内容正文:
章末检测卷(二)
化学反应速率与化学平衡
(时间:90分钟
满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分)
③4NH3(g)+3O2(g)==2N2(g)+6H2O(g)
1.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关:
△H=-1269.02kJ·mol11K=7.1X1034
的是
(
其中,②、③是副反应。若要减少副反应,提高单
A.营养强化剂
B.甜味剂
位时间内NO的产率,最合理的措施是()
兰
C.漂白剂
D.抗氧化剂
A.增大O2浓度
2.制备水煤气的反应C(s)十H2O(g)=一H2(g)十
B.使用合适的催化剂
C(O(g)△H>0,下列说法正确的是
(
)
C.减小压强
A.升高温度,平衡逆向移动
D.降低温度
B.升高温度,反应速率增大
C.恒温下,增大总压,H2O(g)的平衡转化率不变
:6.已知某密闭容器中发生反应:X(g)十Y(g)=一
D.恒温恒压下,加入催化剂,平衡常数增大
2W(g)+Z(g)△H<0(Y物质易被液化)。下
3.密闭容器中进行的可逆反应:aA(g)十bB(g)=一
列有关说法中一定正确的是
cC(g)在不同温度(T1和T2)及压强(1和2):
A.若W为有颜色的物质,达到平衡后,增大压
下,混合气体中B的质量分数(B)与反应时间
强,体系颜色变浅
()的关系如图所示。下列判断正确的是(
B.改变压强,该反应的平衡常数一定不变
(B)
T2,P2
C.平衡时,其他条件不变,升高温度,正反应速率
T1,P2
增大程度比逆反应速率增大程度小
T1,P1
D.平衡时,其他条件不变,分离出Z,正反应速率
增大
A.T1<T2,1<2,a十b>c,正反应为吸热反应
:7.一定条件下,发生反应:2A(g)十2B(g)=一3C
和
B.T1>T2,p,<p2,a十b<c,正反应为吸热反应
(g)十D(g),该反应在容积不变的密闭容器中进
C.T1<T2,p1>p2,a十b<c,正反应为吸热反应
行,达到化学平衡状态的标志是
()
D.T1>T2,p1>p2,a十b>c,正反应为放热反应
A.单位时间内生成2 mol B,同时消耗3 mol C
4.金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂:SnO2(s)十
B.容器内压强不随时间而变化
2C(s)=一Sn(s)+2CO(g),反应过程中能量的:
C.混合气体的密度不随时间变化
变化如图所示。下列有关该反应的△H、△S的说:
D.单位时间内生成2 mol A,同时生成n mol D
法正确的是
):8.在某密闭容器中,可逆反应:A(g)十B(g)=一
能量
xC(g)符合图中I所示关系,9(C)表示C气体在
生成物
混合气体中的体积分数。由此判断,对图像Ⅱ说
法不正确的是
反应物
0
反应过程
(C)
A.△H<0,△S<0
B.△H>0,△S<0
C.△H<0,△S>0
D.△H>0,△S>0
5.硝酸生产中,500℃时,NH3和O,可能发生如下
反应:
A.3>4,Y轴表示A的转化率
童
①4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g)
B.p3>p4,Y轴表示B的质量分数
△H=-9072k·mol1K=1.1×1026
C.p>p4,Y轴表示B的转化率
②4NH3(g)+4O2(g)==2N2O(g)+6H2O(g)
D.力3>4,Y轴表示混合气体的平均相对分子
△H=-1104.9kJ·mol1K=4.4×1028
质量
171
9.氢气用于烟气的脱氮、脱硫,其反应为4H(g)十
应过程中的部分数据如表所示,时反应刚好达
2NO(g)+SO2(g)=N2(g)+S(1)+4HO(g)
到平衡状态时,下列说法正确的是
△H<0。下列有关说法正确的是
c/(mol·L1)
c(N2)c(H2)
A.当v(H2)=(H2O)时,达到平衡
c(NHg)
t/min
B.升高温度,正反应速率减小,逆反应速率增大,
0
1.0
3.0
0
化学平衡逆向移动
2
0.25
C.使用高效催化剂可提高NO的平衡转化率
D.化学平衡常数的表达式为K
6
2.4
c(N2)·c(H2O)
9
0.8
c(SO2)·c2(NO)·c(H2)
A.t=6 min
10.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下:
B.c(NH3)=0.4mol·L1
进行反应,测定在不同时间t产生气体体积V:
