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2025高考化學(xué)專(zhuān)項(xiàng)2.2《化學(xué)反應(yīng)的限度》課時(shí)訓(xùn)練(選擇性必修1)2.2化學(xué)反應(yīng)的限度課時(shí)訓(xùn)練一、單選題1.某溫度時(shí),在一個(gè)容積為2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y2ZB.2min時(shí),反應(yīng)達(dá)最大限度,但化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行C.2min末時(shí),Z的反應(yīng)速率為0.05mol·L-1·min-1D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),壓強(qiáng)是開(kāi)始時(shí)的0.9倍2.下列說(shuō)法不正確的是()A.同位素示蹤法常用于研究化學(xué)反應(yīng)歷程B.可以利用物質(zhì)的顏色變化和濃度變化間的比例關(guān)系來(lái)測(cè)量反應(yīng)速率C.采用合適的催化劑可以使一些不自發(fā)的化學(xué)反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)D.勒夏特列原理無(wú)法解釋將平衡體系加壓后顏色變深3.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.凡是放熱反應(yīng)而且熵增加的反應(yīng),就更易自發(fā)進(jìn)行B.對(duì)于同一物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)的熵值是:氣態(tài)>液態(tài)>固態(tài)C.對(duì)同一反應(yīng)來(lái)說(shuō),平衡常數(shù)K值越大,則正反應(yīng)進(jìn)行越完全D.凡是能量較高的分子發(fā)生的碰撞均為有效碰撞4.下列事實(shí)不能用勒夏特列原理來(lái)解釋的是()A.往硫化氫水溶液中加堿有利于S2-增加B.加入催化劑有利于氨氧化反應(yīng)C.高壓有利于合成氨反應(yīng)D.氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在水中的溶解度5.下列事實(shí)或操作不符合平衡移動(dòng)原理的是()A.開(kāi)啟啤酒有泡沫逸出B.向FeCl3溶液中加KSCN,有FeCl3+3KSCN?3KCl+Fe(SCN)3(血紅色)反應(yīng),平衡后向體系中加入KCl固體使體系紅色變淺。C.裝有NO2的燒瓶置于熱水中顏色加深D.實(shí)驗(yàn)室用排飽和食鹽水的方法收集氯氣6.已知下列反應(yīng)的平衡常數(shù):H2S(g)=H2(g)+S(s)K1;S(s)+O2(g)=SO2(g)K2;則反應(yīng)H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù)是()A.K1+K2 B.K1-K2 C. D.7.二氧化碳催化加氫可合成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)?C2H4(g)+4H2O(g)ΔH。理論計(jì)算表明,原料初始組成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在體系壓強(qiáng)為0.1MPa,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),四種組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x隨溫度T的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是A.表示CO2、C2H4變化的曲線分別為d、cB.合成乙烯反應(yīng)的ΔH>0C.A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度為440K,若體系壓強(qiáng)改為0.2MPa,則a、b的交點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度小于440KD.上述反應(yīng)伴有副反應(yīng),一定溫度和壓強(qiáng)下,選擇合適的催化劑可提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性8.可逆反應(yīng)N2+3H22NH3,在體積不變的密閉容器中反應(yīng),達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolN2的同時(shí)生成nmolNH3B.N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度比值為1:3:2C.v(N2)=v(NH3)D.單位時(shí)間內(nèi)斷裂1mol氮氮鍵的同時(shí)斷裂6mol氮?dú)滏I9.下列事實(shí)能用勒夏特列原理解釋的是()A.工業(yè)上采用500℃比常溫更有利于合成氨反應(yīng)B.對(duì)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)平衡體系加壓,氣體顏色變深C.向K2Cr2O7溶液中滴加少量濃H2SO4,溶液橙色加深[]D.H2O2溶液中滴入FeCl3溶液后產(chǎn)生氣泡速率變快10.CO2可與H2催化合成甲醇,于恒容密閉容器中,在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),下列描述能說(shuō)明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.CO2的生成速率與H2的生成速率相等時(shí)B.容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而改變時(shí)C.容器內(nèi)氣體的總質(zhì)量不再改變時(shí)D.CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度相等時(shí)11.在體積為2L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)xA(g)+yB(g)?zC(g),圖I表示200℃時(shí)容器中A、B、C物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化,圖Ⅱ表示不同溫度下平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)隨起始n(A):n(B)的變化關(guān)系.則下列結(jié)論正確的是()A.200℃時(shí),反應(yīng)從開(kāi)始到平衡的平均速率v(B)=0.04mol?L﹣1?min﹣1B.圖Ⅱ所知反應(yīng)xA(g)+yB(g)?zC(g)的△H<0,且a=2C.若在圖Ⅰ所示的平衡狀態(tài)下,再向體系中充入He,重新達(dá)到平衡前v(正)>v(逆)D.200℃時(shí),向容器中充入2molA和1molB,達(dá)到平衡時(shí),A的體積分?jǐn)?shù)小于0.512.將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)?N2O4(g)達(dá)到平衡后,改變某個(gè)條件,下列敘述正確的是()A.升高溫度,氣體顏色加深,則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的顏色變淺C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強(qiáng)增大,但小于原來(lái)的兩倍D.