内容正文:
第三单元 化学平衡的移动
第1课时 浓度、压强对化学平衡的影响
分层作业
1.(24-25高二上·广东广州·期末)下列事实不可以用平衡移动原理解释的是
A.将氯化铁晶体溶于浓盐酸来配制氯化铁溶液
B.用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C.对反应的平衡体系加压后颜色变深
D.如图将充满和混合气体的连通烧瓶浸泡在冷水和热水中出现颜色深浅不同
2.(25-26高二上·黑龙江大庆·阶段练习)下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”既可以加快反应速率,也可以增大平衡常数
C.步骤④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D.步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用
3.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)室温下,探究溶液的性质。下列实验方案能不能达到探究目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向溶液中加入过量溶液,充分振荡后滴加溶液,溶液变成血红色
与的反应是可逆反应
B
向和稀硫酸反应的试管中加入少量铜粉,产生气泡速率加快
形成原电池可以加快Zn的腐蚀
C
在一支试管中加入盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化
与盐酸反应放热
D
用注射器收集一定体积气体,连接色度传感器,通过推拉活塞改变体系压强,观察体系中气体颜色变化
压强对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
4.(25-26高二上·广东揭阳·阶段练习)在恒温时,一固定容积的密闭容器内发生如下反应:,达到平衡时,再向容器内通入一定量的,重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,的浓度
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
5.(25-26高二上·湖南湘西·阶段练习)在容积不变的密闭容器中存在如下反应:A(g)+2B(g)⇌2C(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,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B的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻之后处于不平衡状态
C.图Ⅲ表示的是温度对平衡的影响
D.图Ⅳ中p1<p2
6.(2025·吉林·一模)在一容积可变密闭容器中,发生反应,达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度由原来的0.2mol/L减小为0.15mol/L。则下列说法正确的是
A.物质A的转化率减小了
B.平衡向正反应方向移动了
C.物质B的质量分数减小了
D.化学计量数关系
7.(25-26高二上·湖南常德·阶段练习)化学与生活、生产息息相关,下列说法正确的是
A.工业上制备SO3必须采用高压环境
B.合成氨使用铁触媒有利于提高NH3的平衡产率
C.“84”消毒液因其碱性而具有杀菌消毒功效
D.碱性废水可通过投加酸性废水或利用烟道气中和
8.(24-25高二上·广东广州·期末)工业合成氨的反应为 。如图表示反应速率(v)与时间(t)的关系。下列说法正确的是
A.时刻改变的条件是扩大容器体积
B.时刻后的平衡转化率减小
C.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡时混合物中氨的含量
D.某温度下恒容密闭容器中充入和进行反应(起始浓度分别为0.20 和0.50 ),达平衡时的转化率为50%,则该温度下此反应平衡常数K=50
9.(24-25高二上·广东广州·期末)二氧化碳的捕集、转化有利于实现“碳中和”的战略目标。一定温度下,和催化合成甲醇涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。下列说法正确的是
A.以TS2为过渡态的反应,其正反应活化能为1.30eV
B.反应Ⅰ的
C.增大和的初始投料比,有利于提高的平衡转化率
D.适当减小反应体系的压强,有利于提高的平衡转化率
10.(25-26高二上·山西·阶段练习)一定温度下,在某恒容密闭容器中发生反应 。下列说法错误的是
A.某条件下,若该反应的(浓度商)>K(平衡常数),则
B.适当增大压强,该反应的平衡常数保持不变
C.及时抽走部分,有利于提高的平衡转化率
D.当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,该反应达到平衡
11.(25-26高二上·山西·阶段练习)将装有和混合气体的烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ,分别浸泡在热水和冰水中(如图所示),发生反应: 。下列说法错误的是
A.和均不属于酸性氧化物
B.一段时间后,烧瓶Ⅰ中颜色变深
C.冰水条件有利于上述反应逆向进行
D.上述反应的反应物键能总和小于生成物键能总和
12.(25-26高二上·海南海口·阶段练习)制备水煤气的反应: ,下列说法正确的是
A.该反应 B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减慢
C.加入一定量的C,平衡向正反应方向移动 D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数不变
13.(25-26高二上·天津静海·阶段练习)甲、乙、丙三个恒容且体积相等的密闭容器中分别充入和,在80℃条件下发生反应。起始浓度如下表所示,其中甲经3 min后达到平衡时,的转化率为50%,下列判断正确的是
起始浓度 mol/L
甲
乙
丙
0.5
1
0.5
0.5
1
1
A.丙达平衡需要的时间大于
B.平衡时,乙中的转化率大于50%
C.平衡时混合气体的平均相对分子质量:甲=乙<丙
D.温度降至70℃时,测得该反应的平衡常数为0.8,则该反应的正反应为放热反应
14.(2025·河北衡水·三模)工业上,常用乙烷脱氢制备乙烯,反应原理为 。恒温条件下,向2 L容器中充入0.36 mol,随着反应的进行,测得浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
/min
10
14
25
43
47
0.081
0.090
0.112
0.120
0.120
A.10min时的正反应速率小于22min时的正反应速率
B.该反应的平衡常数
C.43min时再充入0.1 mol,反应正向进行,的转化率增大
D.相同温度下,当和的浓度都为0.15 ,的浓度为0.050 时,反应正向进行
15.(25-26高二上·湖南常德·阶段练习)为研究三价铁微粒性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:[FeCl4]-为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF6]3-为无色。
下列说法正确的是
A.向①中滴加浓盐酸促进[FeCl4]-Fe3++4Cl-平衡正向移动
B.由①到②,c([Fe(SCN)]2+)和c([FeCl4]-)均增大
C.若将②、③顺序调换,滴入KSCN溶液时溶液可能不变红
D.实验④无色溶液无明显变化的原因是溶液中不存在Fe3+
16.(25-26高二上·重庆·阶段练习)一定条件下,银催化剂表面上存在反应: ,起始状态I中有、Ag和,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述不正确的是
A.压强大小:
B.平衡常数:
C.逆反应速率:
D.若体积,则浓度商
17.(25-26高二上·北京·阶段练习)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.向溶液中加入少许浓溶液,溶液变为黄色