C.容器内的气体分子数N(N2):N(H):
的数据,根据数据绘制得到如图曲线,则曲线a、:
N(NH)=2:6:1
b、c、d所对应的实验组别是
(
)
D.H2的正反应速率等于N2的逆反应速率
:13.已知甲醇是一种重要的工业原料,由甲醇脱氢
可制取甲醛CHOH(g)=一HCHO(g)+H2
(g),甲醇的平衡转化率随温度变化的曲线如图
所示(已知反应在1L的密闭容器中进行)。下
组别
c(HCI)/(mol·L-1)
温度/℃
状态
列有关说法正确的是
1
2.0
25
块状
甲醇的平衡转化率
1.0
0.9
2
2.5
30
块状
0.8
0.6
3
2.5
50
块状
0.4
4
2.5
50
粉末状
0.2
A.4、3、2、1
B.1、2、3、4
0
300450600750T,9001050T/K
C.3、4、2、1
D.1、2、4、3
A.甲醇脱氢反应的△H<0
11.相同温度下,容积均为0.25L的两个恒容密闭
B.600K时,Y点甲醇的v正<v逆
容器中发生可逆反应:N2(g)十3H2(g)=一
C.从Y点到Z点可通过减小压强实现
2NH(g)△H=-92.2kJ·mol-1。实验测
D.在T1条件下,该反应的平衡常数为8.1
得起始时的有关数据如表所示:
14.我国某科研团队研究了一
光照
起始时各物质的
容器
物质的量/mol
达到平衡时体系能量
种利用半导体光催化还原
编号
氮气制备氨气的方法,该方
N2
H2
NH3
的变化
法因具有高效、清洁的优点
NH
①
1
心
0
放出热量:23.05kJ
而引起极大关注,其过程示
0
意图如图所示。下列说法
LDH
②
0.9
2.7
0.2
放出热量:Q
下列叙述错误的是
(
错误的是
A.容器①②中反应的平衡常数相等
A.该过程LDH为催化剂
B.该过程表明,氮气和氢气反应合成氨,△H<0
B.平衡时,两个容器中NH的体积分数均为7
C.该过程中总反应的化学方程式为2N2+
C.容器②中达到平衡时放出的热量Q=:
6H2O—4NH3+3O2
23.05kJ
D.工业上把液态空气升温,可获得N2,N2比O2
D.若容器①的容积为0.5L,则平衡时放出的热:
先汽化出来
量小于23.05kJ
15.(双选)煤燃烧排放的烟气中含有S)2,S)2易形成
12.(双选)一定温度下,在体积恒定的密闭容器中:
酸雨,污染大气。采用NaC1O2溶液作为吸收剂可
发生反应:N2(g)+3H2(g)=2NH,(g)。反
对烟气进行脱硫,发生如下反应:C1O2(aq)十
172
2SO(aq)-=2S)}(aq)+C1(aq)△H。在不:
2CO(g)+O2(g)△H,该反应的△H
同温度下,测得反应中SO2的压强变化如图所示,:
(填“>”“<”或“=”,下同)0,△S
0,在
下列说法错误的是
低温下,该反应
(填“能”或“不能”)自
1g(p/Pa)
发进行。
5
(2)CO2的转化途径之一是首先利用太阳能或
6
30
生物质能分解水制H2,然后将H2与CO2转化
为甲醇或其他化学产品。你认为该方法需要解
280
340400T/K
决的技术问题有
(填字母)。
A.△H>0
a.开发高效光催化剂
B.该反应的平衡常数表达式为K
b.将通过光催化剂制取的氢气从反应体系中有
c2(SO子)·c(C1-)
效分离,并与C),发生催化反应
c(C1O2)·c2(S))
c.二氧化碳及水资源的供应
C.减小压强,有利于该反应朝正反应方向进行
:18.(10分)汽车尾气里含有的NO气体是由内燃机
D.平衡常数:K(a)>K(b)>K(c)
燃烧时产生的高温引起氮气与氧气反应所致:
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
N,(g)十O,(g)高温2NO(g)△H>0。已知该
16.(10分)在容积为1.00L的容器中,通入一定量
反应在2404℃时的平衡常数K=6.4×103。
的N2O4,发生反应N2O,(g)==2NO2(g),随温:
请回答下列问题。
度升高,混合气体的颜色变深。
(1)该反应的平衡常数表达式为
回答下列问题:
(1)反应的△H
0(填“大于”或“小:
(2)该温度下,向2L密闭容器中充入N2与O2
于”);100℃时,体系中各物质浓度随时间变化
各1mol,平衡时N2的转化率是
%(保留
如下图所示。在0~60s时段,反应速率
整数)。
v(N2O1)为
mol·L1·s1;反应的平
(3)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的
衡常数K1为
浓度分别为0.25mol·L1、4.0×102mol·
NO.