恒溫恒容時(shí),充入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的顏色變淺13.在容積可變的密閉容器中存在如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H<0,下列對(duì)圖象的分析中正確的是A.圖I研究的是t0時(shí)增大壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響B(tài).圖II研究的一定是t0時(shí)使用了催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響C.圖III研究的是溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且甲的溫度較高D.圖IV研究的可能是壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平衡的影響,且a的壓強(qiáng)較高14.某MOFs多孔材料孔徑大小和形狀恰好將N2O4“固定”,能高選擇性吸附NO2。廢氣中的NO2被吸附后,經(jīng)處理能全部轉(zhuǎn)化為HNO3。原理示意圖如下。已知:2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.使用多孔材料不能改變2NO2(g)N2O4(g)的焓變B.使用多孔材料能促進(jìn)2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移動(dòng)C.加入H2O和O2,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式為:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3D.溫度升高會(huì)提高NO2的平衡轉(zhuǎn)化率15.“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”需要持續(xù)進(jìn)行大氣治理,有效處理SO2、NO2等大氣污染物?;瘜W(xué)研究為生產(chǎn)、生活處理廢氣,防止大氣污染做出重要貢獻(xiàn)。已知反應(yīng):SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=-41.8kJ·mol-1,標(biāo)準(zhǔn)狀況下,SO2(g)+NO2(g)SO3(s)+NO(g)△H。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.升高反應(yīng)溫度可提高廢氣轉(zhuǎn)化率B.該反應(yīng)的△H<-41.8kJ·mol-1C.若V(SO2)生成=V(NO2)消耗,則該反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)D.該反應(yīng)的△S<016.已知次氯酸是比碳酸還弱的酸,反應(yīng)Cl2+H2O?HCl+HClO達(dá)到平衡后,要使HClO濃度增大,可加入()A.NaCl固體 B.水 C.CaCO3固體 D.NaOH固體17.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效多功能的新型非氯綠色消毒劑,主要用于飲水處理。常溫下,調(diào)節(jié)其水溶液pH時(shí),含鐵粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ(X)隨pH的變化如圖所示[已知]。下列說(shuō)法正確的是()A.25℃,B點(diǎn)水的電離出的c(H+)=1×10?4B.NaHFeO4溶液顯堿性C.常溫下,H2FeO4(aq)+H+(aq)H3FeO(aq)的平衡常數(shù)K<100D.K2FeO4起殺菌消毒作用是因?yàn)槠溆鏊闪薋e(OH)3膠體18.對(duì)反應(yīng)aA(g)+bB(g)?cC(g)+dD(g)ΔH,反應(yīng)特點(diǎn)與對(duì)應(yīng)的圖像的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A.圖①中,若p1>p2,則a+b>c+dB.圖②中,若T2>T1,則ΔH<0且a+b=c+dC.圖③中,t1時(shí)刻改變的條件一定是使用了催化劑D.圖④中,若ΔH<0,則縱坐標(biāo)不可能是反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率19.在一定條件下的密閉容器中,下列情況不能說(shuō)明反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是()A.的質(zhì)量不再改變B.的濃度保持不變C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等D.20.E和F加入密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):E(s)+4F(g)?G(g),已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)值如下表所示.下列說(shuō)法正確的是()溫度℃2580230平衡常數(shù)值5×10421.9×10﹣5A.上述反應(yīng)是熵增反應(yīng)B.25℃時(shí),反應(yīng)G(g)?E(s)+4F(g)的平衡常數(shù)值是0.5C.在80℃時(shí),測(cè)得某時(shí)刻,F(xiàn)、G濃度均為0.5mol?L﹣1,則此時(shí)v(正)>v(逆)D.恒溫恒容下,向容器中再充入少量G(g),達(dá)新平衡時(shí),G的體積百分含量將增大二、綜合題21.(1)(一)合成氨工藝(流程如圖所示)是人工固氮最重要的途徑。2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯(P?Haber)獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年。N2和H2生成NH3的反應(yīng)為:1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g)?H(298K)=-46.2KJ?mol-1,在Fe催化劑作用下的反應(yīng)歷程為(*表示吸附態(tài))化學(xué)吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;表面反應(yīng):N*+H*NH*;;NH2*+H*NH3*脫附:NH3*NH3(g)其中,N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應(yīng)速率。請(qǐng)回答:利于提高合成氨平衡產(chǎn)率的條件有__________。A.低溫 B.高溫 C.低壓 D.高壓 E.催化劑(2)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),其中為標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)(1X105Pa),pNH3、pN2和pH2為各組分的平衡分壓,如pNH3=xNH3p,p為平衡總壓,xNH3為平衡系統(tǒng)中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。①N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1:3,反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行,NH3的平衡產(chǎn)率為w,則=(用含w的最簡(jiǎn)式表示)②下圖中可以示意標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨溫度T變化趨勢(shì)的是。