B.和的混合气体升温后红棕色加深
C.催化氧化成的反应,往往需要使用催化剂
D.缩小充有和混合气体容器的容积,气体颜色先变深再变浅
18.(25-26高二上·北京·阶段练习)工业合成氨的反应为: 。要使氨的平衡产率增大,又要使化学反应速率增大,可以采取的措施有:①增大体积使压强减小②减小体积使压强增大③升高温度④降低温度⑤恒温恒容,再充入和⑥恒温恒压,充入惰性气体⑦及时分离产生的⑧使用催化剂
A.②⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑦⑧ C.②⑤ D.②③⑤⑧
19.(25-26高二上·北京·阶段练习)往恒容密闭容器中充入和,发生的反应为 ,测得温度为时的转化率与时间的关系如图所示,下列说法错误的是
A.内,反应速率:
B.对应点的平衡常数:
C.焓变:
D.当混合气体的平均摩尔质量不再随时间改变时,该反应达到平衡
20.(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段练习)如图所示,甲、乙之间的隔板可以左右移动,甲中充入和,乙中充入和,此时停在0处。在一定条件下发生可逆反应:,反应达到平衡后,恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法错误的是
A.隔板不再滑动时,说明两边的反应都已达到平衡
B.达到平衡后,隔板不可能停留在左侧2处
C.若隔板停留在左侧1处,则甲室中的转化率为50%
D.若隔板停留在左侧1处,则可移动活塞停留在右侧6处
21.(25-26高二上·山东日照·阶段练习)下列实验装置或方案能达到实验目的的是
A.测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B.测定中和反应的反应热
C.探究浓度对化学反应速率的影响
D.探究压强对平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
22.(25-26高二上·山东日照·阶段练习)血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程:①;② 。下列说法错误的是
A.相比于,血红蛋白分子更易与结合
B.中毒时,需立即阻隔(或切断)源,使变小
C.沿海地区到高原地区旅游,人体内的数量会升高
D.CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,使平衡②逆向移动
23.(25-26高二上·黑龙江大庆·阶段练习)下列说法正确的是
A.在一定条件下的密闭容器发生反应,反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.6倍,则
B.一定温度下,对平衡体系缩小体积,再次平衡时增大
C.在一定条件下,可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容,再通入一定量,平衡逆向移动,且达到新平衡时的百分含量减小
D.在一定条件下,可逆反应 达到平衡状态,升高温度或增大浓度,均能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大化学反应速率
24.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)固体碘化铵置于密闭容器中,加热至一定温度后恒温,容器中发生反应:
① ②
测得平衡时,反应①的平衡常数为20,则下列结论不正确的是
A.平衡时
B.平衡后缩小容器容积,的物质的量增加,的物质的量不变
C.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该体系中反应达到平衡状态的标志
D.该温度下反应②的平衡常数约为0.016
25.(25-26高二上·天津静海·阶段练习)下列说法正确的是
A.恒温恒容容器中,反应达平衡后,再通入气体,平衡正向移动,A、B的转化率都增大
B.恒温恒容容器中,反应达平衡后,再通入,再达平衡时HI转化率减小
C.在恒温密闭容器中,达到平衡后,将容器体积缩小为原来的,再达平衡时,的浓度不变
D.恒温恒容容器中,反应达平衡后,改变条件使平衡正向移动,再达平衡时的体积分数一定增大
26.(25-26高三上·上海·阶段练习)硫铁矿焙烧得到的SO2可用于接触法制硫酸。V2O5常作SO2催化氧化反应的催化剂,如图所示。
(1)总反应分两步进行:
第Ⅰ步:V2O5(s)+SO2(g)=SO3(g)+V2O4(s);
第Ⅱ步: (补充化学方程式)。速控反应是 (填“I”或“II”)。
(2)下列有关V2O5作用的叙述错误的是______。
A.改变反应历程,降低(E2-E1)的值
B.能提高反应物的活化分子百分率
C.能提高反应速率和SO2的平衡转化率
D.能提高生产效率节省能源
27.(25-26高二上·湖南湘西·阶段练习)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题:
光气在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应: ,制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压密闭容器中充入1mol CO2与足量的碳发生上述反应,在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
(1)①T℃时,在容器中若充入稀有气体,平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”,下同);若充入等体积的CO2和CO,平衡 移动。
②CO体积分数为80%时,CO2的转化率为 。
(2)研究表明,温度、压强对反应
“ ”中反应物乙苯的平衡转化率影响如下图所示:
则 0(填“>”“<”或“=”),压强、、从大到小的顺序是 。
(3)CO可被氧化:。当温度高于225℃时,反应速率、,、分别为正、逆反应速率常数。则、与该反应的平衡常数K之间的关系为 。
28.(25-26高二上·宁夏吴忠·阶段练习)(一)在体积一定的密闭容器中,反应达到平衡。该反应的平衡常数K与温度的关系如下表所示:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)该反应的化学平衡常数表达式是 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若升高温度,转化率的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)若降低温度,混合气体的密度 。
(二)一定条件下,在容积为2 L的密闭容器中,发生反应:。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。
(5)据图判断,在时刻改变的外界条件是 ;此时化学平衡向 (正或逆)移动;在时刻改变的外界条件是 ;
(6)a、b、c对应的平衡状态中,C的体积分数最大的是状态 。
29.(25-26高二上·河南漯河·阶段练习)Ⅰ.一定条件下,在容积为5 L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图乙所示。
①根据图乙判断,在t3时刻改变的外界条件是 。
②a、b、c对应的平衡状态中,物质C的体积分数最大的是状态 。
③各阶段的平衡常数如下表所示:
t2~t3
t4~t5
t5~t6
K1
K2
K3
K1、K2、K3之间的大小关系为 (用“>”“<”或“=”连接)。
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的H2S,发生反应:,如图丙所示为H2S气体分解生成和的平衡转化率与温度、压强的关系。
(3) (填“>”“<”或“=”)0。
(4)图丙中压强(P1、P2、P3)由大到小的顺序为 。
(5)图丙中M点对应的平衡常数K= (用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
30.(25-26高二上·陕西·阶段练习)I、某温度下,在2L恒容密闭容器中三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为 。
