,正突然增大,逆不变,说明增大的应该是反应物浓度,故C错误;
D.针筒可收集一定时间生成的气体体积,可测定反应速率,故D正确;
故选:D。
◆题型4 化学反应速率的影响因素
9.从废线路板(主要成分为铜,还含有少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图所示,下列说法错误的是
已知:“滤液2”主要含和。
A.“机械粉碎”的目的是增大反应接触面积,加快“酸溶”速率,提高原料的利用率
B.“滤液1”中含有的离子仅为和
C.“碱溶”时,适当升高温度,有利于加快“碱溶”速率
D.“电解精炼”时,粗铜应与外接电源正极相连
【答案】B
【分析】废线路板先机械粉碎,可以增加其反应的接触面积,加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解,进入滤液,通入氧气和加氢氧化钠,可以溶解锡和铅,最后电解精炼得到铜。
【详解】A.机械粉碎的目的是增大接触面积,加快反应速率,A正确;
B.“酸溶”的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的、和,B错误;
C.“碱溶”时,适当升高温度,有利于加快“碱溶”速率,C正确;
D.“电解精炼”时粗铜在阳极发生氧化反应,与外接电源正极相连,逐步溶解,故D正确;
故选B。
10.关于下列说法,正确的是
A.恒压容器中发生反应,若平衡后在容器中充入He,则正、逆反应的速率均不变
B.当一定量的锌粉和过量的2 mol·L-1盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液或溶液
C.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,应先将两种溶液水浴加热至设定温度,再进行混合并计时
D.对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率
【答案】C
【详解】A.恒压容器中发生反应,若在容器中充入He,容器体积增大,反应物浓度减小,正、逆反应的速率均减小,A错误;
B.当一定量的锌粉和过量的2 mol·L-1盐酸反应时,向反应器中加入NaNO3溶液相当于生成硝酸、具有强氧化性,硝酸和锌反应不能生成氢气,B错误;
C.探究温度对反应速率的影响,应先分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度后再混合,不能先将两种溶液混合后再用水浴加热,C正确;
D.通常用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率;有些有气体生成的反应,可以用单位时间内产生的该条件下气体的体积多少来表示反应速度,D错误;
故选C。
考点六 活化能与碰撞理论
◆题型1 基元反应与活化能
1.中性条件下,沸石(主要含、、、)催化产生自由基和自由基降解水中污染物,反应机理如图所示。已知铁催化性能优于铜。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ的离子方程式:
B.过程Ⅳ中有产生
C.过程Ⅴ会导致产生的增加
D.催化过程中化合价发生变化的元素为、、H、O
【答案】C
【详解】A.由反应机理图可知过程Ⅰ为,A错误;
B.过程Ⅳ为,无产生,B错误;
C.过程Ⅴ为,Fe2+的量增加:,会导致产生的增加,C正确;
D.催化过程中化合价发生变化的元素为、、O,H元素的化合价未变化,D错误;
故选C。
2.汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是
A.总反应式为
B.反应①为决速步骤
C.转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现
【答案】A
【详解】A.如图可知,三个反应步骤得热化学方程式为、、,则根据盖斯定律,总反应的热化学方程式为 A错误;
B.如图可知三个反应步骤得活化能分别为255.8kJ/mol、108.4kJ/mol、226.1kJ/mol,反应①活化能最大,为决速步骤,B正确;
C.第一步形成N=N键为非极性键,第二步断裂N-O键、形成C=O键,均为极性键,第三步断裂N-O键、形成C=O键,均为极性键,C正确;
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以提高N2O的转化率,减少尾气中出现N2O,D正确;
故选A。
3.我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时,用和制备的机理,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的TS1~TS5为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A.钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率
B.过程是该段反应历程中的决速步骤
C.五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质最稳定
D.该段反应过程中,生成1mol共吸收热量65.7kJ
【答案】A
【详解】A.催化剂降低了反应的活化能,让更多的普通分子转化为活化分子,活化分子百分数增大,化学反应速率加快,单位时间产率增加,A正确;
B.能垒(活化能)越大反应速率越慢,最慢的反应历程是决速步骤,由题干历程图可知,该历程中决速步骤的反应为或,B错误;
C.五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质具有的能量最高,是最不稳定的,C错误;
D.根据图示信息,该反应过程中,生成1mol时,起始相对能量为0kJ,终点相对能量为-65.7kJ,表示该段过程放出热量65.7kJ,即该反应不是吸收热量,D错误;
故答案为:A。
◆题型2 有效碰撞理论
4.下列说法不正确的是
A.常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B.基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
C.在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水,得到深蓝色的溶液后加入95%乙醇,可得深蓝色的晶体
D. ,正反应活化能小于逆反应活化能
【答案】A
【详解】A.常温常压下H2和O2混合不反应是因为活化能高,而非不自发。ΔG=ΔH-TΔS,若ΔG<0则反应自发。该反应ΔG可能为负,但需外界条件引发,因此A的说法错误。
B.基元反应需反应物分子有效碰撞(具备足够能量和正确取向),碰撞是必要条件,B正确。
C.硫酸铜与过量氨水生成[Cu(NH3)4]2+深蓝色溶液,加入乙醇降低溶解度析出晶体,C正确。
D.ΔH<0表明正反应放热,正反应活化能Ea(正)=Ea(逆)-|ΔH|,故Ea(正)<Ea(逆),D正确。
故选A。
5.下列说法中不正确的是
A.活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
B.使用催化剂,能增大活化分子百分数,加快反应速率
C.升高温度,使单位体积内活化分子数增多,因而反应速率加快
D.对于ΔH>0且一定条件下能自发进行的化学反应,其ΔS>0
【答案】A
【详解】A.活化分子之间的碰撞必须具有合适取向才能成为有效碰撞,并非所有活化分子碰撞都有效,故A不正确;
B.催化剂通过降低活化能,增加活化分子百分数,从而加快反应速率,故B正确;
C.升高温度使分子动能增加,更多分子成为活化分子,单位体积内活化分子数增多,反应速率加快,故C正确;
D.ΔH>0时,若反应自发,(自发),需满足ΔS>0且高温条件,因此ΔS>0是必要条件,故D正确;
故选A。
6.下列说法正确的是
A.其他条件不变时,反应物浓度增大,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
