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文檔簡介
1、 可修改河南省南陽一中2020-2021學(xué)年高二化學(xué)上學(xué)期第二次月考試題(含解析)可能用到的相對原子質(zhì)量:H 1 C 12 N 14 O 16 Fe 56 Cu 64 Ag 108第I卷 選擇題一、選擇題(3*16=48分,每小題只有一個正確答案)1.一定條件下,密閉容器中發(fā)生反應(yīng)M(g)N(g) H,反應(yīng)過程中的能量變化如圖中曲線I所示。下列說法正確的是( )A. H=(E2-E1)kJmol-1B. 正反應(yīng)的活化能為(E3-E2)kJmol-1C. 曲線表示其他條件不變,升高溫度時的能量變化D. 曲線表示其他條件不變,加入崔化劑時的能量變化【答案】B【解析】H=(E1-E2)kJmol-1
2、,故A錯誤;正反應(yīng)的活化能為(E3-E2)kJmol-1,故B正確;升高溫度反應(yīng)速率加快,活化能不變,故C錯誤;加入崔化劑不能改變焓變,故D錯誤。2.下列說法不正確的是A. 增大壓強,單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多,有效碰撞次數(shù)增多B. 增大反應(yīng)物濃度,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,有效碰撞次數(shù)增多C. 升高溫度,活化分子百分?jǐn)?shù)增加,分子運動速度加快,有效碰撞次數(shù)增多D. 催化劑能降低反應(yīng)的活化能,提高活化分子百分?jǐn)?shù),有效碰撞次數(shù)增多【答案】B【解析】【詳解】A、增大壓強,單位體積內(nèi)氣體的活化分子數(shù)增多,有效碰撞次數(shù)增多,故A說法正確;B、增大反應(yīng)物的濃度只能增大活化分子數(shù),不能增大活化分子百分?jǐn)?shù),故B
3、說法錯誤;C、升溫使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時增大,分子運動速度加快,有效碰撞次數(shù)增多,故C說法正確;D、催化劑能降低反應(yīng)的活化能,使反應(yīng)物中活化分子數(shù)和活化分子百分?jǐn)?shù)同時增大,有效碰撞次數(shù)增多,故D說法正確。3.下列說法正確的是( )A. 因為焓變和熵變都和反應(yīng)的自發(fā)性有關(guān),因此焓變或熵變均可單獨作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù)B. 溫度、壓強一定時,放熱的熵增加反應(yīng)一定能自發(fā)進行C. 過程的自發(fā)性不僅能用于判斷過程的方向,還能確定過程是否一定能發(fā)生D. 化學(xué)反應(yīng)的限度不可以通過改變反應(yīng)條件而改變【答案】B【解析】【詳解】A、反應(yīng)能否自發(fā)進行,取決于焓變和熵變的綜合判據(jù),焓變或熵變均不能單獨
4、作為反應(yīng)自發(fā)性的判據(jù),選項A錯誤;B、溫度、壓強一定時,放熱的熵增加反應(yīng)中GO,其他條件不變,只有溫度改變時,某量隨溫度變化的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是A. P1P2,縱坐標(biāo)可表示A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B. P1P2,縱坐標(biāo)可表示混合氣體的平均摩爾質(zhì)量D. P1t1)。反應(yīng)時間/min0t1t2n(CO)/mol1.200.80n(H2O)/mol0.600.20n(CO2)/mol0n(H2)mol0下列說法正確是A. 反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)molL-1min-1B. 平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為66.67%C. 該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為1D. 其他條件不變,若起始時n(CO)0.60
5、 mol,n(H2O)1.20 mol,則平衡時n(CO2)0.20 mol【答案】C【解析】試題分析:A、由表中數(shù)據(jù)可知,t1min內(nèi)參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol,v(CO)=mol/(Lmin),速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比計算v(H2)=v(CO)=mol/(Lmin),故A錯誤;B、t1min內(nèi)參加反應(yīng)的CO的物質(zhì)的量為1.2mol-0.8mol=0.4mol,則參加反應(yīng)的水為0.4mol,此時水的物質(zhì)的量為0.6mol-0.4mol=0.2mol,t2min時水的物質(zhì)的量為0.2mol,故t1min時反應(yīng)到達平衡,故CO的轉(zhuǎn)化率為100%=33.3