(2)反应起始至(设),X的平均反应速率是 。若开始压强为,则t 时容器中Z气体的分压为 (气体的分压等于该气体的体积分数乘以总压)。
(3)在时,v(正) v(逆)(填,或者=),下列可判断反应已达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。
A. B.的反应速率比为2:3
C.混合气体的密度不变 D.生成的同时生成2 molX
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有___________。
A.其他条件不变,及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大X的浓度
D.保持温度不变,将容器体积压缩为1 L
Ⅱ、如图表示在密闭容器中反应:
(5)开始时浓度为,2 min后反应达平衡,若这段时间内为,那么2 min时:的浓度为 ;由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,过程中改变的条件可能是 ;b-c过程中改变的条件可能是 。
31.(25-26高二上·北京·阶段练习)常温下,将甲醇放入恒容密闭容器中:。
甲醇达到液气平衡状态时的压强,称为甲醇该温度下的饱和蒸气压(p)。
实验测定64.5℃时相关物质的饱和蒸气压数值如下表所示:
物质
甲醇
水
甲醇水溶液(甲醇物质的量分数为0.4)
饱和蒸气压/kPa
101.3
23.90
甲醇
水
40.52
14.34
(1)Raoult定律表明,稀溶液中溶剂的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数。下图中,甲烧杯盛有甲醇,乙烧杯盛有的甲醇溶液,常温下,将甲、乙两烧杯置于真空密闭容器中足够长时间,最可能的现象是 (填字母)。
(2)已知溶液上方蒸汽的总压。时,甲醇水溶液上方饱和蒸汽中,甲醇物质的量分数 0.4。
(3)结合(2),解释蒸馏可获得较高浓度甲醇的原因: 。
32.(25-26高二上·广东·阶段练习)烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放、保护环境,实现绿色可持续发展。处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H2
SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) △H3
(1)反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H= (用△H1、△H2表示)。
(2)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H4= - akJ•mol-1(a>0),在相同条件下将1molSO2和0.5molO2通入密闭容器中充分反应,放出热量为QkJ,则Q 0.5a (填“>”“<”“=”)。
(3)2O3(g)=3O2(g) △H5=- bkJ•mol-1(b>0),O3和O2比较,稳定性更好的是 。
(4)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为在298.15K,101kPa条件下测得一些化学键的键能(键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)
化学键
键能(kJ·mol-1)
H-O
460
O=O
499
H-H
437
①1 mol C2H4(g)与足量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411 kJ的热量。写出相应的热化学方程式 。
②工业合成氨为可逆反应,写出一条提高H2转化率的措施 。
③已知:1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。求298.15K,101kPa条件下H2的燃烧热 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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第三单元 化学平衡的移动
第1课时 浓度、压强对化学平衡的影响
分层作业
1.(24-25高二上·广东广州·期末)下列事实不可以用平衡移动原理解释的是
A.将氯化铁晶体溶于浓盐酸来配制氯化铁溶液
B.用饱和食盐水除去氯气中的少量氯化氢气体
C.对反应的平衡体系加压后颜色变深
D.如图将充满和混合气体的连通烧瓶浸泡在冷水和热水中出现颜色深浅不同
【答案】C
【详解】A.氯化铁溶液中Fe3+存在水解平衡:,浓盐酸中H+浓度大,使水解平衡逆向移动,抑制Fe3+水解,可用平衡移动原理解释,A不符合题意;
B.氯气溶于水存在平衡:,饱和食盐水中Cl-浓度大,使平衡逆向移动,减少Cl2溶解,可用平衡移动原理解释,B不符合题意;
C.反应为气体分子数不变的反应,加压时平衡不移动,颜色变深是因体积减小导致浓度增大,与平衡移动无关,C符合题意;
D.存在平衡,冷水使平衡正向移动,热水使平衡逆向移动,可用平衡移动原理解释,D不符合题意;
故选C。
2.(25-26高二上·黑龙江大庆·阶段练习)下图所示为工业合成氨的流程图。有关说法错误的是
A.步骤①中“净化”可以防止催化剂中毒
B.步骤②中“加压”既可以加快反应速率,也可以增大平衡常数
C.步骤④、⑤均有利于提高原料的平衡转化率
D.步骤⑤的目的是将未反应的和循环再利用
【答案】B
【详解】A.工业合成氨中,原料气含有的杂质(如硫化物等)会导致催化剂中毒,步骤①“净化”可除去杂质,防止催化剂中毒,A正确;
B.加压能增大反应物浓度,加快反应速率;但平衡常数仅与温度有关,与压强无关,加压不能增大平衡常数,B错误;
C.步骤④液化分离NH3,减小生成物浓度使平衡正向移动,提高原料的平衡转化率;步骤⑤循环利用未反应的N2和H2,提高原料的利用率,均有利于提高原料的平衡转化率,C正确;
D.步骤⑤将未反应的N2和H2重新返回反应系统,目的是循环再利用,D正确;
故答案选B。
3.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)室温下,探究溶液的性质。下列实验方案能不能达到探究目的的是
选项
实验方案
实验目的
A
向溶液中加入过量溶液,充分振荡后滴加溶液,溶液变成血红色
与的反应是可逆反应
B
向和稀硫酸反应的试管中加入少量铜粉,产生气泡速率加快
形成原电池可以加快Zn的腐蚀
C
在一支试管中加入盐酸,并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条,观察现象,并测量溶液温度的变化
与盐酸反应放热
D
用注射器收集一定体积气体,连接色度传感器,通过推拉活塞改变体系压强,观察体系中气体颜色变化
压强对化学平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.由于过量,后续滴加溶液,溶液必然变成血红色,因此不能证明该反应是可逆反应,A符合题意;
B.加入铜粉形成铜锌原电池,加快反应速率,能说明原电池加速锌的腐蚀,B不符合题意;
C.镁与盐酸反应后温度升高,可证明反应放热,C不符合题意;
D.,反应为气体分子数改变的反应,改变压强导致颜色变化,可探究平衡移动,D不符合题意;
故选A。
4.(25-26高二上·广东揭阳·阶段练习)在恒温时,一固定容积的密闭容器内发生如下反应:,达到平衡时,再向容器内通入一定量的,重新达到平衡后,与第一次平衡时相比,的浓度
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
【答案】B
【详解】恒温固定容积下,反应的平衡常数。加入HI后,初始HI浓度增大,系统向正反应方向移动。由于反应前后气体物质的量相等,压强变化不影响平衡。该反应是反应前后气体分子数不变的反应。在恒温恒容条件下,向平衡体系中再通入一定量的 HI ,相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡不移动,此时 HI 的转化率不变。设原平衡时 HI的物质的量为 ��1,转化率为 �� ;再通入 n2的HI ,由于HI的转化率不变,新平衡时HI 的总物质的量为:(n1+n2)(1- �� )>n1(1- �� );结果必然大于原浓度。因此,HI浓度增大,B项符合题意;
