内容正文:
率不变,故错误:B.增加水蒸气的物质的量,水蒸气浓度增大,反
应正向进行:对于平衡移动相当于加压,新平衡相对原平衡逆向
移动,水蒸气浓度增大,转化率减小,故错误:C.该反应是一个气
体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,水蒸气
转化率减小,故错误:D,该反应是吸热反应,升高温度,平衡向正
反应方向移动,水蒸气转化率增大,故正确。(2)该反应是一个
气体体积减小的反应,平衡后若将容器的容积压缩为原来的一
半,压强增大,平衡向正反应方向移动。A新平衡时,氢气物质
的量减小,但浓度增大,故错误:B.新平衡时,甲醇的物质的量增
加,故正确:C,新平衡时,氢气物质的量减小,甲醇的物质的量增
c(H,)
加,则(CHO减小,故正确。(3)①由化学方程式可知,H,
和C),物质的量的变化量之比为3:1,起始3molH和1mol
C)2物质的量之比为3:1,由转化率公式可知,达到平衡时,转
化率α(H2):a(C)2)为1:1;②恒容下,再向该容器中充入
2 mol He,各物质的浓度不变,化学反应速率不变,平衡不移动,
则H2的转化率不变:③该反应是一个气体体积减小的反应,在
相同温度和起始量相同的条件下,容积可变的密闭容器相对于
恒容容器会体积减小相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,
C(),气体的体积分数减小。
答案(1)①CD.②D(2)PC(3)①1:1②不变③<
课时分层检测(八)
1.A[某些在常温下不能自发进行的反应,升高温度时能自发进
行,A项正确;吸热反应的△H>0,若△S>0,则适当升高温度可
以使反应自发进行,B项错误:△S>0,若△H>0,则反应不一定能
自发进行,C项错误;只有活化分子之间的有效碰撞才能发生化学
反应,D项错误。]
2.A[气体扩散过程中,混乱度增大,即△S>0,B、D项正确;该变
化过程自发进行,且没有能量变化,即△H一0,C项正确;气体的
扩散为自发过程,其逆过程不能自发进行,A项错误。]
3.A[水总是自发地由高处往低处流,有趋向于最低能量状态的倾
向:吸热反应也可以自发进行,只根据培变来判断反应进行的方
向是不全面的:有序排列的火柴散落时成为无序排列,有趋向于
增大混乱度的倾向,属于墒判据:扑克牌的无序排列也属于墒
判据。
4.B「A项,反应为放热的墒增加反应,一定能自发进行:C项,在
低温下反应能自发进行:D项,在高温下反应能自发进行。
5.B「根据△G=△H一T△S可知,如采①反应仅在高温自发,则说
明△H>0,△S1>0:②反应任何温度均自发,则说明△H,0,
△S,>0。
6.C「乙烯聚合为聚乙烯,为气体体积减小的反应,是墒减的过程,
△S0,故A正确:钠与水反应放热,且生成气体,△H<0、△S0,
则△H一T△S0,是嫡增、放热、自发进行的反应,故B正确;△H
一T△S<0的反应可自发进行,则△H<0的反应不一定能够自发
进行,故C错误;氯气和消石灰的反应是墒减、自发进行的,则△H
一T△S0,则△H0,一定是放热的反应,故D正确。」
7.C[由图可知反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热且
气体体积减小的反应,则为谪减的反应,即△H<0,△S<0,T较
小时,才能保证△H一T△S0,即该反应在低温下自发进行。]
8,BLCH,(g)和H2(g)物质的量相同,且均为气态,CH,(g)含有
的原子总数多,所以墒值1 mol CH(g)>1molH(g),A错误;
相同状态的相同物质,物质的量越大,墒值越大,所以墒值1ol
H(O(g)<2molH(O(g),B正确;等量的相同物质,墒值关系为S
(g)>S1)>S(s),所以墒值1 mol H,((s)<1 mol H,O1),C错
误;从金刚石和石墨的结构组成上来看,金刚石的微观结构更有
序,墒值更低,所以墒值1molC(s,金刚石)1molC(s,石墨),D
错误。]
9.ALC()与C()2的反应为放热反应,加热可提高反应速率,A项
正确,B错误:生成CaC()的反应和CaC()3分解反应的反应条件
不同,二者不互为可逆反应,C项错误;反应CaC0,(9)900℃
Ca()(s)+C)2(g)的△S>0,D项错误。]
180.50kJ·mol1
10.A[当△H-TaS<0时,T>0.2473k·mol.K≈
730K,即温度高于730K时,△H一T△S<0,反应能够自发
进行。]
11.C[在合成氨反应中,生成物气体分子数小于反应物气体分子
数,所以反应的△S0,A错误;反应的△H一反应物的键能总和
