化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度的專項(xiàng)培優(yōu)練習(xí)題含答案含答案解析_第1頁
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化學(xué)化學(xué)反應(yīng)的速率與限度的專項(xiàng)培優(yōu)練習(xí)題(含答案)含答案解析一、化學(xué)反應(yīng)的速率與限度練習(xí)題(含詳細(xì)答案解析)1.一定溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示:(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)計(jì)算反應(yīng)開始到10s,用X表示的反應(yīng)速率是。(3)下列敘述中能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。a.當(dāng)X與丫的反應(yīng)速率之比為1:1b.混合氣體中X的濃度保持不變c.X、Y、Z的濃度之比為1:1:2(4)為使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,可采取的措施是。a.適當(dāng)降低溫度b.擴(kuò)大容器的體積c.充入一定量Z【答案】X+Y灌殳2Z0,0395mol?L-1?s-1bc【解析】【分析】由圖表可知,隨反應(yīng)進(jìn)行X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增大,所以X、Y是反應(yīng)物,Z是生產(chǎn)物,10s后X、Y、Z的物質(zhì)的量為定值,不為0,即10s達(dá)到平衡狀態(tài),反應(yīng)是可逆反應(yīng),且△n(X):△n(Y):△n(Z)=(1.20-0,41)mol:(1.00-0,21)mol:1.58mol=1:1:2,參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故反應(yīng)化學(xué)方Vc程式為X(g)+Y(g)?2Z(g),然后結(jié)合v=Vc及平衡的特征“等、定”及速率之比等于化學(xué)Vt計(jì)量數(shù)之比來解答?!驹斀狻?1)由上述分析可知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為X(g)+Y(g)?2Z(g);1,20mol0,41mol(2)反應(yīng)開始到10s,用X表示的反應(yīng)速率是2L=0.0395mol?(L?s)-1;10s(3)a.隨著反應(yīng)的進(jìn)行,X與Y的反應(yīng)速率之比始終為1:1,則不能判斷是平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;b.混合氣體中X的濃度保持不變,符合平衡特征“定”,為平衡狀態(tài),故b正確;c.X、Y、Z的濃度之比為1:1:2,與起始量、轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能判斷是平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;

故答案為b;(4)a.適當(dāng)降低溫度,反應(yīng)速率減小,故a錯(cuò)誤;b.擴(kuò)大容器的體積,濃度減小,反應(yīng)速率減小,故b錯(cuò)誤;c.充入一定量Z,濃度增大,反應(yīng)速率加快,故c選;故答案為Co【點(diǎn)睛】注意反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,必須是同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等;反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,此類試題中容易發(fā)生錯(cuò)誤的情況往往有:平衡時(shí)濃度不變,不是表示濃度之間有特定的大小關(guān)系;正逆反應(yīng)速率相等,不表示是數(shù)值大小相等;對(duì)于密度、相對(duì)分子質(zhì)量等是否不變,要具體情況具體分析等。3種氣態(tài)物質(zhì)A、B、C的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖。10min后反應(yīng)達(dá)到平衡,倍。10min后反應(yīng)達(dá)到平衡,倍。(2)若AB、C均為氣體,①此時(shí)體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的%(計(jì)算結(jié)果保留%(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))(3)關(guān)于該反應(yīng)的說法正確的是—a.到達(dá)10min時(shí)停止反應(yīng)b.在到達(dá)10min之前C氣體的消耗速率大于它的生成速率c.在10min時(shí)B氣體的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率【答案】2片二A+3B9或1.29或1.366.7%仄c7【分析】(1)由圖可知,C是反應(yīng)物,物質(zhì)的量分別減少2mol,A、B生成物,物質(zhì)的量增加1mol、3mol,物質(zhì)的量變化比等于系數(shù)比;(2)①體系的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比;②轉(zhuǎn)化率=變化量*1始量X100%(3)根據(jù)化學(xué)平衡的定義判斷;【詳解】(1)由圖可知,C是反應(yīng)物,物質(zhì)的量減少2mol,A、B生成物,物質(zhì)的量分別增加1mol、3mol,物質(zhì)的量變化比等于系數(shù)比,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2c—,A+3B;

7mol、反應(yīng)后氣體總物7mol、反應(yīng)后氣體總物_......一一9質(zhì)的量是9mol,所以此時(shí)體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的E倍;7②轉(zhuǎn)化率=變化量*1始量X100%=與3X100%=66.7%(3)a.根據(jù)圖象,到達(dá)10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相等但不為0,反應(yīng)沒有停止,故a錯(cuò)誤;b.在到達(dá)10min之前,C的物質(zhì)的量減少,所以C氣體的消耗速率大于它的生成速率,故b正確;c.在10min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),所以B氣體的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,故c正確;選bco【點(diǎn)睛】本題考查化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線、以及平衡狀態(tài)的判斷,注意根據(jù)化學(xué)平衡的定義判斷平衡狀態(tài),明確化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的量變化比等于化學(xué)方程式的系數(shù)比。3.反應(yīng)A(g)=B(g)+C(g底容積為1.0L的密閉容器中進(jìn)行,A的初始濃度為0.050mol/L。溫度Ti和T2下A的濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)上述反應(yīng)是(填”吸熱反應(yīng)"或“放熱反應(yīng)”,)溫度TiT2,(填“大于”、“小于”或“等于",下同)平衡常數(shù)K(T1)K(T2)o(2)若溫度T2時(shí),5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為70%,則:①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為。②反應(yīng)在0~5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率v(A)=。(3)在溫度Ti時(shí),若增大體系壓強(qiáng),A的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),平衡常數(shù)?!敬鸢浮课鼰岱磻?yīng)小于小于0.085mol0.007mol/(L?min)減小不變【解析】【分析】由圖象中的信息可知,T2到達(dá)平衡所用的時(shí)間較少,故T1VT2;溫度升高后,反應(yīng)物A的濃度減小,說明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)?!驹斀狻?1)由上述分析可知,該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),溫度Ti小于T2,溫度升高,該化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),故平衡常數(shù)K(Ti)小于K(T2)OA的初始濃度為0.050mol/L,則A的起始量為0.05mol。若溫度T2時(shí),5min后反應(yīng)達(dá)到平衡,A的轉(zhuǎn)化率為70%,則A的變化量為0.035mol,B和C的變化量同為0.035mol。①平衡時(shí)體系總的物質(zhì)的量為0.05mol-0.035mol+0.035mol2=0.085mol。