(3)實(shí)際生產(chǎn)中,常用工藝條件,F(xiàn)e作催化劑,控制溫度773K,壓強(qiáng)3.0X105Pa,原料中N2和H2物質(zhì)的量之比為1:2.8。①分析說(shuō)明原料氣中N2過(guò)量的理由。②關(guān)于合成氨工藝的下列理解,正確的是。A.合成氨反應(yīng)在不同溫度下的?H和?S都小于零B.控制溫度(773K)遠(yuǎn)高于室溫,是為了保證盡可能的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率C.當(dāng)溫度、壓強(qiáng)一定時(shí),在原料氣(N2和H2的比例不變)中添加少量惰性氣體,有利于提高平衡轉(zhuǎn)化率D.基于NH3有較強(qiáng)的分子間作用力可將其液化,不斷將液氨移去,利于反應(yīng)正向進(jìn)行E.分離空氣可得N2,通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化可得H2,原料氣須經(jīng)過(guò)凈化處理,以防止催化劑中毒和安全事故發(fā)生。(4)(二)高鐵酸鉀(K2FeO4)可用作水處理劑。某同學(xué)通過(guò)“化學(xué)-電解法”探究的合成,其原理如圖所示。接通電源,調(diào)節(jié)電壓,將一定量Cl2通入KOH溶液,然后滴入含F(xiàn)e3+的溶液,控制溫度,可制得K2FeO4。請(qǐng)寫(xiě)出“化學(xué)法”得到FeO42-的離子方程式。(5)請(qǐng)寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式(含F(xiàn)eO42-)。22.科學(xué)家積極探索新技術(shù)對(duì)CO2進(jìn)行綜合利用,CO2可用來(lái)合成低碳烴。CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)ΔH=akJ/mol(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)=4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol.②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.0kJ/mol.請(qǐng)回答:①②這兩個(gè)反應(yīng)在熱力學(xué)上趨勢(shì)均很大,其原因是;a=kJ/mol。(2)在體積為1L的密閉剛性容器中,充入4molH2和1molCO2,測(cè)得溫度對(duì)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和催化劑催化效率的影響如圖1所示。①已知M點(diǎn)總壓為1MPa,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)Kp=MPa-2。(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù),氣體分壓=氣體總壓×體積分?jǐn)?shù)。)②欲增加二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有。A.通入惰性氣體B.提高溫度C.增加二氧化碳濃度D.增加氫氣濃度③下列說(shuō)法正確的是。A.平衡常數(shù)大?。篕N>KMB.其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于點(diǎn)M1C.圖1中M點(diǎn)時(shí),甲烷的體積分?jǐn)?shù)為12.5%D.當(dāng)壓強(qiáng)或n(H2)/n(CO2)不變時(shí)均可證明化學(xué)反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)(3)新型高效的甲烷燃料電池工作時(shí)總反應(yīng)式:CH4+2O2=CO2+2H2O。①該電池的負(fù)極是(填a或b),②負(fù)極電極反應(yīng)式為;23.在一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生可逆反應(yīng)3A+mB?nC達(dá)到平衡.(1)若A、C均為氣體,B為固體,則平衡常數(shù)表達(dá)式為K=;(2)若A、B、C均為氣體,在減小壓強(qiáng)時(shí)平衡正向移動(dòng),則3+mn(填“>”、“<”或“=”);(3)若該反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進(jìn)行,則△H<0,△S0(填“>”、“<”或“=”).24.合成氨工業(yè)用氫和氮在催化劑作用下直接合成,如表表示在一定溫度和壓強(qiáng)作用下達(dá)到動(dòng)態(tài)平穩(wěn)時(shí)氨的含量.達(dá)到平穩(wěn)時(shí)混合氣體中氨的含量(體積百分比)(氮?dú)夂蜌錃獾捏w積比是1:3)100200300600100020081.586.489.995.498.830052.064.271.084.292.640025.138.247.065.279.850010.619.126.442.257.5如圖是一透熱性能很好的堅(jiān)固容器,活塞C可左右移動(dòng).其總體積為44.8L,現(xiàn)將400℃、300大氣壓的氫氣33.6L和400℃、300大氣壓的氮?dú)?1.2L充入容器中,當(dāng)兩者反應(yīng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平穩(wěn)時(shí),若保持混合氣體的溫度和壓強(qiáng)仍為400℃和300大氣壓,求:(1)容器是向外界放熱,還是吸熱?為什么?(2)試計(jì)算充入容器中氮?dú)赓|(zhì)量是多少克?(3)活塞C要向左側(cè)移動(dòng)的距離與容器全長(zhǎng)之比是多少?25.合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義,其原理為:,在不同溫度、壓強(qiáng)和相同催化劑條件下,初始、分別為1mol、3mol時(shí),平衡后混合物中氨的體積分?jǐn)?shù)()如圖所示,回答以下問(wèn)題:(1)合成氨反應(yīng)的0(填“>”“<”或“=”),原因是。(2)、和由大到小的順序是。(3)①若分別用和表示平衡狀態(tài)A、B時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率,則(填“>”“<”或“=”)。(4)用、、、分別表示、、和固體Fe催化劑,則在固體催化劑表面合成氨的過(guò)程如圖2所示:①吸附后,能量狀態(tài)最高的是(填序號(hào))。②結(jié)合上述原理,在固體Fe催化劑表面進(jìn)行的分解實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)的分解速率與其濃度的關(guān)系如圖3所示。從吸附和解吸過(guò)程分析,之后反應(yīng)速率降低的原因可能是。③研究表明,合成氨的速率與相關(guān)物質(zhì)的濃度的關(guān)系為,k為速率常數(shù)。能使合成氨的速率增大的措施有(填序號(hào))。A.使用更有效的催化劑B.一定溫度下,將原容器中的及時(shí)分離出來(lái)C.總壓強(qiáng)一定,增大的值D.按照原來(lái)比值增大反應(yīng)物的濃度
答案解析部分1.【答案】C【解析】【解答】A.根據(jù)圖給信息,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物隨時(shí)間的推移,物質(zhì)的量在減少,生成物則不斷增加,0-2min內(nèi)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于系數(shù)之比,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y2Z,A不符合題意;