B.其他条件不变时,温度升高,活化分子数目增多,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
C.其他条件不变时,增大压强,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
D.其他条件不变时,使用催化剂,反应的活化能降低,活化分子百分数减小,化学反应速率增大
【答案】B
【详解】A.其他条件不变,浓度增大,则活化分子百分数不变,单位体积内活化分子数增多,相同时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大,故A错误;
B.其他条件不变,升高温度,提供分子反应所需的能量,活化分子数、百分数均增大,相同时间内有效碰撞次数增多,则化学反应速率增大,故B正确;
C.其他条件不变,增大气体压强,单位体积内活化分子数目增大,但百分数不变,相同时间内有效碰撞次数增多,则化学反应速率增大,故C错误;
D.其他条件不变,使用催化剂,降低反应所需的活化能,活化分子数、百分数均增大,化学反应速率增大,故D错误;
答案选B。
考点七 工业合成氨
◆题型1 工业合成氨
1.下列关于工业合成氨的说法正确的是
A.工业合成氨采用10~30MPa,是因为该条件下催化剂的活性最好
B.选择不同的催化剂会改变此反应△H的数值
C.合成氨工业中采用低温以提高平衡转化率
D.合成氨工业中液化分离出氨,提高产率
【答案】D
【详解】A.合成氨工业采用,使反应速率快,且有利于提高平衡混合物中氨的含量,不是因为该条件下催化剂的活性最好,故A错误;
B.催化剂能改变化学反应速率,不能改变反应△H的数值,故B错误;
C.合成氨若采用低温可提高平衡转化率,但温度降低会使化学反应速率减小,达到平衡所用时间变长,在实际生产中采用的温度为400~500℃,故C错误;
D.由于氨易液化,可以分离出氨,使平衡正移,提高产率,故D正确;
故选D。
2.化学的发展与社会的生产生活息息相关,下列说法中错误的是
A.氨的合成实现工业化过程中,综合考虑了原料、催化剂、设备等多方面因素
B.火箭发射时用肼作燃料,二氧化氮作还原剂,二者反应生成了氮气和水蒸气
C.脂肪作为人体重要的储能物质,还具有促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定等作用
D.飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义
【答案】B
【详解】A.工业生产需综合考虑原料、速率、转化率,设备等多方面因素,实现效益的最大化,A不符合题意;
B.火箭发射时用肼作燃料,二氧化氮作氧化剂,B符合题意;
C.脂肪是人体重要的储能物质且能促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定等作用,C不符合题意;
D.飞秒化学是采用10-15~10-12s的时间分辨技术跟踪检测化学反应中的中间体或过渡态的化学研究领域,飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义,D不符合题意;
故选B。
3.中国是世界上最大的合成氨生产国之一,合成氨反应原理: ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是
A.合成塔中充入的N2越多,N2的转化率越大
B.使用催化剂,可提高合成氨的生成速率和平衡产率
C.及时分离出液氨,可提高原料的利用率
D.实际生产中,常采用低温、超高压的条件提高氨产率
【答案】C
【分析】制取原料气主要含有N2、H2,以及CO等杂质气体,净化时,除去杂质气体,防止催化剂中毒,将N2、H2经压缩机压缩成高压气体,在合成塔中发生反应:,及时分离出液氨,促进平衡正向移动,据此分析解题。
【详解】A.合成塔中充入的氮气越多相当于增大氮气浓度,平衡向正反应方向移动,但氮气的转化率减小,故A错误;
B.使用催化剂,化学反应速率加快,但平衡不移动,氨气的平衡产率不变,故B错误;
C.及时分离出液氨,生成物氨气的浓度减小,平衡向正反应方向移动,反应物的转化率增大,原料的利用率增大,故C正确;
D.为提高合成氨的综合效益,实际生产中,常采用适宜高温、适宜高压的条件提高氨产率,故D错误;
选C。
◆题型2 化学反应条件的控制
4.工业合成甲醇的原理为 H<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是
A.“干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B.合成甲醇时压强越大越好
C.“冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D.采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率
【答案】A
【详解】A.步骤①中“净化”是除去杂质以防止铁触媒中毒失活,确保工业生产过程中的效率和产品质量,故A正确;
B.是气体体积减小的反应,增大压强可以使平衡正向移动,增大反应物的转化率,但压强过大会增加对设备材料和制造的要求,提高投资费用,在实际生产中,压强的选择并不是越大越好,而是需要综合考虑多个因素,故B错误;
C.是放热反应,“冷却装置”能提高原料平衡转化率,但不能提高反应速率,故C错误;
D.是放热反应,采用“高温”不利于提高甲醇的平衡产率,故D错误;
故选A。
5.工业上以纯度为98%左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下:① ;② 。当①、②反应体系的压强各为、时,分别改变进料比和反应温度,二者对产率和的平衡转化率影响如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.
B.反应①,增加HCl浓度,反应速率加快,产率增大
C.反应①更适合在较低温度下进行
D.反应②,工业上选择反应温度1300℃更合适
【答案】C
【详解】A.由图1可知,随温度升高,的产率下降,,图2可知,随温度升高,的平衡转化率增大,,因此,A错误;
B.由图1可知,反应①,增加HCl浓度,反应速率加快,产率减小,B错误;
C.反应①,,,根据,反应①更适合在较低温度下进行,C正确;
D.由图2可知,1300℃与1100℃曲线很接近,工业上选择反应温度还要考虑效能与成本的关系,故选择1100℃更合适,D错误;
故选C。
B 综合攻坚·知能拔高
1.汽车尾气的处理原理为。在恒温恒容密闭容器中充入等体积的NO和CO,加入适量催化剂,发生上述反应。下列叙述错误的是
A.催化剂能降低NO和CO反应的活化能
B.达到平衡后,加入少量CaO,平衡常数增大
C.达到平衡时,NO、CO的转化率相等
D.当气体总压强不变时,反应达到平衡状态
【答案】B
【详解】A.催化剂能降低NO和CO反应的活化能,加快反应速率,故A正确;
B.平衡常数只与温度有关,加入少量CaO,平衡常数不变,故B错误;
C.充入等体积的NO和CO,其初始物质的量相等,二者化学计量数之比为1:1,则达到平衡时,NO、CO的转化率相等,故C正确;
D.反应前后气体体积减小,当气体总压强不变时,各物质浓度不变,则反应达到平衡状态,故D正确;
故选B。
2.已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A.2O3(g)=3O2(g) H<0
B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0
C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H<0
D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0
【答案】B
【详解】A.该反应的H<0,根据方程式可知S>0,则根据G=H-T•S可知,任何温度下都能满足H-T•S<0,反应可自发进行,A不符合题意;
B.该反应的H>0,根据方程式可知S<0,任何温度下都满足G=H-T•S>0,反应不能自发进行,B符合题意;
C.该反应的H<0,根据方程式可知S<0,则在较低温度下,可满足H-T•S<0,反应可自发进行,C不符合题意;