6、%,故B錯誤;C、t1min時n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,t2min時n(H2O)=0.2mol,說明t1min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài),此時n(CO)=0.8mol,n(H2O)=0.2mol,n(CO2)=c(H2)=n(CO)=1.2mol-0.8mol=0.4mol,反應(yīng)前后氣體的體積不變,利用物質(zhì)的量代替濃度計算7平衡常數(shù),則k=1,故C正確;D、CO與H2O按物質(zhì)的量比1:1反應(yīng),充入0.60 mol CO和1.20 mol H2O與充入1.20 mol CO和0.6mol H2O,平衡時生成物的濃度對應(yīng)相同,t1min時n(CO
7、)=0.8mol,n(H2O)=0.6mol-0.4mol=0.2mol,t2min時n(H2O)=0.2mol,說明t1min時反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài),根據(jù)化學(xué)方程式可知,則生成的n(CO2)=0.4mol,故D錯誤;故選C??键c:考查了化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡及平衡常數(shù)等計算的相關(guān)知識。9.下列圖示與對應(yīng)的敘述不相符的是A. 圖甲表示等量NO2在容積相同的恒容密閉容器中,不同溫度下分別發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g),相同時間后測得NO2含量的曲線,則該反應(yīng)的H0B. 圖乙表示的反應(yīng)是吸熱反應(yīng),該圖表明催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的焓變C. 圖丙表示壓強對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g
8、)+D(g)的影響,則P乙P甲D. 圖丁表示反應(yīng):4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) H0,在其他條件不變的情況下,改變起始物CO的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響,則有T1T2,平衡常數(shù)K1K2【答案】D【解析】【詳解】A.因圖甲表示等量NO2在容積相同時不同溫度下,相同時間后測得的NO2含量的曲線,開始一段時間NO2的含量隨溫度的升高而減小,這是因為溫度升高反應(yīng)速率加快,反應(yīng)正向進行的程度逐漸增大,當(dāng)NO2含量達到最小值(即曲線的最低點)時該反應(yīng)達到平衡狀態(tài),據(jù)圖像知,繼續(xù)升高溫度NO2含量又逐漸增大,說明升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向進行,根據(jù)勒夏特列原理,該反應(yīng)的逆反應(yīng)是吸熱反
9、應(yīng),所以該反應(yīng)(即正反應(yīng))是放熱反應(yīng)即H0,圖示與對應(yīng)的敘述相符;B.由圖像可知,該反應(yīng)的反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,因此該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),根據(jù)圖像可知,使用催化劑可以降低正反應(yīng)的活化能(E1)和逆反應(yīng)的活化能(E2),但反應(yīng)物總能量與生成物總能量沒有改變,即不能改變反應(yīng)的焓變,圖示與對應(yīng)的敘述相符;C.因為圖丙表示壓強對可逆反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g)的影響,曲線乙反應(yīng)達到平衡所用時間比曲線甲達到平衡所用時間短,對于氣體反應(yīng)壓強越大反應(yīng)速率越快,因此乙反應(yīng)的壓強大于甲反應(yīng)的壓強,增大壓強平衡不移動,平衡時反應(yīng)物的百分含量相等,圖示與對應(yīng)的敘述相符;D.一方面,當(dāng)溫度相同時
