精品解析:山东菏泽市单县第二中学2026-2027学年高二上学期9月阶段检测 化学试题
2026-09-24
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内容正文:
单县二中高二慧光部第一学期第一次周测化学试题
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 已知;(NH4)2CO3(s)═NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ·mol﹣1,下列说法中正确的是
A. 该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
B. 该反应中熵变、焓变皆大于0
C. 碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D. 能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
2. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,提高了活化分子百分数,加快化学反应速率
B. 反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C. 在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,让它们与等量的氢气反应,反应速率相同
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
3. 分析如下操作对 2NO2N2O4平衡影响的实验,说法正确的是
步骤1:活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处
步骤2:活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处
A. 步骤1,减小压强,平衡右移
B. 步骤1,混合气颜色变浅,平衡右移
C. 步骤2,浓度商Q<平衡常数K,平衡右移
D. 步骤2,混合气颜色先变深后变浅,变深的原因是生成了更多NO2
4. 一定温度下,向容积为V L的恒容密闭容器中加入a mol A和b mol B,发生反应:aA(g)+bB(s)cC(g),5 min时,测得C为x mol,下列有关说法正确的是
A. 5 min时,v(C)=mol·L-1·min-1
B. 0~5 min内,v(B)=mol·L-1·s-1
C. 0~5 min内,v(A)∶v(C)=a∶c
D. 0~5 min内,用A表示的化学反应速率为mol·L-1·s-1
5. 在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是
A. ΔH<0 m+n>c+d B. ΔH<0 m+n<c+d
C. ΔH>0 m+n>c+d D. ΔH>0 m+n<c+d
6. 化学平衡常数K的数值大小可衡量化学反应进行的程度,一定温度下的下列反应的平衡常数如下: ①2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081 mol-1·L
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 mol·L-1
以下说法正确的是
A. 反应①的平衡常数表达式为K1=
B. 相同温度下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数为5×10-80 mol·L-1
C. 相同温度下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D. 该温度下,某时刻反应③中CO2(g)、CO(g)、O2(g)的浓度分别为2×10-5 mol·L-1、2×10-10 mol·L-1、10-10 mol·L-1,此时反应正向进行
7. 在催化剂表面脱氢的反应机理,反应历程与能量的关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 在历程Ⅰ~Ⅴ中,涉及了、、的断裂
B. 在历程Ⅰ~Ⅴ中,生成V的反应决定了脱氢反应的速率
C. 若用或代替,得到的产物都有和
D. 在催化剂表面脱氢反应的
8. 向一密闭容器中充入和,压强为,并在一定温度下发生反应: ,一段时间后反应达到平衡。下列说法不正确的是
A. 保持容器容积不变,继续向其中加入,反应正向进行
B. 保持容器容积不变,继续向其中加入(不参加反应),化学反应速率不变
C. 保持容器压强不变,继续向其中加入,重新达到平衡时,的体积分数不变
D. 提高起始反应温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快,平衡逆向移动
9. 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是
选项
实验目的
实验操作或现象
A
探究浓度对化学平衡的影响
试管中盛有0.1 mol·L−1 K2Cr2O7溶液,溶液中存在平衡Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+,向其中滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液,观察到溶液橙色加深
B
探究不同催化剂对反应速率的影响
向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,观察现象
C
证明KI溶液与FeCl3溶液反应是可逆反应
取1 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中,加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴KSCN溶液
D
证明压强对平衡移动产生影响
向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强,观察现象
A. A B. B C. C D. D
10. 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)+H2(g)⇌CO(g)+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
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
11. 恒温恒容条件下,反应A(g)2C(g)分两步进行,①A(g)B(g)、②B(g)2C(g),其能量—反应过程如图所示。下列有关该反应的叙述正确的是
A. 加入催化剂,E1减小
B. 总反应的能量变化为E4-E1
C. 起始c(A)越大,A的转化率越高
D. 反应②在升高温度时,平衡向逆反应方向移动
12. 无害化处理的一种方法为,在一定容积的密闭容器中发生此反应,的转化率如图所示,若起始浓度为1mol/L,下列说法错误的是
A. 升高温度,有利于提高的转化率
B. a、c两点中,N2的物质的量浓度相等
C. 反应在230℃、恒压容器中进行,达平衡时,的转化率大于98%
D. 若b点反应达到平衡状态,的体积分数为20%
13. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)=________ mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K=________________________________。
③T2时Cl2的平衡转化率为__________________________________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示:
若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=________(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
14. 某研究小组在实验室测定氨基甲酸铵分解反应的平衡常数。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据如表所示:
温度/℃
15
20
25
30
35
平衡总压强/
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡时气体总浓度/
(1)氨基甲酸铵分解反应的平衡常数K的表达式为______________。
(2)氨基甲酸铵分解反应的焓变_______(填“>”或“<”)0,原因是______________。
(3)氨基甲酸铵分解反应的________(填“>”或“<”)0,该反应在______________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(4)升高温度,化学平衡常数值如何变化?______________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);增大容器内的压强,值如何变化?______________。
(5)根据表格中的数据,25℃时氨基甲酸铵分解反应的平衡常数为______________。
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单县二中高二慧光部第一学期第一次周测化学试题
一、选择题(共12小题,每小题5分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1. 已知;(NH4)2CO3(s)═NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ·mol﹣1,下列说法中正确的是
A. 该反应是吸热反应,因此一定不能自发进行
B. 该反应中熵变、焓变皆大于0
C. 碳酸盐分解反应中熵增加,因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行
D. 能自发进行的反应一定是放热反应,不能自发进行的反应一定是吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应是吸热反应,△H>0,△S>0;反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,当高温下反应可以自发进行,故A错误;
B.依据反应的特征分析(NH4)2CO3((s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)△H=+74.9kJ•mol-1,反应是熵变增大的反应,△S>0;反应是吸热反应焓变大于0,△H>0;故B正确;
C.碳酸盐分解反应中熵增加,△S>0,反应是吸热反应,△H>0,反应自发进行的判断依据是△H-T△S<0,反应自发进行,因此低温下碳酸盐分解是非自发进行的,故C错误;
D.能自发进行的反应不一定是放热反应,不能自发进行的反应不一定是吸热反应,判断依据是△H-T△S<0,故D错误;
故选B。
【点晴】理解自发进行的因素是由焓变和熵变、温度共同决定是解题关键,依据反应的特征分析(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) △H=+74.9kJ•mol-1,反应是熵变增大的反应,反应是吸热反应焓变大于0,再结合△H-T△S<0时反应自发进行来判断。
2. 下列关于化学反应速率的说法正确的是
A. 升高温度可降低化学反应的活化能,提高了活化分子百分数,加快化学反应速率
