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專題2《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》復(fù)習(xí)題一、單選題1.一氧化碳甲烷化反應(yīng)為:。下圖是使用某種催化劑時轉(zhuǎn)化過程中的能量變化(部分物質(zhì)省略)。下列說法不正確的是A.步驟①只有非極性鍵斷裂B.步驟②的原子利用率為100%C.過渡態(tài)Ⅱ能量最高,因此其對應(yīng)的步驟③反應(yīng)速率最慢D.該方法可以清除劇毒氣體CO,從而保護(hù)環(huán)境2.N2O5是一種新型硝化劑,在一定溫度下可發(fā)生如下反應(yīng):△H>0。T1溫度時,向密閉容器中通入N2O5氣體,部分實驗數(shù)據(jù)見下表,下列說法不正確的是時間/s050010001500c(N2O5)/(mol/L)5.003.502.502.50A.反應(yīng)在1000s時處于平衡狀態(tài) B.升高溫度,既能加快反應(yīng)速率,也能增大NO2的產(chǎn)率C.增大壓強,能提高N2O5的平衡轉(zhuǎn)化率 D.0~500s內(nèi),3.反應(yīng)mA(s)+nB(g)pC(g)ΔH<0,在一定溫度下,平衡時B的體積分?jǐn)?shù)(B%)與壓強變化的關(guān)系如圖所示,下列敘述中一定正確的是①m+n>p
②x點表示的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
③n>p④x點比y點時的反應(yīng)速率慢⑤若升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大A.①②⑤ B.只有②④ C.只有①③ D.①③⑤4.2023年全球電動汽車銷量預(yù)計超過1400萬輛,為全球經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和環(huán)境保護(hù)做出較大貢獻(xiàn)。燃油汽車尾氣中除大量CO2外,還含有NO和CO氣體。某研究小組用新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究,測得一段時間內(nèi),條件下,NO的轉(zhuǎn)化率、CO剩余的百分率以及無CO時NO直接分解為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化情況如圖所示。
反應(yīng)Ⅰ:
反應(yīng)Ⅱ:
下列敘述不正確的是A.
B.曲線c表示:無CO時,NO直接分解為N2的轉(zhuǎn)化率C.775K,時,不考慮其他反應(yīng),該時刻D.溫度在775K~875K時,催化劑活性較強5.工業(yè)上利用炭和水蒸氣反應(yīng):C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)、CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)生成的H2為原料合成氨。在飽和食鹽水中先通NH3,后通CO2,由于HCO能形成多聚體,所以容易析出NaHCO3,過濾后熱分解得純堿。甲醇與水蒸氣重整可獲得清潔能源,在催化劑作用下發(fā)生如下兩步反應(yīng):反應(yīng)①:CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g);ΔH1反應(yīng)②:
CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH2根據(jù)能量變化示意圖,下列說法不正確的是A.總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);ΔH=ΔH1+ΔH2B.1molCO(g)和1molH2O(g)的總鍵能大于1molCO2(g)和1molH2(g)的總鍵能C.甲醇與水蒸氣催化重整的總反應(yīng)速率取決于反應(yīng)①的速率D.催化劑在反應(yīng)中改變了活化能,加快了反應(yīng)速率6.在某一化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物A的濃度在20s內(nèi)由1.0mol?L?1變成0.2mol?L?1,則在這20s內(nèi)它的平均反應(yīng)速率為A.0.08mol?L?1·s?1 B.0.8mol?L?1·s?1C.0.04mol?L?1·s?1 D.0.04mol?L?17.一定條件下合成乙烯:6H2(g)+2CO2(g)CH2=CH2(g)+4H2O(g)。已知起始投料比n(H2)∶n(CO2)為5∶2時,溫度對CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖。下列說法正確的是A.生成乙烯的速率:v(M)一定小于v(N)B.Q點:v逆<v正C.X→Y,因平衡逆向移動,從而使催化劑的催化效率降低D.M點乙烯的體積分?jǐn)?shù)約為9.1%8.一定條件下的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