10、,開始一段時間隨著CO的物質(zhì)的量n(CO)的逐漸增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,平衡時N2%(N2在反應(yīng)混合氣體中的含量)逐漸增大;繼續(xù)增大CO的物質(zhì)的量,容器中氣體總物質(zhì)的量的增加超過了因平衡移動時N2物質(zhì)的量的增加,故后來N2%隨CO的物質(zhì)的量增加而減小。另一方面,當(dāng)n(CO)相同溫度由T1變?yōu)門2時,平衡時N2%減小,說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此T1的平衡常數(shù)大于T2的平衡常數(shù),即K1K2,根據(jù)4CO(g)+2NO2(g)N2(g)+4CO2(g) H0可知,只有升溫該反應(yīng)的平衡常數(shù)才減小,所以T1T2,圖示與對應(yīng)的敘述不相符;答案選D?!军c睛】圖甲中數(shù)量關(guān)系不好理解,我們可以打個比喻:現(xiàn)
11、有5個身體素質(zhì)不同的人從同一起點同一時刻開始跑100米,假定經(jīng)過5s同時停止,此時速度越快的人離終點的距離就越近,終點好比“平衡狀態(tài)”。10.常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(如圖1),測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示,已知0-t1時,原電池的負(fù)極是Al片,反應(yīng)過程中有紅棕色氣體產(chǎn)生。下列說法不正確的是A. 0-t1時,正極的電極反應(yīng)式為:2H+ NO3- - e-=NO2+ H2OB. 0-t1時,溶液中的H+ 向Cu電極移動C. t1時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Cu2e-= Cu2+D. t1時,原電池中電子流動方向發(fā)生改變是因為Al在濃硝
12、酸中鈍化,氧化膜阻礙了Al的進一步反應(yīng)【答案】A【解析】【詳解】A正極得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極反應(yīng)式為:2H+ NO3-+e-=NO2+ H2O,A項錯誤;B在0-t1時,鋁作負(fù)極,溶液中的H+ 向Cu電極移動,B項正確;C在電場作用下,陽離子向電池正極移動;由圖像得t1時刻電流方向改變,說明電池的負(fù)極發(fā)生變化,所以t1時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為:Cu 2e-= Cu2+,C項正確;Dt1時,原電池中電子流動方向發(fā)生改變是因為Al在濃硝酸中鈍化,氧化膜阻礙了Al的進一步反應(yīng),D項正確;答案選A?!军c睛】本題考查原電池的工作原理。原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,構(gòu)成原電池的首要條件是存在自發(fā)的氧化
13、還原反應(yīng),在該原電池裝置中,根據(jù)電流強度與時間的關(guān)系圖可以看出,電流的方向發(fā)生變化,所以電池的正負(fù)極發(fā)生變化,起始時,鋁與濃硝酸發(fā)生反應(yīng),鋁為負(fù)極,鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化,氧化膜阻礙了Al與硝酸的進一步反應(yīng),隨后銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng),銅為負(fù)極,然后根據(jù)原電池原理解得即可。11.用石墨作電極電解1000mL0.1molL-1AgNO3溶液,通電一段時間后關(guān)閉電源,測得溶液的質(zhì)量減少了13.4g。下列有關(guān)敘述正確的是(NA代表阿伏加德羅常數(shù)值)( )A. 電解過程中流經(jīng)外電路的電子數(shù)目0.1NAB. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,兩極共產(chǎn)生3.92L氣體C. 電解后溶液中H+濃度為0.01mol.L-1(假設(shè)溶液體積
14、不變)D. 加入13.8gAg2CO3可將溶液恢復(fù)到與電解前完全相同【答案】B【解析】【詳解】A用石墨作電極電解1000mL 0.1mol/L AgNO3溶液的陰極反應(yīng)首先是Ag+e-=Ag,假設(shè)所有的銀離子0.1mol全部放電,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol,則析出金屬銀的質(zhì)量為:0.1mol108g/mol=10.8g,此時陽極放電的電極反應(yīng)為:4OH-4e-=O2+2H2O,轉(zhuǎn)移0.1mol電子時生成的氧氣的質(zhì)量是:0.025mol32g/mol=0.8g,所以溶液質(zhì)量減少總量為10.8g+0.8g=11.6g2B. 平衡時NH3的物質(zhì)的量b2,A正確;但是由于溫度更高,所以平衡時反應(yīng)