0.120
L1、3.0×103mol·L1,此时反应
-0.100
(填“处于化学平衡状态”“正向进行”
o.o0
或“逆向进行”)。
80.040
(4)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容
兰0.020
器中,如图所示变化趋势正确的是
(填
0
20406080时间/s
字母)。
(2)100℃时达平衡后,改变反应温度为T,
e(NO)
c(N2O4)以0.0020mol·L1·s1的平均速率
有催化剂
降低,经10s又达到平衡。
无催化剂
①T
100℃(填“大于”或“小于”),判断
理由是
B
(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量
②列式计算温度T时反应的平衡常数K,为
的N2与O2,达到平衡状态后再向其中充入一
定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积
状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数
减少一半。平衡向
(填“正反应”或“逆
(填“变大”“变小”或“不变”)。
反应”)方向移动,判断理由是
19.(12分)二甲醚(DME)正逐渐替代化石燃料。
有多种方法制备二甲醚,回答下列问题。
17.(8分)二氧化碳的捕集、存储和转化是当今化学
(1)合成气制二甲醚:4H2(g)+2CO(g)=
研究的热点问题之一。
CH OCH(g)+HO(g)△H=-204.7k·mol
(1)用钉的配合物作催化剂,一定条件下可直接
①已知:HO(g)一-HO(1)△H=-44.0k·
光催化分解CO2,发生反应:2CO2(g)一一
mol1,H2(g)的燃烧热△H=-285.8kJ·
173
mol1,C0(g)的燃烧热△H=-283.0kJ·:
(2)已知2S02(g)+O2(g)==2S03(g)
mol1。则二甲醚的燃烧热△H=
kJ·
△H=-198kJ·mol1.850K时,在一恒容密
mol-1
闭反应器中充入一定量的SO2和O2,当反应达
②300℃,1L恒容密闭容器中充入4molH2和
到平衡后测得SO2、O2和SO3的浓度分别为
2 mol CO,测得容器内压强变化如下:
6.0×103mol·L1、8.0×103mol·L1和
反应时间/min
0
5
10
15
20
25
4.4×102mol·L1
压强/MPa
12.410.28.4
7.06.2
6.2
①该温度下反应的平衡常数为
②平衡时SO2的转化率为
反应进行到20min时,H2的转化率为
(3)工业上主要采用接触法由含硫矿石制备
CO的平均反应速率v(CO)=
mol·L1.
