内容正文:
2.2化学反应的限度 同步练
一、单选题
1.对于可逆反应: 下列措施能使反应物中活化分子百分数、化学反应速率、化学平衡常数都增大的是
A.增大压强 B.升高温度 C.使用催化剂 D.再充入A
2.用制备硫酸铜的原理是。一定温度下,在体积可变的密闭容器中加入足量发生上述反应,达到平衡时测得;保持温度不变,将体积缩小至原来的一半后并保持体积不变,达到新平衡时。下列叙述正确的是
A.增大质量,反应速率一定增大 B.平衡移动时平衡常数减小
C.体积分数不变时达到平衡 D.两次平衡状态存在
3.1273K时,发生反应:,反应的平衡常数(是以平衡混合气体分压表示的化学平衡常数),下列说法正确的是
A.若生成需要通入水蒸气1mol
B.纯固体浓度可视为定值,将铁片改为铁粉,反应速率不变
C.若反应在水蒸气气流中进行,水蒸气气流不断带走生成物,促进反应正向进行
D.若在密闭容器中加入和,充分反应后,体系处于平衡状态
4.在恒容密闭容器中进行的合成氨反应,达到平衡后改变一个条件,一段时间又达到平衡,此时测得氨气的体积分数增大。下列可能的原因是
A.升高温度 B.在容器中通入一定量的氦气
C.增大容器体积 D.按起始投料比成比例增加反应物的浓度
5.某温度下,在一恒容密闭容器中进行可逆反应: △H>0,下列叙述正确的是
A.当容器中混合气体的压强不再变化时,反应达到平衡
B.平衡后升高温度,平衡逆向移动
C.平衡后加入少量催化剂,逆反应速率不变
D.平衡后加入X,△H增大
6.在一定条件下,可逆反应达到反应限度时,下列说法正确的是
A.反应停止 B.SO2的物质的量不再变化
C.SO2和SO3的浓度一定相等 D.改变反应条件,不能改变平衡状态
7.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
8.研究人员提出利用热化学硫碘循环实现硫化氢分解联产氢气和硫黄,转化过程如下,其中Y、Z代表I2或HI中的一种。下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ中X的浓度与硫黄的产率无关
B.Y在CCl4中比在H2SO4溶液中易溶
C.反应Ⅱ的化学方程式为SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HI
D.等压条件下,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应热之和等于硫化氢直接分解的反应热
9.对于可逆反应,下列说法错误的是
A.当时,该反应达到平衡状态
B.该反应在一定条件下能自发进行,则
C.恒温恒容条件下,若混合气体的颜色保持不变,则该反应达到平衡状态
D.恒温恒容条件下,达平衡状态后,再充入一定量的,转化率将减小
10.在2L的恒容密闭容器中同时进行下列两个可逆反应:①;②。下列叙述不能说明容器内的反应达到平衡状态的是
A.容器内压强不再发生变化
B.容器内气体的密度不再发生变化
C.CH3OH的体积分数不再发生变化
D.单位时间内,消耗的CO与生成的O2的物质的量之比为1∶1
11.对可逆反应,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
A.增加A的物质的量,B的转化率提高
B.缩小体积,单位体积内活化分子的百分数增大,v (正)、v(逆)均增大
C.恒温恒容充入,容器内压强增大,平衡不移动
D.温度升高,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡逆向移动
12.在一密闭容器中,反应达到平衡后,保持温度不变,将容器缩小为原来的一半,当达到新的平衡时,A的浓度是原来的1.6倍,则下列说法正确的是
A.平衡向逆反应方向移动 B.
C.物质A的转化率增大 D.物质D的浓度减小
13.为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol中所含电子数为
B.标准状况下,11.2LNO与11.2L混合后的分子数目为
C.1.2gMg在空气中完全燃烧转移电子数为
D.7.2g和CaS的混合物中,含有的阴阳离子总数为
14.某温度下,在密闭容器中发生反应,反应达到平衡后将容器体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡时的1.5倍。下列说法正确的是
A.化学平衡逆向移动 B.A的平衡转化率增大
C.平衡常数变大 D.
15.以Fe3O4为原料炼铁,生产过程中主要发生如下反应:
反应I: Fe3O4 (s)+CO(g) 3 FeO (s)+CO2(g) ΔH=19.3 kJ·mol-1
反应II: Fe3O4 (s)+4CO(g) 3Fe(s)+4CO2(g) ΔH
为研究温度对还原产物的影响,将一定体积CO气体通入装有Fe3O4粉末的反应器,保持其它多件不变,达平衡时,测得CO的体积分数随温度的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.反应II的 ΔH>0
B.反应温度越高,Fe3O4主要还原产物中铁元素的价态越低
C.在恒温、恒容的反应炉中,当压强保持不变时,反应I、II均达到平衡状态
D.温度高于1040℃时,反应I的化学平衡常数K>4
二、非选择题
16.CO、SO2等烟道气对环境有污染,需经处理后才能排放,处理含CO、SO2烟道气的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S(l):2CO(g)+SO2(g)=S(l)+2CO2(g),△H=-296.8 kJ/mol,回答下列问题:
(1)已知CO的燃烧热为283.0 kJ/mol,S(l)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8 kJ/mol。则上述反应的△H= kJ/mol。
(2)其他条件相同、催化剂不同时发生上述反应。SO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高,不考虑催化剂价格因素,选择Fe2O3的主要优点是 。某种铁镍合金的立方晶胞如图2所示,铁原子的配位数为 。
(3)在容积为2L的密闭容器中,充入2molCO和1molSO2,在一定条件下发生上述反应,体系混合气体中CO2的物质的量分数随时间的变化如图3所示:
①0~2min内的平均反应速率v(CO)= mol/(L·min)。
②2min后改变下列条件能使上述反应的速率增大,且平衡向正向移动的是 (填字母)。
a.选用更高效的催化剂 b.升高温度
c.及时分离出CO2 d.增加CO的浓度
(4)在密闭容器中,充入2molCO和1molSO2,发生上述反应,SO2的平衡转化率随温度、压强的变化如图4所示。
①压强p1、p2、p3由大到小的关系是 。
②B点对应条件下Kx= (对于反应mA(g)+nB(g)pC(B)+qD(g),K=,x为物质的量分数,固体和纯液体不写入表达式)。
③A点和C点压强平衡常数之比为 (用分压代替浓度,分压=总压×物质的量分数)。
17.二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。回答下列问题:
(1)CO2催化加氢生成乙烯和水的反应中,产物的物质的量之比n(C2H4)∶n(H2O)= 。当反应达到平衡时,若增大压强,则n(C2H4) (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示(b曲线代表水蒸气)
图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是 、 。CO2催化加氢合成C2H4反应的ΔH 0(填“>”或“<”)。
(3)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当 。
(4)根据图中点A(440K,0.39),计算该温度时反应的平衡常数Kp= (MPa)−3(列出计算式。以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
18.CH4和CO2是温室气体的主要组成部分,利用CH4﹣CO2干重整反应不仅可以实现对天然气资源综合利用,还可以缓解温室效应对环境的影响,其过程为:
主反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) H1=247.3kJ•mol-1
副反应(积碳反应):CH4(g)=C(s)+2H2(g) H2=74.9kJ•mol-1
副反应(消碳反应):CO2(g)+C(s)=2CO(g) H3
(1)关于CH4﹣CO2干重整反应的自发性判断正确的是 。
A.仅在高温下自发 B.仅在低温下自发 C.始终自发
(2)消碳反应的焓变H3= kJ•mol-1。
在体积为2L的容器中发生CH4﹣CO2干重整反应,当投料比=2.0时,CO2的平衡转化率(α)与温度(T)、初始气体总物质的量(n)的关系如图所示。
(3)下列能判断干重整反应达到平衡的标志是 ___________。
A.正、逆反应都还在继续进行 B.容器中混合气体密度保持不变
C.反应的浓度商Q保持不变 D.混合气体中CO与H2的浓度之比保持不变
(4)由如图可知,初始气体总物质的量n2 n1。
A.大于 B.等于 C.小于
(5)M点对应平衡常数的值为 (精确至0.01)。
(6)若保持初始气体总物质的量仍为3mol,且改变了一个条件,CO2的平衡转化率由M点变为N点,则改变的条件可能是 ___________。
A.升高温度 B.扩大容器体积 C.加入高效催化剂 D.增大投料比
制约干重整反应工业化应用的主要问题是催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。两种催化剂X、Y对积碳与消碳反应的影响如图所示:
(7)从消除催化剂表面积碳角度考虑,哪种催化剂更适合用于生产? 说明理由 。
(8)在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下,某催化剂表面的积碳量随温度的升高而减小。当温度升高时,关于积碳反应,消碳反应的平衡常数(K)和速率(v)的叙述正确的是 ___________。
A.K积碳减小、K消碳增加 B.v积碳减小、v消碳增加
C.K积碳与K消碳均减小,但前者减小更多 D.v积碳与v消碳均增加,但后者增加更多
(9)研究发现,通入水蒸气也能有效清除积碳,反应的化学方程式可能为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
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5
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7
8
9
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答案
B
D
C
D
A
B
D
A
D
D
题号
11
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15
答案
C
C
D
A
D
16.(1)-269.2
(2) Fe2O3作催化剂时,在相对较低温度可获得较高的SO2转化率,从而节约能源 8
(3) 0.3 d
(4) p1>p2>p3 176
17.(1) 1:4 变大
(2) d c <
(3)选择合适催化剂等
(4)或
18.(1)A
(2)+172.4
(3)C
(4)A
(5)0.33
(6)BD
(7) 催化剂X更适合用于生产 因为相对于催化剂Y,催化剂X积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大
(8)D
(9)C+H2O(g)CO+H2
答案第1页,共2页
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