ΔH=905.9kJ·mol1,下列敘述正確的是A.4molNH3和5molO2反應(yīng),達(dá)到平衡時放出的熱量為905.9kJB.平衡時,v正(O2)=v逆(NO)C.平衡后降低壓強(增大體積),混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大D.平衡后升高溫度,混合氣體中NO的含量降低9.一定溫度下,在溶液中發(fā)生反應(yīng):。已知某時刻的濃度為,后變?yōu)?。下列敘述不正確的是A.內(nèi) B.C.內(nèi)增加了 D.內(nèi)濃度增加10.已知某化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)過程中體系的能量變化如圖所示,則下列說法正確的是A.圖中A…B…C過渡態(tài)存在是因為使用了催化劑B.該反應(yīng)的熱效應(yīng)為C.為正反應(yīng)的活化能D.?dāng)嗔?mol和1mol化學(xué)鍵吸收的熱量大于形成1mol和1mol化學(xué)鍵所放出的熱量11.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LCCl4中含有的分子數(shù)為0.1NAB.常溫常壓下,3.0g含甲醛的冰醋酸中含有的原子總數(shù)為0.4NAC.一定條件下,1molN2與3molH2充分反應(yīng)生成物中含NH數(shù)目為6NAD.H2O2溶液中加入MnO2,當(dāng)產(chǎn)生0.1molO2時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA12.在400℃、101kPa時,NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)反應(yīng)過程的能量變化如下圖所示。下列說法不正確的是A.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=234kJ/molC.加入催化劑,使該反應(yīng)的活化能降低,反應(yīng)速率加快,同時使該反應(yīng)的反應(yīng)熱數(shù)值減小D.由圖可推出:NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ/mol13.K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)+H2O2CrO(黃色)+2H+。用K2Cr2O7溶液進(jìn)行如圖實驗:下列說法正確的是A.①中溶液變黃,③中溶液橙色加深B.②中Cr2O被C2H5OH氧化C.對比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強D.若向④中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?、填空題14.可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)?2C(g)
△H<0在一定條件下達(dá)到平衡,若改變條件,將變化結(jié)果(增大、減小、不變)填入空格。(1)升高溫度,B的轉(zhuǎn)化率,v(正),v(逆);(2)加催化劑,A的物質(zhì)的量,v(正),v(逆);(3)保持溫度和壓強不變加入惰性氣體,則C的物質(zhì)的量,A的轉(zhuǎn)化率。(4)保持溫度和體積不變加入惰性氣體,A的轉(zhuǎn)化率。(5)若溫度和體積不變,反應(yīng)從開始到平衡,在這個變化過程中,壓強。(6)若恒溫恒容,A足量且為固體,反應(yīng)平衡后,向體系中加入一定量的B,反應(yīng)再次達(dá)平衡后,A的質(zhì)量。平衡常數(shù)K15.高爐煉鐵過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g),已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下:溫度/℃100011501300平衡常數(shù)4.03.73.5請回答下列問題:(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=,△H0(填“>”、“<”或“=”)。(2)在一個容積為10L的密閉容器中,1000℃時加入Fe2O3、CO各1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過10min后達(dá)到平衡。求該時間范圍內(nèi)CO的平衡轉(zhuǎn)化率=。(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是。A.減少Fe的量
B.增加Fe2O3的量C.移出部分CO2D.提高反應(yīng)溫度E.減小容器的容積
F.加入合適的催化劑16.二氧化碳和氨的利用是我國能源領(lǐng)域的一個重要戰(zhàn)略方向,目前我國科學(xué)家已經(jīng)取得重大成果。在時,向5帶氣壓計的恒容密閉容器中通入和,發(fā)生反應(yīng),測得初始壓強為,反應(yīng)過程中容器內(nèi)總壓強(p)隨時間(t)變化(反應(yīng)達(dá)到平衡時的溫度與起始溫度相同)如圖所示。內(nèi),反應(yīng)的平均反應(yīng)速率。17.合成氨工業(yè)在國民生產(chǎn)中有重要意義,以下是關(guān)于氮與氫氣合成氨的有關(guān)問題,請回答:(1)平衡后,若提高H2的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施有_______。A.加了催化劑 B.增大容器體積C.降低反應(yīng)體系的溫度 D.加入一定量N2(2)若在0.5L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如表所示:T/℃200300400KK1K20.5請完成下列問題:①試比較K1、K2的大小,K1K2(填“<”“>”或“=”);②400℃時,反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為。