D.该反应的H>0,根据方程式可知S>0,所以在较高温度下,可满足H-T•S<0,反应可自发进行,D不符合题意;
故选B。
3.已知反应,将和按一定比例通入恒温恒压的密闭容器中,反应相同时间后,的体积分数随温度的变化关系如图所示,下列相关描述正确的是
A.该反应正反应方向: B.曲线上的点均代表平衡时刻的点
C.正反应速率: D.b点时
【答案】A
【分析】温度越高,反应速率越快,由图可知,c点氨气的体积百分数最大,说明反应达到平衡,则c点以前反应未达到平衡,c点以后为平衡的移动过程。
【详解】A.由图可知,c点以后为平衡的移动过程,升高温度,平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,故,故A正确;
B.根据分析,c点前反应温度低、速率慢,反应没有达到平衡状态,故B错误;
C.温度越高,反应速率越快,则d点正反应速率大于c点,故C错误;
D.由分析可知,b点反应未达到平衡,正反应速率大于逆反应速率,故D错误;
故选A。
4.甲异腈()在恒容密闭容器中发生异构化反应:,反应过程中甲异腈浓度随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率与的关系为(为速率常数,只受温度影响),。下列说法错误的是
A. B.bf段的平均反应速率为
C. D.点反应物的活化分子百分数大于点
【答案】C
【详解】A.T1时速率常数为k1,T2时速率常数为k2,,即,有3×k2×5×10-3=2×k1×15×10-3,解得,v(a)= k2×10×10-3,v(b)= k1×20×10-3,=1,即,故A正确;
B.bf段甲异腈浓度变化=20×10-3mol/L-10×10-3mol/L=1.0×10-2mol/L,平均反应速率==,故B正确;
C.由A向计算可知,k2大于k1,温度越大速率常数越大,说明T1<T2,故C错误;
D.a点的斜率大于f点,其它条件相同时,反应速率a点大,a点反应物的活化分子数多于f点,故D正确;
答案选C。
5.下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室可用排饱和食盐水的方法收集
B.唾液可以使淀粉水解速率加快
C.缩小容器体积,使的平衡体系颜色变深
D.左右比常温下更有利于合成氨
【答案】A
【详解】A.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,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,可以用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.唾液中含有唾液淀粉酶,可以催化淀粉水解,加快淀粉水解速率,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.是气体体积不变的反应,缩小容器体积,压强增大,I2的浓度增大,体系颜色变深,但平衡没有发生移动,不能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.合成氨反应为放热反应,升高温度,不利于平衡向正向移动,但温度过低,反应速率较低,不利于工业生产,主要考虑催化剂的活性,不能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
故选A。
6.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A.与水反应时,增加水的用量
B.铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C.与盐酸反应制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
D.溶液与溶液反应时,增大压强
【答案】C
【详解】A.水为纯液体,水的多少不影响反应速率,所以Ma与水反应时增大水的用量不影响反应速率,A错误;
B.常温下浓硫酸与铁发生钝化现象,加热时反应但不生成氢气,生成二氧化硫,B错误;
C.将块状大理石改为粉末状大理石,增大了反应物的接触面积,反应速率加快,C正确;
D.溶液与溶液反应在溶液中进行,没有气体参加反应,则增大压强,反应速率不变,D错误;
故选C。
7.化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的,以溶液中的反应3X+2Y2Z为例,可先假设该反应的速率方程为v=k·cm(X)·cn(Y),然后通过实验测得的数据,算出k、m、n的值,再将k、m、n的值代入上式,即得速率方程。现测得25°C时该反应在不同浓度时的反应速率如表:
c(X)/mol·L-1
c(Y)/mol·L-1
v/mol·L-1·s1
1
0.10
0.10
4.0×10-4
2
0.20
0.10
1.6×10-3
3
0.30
0.10
3.6×10-3
4
0.30
0.20
7.2×10-3
下列说法错误的是
A.其它条件不变,升高温度k值增大
B.根据数据推算出k的数值为0.4
C.根据数据推算出m的数值为1,n的数值为2
D.当c(X)=c(Y)=0.25 mol·L-1时,v=6.25×10-3 mol·L-1·s1
【答案】C
【详解】A.在其它条件不变时,升高温度,化学反应速率常数k值增大,A正确;
B.根据实验1可知:①v=k×0.10m×0.10n=4.0×10-4;根据实验2可知②:v=k×0.20m×0.10n=1.6×10-3;整理可得m=2;根据实验3可知:③v=k×0.30m×0.10n=3.6×10-3;根据实验4可知④:v=k×0.30m×0.20n=7.2×10-3;整理可得n=1;将m=2,n=1带入实验1的①中v=k×0.102×0.101=4.0×10-4,可得k=0.4,B正确;
C.根据选项B分析可知m=2,n=1,C错误;
D.根据上述分析可知k=0.4,m=2,n=1,若c(X)=c(Y)=0.25 mol·L-1,则v=0.4×0.252×0.251 mol·L-1·s1=6.25×10-3 mol·L-1·s1,D正确;
选C。
8.在容积的刚性容器中充入和,发生反应,正反应为放热反应,反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说法正确的是
反应时间
0
5
10
15
20
25
压强
A.后,增大压强,反应速率增大且
B.内转化率为
C.时,再向容器中通入、各,平衡不移动
D.该温度下平衡常数
【答案】C
【详解】A.反应为反应前后气体的物质的量减小的反应,增大压强,平衡会向气体减少的方向即正向移动,则v(逆)<v(正),A错误;
B.假设反应达平衡时,X变化了xmol,则平衡时X为(1-x)mol,Y为(2-2x)mol,Z为xmol,气体一共(3-2x)mol;反应开始前体系中含1molX和2molY ,共3mol气体,对应总压为12.6Mpa,当达平衡时体系总压为8.4Mpa,则平衡时气体的总物质的量为,则x=0.5mol,则Y转化了1mol,其转化率为,B错误;
C.由B可知,平衡时X为0.5mol,Y为1mol,Z为0.5mol,容器体积为2L,则平衡常数,平衡时再向容器中通入X、Z各1mol ,则X为1.5mol,Y为1mol,Z为1.5mol,此时各物质的浓度熵,则平衡不移动,C正确;
D.由B可知,平衡时X为0.5mol,Y为1mol,Z为0.5mol,容器体积为2L,总压为8.4Mpa,则各物质分压为,,,带入,D错误;
故选C。
9.化学是一门以实验为基础的科学,其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应为例探究外界条件对化学反应速率的影响。按下表将溶液迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验序号
实验温度/℃
酸性溶液
溶液
溶液颜色褪至无色所用时间/s
V/mL
V/mL
V/mL
①
20
2
0.02
4
0.1
0
②
20
2
0.02
2
0.1
2
8
③
45
2
0.02
2
0.1
x
A.