B.2min時(shí)達(dá)到平衡,是向正向反應(yīng)的最大限度,但反應(yīng)為動(dòng)態(tài)平衡,化學(xué)反應(yīng)仍在進(jìn)行,B不符合題意;
C.反應(yīng)開(kāi)始至2min,Z的反應(yīng)速率為=0.2mol÷(2L×2min)=0.05mol·L-1·min-1,化學(xué)反應(yīng)速率是平均速率,不是2min末,C符合題意;
D.壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比,即反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)壓強(qiáng)是開(kāi)始的壓強(qiáng)(0.7+0.9+0.2):2=0.9倍,D不符合題意。
故答案為:C
【分析】A、反應(yīng)物和生成物物質(zhì)的量變化分別是X:0.3mol;Y:0.1mol;Z:0.2mol;
B、可逆反應(yīng)的平衡狀態(tài)是一種動(dòng)態(tài)平衡;
C、根據(jù)Z的物質(zhì)的量變化求得反應(yīng)速率;
D、計(jì)算開(kāi)始和平衡狀態(tài)的物質(zhì)的量比值即可。2.【答案】C【解析】【解答】A.同位素示蹤法是科學(xué)家經(jīng)常使用的研究化學(xué)反應(yīng)歷程的手段之一,A不符合題意;B.在溶液中,當(dāng)反應(yīng)物或生成物本身有較明顯的顏色時(shí),可利用顏色變化和顯色物質(zhì)與濃度變化間的比例關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)的過(guò)程和測(cè)量反應(yīng)速率,B不符合題意;C.催化劑只改變化學(xué)反應(yīng)的速率,而不能改變化學(xué)反應(yīng)的自發(fā)性,C符合題意;D.正反應(yīng)放熱,達(dá)到平衡后增壓,由于左右兩端化學(xué)計(jì)量數(shù)相等則不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)珼不符合題意;故答案為:C。
【分析】
A.同位素示蹤法是研究化學(xué)反應(yīng)歷程的手段之一。
B.對(duì)于某些自身有顏色的反應(yīng)物或者生成物來(lái)說(shuō)是可以的。
C.催化劑只能改變虎穴反應(yīng)速率,不能讓不自發(fā)的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)自發(fā)。
D.化學(xué)反應(yīng)兩端計(jì)量系數(shù)相同,則不能用勒夏特列原理解釋來(lái)解釋加壓引起的顏色變化,因?yàn)榧訅汉蟛⒉荒軘喽ㄊ怯捎谄胶庖苿?dòng)引起的顏色加深。3.【答案】D【解析】【解答】A.熵增加且放熱的反應(yīng),當(dāng)△H<0,△S>0時(shí)△H-T△S<0,故熵增加的放熱反應(yīng)一定能自發(fā)進(jìn)行,故A不符合題意;B.同一物質(zhì)的固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的混亂度依次增大,故B不符合題意;C.K越大,正向進(jìn)行的程度越大,達(dá)到平衡時(shí),反應(yīng)進(jìn)行的越完全,正向進(jìn)行的程度越大,即正反應(yīng)進(jìn)行越完全,故C不符合題意;D.能量達(dá)到活化能的分子為活化分子,當(dāng)活化分子發(fā)生碰撞能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),有新物質(zhì)生成的碰撞為有效碰撞,故D符合題意;故答案為:D。【分析】A、結(jié)合△H-T△S<0判斷;
B、氣態(tài)熵大于液態(tài)大于氣態(tài);
C、化學(xué)平衡常數(shù)越大,正向進(jìn)行越完全;
D、活化分子需要有正確的方向才可以發(fā)生有效碰撞。4.【答案】B【解析】【解答】A.硫化氫溶液中存在、,加入堿溶液,消耗氫離子,平衡正向移動(dòng)S2-增加,所以A能用勒夏特列原理來(lái)解釋?zhuān)籅.加入催化劑,平衡不移動(dòng),故B不能用勒夏特列原理來(lái)解釋?zhuān)籆.加壓合成氨反應(yīng)正向移動(dòng),故C能用勒夏特列原理來(lái)解釋?zhuān)籇.,增大氯離子濃度,平衡逆向移動(dòng)氯氣溶解度減小,故D能用勒夏特列原理來(lái)解釋?zhuān)还蚀鸢笧椋築。【分析】本題主要考查勒夏特列原理的相關(guān)知識(shí)。催化劑不能改變化學(xué)平衡狀態(tài)反應(yīng)物的組成,因此不能用勒夏特列原理解釋。5.【答案】B【解析】【解答】A.在啤酒中存在二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸的平衡狀態(tài),開(kāi)啟啤酒的蓋,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小,平衡向右移動(dòng),二氧化碳?xì)怏w溶解度減小,逸出二氧化碳,可以用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)什环项}意;B.從實(shí)際參與反應(yīng)的離子分析,氯化鉀不參與反應(yīng),故不能用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)史项}意;C.二氧化氮的燒瓶中存在二氧化氮和四氧化二氮的平衡體系,加熱平衡逆向移動(dòng),顏色加深,能用平衡移動(dòng)解釋?zhuān)什环项}意;D.氯氣溶于水與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,在飽和氯化鈉溶液中氯離子濃度很大,使氯氣和水反應(yīng)的平衡逆向移動(dòng),減少氯氣與水的反應(yīng),也即減少了氯氣的溶解度,故能用平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)什环项}意。故答案為:B。
【分析】根據(jù)勒夏特列原理:在可逆反應(yīng)中,改變某一條件,反應(yīng)會(huì)向減弱這種條件的方向進(jìn)行。6.【答案】D【解析】【解答】,,反應(yīng)H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常數(shù),故答案為:D。
【分析】依據(jù)加和式判斷平衡常數(shù)。7.【答案】D【解析】【解答】A.由題中信息可知,兩反應(yīng)物初始投料之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,由圖中曲線的起點(diǎn)坐標(biāo)可知,c和a所表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1:3、d和b表示的物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)之比為1:4,則結(jié)合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比可以判斷,表示乙烯變化的曲線是d,表示二氧化碳變化曲線的是c,選項(xiàng)A不符合題意;B.由圖中曲線的變化趨勢(shì)可知,升高溫度,乙烯的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小,則化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0,選項(xiàng)B不符合題意;C.若溫度不變,壓強(qiáng)增大為0.2MPa,平衡右移,n(H2O)增大,n(H2)減小,x增大,H2O含量增大,H2含量減小,兩者不再是原交點(diǎn),為了恢復(fù)至原交點(diǎn),讓平衡左移來(lái)抵消壓強(qiáng)增大的改變使交點(diǎn)仍在A上,所以新平衡時(shí)A點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度大于440K,選項(xiàng)C不符合題意;D.上述反應(yīng)伴有副反應(yīng),一定溫度和壓強(qiáng)下,選擇合適的催化劑可提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性,使乙烯的選擇性提高,選項(xiàng)D符合題意;故答案為:D。