一生成物的键能总和=E(N=N)+3E(HH)一6E(N一H),B
不正确;由合成氨反应,可建立如下关系式:N2一3Hg一6,则
反应中每消耗1molH2转移电子的数目约等于2mol×6.02×
103mol-1=2×6.02×1023,C正确:合成氨反应为放热的可逆
2
反应,高温可加快反应速率,但会使平衡逆向移动,不能提高H
的平衡转化率,使用催化剂只能改变反应速率,但不能提高H
的平衡转化率,D不正确。]
12.解析(1)观察两反应的特点,两反应均存在△H>0,△S>0,要
使反应自发进行,即要求△H一T△S<0,则反应应在高温下
进行。
(2)反应可自发进行的最低温度分别为
△H1
T=
231.93kJ·mol-1
△S
276.32X103k·mol-1.K7≈839K,
△H2
96.71kJ·mol-1
T=△s-138.79x10W,m0l1·K≈697K。
所以反应②可以在较低温度下进行。
答案(1)高温(2)②
13.解析(1)反应I中,恒压下温度升高,a(A)减小,即升高温度平
衡逆向移动,则正反应为放热反应,△H<0;由p1>2知恒温时
压强增大,α(A)增大,说明此反应为气体分子数减小的反应,即
为墒减反应,△S0。放热、墒减反应只能在低温下自发进行。
(2)反应Ⅱ中,T,温度下反应先达到平衡状态,说明T,>T1,温
度越高,平衡时C的物质的量越小,即升高温度平衡向左移动,
则正反应为放热反应,△H0。
(3)反应Ⅲ中,恒温下压强对(A)没有影响,说明压强变化不影
响反应平衡,此反应为气体分子数不变的反应,反应过程中墒变
很小,△S≈0,若T>T2,恒压下温度越高©(A)越大,说明升高
温度平衡向左移动,正反应为放热反应,△H<0,则△H一T△S
0,反应能自发进行。
答案(1)放热减小低温(2)放热
(3)能自发进行
14.CD[褪据盖斯定律知,反应4=反应1X号+反应2X2-反应3=
(-1648×7-393X2+1480)k·mol1=-130kJ·mol1,反应
1、2、3、4均为放热反应。A.题述反应1、2、3、4都是放热反应且放出
的热量较多,在热力学上自发趋势很大,故A项正确:B反应1和3
都是放热的熵减反应,根据复合判据△H一T·△S0知,在较低温
度下能自发进行,反应4是气体分子数增大的反应,它是墒增反应,B
项正确:C化学反应的自发性只能判断过程的方向,不能确定反应
是否一定会发生和过程发生的速率,故C项错误;D.铁在氧气中燃
烧只生成四氧化三铁,不是氧化铁,故D项错误。
15.解析(1)由于用天然气制取炭黑的反应是吸热的墒增反应,只
有在高温下才会有△H一T△S<0,所以反应①在高温下能自发
进行。
(2)因为反应①吸热,不利于反应的自发进行:而嫡增有利于反
应的自发进行,所以反应①能否自发进行由墒变决定。
(3)天然气裂解为炭黑时,△H-T△S=74.848kJ/mol-80.674
×10-3kJ/(mol·K)×T<0,得T>927.8K,即天然气裂解为
炭黑的最低温度为927.8K。天然气裂解为乙块时,△H一T△S
=376.426kJ/mol-220.211×10-3kJ/(mol·K)×T0,得T
>1709.4K,即温度高于1709.4K时,天然气会自发裂解为乙
块和氢气。所以要制取炭黑,温度需控制在927.8一1709.4K
之间。
答案(1)高温(2)嫡变(3)927.8~1709.4K(4)C
课时分层检测(九)
1.B[工业合成氨反应为N2(g)十3H,(g)一一2NH(g)△H=
一92.4kJ/ol,该反应为放热反应,A项正确;该反应为气体分子
数减小的反应,则△S<0,B项错误:H2和N2合成NH3的反应
为可逆反应,C项正确:建立平衡的过程中,气体分子数逐渐减小,
容器内压强逐渐减小,D项正确。
2.C「催化剂可以改变反应速率,但不能使平衡移动,只能缩短反
应达到平衡所需的时间,A项错误:升高温度可以加快反应速率,
但合成氨反应是放热反应,因此升高温度不利于化学平衡向合成
氨的方向移动,B项错误:增大压强反应速率加快,C项正确:催化
剂的活性取决于温度的高低,而非取决于压强的大小,D项错误。]
3.C[根据题目要求,既要满足增大速率,又要满足使化学平衡向
右移动。从反应速率角度分析,①④⑦三种条件下化学反应速率
降低:⑥条件下化学反应速率不变;②③⑤⑧条件下化学反应速
率增高。从平衡移动角度分析:①③条件下化学平衡向左移动;
②④⑤⑦条件下化学平衡向右移动:⑥⑧条件下化学平衡不
移动。]
4.C[增大反应物浓度,反应速率增大,A错误:降低温度,反应速!
率减小,B错误;使用催化剂能降低反应的活化能,加快反应速率,:
C正确;该反应是可逆反应,所以N)与NH;不能100%转化为!