B. 反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,反应速率增大
C. 在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,让它们与等量的氢气反应,反应速率相同
D. 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率加快
【答案】B
【解析】
【详解】A.升高温度使分子的内能增加、原来能量比较低的普通分子也能变为活化分子,提高了活化分子百分数,可加快化学反应速率,但不能降低化学反应的活化能,A不正确;
B.反应物浓度增大,单位体积活化分子数增多,有效碰撞的几率增加,单位时间内单位体积的空间内有效碰撞的次数增加,故反应速率增大,B正确;
C.在相同温度下,两个相同的容器中分别充入相同物质的量的F2和Cl2,由于两者的氧化性不同,氧化性强的化学反应速率快,因此,它们与等量的氢气反应的化学反应速率不相同,C不正确;
D.有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的容积),可增加单位体积空间内活化分子的数目,单位时间内单位体积的空间内有效碰撞的次数增加,从而使反应速率加快,但活化分子的百分数不变, D不正确;
本题选B。
3. 分析如下操作对 2NO2N2O4平衡影响的实验,说法正确的是
步骤1:活塞从Ⅰ处→拉至Ⅱ处
步骤2:活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处
A. 步骤1,减小压强,平衡右移
B. 步骤1,混合气颜色变浅,平衡右移
C. 步骤2,浓度商Q<平衡常数K,平衡右移
D. 步骤2,混合气颜色先变深后变浅,变深的原因是生成了更多NO2
【答案】C
【解析】
【分析】由实验可知,步骤1中体积增大、浓度变小,气体的颜色变浅,且压强减小时2NO2 (红棕色)N2O4(无色)逆向移动,使气体的颜色变深,但比原平衡时颜色浅;步骤2中体积减小、浓度增大,气体的颜色变深,且压强增大时2NO2 (红棕色)N2O4(无色)正向移动,气体的颜色变浅,以此来解答。
【详解】A.由上述分析可知,步骤1扩大体积,气体物质浓度减小,气体的颜色变浅,且压强减小时化学平衡向气体体积增大的逆反应方向移动,A错误;
B.步骤1减小压强,化学平衡向气体体积增大的逆向移动,B错误;
C.步骤2:活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处,气体体积减小、浓度增大,因气体系数大的反应物的浓度增大的多,故浓度商Q<平衡常数K,化学平衡右移,C正确;
D.步骤2活塞从Ⅱ处一推向Ⅰ处,气体体积减小,压强增大,气体浓度增大,因而气体颜色变深,因压强增大平衡正向移动,又导致气体浓度减小,因而颜色又逐渐变浅,故混合气颜色先变深后变浅,变深的原因是气体浓度增大,而不是生成了更多NO2,D错误;
故合理选项是C。
4. 一定温度下,向容积为V L的恒容密闭容器中加入a mol A和b mol B,发生反应:aA(g)+bB(s)cC(g),5 min时,测得C为x mol,下列有关说法正确的是
A. 5 min时,v(C)=mol·L-1·min-1
B. 0~5 min内,v(B)=mol·L-1·s-1
C. 0~5 min内,v(A)∶v(C)=a∶c
D. 0~5 min内,用A表示的化学反应速率为mol·L-1·s-1
【答案】C
【解析】
【分析】5min时,测得C为x mol,则可以列出三段式:
【详解】A.化学反应速率一般指单位时间内的平均速率,不是瞬时速率,A错误;
B.B为固体,不能用B的浓度变化表示化学反应速率,B错误;
C.同一反应中,同一时间段内,各物质的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,则0~5 min内,v(A)∶v(C)=a∶c,C正确;
D.0~5 min内,用A表示的化学反应速率v(A)=mol·L-1·s-1,D错误;
故选C。
5. 在一定条件下,对于反应mA(g)+nB(g)cC(g)+dD(g),C物质的体积分数(C%)与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是
A. ΔH<0 m+n>c+d B. ΔH<0 m+n<c+d
C. ΔH>0 m+n>c+d D. ΔH>0 m+n<c+d
【答案】B
【解析】
【详解】根据图示,增大压强,C物质的体积分数降低,平衡逆向移动,可知m+n<c+d;升高温度,C物质的体积分数降低,平衡逆向移动,正反应放热,ΔH<0,故选B。
6. 化学平衡常数K的数值大小可衡量化学反应进行的程度,一定温度下的下列反应的平衡常数如下: ①2NO(g)N2(g)+O2(g) K1=1×1030
②2H2(g)+O2(g)2H2O(g) K2=2×1081 mol-1·L
③2CO2(g)2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92 mol·L-1
以下说法正确的是
A. 反应①的平衡常数表达式为K1=
B. 相同温度下,2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数为5×10-80 mol·L-1
C. 相同温度下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D. 该温度下,某时刻反应③中CO2(g)、CO(g)、O2(g)的浓度分别为2×10-5 mol·L-1、2×10-10 mol·L-1、10-10 mol·L-1,此时反应正向进行
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①中的化学计量数为2,平衡常数表达式应为,选项中浓度的幂次错误,A错误;
