内容正文:
第二章课时作业2
化学反应的限度
(时长60分钟)
一、选择题(10题)
1.为探究化学平衡移动的影响因素,设计方案并进行实验,观察到相关现象。其中方案设计和结论都正确的是( )
选项
影响因素
方案设计
现象
结论
A
压强
向恒温恒容密闭玻璃容器中充入100mLHI气体,分解达到平衡后再充入100mLAr
气体颜色不变
对于反应前后气体总体积不变的可逆反应,改变压强平衡不移动
B
温度
将封装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶浸泡在热水中
气体颜色变深
升高温度,平衡向吸热反应方向移动
C
催化剂
向1mL乙酸乙酯中加入1mL0.3mol·L-1H2SO4溶液,水浴加热
上层液体逐渐减少
使用合适的催化剂可使平衡向正反应方向移动
D
浓度
向1mL0.1mol·L-1K2CrO4溶液中加入1mL1.0mol·L-1HBr溶液
黄色溶液变橙色
增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动
A.A B.B C.C D.D
2.对于可逆反应:A2(g)+3B2(g)2AB3(g) ΔH<0,下列图像中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.1 000 K下,反应C(s)+2H2(g)CH4(g)的平衡常数K=8.28×107(mol·L-1)-1。当各气体的物质的量浓度分别为H2:0.7 mol·L-1,CH4:0.2 mol·L-1时,上述反应( )
A.正向进行 B.逆向进行 C.达到平衡 D.无法确定
4.甲烷重整制氢工艺与太阳能资源相结合可有效降低碳排放。一种利用太阳能催化甲烷蒸气重整制氢的反应a原理如下。下列说法错误的是( )
第I步:NiFe2O4(s)+CH4(g)NiO(s)+2FeO(s)+CO(g)+2H2(g) ΔH1 = m kJ·mol-1
第II步:NiO(s)+2FeO(s)+H2O(g)NiFe2O4(s)+H2(g) ΔH2 = n kJ·mol-1
A.反应a的热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH3 = (m+n) kJ·mol-1
B.由图象可知m<n
C.对于第I步反应,温度升高,平衡转化率增大
D.在1000℃时,反应a的压强平衡常数Kp=1×104
5.某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法正确的是( )
已知:Cr2O72-(aq)+H2O(l)2CrO42-(aq)+2H+(aq) ΔH1 = +13.8 kJ·mol-1
(注:Cr2O72- 橙色 ,CrO42- 黄色)
步骤:
现象:待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅。滴加浓硫酸,试管c温度略有升高,溶液颜色与试管a相比,变深。
A.该实验不能证明减小生成物浓度,平衡正向移动
B.待试管b中溶液颜色不变的目的是使Cr2O72-完全反应
C.该反应是一个氧化还原反应
D.试管c中的现象说明影响平衡的主要因素是温度
6.取四等份A,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:2A(g)B(g),ΔH<0反应相同时间后,分别测定体系中A的百分量(A%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是( )
A. B.
C. D.
7.已知在时,下列反应的平衡常数如下:
① N2(g)+O2(g)2NO(g) K1=1×10-30
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K2=4×10-92
下列说法正确的是( )
A.NO分解反应NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数为1×10-30
B.根据K2的值可以判断常温下H2和O2很容易反应生成H2O
C.常温下,NO、H2O、CO2三种物质分解放出O2的倾向顺序为
D.2H2(g)+2NO(g)CN2+2H2O(g)的平衡常数K=
8.已知反应2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g) ΔH<0 。将一定量的NO2与CO充入装有催化剂的注射器中并密封。在拉伸或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)如图所示。下列说法正确的是( )
A.C(NO2):a>b B.c点的操作是快速压缩注射器
C.d点:v(正)<v(逆) D.若注射器绝热,K(a)=K(c)
9.向恒容密闭容器中充入一定体积的SO3(g),发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g), 2min后达到平衡。若保持温度不变,再充入相同体积的SO3(g),达到新平衡后,与原平衡相比,下列值增大的是( )