B.,
C.配制该实验所用溶液时应用盐酸酸化
D.利用实验②③可探究温度对化学反应速率的影响
【答案】C
【详解】A.实验②和③只是温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,除温度外,其它条件应相同,则水的体积需要保持一致,因此x=2,A正确;
B.分析表中数据可知,实验①和实验②只是浓度不同,则实验①和实验②是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,且浓度越大,反应速率越大,可知t1<8,实验②和③只是温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响,温度越高,反应速率越快,则t2<8,,B正确;
C.高锰酸钾能氧化氯离子生成氯气,配制KMnO4溶液时不能用盐酸酸化,应该用稀硫酸,C错误;
D.实验②③中温度是变量,可用来探究温度对化学反应速率的影响,D正确;
故选C。
10.在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.在实际生产中,从成本的角度考虑选择常压下进行反应
B.在实际生产中,选定的温度为400~500 ℃,这与催化剂的活性无关
C.反应过程中通入过量的空气,以提高平衡时SO2的转化率
D.为避免污染环境和提高原料利用率,尾气中的SO2需回收处理
【答案】B
【详解】A.由表格数据可知,在常压及400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,继续增大压强,虽然二氧化硫的平衡转化率会提高,但不明显,且会增加设备成本,增大投资和能量消耗,故A正确;
B.温度太高时,催化剂失去活性,则实际生产中,选定的温度为400~500℃,主要原因是考虑催化剂的活性最佳,故B错误;
C.空气的成本较低,在实际生产中,通入过量的空气,反应物浓度增大,反应速率加快,平衡正向移动,从而可提高成本较高的二氧化硫的转化率,故C正确;
D.尾气中的SO2必须回收循环利用,防止污染环境并提高原料的利用率,故D正确;
故选B。
11.的排放来自汽车尾气,研究利用反应 。用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知:气体分压=气体总压×物质的量分数),下列有关说法错误的是
A.若能测得反应产生22g ,则反应放出的热量为17.0kJ
B.将炭块粉碎,可提高反应速率
C.在950K~1000K之间,化学反应速率:
D.1050K时,反应的化学平衡常数
【答案】C
【详解】A.由 可知,每生成44g二氧化碳放出34kJ热量,若能测得反应产生22g ,则反应放出的热量为17.0kJ,A正确;
B.将炭块粉碎,增加反应接触面积,可提高反应速率,B正确;
C.1050K前反应末达到平衡状态,随着温度升高,反应速率加快,反应正向进行,在950K~1000K之间,化学反应速率,C错误;
D.在1050K、1.1×106Pa时,NO的转化率为80%,设n(NO)=xmol,消耗的n(NO)=0.8xmol,可逆反应,反应前后气体计量数之和不变,则反应前后气体总物质的量不变,为xmol,,该反应的平衡常数,1050K时,反应的化学平衡常数,D正确;
故选C。
12.在2L密闭容器中,800℃时,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,分别加入0.02molNO和0.01molO2,n(NO)随时间变化如下表所示。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图中,A点处v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= 。
(3)反应进行到1s时,NO2的体积分数为 。
(4)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变
(5)下列能使该反应的反应速率增大的是 。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.恒容,充入Ne气
d.增大O2的浓度 e.选择高效的催化剂
【答案】(1)大于
(2)1.5×10-3mol·L-1·s-1
(3)40%
(4)bc
(5)bde
【详解】(1)图中表明A点的反应时间小于1s,表格中数据表明在0~1s内n(NO)呈减小状态,则反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在向右进行,v正大于v逆;
(2)表格中数据表明,在0~2s内n(NO)减小量为0.020mol-0.008mol=0.012mol,则n(O2)的减小量为0.006mol,容器容积为2L,则Δc(O2)=0.003mol·L-1,反应时间为2s,根据v=计算得v(O2)=1.5×10-3mol·L-1·s-1。
(3)反应进行到1s时,列三段式如下:
NO2的体积分数=;
(4)a.化学平衡状态中正、逆反应速率相等,v正(NO2)=2v逆(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等,v(NO2)=2v(O2)没有指明正逆反应速率,则不能说明该反应已经达到平衡状态,a不符合题意;
b.上述反应,在达到平衡之前气体总物质的量不守恒,则在恒温、恒容下气体总压强不守恒,容器内压强保持不变,说明已达平衡,在达到平衡之后气体总物质的量守恒,则在恒温、恒容下气体总压强守恒,上述反应的容器内压强保持不变,说明反应已经到达平衡,b符合题意;
c.化学平衡状态中正、逆反应速率相等,v逆(NO)=2v正(O2)体现了上述反应中正、逆反应速率相等,说明达到平衡,c符合题意;
d.上述反应,在达到平衡前后气体质量守恒,由于容器容积不变,则容器内的密度不变不能说明反应达到平衡,d不符合题意;
故答案选bc;
(5)其他条件一定,升高温度或增大反应物的浓度或使用催化剂,都能使化学反应速率增大;反之,可使化学反应速率减小。
a.及时分离出NO2气体,导致气体浓度减小,速率减慢,a不符合题意;
b.适当提高温度,速率增大,b符合题意;
c.恒容,充入Ne气,不影响反应物浓度,不影响反应速率,c不符合题意;
d.增大O2的浓度,可以加快反应速率,d符合题意;
e.选择高效的催化剂,可以加快反应速率,e符合题意;
故答案为bde;
13.煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
已知①常压下反应的能量变化如图所示。
②
化学键
H-H
H-O
O=O
键能kJ/mol
436
x
496
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-280kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-240kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol
请回答下列问题:
(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知气态分子分解成气态原子时所需要的能量为键能,则H—O键的键能x为 kJ/mol;
(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为 kJ/mol。
(4)在 (填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。
【答案】(1)CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-757kJ•mol-1
(2)462
(3)510
(4)低温
【详解】(1)由图可得热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ/mol
②CO(g)+O2(g)═CO2(g)ΔH=-280kJ/mol
③H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH=-284 kJ/mol
根据盖斯定律,③×2+②-①可得:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-757kJ•mol-1,故答案为:CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-757kJ•mol-1;
(2)已知:H2(g)+O2(g)═H2O(l)ΔH=-284 kJ/mol,H2O(l)═H2O(g)ΔH=+44kJ/mol二者相加可得:H2(g)+O2(g)═H2O(g)ΔH=-240 kJ/mol,反应热=反应物总键能-生成物总键能,则436kJ/mol+×496kJ/mol-2×x kJ/mol=-240kJ/mol,解得x=462,故答案为:462;
(3)由图形可知甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为(419+91)kJ/mol=510kJ/mol,故答案为:510;
(4)CO(g)+2H2(l)=CH3OH(g)ΔH=-91kJ/mol的ΔH<0、ΔS<0,ΔH-TΔS<0反应自发进行,故在低温下反应具有自发性,故答案为:低温。