15、速率更大,C正確。以2倍的為參考(記做體系),平衡時NH3的物質(zhì)的量為2.4mol,由于正反應(yīng)氣體體積減小,恒壓條件下建立平衡過程中容器體積不斷減小,相當(dāng)于體系加壓建立新的平衡,由于加壓時平衡正向移動,所以能夠生成更多的NH3,即b2.4,B錯誤。體系反應(yīng)消耗N2 0.6mol、H21.8mol,容器體積為1L,平衡體系中c(N2)=0.4mol/L、c(H2)=1.2mol/L、c(NH3)=1.2mol/L,K=1.22/(0.41.23)=1.736,D選項再充入三種氣體后,c(N2)2=0.5mol/L、c(H2)2=1.4mol/L、c(NH3)2=1.4mol/L,則Qc=1.42
16、/(0.51.43)=1.020K,所以反應(yīng)正向進行,D正確。答案選B。點睛:這種平衡體系數(shù)據(jù)比較題目,需要選好比較參照對象,抓住變化的條件進行分析。13.在一定條件下,將2molX和3molY充入一密閉容器中,發(fā)生如下可逆反應(yīng):nX(g)+3Y(g) 2Z(g)達到平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為a%,Y的轉(zhuǎn)化率為b%,若a0該反應(yīng)在恒容的密閉容器中達到平衡后,若僅改變圖中橫坐標(biāo)x的值,重新達到平衡后,縱坐標(biāo)y隨x變化趨勢合理的是( )選項xyACO的物質(zhì)的量CO2與CO的物質(zhì)的量之比B溫度容器內(nèi)混合氣體的密度CSO2的濃度平衡常數(shù)KDMgSO4的質(zhì)量(忽略體積)CO的轉(zhuǎn)化率A. AB. BC. CD.
17、 D【答案】B【解析】【詳解】A、增加CO的物質(zhì)的量,相當(dāng)于增大壓強,平衡逆向移動, CO2與CO的物質(zhì)的量之比減小,與圖象不符,選項A錯誤;B、該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向移動,氣體的質(zhì)量增大,容器的體積不變,容器內(nèi)混合氣體的密度逐漸增大,與圖象相符,選項B正確;C、平衡常數(shù)影響因素為溫度,增大SO2的濃度,溫度不變,平衡常數(shù)不變,與圖象不符,選項C錯誤;D、硫酸鎂為固體,增加固體的質(zhì)量,平衡不移動,CO的轉(zhuǎn)化率不變,與圖象不符,選項D錯誤。答案選B。15.利用如下實驗探究鐵釘在不同溶液中的吸氧腐蝕。下列說法不正確的是A. 上述正極反應(yīng)均為O2+4e-+2H2O=4OH-B. 在不同
18、溶液中,Cl-是影響吸氧腐蝕速率的主要因素C. 向?qū)嶒炛屑尤肷倭?NH4)2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快D. 在300 min內(nèi),鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于中性溶液【答案】B【解析】A. 根據(jù)圖象可知,實驗裝置中的氧氣濃度是逐漸降低的,故此腐蝕為吸氧腐蝕,其正極反應(yīng)為O2+4e-+2H2O=4OH-,故A正確;B. 根據(jù)圖象可知,的反應(yīng)速率接近,的反應(yīng)速率接近,且遠(yuǎn)大于,遠(yuǎn)大于,故陰離子對反應(yīng)速率影響不大,NH4+是影響反應(yīng)速率的主要因素,故B錯誤;C.因為NH4+是影響反應(yīng)速率的主要因素,能導(dǎo)致鋼鐵的吸氧腐蝕速率加快,故向?qū)嶒炛屑尤肷倭?NH4)2SO4固體,吸氧腐蝕速率加快,故C正
19、確;D. 溶液顯酸性,顯中性,根據(jù)圖象可知,鐵釘?shù)钠骄醺g速率酸性溶液大于中性溶液,故D正確。故選:B。 16.已知NO + NON2O2(快反應(yīng)),N2O2 + H2= N2O + H2O(慢反應(yīng)),N2O + H2N2 + H2O(快反應(yīng))。下列說法正確的是A. 整個過程中,反應(yīng)速率由快反應(yīng)步驟 、 決定B. N2O2、N2O是該反應(yīng)的催化劑C. 當(dāng)v(NO)正 =v(N2)逆 時反應(yīng)達到平衡狀態(tài)D. 總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO + 2H2N2 + 2H2O【答案】D【解析】由題意知,NO + NON2O2是快反應(yīng),N2O2 + H2= N2O + H2O是慢反應(yīng),N2O + H2N2