②容積為1.0L,則反應(yīng)在0~5min區(qū)間的平均反應(yīng)速率0.007mol/(L?min)。nc0.035mol/0.007mol/(L?min)。V(AF5minA(g)uB(g)+C(g),該反應(yīng)正反應(yīng)方向是氣體分子數(shù)增大的方向。在溫度Ti時(shí),若增大體系壓強(qiáng),平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率減小,由于平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),故平衡常數(shù)不變?!军c(diǎn)睛】要注意化學(xué)平衡的移動(dòng)不一定能改變平衡常數(shù),因?yàn)榛瘜W(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),對(duì)于個(gè)指定的可逆反應(yīng),其平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化。4.研究和深度開發(fā)C。CO2的應(yīng)用對(duì)構(gòu)建生態(tài)文明社會(huì)具有重要的意義。(1)CO可用于煉鐵,已知:F&Q3(s)+3C(s)=2Fe(s)+3CO(g)AH1=+489.0kJmol1C(s)+CO2(g)=2CO(g)AH2=+172.5kJmo「I。則CO還原F&Q(s)的熱化學(xué)方程式為o(2)分離高爐煤氣得到的CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液)。寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式:。(3)①CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種溫度下發(fā)生反應(yīng):CQ(g)+3H2(g)?CH30H(g)+H2O(g),測(cè)得CH30H的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖。①曲線I、n對(duì)應(yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K:Kn(填多”或叫”或之”)。②一定溫度下,在容積相同且固定的兩個(gè)密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時(shí)間后達(dá)到平衡。容器甲乙反應(yīng)物投入量1molCO2、3molH2amolCO2、bmolH2、cmolCH30H(g)、cmolH2O(g)若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始的0.8倍,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則c的取值范圍為O③一定溫度下,此反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行,能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是a.容器中壓強(qiáng)不變b.H2的體積分?jǐn)?shù)不變c.c(H2)=3c(CHOH)d.容器中密度不變e.2個(gè)C=O斷裂的同時(shí)有3個(gè)H—H斷裂,,.,,tJ_,.、,,.r———催化劑(4)將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為二甲醛的反應(yīng)原理為:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)。已知一定條件下,該反應(yīng)中CQ的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、投料比[n(H2)/n(CO2)]的變化曲線如圖,若溫度不變,提高投料比n(H2)/n(CO2),則K將;該反應(yīng)AH0(填>\2"或“=’。rnr【答案】Fe?O3(s)+3C0(g)=2Fe(s)+3CQ(g)^H=-28.5KJ/molCO-2e'+4OH'=CO32'+2H2O>0.4vcWlbd不變v【解析】【分析】(1)已知:①F及O3(s)+3C(H墨)=2Fe(s)+3CO(g)AHi=+489.0kJ/mol,②C(石墨)+CQ(g)=2CO(g)AH2=+172.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律有①-②X3可得;(2)根據(jù)原電池負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)結(jié)合電解質(zhì)環(huán)境可得;cCH3OHc(H2O),⑶①n比i的甲醇的物質(zhì)的量少,根據(jù)k=3判斷;c(CO)c3(H2)②根據(jù)平衡三段式求出甲中平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量,然后根據(jù)平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行來判斷范圍;③根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征分析;m(H2)(4)由圖可知,投料比:一定,溫度升局,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,根據(jù)溫度對(duì)化學(xué)nCO2平衡的影響分析可得?!驹斀狻?1)已知:①Fe2O3(s)+3C(H墨)=2Fe(s)+3CO(g)AHi=+489.0kJ/mol,②C佑墨)+C6(g)=2CO(g)AH2=+172.5kJ/mol,根據(jù)蓋斯定律有①-②X§得到熱化學(xué)方程式:Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3C(O(g)AH=-28.5kJ/mol;(2)CO與空氣可設(shè)計(jì)成燃料電池(以KOH溶液為電解液),負(fù)極電極反應(yīng)為:CO-2e+40H=CQ2-+2H2O;(3)①n比i的甲醇的物質(zhì)的量少,則一氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量越多,根據(jù)k=cCH3OHc(H2。)…w332可知,平衡常數(shù)越小,故Ki>Kn;c(CO)c3(H2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)起始里(mol)1300變化量(mol)x3xxx平衡量(mol)1-x3-3xxx甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時(shí)的0.8倍,即(4-2x)+4=0,8解得x=0.4mol;依題意:甲、乙為等同平衡,且起始時(shí)維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以全部由生成物投料,c的物質(zhì)的量為1mol,c的物質(zhì)的量不能低于平衡時(shí)的物質(zhì)的量0.4mol,所以c的物質(zhì)的量為:0.4molvn(c)&1mol③a.反應(yīng)在恒壓容器中進(jìn)行,容器中壓強(qiáng)始終不變,故a錯(cuò)誤;b.反應(yīng)開始,減少,H2的體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),反應(yīng)平衡,故b正確;c.c(H2)與c(CH3OH)的關(guān)系與反應(yīng)進(jìn)行的程度有關(guān),與起始加入的量也有關(guān),所以不能根據(jù)它們的關(guān)系判斷反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),故c錯(cuò)誤;d.根據(jù)p旦,氣體的質(zhì)量不變,反應(yīng)開始,體積減小,容器中密度不變時(shí)達(dá)到平衡,V故d正確;e.C=O斷裂描述的正反應(yīng)速率,H-H斷裂也是描述的正反應(yīng)速率,故e錯(cuò)誤;故答案為:bd;CO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明溫度升高不m(HCO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,說明溫度升高不⑷由圖可知,投料比工7“,溫度升電利于正反應(yīng),即正反應(yīng)為放熱反應(yīng)AHV0;K只與溫度有關(guān),溫度不變,提高投料比m(H2)nCO2【點(diǎn)睛】注意反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,必須是同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等;反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),平衡時(shí)各種物質(zhì)的物質(zhì)的量、濃度等不再發(fā)生變化,此類試題中容易發(fā)生錯(cuò)誤的情況往往有:平衡時(shí)濃度不變,不是表示濃度之間有特定的大小關(guān)系;正逆反應(yīng)速率相等,不表示是數(shù)值大小相等;對(duì)于密度、相對(duì)分子質(zhì)量等是否不變,要具體情況具體分析等。5.甲醇是重要的有機(jī)化工原料,目前世界甲醇年產(chǎn)量超過2.1X10噸,在能源緊張的今天,甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是:(i)CO(g)+2h2(g)=CH3OH(g)H=-90.1kJmol-1另外:(ii)2CO(g)+Q(g)=2CO2(g)H=-566,0kJmol-1(iii)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)-57H.=)kJmol-1回答下列問題:(1)甲醇的燃燒熱為__kJmol-1。(2)在堿性條件下利用一氯甲烷(CRCl)水解也可制備少量的甲醇,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為O(3)若反應(yīng)在密閉恒容絕熱容器中進(jìn)行,反應(yīng)(iv)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41.1kJmol-1對(duì)合成甲酉I反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率的影響是()a.增大b.減小c無影響d無法判斷(4)在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(i),各物質(zhì)的濃度如下表:濃度/molL-1時(shí)間/minc(CO)c(H2)c(CH^OH)00.81.6020.6x0.240.30.60.560.30.60.5CDx=__。②前2min內(nèi)出的平均反應(yīng)速率為v(H2)=—。該溫度下,反應(yīng)(i)的平衡常數(shù)K=__。(保留1位小數(shù))③反應(yīng)進(jìn)行到第2min時(shí),改變了反應(yīng)條件,改變的這個(gè)條件可能是()a.使用催化劑b.降低溫度c增加H2的濃度(5)如圖是溫度、壓強(qiáng)與反應(yīng)(i)中CO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系:L0。心040.20KM)21K)3(M)40050。溫度化由圖像可知,溫度越低,壓強(qiáng)越大,CO轉(zhuǎn)化率越高,但實(shí)際生產(chǎn)往往采用300?400c和10MPa的條件,其原因是。【答案】764.9CRCl+NaOH-CHOH+NaCld1.20.2molL-1min-14.6L2mol-2a溫度較低,反應(yīng)速率慢;壓強(qiáng)太大,成本高【解析】【分析】【詳解】(1)利用蓋斯定律,熱化學(xué)方程式(iii)-(i)+1(ii),得新的熱化學(xué)方程式為:CH^OH(g)+-22O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)AH=-764.9kJmol-1,故甲醇的燃燒熱為764.9kJmol-1;