硫酸。
min1。该温度下的平衡常数K=
①下列说法正确的是
(mol·L)1。
(2)CO2催化加氢制二甲醚,可以实现CO2的再:
A.须采用高温高压的反应条件使SO2氧化
为SO3
利用。该过程主要发生如下反应:
:
B.进入接触室之前的气流无需净化处理
I CO,(g)+H,(g)=CO(g)+H2 O(g)
C.通入过量的空气可以提高含硫矿石和SO,的
△H=+41.7kJ·mol1
转化率
II.2CO,(g)+6H2 (g)=CH3 OCH3 (g)+
D.在吸收塔中宜采用水或稀硫酸吸收SO3以
3H2O(g)
4H=-122.5kJ·mol1
提高吸收速率
恒压条件下,CO2、H2起始量相等时,CO2
②接触室结构如图1所示,其中1~4表示催化
的平衡转化率和CH3OCH3的选择性随温
剂层。图2所示进程中表示热交换过程的是
度变化如图。已知:CH.OCH3的选择性=
2n(CH,0CHg)生遽×100%
n(CO2)消耗
A.a>b
B.b1→a2
9100
C.a2→b2
D.b2→a3
80
CH,OCH3的选择性
E.a3→bs
F.bs-a
60
C02平衡转化率
A
G.a4→b4
40
b
20
100
0
200240280320360
温度/℃
①300℃时,通入CO2、H2各1mol,平衡时
CH,OCH3的选择性、CO2的平衡转化率都为
30%,平衡时生成CHOCH3的物质的量=
mol。温度高于300℃,CO2的平衡转
SO
温度
图1
图2
化率随温度升高而上升的原因是
(4)一定条件下,在Na2 S-H2SO,-H2O2溶液体
系中,检测得到pH-时间振荡曲线如图3,同时
②220℃时,CO2和H2反应一段时间后,测得
A点CH,OCH3的选择性为48%,不改变反应
观察到体系由澄清→浑浊→澄清的周期性变
时间和温度,一定能提高CH OCH的选择性
化。可用一组离子方程式表示每一个周期内的
的措施有
反应进程,请补充其中的2个离子方程式。
20.(15分)含硫化合物是实验室和工业上的常用化
学品。请回答:
时间
(1)实验室可用铜与浓硫酸反应制备少量SO2:
图
Cu(s)+2H,SO (1)-CuSO,(s)+SO2 (g)+
I.S2+H-HS
2H,O(1)△H=-11.9kJ·mol-1。判断该反
Ⅱ.①
应的自发性并说明理由
III.HS+H2O,+H--S+2H,O;
V.②
174答案(1)=(2)<(3)>(4)CH(g)+HO(g)—CO(g)
+3H2(g)△H=+2akJ·mol1(5)N2(g)+3H(g)=
2NH,(g)△H=-92kJ·mol-146
18.解析(1)0.4mol液态NH反应放热256.652k,则1 mol N,H
(1D反应放热641.63k。(2)16gNH的物质的量为0.5mol,由方
程式知生成水的物质的量n(HO)=0.5mol×4=2mol,则16g
NH与HO,反应生成H(OD放热641.63kJ·mol1×0.5mol+
2mol×44kJ·mol1=408.815kJ。(3)肼与H(),反应的生成物为
N(g)和H(),无污染。(4)根据盖斯定律,由热化学方程式②一①
X7可得肼与二氧化氮反应的热化学方程式。
答案(1)N,H(1)+2H,(),(1)=N(g)+4H()(g)△H=一
641.63kJ·mol-1
(2)408.815(3)生成物不会造成环境污染
(4)N:H(1)十NO:(g)一立N:(g)+2H,O(g)△H
=-567.2kJ·mol1
19.解析(1)由图可知,1molN(),和1molC)反应生成C),和
N)放出热量368一134=234kJ,反应热化学方程式为N()2(g)
+C(g)=N0(g)+C()2(g)△H=-234kJ·mol:
(2)①△H=436kJ·mol-1+247kJ·mol-1-2E(HCI)=
一185kJ·mol-1,解得:E(H-C1)=434kJ·mol1:②根据元
素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容