20、 + H2O是快反應(yīng),所以總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO + 2H2N2 + 2H2O,N2O2、N2O是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物,由于反應(yīng)N2O2 + H2= N2O + H2O是慢反應(yīng),所以整個過程中,反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定。在同一反應(yīng)中,不同物質(zhì)表示的速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比,因為在化學(xué)平衡狀態(tài)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,所以v(NO)正 =2v(N2)逆。綜上所述,D正確,本題選D。二、填空題17.現(xiàn)有反應(yīng):mA(g)nB(g)pC(g)(I)若達到平衡后,當(dāng)升高溫度時,B的轉(zhuǎn)化率變大;當(dāng)減小壓強時,混合體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小,則:(1)該反應(yīng)的逆反應(yīng)為_熱反應(yīng),且mn_p(填“”、“”或“”)
21、。(2)若B是有色物質(zhì),A、C均無色,則加入C(體積不變)時混合物顏色_;而維持容器內(nèi)壓強不變,充入氖氣時,混合物顏色_。(填“變深”、“變淺”或“不變”)。(II)若在容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),在一定溫度和不同壓強下達到平衡時,分別得到A的物質(zhì)的量濃度如表壓強p/Pa210551051106c(A)/molL-10.080.200.44(1)當(dāng)壓強從2105Pa增加到5105Pa時,平衡_移動(填:向左,向右,不)。(2)維持壓強為2105Pa,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,體系中共有amol氣體,再向體系中加入b molB,當(dāng)重新達到平衡時,體系中氣體總物質(zhì)的量是_mol。(3)當(dāng)壓強為110
22、6Pa時,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:_。(4)其他條件相同時,在上述三個壓強下分別發(fā)生該反應(yīng)。2105Pa時,A的轉(zhuǎn)化率隨時間變化如圖,請在圖中補充畫出壓強分別為5105Pa和1106Pa時,A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線(請在圖線上標(biāo)出壓強)。_【答案】 (1). 放 (2). (3). 變深 (4). 變淺 (5). 不 (6). a+b (7). K=CP/Am (8). 【解析】【詳解】(I)(1)達到平衡后,當(dāng)升高溫度時,B的轉(zhuǎn)化率減小,說明溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動,則正反應(yīng)放熱,當(dāng)減小壓強時,混合體系中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大,說明壓強減小平衡向逆反應(yīng)方向移動,則方程式中反應(yīng)物的氣體的計量數(shù)
23、之和大于生成物氣體的化學(xué)計量數(shù)之和,故答案為:放;(2)若B是有色物質(zhì),A、C均無色,則加入C(體積不變)時平衡逆向移動,B的濃度增大,混合物顏色變深;若B是有色物質(zhì),A、C均為無色物質(zhì),維持容器內(nèi)壓強不變,充入氖氣時,總壓不變,但參與反應(yīng)的氣體總壓減小,平衡逆向移動,平衡移動的變化較小,混合氣體的濃度減小,顏色變淺;(II)(1)當(dāng)壓強從2105 Pa增加到5105 Pa時,A的濃度是原來的2.5倍,因此平衡不移動;(2)由于增大壓強平衡不移動,這說明反應(yīng)前后體積不變。因此維持壓強為2105 Pa,當(dāng)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時,體系中共有amol氣體,再向體系中加入bmolB,當(dāng)重新達到平衡時,體系