(2)根據(jù)提示知CH3C1中的Cl被羥基取代生成CH3OH,反應(yīng)方程式為:CHsCl+NaOH—CH3OH+NaC1區(qū)CH3C1+H2OqCKOH+HCl];(3)反應(yīng)(iv)消耗反應(yīng)(i)的另外一種反應(yīng)物氫氣,而且生成反應(yīng)(i)的反應(yīng)物CO,使反應(yīng)(i)的CO轉(zhuǎn)化率降低;但反應(yīng)(iv)為吸熱反應(yīng),使體系溫度降低,反應(yīng)(i)正向移動(dòng),使反應(yīng)(i)中CO的轉(zhuǎn)化率提高,兩個(gè)原因孰輕孰重不得而知,故無法判斷反應(yīng)(iv)對(duì)反應(yīng)(i)中CO轉(zhuǎn)化率的影響;(4)①觀察表中數(shù)據(jù)可知,0?2min內(nèi),CO濃度降低了0.2mo1/L,則H2濃度會(huì)降低0.4mo1/L,則x=1.6-0.4=1.2;丁20.2mo1/L11DvH22vCH3OH=0.2mo1Lmin;平衡常數(shù)cCH3cCH3OH-2cH2cCO-2-2.4.6Lmol20.6mo1/L0.3mo1/L③2min到4min的反應(yīng)速率大于0到2min,而降低溫度,反應(yīng)速率降低,b項(xiàng)錯(cuò)誤;由表格中的數(shù)據(jù)可知c項(xiàng)錯(cuò)誤;故a項(xiàng)使用催化劑正確,故答案為:a;(5)溫度較低,反應(yīng)速率慢,不利于甲醇的生成;壓強(qiáng)越大,CO的轉(zhuǎn)化率越大,但壓強(qiáng)太大對(duì)設(shè)備要求高,成本高。6.為解決溫室效應(yīng)”日趨嚴(yán)重的問題,科學(xué)家們不斷探索CQ的捕獲與資源化處理方案,利用CH4捕獲CO2并轉(zhuǎn)化為CO和H2混合燃料的研究成果已經(jīng)浮出水面”。已知:①CH4(g)十H2O(g)==CO(g)+3H(g)△H1=+206.4kJ/mo1②CO(g)+H2O(g)==CQ(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mo1T1°C時(shí),在2L恒容密閉容器中加入2mo1CH4和1mo1CO2,并測(cè)得該研究成果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:請(qǐng)回答下列問題:時(shí)間/s0102030405060CO/mo110.70.60.540.50.50.5H2/mo100.60.80.92111(1)該研究成果的熱化學(xué)方程式③Ch4(g)+CQ(g)==2CO(g)+2H2(g)△H=30s時(shí)CH的轉(zhuǎn)化率為,20~40s,v(H2)=.T2C時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為1.5,則T2—T1(填“>”或=.<’)T/C時(shí)反應(yīng)③達(dá)到平衡的標(biāo)志為。A.容器內(nèi)氣體密度不變B體系壓強(qiáng)恒定CO和H2的體積分?jǐn)?shù)相等且保持不變D.2V(CO》=v(CH4)正(5)上述反應(yīng)③達(dá)到平衡后,其他條件不變,在70s時(shí)再加入2mo1CH4和1mo1CO2,此刻平衡的移動(dòng)方向?yàn)?填不移動(dòng)"正向”或逆向"),重新達(dá)到平衡后,CQ的總轉(zhuǎn)化率比原平衡(填大"小”或相等”。)【答案】+247.6KJ/mol23%0.005mol/(L-s)>BC正向小【解析】【分析】已知:①CH4(g)十H2O(g)=CO(g)+3噸(g)△Hi=+206.4kJ/mol②C0(g)+H20(g尸CQ(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol(1)利用蓋斯定律,將①-②,可得出熱化學(xué)方程式③CH(g)+CQ(g)=2CO(g)+2建(g)AHO(2)利用三段式,建立各物質(zhì)的起始量、變化量與平衡量的關(guān)系,可得出30s時(shí)CH的轉(zhuǎn)化率,20~40s的v(H2)。(3)利用三段式,可求出T1時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù),與T2時(shí)進(jìn)行比較,得出T2與T1的關(guān)系。(4)A.氣體的質(zhì)量不變,容器的體積不變,則容器內(nèi)氣體密度始終不變;B.容器的體積不變,氣體的分子數(shù)隨反應(yīng)進(jìn)行而發(fā)生變化;C.平衡時(shí),CO和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變;2v(CO旭=v(CH4)正,方向相反,但數(shù)值之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。(5)利用濃度商與平衡常數(shù)進(jìn)行比較,可確定平衡移動(dòng)的方向;利用等效平衡原理,可確定CQ的總轉(zhuǎn)化率與原平衡時(shí)的關(guān)系?!驹斀狻恳阎孩貱H4(g)十H2O(g)=CO(g)+3H?(g)△H1=+206.4kJ/mol②CO(g)+hbO(g尸CQ(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ/mol(1)利用蓋斯定律,將①-②,可得出熱化學(xué)方程式③CH(g)+CQ(g)=2CO(g)+2建(g)△H=+247.6kJ/mol,故答案為:+247.6kJ/mol;(2)利用表中數(shù)據(jù),建立如下三段式:CH,(g)CO2(g)脩32CO(g)2H2(g)起始(mol)2100轉(zhuǎn)化(mol)0.460.460.920.9230s末(mol)1.540.540.920.920.46mol“cc,1mol0.8mol30s時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率為100%=23%,20~40s的v(H2)=2mol2L20s0.005mol/(L?s),故答案為:23%;0.005mol/(L?s);0520521(3)利用平衡時(shí)的數(shù)據(jù),可求出T1時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為幺5—015-=1<1.5,則由T1到T2,0.750.253平衡正向移動(dòng),從而得出T2>T1,故答案為:>;(4)A.反應(yīng)前后氣體的總質(zhì)量不變,容器的體積不變,則容器內(nèi)氣體密度始終不變,則密度不變時(shí),不一定達(dá)平衡狀態(tài),A不合題意;B.氣體的分子數(shù)隨反應(yīng)進(jìn)行而發(fā)生改變,則壓強(qiáng)隨反應(yīng)進(jìn)行而改變,壓強(qiáng)不變時(shí)達(dá)平衡狀態(tài),B符合題意;C.平衡時(shí),CO和H2的體積分?jǐn)?shù)保持不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),C符合題意;D.2v(CO戶=v(CH4)正,速率方向相反,但數(shù)值之比不等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,反應(yīng)未達(dá)平衡,D不合題意;故答案為:BC;220.50.51(5)平衡時(shí)加入2molCH4和1molCO2,濃度商為Q==一1.750.7521動(dòng);加入2molCH4和1molCO2,相當(dāng)于原平衡體系加壓,平衡逆向移動(dòng),原平衡小,故答案為:正向;小。【點(diǎn)睛】計(jì)算平衡常數(shù)時(shí),我們需使用平衡濃度的數(shù)據(jù),解題時(shí),因?yàn)槲覀兦?,一,1,所以平衡正向移3CQ的總轉(zhuǎn)化率比30s時(shí)的CH4轉(zhuǎn)化率,所以易受此組數(shù)據(jù)的干擾,而使用此時(shí)的數(shù)據(jù)計(jì)算平衡常數(shù),從而得出錯(cuò)誤的結(jié)果。7.二甲醍(CH30cH0被稱為21世紀(jì)的新型燃料,25C,101kPa時(shí)呈氣態(tài),它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能。92g氣態(tài)二甲醛25C,101kPa時(shí)燃燒放熱2910kJ。⑴當(dāng)燃燒放熱582kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol;計(jì)算反應(yīng)4c(s)+6H2(g)+O2(g)—2CHsOCH3(g)的反應(yīng)熱為__;(3)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醛的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CQ(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)AH<0①一定溫度下,在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)狀態(tài)的是__(選填字母編號(hào))A.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變,下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡B.單位時(shí)間內(nèi)有2molH2消耗時(shí)有1molH2O生成C.容器中氣體密度不再改變D.容器中氣體壓強(qiáng)不再改變E.反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不再變化②溫度升高,該化學(xué)平衡移動(dòng)后到達(dá)新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)量將—(填變大”、變小”或不變”,下同),混合氣體的平均摩爾質(zhì)量將【答案】4.8Na-378.8kJ/molADE變小【解析】【分析】o變小92g氣態(tài)二甲醛25C,101kPa時(shí)燃燒放熱2910kJ,則燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OCHs(g)+3O2(g)==2CQ(g)+3H2O(l)△H=-1455kJ/mol①582kJ(1)當(dāng)燃燒放熱582kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12Na。