易,气态氢化物越稳定,而能量越低越稳定,所以b为硒化氢的
生成热数据,则硒化氢分解吸热,△H=一81kJ·mo1,所以
H,Se发生分解反应的热化学方程式为HSe(g)
-Se(s)+
H(g)△H=一81kJ·mol1:(3)根据盖斯定律,由(①×3一
②-③×2)×石即可得到C0(g)+Fe0(s)一Fe(s)+C0,(g)
△H=-11kJ·mol-1
答案(1)N)2(g)+C)(g)=N)(g)+C(O2(g)△H=-234
kJ·mol-1(2)①434②HSe(g)=Se(s)十H2(g)△H=
-81kJ·mol-1
(3)C(g)+F(O(s)=Fe(s)+CO,(g)△H=-11k·mol1
20.解析(2)由于C(s)与水蒸气反应要吸热,所以1olC)和
1molH2的能量比1molC(s)和1molH()(g)的能量多,燃烧
后放出的能量同样也多:反应的总能量是守恒的,所以甲同学的
说法不正确,原因是他忽视了反应Cs)+H,O(g)高温CO(g)十
H2(g)为吸热反应,已经从环境中吸收了能量,而能量在转化过
程中往往会有损失,所以乙同学说得对,即使没有损失也只能与
直接燃烧煤放出的热量相同。
答案(1)C(s)+HO(g)=C()(g)十H(g)△H=+131.5
kJ·mol1(2)多△H1=△H2十△H3十△H:乙甲同学忽
视了生成水煤气的反应为吸热反应
章末检测卷(二)
1.D[A.营养强化剂是提高食品营养价值,与速率无关,故A错
误;B.甜味剂是为了增加食品的甜味,与速率无关,故B错误;
C,漂白剂是为了给食品增白,与速率无关,故C错误;D.抗氧化剂
减少食品与氧气的接触,延缓氧化的反应速率,与反应速率有关,
故D正确。]
2.B[该反应正反应吸热,升高温度,平衡正向移动,A项错误:温
度升高,反应速率增大,B项正确;增大压强,平衡向气体体积减小
的方向移动,即平衡逆向移动,HO(g)的平衡转化率减小,C项错
误;平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D项错误。]
3.B[利用“定一议二”方法可知p>p1,T>T2。加压时(B)增
大,向左移动,说明a十bc:升温时(B)减小,向右移动,说明反
应的△H>0,为吸热反应。]
4.D[SnO2(s)十2C(s)=一Sn(s)+2)(g),该反应生成物气体化
学计量数增大,混乱度增大,所以是墒增加的反应,故△S>0;从
图中可知,反应物总能量低,生成物总能量高,该反应是吸热反
应,故△H>0。
5.B[增大(),浓度,(),能与N()继续反应生成N()2,反应②③平
衡右移,副反应程度也增大,N()的产率减小,A错误:使用合适的
催化剂,提高反应的选择性,可提高单位时间内N)的产率,B正
确:减小压强,反应速率减小,单位时间内NO的产率减小,反应
③平衡向右移动,副反应程度也增大,C错误;降低温度,反应速率
减小,单位时间内N)的产率减小,反应②③平衡也向右移动,副
反应程度也增大,D错误。]
6,C[A项,增大压强,各物质浓度变大,体系颜色应变深,错误;
B项,Y物质易被液化,加压有可能导致Y变为液态,平衡常数的
表达式变了,平衡常数也就可能改变,错误;C项,升温,平衡逆向
移动,正确:D项,分离出Z,正、逆反应速率都减小,错误。]
3
7.D[A项,只描述了逆向速率:B项,该反应前后气体分子数相
同,压强为恒量;C项,据p=m巴可知p为恒量]
8.B[根据图像I,在压强不变时,由曲线斜率知T>T。。降温
(T→T)时,(C)增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反
应。当温度不变时,由曲线斜率知压强>1,增大压强(1→
p2)时,(C)增大,即平衡正向移动,故x2。由图像Ⅱ知,保持
体系压强不变,升高温度,平衡逆向移动,A,B的转化率、(C)、混
合气体的平均相对分子质量均减小,而A、B的质量分数增大。]
9.D[u(H,)一v(H,()),没有指明正、逆反应速率,无法判断是否