當(dāng)測得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時,則該反應(yīng)的v(N2)正v(N2)逆(填“<”“>”或“=”)。(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論,聯(lián)系合成氨的生產(chǎn)實際,你認(rèn)為下列說法不正確的是_______。A.化學(xué)反應(yīng)速率理論可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品B.勒夏特列原理可指導(dǎo)怎樣使用有限原料多出產(chǎn)品C.催化劑的使用是提高產(chǎn)品產(chǎn)率的有效方法D.正確利用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)反應(yīng)限度理論都可以提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益18.在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)?2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深?;卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)的ΔH0(填“大于”或“小于”);(2)100℃時,體系中各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。在0~60s時段,反應(yīng)速率v(N2O4)為mol·L1·s1;反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為(保留兩位小數(shù))。(3)100℃時,反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半。平衡向(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動。(4)100℃時達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L1·s1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡。T100℃(填“大于”或“小于”)。19.煤和天然氣都是重要的化石資源,在工業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛。(1)CO是煤氣的主要成分,可與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣:CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)?H。查閱資料得出相關(guān)數(shù)據(jù)如表:溫度/°C400500平衡常數(shù)K95.3①反應(yīng)升高到一定溫度時,反應(yīng)將不能正向進(jìn)行,由此判斷該反應(yīng)的?S(填“>”或“<”")0。②在容積為10L的密閉容器中通入0.2molCO(g)和0.2molH2O(g)發(fā)生反應(yīng),在400℃時反應(yīng)達(dá)到平衡,此時CO(g)的轉(zhuǎn)化率為。(2)將1molCH4和2molH2O(g)通入容積為10L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)?CO(g)+3H2(g)。CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的變化關(guān)系如圖所示。①200°C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是。③壓強:p1(填“>”“<”或“=”)p2。20.汽車尾氣中含有NO和CO等有害氣體,對NO和CO的無害化處理具有重要意義。一定溫度下,在容積為2L的恒容密閉容器中分別充入2.4molNO和2.4molCO及催化劑,發(fā)生可逆反應(yīng):
,反應(yīng)過程中部分反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示:(1)當(dāng)下列各項不再發(fā)生變化時,表明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的有(填序號)。①混合氣體的壓強
②混合氣體的密度
③的物質(zhì)的量濃度
④混合氣體的平均摩爾質(zhì)量
⑤
⑥(2)0~20min內(nèi)反應(yīng)速率,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,NO的轉(zhuǎn)化率是(3)若換用一個恒容、絕熱的容器,使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍,則平衡將(填“向左”“向右”或“不”)移動。達(dá)到新平衡后,容器內(nèi)溫度(填“大于”“小于”或“等于”)原來的2倍。(4)反應(yīng)達(dá)到平衡后,若改變某一個條件,下列八條曲線(①~⑧)正確的是(填序號)(5)該溫度下的平衡常數(shù)(保留兩位有效數(shù)字),25min時,若溫度不變,向容器中再分別充入0.4molCO和,則化學(xué)平衡將(填“向左”“向右”或“不”)移動。21.甲醇是一種重要的化工原料又是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景。(1)在一容積為2L的密閉容器內(nèi),充入0.2molCO與0.4molH2發(fā)生反應(yīng),CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度,壓強的關(guān)系如圖所示。①A、B兩點對應(yīng)的壓強大小關(guān)系是PAPB(填“>、<、=”)。②在壓強為P2時B、C兩點的正反應(yīng)速率大小關(guān)系是③下列敘述能說明上述反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是A.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍
B.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再改變C.混合氣體的密度不再改變
D.CO和CH3OH的物質(zhì)的量之比保持不變(2)在壓強為P1、溫度為T1℃時,H2的平衡轉(zhuǎn)化率為(計算出結(jié)果),再加入1.0molCO后重新到達(dá)平衡,則CO的轉(zhuǎn)化率(填“增大”、“不變”或“減小”)。(3)在壓強為P1、溫度為T1℃時,1L的密閉容器內(nèi)發(fā)生上述反應(yīng),測得某時刻各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下,CO:0.05mol、H2:0.1mol、CH3OH:0.05mol。此時v(正)v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。三、計算題22.已知可逆反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),平衡常數(shù)為K。(1)557℃時,若起始濃度:CO為1mol·L1,H2O為1.5mol·L1,平衡時CO轉(zhuǎn)化率為60%,則H2O的轉(zhuǎn)化率為;K值為。(2)557℃時,若起始濃度改為:CO為1mol·L1,H2O為3mol·L1,平衡時H2O的轉(zhuǎn)化率為。參考答案:1.C【詳解】A.步驟①是H2斷鍵,CO未斷鍵,因此只有非極性鍵斷裂,故A正確;B.步驟②反應(yīng)物全部變?yōu)樯晌铮虼嗽永寐蕿?00%,故B正確;C.根據(jù)圖中信息,過渡態(tài)I的能量差最高,因此其對應(yīng)的步驟①反應(yīng)速率最慢,故C錯誤;D.根據(jù)反應(yīng)的歷程可知,有毒一氧化碳與氫氣反應(yīng)最終轉(zhuǎn)化為無毒的甲烷,該方法可以清除劇毒氣體CO,從而保護(hù)環(huán)境,故D正確;故選C。2.C【詳解】A.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:反應(yīng)在1000s后c(N2O5)不變,說明反應(yīng)在1000s時處于平衡狀態(tài),A正確;B.升高溫度,物質(zhì)的內(nèi)能增加,分子之間有效碰撞次數(shù)增加,化學(xué)反應(yīng)速率加快;由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,化學(xué)平衡正向移動,從而導(dǎo)致NO2的產(chǎn)率,B正確;C.該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強,化學(xué)平衡向氣體體積進(jìn)行的逆反應(yīng)方向移動,從而導(dǎo)致N2O5的平衡轉(zhuǎn)化率降低,C錯誤;D.根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知:在0~500s內(nèi),△c(N2O5)=(5.003.50)mol/L=1.50mol/L,則根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知△c(NO2)=2△c(N2O5)=3.00mol/L,故用NO2濃度變化表示的反應(yīng)速率v(NO2)=,D正確;故合理選項是C。3.B【詳解】反應(yīng)mA(s)+nB(g)pC(g)ΔH<0,在一定溫度下,從平衡時B的體積分?jǐn)?shù)(B%)與壓強變化的關(guān)系可以看到:隨著壓強的增大,B的體積分?jǐn)?shù)在增大,則n<p,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度,平衡向逆向移動,所以平衡常數(shù)會減小。x點時B的濃度大于平衡時的濃度,說明反應(yīng)正在向正向移動,所以正反應(yīng)的速率大于逆反應(yīng)的速率。x點的壓強小于y點的壓強,所以x點的反應(yīng)速率速率小于y點速率。答案選B。4.C【分析】NO的轉(zhuǎn)化率越大,CO剩余的百分率越小,因此用a、b兩個趨勢相反的線表示。c表示無CO時NO直接分解為N2的轉(zhuǎn)化率。因為,若無NO直接分解的反應(yīng),則CO的剩余百分率和NO的轉(zhuǎn)化率之和應(yīng)該為1;現(xiàn)NO會直接分解,因此NO的轉(zhuǎn)化率會大于(1-CO剩余百分率),由此可知因此a表示CO剩余百分率,b表示發(fā)生反應(yīng)Ⅰ時NO的轉(zhuǎn)化率,以此解答?!驹斀狻緼.反應(yīng)Ⅰ是熵減小的反應(yīng),若反應(yīng)Ⅰ是吸熱反應(yīng),則在任何條件下,該反應(yīng)都不能自發(fā),而反應(yīng)Ⅰ在此條件下可以自發(fā)進(jìn)行,說明反應(yīng)Ⅰ是放熱反應(yīng),即。曲線c隨著溫度的升高先出現(xiàn)最高點后降低,說明升高溫度反應(yīng)Ⅱ逆向移動,則反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),即,A正確;B.