故答案选B。
5.(25-26高二上·湖南湘西·阶段练习)在容积不变的密闭容器中存在如下反应:A(g)+2B(g)⇌2C(g) ΔH<0,某研究小组研究了其他条件不变时,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B的浓度对反应速率的影响
B.图Ⅱ表示的是t1时刻之后处于不平衡状态
C.图Ⅲ表示的是温度对平衡的影响
D.图Ⅳ中p1<p2
【答案】D
【详解】A.图I中t1时刻正、逆反应速率均突然增大且v'(正)>v'(逆),若增大B的浓度,逆反应速率在t1时刻应保持不变,之后逐渐增大,与图像不符,A错误;
B.图II中t1时刻后正、逆反应速率相等,说明反应处于平衡状态,B错误;
C.温度高的曲线先达到平衡,故乙曲线对应的温度高;该反应的为放热反应,升温平衡逆向移动,B的体积分数增大,平衡时B的体积分数乙高于甲,而图Ⅲ中平衡时B的体积分数甲高于乙,不是温度对平衡的影响,C错误;
D.图Ⅳ中,反应正方向气体体积减小,相同温度下,加压平衡正向移动,A的转化率α增大,即p1<p2,D正确;
故选D。
6.(2025·吉林·一模)在一容积可变密闭容器中,发生反应,达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新平衡时,B的浓度由原来的0.2mol/L减小为0.15mol/L。则下列说法正确的是
A.物质A的转化率减小了
B.平衡向正反应方向移动了
C.物质B的质量分数减小了
D.化学计量数关系
【答案】B
【分析】保持温度不变,将容器体积增加一倍,若平衡不移动,B的浓度为0.1mol/L,由题意可知,达到新平衡时,B的浓度为0.15 mol/L,说明减小压强平衡向生成B的正反应方向移动,则该反应为气体体积增大的反应,即。
【详解】A.由分析可知,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,A错误;
B.由分析可知,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡向正反应方向移动,B正确;
C.由分析可知,保持温度不变,将容器体积增加一倍,平衡向正反应方向移动,B的质量分数增大,C错误;
D.由分析可知,化学计量数关系为,D错误;
故选B。
7.(25-26高二上·湖南常德·阶段练习)化学与生活、生产息息相关,下列说法正确的是
A.工业上制备SO3必须采用高压环境
B.合成氨使用铁触媒有利于提高NH3的平衡产率
C.“84”消毒液因其碱性而具有杀菌消毒功效
D.碱性废水可通过投加酸性废水或利用烟道气中和
【答案】D
【详解】A.SO₃的工业制备(接触法)中,是气体体积减小的反应,理论上高压有利,但实际采用常压(因常压下转化率已较高且高压成本高),故A错误;
B.催化剂仅加快反应速率,不改变平衡状态,合成氨的平衡产率由温度、压强等决定,故B错误;
C.NaClO具有强氧化性可杀菌消毒(其溶液中含次氯酸、具有强氧化性可杀菌消毒),碱性环境仅是其性质,非直接原因,故C错误;
D.烟道气中的酸性气体(如SO2)和酸性废水均可中和碱性废水,符合实际应用,故D正确;
故选D。
8.(24-25高二上·广东广州·期末)工业合成氨的反应为 。如图表示反应速率(v)与时间(t)的关系。下列说法正确的是
A.时刻改变的条件是扩大容器体积
B.时刻后的平衡转化率减小
C.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡时混合物中氨的含量
D.某温度下恒容密闭容器中充入和进行反应(起始浓度分别为0.20 和0.50 ),达平衡时的转化率为50%,则该温度下此反应平衡常数K=50
【答案】D
【详解】A.扩大容器体积即减小压强,正逆反应速率均减小,且该反应为气体分子数减少的反应,减压平衡逆向移动,则时刻,A项错误;
B.时刻后,说明平衡未移动,的平衡转化率不变,B项错误;
C.合成氨工业循环操作是为了提高原料和的利用率,C项错误;
D.起始浓度0.20 mol/L,转化率50%,则反应的为0.10 mol/L,平衡时=0.10 mol/L,=0.20 mol/L,=0.20 mol/L,则,D项正确;
答案选D。
9.(24-25高二上·广东广州·期末)二氧化碳的捕集、转化有利于实现“碳中和”的战略目标。一定温度下,和催化合成甲醇涉及反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅰ的反应机理和相对能量变化如图(吸附在催化剂表面上的粒子用*标注,TS为过渡态)。下列说法正确的是
A.以TS2为过渡态的反应,其正反应活化能为1.30eV
B.反应Ⅰ的
C.增大和的初始投料比,有利于提高的平衡转化率
D.适当减小反应体系的压强,有利于提高的平衡转化率
【答案】A
【详解】A.正反应活化能为过渡态能量减去对应基元反应反应物(中间体)的能量。由图可知,TS2过渡态的相对能量为-0.10 eV,其前一个中间体的相对能量为-1.40 eV,活化能=-0.10 eV - (-1.40 eV)=1.30 eV,故A正确;
B.反应Ⅰ的反应物相对能量为0.00 eV,产物(最终状态)相对能量低于0.00 eV,故ΔH1<0,故B错误;
C.增大CO2和H2的初始投料比,相当于增加CO2的用量,H2的转化率增大,CO2转化率降低,故C错误;
D.反应Ⅰ为气体分子数减少的反应,减小压强平衡逆向移动,CO2转化的量减少;反应Ⅱ气体分子数不变,压强对其无影响,总体CO2平衡转化率降低,故D错误;
答案选A。
10.(25-26高二上·山西·阶段练习)一定温度下,在某恒容密闭容器中发生反应 。下列说法错误的是
A.某条件下,若该反应的(浓度商)>K(平衡常数),则
B.适当增大压强,该反应的平衡常数保持不变
C.及时抽走部分,有利于提高的平衡转化率
D.当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,该反应达到平衡
【答案】A
【详解】A.当(浓度商)>K(平衡常数)时,反应逆向进行,此时v逆>v正,A错误;
B.平衡常数K仅与温度有关,增大压强不会改变K,B正确;
C.抽走NOBr会降低产物浓度,使反应正向移动,提高NO的平衡转化率,C正确;
D.反应前后气体总物质的量变化(3mol→2mol),总质量不变,平均相对分子质量不再变化时说明达到平衡,D正确;
综上所述,答案为A。
11.(25-26高二上·山西·阶段练习)将装有和混合气体的烧瓶Ⅰ和烧瓶Ⅱ,分别浸泡在热水和冰水中(如图所示),发生反应: 。下列说法错误的是
A.和均不属于酸性氧化物
B.一段时间后,烧瓶Ⅰ中颜色变深
C.冰水条件有利于上述反应逆向进行
D.上述反应的反应物键能总和小于生成物键能总和
【答案】C
【详解】A.酸性氧化物是能与碱反应生成盐和水且化合价不变的氧化物;和与碱反应时N元素化合价发生变化(如与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2和水),二者均不属于酸性氧化物,A正确;
B.烧瓶Ⅰ浸泡在热水中,温度升高,该反应正反应放热(ΔH<0),平衡向逆反应方向移动,生成更多(红棕色气体),故颜色变深,B正确;
C.冰水条件下温度降低,平衡向放热方向(正反应方向)移动,有利于正反应进行,C错误;
D.ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和,该反应ΔH<0,则反应物键能总和小于生成物键能总和,D正确;
综上所述,答案为C。
12.(25-26高二上·海南海口·阶段练习)制备水煤气的反应: ,下列说法正确的是
A.该反应 B.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减慢
C.加入一定量的C,平衡向正反应方向移动 D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数不变
【答案】D
【详解】A.该反应的正反应是气体体积增大的反应,所以是熵增,,A错误;
B.升高温度,正逆反应速率都增大,但正反应吸热,因此正反应速率增大的倍数比逆反应速率的增大的倍数大,B错误;