1455kJ/mol(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol;則熱化學(xué)方程式為C(s)+Q(g)==CQ(g)AH=-393.5kJ/mol②1…H2(g)+-O2(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ/mol利用蓋斯定律,將②X4⑥X6DXZ即得反應(yīng)4c(s)+6H2(g)+O2(g)—2CH3OCH3(g)的反應(yīng)熱;(3)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醛的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CO(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H<0①A.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變,則對(duì)題給反應(yīng)來說,二者的濃度保持不變;B.單位時(shí)間內(nèi)有2molH2消耗時(shí)有1molH2O生成,反應(yīng)方向相同;C.氣體的質(zhì)量不變,體積不變,所以容器中氣體密度始終不變;D.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等,容器中氣體壓強(qiáng)不再改變,反應(yīng)達(dá)平衡;E.反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不再變化,則反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)。②溫度升高,平衡逆向移動(dòng);混合氣體的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量增大?!驹斀狻?2g氣態(tài)二甲醛25C,101kPa時(shí)燃燒放熱2910kJ,則燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OCH3(g)+3O2(g)==2CC2(g)+3H2O(l)△H=-1455kJ/mol①⑴當(dāng)燃燒放熱582kJ熱量時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為582kJ1455kJ/mol12Na=4.8Nao答案為:4.8Na;(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ/mol、393.5kJ/mol;則熱化學(xué)方程式為C(s)+Q(g)==CQ(g)AH=-393.5kJ/mol②H2(g)+102(g)=H2O(l)AH=-285.8kJ/mol③2利用蓋斯定律,將②X4+DX6-DXZ即得反應(yīng)4c(s)+6H2(g)+O2(g)—2CH3OCW(g)AH=-378.8kJ/mol。答案為:-378.8kJ/mol;(3)工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醛的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CQ(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g)△Hv0①A.c(H2)與c(H2O)的比值保持不變,則對(duì)題給反應(yīng)來說,二者的濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),A符合題意;B.單位時(shí)間內(nèi)有2molH2消耗時(shí)有1molH2O生成,反應(yīng)方向相同,不一定達(dá)平衡狀態(tài),B不合題意;C.氣體的質(zhì)量不變,體積不變,所以容器中氣體密度始終不變,反應(yīng)不一定達(dá)平衡狀態(tài),C不合題意;D.反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不等,容器中氣體壓強(qiáng)不再改變,反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),D符合題意;E.反應(yīng)產(chǎn)生的熱量不再變化,則反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),E符合題意;故選ADE。答案為:ADE;②溫度升高,平衡逆向移動(dòng),CH3OCH3的產(chǎn)量將變?。换旌蠚怏w的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量增大,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量將變小。答案為:變??;變小?!军c(diǎn)睛】利用蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),同一反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可以寫出無數(shù)個(gè),但反應(yīng)熱4H與化學(xué)計(jì)量數(shù)的比值是一個(gè)定值。8.有利于可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境是全國文明城市評(píng)選的測(cè)評(píng)項(xiàng)目之一。(1)已知反應(yīng)2NO(g)+2CO(g)僻??N2(g)+2CO2(g)v正=Lc2(NO)c2(CO),v逆=k逆c(N2)c(CQ)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。一定條件下進(jìn)行該反應(yīng),測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、起始投料比m=2(NO)的關(guān)系如圖1所示。n(CO)①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)填“>"眼""=)'k逆增大的倍數(shù)。②下列說法正確的是。A投料比:mi<m2<m3B汽車排氣管中的催化劑可提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率C當(dāng)投料比m=2時(shí),NO轉(zhuǎn)化率比CO轉(zhuǎn)化率小D當(dāng)體系中CC2和CO物質(zhì)的量濃度之比保持不變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)③若在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則kJk逆=(填寫分?jǐn)?shù)即可,不用化簡)(2)在2L密閉容器中充入2molCO和1molNO2,發(fā)生反應(yīng)4C0(g)+2NO2(g)脩??N2(g)+4CO2(g)由<0,如圖2為平衡時(shí)CQ的體積分?jǐn)?shù)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系。開型ivg圖2①該反應(yīng)達(dá)到平衡后,為在提高反應(yīng)速率同時(shí)提高NO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有(填字母序號(hào))a增加CO的濃度b縮小容器的體積c改用高效催化劑d升高溫度②若在D點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器降溫的同時(shí)縮小體積至體系壓強(qiáng)增大,達(dá)到的平衡狀態(tài)可能是圖中AG點(diǎn)中的點(diǎn)。(3)近年來,地下水中的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題。在金屬Pt、Cu和鉞(Ir)的催化作用下,密閉容器中的跳可高效轉(zhuǎn)化酸性溶液中的硝態(tài)氮(NO3-),其工作原理如下圖所示。若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,造成的后果是。位)單班子拍@取原子桐?由顆粒【答案】<CD20abC若Pt顆粒增多,NO3-更多轉(zhuǎn)化為NH4+存在溶液中,不利于81降低溶液中含氮量【解析】【分析】【詳解】(1)①據(jù)圖1所示,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),則k正增大的倍數(shù)vk逆增大的倍數(shù);②A.由圖象可知,溫度一定時(shí),增大NO濃度,CO轉(zhuǎn)化率增大,即起始投料比m越大時(shí),CO轉(zhuǎn)化率越大,所以投料比:m1>m2>m3,故A錯(cuò)誤;B.催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變平衡轉(zhuǎn)化率,故B錯(cuò)誤;,一、、,一一一_^,一、〉,,、,,一,一一,-,,,,、變化量?C.由反應(yīng)計(jì)量關(guān)系可知,反應(yīng)中NO、CO的變化量相同,平衡轉(zhuǎn)化率”工漳X100%所以平衡轉(zhuǎn)化率與起始量成反比,即投料比m=2時(shí)CO轉(zhuǎn)化率是NO轉(zhuǎn)化率的2倍,故C正確;D.反應(yīng)正向移動(dòng)時(shí)CQ濃度增大,CO濃度減小,即平衡移動(dòng)過程中二者濃度比值會(huì)發(fā)生變化,所以當(dāng)二者比值不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故D正確;故答案為:CD;③若在1L的密閉容器中充入1molCO和1molNO,在一定溫度下達(dá)到平衡時(shí),CO的轉(zhuǎn)化N2g+2CO2N2g+2CO2g