14.十九大报告提出要对环境问题进行全面系统地可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图1所示。
图1
(1)已知:①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1;
②CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) ΔH2=+256.1kJ·mol-1。
反应III的热化学方程式为 。
(2)起始加入气体的总物质的量一定,反应II在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得CO的平衡转化率与n(CO):n(H2O)的关系如图2所示(图中各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。
图2
①图中显示C、D、E三点对应的CO的平衡转化率逐渐降低,其原因是 。
②图中B、E、F三点对应的CO的平衡转化率相同,则三点对应温度TB、TE、TF由高到低的顺序为 ,其原因是 。
③已知反应速率v正=k正x(CO)x(H2O),v逆=k逆x(CO2)x(H2),k正、k逆为反应速率常数,只与温度有关,x为各组分物质的量分数。D点对应的反应条件下,该反应到达D点前,CO的转化率为20%时,= 。
④若反应从起始分别进行到F点和G点所用的时间相等,则F点和G点对应的条件下,两个反应进行的快慢关系为 (填标号),其原因是 ;F、G点分别对应体系的总压强的大小关系为 (填标号),其原因是 。
a.F>G b.F=G c.F<G d.无法确定
【答案】(1)2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=-174.1kJ·mol-1
(2) 三点对应的温度不同,升高温度,平衡逆向移动。CO的平衡转化率逐渐降低 TB>TE>TF B、E、F三点对应的化学平衡常数K值的大小关系为KB<KE<KF,该反应的正反应为放热反应,温度越高,K值越小 36 a 反应时间相同,F点对应的反应限度更大 a 该反应为放热反应,F点对应的反应限度大,则F点对应的反应温度低,在F点对应的反应条件下,反应速率更快。因此F点对应的压强更大
【详解】(1)根据图1,反应Ⅲ为2CO2+6H2=CH3CH2OH+3H2O,利用盖斯定律可知,反应Ⅲ=①×2-②,ΔH=(+41)×2kJ/mol-(+256.1)kJ/mol=-174.1kJ/mol,因此热化学反应方程式为2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=-174.1kJ·mol-1;故答案为2CO2(g)+6H2(g)=CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH=-174.1kJ·mol-1;
(2)①根据图象可知,C、D、E三点不变,但CO的平衡转化率依次降低,根据反应①,推出CO与H2O反应CO+H2OH2+CO2,该反应为放热反应,根据勒夏特列原理,升高温度,平衡向逆反应方向进行,CO的平衡转化率降低,因此三点CO平衡转化率降低可能原因是三点对应的温度不同,升高温度,平衡逆向移动。CO的平衡转化率逐渐降低;
②B点=0.5,令n(CO)=1mol,n(H2O)=2mol,达到平衡时,消耗n(CO)= n(H2O)=0.5mol,达到平衡时生成n(H2)=n(CO2)=0.5mol,该温度下K==,同理计算出E点温度下的平衡常数为1,F点温度下平衡常数为3,KB<KE<KF,该反应的正反应为放热反应,温度越高,K值越小,即TB>TE>TF;故答案为TB>TE>TF;B、E、F三点对应的化学平衡常数K值的大小关系为KB<KE<KF,该反应的正反应为放热反应,温度越高,K值越小;
③D点条件下达到平衡时v正=v逆,k正x(CO)x(H2O)=k逆x(CO2)x(H2),推出=K,令n(CO)=1mol,n(H2O)=1mol,达到平衡时,消耗n(CO)= n(H2O)=0.6mol,达到平衡时生成n(H2)=n(CO2)=0.6mol,该温度下K==,该反应达到D点前,消耗n(CO)=n(H2O)=0.2mol,生成n(H2)=n(CO2)=0.2mol,=36;故答案为36;
④两点=1.5,两点达到平衡时间相同,F点CO的平衡转化率高,说明反应程度更高,可判断F点反应更快;但是这个反应为放热反应,F点反应程度高,表明F点的反应温度低,要达到更高反应速率,说明F点的压强更高;故答案为a;反应时间相同,F点对应的反应限度更大;a;该反应为放热反应,F点对应的反应限度大,则F点对应的反应温度低,在F点对应的反应条件下,反应速率更快。因此F点对应的压强更大。
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第2章 化学反应的方向、限度和速率
A 题型聚焦·专项突破
考点一 化学反应的方向
题型1 自发反应
题型2 化学反应的方向与焓变、熵变
考点二 化学平衡状态(高频考点)
题型1 化学平衡状态的本质与特征
题型2 化学平衡状态的判断依据
考点三 化学平衡常数(难点)
题型1 化学平衡常数表达式
题型2 化学平衡常数的应用(转化率)
题型3 化学平衡常数的计算
考点四 化学平衡的移动(重点)
题型1 浓度商和化学平衡常数的关系
题型2 勒夏特列原理
题型3 化学平衡图像分析
题型4 化学平衡有关计算
考点五 化学反应速率
题型1 化学反应速率的表示方法
题型2 化学反应速率计算及大小比较
题型3 测定化学反应速率的方法
题型4 化学反应速率的影响因素
考点六 活化能与碰撞理论
题型1 基元反应与活化能
题型2 有效碰撞理论
考点七 工业合成氨
题型1 合成氨生产条件的选择
题型2 工业合成氨的生产流程
B 综合攻坚·知能拔高
A 题型聚焦·专项突破
考点一 化学反应的方向
◆题型1 自发反应
1.化学与生活息息相关。下列不属于自发进行的变化是
A.墨汁加到清水中使整杯水变黑 B.水在0℃以下结为冰
C.水从高处往低处流 D.石灰石转化为生石灰
2.下列属于非自发过程的是
A.水由高处向低处流 B.蔗糖在水中溶解
C.天然气的燃烧 D.室温下水结成冰
◆题型2 化学反应的方向与焓变、熵变
3.下列有关焓变()和熵变()说法正确的是
A.能够自发进行的反应一定是的反应
B.水凝结成冰的过程中,其,
C.反应中,其、
D.一定温度下,反应能自发进行,该反应的
4.下列说法正确的是
A.常温下,若反应不能自发进行,则该反应的
B.研究 该反应发生的条件,可以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
D.已知 ,该反应吸热,一定不能自发进行
5.工业上利用甲烷制取炭黑的反应是① ;反应过程中容易发生副反应:② 。下列有关说法中正确的是
A.反应①在常温下就可以自发进行 B.焓变是副反应②自发进行的决定因素
C.制取炭黑允许的最低温度是927.8K D.温度越高对制取炭黑越有利
考点二 化学平衡状态(高频考点)
◆题型1 化学平衡状态的本质与特征
1.某温度下,向一恒容密闭容器中充入2 mol NH3发生吸热反应:,下列说法错误的是
A.充分反应后可生成3molH2 B.充入He使压强增大,反应速率不变
C.升高温度可使反应速率加快 D.反应达最大限度时,N2的浓度不再变化
2.已知工业合成氨反应:,在恒容密闭容器中模拟工业合成氨反应,下列有关说法正确的是
A.的物质的量保持不变时,反应达到平衡
B.反应达到平衡时,正、逆反应速率均为0
C.选择不同的催化剂,此反应的也不同
D.充入和,充分反应,放出的热量为92.4kJ
◆题型2 化学平衡状态的判断依据
3.恒温恒容条件下,下列可逆反应达到平衡状态的标志正确的是
选项
反应
标志
A
混合气体的颜色不变
B
混合气体密度不变
C
D
容器中总压强不变
A.A B.B C.C D.D
4.在一定温度下,可逆反应M(g)+3N(g)2Q(g)达到化学平衡的标志是
A.M的生成速率是Q的分解速率的
B.单位时间内生成n mol M的同时生成3n mol N
C.M、N、Q的浓度不再发生变化
D.M、N、Q的物质的量之比为1∶3∶2
5.一定温度下,在恒容密闭容器中发生反应,下列叙述能表明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的密度不变;②;③容器内物质的总质量不变;④的质量不变;⑤混合气体的平均相对分子质量不变;⑥
A.①③④⑤ B.①④⑤⑥ C.①④⑤ D.①②③⑥
考点三 化学平衡常数(难点)
◆题型1 化学平衡常数表达式
1.以作催化剂发生如下反应:
。下列说法正确的是
A.该反应可以在低温条件下自发进行
B.该反应的平衡常数
C.催化剂能降低该反应的活化能,改变反应的焓变
D.该反应中每消耗,转移电子数约为
2.在恒温恒容密闭容器中投入足量,发生反应:。下列说法正确的是
A.平衡常数表达式为
B.若的体积分数不再改变,则达到平衡
C.平衡后充入更多的和,达到新平衡时其浓度均增大
D.可用单位时间内质量变化来表示反应快慢
3.反应:可用于氨气脱硫,下列说法正确的是
A.反应的
B.上述反应平衡常数
C.使用高效催化剂能降低反应的焓变
D.该反应中每消耗,转移电子的数目约为
◆题型2 化学平衡常数的应用
4.可逆反应:2SO2+O22SO3达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是(K为平衡常数)