C.C是固体,浓度为定值,加入一定量的C,平衡不移动,C错误;
D.平衡常数只受温度影响,加入催化剂,平衡常数不变,D正确;
故选D。
13.(25-26高二上·天津静海·阶段练习)甲、乙、丙三个恒容且体积相等的密闭容器中分别充入和,在80℃条件下发生反应。起始浓度如下表所示,其中甲经3 min后达到平衡时,的转化率为50%,下列判断正确的是
起始浓度 mol/L
甲
乙
丙
0.5
1
0.5
0.5
1
1
A.丙达平衡需要的时间大于
B.平衡时,乙中的转化率大于50%
C.平衡时混合气体的平均相对分子质量:甲=乙<丙
D.温度降至70℃时,测得该反应的平衡常数为0.8,则该反应的正反应为放热反应
【答案】C
【详解】A.丙的浓度比甲大,其他条件相同,则丙的反应速率应更快,达平衡时间应小于,A错误;
B.乙的起始浓度加倍,相当于加压,但反应前后气体物质的量相同,加压不改变平衡状态,转化率仍为50%,B错误;
C.甲、乙中起始时c(NO2):c(SO2)=1:1,则n(NO2):n(SO2)=1:1,起始时混合气体的平均相对分子质量相同,又反应前后气体物质的量相同,则两者平衡时混合气体的平均相对分子质量相同,丙中起始时二氧化硫的物质的量比二氧化氮多,二氧化硫的摩尔质量比二氧化氮大,其平均相对分子质量更大一些,故平衡时混合气体的平均相对分子质量:甲=乙<丙,C正确;
D.对于容器甲,反应开始时,达平衡时,的转化率为50%,则反应的,反应的,根据物质反应转化关系可知,达平衡时,,该反应的化学平衡常数,温度降低到70℃,上述反应平衡常数为0.8<1,则降低温度化学平衡向逆反应方向移动,则逆反应放热,正反应为吸热反应,D错误;
故答案选C。
14.(2025·河北衡水·三模)工业上,常用乙烷脱氢制备乙烯,反应原理为 。恒温条件下,向2 L容器中充入0.36 mol,随着反应的进行,测得浓度随时间的变化如下表所示。下列说法正确的是
/min
10
14
25
43
47
0.081
0.090
0.112
0.120
0.120
A.10min时的正反应速率小于22min时的正反应速率
B.该反应的平衡常数
C.43min时再充入0.1 mol,反应正向进行,的转化率增大
D.相同温度下,当和的浓度都为0.15 ,的浓度为0.050 时,反应正向进行
【答案】B
【详解】A.25 min前,反应还未达到平衡,随着反应进行,反应物浓度逐渐降低,正反应速率应逐渐减小,10 min时反应物浓度高于22 min时,因此10 min的正反应速率大于22 min时的正反应速率,A错误;
B.平衡时,C2H4和H2的浓度均为0.120 mol/L,C2H6的浓度为,根据,平衡常数K== =0.240,B正确;
C.43 min时已达平衡,再充入C2H6会增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动。但总物质的量增加,C2H6的转化率()会降低,C错误;
D.此时浓度商Q = =0.45>K=0.24,说明反应逆向进行,D错误;
15.(25-26高二上·湖南常德·阶段练习)为研究三价铁微粒性质进行如下实验(忽略溶液体积变化)。
已知:[FeCl4]-为黄色、[Fe(SCN)]2+为红色、[FeF6]3-为无色。
下列说法正确的是
A.向①中滴加浓盐酸促进[FeCl4]-Fe3++4Cl-平衡正向移动
B.由①到②,c([Fe(SCN)]2+)和c([FeCl4]-)均增大
C.若将②、③顺序调换,滴入KSCN溶液时溶液可能不变红
D.实验④无色溶液无明显变化的原因是溶液中不存在Fe3+
【答案】C
【详解】A.①中存在平衡,滴加浓盐酸后浓度增大,平衡逆向移动,生成更多(黄色),导致溶液黄色加深,A错误;
B.由①到②,加入KSCN后,与结合生成(红色),促使平衡正向移动,浓度减小,浓度增大,B错误;
C.若先加NaF,与结合生成更稳定的(无色),再滴加KSCN时,浓度极低,无法与生成,溶液可能不变红,C正确;
D.实验④中存在解离平衡,但解离出的浓度极低,不足以氧化,并非完全不存在,D错误;
故选C。
16.(25-26高二上·重庆·阶段练习)一定条件下,银催化剂表面上存在反应: ,起始状态I中有、Ag和,经下列过程达到各平衡状态(已知状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等),下列叙述不正确的是
A.压强大小:
B.平衡常数:
C.逆反应速率:
D.若体积,则浓度商
【答案】D
【分析】反应的平衡常数,温度不变,平衡常数不变,则不变,即体系总压强不变;反应,为吸热反应,降低温度,平衡逆向移动,据此作答。
【详解】A.状态Ⅱ→Ⅲ温度不变,体积增大(减小压强),平衡向气体分子数增多的正反应方向移动,固体质量减小,但压强不变;而状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,所以恒温恒容下起始状态Ⅰ向固体质量增大的方向(逆反应)进行达到平衡状态Ⅱ,体系压强减小,即,因此,A正确;
B.平衡常数K仅与温度有关,状态Ⅱ→Ⅲ温度不变,K(Ⅱ)=K(Ⅲ);状态Ⅲ→Ⅳ温度降低,平衡逆向移动,K减小,故K(Ⅲ)>K(Ⅳ),即K(Ⅱ)>K(Ⅳ),B正确;
C.起始状态I逆反应进行达到平衡状态Ⅱ,故逆反应v(Ⅰ)>v(Ⅱ);状态Ⅱ、Ⅲ温度相同,压强也相同,则v(Ⅱ)=v(Ⅲ);状态Ⅲ→Ⅳ温度降低且压强减小,故v(Ⅲ)>v(Ⅳ),即v(Ⅰ)>v(Ⅱ)=v(Ⅲ)>v(Ⅳ),C正确;
D.状态Ⅰ和Ⅲ的固体质量相等,则体系内的质量(物质的量)也相等,而体积,则压强,因此浓度商,D错误;
故答案选D。
17.(25-26高二上·北京·阶段练习)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.向溶液中加入少许浓溶液,溶液变为黄色
B.和的混合气体升温后红棕色加深
C.催化氧化成的反应,往往需要使用催化剂
D.缩小充有和混合气体容器的容积,气体颜色先变深再变浅
【答案】C
【详解】A.溶液存在,加入浓NaOH中和H+,使转化为,平衡移动符合勒夏特列原理,A不符合题意;
B.升温使2NO2 N2O4(正反应为放热反应)逆向移动,NO2增多,红棕色加深,符合勒夏特列原理,B不符合题意;
C.催化剂仅加快反应速率,不改变化学平衡,无法用勒夏特列原理解释,C符合题意;
D.加压瞬间NO2浓度增大颜色变深,随后平衡向生成N2O4的方向移动,颜色变浅,符合勒夏特列原理,D不符合题意;
故选C。
18.(25-26高二上·北京·阶段练习)工业合成氨的反应为: 。要使氨的平衡产率增大,又要使化学反应速率增大,可以采取的措施有:①增大体积使压强减小②减小体积使压强增大③升高温度④降低温度⑤恒温恒容,再充入和⑥恒温恒压,充入惰性气体⑦及时分离产生的⑧使用催化剂
A.②⑤⑥⑦ B.②③④⑤⑦⑧ C.②⑤ D.②③⑤⑧
【答案】C
【详解】要使氨的平衡产率增大,则需要平衡正向移动;然后结合影响速率的因素分析速率变化;
①增大体积使压强减小,各物质浓度减小,速率减慢且平衡逆向移动,不符合题意;
②减小体积使压强增大,浓度增大,速率加快,且平衡正向移动,符合题意;
③升高温度速率加快,但是平衡逆向移动,不符合题意;
④降低温度,速率减慢,平衡正向移动,不符合题意;
⑤恒温恒容再充入和,和浓度增大,速率加快,平衡正向移动,符合题意;
⑥恒温恒压,充入惰性气体,体积增大,各物质浓度减小,速率减慢,平衡逆向移动,不符合题意;
⑦及时分离产生的,导致生成物浓度减小,速率减慢,平衡正向移动,不符合题意;
⑧使用催化剂,速率加快,平衡不移动,不符合题意;
②⑤符合题意,故选C。
19.(25-26高二上·北京·阶段练习)往恒容密闭容器中充入和,发生的反应为 ,测得温度为时的转化率与时间的关系如图所示,下列说法错误的是
A.内,反应速率:
B.对应点的平衡常数:
C.焓变:
D.当混合气体的平均摩尔质量不再随时间改变时,该反应达到平衡
【答案】C
【分析】根据“先拐先平,数值大”,可推出T2>T1,升高温度,乙烯的转化率减小,说明平衡逆向移动,正反应为放热反应,据此解答。
【详解】A.升高温度,反应速率加快,T2>T1,所以内,反应速率:v(a)>v(b),A正确;
B.T2>T1,升高温度,乙烯的转化率减小,正反应放热,对应点的平衡常数:,B正确;
C.焓变与环境的温度和压强有关,当温度不同时,相同的反应物完全反应放出的热量不一样,所以焓变m≠n,C错误;
D.反应前后气体总质量不变,但气体分子数发生改变,即混合气体的总物质的量发生改变,当混合气体的平均摩尔质量不再随时间改变时,说明气体气体分子数不在改变,反应达到平衡,D正确;
故选C。
20.(25-26高二上·辽宁沈阳·阶段练习)如图所示,甲、乙之间的隔板可以左右移动,甲中充入和,乙中充入和,此时停在0处。在一定条件下发生可逆反应:,反应达到平衡后,恢复到反应发生前时的温度。下列有关说法错误的是
A.隔板不再滑动时,说明两边的反应都已达到平衡
B.达到平衡后,隔板不可能停留在左侧2处
C.若隔板停留在左侧1处,则甲室中的转化率为50%
D.若隔板停留在左侧1处,则可移动活塞停留在右侧6处
【答案】D
【详解】A.隔板不再滑动时,两边压强相等,气体物质的量不再变化,说明反应达到平衡,A正确;
B.若隔板在左侧2处,需甲中A完全转化(n甲= 2 mol)且乙中C完全分解(n乙= 4 mol),但可逆反应不能完全进行,故不可能停留,B正确;
C.隔板在左侧1处,设甲体积为1,乙体积为V,n甲/n乙=1/V。甲中A转化率50 %时,n甲=3-0.5=2.5 mol,乙中n乙=3+y(y为C分解生成的量),2.5/(3+y)=1/V,因3+y ≤ 4,V ≤ 1.6,符合可逆反应条件,C正确;
D.隔板在左侧1处,乙体积为6时,n甲/n乙=1/6,n甲 = (3+y)/6 ≤ 4/6 ≈ 0.666,与甲最小n甲 = 2 mol矛盾,D错误;
故选D。
21.(25-26高二上·山东日照·阶段练习)下列实验装置或方案能达到实验目的的是
A.测量锌与稀硫酸反应的反应速率
B.测定中和反应的反应热
C.探究浓度对化学反应速率的影响
D.探究压强对平衡的影响
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.该装置测量锌与稀硫酸反应的反应速率,用注射器测定一定时间内产生气体的体积,可计算化学反应速率,能达到实验目的,A项正确;
B.测定中和热应使用玻璃搅拌棒,减少热量散失,用碎纸条和硬纸板保温,但是碎纸条没填满,不能达到目的,B项错误;
C.过氧化氢与亚硫酸氢钠反应无明显现象,不能探究浓度对反应速率的影响,C项错误;
D.该反应前后气体分子数不变,其平衡状态不受压强的影响,该装置不能探究压强对化学平衡的影响,D项错误;
答案选A。
22.(25-26高二上·山东日照·阶段练习)血红蛋白分子(Hb)在人体中存在如下过程:①;② 。下列说法错误的是
A.相比于,血红蛋白分子更易与结合
B.中毒时,需立即阻隔(或切断)源,使变小
C.沿海地区到高原地区旅游,人体内的数量会升高
D.CO中毒时,可将病人移入高压氧舱,使平衡②逆向移动
【答案】B
【详解】A.从反应②可知,K2=480,说明正反应进行程度较大,说明相比于O2,血红蛋白分子更易与CO结合,A正确;
B.CO中毒,立即隔离(或切断)CO源不能使K2变小,K2只与温度有关,B错误;
C.高原地区含氧量低,氧气浓度小,反应①平衡逆向移动,导致Hb数量普遍较高,C正确;
D.CO中毒,将病人移入高压氧舱,O2浓度增大,反应②平衡逆向移动,从而缓解CO中毒,D正确;
故选B。
23.(25-26高二上·黑龙江大庆·阶段练习)下列说法正确的是
A.在一定条件下的密闭容器发生反应,反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.6倍,则
B.一定温度下,对平衡体系缩小体积,再次平衡时增大
C.在一定条件下,可逆反应达到平衡后。保持恒温恒容,再通入一定量,平衡逆向移动,且达到新平衡时的百分含量减小
D.在一定条件下,可逆反应 达到平衡状态,升高温度或增大浓度,均能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大化学反应速率
【答案】C
【详解】A.反应平衡后将气体体积压缩到原来的一半,D的浓度增大到原来的两倍,而再次平衡后D的浓度为原平衡的1.6倍,说明加压使平衡逆向移动,逆反应方向气体体积减小,即a < c + d,A错误;
B.该反应平衡常数,温度不变则K不变,即新平衡时c(O2)不变,B错误;
C.该反应为气体分子数减小的反应,恒温恒容,通入N2O4后,平衡逆向移动生成NO2,但新平衡等效于增大压强,NO2的百分含量反而减小,C正确;
D.升高温度增大活化分子百分数,但增大CO浓度仅增加单位体积活化分子数,不改变活化分子百分数,D错误;
故答案选C。
24.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)固体碘化铵置于密闭容器中,加热至一定温度后恒温,容器中发生反应:
① ②
测得平衡时,反应①的平衡常数为20,则下列结论不正确的是
A.平衡时
B.平衡后缩小容器容积,的物质的量增加,的物质的量不变
C.混合气体的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该体系中反应达到平衡状态的标志
D.该温度下反应②的平衡常数约为0.016
【答案】B
【分析】测得平衡时c(I2)=0.5 mol·L-1,则c(H2)=0.5 mol·L-1,反应②消耗c(HI)=1 mol·L-1,设反应①生成氨气的浓度为a mol·L-1,则平衡时c(HI)=(a-1) mol·L-1,反应①的平衡常数为20,即a (a-1)=20,a=5。
【详解】A.由分析可知,平衡时c(NH3)=5 mol·L-1,A正确;
B.反应①正反应为气体分子数增大的反应,反应②为气体分子数不变的反应,缩小容器容积,反应①逆向移动,NH4I的物质的量增加,HI的物质的量减少,则反应②逆向移动,I2的物质的量减少,B错误;
C.反应②平均摩尔质量是恒量,反应①中气体的平均摩尔质量也是恒量,所以混合气体中的平均摩尔质量不再发生变化不可以作为判断该反应达到平衡状态的标志, C正确;
D.由分析可知,平衡时,c(I2) =c(H2)=0.5 mol·L-1, c(HI)=4 mol·L-1,则反应②的平衡常数K=,D正确;
故选B。
25.(25-26高二上·天津静海·阶段练习)下列说法正确的是
A.恒温恒容容器中,反应达平衡后,再通入气体,平衡正向移动,A、B的转化率都增大
B.恒温恒容容器中,反应达平衡后,再通入,再达平衡时HI转化率减小
C.在恒温密闭容器中,达到平衡后,将容器体积缩小为原来的,再达平衡时,的浓度不变
D.恒温恒容容器中,反应达平衡后,改变条件使平衡正向移动,再达平衡时的体积分数一定增大
【答案】C
【详解】A.恒温恒容下,通入A气体,虽然平衡正向移动,但A的初始量增加,导致A的转化率降低,而B的转化率提高,A错误;
B.恒温恒容容器中,反应是反应前后气体分子数不变的反应。对此类反应,在恒温条件下,反应物的转化率不随起始浓度或压强的改变而改变(等效平衡原理)。故向平衡体系中再通入,再次达到平衡时的转化率不变,B错误;
C.恒温下,容器体积缩小为时,浓度瞬时加倍,但但温度不变,平衡常数不变,,故氧气浓度不变,C正确;
D.如加入较多的反应物,平衡正向移动,生成物的体积分数可能减小,不一定增大,D错误;
故选C。
26.(25-26高三上·上海·阶段练习)硫铁矿焙烧得到的SO2可用于接触法制硫酸。V2O5常作SO2催化氧化反应的催化剂,如图所示。
(1)总反应分两步进行:
第Ⅰ步:V2O5(s)+SO2(g)=SO3(g)+V2O4(s);
第Ⅱ步: (补充化学方程式)。速控反应是 (填“I”或“II”)。
(2)下列有关V2O5作用的叙述错误的是______。
A.改变反应历程,降低(E2-E1)的值
B.能提高反应物的活化分子百分率
C.能提高反应速率和SO2的平衡转化率
D.能提高生产效率节省能源
【答案】(1) 2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s) I
(2)AC
【详解】(1)二氧化硫的催化氧化反应为:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),由催化剂反应前后组成和质量不变可得:反应Ⅰ+反应Ⅱ=总反应,则反应Ⅱ的化学方程式为2V2O4(s)+O2(g)=2V2O5(s);反应的活化能越大,反应速率越慢,速控反应为慢反应,由图可知,反应Ⅰ的活化能大于反应Ⅱ,所以反应Ⅰ是慢反应,速控反应是反应Ⅰ;
(2)A.由图可知,二氧化硫的催化氧化反应的焓变△H=-(E2-E1),催化剂能改变反应历程,降低活化能,但不能改变反应的焓变值,所以五氧化二钒不能改变(E2-E1)的值,A错误;
B.催化剂能改变反应历程,降低活化能,增大活化分子的数目和百分数,所以五氧化二钒能提高反应物的活化分子百分率,B正确;
C.催化剂能改变反应历程,降低活化能,加快反应速率,但化学平衡不移动,所以五氧化二钒不能提高二氧化硫的平衡转化率,C错误;
D.催化剂能改变反应历程,降低活化能,加快反应速率,提高单位时间内反应物的转化率,从而提高生产效率节省能源,所以五氧化二钒能提高生产效率节省能源,D正确;
故选AC。
27.(25-26高二上·湖南湘西·阶段练习)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。回答下列问题:
光气在塑料、制革、制药等工业中有许多用途。工业上常利用废气CO2通过反应: ,制取合成光气的原料气CO。在体积可变的恒压密闭容器中充入1mol CO2与足量的碳发生上述反应,在平衡时体系中气体体积分数与温度的关系如图所示:
(1)①T℃时,在容器中若充入稀有气体,平衡 移动(填“正向”“逆向”或“不”,下同);若充入等体积的CO2和CO,平衡 移动。
②CO体积分数为80%时,CO2的转化率为 。
(2)研究表明,温度、压强对反应
“ ”中反应物乙苯的平衡转化率影响如下图所示:
则 0(填“>”“<”或“=”),压强、、从大到小的顺序是 。
(3)CO可被氧化:。当温度高于225℃时,反应速率、,、分别为正、逆反应速率常数。则、与该反应的平衡常数K之间的关系为 。
【答案】(1) 正向 不 67%
(2) >
(3)
【详解】(1)①该反应正向气体分子数增大,恒温恒压时充入稀有气体相当于减压,平衡正向移动;由图像可知,T℃反应达到平衡时CO2、CO的体积分数相同,即浓度相等,恒压时充入等体积的CO2、CO,平衡不移动;
②设CO2的转化率为a,由已知列三段式:,列出关系式:,解得a=0.67,CO2的转化率为67%;
(2)温度越高,乙苯的平衡转化率越高,说明升高温度,平衡正向移动,;该反应是气体分子数增大的反应,压强越大,乙苯的平衡转化率越低,所以;
(3)
达到平衡时,,即,所以。
28.(25-26高二上·宁夏吴忠·阶段练习)(一)在体积一定的密闭容器中,反应达到平衡。该反应的平衡常数K与温度的关系如下表所示:
温度/℃
500
700
900
K
1.00
1.47
2.40
(1)该反应的化学平衡常数表达式是 。
(2)该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(3)若升高温度,转化率的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”,下同)。
(4)若降低温度,混合气体的密度 。
(二)一定条件下,在容积为2 L的密闭容器中,发生反应:。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。
(5)据图判断,在时刻改变的外界条件是 ;此时化学平衡向 (正或逆)移动;在时刻改变的外界条件是 ;
(6)a、b、c对应的平衡状态中,C的体积分数最大的是状态 。
【答案】(1)
(2)吸热
(3)增大
(4)增大
(5) 升高温度 逆 正催化剂
(6)a
【详解】(1)由反应可知该反应的平衡常数表达式为。
(2)K与温度有关,根据表格数据,温度越高K越大,即平衡正移,所以该反应为吸热反应。
(3)根据(2)分析可知,温度越高平衡正移使转化率增大。
(4)若降低温度,平衡逆移,混合气体的总质量增大,体积不变,故混合气体的密度会增大。
(5)到平衡后,降低温度,A的体积分数减小可以判断平衡正移,故该反应为放热反应。据图判断,在时刻反应速率增大,且平衡逆移,若改变的外界条件是温度,需要升温速率加快,但是该反应是放热反应升温会使平衡逆移,符合图像条件;若改变的外界条件是压强,需要升压使速率加快,但是该反应是气体分子数减小的反应,升压会使平衡正移,不符合图像条件;若改变的外界条件是浓度,图像v正不能突变,故浓度改变不符合图像条件;综上,改变条件只有升高温度,平衡逆移。
在时刻改变的外界条件可以使反应速率加快,平衡不移动,故改变条件是加入正催化剂。
(6)时刻通过升温平衡逆移,会使C的体积分数减小,故达到新的平衡后C的体积分数:a>b;时刻改变的外界条件可以使反应速率加快,平衡不移动,故C的体积分数:a=b;所以C的体积分数最大的是a点。
29.(25-26高二上·河南漯河·阶段练习)Ⅰ.一定条件下,在容积为5 L的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图甲所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图乙所示。
①根据图乙判断,在t3时刻改变的外界条件是 。
②a、b、c对应的平衡状态中,物质C的体积分数最大的是状态 。
③各阶段的平衡常数如下表所示:
t2~t3
t4~t5
t5~t6
K1
K2
K3
K1、K2、K3之间的大小关系为 (用“>”“<”或“=”连接)。
Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的H2S,发生反应:,如图丙所示为H2S气体分解生成和的平衡转化率与温度、压强的关系。
(3) (填“>”“<”或“=”)0。
(4)图丙中压强(P1、P2、P3)由大到小的顺序为 。
(5)图丙中M点对应的平衡常数K= (用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
【答案】(1)
(2) 升高温度 a K1>K2=K3
(3)>
(4)p3>p2>p1
(5)0.2
【详解】(1)根据图甲可知,达到平衡时A的物质的量减少1 mol-0.7 mol=0.3 mol,B的物质的量减少1 mol-0.4 mol=0.6 mol,C的物质的量增加0.6 mol,所以A、B、C的物质的量变化量之比为0.3 mol:0.6 mol:0.6 mol=1:2:2,且A和B未完全转化为C,该反应为可逆反应,所以该反应的化学方程式为。
(2)①根据图乙可知:t3时刻正、逆反应速率同时增大,且逆反应速率大于正反应速率,平衡逆向移动该反应反应前后气体分子数减小,若增大压强,平衡正向移动,与图象不符达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小,则该反应为放热反应,升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡逆向移动,与图象相符,所以t3时刻改变的条件是升高温度;
②根据图乙可知,在t1~t2,时反应正向进行,A的转化率逐渐增大,t2~t3时反应达到平衡状态,A的转化率达到最大;t3~t4时升高温度,平衡逆向移动,A的转化率逐渐减小,t4~t5时达到平衡状态;t5~t6时,正、逆反应速率同时增大且相等,说明平衡没有移动,A的转化率不变,与t4~t5时相等,所以A的转化率最大的时间段是t2~t3,A的转化率最大时,C的体积分数最大,对应a;
③反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,化学平衡常数减小,所以温度越高,化学平衡常数越小:t2~t3,t4~t5、t5~t6时间段的温度关系为(t4~t5)=(t5~t6)>(t2~t3),所以化学平衡常数大小关系为K1>K2=K3;
(3)恒压条件下,温度升高,H2S的转化率增大,即升高温度平衡正向移动,则。
(4),该反应是气体分子数增大的反应,温度不变,增大压强平衡逆向移动,H2S的转化率减小,则压强由大到小的顺序为。
(5)M点对应的H2S转化率为50%,设H2S起始量为2 mol,列三段式:
。
30.(25-26高二上·陕西·阶段练习)I、某温度下,在2L恒容密闭容器中三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为 。
(2)反应起始至(设),X的平均反应速率是 。若开始压强为,则t 时容器中Z气体的分压为 (气体的分压等于该气体的体积分数乘以总压)。
(3)在时,v(正) v(逆)(填,或者=),下列可判断反应已达到化学平衡状态的是 (填字母,下同)。