000.20.40.20.42NOg+2COgTOC\o"1-5"\h\z起始(molgL-1)11轉(zhuǎn)化(molgL-1)0.40.4平衡(molgL-1)0.60.6達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,則k達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)正逆反應(yīng)速率相等,則k正?c2(NO)?c2(CO)*逆?c(N2)?c2(CO2),220.20.422022-=;0.620.6281k正cN2gc2CO2=22k逆c2NOgc2CO(2)①a.增加CO的濃度平衡正向移動(dòng),NO轉(zhuǎn)化率提高,故a正確;b.縮小容器的體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),NO轉(zhuǎn)化率提高,故b正確;c.改用高效催化劑,只改變化學(xué)反應(yīng)速率不影響平衡移動(dòng),所以NO轉(zhuǎn)化率不變,故c錯(cuò)誤;

NO轉(zhuǎn)化率降低,故dNO轉(zhuǎn)化率降低,故d錯(cuò)誤;故選ab;②相同壓強(qiáng)下降低溫度平衡正向移動(dòng),CQ體積分?jǐn)?shù)增大,同一溫度下增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng)CO2體積分?jǐn)?shù)增大,所以符合條件的為C;(3)由原理的示意圖可知,若導(dǎo)電基體上的Pt顆粒增多,則NO3-會(huì)更多的轉(zhuǎn)化成錢根,不利于降低溶液中的含氮量。9.某溫度下,在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種物質(zhì)隨時(shí)間變化的曲線如圖所示.請(qǐng)回答下列問題?鼻L■明:-泮¥*4*4,n1-11,(1)由圖中數(shù)據(jù)分析,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2)反應(yīng)開始至2min,Z的平均反應(yīng)速率為3min時(shí),Z的生成速率與Z的消耗速率相比較,前者(填大于“小于”或等于")后者.(4)上述反應(yīng)進(jìn)行過程中,如果降低溫度,則其反應(yīng)速率(填增大"減小”或不變”).(5)下列各項(xiàng)中不可以說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡的是(填字母).a.生成1molZ和同時(shí)生成1.5molXb.X、Y、Z的反應(yīng)速率之比為3:2:1c.同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率d.X的濃度保持不變【答案】3X+Y?2Z0.05molL-1min-1相等減小acd【解析】【分析】【詳解】(1)由圖象可知,反應(yīng)中X、丫的物質(zhì)的量減少,應(yīng)為反應(yīng)物,Z的物質(zhì)的量增多,應(yīng)為生成物,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí),X、丫的物質(zhì)的量不變且不為0,屬于可逆反應(yīng),△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.2mol,則△n(X):4n(Y):4n(Z)=3:1:2,參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,則反應(yīng)的方程式為:3X+Y?2Z;0.2mol0.05molL-1min-1'(2)0.05molL-1min-1'2min3min時(shí)達(dá)到平衡狀態(tài),3min時(shí)Z的生成速率與消耗速率相等;(4)溫度降低,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)會(huì)降低,分子運(yùn)動(dòng)速率會(huì)降低,有效碰撞頻率會(huì)降低,化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)減小;(5)a.生成1molZ表示正向反應(yīng)速率,生成1.5molX表示逆向反應(yīng)速率,二者速率之比等于2:3,與對(duì)應(yīng)物質(zhì)的系數(shù)之比相等,可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a符合題意;b.未確定該反應(yīng)速率表示方向,因此無法判斷正逆反應(yīng)速率是否相等,因此不能確定反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),且處于平衡狀態(tài)時(shí),其X、Y、Z的反應(yīng)速率之比為3:1:2,故b不符合題意;c.同一物質(zhì)的正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,說明各物質(zhì)的濃度不再發(fā)生變化,可說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài),故c符合題意;d.X的濃度保持不變,則說明正逆反應(yīng)速率相等,可說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d符合題意;故答案為:acd?!军c(diǎn)睛】判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的方法:各種量”不變:①各物質(zhì)的質(zhì)量、物質(zhì)的量或濃度不變;②各物質(zhì)的百分含量(物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、質(zhì)量分?jǐn)?shù)等)不變;③溫度、壓強(qiáng)(化學(xué)反應(yīng)方程式兩邊氣體體積不相等)或顏色(某組分有顏色)不變;總之,若物理量由變量變成了不變量,則表明該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);若物理量為不變量”,則不能作為平衡標(biāo)志。.發(fā)生爐煤氣是城市管道煤氣中的一種重要?dú)庠?,它的主要成分是CO,但由于CO有毒,所以煤氣廠技術(shù)人員利用以下反應(yīng),將部分CO轉(zhuǎn)換成H2,CO+H2O-CQ+H2,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度t的關(guān)系如下表:t(C)70080083010001200K1.671.111.000.590.38(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=,該反應(yīng)為反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(2)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是(填選項(xiàng)編號(hào))。A,容器中的壓強(qiáng)不變B.V逆(H2)=V正(H2O)C.混合氣體中c(CQ)不變D.c(CQ)=c(CO)(3)上述反應(yīng)的平衡混合物中,碳的氧化物中碳、氧元素的質(zhì)量比可能是。A.3:4B,3:5C.3:6D.3:8(4)現(xiàn)有CQ表示平衡混合物中碳的氧化物的組成,則表示x與反應(yīng)CO+H2O=CO2+H2中H2產(chǎn)率關(guān)系正確的是。