24、中氣體總物質(zhì)的量是(ab)mol;(3)當(dāng)壓強為1106 Pa時,A的濃度大于5105時的2倍還多,這說明平衡向逆反應(yīng)方向移動,因此此時B不是氣態(tài),則此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式KCP/Am;(4)根據(jù)以上分析可知壓強分別為5105 Pa 和1106 Pa時,反應(yīng)速率均是增大的,即到達平衡的時間減少,但前者轉(zhuǎn)化率不變,而后者轉(zhuǎn)化率降低,則A的轉(zhuǎn)化率隨時間的變化曲線為。18.(I)在一個容積固定不變的密閉容器中進行反應(yīng):2X(g) + Y(g) 2Z(g), 若把2molX和1molY充入該容器時,處于狀態(tài)I,反應(yīng)在絕熱條件下達到平衡時處于狀態(tài)II(如圖),則該反應(yīng)的H_0;(填:“,=”)。該反應(yīng)在
25、_(填:高溫或低溫)條件下能自發(fā)進行。(II)已知2A2(g)+B2(g)2C(g) H=-akJ/mol(a0),在一個有催化劑的固定容積的容器中加入2molA2和1molB2,在500時充分反應(yīng)達平衡后C的濃度為w mol/L,放出熱量bkJ。請回答下列問題:(1)若將反應(yīng)溫度升高到700,反應(yīng)平衡常數(shù)將_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)若在原來的容器中,只加入2molC,500時充分反應(yīng)達平衡后,吸收熱量c kJ,a、b、c之間滿足何種關(guān)系(用代數(shù)式表示)_。(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)的是( )a.V(C)=2V(B2) b.容器內(nèi)氣體壓強保持不變c.v逆(A2)=2v
26、正(B2) d.容器內(nèi)氣體密度保持不變(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的是( )a.及時分離出C氣體 b.適當(dāng)升高溫度 c.增大B2的濃度 d.選擇高效的催化劑(5)若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同),起始時加入2molA2和1molB2,500時充分反應(yīng)達平衡后,放出熱量dkJ,則d_b(填、=、)?!敬鸢浮?(1). b?!军c睛】本題考查化學(xué)平衡計算、化學(xué)平衡影響因素等,注意利用等效思想分析解答,易錯點為(5)恒溫恒容下,正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),平衡時壓強減小,若將上述容器改為恒壓容器(反應(yīng)前體積相同),起始時加入2mol A2和1mol B2,等效為
27、在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大。19.甲醇是重要的化工原料,又可作為燃料,工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知制備甲醇的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式及其在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)如表所示。化學(xué)反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)溫度()5007008002H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H1K12.50.340.15H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) H2K21.01.702.523H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H3K3(1)下列措施能使反應(yīng)的平衡體系中增大的是_A.將H2O(g)從體系中分離出去 B.恒容時充入He(g),使體系壓強增大C.升高溫度 D
28、.恒容時再充入1molH2(g)(2)T時,反應(yīng)在恒容密閉容器中充入1molCO2和nmolH2,混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)與氫氣的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖1所示。圖1中A、B、C三點對應(yīng)的體系,CO2的轉(zhuǎn)化率最大的是_(填字母)。(3)工業(yè)上也用合成氣(H2和CO)合成甲醇,反應(yīng)為2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H0,在10L的恒容密閉容器中充入H2和CO物質(zhì)的量比為2:1,測得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖2所示。圖2中S代表的物理量是_。300時,氫氣的物質(zhì)的量隨時間變化如表所示反應(yīng)時間/min0145H2/mol85.444在該溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為_。若再向該平