由分析可知,曲線c表示:無CO時,NO直接分解為N2的轉(zhuǎn)化率,B正確;C.根據(jù)表中數(shù)據(jù)775K時,CO轉(zhuǎn)化率為30%,,假設(shè)n(NO)=n(CO)=1mol,且只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ,根據(jù)已知條件列出“三段式””:,但是事實上,NO會直接分解生成N2,使得,C錯誤;D.溫度在775K~875K時,的轉(zhuǎn)化率快速上升,說明此時反應(yīng)速率最快,催化劑活性較強,D正確;答案選C。5.B【詳解】A.根據(jù)蓋斯定律,由①+②得總反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g);ΔH=ΔH1+ΔH2,A正確;B.由圖中信息可知反應(yīng)②:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);ΔH2<0,故1molCO(g)和1molH2(g)的總鍵能小于1molCO2(g)和1molH2(g)的總鍵能,B錯誤;C.反應(yīng)①的活化能較高,反應(yīng)較慢,故甲醇與水蒸氣催化重整的總反應(yīng)速率取決于慢反應(yīng),即反應(yīng)①,C正確;D.催化劑在反應(yīng)中改變了活化能,使反應(yīng)物的活化能降低,加快了反應(yīng)速率,D正確;故選B。6.C【詳解】在某一化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物A的濃度在20s內(nèi)由1.0mol/L變成0.2mol/L,則在這20s內(nèi)它的平均反應(yīng)速率為,故C符合題意。綜上所述,答案為C。7.D【詳解】A.化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快,但催化劑的催化效率降低,所以v(M)不一定小于v(N),故A錯誤;B.根據(jù)圖象可知Q點二氧化碳的轉(zhuǎn)化率高于平衡轉(zhuǎn)化率,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,所以v逆>v正,B錯誤;C.根據(jù)圖象,當(dāng)溫度高于250℃,升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低,則平衡逆向移動,催化劑的催化效率降低是由于溫度升高引起的,催化劑不影響平衡移動和平衡轉(zhuǎn)化率,故C錯誤;D.已知起始投料比n(H2)∶n(CO2)為5∶2,設(shè)開始投料n(H2)為5mol,則n(CO2)為2mol,在M點平衡時二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為50%,則根據(jù)三段式可知所以乙烯的體積分?jǐn)?shù)為×100%≈9.1%,故D正確;故答案選D。8.D【詳解】A.因為反應(yīng)可逆,所以4molNH3和5molO2反應(yīng)時,參加反應(yīng)的NH3小于4mol,則達(dá)到平衡時放出的熱量小于905.9kJ,A不正確;B.平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,則v正(O2)=v逆(NO),B不正確;C.平衡后降低壓強(增大體積),平衡向氣體分子數(shù)增大的方向移動,混合氣的質(zhì)量不變,物質(zhì)的量增大,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量減小,C不正確;D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,混合氣體中NO的含量降低,D正確;故選D。9.C【分析】已知某時刻的濃度為,后變?yōu)?,則內(nèi);【詳解】A.由分析可知,內(nèi),故A正確;B.反應(yīng)速率比等于系數(shù)比,,故B正確;C.內(nèi)過氧化氫濃度變化為0.3mol/L,反應(yīng)的過氧化氫為0.3mol/L×0.1L=0.03mol,根據(jù)化學(xué)方程式可知,內(nèi)增加了,故C錯誤;D.內(nèi)過氧化氫濃度變化為0.3mol/L,則內(nèi)濃度增加,故D正確;故選C。10.B【詳解】A.不使用催化劑的反應(yīng)也可能存在過渡態(tài),故A錯誤;B.由圖可知:該反應(yīng)的熱效應(yīng)為,故B正確;C.E1為正反應(yīng)的活化能,E2為逆反應(yīng)活化能,故C錯誤;D.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),則斷裂1mol和1mol化學(xué)鍵吸收的熱量小于形成1mol和1mol化學(xué)鍵所放出的熱量,故D錯誤;故選B。11.B【詳解】A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下CCl4呈液態(tài),不能使用氣體摩爾體積計算,A錯誤;B.甲醛分子式是CH2O,乙酸分子式是C2H4O2,二者的最簡式都是CH2O,其中含有4個原子,式量是30,所以3.0g含甲醛的冰醋酸中含有最簡式的物質(zhì)的量是0.1mol,則其中含有的原子數(shù)目是0.4NA,B正確;C.N2與H2生成NH3的反應(yīng)是可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,所以一定條件下,1molN2與3molH2充分反應(yīng)生成NH3的物質(zhì)的量小于2mol,故其中含NH數(shù)目小于6NA,C錯誤;D.H2O2溶液中加入MnO2,H2O2分解產(chǎn)生H2O、O2,每反應(yīng)產(chǎn)生1molO2,轉(zhuǎn)移2mol電子,則當(dāng)產(chǎn)生0.1molO2時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA,D錯誤;故合理選項是B。