【答案】c(CO2【答案】c(CO2)c(H2)K=c(CO)c(H2O)放熱BCBCB【解析】【分析】(1)化學(xué)平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度哥次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度哥次方乘積得到;分析圖表數(shù)據(jù),平衡常數(shù)隨溫度升高減小,升溫平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)是放熱反應(yīng);(2)反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同,個(gè)組分含量保持不變分析選項(xiàng);(3)上述反應(yīng)的平衡混合物中是CO和CO2的混合物,m(C):m(O)介于CO和CO2之間;(4)當(dāng)全為CO時(shí)沒有氫氣生成,當(dāng)全為二氧化碳時(shí),氫氣產(chǎn)率最高。【詳解】(1)化學(xué)平衡常數(shù)是利用生成物平衡濃度哥次方乘積除以反應(yīng)物平衡濃度哥次方乘積得到,、一—一.c(CO2)c(H2)CQg)+H2O(g)?CQ(g)+H2(g),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=分析圖表數(shù)據(jù),平衡c(CO)c(H2。)常數(shù)隨溫度升高減小,依據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理可知,升溫平衡逆向進(jìn)行,逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng);(2)反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是正逆反應(yīng)速率相同,各組分含量保持不變,反應(yīng)是氣體體積不變的放熱反應(yīng);A.反應(yīng)前后氣體體積不變,容器中壓強(qiáng)不變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A不符合;B.氫氣和水的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1:1,所以v逆(H2)=v正(H2O),說明正逆反應(yīng)速率相等,B符合;C.混合氣體中c(CO2)不變,則各物質(zhì)的濃度保持不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C符合;D.c(CQ=c(CQ)和起始量消耗量有關(guān),不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D不符合;故答案為:BC;(3)上述反應(yīng)的平衡混合物中是CO和CO2的混合物,m(C):m(O)介于CO和CO2之間,即介于3:4和3:8之間,答案為:BC;(4)當(dāng)全為CO時(shí)沒有氫氣生成,當(dāng)全為二氧化碳時(shí),氫氣產(chǎn)率最高,所以B圖符合。.氮的化合物既是一種資源,也會(huì)給環(huán)境造成危害。I.氨氣是一種重要的化工原料。(1)NH3與CO2在120C,催化齊IJ作用下反應(yīng)生成尿素:CQ(g)+2NH3(g)CO(NHz)2(s)+H2O(g),△H=-xkJ/mol(x>0),其他相關(guān)數(shù)據(jù)如表:物質(zhì)NH3(g)CQ(g)CO(N睦)2(s)H2O(g)1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/kJabzd

則表中z(用x、a、b、d表示)的大小為(2)120C時(shí),在2L密閉反應(yīng)容器中充入3molCO2與NH3的混合氣體,混合氣體中NH3的體積分?jǐn)?shù)隨反應(yīng)時(shí)間變化關(guān)系如圖2所示,該反應(yīng)60s內(nèi)CQ的平均反應(yīng)速率為。卜列能使正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有卜列能使正反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率加快的措施有①及時(shí)分離出尿素②升高溫度③向密閉定容容器中再充入CO2①及時(shí)分離出尿素②升高溫度③向密閉定容容器中再充入CO2④降低溫度n.氮的氧化物會(huì)污染環(huán)境。目前,硝酸廠尾氣治理可采用件下作用,將污染物轉(zhuǎn)化為無污染的物質(zhì)。某研究小組擬驗(yàn)證轉(zhuǎn)化率(已知濃硫酸在常溫下不氧化NO氣體)。NH3與NO在催化劑存在的條NO能被氨氣還原并計(jì)算其X4口"StKR:札;七\(yùn)X4口"StKR:札;七\(yùn)(3)寫出裝置⑤中反應(yīng)的化學(xué)方程式—;(4)裝置①和裝置②如圖4,儀器A中盛放的藥品名稱為—。裝置②中,先在試管中加入2-3粒石灰石,注入適量稀硝酸,反應(yīng)一段時(shí)間后,再塞上帶有細(xì)銅絲的膠塞進(jìn)行后續(xù)反應(yīng),加入石灰石的作用是―。(5)裝置⑥中,小段玻璃管的作用是—;裝置⑦的作用是除去NO,NO與FeSQ溶液反應(yīng)形成棕色[Fe(NO)]SQ溶液,同時(shí)裝置⑦還用來檢驗(yàn)氨氣是否除盡,若氨氣未除盡,可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是一。【答案】x-d+b+2a0.0047mol/(L?s)②③4NH3+6NO晨5N2+6H2O濃氨水產(chǎn)生CQ,排出裝置中的空氣,防止NO被氧化防倒吸溶液變渾濁【解析】(1)4H=^應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能。(2)設(shè)參加反應(yīng)的CQ物質(zhì)的量為x,利用三段式建立關(guān)系式,求出x,從而可求出該反應(yīng)60s內(nèi)CQ的平均反應(yīng)速率。①尿素呈固態(tài),及時(shí)分離出尿素,對(duì)反應(yīng)沒有影響;②升高溫度,可加快反應(yīng)速率;③向密閉定容容器中再充入CQ,增大反應(yīng)物濃度,加快反應(yīng)速率;④降低溫度,減慢反應(yīng)速率。