【分析】A、結(jié)合化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比判斷;
B、升高溫度,平衡朝吸熱方向移動(dòng);
C、增大壓強(qiáng),平衡朝氣體系數(shù)縮小的方向移動(dòng);
D、一定溫度和壓強(qiáng)下,選擇合適的催化劑可提高反應(yīng)速率和乙烯的選擇性。8.【答案】D【解析】【解答】解:A.單位時(shí)間內(nèi)生成nmolN2的同時(shí)生成nmolNH3,同時(shí)消耗0.5nmolN2,正逆反應(yīng)速率不相等,反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),故A錯(cuò)誤;B.N2、H2、NH3的物質(zhì)的量濃度比值為1:3:2,該反應(yīng)可能達(dá)到平衡狀態(tài)也可能沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),與反應(yīng)物初始濃度及轉(zhuǎn)化率有關(guān),故B錯(cuò)誤;C.v(N2)=v(NH3)時(shí),表示的是反應(yīng)速率,但是不滿足二者的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系且沒(méi)有明確正逆反應(yīng),不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;D.單位時(shí)間內(nèi)斷裂1mol氮氮鍵的同時(shí)斷裂6mol氮?dú)滏I,同時(shí)生成1mol氮氮鍵,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;故選D.【分析】可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),正逆反應(yīng)速率相等,且反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變,據(jù)此分析解答.9.【答案】C【解析】【解答】A.合成氨反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度不利用平衡向正方向移動(dòng),但升溫卻可提高反應(yīng)速率,與勒夏特列原理不符,選項(xiàng)A不符合;B.對(duì)平衡CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g),兩邊氣體計(jì)量數(shù)相等,增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)x項(xiàng)B不符合;C.向K2Cr2O7溶液中滴加少量濃H2SO4,溶液中氫離子濃度增大,平衡逆向移動(dòng),溶液橙色加深,能用勒夏特列原理解釋?zhuān)x項(xiàng)C符合;D.雙氧水中加入氯化鐵,即加入催化劑,產(chǎn)生氣泡速率加快,與平衡移動(dòng)無(wú)關(guān),不能用勒夏特列原理解釋?zhuān)x項(xiàng)D不符合;故答案為:C。
【分析】勒夏特列原理也叫化學(xué)平衡移動(dòng)原理,注意催化劑不影響平衡。10.【答案】B【解析】【解答】A.CO2與H2的生成速率都是逆反應(yīng)的生成物,不能說(shuō)明達(dá)到化學(xué)平衡,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知,氣體總壓強(qiáng)隨著反應(yīng)的進(jìn)行而變化,當(dāng)總壓強(qiáng)不變時(shí)可以說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;
C.由質(zhì)量守恒定律可知,且該容器為密閉容器,反應(yīng)前后,總質(zhì)量是不變的,C錯(cuò)誤;
D.達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),CO2、H2、CH3OH、H2O的濃度不一定相等,D錯(cuò)誤。
故答案為:B。
【分析】本題主要考查化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷。
分析該反應(yīng),條件:恒容密閉。
CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),前后都為氣體。且正反應(yīng),反應(yīng)物的化學(xué)系數(shù)>生成物的化學(xué)系數(shù)。
判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志:
1、正逆反應(yīng)速率相等,v正=v逆≠0;2、各組分的物質(zhì)的量濃度保持一定,也就是不再發(fā)生變化。
反應(yīng)前后一直發(fā)生改變的物理量不再發(fā)生改變則可以作為平衡的標(biāo)志,而反應(yīng)前后一直不變的物理量恒定則不可以作為平衡的標(biāo)志。11.【答案】D【解析】【解答】解:A.由圖Ⅰ可知,200℃時(shí)5min達(dá)到平衡,平衡時(shí)B的物質(zhì)的量變化量為0.4mol﹣0.2mol=0.2mol,故v(B)==0.02mol?L﹣1?min﹣1,故A錯(cuò)誤;B.由圖Ⅱ可知,n(A):n(B)一定時(shí),溫度越高平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)越大,說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),升高溫度平衡向吸熱反應(yīng)移動(dòng),故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即△H>0,圖Ⅰ可知,200℃時(shí)平衡時(shí),A的物質(zhì)的量變化量為0.8mol﹣0.4mol=0.4mol,B的物質(zhì)的量變化量為0.2mol,在一定的溫度下只要A、B起始物質(zhì)的量之比剛好等于平衡化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,平衡時(shí)生成物C的體積分?jǐn)?shù)就最大,A、B的起始物質(zhì)的量之比=0.4mol:0.2mol=2,故B錯(cuò)誤;C.恒溫恒容條件下,通入氦氣反應(yīng)混合物的濃度不變,平衡不移動(dòng),故v(正)=v(逆),故C錯(cuò)誤;D.由圖Ⅰ可知,200℃時(shí)平衡時(shí),A、B、C的物質(zhì)的量變化量分別為0.4mol、0.2mol、0.2mol,物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故x:y;z=0.4mol:0.2mol:0.2mol=2:1:1,平衡時(shí)A的體積分?jǐn)?shù)為:=0.5,200℃時(shí),向容器中充入2molA和1molB達(dá)到平衡等效為原平衡增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),A的增大,故達(dá)到平衡時(shí),A的體積分?jǐn)?shù)小于0.5,故D正確;故選D.