12.C【詳解】A.根據(jù)圖像可知反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,所以是放熱反應(yīng),A正確;B.該反應(yīng)的反應(yīng)熱,B正確;C.催化劑能降低反應(yīng)的活化能,但不能改變反應(yīng)熱,C錯誤;D.由圖可推出:NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g)△H=+234kJ/mol,D正確;答案選C。13.C【詳解】A.在堿性或者弱酸性環(huán)境中會轉(zhuǎn)化成,①為酸性環(huán)境,為橙色;③為堿性環(huán)境,為黃色,故A錯誤;B.具有強氧化性,乙醇具有還原性,故②中被乙醇還原,故B錯誤;C.對比②和④,可知在酸性條件下氧化性較強,故C正確;D.④中溶液為堿性,向其中加入過量70%硫酸溶液,則為酸性環(huán)境,被還原為,呈綠色,故D錯誤;故選C。14.減小增大增大不變增大增大減小減小不變減小減小不變【詳解】(1)A(g)+2B(g)?2C(g)△H<0,正反應(yīng)放熱,升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡逆向移動,B的轉(zhuǎn)化率減小,v(正)增大,v(逆)增大;(2)催化劑能加快反應(yīng)速率,但不影響平衡移動,加催化劑,平衡不移動,A的物質(zhì)的量不變,v(正)增大,v(逆)增大;(3)保持溫度和壓強不變加入惰性氣體,容器體積增大,平衡體系中各組分濃度減小,平衡逆向移動,則C的物質(zhì)的量減小,A的轉(zhuǎn)化率減??;(4)反應(yīng)A(g)+2B(g)?2C(g),保持溫度和體積不變加入惰性氣體,各組分濃度不變,平衡不移動,A的轉(zhuǎn)化率不變;(5)反應(yīng)A(g)+2B(g)?2C(g)正反應(yīng)方向為氣體體積減小的反應(yīng),若溫度和體積不變,反應(yīng)從開始到平衡,平衡體系氣體的分子數(shù)減小,在這個變化過程中,壓強減小;(6)A足量且為固體,反應(yīng)為A(s)+2B(g)?2C(g),反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)目不變,平衡移動不受壓強影響,若恒溫恒容,反應(yīng)平衡后,向體系中加入一定量的B,B的濃度增大,平衡正向移動,反應(yīng)再次達(dá)平衡后,A的質(zhì)量減小,溫度不變,平衡常數(shù)K不變。15.<80%C【詳解】(1)該反應(yīng)平衡常數(shù)K=;升高溫度平衡常數(shù)減小,說明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則△H<0,故答案為:;<;(2)該溫度下化學(xué)平衡常數(shù)K=4.0,設(shè)CO的平衡轉(zhuǎn)化率為x,則反應(yīng)消耗的c(CO)=0.1xmol/L,化學(xué)平衡常數(shù)K==4.0,x=80%,故答案為:80%;(3)A.減少Fe的量,平衡不移動,則不能實現(xiàn)目的,故A錯誤;B.增加Fe2O3的量,平衡不移動,則不能實現(xiàn)目的,故B錯誤;C.移出部分CO2,平衡正向移動,CO轉(zhuǎn)化率增大,故C正確;D.提高反應(yīng)溫度,平衡逆向移動,CO轉(zhuǎn)化率減小,故D錯誤;E.減小容器的容積,相當(dāng)于增大壓強平衡不移動,CO轉(zhuǎn)化率不變,故E錯誤;F.加入合適的催化劑,平衡不移動,CO轉(zhuǎn)化率不變,故F錯誤;故答案為:C。16.【分析】解答本題的關(guān)鍵在于根據(jù)圖像分析各組分物質(zhì)的量與壓強之間的關(guān)系,再依據(jù)容器容積不變,氣體的物質(zhì)的量與氣體壓強成正比,列出反應(yīng)的三段式,得出的變化量,進(jìn)而計算出的平均反應(yīng)速率?!驹斀狻吭O(shè)時,變化的物質(zhì)的量為,列三段式:初始壓強為,反應(yīng)到時,體系總壓為,恒溫恒容條件下,氣體的壓強之比等于其物質(zhì)的量之比,可列出關(guān)系式:,解得,則變化的物質(zhì)的量為,平均反應(yīng)速率。17.(1)CD(2)>2>(3)C【解析】(1)對于反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)ΔH<0,A.加催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不改變轉(zhuǎn)化率,故A錯誤;B.增大容器體積,相當(dāng)于減小壓強,平衡逆向移動,H2的轉(zhuǎn)化率降低,故B錯誤;C.反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低反應(yīng)體系的溫度,平衡正向移動,H2的轉(zhuǎn)化率升高,故C正確;D.加入一定量N2,平衡向正反應(yīng)方向移動,H2的轉(zhuǎn)化率升高,故D正確;故答案為CD。(2)①該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,溫度越高平衡常數(shù)越小,故,K1>K2。