(3)裝置⑤中,NH3、NO在催化劑作用下反應(yīng),生成N2和水。(4)裝置①利用濃氨水滴入生石灰中制取氨氣。裝置②中,先在試管中加入2-3粒石灰石,注入適量稀硝酸,反應(yīng)一段時(shí)間后,再塞上帶有細(xì)銅絲的膠塞進(jìn)行后續(xù)反應(yīng),由于NO易與空氣中的。2反應(yīng),所以加入石灰石,排盡裝置內(nèi)的空氣。(5)裝置⑥用于干燥氣體,但NH3易被濃硫酸吸收產(chǎn)生倒吸;裝置⑦的作用是除去NO,NO與FeSQ溶液反應(yīng)形成棕色[Fe(NO)]SQ溶液,同時(shí)裝置⑦還用來檢驗(yàn)氨氣是否除盡,若氨氣未除盡,NH3會(huì)與FeSQ發(fā)生反應(yīng)?!驹斀狻?1)△H=SJ^物的總鍵能-生成物的總鍵能,即-x=(2a+b)-(z+d),從而得出z=x-d+b+2a。答案為:x-d+b+2a;(2)設(shè)參加反應(yīng)的CC2物質(zhì)的量為x,利用三段式建立關(guān)系式:起始量為:x-d+b+2a;(2)設(shè)參加反應(yīng)的CC2物質(zhì)的量為x,利用三段式建立關(guān)系式:起始量(mol)變化量(mol)平衡量(mol)2NH3(g)

350%

2x1.52xco2(g)350%1.5xCO(NH2)2(s)

0H20(g)01.52x11.52x132x59.mol16=0.0047mol/2L60sx=—mol,該反應(yīng)60s內(nèi)CC2的平均反應(yīng)速率為16(L?s)。答案為:0.0047mol/(L?s);①尿素呈固態(tài),及時(shí)分離出尿素,對(duì)反應(yīng)沒有影響,①不合題意;②升高溫度,可加快反應(yīng)速率,②符合題意;③向密閉定容容器中再充入CQ,增大反應(yīng)物濃度,加快反應(yīng)速率,③符合題意;④降低溫度,減慢反應(yīng)速率,④不合題意;故選②③。答案為:②③;(3)裝置⑤中,NH3、NO在催化劑作用下反應(yīng),生成N2和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式5N2+6H2O;4NH3+6N*5N2+6H2。。答案為:4NH5N2+6H2O;(4)裝置①利用濃氨水滴入生石灰中制取氨氣,儀器A中盛放的藥品名稱為濃氨水。裝置②中,先在試管中加入2-3粒石灰石,注入適量稀硝酸,反應(yīng)一段時(shí)間后,再塞上帶有細(xì)銅絲的膠塞進(jìn)行后續(xù)反應(yīng),由于NO易與空氣中的。2反應(yīng),所以加入石灰石的作用是產(chǎn)生C6,排出裝置中的空氣,防止NO被氧化。答案:濃氨水;產(chǎn)生CQ,排出裝置中的空氣,防止NO被氧化;(5)裝置⑥用于干燥氣體,但NH3易被濃硫酸吸收而產(chǎn)生負(fù)壓,所以小段玻璃管的作用是防倒吸;裝置⑦的作用是除去NO,NO與FeSQ溶液反應(yīng)形成棕色[Fe(NO)]S。溶液,同時(shí)裝置⑦還用來檢驗(yàn)氨氣是否除盡,若氨氣未除盡,NH3會(huì)與FeSQ發(fā)生反應(yīng),可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溶液變渾濁。答案為:防倒吸;溶液變渾濁?!军c(diǎn)睛】濃氨水滴入生石灰中,H2。與Ca。反應(yīng)生成Ca(0H)2放熱,使氨水的溫度升高,氨氣的溶解度降低,從而揮發(fā)出氨氣。

12.閱讀下列材料,并完成相應(yīng)填空二甲醛是一種重要的清潔燃料,也可替代氟利昂作制冷劑等,對(duì)臭氧層無破壞作用。工業(yè)上利用H2和CO2合成二甲醛的反應(yīng)如下:6H2(g)+2CO2(g)脩飛CH3QCH3(g)+3H2OK)與溫度(K)與溫度(T)的關(guān)系如圖所示。(1)一定溫度下,在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)。下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是(選填編號(hào))。ac(H2)與c(H2O)的比值保持不變b單位時(shí)間內(nèi)有2molH2消耗時(shí)有1molH2O生成c容器中氣體密度不再改變d容器中氣體壓強(qiáng)不再改變(2)溫度升高,該化學(xué)平衡移動(dòng)后到達(dá)新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將(填“變大”、“變小”或“不變”,下同),混合氣體的平均式量將。(3)一定溫度和壓強(qiáng)下,往體積為20L的容器中通入一定物質(zhì)的量的H2與CQ,達(dá)到平衡時(shí),容器中含有O.lmol二甲醍。計(jì)算H2的平均反應(yīng)速率:(用字母表示所缺少的物理量并指明其含義)。(4)工業(yè)上為提高CQ的轉(zhuǎn)化率,采取方法可以是(選填編號(hào))。a使用高效催化劑b增大體系壓強(qiáng)c及時(shí)除去生成的H2Od增加原料氣中CO2的比例bc【答案】ad變小變小0.03【答案】ad變小變小0.03

tmol/(Lgs),t-達(dá)到平衡所需的時(shí)間(單位:s,可自定)【解析】【分析】(1)當(dāng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,各物質(zhì)的濃度不再改變,由此衍生的一些物理量不變,可以此判斷是否得到平衡狀態(tài);(2)升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),根據(jù)M=m判斷平均式量變化;n.Vc(3)根據(jù)v=一計(jì)算二甲醍的平均反應(yīng)速率,再根據(jù)氫氣和二甲醍的關(guān)系式計(jì)算氫氣的反應(yīng)Vt速率;(4)該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的放熱反應(yīng),結(jié)合外界條件對(duì)平衡狀態(tài)的影響分析解答。【詳解】(1)a.c(H2)與aH2O)的比值保持不變時(shí),說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a正確;b.無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),單位時(shí)間內(nèi)有2molH2消耗時(shí)有1molH2O生成,所以不能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故b錯(cuò)誤;c.混合物的質(zhì)量不變,容器的體積不變,所以無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),容器中氣體密度始終不變,故c錯(cuò)誤;d..該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng),當(dāng)容器中氣體壓強(qiáng)不再改變時(shí),該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故d正確;答案選ad;(2)根據(jù)溫度和K之間的關(guān)系圖知,當(dāng)升高溫度時(shí),K減小,說明該反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則二甲醛產(chǎn)率減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則氣體的物質(zhì)的量增大,質(zhì)量不變,則其平均摩爾質(zhì)量減小,所以其平均式量減小;(3)根據(jù)v=Vc知,二甲醛的平均反應(yīng)速率=0.1mo1=0.005/tmol/(L-s),根據(jù)二甲醛和Vt20Lts氫氣的關(guān)系式知,氫氣的平均反應(yīng)速率=0.005/1mol/(L?s)x6=0.03/1mol/(L-s),t為達(dá)到平衡所需的時(shí)間(單位:s,可自定);(4)a.使用高效催化劑只改變反應(yīng)速率不影響化學(xué)平衡移動(dòng),故a錯(cuò)誤;b.該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體體積減小的可逆反應(yīng),增大體系壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以能提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率,故b正確;c.及時(shí)除去生成的H2O,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),所以能提高二氧化碳的轉(zhuǎn)化率,故c正確;d.增加原料氣中CO2的比例,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但二氧化碳的轉(zhuǎn)化率減小,故d錯(cuò)誤;答案選bc。.合成氨工業(yè)中原料氣(H2、CO的混合氣)在進(jìn)入合成塔前常用醋酸亞銅氨溶液來吸收原料氣中的CO:Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)^^Cu(NH3)2AcCO(aq)△H=-QkJ/mol(Q>0),吸收CO后的溶液經(jīng)過適當(dāng)處理又可以重新生成醋酸亞銅氨。(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=;升高溫度K值將(選填增大”減小“不變”)。(2)必須除去原料氣中CO的原因是,欲充分吸收CO,適宜的條件是(選a.升高溫度b.增大壓強(qiáng)c.增大醋酸亞銅氨溶液濃度吸收CO時(shí),溶液中Cu(NH3)2Ac和Cu(NH3)2AcCO的濃度(mol/L)變化情況如下:0min30min45min60min90minCu(NH3)2Ac2.01.20.90.91.8Cu(NH3)2AcCO0a1.11.10.2(3)前30minCu(NH3)2Ac的平均反應(yīng)速率為(4)60min時(shí)改變的條件可能是。cCuNH32AcnCO【答案】減小防止催化劑中毒bc0.027mol/(L?min)cCuNH32AcncCO升高溫度【解析】【分析】(1)化學(xué)平衡常數(shù),是指在一定溫度下,可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次哥的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次哥的乘積所得的比值,據(jù)此書寫;該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡常數(shù)減?。?2)CO會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒;根據(jù)平衡移動(dòng)分析吸收CO的條件;nc、一(3)計(jì)算Cu(NH3)2Ac濃度變化量,再根據(jù)v=——計(jì)算;nt(4)由表中數(shù)據(jù)可知,45min時(shí)到達(dá)平衡,60min至U90min,Cu(NH3)2Ac濃度增大0.9mol/L,Cu(NH3)2Ac?CO濃度減小0.9mol/L,等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,且速率比0?30min快,應(yīng)是改變條件平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),且加快反應(yīng)速率,據(jù)此解答?!驹斀狻?1)Cu(NH3)2Ac(aq)+CO(g)=Cu(NH3)2Ac?CO(aq汗衡常數(shù)表達(dá)式cCuNH32AcnCOK=,該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng),以升高溫度,化學(xué)平衡向cCuNH32AcncCO32吸熱的逆反應(yīng)方向移動(dòng),因此平衡常數(shù)K減??;(2)CO會(huì)導(dǎo)致催化劑中毒,因此必須除去原料氣中CO,以防止催化劑中毒;a.該反應(yīng)正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度向逆反應(yīng)方向移動(dòng),不利于CO吸收,a錯(cuò)誤;b.正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),有利于CO吸收,b正確;c.增大醋酸亞銅氨溶液濃度,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),有利于CO吸收,c正確;故合理選項(xiàng)是bc;⑶由表中數(shù)據(jù)可知,前30min內(nèi)Cu(NH3)2Ac濃度變化為2.0mol/L-1.2mol/L=0.8mol/L,故nc0.8?mol/L_用Cu(N%)2Ac的濃度變化表不反應(yīng)速率為v[Cu(NH3)2Ac]=——=0.027nt30?minmol/(L?min);(4)由表中數(shù)據(jù)可知,45min時(shí)到達(dá)平衡,60min至ij90min,Cu(NH3)2Ac濃度增大0.9mol/L,而Cu(NH3)2Ac?CO濃度減小0.9mol/L,恰好等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,且速率比0?30min快,則改變的反應(yīng)條件應(yīng)該是使平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),且加快反應(yīng)速率,由于正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),不可能是增大壓強(qiáng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故可能是升高溫度?!军c(diǎn)睛】本題考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫、化學(xué)平衡影響因素、反應(yīng)速率的計(jì)算與影響因素等,(4)為易錯(cuò)點(diǎn),學(xué)生容易只考慮濃度變化,忽略速率問題導(dǎo)致錯(cuò)誤,應(yīng)該結(jié)合反應(yīng)速率和該反應(yīng)的特點(diǎn)綜合分析判斷。.已知A(g)+B(g)=^C(g)+D(g)反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:溫度/C70090083010001200平衡常數(shù)1.71.11.00.60.4回答下列問題:830c時(shí),向一個(gè)5L的密閉容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反應(yīng)初始6s內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)=0.003molL1s_1,則6s時(shí)c(A)=molL1,C的物質(zhì)的量為mol;此時(shí),正反應(yīng)速率(填大于"、小于”或等于“)逆反應(yīng)速率。(2)在恒容密閉容器中判斷該反應(yīng)是否達(dá)到平衡的依據(jù)為(填正確選項(xiàng)前的字母):a.壓強(qiáng)不隨時(shí)間改變b.氣體的密度不隨時(shí)間改變c.c(A/隨時(shí)間改變d.單

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