【分析】A.由圖Ⅰ可知,200℃時(shí)平衡時(shí),B的物質(zhì)的量變化量為0.4mol﹣0.2mol,根據(jù)v=計(jì)算v(B);B.由圖Ⅱ可知,n(A):n(B)一定時(shí),溫度越高平衡時(shí)C的體積分?jǐn)?shù)越大,說(shuō)明升高溫度平衡向正反應(yīng)移動(dòng),據(jù)此判斷反應(yīng)熱效應(yīng);在一定的溫度下只要A、B起始物質(zhì)的量之比剛好等于平衡化學(xué)方程式化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,平衡時(shí)生成物C的體積分?jǐn)?shù)就最大,由圖Ⅰ判斷200℃時(shí)A、B的起始物質(zhì)的量,據(jù)此計(jì)算a的值;C.恒溫恒容條件下,通入氦氣反應(yīng)混合物的濃度不變,平衡不移;D.200℃時(shí),向容器中充入2molA和1molB達(dá)到平衡等效為原平衡增大壓強(qiáng),根據(jù)圖Ⅰ中A、B、C的物質(zhì)的量變化量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比確定x、y、z,據(jù)此判斷增大壓強(qiáng)平衡移動(dòng)方向.12.【答案】C【解析】【解答】解:A.升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),如果氣體顏色加深,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以此反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.縮小條件,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向正反應(yīng)方向移動(dòng),但平衡時(shí)混合氣體顏色比原來(lái)深,故B錯(cuò)誤;C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向正反應(yīng)方向移動(dòng),因?yàn)榇嬖诨瘜W(xué)平衡,所以雖然壓強(qiáng)增大,但小于原來(lái)的兩倍,故C正確;D.恒溫恒容時(shí),充入少量惰性氣體,壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)物濃度不變,所以平衡不移動(dòng),混合氣體顏色不變,故D錯(cuò)誤;故選C.【分析】A.升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng);B.縮小體積,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng);C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強(qiáng)增大,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng);D.恒溫恒容時(shí),充入少量惰性氣體,壓強(qiáng)增大,但反應(yīng)物濃度不變,所以平衡不移動(dòng).13.【答案】D【解析】【解答】A.由于反應(yīng)前后氣體的體積不變,則增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,平衡不移動(dòng),圖象B不符合,故A不符合題意;B.由于反應(yīng)前后氣體的體積不變,則增大壓強(qiáng)反應(yīng)速率加快,平衡不移動(dòng),催化劑只加快反應(yīng)速率,不影響平衡移動(dòng),圖II研究的可能增大壓強(qiáng)和加入催化劑,故B不符合題意;C.該反應(yīng)放熱,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),圖中乙先達(dá)到平衡,則溫度高于甲,而CO的轉(zhuǎn)化率低,圖象不符合,故C不符合題意;D.增大壓強(qiáng)(縮小體積),正、逆反應(yīng)速率都增大,且正、逆反應(yīng)速率加快的倍數(shù)相等,平衡不移動(dòng),壓強(qiáng)越大達(dá)到平衡所需時(shí)間越短,故D符合題意;故答案為:D。
【分析】平衡移動(dòng)的判斷;
增大反應(yīng)物濃度,平衡朝正向移動(dòng),被增加的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率減小,另一種反應(yīng)物濃度增大,減小反應(yīng)物的濃度則反之;
增大生產(chǎn)物濃度,平衡朝逆向移動(dòng),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,減少生成物的濃度則反之;
增大壓強(qiáng),減小體積,平衡朝氣體體積縮小的方向移動(dòng),減小壓強(qiáng),增大體積則反之;
升高溫度,平衡朝吸熱方向移動(dòng),降低溫度則反之。14.【答案】D【解析】【解答】A.焓變是由物質(zhì)本身決定的,使用多孔材料不能改變2NO2(g)N2O4(g)的焓變,故A不符合題意;B.多孔材料“固定”N2O4,導(dǎo)致N2O4的濃度減小,則促進(jìn)2NO2(g)?N2O4(g)平衡正向移動(dòng),故B不符合題意;C.根據(jù)圖知,轉(zhuǎn)化為HNO3的反應(yīng)中,H2O、N2O4、O2為反應(yīng)物,HNO3為生成物,反應(yīng)方程式為2N2O4+O2+2H2O=4HNO3,故C不符合題意;D.根據(jù)“2NO2(g)?N2O4(g)ΔH<0”知,該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),NO2的平衡轉(zhuǎn)化率減小,故D符合題意;故答案為:D。
【分析】A.焓變與反應(yīng)物和生成物具有的總能量有關(guān);
B.多孔材料“固定”N2O4,N2O4的濃度減小,該反應(yīng)的平衡正向移動(dòng);
C.四氧化二氮與氧氣、水反應(yīng)生成硝酸。15.【答案】A【解析】【解答】A.由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng),因此升高溫度,平衡逆向移動(dòng),廢氣的轉(zhuǎn)化率降低,A符合題意;B.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的溫度為0℃,溫度降低,平衡正向移動(dòng),則反應(yīng)放出的熱量更多,因此ΔH<41.8kJ/mol,B不符合題意;C.若v(SO2)生成=v(NO2)消耗,則說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C不符合題意;D.由于反應(yīng)后氣體分子數(shù)減少,因此體系的混亂度減小,故ΔS<0,D不符合題意;故答案為:A
【分析】A、結(jié)合溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析;
B、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的溫度為0℃,結(jié)合溫度降低對(duì)平衡移動(dòng)的影響分析;
C、若正逆反應(yīng)速率相等,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