产物,D错误。]
5.D[工业上合成M可能采用常压,如H,S),工业中SO),的生
成,A错误:加入过量B只能提高A的转化率,B的转化率降低,B:
错误:温度越高,平衡逆向移动,反应物的转化率降低,C错误;使
用催化剂可降低反应的活化能,提高反应速率,D正确。]
6.D[反应后气体分子数减少,增大反应容器内压强,有利于平衡
正向移动,但由于增大压强对设各要求和动力要求很高,生产效
益下降,故A错误;反应放热,为提高S,转化率,应尽可能在较!
低温度下反应,但低温下反应速率太慢,经济效益低,故B错误;!
工业生产要求高效,为加快反应速率,应使用催化剂,还需要考虑:
催化剂的最佳活性温度,不一定温度越高反应速率越大,故C错
误:沸腾炉流出的气体含有许多粉尘和有害气体,会导致催化剂!
中毒,且气体中氧气含量下降明显,因此净化后要补充适量空气,
再进入接触室,故D正确。]
7.B[反应I为吸热反应,升高温度平衡正向移动,则主要发生I
时CO2的平衡转化率增大,A错误:反应Ⅱ为气体体积减小的反
应,反应I为气体体积不变的反应,则缩小容器体积,反应Ⅱ正向:
移动,能提高CH()CH3平衡产率,B正确:增大H2投入量,可能
反应I进行程度大,不一定能提高CH,(OCH?平衡产率,C错误:
存在2个反应,催化剂具有远择性,对CH()CH的平衡产率有
影响,D错误。]
8.D[由图可知250℃时催化剂催化效率最高,所以M点反应速!
率可能大于N点,A错误;温度一定时,Q点要想达到平衡状态,
二氧化碳转化率应该降低,平衡逆向移动,则壁>U正,B错误;根!
据图知,250℃后升高温度,催化剂催化效率降低,与反应向哪个
方向移动无关,C错误;M点二氧化碳转化率为50%,起始投料
比n(H,):n(C),)为5:2,设开始时n(H)=5.xmol、n(C0,)=
2xmol,消耗的n(C)2)=2xmol×50%=xmol,
可逆反应6H(g)+2CO,(g体化剂CH.-CH,(g)十4H0Xg)
开始/mol5.x
2x
0
0
反应/mol3x
x
0.5x
2.x
平衡/mol2x
0.5.x
2
平衡时气体总物质的量=(2.x十x十0.5,x十2x)mol=5.5xmol,乙1
场的体积分数等于其物质的量分数-05工m0×100%≈9.1%,
5.5x mol
D正确。]
9.D[根据图示,升高温度CH,OH的产率降低,反应CO,(g)+:
3H,(g)—=CH3)H(g)十H()(g)向逆反应方向移动,△H10,!
升高温度C)的产率增大,反应CO,(g)十H,(g)=C()(g)十!
HO(g)向正反应方向移动,△H2>0,A正确;反应有气体参与,
增大压强有利于加快合成反应的速率,B正确:催化剂有一定的远
择性,选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生,C正确:由题图:
可见,温度越高,CHOH的产率越低,D错误。
10.解析(1)由表中数据可知,压强一定时,升高温度,S),的平衡
转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,因此二氧化硫的氧!
化反应是放热反应:(2)400一500℃时,S),的转化率都比较高,!
适当升高温度虽然会牺牲一些S)2的转化率,但是可以显著增!
大反应速率;压强越大,S)2的转化率越高,但是10MPa对生产
设备的要求较高,生产成本也会增大,产生的额外收益却不高,:
因此选1MPa即可:(3)催化剂不改变平衡移动,因此不能提高
S),的转化率;(4)通入氧气相当于提高反应物的浓度,平衡正·
向移动,因此二氧化硫的浓度减小:(5)保持压强不变充入氦气,·
容器的容积增大,各气体的浓度减小,平衡向气体分子数增大的!
方向移动,即逆向移动,因此三氧化硫的含量减小。
答案(1)放热(2)1MPa、400一500℃(3)否(4)减小
(5)减小
17g
1.解折1D17gNH,的物质的童是7g·o=1.0mol,反应
放出46.2kJ热量,则生成2 mol NH3放出的热量是92.4kJ,则
400~500℃
该反应的热化学方程式为N(g)十3H:(g)0MPa一30MPa
2NH3(g)△H=-92.4kJ·mol-1
(2)新型催化剂使合成氨的温度、压强分别降低了,对工业生产!