达到平衡状态,A错误:升高温度,正反应速率和逆反应速率都增
大,化学平衡逆向移动,B错误;使用高效催化剂可以增大反应速
率,但是不影响化学平衡,无法提高N()的平衡转化率,C错误。]
10.A[实验1的盐酸的浓度最小,反应的温度最低,铁呈块状,所
以化学反应速率最小;铁的状态相同时由于实验3的反应温度
比实验2的反应温度高,所以实验3的反应速率大于实验2的:
而实验4和实验3盐酸的浓度相同,反应的温度也相同,但铁的
状态不相同,所以实验4的反应速率大于实验3的。]
11.C[对于给定反应,温度相同,平衡常数相同,A正确:由①中放
出的热量可知,参加反应的N2为0.25mol,则
N2(g)+3H(g)=一2NH3(g)
n(起始)/mol
0
n(转化)/mol0.25
0.75
0.5
n(平衡)/mol0.752.25
0.5
0.5
①中NH,的体积分数为0.75+2.25+0.5=7,由于①和②中
建立的平衡是相同的,所以两容器中NH的体积分数均为号,B
正确:①和②建立的平衡是相同的,②中起始时充入0.9ol
N2,达到平衡时相当于已有0.1molN2参加反应,则平衡时放出
的热量小于23.05kJ,C不正确;若容器①的容积为0.5L,相当
于在原来的基础上减小压强,平衡逆向移动,则平衡时放出的热
量小于23.05kJ,D正确。]
12.BC[由表中数据可知,6min时c(H2)-2.4mol·L1,9min
时c(H,)=2.4mol·L1,刺反应已经达到平衡,但不能判断t
一6min时反应刚好达到平衡状态,A项错误:由表中数据可知,
达到平衡时,c(NH)=0.4mol·L1,B项正确;反应达到平衡
状态时,容器中气体分子数之比N(N2):N(H2):N(NH3)
0.8V:2.4V:0.4V=2:6:1,C项正确:反应达到平衡状态
时,v正(H2)=3w送(N2),D项错误。
13.B[由曲线可知,温度升高,甲醇的平衡转化率增大,所以平衡
正向移动,正反应为吸热反应,△H>0,A远项错误:600K时,Y
点表示的甲醇的转化率偏高,反应逆向进行,U正<是,B远项正
确:由图可知Y,点与Z点相比,除相应的温度不同外,其余均相
同,故要从Y点到Z点应通过升高温度来实现,C选项错误:T
条件下,平衡时各物质的物质的量浓度不能确定,无法求平衡常
数,D远项错误。]
14.B[根据过程示意图可知,LDH为该反应的催化剂,A正确:该
过程不能表明氮气和氢气反应合成氨的反应能量变化,B错误:
根据题意和过程示意图可知总反应的化学方程式为2N十6HO
=4NH十3()2,C正确;工业上把液态空气升温,沸,点低的物
质先汽化,N。比()先汽化出来,D正确。]
15.AC[A.由图像分析可知:S),的平衡分压的负对数随温度的
升高而减小,则说明温度越高,S)。的平衡分压增大,说明升高
温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应正反应
为放热反应,△H<0,A错误:B.对于反应C1)2(aq)十2S()5
(ag)一2S((aq)十C1(ag),根据化学平衡常数的含义可知
c(S上)·c(C1)
该反应的化学平衡常数K
cCO,)·c(S0片,B正痛,C减
小压强,S)在溶液中的溶解度会减小,导致S(方浓度减小,化
学平衡逆向移动,因此减小压强不利于该反应朝正反应方向进
行,C错误;D.由图像分析可知:S(),的平衡分压的负对数随温
度的升高而减小,测说明温度越高,S)2的平衡分压增大,说明
升高温度,化学平衡逆向移动,使化学平衡常数减小。由于反应
温度:T(a)T(b)<T(c),所以化学平衡常数:K(a)>K(b)>
K(c),D正确。]
16.解析(1)由于N)2为红棕色气体,N()为无色气体,温度升
高,混合气体的颜色加深,说明N(),气体浓度增大,即升高温度
平衡向生成N()2气体的方向移动,升高温度平衡向吸热反应方
向移动,所以该反应的正反应为吸热反应,即△H大于0:
N,0,)=0.100mol.L0.040mol.L=0.010mol.
60s
L1·s1:由题中图像可知,平衡时c(N()2)=0.120mol·L1,
c(N,0)=0.040mo1·L,K,0=0、12=0.36。
0.040
(2)①改变温度,N,O,的浓度减小,平衡正向移动,由△H>0可
知升高温度,即T大于100℃:②根据反应速率和时间,求出减
少的N(O),的浓度为0.020mo1·L1,则平衡时N()的浓度为
0.020mol·L1,N()2的浓度为0.160mol·L1,由平衡常数
表达式可得K2的值。(3)缩小体积,即增大压强,使平衡向气体:
物质体积减小的方向移动,所以平衡向逆反应方向移动。
答案(1)大于0.00100.36(2)①大于正反应吸热,反1
应向吸热方向进行,故温度升高②1.28(3)逆反应对气态
物质体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动
17.解析(1)题述反应是分解反应,且该反应为吸热反应,即△H>
0,因反应后气体的物质的量增大,所以△S>0。在低温下,△G=
△H一T△S>0,该反应不能自发进行。
(2)二氧化碳和水供应充足,而催化剂与氨气原料是需要解决的!
技术问题。
答案(1)>>不能(2)ab
18.解析(1)根据化学方程式可知,该反应的平衡常数表达式为K
(N)·c0)·(2)设平衡时消耗氯气和氧气的物质的量均
c2(N)
x2
是xmol,则生成N02xmol,则有(0.5-0.5x)·(0.5-0.5z:
=6.4×10-3,解得x≈0.04,则N2的转化率是4%。(3)此时浓
度商Q=
0.25X4.0×10=9.0X104<K,所以此时反应正
(3.0×10-8)2
向进行。(4)正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,平!
衡常数增大,A项正确;催化剂不能改变平衡状态,B项错误;图!
中T>T。,正反应吸热,升高温度,平衡向正反应方向移动,氮:
气的转化率增大,C项正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入}
等物质的量的N2与(),,达到平衡状态后再向其中充入一定量
(),则相当于增大压强,由于反应前后气体体积不变,平衡不移
动,与原平衡状态相比,此时平衡混合气体中N()的体积分数!
不变。
(NO)
答案(1)K=N,O(2)4(3)正向进行(4)AC
(5)不变
19,解析(1)①(1)H,(g)的槛烧热化学方程式为H(g)+之0
(g)—H(O1)△H=-285.8kJ·mol1-1,
(i)CO(g)的燃烧热化学方程式为CO(g)+2O2(g)一CO,;
(g)△H--283.0kJ·mol-1
(m)4H2(g)十2C)(g)==CH(OCH3(g)十H)(g)△H=:
-204.7kJ·mol-1,
(iV)H2O(g)=H,O(1)△H=-44.0k·mol1,由盖斯定
律,反应4(1)十2(ⅱ)一(ⅲ)一(V)得到二甲醚的燃烧热化学
方程式CH3OCH(g)+3O,(g)—2CO2(g)+3HO(1)△H=
4×(-285.8)十2×(-283.0)-(-204.7)-(-44.0)]kJ·mol-11
=-1460.5kJ·mol厂1;
②从反应开始到20min时,设CO的浓度变化量为xmol·L1
4H(g)+2C((g)=CHCH(g)+H,()(g)
c(始)/
(mol.L-1)4
2
0
0
△c/
(mol.L)
2.x
x
0.5.x
0.5.x
c(平)/
(mol·L1)4-2x2-x0.5z
0.5x
由压强之比学于物质的童之北可得。一是影解得=上5m·
L1。H的转化率为2二×100%=75%,C0的反应速率为(C0=
Ac1.5 mol L.
20 min
=0.075mol·L1·min1。平衡时各物质浓度:
分别为c(H,)=1mol·L1,c(C)=0.5mol·L1,c(CH(CH)=
0.75mol·L1,c(H0)=0.75mol·L1,则K=
c(CH0CH)·c(HO》_0.75×0.75-9
c(H)·c(C(》
1×0.52
23
(2)①300℃时C),的平衡转化率为30%,则消耗C),0.3mol,
CH(OCH3的选择性为30%,则生成CH()CH的物质的量为
0.3×0.3mol÷2-0.045mol:根据图中信息,温度高于300℃
时,反应I是吸热反应,反应向吸热反应方向移动即正向移动,
反应Ⅱ是放热反应,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,对反
应I的影响大于反应Ⅱ,因此C(),平衡转化率随温度升高而上
升:②反应I是气体体积不变的反应,而反应Ⅱ是气体体积减小
的反应,增大压强,反应Ⅱ平衡正向移动,而对反应I没有影响,
还可以选择对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂。
答案(1)0-1460.5②75%0.0759
(2)①0.045升高温度,反应I正向进行,C)2的平衡转化率上
升:反应Ⅱ逆向进行,C)的平衡转化率下降,300℃后升温,上
升幅度大于下降幅度
②增大压强、使用对反应Ⅱ催化活性更高的催化剂
20.解析(1)实验室可用钢与浓硫酸反应制备少量S)2的反应为
Cu(s)+2HS),(1)=CuS)(s)+S)2(g)+2HO)(I)△H=
-1l.9kJ·mol-1,由于该反应△H<0、△S>0,因此该反应在任
何温度下都能自发进行。(2)①根据题中所给的数据可以求出
孩温度下2S)2(g)十()2(g)=2S)3(g)的平衡常数为K=
c2(S)3)
(4.4×10-2mol·L1)2
2(S)2)c()2)
(6.0X103 mol LX8 0X103 molL
6.7X10m0l1·L。②平衡时S0。的转化率为(s)千(S0×
c(S)3)
4.4×10-2mol·L1
10%=6.0X10m01:+4.4X10mml·L可X100%=
88%。(3)①在常压下S),催化氧化为S)3的反应中,S),的转
化率已经很高,工业上采用常压的反应条件,A说法不正确:进
入接触室之前的气流中含有会使催化剂中毒的物质,需经净化
处理以防止催化剂中毒,B说法不正确:通入过量的空气可以增
大氧气的浓度,可以使含疏矿石充分反应,并使化学平衡2S),
(g)十(),(g)—一2S()3(g)向正反应方向移动,因此可以提高含硫
矿石和S),的转化率:S)?与水反应放出大量的热,在吸收塔中
若采用水或稀硫酸吸收S)3,反应放出的热量会使硫酸形成酸雾
从而影响S)3被水吸收导致S)3的吸收速率减小,因此,在吸收
塔中不宜采用水或稀硫酸吸收S)3,D说法不正确。②反应混合
物在热交换气中与原料气进行热交换,在热交换过程中,反应混
合物不与催化剂接触,化学反应速率大幅度减小,故反应混合物
的温度降低,S)2的转化率基本不变,因此,图2所示进程中表示
热交换过程的是b1→、b→ag、b→a4,因此选B、D、F;(4)由
pH-时间振荡曲线可知,在Na2SH2S),-H2()2溶液体系中,溶液
的PH呈先增大后减小的周期性变化,同时观察到体系由澄清→
浑浊→澄清的周期性变化,硫化钠与硫酸反应生成HS,S一十
H+一HS,孩过程溶液pH增大,然后发生HS十4H()2
—S(十4H,()十H+,该过程溶液的pH减小,溶液保持澄
清:溶液变浑浊时HS被HO,氧化为S,即发生HS+H2()
十H+一S¥十2H,),该过程溶液的pH增大:溶液又变澄清时
S又被H,),氧化为S)-,发生S十3H),—S)-+2H,)+
2H,该过程溶液的pH在减小。因此可以推测该过程中每一个
周期内的反应进程中依次发生了离子反应:S-十H十一HS、
HS+4HO2=S)}+4H2()+H+、HS+H()2+H+
S¥十2H2)、S+3H)2=S()+2H,()+2H+
答案(1)任何温度下都能自发,是因为△H<0,△S0
(2)①6.7×103mol-1·L②88%
(3)①C②BDF
(4)①HS-+4H)2=SC)2-+4H()+H
②S+3H,(),=S}+2H,)+2H
章末检测卷(三)
1.A[常温下H7的液体呈碱性,碱性墨汁喷在纸上与酸性物
质作用生成不溶于水的固体,故纸张偏酸性,故选A。]
Kw
2.B[ApH=1的溶液,cOH)=1X10malL=1X103ml·
L;Bc()H)=Q.12mol·L1的溶液;C1L含有4gNa)H的溶液,
4 g
40g·mox1a1mdl·L:DcH)1X109
L的溶流c0H)1X10m·1X10mlL放B项溶
液的碱性最强。]