D、根據(jù)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)的變化分析;16.【答案】C【解析】【解答】解:A.NaCl不與HClO發(fā)生氧化還原反應(yīng),不能導(dǎo)致HClO濃度減小,故A錯(cuò)誤;B.加水稀釋?zhuān)胶庀蛘磻?yīng)方向移動(dòng),但溶液體積增大的幅度比HClO增大的快,HClO濃度減小,故B錯(cuò)誤;C.加入碳酸鈣固體,HCl與碳酸鈣反應(yīng),而HClO不反應(yīng),溶液中氫離子濃度減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),HClO濃度增加,故C正確.D.NaOH和HCl、HClO都反應(yīng),不能使HClO濃度增加,故D錯(cuò)誤;故選C.【分析】反應(yīng):Cl2+H2O?HCl+HClO達(dá)到平衡后,要使HClO濃度增加,應(yīng)使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),HCl為強(qiáng)酸,HClO為弱酸,酸性比碳酸弱,以此解答該題.17.【答案】C【解析】【解答】A.B點(diǎn)溶液呈酸性,說(shuō)明H2FeO4電離大于HFeO4(?)水解,抑制水的電離,此時(shí)pH=4,所以水的電離出的c(H+)=1×10?10,故A不符合題意;B.由圖可知,H2FeO4的第二步電離平衡常數(shù)大小約為10?7.5,第一步電離大小約為10?3.5,由K水=Kw/K電可知,HFeO4(?)的水解平衡常數(shù)大小約為10?10.5,故HFeO4(?)的電離大于水解,呈酸性,故B不符合題意;C.結(jié)合圖象可知,c(H2FeO4)=c(H3FeO)時(shí),溶液的pH<2,c(H+)>0.01mol/L,則H2FeO4+H+H3FeO4(+)的平衡常數(shù)K==<=100,即K<100,故C符合題意;D.K2FeO4起殺菌消毒作用是因?yàn)樗膹?qiáng)氧化性,生成Fe(OH)3膠體有吸附性而有凈水作用?!痉治觥緼.根據(jù)圖所示,pH=4,溶液顯酸性,H2FeO4的電離占主導(dǎo)地位,根據(jù)水的離子積即可計(jì)算
B.據(jù)圖所示,分別計(jì)算出HFeO4-電離和水解平衡常數(shù)
C.結(jié)合圖示,當(dāng)離子濃度相等時(shí),可以計(jì)算出氫離子的濃度
D.高鐵酸鉀溶液的鐵是+6價(jià),具有很強(qiáng)的氧化性,利用其氧化性殺毒18.【答案】C【解析】【解答】A.圖①中,若p1>p2,當(dāng)溫度不變時(shí),加壓,A%減小,則平衡右移,則a+b>c+d,故A不符合題意;B.圖②中,若T2>T1,溫度越高,A的平衡轉(zhuǎn)化率越低,則平衡逆向移動(dòng),逆向?yàn)槲鼰岱磻?yīng),則該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0,壓強(qiáng)增大,A的轉(zhuǎn)化率不變,則壓強(qiáng)對(duì)平衡無(wú)影響,所以a+b=c+d,故B不符合題意;C.根據(jù)圖③可知,條件改變,使正逆反應(yīng)速率同時(shí)同等程度的增大并且平衡不移動(dòng),說(shuō)明可能是加催化劑或者在反應(yīng)前后氣體系數(shù)和相等的情況下增壓,故C符合題意;D.由圖④可知,T1溫度下先達(dá)到平衡狀態(tài),說(shuō)明T1>T2,若ΔH<0,升高溫度,平衡逆向移動(dòng),說(shuō)明反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率減小,而圖象中溫度越高y越大,所以縱坐標(biāo)不可能表示的是反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,故D不符合題意;故答案為:C。
【分析】溫度越高,反應(yīng)速率越大,達(dá)到平衡的時(shí)間越短,則T1>T2,升溫A的平衡轉(zhuǎn)化率越低,則ΔH<0,壓強(qiáng)增大,A的轉(zhuǎn)化率不變,則a+b=c+d。19.【答案】D【解析】【解答】A.SO3的質(zhì)量不再改變,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),A不符合題意;
B.O2的濃度保持不變,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),B不符合題意;
C.正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.濃度比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)比,不能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),D符合題意;
故答案為:D。
【分析】質(zhì)量不再改變,濃度保持不變,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),濃度之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,不能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。20.【答案】D【解析】【解答】解:A.正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),正反應(yīng)為熵減的反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.相同溫度下,G(g)?E(s)+4F(g)的平衡常數(shù)與E(s)+4F(g)?G(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù),故25℃時(shí),反應(yīng)G(g)?E(s)+4F(g)的平衡常數(shù)值是=2×10﹣5,故B錯(cuò)誤;C.此時(shí)濃度商Qc==8>K=2,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,故v(正)<v(逆),故C錯(cuò)誤;D.恒溫恒容下,向容器中再充入少量G(g),相對(duì)為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),達(dá)新平衡時(shí),G的體積百分含量將增大,故D正確,故選:D.【分析】A.正反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),正反應(yīng)為熵減的反應(yīng);B.相同溫度下,G(g)?E(s)+4F(g)的平衡常數(shù)與E(s)+4F(g)?G(g)的平衡常數(shù)互為倒數(shù);C.計(jì)算此時(shí)濃度商Qc,若Qc=K,處于平衡狀態(tài),若Qc<K,反應(yīng)向正反應(yīng)進(jìn)行,若Qc>K,反應(yīng)向逆反應(yīng)進(jìn)行,進(jìn)而確定v(正)、v(逆)的相對(duì)大?。籇.恒溫恒容下,向容器中再充入少量G(g),相對(duì)為在原平衡基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng).21.【答案】(1)A;D(2);A(3)原料氣中N2相對(duì)易得,適度過(guò)量有利于提高H2的轉(zhuǎn)化率;N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟,適度過(guò)量有利于提高整體反應(yīng)速率。