的意义是节省能源,降低生产成本等。
21
(3)①在相同的温度下,投料比
)越大,氮气的转化率越高,
n(N,)
因此曲线表示投料比}二3:1。
设开始加入的N。物质的量为1ol,则加入H2的物质的量为
3mol,则
N.(g)+3H (g)=2NH (g)
起始量/mol
1
3
0
转化量/mol
3x
2x
平衡量/mol
1-x3-3.x
2x
则平衡时氨气的体积分数=1一工+3-3x十2x4一2z2一王
2.x
2.无
②投料比越大,H2的平衡转化率越小,故A错误;同一投料比,
升高温度,化学反应速率增大,故B正确,D错误:投料比一定
时,由于该反应正反应是放热反应,平衡之后再升高温度,平衡
向左移动,故C正确。
400500℃
答案(1)N,(g)十3H(g)0MPa-30MPa
2NH3(g)△H=
一92.4k·ol1(2)节能、降低生产成本(答案合理即可)
(3)①3:12-x
②AD
2.CD[负气分解反应活化能最大的即是反应速率最慢的,Ru作
催化剂时,氨气分解反应活化能最小,A错误;氨气分解达到平
衡时,单位时间内N=N键断裂数目和N一H键形成数目之比
为1:6,B错误:降低压强,反应2NH3(g)=
=N2(g)十3H2(g)
正向移动,有利于提高N2和H产率,C正确;高温使反应
N(g)十3H(g)一2NH(g)逆向进行,不利于平衡向生成氨的
方向移动,不利于提高合成氨的产率,选择高温时主要基于速率
考虑,D正确。]
3.B[A铁触媒是该反应的催化剂,使用铁触媒,可使氮气和氢气
混合气体之间的反应在较低温度下取得较高的反应速率,A正
确:B.合成负的反应是可逆反应,反应物的平衡转化率不可能达
到100%,B错误:C.改变温度、反应物浓度、压强均可使合成氨
正逆反应速率不同倍的增大、减小,故上述化学平衡的移动受到
温度、反应物的浓度、压强等因素的影响,C正确:D.合成氨反应
是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,故温度升高,不利于提高
氮气的转化率,D正确。门]
4.解析(1)根据盖斯定律,由①一②,△H=十206kJ·mol-1十
41kJ·mol-1=+247kJ·mol,得到CH,和C)2生成H2和
C)的热化学方程式:CH,(g)+C),(g)=2C(O(g)+2H,(g)
△H=+247kJ·mol厂1
(2)恒温、恒容条件下,加入惰性气体,总压强增大,各物质的分
压不变,各气体的浓度没变,化学反应速率不变,故A不符合题
意:恒温、恒容条件下,加入水蒸气,活化分子百分数不变,单位
体积活化分子数增加,有效碰撞几率增大,反应速率加快,故B
不符合题意:升高温度,活化分子百分数增大,有效碰撞颜率增
大,反应速率加快,故C符合题意;反应为吸热反应,加入合适的
催化剂,缩短达到平衡的时间,但不影响平衡的移动,单位时间
内气体的转化率不变:降低反应温度,平衡逆向移动,单位时间
内气体的转化率减小,故D不符合题意。
(3)①温度低于700℃时,由于正反应方向吸热,随着温度的升
高,反应向正反应方向进行的程度较大,氢气的物质的量逐渐
增大;
②温度高于700℃,随着反应的进行,一氧化碳的物质的量增
大,发生反应②,反应②正反应放热,当温度升高时,平衡逆向移
动,使氢气的物质的量减小。
(4)已知投料比为(CH,):(H,()一1:3的混合气体,设甲烷
的初始物质的量为1mol,水蒸气的物质的量为3mol,设转化的
甲烷的物质的量为x,转化的一氧化碳的物质的量为y,
CH,(g)+H,()(g)=C)(g)十3H2(g)
开始/mo11
3
0
0
变化/mol
3x
平衡/mol1-x3-x
3x
C()(g)+H(O)(g)==C)2(g)十H2(g)
开始/molx
3-x
0
3x
变化/moly
y
平衡/molx-y3-x-y
U
3xv
由图可知,600℃时,CH的物质的量分数为0.04,各气体的总
物质的量为1一x十3一x一y十x十3.x十y=4十2x,
1-x
1-x+3-x十x+3.x4+2x
==0.04,解得x=号mol,CH的
千有样化本方营X沉78X,0七,由用于
7
p=100kPa,CH的物质的量分数为0.04,H)的物质的量分数为
Q32,H的物质的童分数为0,30,H,的物质的堂分数=2=050
1
x=
号代入得y一号ml,平街时0为一y一方m,物质的童分
1
p(H2)(C(》
=Q06,反应①的平衡常数的计算式为K,而
9
(100×0.50)3×(100×0.06)
(100×0.32)×(100×0.04)9
答案(1)CH(g)+C)(g)=2C)(g)+2H,(g)△H=
十247k·ol1(2)C(3)①由于正反应方向吸热,随着温度