A. B.的反应速率比为2:3
C.混合气体的密度不变 D.生成的同时生成2 molX
(4)一定能使该反应的反应速率增大的措施有___________。
A.其他条件不变,及时分离出产物
B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大X的浓度
D.保持温度不变,将容器体积压缩为1 L
Ⅱ、如图表示在密闭容器中反应:
(5)开始时浓度为,2 min后反应达平衡,若这段时间内为,那么2 min时:的浓度为 ;由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,过程中改变的条件可能是 ;b-c过程中改变的条件可能是 。
【答案】(1)
(2)
(3) D
(4)CD
(5) 升高温度 减小的浓度
【详解】(1)由图像可以看出X为反应物,Y和Z为生成物,当反应达到t min时,有,,,在化学反应中,各物质的物质的量变化值与化学计量数呈正比,则,所以反应的化学方程式为:。
(2)反应起始至t min(设t=5),X的平均反应速率;相同条件下,气体的压强之比等于其物质的量之比,有,,则Z的分压为:。
(3)在时,根据图形,此时反应还未达到平衡,反应还在向右正向进行,生成物的物质的量还在增加,故有:;根据反应方程式,下列说法中,能判断反应已达到化学平衡状态的是:
A.当时,不符合反应速率之比等于化学计量数之比,反应未达到平衡状态,A错误;
B.在反应的任意时刻化学反应速率之比等于化学计量数比,且X、Y的反应速率比一直为2:3,无法判断反应已达到化学平衡状态,B错误;
C.混合气体的质量不变,容器体积不变,则密度恒定不变,故密度不变时不能判断反应已达到化学平衡状态,C错误;
D.生成的同时生成2 molX,说明正逆反应相等,能判断反应已达到化学平衡状态,D正确;
故答案为:D。
(4)对该反应改变措施一定能使该反应的反应速率增大的为:
A.其他条件不变,及时分离出产物,生成物浓度减小,化学反应速率减小,A错误;
B.适当降低温度,化学反应速率减小,B错误;
C.其他条件不变,增大X的浓度,化学反应速率增大,C正确;
D.保持温度不变,将容器体积压缩为1 L,相当于压强增大,化学反应速率增加,D正确;
故答案为:CD。
(5)在反应:中,开始时浓度为,2 min后反应达平衡,若这段时间内为,则,则消耗的,得到那么2 min时:的浓度为;由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况中:过程为正、逆反应速率同时都增大且比原平衡速率大,可以是升高温度或增大压强,但,平衡向逆反应方向移动,则改变的条件可能是:升高温度;b-c过程为正反应速率与原平衡相同并逐渐减小、逆反应速率明显减小,则改变的条件可能为:减小的浓度。
31.(25-26高二上·北京·阶段练习)常温下,将甲醇放入恒容密闭容器中:。
甲醇达到液气平衡状态时的压强,称为甲醇该温度下的饱和蒸气压(p)。
实验测定64.5℃时相关物质的饱和蒸气压数值如下表所示:
物质
甲醇
水
甲醇水溶液(甲醇物质的量分数为0.4)
饱和蒸气压/kPa
101.3
23.90
甲醇
水
40.52
14.34
(1)Raoult定律表明,稀溶液中溶剂的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数。下图中,甲烧杯盛有甲醇,乙烧杯盛有的甲醇溶液,常温下,将甲、乙两烧杯置于真空密闭容器中足够长时间,最可能的现象是 (填字母)。
(2)已知溶液上方蒸汽的总压。时,甲醇水溶液上方饱和蒸汽中,甲醇物质的量分数 0.4。
(3)结合(2),解释蒸馏可获得较高浓度甲醇的原因: 。
【答案】(1)B
(2)>
(3)甲醇水溶液上方饱和蒸汽中,甲醇物质的量分数较大
【详解】(1)由Raoult定律知,稀溶液中溶剂的饱和蒸汽压等于纯溶剂的饱和蒸汽压乘以溶液中溶剂的物质的量分数,则乙烧杯表面甲醇的饱和蒸汽压小于甲烧杯表面的饱和蒸汽压,使得甲烧杯中蒸发出的蒸汽在乙烧杯中凝结为液体,故答案为B。
(2)由表格数据知,在甲醇物质的量分数为0.4的溶液上方,产生的蒸汽总压为54.86 kPa,其中甲醇的饱和蒸汽压为40.52 kPa,由阿伏伽德罗定律知,在同温同体积时,压强之比等于物质的量之比,说明此时溶液表面上方溶液中,甲醇物质的量分数=≈0.74>0.4,故答案为>。
(3)由(2)知,蒸汽中甲醇的物质的量分数大于溶液中甲醇的物质的量分数,蒸发出的气体在被冷却时,凝结的液体中甲醇物质的量分数较大,从而可获得较高浓度的甲醇,故答案为甲醇水溶液上方饱和蒸气中,甲醇物质的量分数较大。
32.(25-26高二上·广东·阶段练习)烟气中主要污染物SO2、NOx,为消除排放、保护环境,实现绿色可持续发展。处理方法一:烟气经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NO的主要反应的热化学方程式为:
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H1
NO(g)+O2(g)=NO2(g) △H2
SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) △H3
(1)反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g)的△H= (用△H1、△H2表示)。
(2)2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H4= - akJ•mol-1(a>0),在相同条件下将1molSO2和0.5molO2通入密闭容器中充分反应,放出热量为QkJ,则Q 0.5a (填“>”“<”“=”)。
(3)2O3(g)=3O2(g) △H5=- bkJ•mol-1(b>0),O3和O2比较,稳定性更好的是 。
(4)化学反应中的能量变化源自于化学反应中化学键变化时产生的能量变化。下表为在298.15K,101kPa条件下测得一些化学键的键能(键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量)
化学键
键能(kJ·mol-1)
H-O
460
O=O
499
H-H
437
①1 mol C2H4(g)与足量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411 kJ的热量。写出相应的热化学方程式 。
②工业合成氨为可逆反应,写出一条提高H2转化率的措施 。
③已知:1mol H2O(g)转化为1mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量。求298.15K,101kPa条件下H2的燃烧热 。
【答案】(1)
(2)<
(3)O2
(4) 降温、增大压强或及时分离出NH3等 277.5kJ·mol-1
【详解】(1)根据盖斯定律,,可得反应3NO(g)+ O3(g)= 3NO2(g) ;
(2)该反应是可逆反应,1 mol SO2和 0.5 mol O2不能完全反应,因此实际放出的热量 Q<0.5a;
(3)根据反应2O3(g)=3O2(g) △H5=- bkJmol-1(b>0),是放热反应,说明O3的能量高于O2,物质能量越低越稳定,因此O2更稳定;
(4)①根据题意,1 mol C2H4(g)与足量O2(g)反应,生成CO2(g)和H2O(l),放出1411 kJ的热量,热化学方程式为;
②理论上,为了提高H2的平衡转化率,可以采取的措施是降温、增大压强或及时分离出NH3等;
③H2(g) + O2(g) = H2O(g) ΔH,由键能计算ΔH=437 kJ·mol-1+499 kJ·mol-1-2460 kJ·mol-1=-233.5 kJ·mol-1,再根据1 mol H2O(g)转化为1 mol H2O(l)时放出44.0 kJ的热量,得出H2(g) + O2(g) = H2O(l) ΔH=-233.5 kJ·mol-1-44.0 kJ·mol-1=-277.5 kJ·mol-1。燃烧热是指1 mol 纯物质完全燃烧生成指定氧化物时放出的热量,故H2的燃烧热为277.5 kJ·mol-1。
试卷第1页,共3页
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