29、衡體系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH,保持溫度和容器體積不變,則平衡會_(填“正向移動”“逆向移動”或“不移動”)?!敬鸢浮?(1). AD (2). C (3). 壓強 (4). 6.25L2/mol2 (5). 正向移動【解析】【詳解】(1).A.將H2O(g)從體系中分離出去,減小H2O(g)的濃度,平衡正向移動,n(CH3OH)增大、n(CO2)減小,所以增大,故A正確;B.充入He(g),使體系壓強增大,因不能改變平衡體系中各物質(zhì)的濃度,所以平衡不移動,則不變,故B錯誤;C.根據(jù)上述分析可知,K3=K1K2,則K3在500、700、800時的數(shù)值分別為:2.5
30、、0.58、0.38,說明隨溫度的升高,平衡常數(shù)減小,則反應(yīng)是放熱反應(yīng),則升高溫度平衡逆向移動,n(CH3OH)減小、n(CO2)增大,所以減小,故C錯誤;D. 再充入1mol H2,平衡正向移動,n(CH3OH)增大、n(CO2)減小,所以增大,故D正確;答案選AD;(2)增大氫氣的量,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,C點時氫氣的量最大,故CO2的轉(zhuǎn)化率最大;答案選C;(2)反應(yīng)2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) H0的正反應(yīng)是氣體體積減小的放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小。增大壓強,平衡正向移動,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大,故S代表的物理量是壓強;300時,根據(jù)表中數(shù)據(jù)及三段式可
31、知, 2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)起始量(mol/L) 08 0.4 0變化量(mol/L) 0.4 0.2 0.2平衡量(mol/L) 0.4 0.2 0.2平衡常數(shù)K=6.25L2/mol2達到平衡后,再向該平衡體系中再加入2molCO、2molH2、 2molCH3OH 若保持溫度和容器休積不變,相當(dāng)于增大壓強,平衡將向正反應(yīng)方向移動。20.恒溫恒容條件下,硫可以發(fā)生如下轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)過程和能量關(guān)系如圖1所示已知:2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196.6kJmol1:請回答下列問題:(1)恒溫恒容時,1 mol SO2和2 mol O2充分反應(yīng),放出熱量的數(shù)值比|H
32、2|_(填“大”、“小”或“相等”)。(2)某SO2(g)和O2(g)體系,時間t1達到平衡后,改變某一外界條件,反應(yīng)速率v與時間t的關(guān)系如圖2所示,若不改變SO2(g)和O2(g)的量,則圖中t4時引起平衡移動的條件可能是_;圖中表示平衡混合物中SO3的含量最高的一段時間是_。(3)科學(xué)家設(shè)計出質(zhì)子膜H2S燃料電池,實現(xiàn)了利用H2S廢氣資源回收能量并得到單質(zhì)硫。質(zhì)子膜H2S燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。則電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為_;電路中每通過4mol電子,在負(fù)極消耗_L(標(biāo)況)氣體。【答案】 (1). 大 (2). 升高溫度 (3). t3-t4 (4). O2+4H+4e=2H2O (5). 44.8【解析】【詳解】(1)恒溫恒容時,1molSO2和2molO2 與起始量1molSO2和1molO2 相比,增大了氧氣的濃度,平衡正向移動,所以SO2的轉(zhuǎn)化率高,放出熱量的數(shù)值比|H2|大;(2)t2t3段正逆速率都加快,且v(正)v(逆),平衡正向移動。t4t5段正逆速率都加快,且v(正)v(逆),平衡逆向移動。該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng),若升高溫度,平衡逆向移動;若增大壓強,平衡正向移動,故t2t3段為增大壓強,t4t5段為
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