的升高,反应向正反应方向进行的程度较大,氢气的物质的量逐渐
增大②随着反应的进行,一氧化碳的物质的量增大,发生反应
②,反应②正反应放热,当温度升高时,平衡逆向移动,使氢气的物
质的量减小(4)77.78%
(100×0.50)3×(100×0.06)
(100×0.32)×(100×0.04)
15.解析(1)根据盖斯定律,△H3=一222kJ·mol1,由方程式知
反应1的△S变化较小,反应2的△S<0,反应3的△S>0,则随
温度升高,y=△H一T△S的变化为反应1几乎不变,反应2升
高,反应3降低。
(3)①由平衡压强可得各组分的浓度之比为c(C():c(HO):
c(C)2):c(H,)=1:1:3:3,则平衡常数K=
(C0·c(H,=9。②设水蒸气与C0的物质的量浓度分别
c(C)2)·c(H)
为xmol·L1、1mol·L1,C)平衡转化率为90%,由K=
0.9×0.9
x-0.9)X0.=9,解得x=1.8mol·L1。③升高温度,转化
率降低:提高压强、加入催化剂,可以加快反应速率,不影响平
衡:通入氮气相当于减小压强,反应速率降低。
答案(1)①a②B(2)水蒸气与煤炭反应吸热,氧气与煤炭
反应放热,交替通入空气和水蒸气有利于维持体系热量平衡,保
持较高温度,有利于加快化学反应速率(3)①9.0②1.8:1
③BC④M+H,(O-M)+H,MO+CO-M+C(),
课时分层检测(十)
1.D[A.氟化氢属于强电解质,A错误;B.蔗糖水溶液不导电,蔗
糖属于非电解质,B错误;C,醋酸溶液是混合物,不属于电解质,C
错误:D.一水合氨在水溶液中只能发生部分电离,属于弱电解质,
D正确。]
2.D「A.HF为弱电解质,存在电离平衡,主要以电解质分子存在,
电离方程式为:HF—一H+十F-,A错误;B.HS是二元弱酸,电
离存在平衡,分步电离,主要是第一步电离,电离方程式为:HS
=H+HS,HS=H++S,B错误;C.Ca(HCO3)2为可
溶于水的强电解质,完全电离,不存在电离平衡,电离方程式为:
Ca(HCO)2
一Ca2+十2HCO,C错误;D.KS)3是可溶性强
电解质,完全电离产生K+、S),电离方程式为:K,S()3
S(十2K,D正确。]
3.A[加入NH,CI固体后,NH十的浓度增大,电离平衡逆向移动,
导致(OH的浓度减小,故A正确;NH3·H)NH十()H
为吸热过程,适当升高温度,电离平衡正向移动,NH和()H的
浓度都增大,故B错误:通入NH后,NH·H)的浓度增大,溶
液中NH十和()H的浓度都增大,故C错误;加入少量Na)H,
()H的浓度增大,电离平衡逆向移动,NH的浓度减小,故D
错误。
4.D[白醋中滴入紫色石蕊溶液呈红色,说明白醋呈酸性,不能说
明醋酸部分电离,A错误;没有明确指出白醋中存在的分子是醋
酸分子还是水分子,所以不能说明醋酸部分电离,B错误:蛋壳浸
泡在白醋中有气体生成,说明醋酸酸性强于碳酸,但不能说明酷
酸部分电离,C错误;白醋中c(H+)约为0.01mol·L1远小于
1mol·L1,说明醋酸部分电离,醋酸为弱电解质,D正确。]
5,D向该溶液中滴加几滴浓盐酸,溶液中c(H)增大而抑制醋酸
电离,平衡逆向移动,故A错误;向该溶液中加入少量
CHC()Na固体,溶液中(CHC))厂)增大而抑制醋酸电离,所
以平衡逆向移动,故B错误;电离平衡常数只与温度有关,与溶液
浓度无关,故C错误;酷酸的电离是吸热反应,升高温度促进酷酸
电离,则溶液中c(H+)、c(CHC())增大而c(CHC()OH)减
小,所以K。变大,故D正确。]
23
6.C[由于电离平衡常数:HSO3>HCO)3>HSO>HCI)>
HCO,则酸性:HSO3>HCO3>HSO>HCIO>HCO。根
据强酸制取弱酸原理知:S)片、HC()5不会反应而能大量共存;
CIO厂、HCO3不会反应而能大量共存:HSO与、C)发生反应
生成S(、HC(),不能大量共存;HCO)、HC)不反应而能大
量共存。]
7.D[K为醋酸的电离常数,只与温度有关,与离子浓度和酸碱性
无关,故A、B两项均错误:由于醋酸电离过程吸热,则升高温度,
K。增大,降低温度,K。减小,所以20℃时,K。应小于1.75×
10-i,C项错误:升高温度,K,应大于1.75×10-i,D项正确。]
8.C[CHC(()H溶液中c(H+)=0.001mol·L1,裉据题图可
知,当氨水的体积为10L时溶液导电能力最强,说明此时氨水
洽好与醋酸完全反应,所以醋酸的浓度为02mol,L1X0.01L
0.02L
=0.1mol·L1,CH,CO0H的电离度为0.001mol·L
0.1mol·L1
100%=1%。
9.B[根据电离平衡常数知,在醋酸中这几种酸都不完全电离,故