A.K变大,O2转化率减小 B.K变大,SO2转化率减小
C.K不变,O2转化率增大 D.K不变,SO2转化率增大
5.只改变一个影响因素,平衡常数与化学平衡移动的关系叙述正确的是
A.变化,平衡可能不移动 B.变化,平衡一定移动
C.平衡不移动,可能变化 D.平衡移动,一定变化
6.某温度下,若反应的化学平衡常数K,则该温度下的化学平衡常数为
A. B. C. D.
◆题型3 化学平衡常数的计算
7. 在容积不变的密闭容器中发生反应:(正反应放热),830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是
A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态
B.830℃时,充入0.1molCO和保持温度不变,CO平衡转化率为75%
C.若平衡时移走,化学反应速率加快
D.1000℃时,某时刻和的浓度均为,此时平衡向正反应方向移动
8.将固体NH4I置于密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:①NH4I(s)⇌NH3(g)+HI(g);②2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)。反应达到平衡时,c(H2)=2 mol/L,c(HI)=4 mol/L,则此温度下反应①的平衡常数是
A.36 B.32 C.16 D.24
9.一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.A的平衡转化率为40%
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
考点四 化学平衡的移动(重点)
◆题型1 浓度商和化学平衡常数的关系
1.一定温度下,向2.0L恒容密闭容器中充入4molSO2和2molO2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:
0
2
4
6
8
0
1.6
2.8
3.6
3.6
下列说法正确的是
A.4s内反应的平均速率
B.该反应的平衡常数
C.此温度下,若该容器中有、和,则反应逆向进行
D.当容器内密度保持不变时,该反应达到平衡状态
2.可逆反应达到平衡状态后,保持温度﹑容器容积不变,向容器中充入一定量的O2,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)
A.Q不变,K变大,O2的转化率增大
B.Q减小,K不变,O2的转化率减小
C.平衡常数越大表示该反应速率越快
D.化学计量数变为二倍则ΔH值和K值也变为原来的二倍
◆题型2 勒夏特列原理
3.CO2加氢转化成甲烷,是综合利用CO2实现“碳中和”和“碳达峰”的重要方式。525℃、101kPa下,,反应达到平衡时,下列措施能使平衡向逆反应方向移动的是
A.升高温度 B.增大压强
C.加入适宜的催化剂 D.恒容时充入少量He(g)
4.一定条件下N2在催化剂表面与水发生反应, △H<0,如果反应的平衡常数K值变大,该反应
A.在平衡移动时正反应速率先减小后增大
B.一定向正反应方向移动
C.在平衡移动时逆反应速率先增大后减小
D.一定向逆反应方向移动
5.勒夏特列原理可以用于解释可逆反应的平衡移动,下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.压缩H2和I2(g)反应的平衡混合气体,气体颜色变深
B.红棕色的NO2气体,加压后颜色先变深后变浅,但比原来要深
C.反应:CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g) ΔH<0,升高温度可使平衡向逆反应方向移动
D.反应:N2(g)+H2(g)⇌NH3(g) ΔH<0,为提高NH3的产率,理论上应采取低温措施
6.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室新制氯水经光照后颜色变浅
B.夏天打开冰镇可乐瓶盖时产生大量泡沫
C.反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)达到平衡后,缩小容器体积加压,气体颜色加深
D.合成氨工业中采用高压有利于提高原料的平衡转化率
◆题型3 化学平衡图像分析
7.在容积为2L的恒容密闭容器中,通入一定量的A,发生反应 。温度恒定为100℃时,体系中A和B的物质的量随时间变化如图所示。
下列说法不正确的是
A.0~10s时段,反应速率为
B.时刻体系内为
C.若,则反应达到平衡状态
D.欲测定A的相对分子质量,应采用的适宜条件为高温低压
8.某密闭容器中充入等物质的量的A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)⇌2C(g),达到平衡后,在不同的时间段,分别改变反应的一个条件,测得容器中物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示。
下列说法中正确的是
A.30min~40min间该反应使用了催化剂
B.反应方程式中的x=1,正反应为吸热反应
C.30min时降低温度,40min时升高温度
D.8min前A的平均反应速率为
9.下列关于可逆反应各图像的解释或得出的结论不正确的是
A.由甲图可知,t₁时刻一定是使用了催化剂
B.由乙图可知,可逆反应的正反应放热
C.由丙图可知,A点:v正<v逆
D.由丁图可知,交点A表示反应物和生成物浓度相等,但不一定是平衡状态
◆题型4 化学平衡有关计算
10.T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应:,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化为图中实线,下列判断正确的是
A.T℃时,该反应的平衡常数为4
B.e点没有达到平衡,此时反应正向进行
C.若c点、e点均为平衡点,则此时容器内的温度关系为T(c)>T(d)>T(e)
D.该反应在高温下自发
11.某温度下密闭容器中反应 的平衡常数K的值为59,下列说法正确的是
A.加压,
B.反应的
C.使用催化剂,
D.分解反应的平衡常数的表达式为
12.恒温密闭容器中充入,发生反应:在相同时间内测得各容器中的转化率与容器体积的关系如图所示,下列说法正确的是
A.a点:
B.容器内的压强:
C.对c点,缩小容器体积,则此时
D.向b点体系中再充入一定量的,达到平衡时,的体积分数比原平衡小
13.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应:(g)+I2(g) = (g)+2HI(g) ΔH=+89 kJ·mol−1,起始总压为105 Pa,平衡时总压增加了20%,则下列有关说法正确的是
A.达到平衡时环戊烯的转化率为60%
B.适当升高反应体系温度,有利于提高反应物的转化率
C.生成物环戊二烯()与HI物质的量之比恒定时,该反应即达到平衡
D.该温度下,反应的平衡常数Kp = 1.28×105
考点五 化学反应速率
◆题型1 化学反应速率的表示方法
1.油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,回收处理并加以利用涉及反应:4H2S(g)+2SO2(g)=3S2(g)+4H2O(g)。下列反应速率的关系式错误的是
A.v(H2S)=2v(SO2) B.v(H2S)=v(H2O)
C.v(SO2)=v(S2) D.v(SO2)=v(H2O)
2.已知反应:。若反应速率分别用、、、表示,且同一时间段内,用不同物质表示的反应速率间有如下关系:、、。则反应的化学方程式为
A. B.
C. D.
◆题型2 化学反应速率计算及大小比较
3.已知可逆反应:,下列表示该可逆反应的反应速率最大的是
A. B.
C. D.
4.对于反应,下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行得最快的是
A. B.
C. D.
5.一定温度下,密闭容器中发生反应,A的初始浓度为,10s后,A的浓度降到。下列说法正确的是
A.