B.是反应②的逆反应,平衡常数为,选项数值错误,B错误;
C.分解放出的反应平衡常数越大,反应正向进行的倾向越大,分解的,分解的,分解的,故倾向顺序为,C正确;
D.此时反应③的浓度商,,反应逆向进行,D错误;
故选C。
7. 在催化剂表面脱氢的反应机理,反应历程与能量的关系如图所示:
下列说法错误的是
A. 在历程Ⅰ~Ⅴ中,涉及了、、的断裂
B. 在历程Ⅰ~Ⅴ中,生成V的反应决定了脱氢反应的速率
C. 若用或代替,得到的产物都有和
D. 在催化剂表面脱氢反应的
【答案】A
【解析】
【详解】A.在历程I~V中,根据图中分析没有的断裂,故A错误;
B.在历程I~V中,IV→V的活化能最高,则生成V的反应速率最慢,决定了脱氢反应的速率,故B正确;
C.根据HCOOH在Pd催化剂表面脱氢的反应机理图可得化学反应为HCOOHCO2+H2,即HCOOH中的两个H原子被解离出来形成H2,则用DCOOH或HCOOD代替HCOOH,得到的产物都有HD和CO2,故C正确;
D.由反应历程图可知,在催化剂表面脱氢反应,反应物的总能量高于最终产物的总能量,则HCOOH脱氢反应为放热反应,△H<0,故D正确;
答案选A。
8. 向一密闭容器中充入和,压强为,并在一定温度下发生反应: ,一段时间后反应达到平衡。下列说法不正确的是
A. 保持容器容积不变,继续向其中加入,反应正向进行
B. 保持容器容积不变,继续向其中加入(不参加反应),化学反应速率不变
C. 保持容器压强不变,继续向其中加入,重新达到平衡时,的体积分数不变
D. 提高起始反应温度,正反应速率减慢,逆反应速率加快,平衡逆向移动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.保持容器容积不变,继续向其中加入,导致容器内浓度增大,反应正向进行,选项A正确;
B.保持容器容积不变,继续向其中加入(不参加反应),参加反应的物质浓度不变,其正、逆反应速率不变,选项B正确;
C.保持容器压强不变,继续向其中加入,可通过建模分析:,Ⅰ容器为原平衡,将加入Ⅱ容器内,保持起始压强与Ⅰ容器内一致,Ⅱ容器内反应达到的平衡与Ⅰ容器完全等效,此时抽出中间隔板,两容器内平衡不移动,的体积分数不变,选项C正确;
D.升高温度,正、逆反应速率均增大,但增大的程度不同,该反应为放热反应,根据勒夏特列原理可知,升高温度,平衡将会向吸热方向移动,即平衡逆向移动,选项D错误。
答案选D。
9. 下列实验的实验目的与实验操作或现象均正确的是
选项
实验目的
实验操作或现象
A
探究浓度对化学平衡的影响
试管中盛有0.1 mol·L−1 K2Cr2O7溶液,溶液中存在平衡Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+,向其中滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液,观察到溶液橙色加深
B
探究不同催化剂对反应速率的影响
向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,观察现象
C
证明KI溶液与FeCl3溶液反应是可逆反应
取1 mL 0.1 mol·L−1 KI溶液于试管中,加入5 mL 0.1 mol·L−1 FeCl3溶液,充分反应后滴入5滴KSCN溶液
D
证明压强对平衡移动产生影响
向充有NO2和N2O4混合气体的恒容透明密闭容器中充入氦气增大压强,观察现象
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.滴加10滴6 mol·L−1 NaOH溶液,氢离子浓度降低,Cr2O+ H2O2CrO+ 2H+正向移动,实验现象应是黄色加深,故A错误;
B.向两支试管中均加入5 mL淀粉溶液和两滴碘水,向其中一支试管中加入1 mL 2 mol·L−1的硫酸溶液(必要时可加热),向另一支试管中加入1 mL唾液,根据溶液褪色时间长短可知不同催化剂的催化效果,故B正确;
C.FeCl3过量,不能用检验Fe3+的存在来证明是可逆反应,故C错误;
D.恒容容器中充入氦气增大总压强,但分压不变,故平衡不移动,故D错误;
选B。
10. 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)+H2(g)⇌CO(g)+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
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
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示升高温度CH3OH的产率降低,反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) 向逆反应方向移动,ΔH10,升高温度CO的产率增大,反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)向正反应方向移动,ΔH20,选项A正确;
B.反应有气体参与,增大压强有利于加快合成反应的速率,选项B正确;
C.催化剂有一定的选择性,选用合适的催化剂可以减弱副反应的发生,选项C正确;
D.由图像可见,温度越高CH3OH的产率越低,选项D错误;
答案选D。
11. 恒温恒容条件下,反应A(g)2C(g)分两步进行,①A(g)B(g)、②B(g)2C(g),其能量—反应过程如图所示。下列有关该反应的叙述正确的是
A. 加入催化剂,E1减小
B. 总反应的能量变化为E4-E1
C. 起始c(A)越大,A的转化率越高
D. 反应②在升高温度时,平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【解析】
【分析】本题以A(g)分两步转化为2C(g)的能量—反应过程图为情境,考查催化剂的作用、反应热与能量变化的计算、浓度对转化率的影响以及温度对平衡移动的影响。分析时先由图确定各能量符号的含义,再结合反应吸放热与平衡移动规律逐项判断。