A正确:在冰醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为
HSO,一H+十HS(),HS)=一H+十S),故B错误;在
酷酸中,高氟酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故
C正确;这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,
所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四
种酸的强弱,故D正确。
10.B「CHC())H溶液加水稀释,平衡向正反应方向移动,
c(H+)
K
cCH,cO0)浓度减小,c(CH,C00=e(CH,C00变大,
A正确:向氨水中通入NH,一水合氨浓度增大,电离程度减小,
B错误:加水,平衡逆向移动,「Cu(HO),]+浓度增大,溶液颜
色变蓝,C正确;乙容器充入PCl和C1,即为PCl(g)十C1,(g)
一PCI,△H<0,该反应是放热反应,在绝热恒容条件下进
行,升温使平衡逆向移动,则平衡时乙容器中PCI3和C1,浓度大
于甲容器,K(甲)K(乙),D正确。]
11.A[CHC()OH属于弱电解质,在稀释时会继续电离出H,故
稀释时c(H+)的变化要比盐酸中C(H+)的变化慢一些,即曲线
I是盐酸中c(H+)的变化曲线,曲线Ⅱ是醋酸溶液中c(H+)的
变化曲线,A项正确;离子浓度:b>c,故导电性:b>c,B项错误;
a,点、b点表示两溶液稀释相同倍数,溶质的物质的量没有发生
变化,都等于稀释前的物质的量,稀释前两溶液中c(H+)相同,
但CHC())H为弱酸,则c(CHC())H)>c(HCI),故稀释前
(CHC)()H)>n(HCI),即CHC)()H比HCI消耗Na()H的
量多,C、D项错误。
12.AD「由题中表格数据可得出酸的酸性由大到小的顺序为:
H,C.O>HC2O>CH;COOH>H,CO>HCIO>HCO,
于H,C():酸性强于CH,C(()H,故A正确:HCI()酸性强于
HC(),故B错误;由于CH,C()()H酸性强于HCI(),故C反应
不可发生,故C错误;由于HC()酸性大于H,C)3,故D
正确。
13.C[若用湿润的pH试纸测量c处溶液的pH,相当于把c处的
溶液加水稀释,测氢离子浓度减小,溶液的pH偏大,A错误:溶
液导电性越强,则离子浓度越大,a、bc三点的导电性:b>a>c
B错误;加水稀释溶液,促进醋酸的电离,所以加水越多,测醋酸
的电离程度越大,所以醋酸的电离度:C>b>a,C正确:当向醋酸
溶液中加入1ol·L一1氢氧化钠溶液时,发生CHC))H+
Na()H=CHC()Na十H,(),因此消耗的氢氧化钠的物质的
量相同,D错误。
14.解析,(1)已知HC1在水中能完全电离,通过导电能力的不同可
以判断出CH COOH溶液中自由移动离子的浓度比盐酸中的
小,在水溶液中不能完全电离,即CHC))H是弱电解质。
(2)通过Na(OH溶液和CuS),溶液导电能力的比较实验可知,
自由移动离子浓度相同时,电解质溶液的导电能力还与离子所
带电荷数目有关。
(3)综合(1)和(2),即可得出正确结论。
答案(1)同意当阴、阳离子所带电荷数目相等时,单位体积
内自由移动离子数目越多,电解质溶液的导电能力越强
(2)不同意当单位体积内自由移动离子数目相等时,阴、阳离
子所带电荷数目越多,电解质溶液的导电能力越强
(3)电解质溶液的导电能力是由单位体积内自由移动离子的数
目和离子所带电荷数目共同决定的
15.解析(1)K。=cH)·c(F)
c2(H+)
=6.4×10-4,故
c(HF)
0.1-c(H+)
c(H+)≈8×10-3mol/L。
(2)K.(H(CHCOO)().(CH,cOO-)
e(CH COOH)
a-c(H+)
9班级
姓名
课时分层检测(九)
4…0
基础达标练
0
1.下列有关以H2和N2为原料气的工业合成:
氨反应的说法不正确的是
A.属于放热反应
B.△S>0
C.属于可逆反应
D.在恒容容器中反应,压强逐渐减小
2.下列有关合成氨工业的说法中正确的是(
A.铁作催化剂可加快反应速率,且有利于化
学平衡向合成氨的方向移动
B升高温度可以加快反应速率,且有利于化
学平衡向合成氨的方向移动
C.增大压强能缩短到达平衡状态所用的
时间
D.合成氨采用的压强是1×107一3×107Pa,
因为该压强下铁触媒的活性最高
3.在合成氨时,要使氨的产率增大,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N2和H2
⑥恒温恒压,再
充入N2和H2⑦及时分离产生的NH3
⑧使用催化剂
A.②④⑤⑦
B.②③④⑤⑦⑧