;ADE(4)2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O(5)Fe3++8OH--3e-=FeO42-+4H2O或Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O【解析】【解答】(一)(1)由勒夏特列原理可知,根據(jù)反應(yīng)N2(g)+H2(g)NH3(g)△H(298K)=-46.2kJ/mol,為了提高合成氨平衡產(chǎn)率,即平衡正向移動(dòng),低溫和高壓符合條件,故答案為:AD;(2)①N2(g)+H2(g)NH3(g)起始130轉(zhuǎn)化w3w2w平衡1-w3-3w2wx(NH3)%=;x(N2)%=;x(H2)%=,化簡(jiǎn)得;②反應(yīng)N2(g)+H2(g)NH3(g)△H(298K)=-46.2kJ/mol為放熱反應(yīng),溫度T升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),K0減小,InK0也減小,InK0與溫度不成正比,故故答案為:A;(3)①由反應(yīng)N2(g)+H2(g)NH3(g)可知,加過(guò)量氮?dú)?,有利于平衡正向移?dòng),提高H2的轉(zhuǎn)化率以及氨氣的產(chǎn)率,同時(shí)根據(jù)題干“N2的吸附分解反應(yīng)活化能高、速率慢,決定了合成氨的整體反應(yīng)速率?!笨芍?,N2在Fe催化劑上的吸附是決速步驟,適度過(guò)量有利于提高整體反應(yīng)速率。②易知A選項(xiàng)正確;控制溫度遠(yuǎn)高于室溫是為了保證催化劑的活性,提高反應(yīng)速率,并非為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率,B不正確;恒壓條件充入少量惰性氣體,相當(dāng)于減壓,平衡逆向移動(dòng),不利于提高平衡轉(zhuǎn)化率,C不正確;不斷將氨氣液化,生成物濃度降低,有利于平衡正向移動(dòng),D正確,當(dāng)選;通過(guò)天然氣和水蒸氣轉(zhuǎn)化制得的H2,由于含有CH4,CO等易燃易爆氣體,容易出現(xiàn)安全隱患,此外CH4,CO可能會(huì)與催化劑反應(yīng),造成催化劑活性降低,所以必須經(jīng)過(guò)凈化處理,E正確。故答案為:ADE;(二)(4)將一定量Cl2通入KOH溶液,生成KCl和KClO,KClO具有強(qiáng)氧化性,將Fe3+氧化為FeO42-,然后根據(jù)堿性環(huán)境,配平即可,得到2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O或2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;(5)陽(yáng)極失電子,反應(yīng)物為Fe3+產(chǎn)物為FeO42-,然后根據(jù)堿性環(huán)境及守恒規(guī)則,易寫(xiě)出Fe3++8OH--3e-=FeO42-+4H2O或Fe(OH)3+5OH--3e-=FeO42-+4H2O。
【分析】(1)考查的是提高平衡產(chǎn)率的措施,主要可以從溫度,壓強(qiáng)方面考慮
(2)①結(jié)合三行式,以及平衡產(chǎn)率可以計(jì)算出平衡各物質(zhì)的濃度,再根據(jù)公式計(jì)算即可②考查的是溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響,根據(jù)正反應(yīng)放熱和吸熱確定升高溫度對(duì)平衡的影響
(3)①考查的是提高物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方法,可以采用增加一種物質(zhì)的含量提高另外一種物質(zhì)的轉(zhuǎn)化②考查的是合成氨工藝的焓變和熵變與溫度的關(guān)系,以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中國(guó)的安全問(wèn)題,以及提高速率的方法
(4)根據(jù)反應(yīng)物和生成物結(jié)合氧化還原反應(yīng)即可寫(xiě)出
(5)根據(jù)陽(yáng)極發(fā)生的氧化反應(yīng),失去電子
22.【答案】(1)兩個(gè)反應(yīng)都放出大量的熱;-165.2(2)1;D;C(3)a;CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+【解析】【解答】(1)因①②這兩個(gè)反應(yīng)兩個(gè)反應(yīng)都放出大量的熱,則從熱力學(xué)角度分析,這兩個(gè)反應(yīng)趨勢(shì)均很大;已知:①4H2(g)+2O2(g)=4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.0kJ/mol,由蓋斯定律可知①-②得CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),則ΔH=(-967.2kJ/mol)-(-802.0kJ/mol)=-165.2kJ/mol=akJ/mol,即a=-165.2;(2)①已知M點(diǎn)總壓為1MPa,CO2的轉(zhuǎn)化率為50%,則:平衡體系中CO2的體積分?jǐn)?shù)為=,H2的體積分?jǐn)?shù)為=,CH4的體積分?jǐn)?shù)為=,H2O的體積分?jǐn)?shù)為,由此計(jì)算該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)Kp=MPa-2=1MPa-2;②A.在恒溫恒容條件下,通入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,但不改變反應(yīng)體系各物質(zhì)的濃度,不改變反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率不變,故A不正確;B.正反應(yīng)放熱,提高溫度,平衡逆向移動(dòng),二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故B不正確;C.增加二氧化碳濃度,平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率增加,而二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故C不正確;D.增加氫氣濃度,平衡正向移動(dòng),H2的轉(zhuǎn)化率降低,而二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增加,故D正確;故答案為D;③A.升高溫度二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減低,則升溫平衡逆向移動(dòng),所以M化學(xué)平衡常數(shù)大于N,故A不正確;B.由圖象可知,其他條件不變,若不使用催化劑,則250℃時(shí)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率可能位于點(diǎn)M,故B不正確;C.圖1中M點(diǎn)時(shí),由①的解析知甲烷的體積分?jǐn)?shù)為=12.5%,故C正確;D.混合氣體的質(zhì)量不變,體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,所以不能根據(jù)混合氣體的密度來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),故D不正確;故答案為C;(3)①有甲烷燃料電池總反應(yīng)式:CH4+2O2=CO2+2H2O可知,通O2的極為正極,且外電路電子由負(fù)極流向正極,則a極為負(fù)極;②負(fù)極上CH4發(fā)生氧化反應(yīng),其電極反應(yīng)式為CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+。【分析】(1)已知:①4H2(g)+2O2(g)=4H2O(g)△H=-967.2kJ/mol,②CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-802.0kJ/mol,由蓋斯定律可知①-②得CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),由
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