【详解】A.E1是A(g)B(g)的反应热,加入催化剂,不能改变E1,A错误;
B.由图可知,总反应的能量变化等于反应产物的总能量减去反应物的总能量,即E1+E3−E4,而不是E4−E1,B错误;
C.恒温恒容,起始A的浓度越大,A的转化率越小,C错误;
D.反应②为放热反应,因此在升高温度时,平衡向逆反应方向移动,D正确;
故答案为D。
12. 无害化处理的一种方法为,在一定容积的密闭容器中发生此反应,的转化率如图所示,若起始浓度为1mol/L,下列说法错误的是
A. 升高温度,有利于提高的转化率
B. a、c两点中,N2的物质的量浓度相等
C. 反应在230℃、恒压容器中进行,达平衡时,的转化率大于98%
D. 若b点反应达到平衡状态,的体积分数为20%
【答案】D
【解析】
【详解】A.从图像知,升高温度N2O的平衡转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动,有利于提高N2O的转化率,A正确;
B.a、c两点的转化率相等都为67%,则两点N2O的物质的量相等,容器体积不变,因此a、c两点N2O的物质的量浓度相等,B正确;
C.正向反应为体积增大的反应,在230℃、恒压容器中进行反应,达平衡时容器体积大于同温下恒容时的体积,等效于在恒容条件下反应达平衡后再减压,平衡正向移动,N2O的转化率大于98%,C正确;
D.在 230℃ 条件下,b点转化率为98%,列三段式:
,
则O2的体积分数为 ,D错误;
故选D。
13. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g)。
(1)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:
①反应开始到10 min时NO的平均反应速率v(NO)=________ mol·L-1·min-1。
②T2时该反应的平衡常数K=________________________________。
③T2时Cl2的平衡转化率为__________________________________。
(2)若按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图B所示:
若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的压强平衡常数Kp=________(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
【答案】(1) ①. 0.1 ②. 2 ③. 50%
(2)
【解析】
【小问1详解】
① 由图A可知,反应进行到时生成NOCl的浓度为,根据化学反应速率公式;由化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,;
② 初始时,。时达到平衡,生成。列出三段式:
该反应的平衡常数。
③ 由②的计算可知,时的平衡转化率为。
【小问2详解】
设初始投入的NO和的物质的量分别为2mol和1mol。由图B可知,M点时NO的转化率为,则转化的NO为。列出三段式:
平衡时混合气体的总物质的量为。在总压为的条件下,各物质的分压等于总压乘以体积分数(物质的量分数):,p(Cl2) = p ,,则M点的压强平衡常数。
14. 某研究小组在实验室测定氨基甲酸铵分解反应的平衡常数。将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器容积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:。实验测得不同温度下的平衡数据如表所示:
温度/℃
15
20
25
30
35
平衡总压强/
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡时气体总浓度/
(1)氨基甲酸铵分解反应的平衡常数K的表达式为______________。
(2)氨基甲酸铵分解反应的焓变_______(填“>”或“<”)0,原因是______________。
(3)氨基甲酸铵分解反应的________(填“>”或“<”)0,该反应在______________(填“高温”“低温”或“任何温度”)下能自发进行。
(4)升高温度,化学平衡常数值如何变化?______________(填“增大”“减小”或“不变”,下同);增大容器内的压强,值如何变化?______________。
(5)根据表格中的数据,25℃时氨基甲酸铵分解反应的平衡常数为______________。
【答案】(1)
(2) ①. > ②. 升高温度,平衡向正反应方向移动
(3) ①. > ②. 高温
(4) ①. 增大 ②. 不变
(5)
【解析】
【分析】密闭真空容器中气体只由氨基甲酸铵分解产生。由反应可知,平衡时,故、。表中温度升高时平衡总压强和平衡时气体总浓度均增大,说明升温使分解平衡向正反应方向移动,因此正反应吸热。该反应由固体生成3 mol气体,体系混乱程度增大。
【小问1详解】
固体不写入浓度平衡常数表达式,生成物的浓度以其化学计量数为指数,因此;
【小问2详解】
表中温度升高时平衡总压强和平衡时气体总浓度均增大,说明平衡向生成气体的正反应方向移动;升高温度使平衡向吸热方向移动,所以;
【小问3详解】
该反应由固体生成3 mol气体,气体分子数增多,故。又因为,根据,高温时项占优势,使,反应能自发进行;
【小问4详解】
正反应为吸热反应,升高温度时平衡常数增大;平衡常数只与温度有关,温度不变时增大容器内的压强,不变;
【小问5详解】
25 ℃时平衡气体总浓度为。由平衡时两种气体的浓度比为2∶1,得、。代入平衡常数表达式:。
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