②400℃時,反應(yīng)2NH3(g)?N2(g)+3H2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)K的值與反應(yīng)N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)的平衡常數(shù)呈倒數(shù),所以K==2;當(dāng)測得NH3、N2和H2物質(zhì)的量分別為3mol、2mol和1mol時,容器的體積為0.5L,則NH3、N2和H2物質(zhì)的量濃度分別為6mol?L1、4mol?L1、2mol?L1,此時濃度商Qc=<K=2,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,則該反應(yīng)的v(N2)正>v(N2)逆。(3)A.根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,可指導(dǎo)怎樣在一定時間內(nèi)快出產(chǎn)品,故A正確;B.結(jié)合影響化學(xué)平衡的因素,采用合適的外界條件,使平衡向正反應(yīng)移動,可提高產(chǎn)率,故B正確;C.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能提高產(chǎn)品產(chǎn)率,故C錯誤;D.在一定的反應(yīng)速率的前提下,盡可能使平衡向正反應(yīng)方向移動,可提高化工生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,故D正確;故答案為C。18.大于0.0010.36逆反應(yīng)大于【分析】(1)隨溫度的升高,混合氣體的顏色變深,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,據(jù)此判斷;(2)反應(yīng)速率利用公式v=計算得到;化學(xué)平衡常數(shù)利用化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式計算;(3)反應(yīng)容器的容積減少一半,壓強增大,根據(jù)反應(yīng)前后氣體體積大小判斷化學(xué)平衡移動方向;(4)N2O4的濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,由于正反應(yīng)方向吸熱,T>100℃?!驹斀狻?1)隨溫度的升高,混合氣體的顏色變深,化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動,即△H>0;(2)結(jié)合圖象曲線數(shù)據(jù),0~60s時段,N2O4濃度變化為:0.1mol/L?0.04mol/L=0.06mol/L,v(N2O4)==0.001mol?L?1?s?1;K===0.36mol/L;(3)反應(yīng)容器的容積減少一半,壓強增大,正反應(yīng)方向氣體體積增大,增大壓強向著氣體體積減小的方向移動,即向逆反應(yīng)方向移動;(4)100℃時達(dá)平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020mol·L1·s1的平均速率降低,N2O4的濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,由于正反應(yīng)方向吸熱,T>100℃。19.<75%0.0225KC>KB>KA<【分析】(1)①根據(jù)?G=?HT?S,?G<0則能自發(fā)進(jìn)行分析。②根據(jù)平衡的三段式計算CO(g)的轉(zhuǎn)化率。(2)①根據(jù)平衡的三段式和平衡常數(shù)公式計算。②根據(jù)平衡正向移動,平衡常數(shù)變大,相同溫度下平衡常數(shù)相同分析。③根據(jù)增大壓強,平衡逆向移動分析?!驹斀狻?1)從溫度對平衡常數(shù)的影響分析,升溫,平衡常數(shù)變小,說明升溫逆向移動,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即?H<0。①?G=?HT?S分析,?G<0則能自發(fā)進(jìn)行,反應(yīng)升高到一定溫度時,反應(yīng)將不能正向進(jìn)行,則由此判斷該反應(yīng)的?S<0。②在容積為10L的密閉容器中通入0.2molCO(g)和0.2molH2O(g)發(fā)生反應(yīng),在400℃時反應(yīng)達(dá)到平衡,解x=0.015mol/L,此時CO(g)的轉(zhuǎn)化率為=75%。(2)①200°C時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K==0.0225。②隨著溫度升高,甲烷的平衡轉(zhuǎn)化率增大,則說明該反應(yīng)正向為吸熱反應(yīng),則溫度升高,平衡常數(shù)變大,相同溫度下平衡常數(shù)相同,則A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系是KC>KB>KA。③相同溫度下,增大壓強,平衡逆向移動,甲烷的轉(zhuǎn)化率降低,說明壓強:p1<p2。20.