B.
C.由继续降到所需时间大于10s
D.缩小容器的容积,反应速率减小
6.在反应中,下列表示该反应速率最快的是
A.v(X)=0.5mol·L-1·s-1 B.v(Y)=0.3mol·L-1·s-1
C.v(Z)=0.6mol·L-1·s-1 D.v(W)=0.9mol·L-1·min-1
◆题型3 测定化学反应速率的方法
7.下列实验或装置不能达到目的的是
A.测定中和热
B.测定锌与硫酸的反应速率
C.实验室制氯气
D.验证的漂白性
A.A B.B C.C D.D
8.下列叙述正确的是
A.25min内,用Y表示的平均反应速率为
B.与反应的能量变化
C.对于反应:时刻,改变的反应条件为增大的浓度
D.用该装置测定锌与稀硫酸的反应速率
A.A B.B C.C D.D
◆题型4 化学反应速率的影响因素
9.从废线路板(主要成分为铜,还含有少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如图所示,下列说法错误的是
已知:“滤液2”主要含和。
A.“机械粉碎”的目的是增大反应接触面积,加快“酸溶”速率,提高原料的利用率
B.“滤液1”中含有的离子仅为和
C.“碱溶”时,适当升高温度,有利于加快“碱溶”速率
D.“电解精炼”时,粗铜应与外接电源正极相连
10.关于下列说法,正确的是
A.恒压容器中发生反应,若平衡后在容器中充入He,则正、逆反应的速率均不变
B.当一定量的锌粉和过量的2 mol·L-1盐酸反应时,为了减慢反应速率,又不影响产生的总量,可向反应器中加入一些水、溶液或溶液
C.探究温度对硫代硫酸钠与硫酸反应速率的影响时,应先将两种溶液水浴加热至设定温度,再进行混合并计时
D.对于任何化学反应来说,都必须用单位时间内反应物或生成物浓度的变化量来表示化学反应速率
考点六 活化能与碰撞理论
◆题型1 基元反应与活化能
1.中性条件下,沸石(主要含、、、)催化产生自由基和自由基降解水中污染物,反应机理如图所示。已知铁催化性能优于铜。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ的离子方程式:
B.过程Ⅳ中有产生
C.过程Ⅴ会导致产生的增加
D.催化过程中化合价发生变化的元素为、、H、O
2.汽车尾气中CO与NO转化的三段反应历程及各物质的相对能量如图所示.下列说法不正确的是
A.总反应式为
B.反应①为决速步骤
C.转化过程中发生极性键的断裂和非极性键的形成
D.采用对反应③选择性高的催化剂可以减少尾气中出现
3.我国学者采用量子力学法研究了钯基作催化剂时,用和制备的机理,其中某段反应的相对能量与历程的关系如图所示,图中的TS1~TS5为过渡态,吸附在钯催化剂表面上的物质用*标注。下列说法正确的是
A.钯基催化剂可改变该反应中单位体积内活化分子百分数和单位时间产率
B.过程是该段反应历程中的决速步骤
C.五种过渡态中,过渡态TS4对应的物质最稳定
D.该段反应过程中,生成1mol共吸收热量65.7kJ
◆题型2 有效碰撞理论
4.下列说法不正确的是
A.常温常压下和混合无明显现象,则反应在该条件下不自发
B.基元反应发生的先决条件是反应物的分子必须发生碰撞
C.在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水,得到深蓝色的溶液后加入95%乙醇,可得深蓝色的晶体
D. ,正反应活化能小于逆反应活化能
5.下列说法中不正确的是
A.活化分子之间发生的碰撞都是有效碰撞
B.使用催化剂,能增大活化分子百分数,加快反应速率
C.升高温度,使单位体积内活化分子数增多,因而反应速率加快
D.对于ΔH>0且一定条件下能自发进行的化学反应,其ΔS>0
6.下列说法正确的是
A.其他条件不变时,反应物浓度增大,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
B.其他条件不变时,温度升高,活化分子数目增多,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
C.其他条件不变时,增大压强,活化分子百分数增大,单位时间内有效碰撞次数增多,化学反应速率增大
D.其他条件不变时,使用催化剂,反应的活化能降低,活化分子百分数减小,化学反应速率增大
考点七 工业合成氨
◆题型1 工业合成氨
1.下列关于工业合成氨的说法正确的是
A.工业合成氨采用10~30MPa,是因为该条件下催化剂的活性最好
B.选择不同的催化剂会改变此反应△H的数值
C.合成氨工业中采用低温以提高平衡转化率
D.合成氨工业中液化分离出氨,提高产率
2.化学的发展与社会的生产生活息息相关,下列说法中错误的是
A.氨的合成实现工业化过程中,综合考虑了原料、催化剂、设备等多方面因素
B.火箭发射时用肼作燃料,二氧化氮作还原剂,二者反应生成了氮气和水蒸气
C.脂肪作为人体重要的储能物质,还具有促进脂溶性维生素的吸收和维持体温恒定等作用
D.飞秒化学的研究对了解化学反应机理、控制反应进程、充分利用物质和能源有重要意义
3.中国是世界上最大的合成氨生产国之一,合成氨反应原理: ΔH=-92.4 kJ·mol-1及反应流程如图所示。下列说法正确的是
A.合成塔中充入的N2越多,N2的转化率越大
B.使用催化剂,可提高合成氨的生成速率和平衡产率
C.及时分离出液氨,可提高原料的利用率
D.实际生产中,常采用低温、超高压的条件提高氨产率
◆题型2 化学反应条件的控制
4.工业合成甲醇的原理为 H<0,其工艺流程如图所示。下列叙述正确的是
A.“干燥净化”的目的是防止催化剂失活
B.合成甲醇时压强越大越好
C.“冷却装置”能提高原料平衡转化率和反应速率
D.采用“高温”有利于提高甲醇的平衡产率
5.工业上以纯度为98%左右的粗硅为原料制备高纯硅的反应如下:① ;② 。当①、②反应体系的压强各为、时,分别改变进料比和反应温度,二者对产率和的平衡转化率影响如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.
B.反应①,增加HCl浓度,反应速率加快,产率增大
C.反应①更适合在较低温度下进行
D.反应②,工业上选择反应温度1300℃更合适
B 综合攻坚·知能拔高
1.汽车尾气的处理原理为。在恒温恒容密闭容器中充入等体积的NO和CO,加入适量催化剂,发生上述反应。下列叙述错误的是
A.催化剂能降低NO和CO反应的活化能
B.达到平衡后,加入少量CaO,平衡常数增大
C.达到平衡时,NO、CO的转化率相等
D.当气体总压强不变时,反应达到平衡状态
2.已知“凡气体分子总数增加的反应都是熵增大的反应”。下列反应在任何温度下都不自发进行的是
A.2O3(g)=3O2(g) H<0
B.2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0
C.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) H<0
D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) H>0
3.已知反应,将和按一定比例通入恒温恒压的密闭容器中,反应相同时间后,的体积分数随温度的变化关系如图所示,下列相关描述正确的是
A.该反应正反应方向: B.曲线上的点均代表平衡时刻的点
C.正反应速率: D.b点时
4.甲异腈()在恒容密闭容器中发生异构化反应:,反应过程中甲异腈浓度随时间t的变化曲线如图所示(图中T为温度)。该反应的反应速率与的关系为(为速率常数,只受温度影响),。下列说法错误的是
A. B.bf段的平均反应速率为
C. D.点反应物的活化分子百分数大于点
5.下列事实能用勒夏特列原理解释的是
A.实验室可用排饱和食盐水的方法收集
B.唾液可以使淀粉水解速率加快
C.缩小容器体积,使的平衡体系颜色变深
D.左右比常温下更有利于合成氨
6.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是
A.与水反应时,增加水的用量
B.铁与稀硫酸反应制备氢气,改用浓硫酸
C.与盐酸反应制取时,将块状大理石改为粉末状大理石
D.溶液与溶液反应时,增大压强
7.化学反应速率与反应物浓度的关系式(称为速率方程)是通过实验测定的,以溶液中的反应3X+2Y2Z为例,可先假设该反应的速率方程为v=k·cm(X)·cn(Y),然后通过实验测得的数据,算出k、m、n的值,再将k、m、n的值代入上式,即得速率方程。现测得25°C时该反应在不同浓度时的反应速率如表:
c(X)/mol·L-1
c(Y)/mol·L-1
v/mol·L-1·s1
1
0.10
0.10
4.0×10-4
2
0.20
0.10
1.6×10-3
3
0.30
0.10
3.6×10-3
4
0.30
0.20
7.2×10-3
下列说法错误的是
A.其它条件不变,升高温度k值增大
B.根据数据推算出k的数值为0.4
C.根据数据推算出m的数值为1,n的数值为2
D.当c(X)=c(Y)=0.25 mol·L-1时,v=6.25×10-3 mol·L-1·s1
8.在容积的刚性容器中充入和,发生反应,正反应为放热反应,反应过程中测得容器内压强的变化如表所示。下列说法正确的是
反应时间
0
5
10
15
20
25
压强
A.后,增大压强,反应速率增大且
B.内转化率为
C.时,再向容器中通入、各,平衡不移动
D.该温度下平衡常数
9.化学是一门以实验为基础的科学,其中控制变量思想在探究实验中有重要应用。某研究小组以反应为例探究外界条件对化学反应速率的影响。按下表将溶液迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。下列说法不正确的是
实验序号
实验温度/℃
酸性溶液
溶液
溶液颜色褪至无色所用时间/s
V/mL
V/mL
V/mL
①
20
2
0.02
4
0.1
0
②
20
2
0.02
2
0.1
2
8
③
45
2
0.02
2
0.1
x
A.
B.,
C.配制该实验所用溶液时应用盐酸酸化
D.利用实验②③可探究温度对化学反应速率的影响
10.在硫酸工业中,通过下列反应使SO2氧化为SO3: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ/mol。下表列出了在不同温度和压强下,反应达到平衡时SO2的转化率。下列说法错误的是
温度/℃
平衡时SO2的转化率/%
0.1 MPa
0.5 MPa
1 MPa
5 MPa
10 MPa
450
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
550
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
A.在实际生产中,从成本的角度考虑选择常压下进行反应
B.在实际生产中,选定的温度为400~500 ℃,这与催化剂的活性无关
C.反应过程中通入过量的空气,以提高平衡时SO2的转化率
D.为避免污染环境和提高原料利用率,尾气中的SO2需回收处理
11.的排放来自汽车尾气,研究利用反应 。用活性炭可对其进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体,保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。(已知:气体分压=气体总压×物质的量分数),下列有关说法错误的是
A.若能测得反应产生22g ,则反应放出的热量为17.0kJ
B.将炭块粉碎,可提高反应速率
C.在950K~1000K之间,化学反应速率:
D.1050K时,反应的化学平衡常数
12.在2L密闭容器中,800℃时,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,分别加入0.02molNO和0.01molO2,n(NO)随时间变化如下表所示。
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)上图中,A点处v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v= 。
(3)反应进行到1s时,NO2的体积分数为 。
(4)下列能说明该反应已经达到平衡状态的是 (填字母,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内的密度保持不变
(5)下列能使该反应的反应速率增大的是 。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度 c.恒容,充入Ne气
d.增大O2的浓度 e.选择高效的催化剂
13.煤化工可以利用煤炭制取水煤气从而合成甲醇:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)。
已知①常压下反应的能量变化如图所示。
②
化学键
H-H
H-O
O=O
键能kJ/mol
436
x
496
③CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-280kJ/mol
H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH=-240kJ/mol
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44kJ/mol
请回答下列问题:
(1)请写出表示气态甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(2)已知气态分子分解成气态原子时所需要的能量为键能,则H—O键的键能x为 kJ/mol;
(3)甲醇气体分解为CO和H2两种气体的反应的活化能为 kJ/mol。
(4)在 (填“高温”或“低温”)情况下有利于CO和H2制备甲醇的反应自发进行。
14.十九大报告提出要对环境问题进行全面系统地可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径,利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如图1所示。
图1
(1)已知:①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1;
②CH3CH2OH(g)+H2O(g)=4H2(g)+2CO(g) ΔH2=+256.1kJ·mol-1。
反应III的热化学方程式为 。
(2)起始加入气体的总物质的量一定,反应II在进气比[n(CO):n(H2O)]不同时,测得CO的平衡转化率与n(CO):n(H2O)的关系如图2所示(图中各点对应的反应温度可能相同,也可能不同)。
图2
①图中显示C、D、E三点对应的CO的平衡转化率逐渐降低,其原因是 。
②图中B、E、F三点对应的CO的平衡转化率相同,则三点对应温度TB、TE、TF由高到低的顺序为 ,其原因是 。
③已知反应速率v正=k正x(CO)x(H2O),v逆=k逆x(CO2)x(H2),k正、k逆为反应速率常数,只与温度有关,x为各组分物质的量分数。D点对应的反应条件下,该反应到达D点前,CO的转化率为20%时,= 。
④若反应从起始分别进行到F点和G点所用的时间相等,则F点和G点对应的条件下,两个反应进行的快慢关系为 (填标号),其原因是 ;F、G点分别对应体系的总压强的大小关系为 (填标号),其原因是 。
a.F>G b.F=G c.F<G d.无法确定
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