A. B.SO3(g)的转化率 C.O2的体积分数 D.
10.一定温度下,向体积分别为2L和1L的恒容密闭容器a、b中均充入1mol C2H5OH(g)和1mol H2O(g),发生反应: C2H5OH(g)+H2O(g)2CO(g)+4H2(g) ΔH1 =+255.7kJ·mol-1 。两容器中CO的物质的量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.达到平衡所用时间:容器a=容器b
B.0~2min内,容器a中v(H2O)=0.1mol·L-1·min-1
C.达到平衡时容器b中H2的体积分数为60%
D.若在绝热条件下发生该反应,则两容器平衡时CO的物质的量均减小
二、非选择题(3题)
11.工业制硫酸、工业合成氨是我国重要的化工产业。回答以下问题:
(一)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0的实验数据如下表:
温度
不同压强下的转化率(%)
97.5
98.9
99.2
99.6
99.7
85.6
92.9
94.9
97.7
98.3
(1)应选择的温度是 ,理由是 。
(2)应采用的压强是 ,理由是 。
(3)在合成SO3的过程中,不需要分离出SO3的原因是 。
(4)生产中通入过量空气的目的是 。
(5)生产中需要使用催化剂,既然催化剂对化学平衡的移动没有影响,使用的原因可能是 。
(二)在一密闭容器中发生反应:,在某一时刻达到平衡,测得,容器内压强为p,温度为T。
(1) 再向容器中通入,使其浓度变为,并保持容积不变,再次达到平衡时的范围是 。
(2) 缩小体积至平衡时的一半,并保持温度不变,再次达到平衡时,压强的范围是 。
(3) 迅速升温至,并保持容积不变,且不与外界进行热交换,再次达到平衡时,温度的范围是 。
12.工业上可利用或来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应
平衡常数
温度
①
2.5
0.34
0.15
②
1
1.7
2.52
③
2.5
请回答下列问题:
(1)据反应①与反应②可推导出与之间的关系,则 (用表示)。
(2)某温度下反应①式中各物质的平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为 。
(3)若时,在密闭容器中加入和进行②的反应,反应后达到平衡,平衡时的转化率为,求 ,用表示该反应达到平衡时的平均反应速率 ,平衡时在混合气体中的体积分数为 。
在一定体积的密闭容器中,进行②反应:,其化学平衡常数K和温度t的关系如表所示,回答下列问题:
T℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
(4)该可逆反应的正反应的反应热 0(填“>”或“<”)。
(5)若升高温度到950℃,该重新达到平衡时K 1(填“>”、“=”或“<”)。
(6)830℃时,若在容积为2L的密闭容器中同时充入和,则上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
13.研究氮氧化物的还原处理是环保领域的主要研究方向之一,回答下列问题:
(1) 已知反应CH4(g)+2NO2(g)⇌N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),起始时向体积为V的恒容密闭容器中通入2molCH4和3molNO2,测得CH4、N2、H2O的物质的量浓度与时间的关系如图所示。
① 容器体积V= L。
② 图中表示H2O的物质的量浓度与时间关系的是曲线 (填“甲”“乙"或"丙")。
③ 0~5min内,用N2表示的化学反应速率为 mol·L-1·min-1。
④ a、b、c三点中达到平衡的点是 。达到平衡时,NO2的转化率是 。
⑤ a点时,n(CH4):n(NO2)= 。
(2) 还原的反应: 。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aL的密闭容器中加入一定量和发生反应,实验结果如图2。
① 反应温度、、从大到小的关系为 。
② 温度下,充入、各,容器内压强为,反应时达平衡,该反应的平衡常数 (分压表示的平衡常数为,分压总压物质的量分数)。
(3) 还原的主反应为: 。相同时间内测得选用不同催化剂的实验相关数据如图3、4所示:
① 由图3、4可知具有较高活性和选择性的催化剂为 。
② 图3中100~300℃NO转化率升高的原因为 。
答案 课时作业2
一、选择题
1.B 2.B 3.A 4.B 5.A 6.D 7.C 8.C 9.A 10.D
二、非选择题
11.(一)
(1) 该反应是放热反应,升高温度,反应物转化率降低;在反应物转化率较高
(2) 常压下的转化率已经很高,若采用较大的压强,的转化率提高很少,但对设备的要求更高
(3)的转化率比较高,达到平衡后的混合气体中的余量很少,故不需要分离出
(4)增大浓度,提高的转化率
(5)为了加快反应速率
(二)(1)(2) (3)
12.(1)(2) (3)3mol
(4) (5) (6)逆反应
13.(1)①2 ②甲 ③0.1 ④ c 80% ⑤4:5
(2)① ② [或]
(3) ① 酸化的 ②图3中100~300℃,反应未达到平衡状态,温度越高,反应速率越大,NO转化率升高
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