(1)①③④(2)33.3%(或1/3)(3)向左小于(4)①⑤⑦(5)0.078向左【詳解】(1)①該反應(yīng)是體積減小的反應(yīng),壓強在不斷減小,當(dāng)混合氣體的壓強不變,能作為判斷平衡標(biāo)志,故①符合題意;②氣體密度等于氣體質(zhì)量除以容器體積,氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,因此密度始終不變,當(dāng)混合氣體的密度不變,不能作為判斷平衡標(biāo)志,故②不符合題意;③氮氣濃度開始在增加,當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)的量濃度不變,則能能作為判斷平衡標(biāo)志,故③符合題意;④混合氣體的平均摩爾質(zhì)量等于氣體質(zhì)量除以氣體物質(zhì)的量,氣體質(zhì)量不變,正向反應(yīng),氣體物質(zhì)的量逐漸減小,混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大,當(dāng)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不變,則能作為判斷平衡標(biāo)志,故④符合題意;⑤,一個正向、一個逆向,兩個不同方向,當(dāng)不滿足速率比等于計量系數(shù)比,不能作為判斷平衡標(biāo)志,故⑤不符合題意;⑥,不能作為判斷平衡標(biāo)志,故⑥不符合題意;因此能作為判斷平衡標(biāo)志是的①③④;故答案為:①③④。(2)0~20min內(nèi)二氧化碳物質(zhì)的量增加了0.8mol,則氮氣物質(zhì)的量增加了0.4mol,則反應(yīng)速率,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,CO物質(zhì)的量為1.6mol,改變量為0.8mol,此時NO物質(zhì)的量改變量為0.8mol,NO的轉(zhuǎn)化率是;故答案為:;33.3%(或1/3)。(3)若換用一個恒容、絕熱的容器,使容器內(nèi)溫度迅速升至原來的2倍,升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動即平衡將向左移動,達(dá)到新平衡后,由于吸收了熱量,因此容器內(nèi)溫度小于原來的2倍;故答案為:向左;小于。(4)升高溫度,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,因此①正確;催化劑改變正逆反應(yīng)速率,平衡不移動,轉(zhuǎn)化率不變,因此③④都錯誤;增加NO的物質(zhì)的量,平衡正向移動,但平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,平衡常數(shù)不變,故⑤正確;加壓,相當(dāng)于縮小容器體積,濃度增大,雖然平衡正向移動,但由于平衡移動是微弱的,因此NO濃度比原來大,故⑦正確;綜上所述,答案為:①⑤⑦。(5)根據(jù)圖象分析得到NO、CO物質(zhì)的量分別為1.6mol,二氧化碳物質(zhì)的量為0.8mol,氮氣物質(zhì)的量為0.4mol,因此該溫度下的平衡常數(shù),25min時,若溫度不變,向容器中再分別充入0.4molCO和,則此時,則化學(xué)平衡將向左移動;故答案為:0.078;向左。21.<v正(C)>v正(B)BD50%減小=【分析】(1)①反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),加壓平衡正向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大;②壓強相同時,升高溫度,增大正、逆反應(yīng)速率都增大;③達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,但用不同的物質(zhì)的反應(yīng)速率表示平衡狀態(tài)時,必須滿足“一正一逆,且等于系數(shù)之比”;各個組分的濃度、百分含量保持不變;根據(jù)化學(xué)平衡的特征,由此衍生出的一系列物理量都不變,但必須是變化的量不變了,才可以判斷平衡狀態(tài),據(jù)此分析;(2)P1壓強、T1°C時,CO的轉(zhuǎn)化率為0.5,計算CO的轉(zhuǎn)化量,進(jìn)而計算H2的轉(zhuǎn)化率;其它條件不變,增加一種反應(yīng)物的濃度,可以提高另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,而本身轉(zhuǎn)化率是降低的;(3)計算此時濃度商和平衡常數(shù)比較判斷平衡進(jìn)行的方向?!驹斀狻浚?)①反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的正反應(yīng)方向是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),加壓平衡正向移動,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率增大,則PA<PB;故答案為<;②壓強相同時,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率都增大,在壓強為P2時,C點比B點溫度高,則C點正反應(yīng)速率較大;故答案為v正(C)>v正(B)③達(dá)到化學(xué)平衡時,正、逆反應(yīng)速率相等,但用不同的物質(zhì)的反應(yīng)速率表示平衡狀態(tài)時,必須滿足“一正一逆,且等于系數(shù)之比”;各個組分的濃度、百分含量保持不變;根據(jù)化學(xué)平衡的特征,由此衍生出的一系列物理量都不變,但必須是變化的量不變了,才可以判斷平衡狀態(tài),據(jù)此分析;A.H2的消耗速率和CH3OH生成速率都表示正反應(yīng)速率,不能判斷平衡狀態(tài),A項錯誤;
B.CH3OH的體積分?jǐn)?shù)不再改變,能判斷平衡狀態(tài),B項正確;C.因為容器
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