C.②⑤
D.②③⑤⑧
4.某工厂的一种无害化处理反应为6NO十:
4NH3三5N2+6H2O。下列关于该反应
的说法正确的是
A.增大反应物浓度能减慢反应速率
B.降低温度能加快反应速率
C.使用催化剂能加快反应速率
D.NO与NH3能100%转化为产物
5.某工业生产中发生反应:2A(g)十B(g)=
2M(g)△H<0。下列有关该工业生产的
说法正确的是
()
A.工业上合成M时,一定采用高压条件,因
为高压有利于M的生成
B.若物质B价廉易得,工业上一般采用加入
过量的B以提高A和B的转化率
12(
得分
化学反应的调控
C.工业上一般采用较高温度合成M,因温度
越高,反应物的转化率越高
D.工业生产中常采用催化剂,因为生产中使
用催化剂可提高M的日产量
6.如图所示为接触法制硫酸的设备和工艺流
程,其中关键步骤是SO2的催化氧化:2SO2
V205
2SO3△H<0。下列说法正确
的是
98.3%
HSO
尾气
经净化
WS02、02
黄铁矿
S02、O催化剂
→画处尘
日供稀释
空气
炉渣
wSO,
用硫酸
沸腾炉
接触室
吸收塔
A.反应后气体分子数减少,增大反应容器内
压强一定有利于提高生产效益
B.反应放热,为提高SO2转化率,应尽可能
在较低温度下反应
C.工业生产要求高效,为加快反应速率,应
使用催化剂并尽可能提高体系温度
D.沸腾炉流出的气体必须经过净化,并补充
适量空气,再进入接触室
7.二甲醚(CH3OCH3)是制冷剂、局部麻醉药
和燃料。工业上可利用CO2催化加氢合成
二甲醚,其过程中主要发生下列反应:
反应I:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)
△H1>0
反应I:2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)十
3H2O(g)△H2<0
一定条件下,于密闭容器中投入一定量CO2
和H?发生上述反应。下列说法正确的是
()
A.其他条件不变,升高温度CO2的平衡转
化率降低
B.其他条件不变,缩小容器体积能提高
CH3OCH3平衡产率
班级
姓名
C.其他条件不变,增大H2投入量一定能提
高CH3OCH3平衡产率
D.其他条件不变,使用不同催化剂对
CH3OCH3的平衡产率不产生影响
8.一定条件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)
催化剂CH2一CH2(g)+4H2O(g)。已
知起始投料比n(H2):n(CO2)为5:2时,
温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效
率的影响如图。下列说法正确的是
(
4C02平衡转化率/%
+催化效率/%
Q
60
50
M(250,50)N
50
40
0
200250300350400
0
200250300350400
温度/℃
温度/℃
A.生成乙烯的速率:o(M)一定小于w(N)
B.Q点:逆<正
C.X→Y,因平衡逆向移动,从而使催化剂的
催化效率降低
D.M点乙烯的体积分数约为9.1%
9.在一定条件下,利用CO2合成CH3OH的反:
应为CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+
H2O(g)△H1,研究发现,反应过程中会发
生副反应为CO2(g)十H2(g)一=CO(g)十
H2O(g)△H2,温度对CH3OH、CO的产
率影响如图所示。下列说法中不正确的是
100
%
CO
60
20
CHOH
0
200220240260280300
温度/℃
A.△H1<0,△H2>0
B.增大压强有利于加快合成反应的速率
C.选用合适的催化剂可以减弱副反应的
发生
D.生产过程中,温度越高越有利于提高:
CH3OH的产率
121
得分
10.工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将
SO2转化为SO3是一个关键步骤。不同压
强和温度下,反应达到平衡时,SO2的转化
率如表所示(原料气各成分的体积分数为
S02:7%
O2:11%N2:82%)。
乐强
转化率
/MPa
%
0.1
0.5
10
温度/℃
400
99.2
99.6
99.7
99.9
500
93.5
96.9
97.8
99.3
600
73.7
85.8
89.5
96.4
(1)SO2的氧化反应是
(填“吸热”
或“放热”)反应。
(2)根据表中信息,你认为工业上将SO2转
化为SO3的适宜条件是
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2
的转化率?
(填“是”或“否”)。
(4)若保持温度和容积不变,平衡后通入氧
气,再达平衡时则SO2的浓度
(填
“增大”或“减小”)。
(5)若保持温度和压强不变,平衡后通入
He,SO3的含量
(填“增大”或
“减小”)。
11.人工固氮是目前研究的热点。某合成氨法
是以铁为主要催化剂,在400~500℃和10
MPa30MPa的条件下,由N2和H2直接
合成NH3。
(1)上述反应生成17gNH3时放出46.2kJ
热量,写出该反应的热化学方程式:
(2)我国科学家研制了一种新型催化剂,将
合成氨的温度、压强分别降到350℃、
1MPa,该催化剂对工业生产的意义是
(答出一条即可)。
↑aN2)
T/C
班级
姓名
(3)在2L恒容密闭容器中,按投料比
7分别为112131进行反应
相同时间内测得N2的转化率与温度、投料
比的关系如图所示(不考虑催化剂失活)。
①曲线I表示投料比(H)
n(N2)
某温度下,曲线I对应反应达到平衡时N2
的转化率为x,则此时混合气体中NH3的:
体积分数为
(用含x的代数式:
表示)。
②下列有关图像的分析中错误的是
(填字母)。
A.投料比越大,H2的平衡转化率越大
B.T<T。,投料比一定时,升高温度,反应
速率增大
C.T>T。,投料比一定时,升高温度,平衡·
向左移动
D.T>T。,投料比一定时,升高温度,反应
速率减小
…0能力提升练
0
12.(双选)合成氨的热化学方程式为N2(g)+
3H2(g)-=2NH3(g)△H=-92.4kJ·
mol-1,如图所示为相同温度下,在等量的
不同催化剂作用下,某浓度氨气分解时对:
应生成氢气的初始速率,下列说法正确:
的是
v(H2)初
Fe Ni Pd Ru催化剂
A.Fé作催化剂时,氨气分解反应活化能
最小
B.氨气分解达到平衡时,单位时间内N=N:
键断裂数目和N一H键形成数目相同
C.低压有利于提高N2和H2产率
D.高温不利于提高工业合成氨产率
128
得分
3.工业上用氮气和氢气合成氨:N2+3H2
高温、高压
2NH3△H<0,从反应速率和
催化剂
化学平衡两方面看,合成氨的适宜条件一
般为压强:10~30MPa,温度:700K左右,
催化剂:铁触媒。下列有关合成氨工业的
叙述不正确的是
A.使用铁触媒,可使氮气和氢气混合气体
之间的反应在较低温度下取得较高的反
应速率
B.工业上选择上述条件下合成氨,可以使
氮气全部转化为氨
C.上述化学平衡的移动受到温度、反应物
的浓度、压强等因素的影响
D.温度升高,不利于提高氮气的转化率
4.甲烷和水蒸气催化制氢主要有如下两个
反应:
DCH(g)+H2O(g)--CO(g)+3H2(g)
△H=+206kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)—CO2(g)+H2(g)
△H=-41kJ·mol-1
恒定压强为100kPa时,将n(CH4):n(H2O)
=1:3的混合气体投入反应器中,平衡时,各
组分的物质的量分数与温度的关系如下图
所示。
0.60
圣
0.5
款
a(600℃,0.50)
0.4
0.3
b(600℃,0.32)
CH
0.1C02
01C0
c(600℃,0.04)
450
550
650750
850
温度/℃
回答下列问题:
(1)写出CH4与CO2生成H2和CO的热
化学方程式:
(2)关于甲烷和水蒸气催化制氢反应,下列
叙述正确的是
(填标号)。
A.恒温、恒容条件下,加人惰性气体,压强
增大,反应速率加快
B.恒温、恒容条件下,加入水蒸气,活化分
子百分数增大,反应速率加快
班级
姓名
C.升高温度,活化分子百分数增大,有效碰:
撞频率增大,反应速率加快
D.加人合适的催化剂,降低反应温度也能
实现单位时间转化率不变
(3)系统中H2的含量,在700℃左右出现
峰值,试从化学平衡的角度解释出现峰值
的原因:
①低于700℃,
②高于700℃,
(4)已知投料比为n(CH4):n(H2O)=1:
3的混合气体,p=100kPa。600℃时,
CH4的平衡转化率为
,反应①的
平衡常数的计算式为K。=
(Kp
是以分压表示的平衡常数,分压=总压×:
物质的量分数)。
15.工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空
气和水蒸气,经过一系列反应可以得到满
足不同需求的原料气。
-250
-300
-350
b
-400
-450
c
-500
-550
400600800100012001400
T/K
图1
请回答:
(1)在C和O2的反应体系中:
反应1C(s)十O2(g)=CO2(g)
△H1=-394kJ·mol-1
反应22C0(g)+O2(g)—2C02(g)
△H2=-566kJ·mol-1
反应32C(s)+O2(g)=2CO(g)△H3
①设y=△H-TAS,反应1、2和3的y随
温度的变化关系如图1所示。图中对应反
应3的线条是
129
得分
②一定压强下,随着温度的升高,气体中
CO与CO2的物质的量之比
A.不变
B.增大
C.减小
D.无法判断
(2)水煤气反应:C(s)+H2O(g)=CO(g)
+H2(g)△H=131kJ·mol-1,工业生
产水煤气时,通常交替通入合适量的空气
和水蒸气与煤炭反应,其理由是
(3)一氧化碳变换反应:CO(g)十H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H=-41k·mol-1。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡
压强(即组分的物质的量分数×总压):
p(CO)=0.25MPa、p(H2O)=0.25MPa、
p(CO2)=0.75MPa和p(H)=0.75MPa,则
反应的平衡常数K的数值为
②维持与题①相同的温度和总压,提高水
蒸气的比例,使CO的平衡转化率提高到
90%,则原料气中水蒸气和C0的物质的量
之比为
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,
下列措施中合适的是
A.反应温度愈高愈好
B.适当提高反应物压强
C.选择合适的催化剂
D.通入一定量的氮气
能
无催化剂
有催化剂
反应过程
图2
④以固体催化剂M催化变换反应,若水蒸
气分子首先被催化剂的活性表面吸附而解
离,能量一反应过程如图2所示。
用两个化学方程式表示该催化反应历程
(反应机理):
步骤I:
步骤Ⅱ: