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專題2《化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡》基礎(chǔ)練習(xí)題一、單選題1.反應(yīng)在一可變?nèi)莘e的容器中進(jìn)行反應(yīng),下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是A.將容器的體積縮小一半 B.保持體積不變,充入N2C.保持體積不變,升高溫度 D.壓強不變,充入N2使體積增大2.在不同條件下測得A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g)的反應(yīng)速率,該反應(yīng)進(jìn)行最快的是A. B.C. D.3.將一定量純凈的氨基甲酸銨置于密閉真空容器中(假設(shè)容器體積不變,固體試樣體積忽略不計),在恒定溫度下使其達(dá)到分解平衡:H2NCOONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。①v(NH3)=2v(CO2)②密閉容器中總壓強不變③密閉容器中混合氣體的密度不變④密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)不變⑤密閉容器中c(NH3)不變⑥密閉容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變能判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是A.②③⑤ B.②③⑤⑥C.①④⑤⑥ D.②③④4.25℃時,相同的鎂條與下列酸溶液反應(yīng),反應(yīng)開始時放出H2最快的是A.40mL1mol·L1醋酸 B.10mL2mol·L1硝酸C.30mL1mol·L1鹽酸 D.20mL1mol·L1硫酸5.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度的關(guān)系式(稱為速率方程)是通過實驗測定的。以反應(yīng)S2O+2I=2SO+I2為例,可先假設(shè)該反應(yīng)的速率方程為v=kcm(S2O)cn(I),然后通過實驗測得的數(shù)據(jù),算出k、m、n的值,再將k、m、n的值代入上式,即得速率方程。25℃時,測得反應(yīng)在不同濃度時的反應(yīng)速率如表:實驗c(S2O)/mol·L1c(I)/mol·L1v/mol·L1·s110.0320.0301.4×10520.0640.0302.8×10530.0640.0151.4×105已知過二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中兩個氫原子被二個磺基(—SO3H)取代的產(chǎn)物。下列說法正確的是A.過二硫酸根離子(S2O)中含有2個過氧鍵B.該反應(yīng)的總級數(shù)為2C.速率方程中k=6.14×103L·mol1·s1D.化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的路徑無關(guān),速率方程中濃度的方次要由實驗確定6.在N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的反應(yīng)中,經(jīng)過t秒鐘后,NH3的濃度增加了0.6mol/L,在此期間,正反應(yīng)速率v(H2)=0.45mol/(L?s),則t值為A.1秒 B.1.5秒 C.2秒 D.2.5秒7.某實驗探究小組研究25℃時的分解反應(yīng):。該小組根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù)繪制圖象如圖所示。下列說法正確的是t/min012340.1600.1140.0800.0560.04000.0230.0400.0520.060A.曲線I是的濃度變化曲線B.曲線II是的濃度變化曲線C.在0~1min,1~2min兩個時間段里,化學(xué)反應(yīng)速率最快的是0~1minD.只增大容器體積,化學(xué)反應(yīng)速率增大8.一定條件下化學(xué)反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),的化學(xué)平衡常數(shù)K=1,相同條件下,當(dāng)C(CO2)=0.5mol·L1、C(H2)=0.5mol·L1、C(CO)=1mol·L1、C(H2O)=1mol·L1時,下列說法正確的是A.處于平衡狀態(tài),正逆反應(yīng)速率相等B.平衡逆移,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率C.CO2的轉(zhuǎn)化率為50%D.該條件下,學(xué)平衡常數(shù)K=49.向某溫度恒定、體積固定的密閉容器中加入、和一定量(未知)的B三種氣體,一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化如圖所示。已知在反應(yīng)過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化。下列說法不正確的是A.密閉容器的容積為B.若,則內(nèi)以A物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率C.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:D.物質(zhì)B的起始物質(zhì)的量是10.下列有關(guān)敘述正確的是A.和中和反應(yīng)反應(yīng)熱,則和反應(yīng)生成時放熱B.的燃燒熱,則反應(yīng)的C.
且,任意溫度下都自發(fā)進(jìn)行D.濃硫酸的稀釋和鋁熱反應(yīng)均為放熱反應(yīng)11.一定條件下,可逆反應(yīng)。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.相同條件下,和反應(yīng)生成2mol,放出的熱量為B.恒容條件下,向平衡體系中通入一定量,的平衡轉(zhuǎn)化率減小C.恒壓條件下,向平衡體系中通入一定量,平衡不移動D.及時分離出,平衡正向移動,平衡常數(shù)不變12.乙苯與氯氣在光照條件下反應(yīng)生成兩種一氯取代物,反應(yīng)過程中的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是A.比穩(wěn)定B.反應(yīng)①比反應(yīng)②的速率快C.若升溫時取代產(chǎn)物2的含量提高,則原因是反應(yīng)②平衡正向移動D.選擇合適催化劑可提高單位時間內(nèi)取代產(chǎn)物2的含量13.有關(guān)工業(yè)合成氨的說法錯誤的是A.不斷移去液氨,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行 B.400~500℃時,原料的平衡轉(zhuǎn)化率最大C.增大壓強,氨的分解速率增加 D.原料氣須經(jīng)過凈化處理,以防止催化劑中毒二、填空題14.在T℃時,將0.6molX和0.4molY置于容積為2L的密閉容器中(壓強為mPa)發(fā)生反應(yīng):3X(g)+Y(g)2Z(g)該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。若保持溫度不變,某興趣小組同學(xué)測得反應(yīng)過程中容器內(nèi)壓強隨時間變化如圖所示:(1)8分鐘內(nèi)Z的平均生成速率為。(2)X的平衡轉(zhuǎn)化率為。(3)將amolX與bmolY的混合氣體發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)到某時刻各物質(zhì)的量恰好滿足:n(X)=n(Y)=n(Z),則原混合氣體中a∶b=。(4)下列措施能加快化學(xué)反應(yīng)速率的是。A.恒壓時充入He
B.恒容時充入HeC.恒容時充入X
D.及時分離出ZE.升高溫度
F.選擇高效的催化劑(5)仍在T℃時,將0.6molX和0.4molY置于一容積可變的密閉容器中。下列各項能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。a.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為3∶1∶2b.3v正(X)=v逆(Y)c.混合氣體的密度保持不變d.容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化15.以二氧化碳和氫氣為原料可以合成甲醇,一定條件下發(fā)生反應(yīng):,,550K時,向體積為2L的恒容密閉容器中通入(g)和(g),部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示。時間/min051015n()/mol2.000.800.20n()/mol1.000.40(1)0~10min內(nèi)(g)的平均反應(yīng)速率為,此溫度下的平衡常數(shù)為。(2)若其他條件不變,將容器換成1L的恒容密閉容器,則達(dá)到平衡時,(填“”“”或“”,下同)0.60。(3)溫度為TK時,平衡常數(shù)為400,則T550。(4)下列可以作為反應(yīng)達(dá)到平衡的依據(jù)的是(填標(biāo)號)。A.容器內(nèi)壓強不再改變B.生成1mol(g)的同時消耗1mol(g)C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量不再變化D.混合氣體的密度不再變化(5)寫出可以增大的平衡轉(zhuǎn)化率的措施:(任答兩條)。16.在2L密閉容器內(nèi),800℃時反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:時間/(s)012345n(NO)/(mol)0.200.100.080.070.070.07(1)達(dá)到平衡的時間是,理由是。(2)如圖中表示NO2的濃度變化的曲線是。用O2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=。(3)能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是。a.v(NO2)=2v(O2)b.容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度保持不變c.v逆(NO)=2v正(O2)d.達(dá)到化學(xué)平衡時,NO將完全轉(zhuǎn)化為NO2(4)能增大該反應(yīng)的反應(yīng)速率的是。a.及時分離出NO2氣體b.適當(dāng)升高溫度c.增大O2的濃度d.選擇高效催化劑17.氨在國民經(jīng)濟中占有重要地位。(1)合成氨工業(yè)中,合成塔中每產(chǎn)生合成塔中每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量。①工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式是。②若起始時向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2,達(dá)平衡后放出的熱量為Q,則Q(填“>”、“<”或“=”)184.4kJ。③已知:1molNH鍵斷裂吸收的能量約等于kJ。(2)工業(yè)生產(chǎn)尿素原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2)2],反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l),該反應(yīng)的平衡常數(shù)和溫度關(guān)系如下:①焓變ΔH(填“>”、“<”或“=”)0。②在一定溫度和壓強下,若原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比(氨碳比)=x,下圖是氨碳比(x)與CO2平衡轉(zhuǎn)化率(α)的關(guān)系。α隨著x增大而增大的原因是。③上圖中的B點處,NH3的平衡轉(zhuǎn)化率為。(3)味精的主要成分是谷氨酸鈉鹽,其制備的各個環(huán)節(jié)都有氨的釋放。①測定味精中谷氨酸一鈉鹽的含量:將一定質(zhì)量味精樣品溶于水,向所得溶液中加入甲醛溶液(發(fā)生反應(yīng):NH2+HCHO→N==CH2+H2O),再以酚酞為指示劑,用NaOH溶液進(jìn)行滴定.上述測定過程中加入甲醛的目的是.②味精中常含食鹽,現(xiàn)設(shè)計方案測定味精中NaCl的含量(味精中的其他成分和指示劑的用量對測定結(jié)果無影響):取mg味精溶于水,加入過量c1mol?L1AgNO3溶液,再加入少量含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑,用c2mol?L1NH4SCN溶液進(jìn)行滴定(AgSCN為白色難溶物),溶液最終變?yōu)榧t色時,達(dá)到滴定終點.重復(fù)上述測定過程3次,測得消耗的AgNO3溶液和NH4SCN溶液的體積分別為V1mL和V2mL.用上述方法測得該味精樣品中NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是.③若實驗操作無誤差,測定結(jié)果低于實際值.用平衡移動原理解釋結(jié)果偏低的可能原因是.18.接觸法制硫酸工藝中,其主反應(yīng)在450℃并有催化劑存在下進(jìn)行:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=190kJ·mol1(1)該反應(yīng)所用的催化劑是(填寫化合物名稱),該反應(yīng)450℃時的平衡常數(shù)500℃時的平衡常數(shù)(填“大于”、“小于”或“等于”)。(2)該熱化學(xué)反應(yīng)方程式的意義是。(3)下列描述中,說明已經(jīng)達(dá)到平衡的是。a.v(O2)正=2v(SO3)逆
b.容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化c.容器中氣體的密度不隨時間而變化
d.容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化19.向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N,一定條件下發(fā)生反應(yīng)僅生成氣體P,達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度、反應(yīng)速率隨時間的變化如圖1、圖2所示?;卮鹣铝袉栴}:(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為,其(填“>”“<”或“=”)0。(2)30min時改變的條件是,40min時改變的條件是,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)、對應(yīng)的曲線。(3)0~8min內(nèi),=。(4)20min~30min內(nèi),反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=。20.在一定溫度下,在容積為5.0L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g),起始時,充入的N2和H2的物質(zhì)的量分別是3.0mol和6.0mol,2min達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài),此時生成NH3的物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量之比為12:31。試求:(1)計算2min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為g/min。(2)H2的轉(zhuǎn)化率是。(3)平衡時混合氣體中N2的體積分?jǐn)?shù)是。(4)下列敘述中能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是。A.反應(yīng)中N2與H2的物質(zhì)的量之比為1:3B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化D.2v(N2)=v(NH3)E.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化F.H2的轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大,且保持不變(5)以下能使此反應(yīng)速率加快的措施是。①通過減小容器體積增大壓強②升高溫度③恒壓條件通入He④恒容條件下通入N221.綠色能源是未來能源發(fā)展的方向,積極發(fā)共氫能,是實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的重要舉措?;卮鹣铝袉栴}:(1)工業(yè)上常用甲俒水蒸氣重整制備氫氣,體系中發(fā)生如下反應(yīng):Ⅰ.Ⅱ.下列操作中,能提高平衡轉(zhuǎn)化率的是_______(填標(biāo)號)。A.增加用量 B.恒溫恒壓下通入惰性氣體C.移除 D.加入催化劑(2)在一定條件下,向密閉容器中充入和,發(fā)生反應(yīng)。測得相同時間內(nèi),的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖1所示(虛線表示的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化);速率常數(shù)的對數(shù)與溫度的倒數(shù)之間的關(guān)系如圖2所示。①由上圖判斷,該反應(yīng)為(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。②時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)(對于反應(yīng),,x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。③y點達(dá)到平衡后,保持恒溫、恒壓,再向該容器中充入和,平衡將(填“逆向移動”“正向移動”或“不移動”)。(3)已知該反應(yīng)的速率方程,,、是速率常數(shù)。升高溫度時,(填“增大”、“減小”或“不變”);圖2中a、b、c、d分別代表x點、y點的速率常數(shù),其中點表示x點的。三、計算題22.在一定溫度下將2molA和2molB兩種氣體混合于2L密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),2分鐘末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),生成了0.8molD,請?zhí)顚懴旅婵瞻住?1)此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為:。(2)如果縮小容器容積(溫度不變),則平衡(填“右移”、“左移”或“不移動”),平衡體系中混合氣體的密度(填“增大”、“減少”或“不變”)。(3)若開始時只加C和D各mol,其他條件均不變,要使平衡時各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原平衡相等,則還應(yīng)加入molB。(4)若向原平衡體系再投入A,B,C,D各1mol,平衡(填“右移”、“左移”或“不移動”)。參考答案:1.B【詳解】A.將容器的體積縮小一半,體系的壓強增大,物質(zhì)的濃度也增大,化學(xué)反應(yīng)速率加快,A不符合題意;B.保持體積不變,充入N2,各種氣體物質(zhì)濃度不變,因此化學(xué)反應(yīng)速率不變,B符合題意;C.保持體積不變,升高溫度,物質(zhì)的內(nèi)能增加,活化分子數(shù)目增加,有效碰撞次數(shù)增加,化學(xué)反應(yīng)速率加快,C不符合題意;D.壓強不變,充入N2使體積增大,反應(yīng)體系的氣體物質(zhì)濃度減小,化學(xué)反應(yīng)速率減慢,D不符合題意;故合理選項是B。2.A【分析】用不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率比較大小時,可以利用反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)之比所得的數(shù)值進(jìn)行比較,先將各物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)換成相同的單位,據(jù)此作答?!驹斀狻坑貌煌镔|(zhì)表示的反應(yīng)速率比較大小時,可以利用反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)之比所得的數(shù)值進(jìn)行比較,先將各物質(zhì)的反應(yīng)速率轉(zhuǎn)換成相同的單位,統(tǒng)一換算為A的速率,則:A選項中,B選項中為,C選項中,D選項中,因此速率最快的是A選項,故答案選A。3.A【詳解】①平衡時正逆反應(yīng)速率相等,但該項沒有指明是正反應(yīng)速率,還是逆反應(yīng)速率,故①不選;②該反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和增大,所以未平衡時容器內(nèi)壓強會發(fā)生變化,當(dāng)壓強不變時說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故②選;③反應(yīng)物為固體,則未平衡時氣體的質(zhì)量發(fā)生變化,但容器恒容,所以混合氣體的密度會發(fā)生變化,當(dāng)密度不變時說明反應(yīng)平衡,故③選;④初始投料只有H2NCOONH4固體,所以NH3(g)、CO2(g)的體積之比始終是2:1,因此密閉容器中氨氣的體積分?jǐn)?shù)始終不變,不能說明達(dá)到平衡,故④不選;⑤反應(yīng)達(dá)到平衡各物質(zhì)的濃度不再改變,所以密閉容器中c(NH3)不變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故⑤選;⑥容器內(nèi)始終為物質(zhì)的量之比為2:1的NH3和CO2的混合氣體,平均相對分子質(zhì)量為定值,故⑥不選;綜上所述答案為A。4.D【詳解】A.40mL1mol·L1醋酸溶液中氫離子濃度小于1mol/L;B.硝酸是強氧化性酸,與鎂條反應(yīng)得不到氫氣;C.30mL1mol·L1鹽酸中氫離子濃度為1mol·L1;D.20mL1mol·L1硫酸中氫離子濃度為2mol·L1;與鎂條反應(yīng)放出氫氣的選項中開始H+濃度最大的是20mL1mol/L硫酸溶液,故反應(yīng)開始放出氫氣最快的是20mL1mol/L硫酸溶液,故選D。5.B【詳解】A.過二硫酸(H2S2O8)可以看成是H2O2中兩個氫原子被二個磺基(—SO3H)取代的產(chǎn)物,則過二硫酸根離子(S2O)中含有一個過氧鍵,故A項錯誤;B.根據(jù)表中數(shù)據(jù)代入v=kcm(S2O)cn(I),可知m=n=1,反應(yīng)的總級數(shù)為2,故B項正確;C.把表格中任意一組數(shù)據(jù)帶入速率方程中,都可以得到k=1.46×102L·mol1·s1,故C項錯誤;D.由速率方程可知,化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)的路徑密切相關(guān),故D項錯誤。本題答案B?6.C【詳解】正反應(yīng)速率v(H2)=0.45mol/(Ls),,故反應(yīng)時間為,故選C。7.C【詳解】A.曲線I的初始濃度為0,是的濃度變化曲線,故A錯誤;B.曲線II的初始濃度為0.160mol/L,是的濃度變化曲線,故B錯誤;C.在0~1min,1~2min兩個時間段里,氧氣濃度的變化量分別是0.023mol/L、0.04mol/L0.023mol/L=0.017mol/L,化學(xué)反應(yīng)速率最快的是0~1min,故C正確;D.只增大容器體積,壓強減小,化學(xué)反應(yīng)速率減小,故D錯誤;故選C。8.B【詳解】A.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),的化學(xué)平衡常數(shù)K=1,相同條件下,當(dāng)c(CO2)=0.5mol?L1、c(H2)=0.5mol?L1、c(CO)=1mol?L1、c(H2O)=1mol?L1時,濃度商Qc==4>K=1,反應(yīng)逆向進(jìn)行,正逆反應(yīng)速率不同,故A錯誤;B.依據(jù)A計算可知反應(yīng)逆向進(jìn)行,正反應(yīng)速率小于逆反應(yīng)速率,故B正確;C.列出三段式如下:,二氧化碳轉(zhuǎn)化率=×100%=66.7%,故C錯誤;D.溫度不變,平衡常數(shù)不變?yōu)?,故D錯誤;故選B。9.B【分析】根據(jù)圖象,0~t1s內(nèi)A的濃度減少0.15mol/L0.06mol/L=0.09mol/L,A為反應(yīng)物,C的濃度增加0.11mol/L0.05mol/L=0.06mol/L,C為生成物;A、C的化學(xué)計量數(shù)之比為0.09mol/L:0.06mol/L=3:2;在反應(yīng)過程中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量沒有變化,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,則B為生成物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)?B(g)+2C(g);據(jù)此作答?!驹斀狻緼.開始加入A的物質(zhì)的量為0.45mol,A的濃度為0.15mol/L,則密閉容器的容積為0.45mol÷0.15mol/L=3L,A項正確;B.若t1=10,則0~t1s內(nèi)以A物質(zhì)濃度變化表示的反應(yīng)速率v(A)==0.009mol·L1·s1,B項錯誤;C.根據(jù)分析,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3A(g)?B(g)+2C(g),C項正確;D.根據(jù)轉(zhuǎn)化濃度之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,0~t1s內(nèi)B的濃度增加0.03mol/L,t1s時B的濃度為0.05mol/L,則B的起始濃度為0.05mol/L0.03mol/L=0.02mol/L,物質(zhì)的量為0.02mol/L×3L=,D項正確;故選B。10.B【詳解】A.H2SO4和Ba(OH)2反應(yīng)除生成水外還生成難溶于水的硫酸鋇,所以二者反應(yīng)生成2molH2O(l)時放出的熱量不是114.6kJ,A錯誤;B.因CO(g)的燃燒熱ΔH=-akJ?mol?1,則有熱化學(xué)方程式2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH=?2akJ?mol?1,因此反應(yīng)2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)的ΔH=+2akJ?mol?1,B正確;C.反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的ΔH<0,生成物氣體的物質(zhì)的量小于反應(yīng)物氣體的物質(zhì)的量,所以ΔS<0,低溫下能自發(fā)進(jìn)行,C錯誤;D.濃硫酸的稀釋是物理變化,不是放熱反應(yīng),D錯誤;答案選B。11.C【詳解】A.該熱化學(xué)方程式表達(dá)的含義為2mol和1mol完全反應(yīng)生成2mol,放出98.3kJ的熱量,故A正確;B.恒容條件下通入一定量氧氣,平衡正移,的轉(zhuǎn)化率增大,的轉(zhuǎn)化率降低,故B正確;C.恒壓條件下通入稀有氣體,不參與反應(yīng),會使體積變大,平衡會向著氣體分子數(shù)增大的方向移動,故C錯誤;D.平衡常數(shù)只和溫度有關(guān),溫度不變,K不變,及時分離出,會使?jié)舛冉档停胶庹?,故D正確;故選C。12.C【詳解】A.由圖示原理可知,取代產(chǎn)物1為,取代產(chǎn)物2為,取代產(chǎn)物2能量更低,更穩(wěn)定,故比穩(wěn)定,故A正確;B.反應(yīng)①活化能比反應(yīng)②小,故反應(yīng)①反應(yīng)速率比反應(yīng)②快,故B正確;C.兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),升溫,平衡均逆向移動,故C錯誤;D.選擇合適催化劑,可降低反應(yīng)②活化能,加快反應(yīng)②反應(yīng)速率,提高單位時間內(nèi)取代物2的產(chǎn)率,故D正確;故選C。13.B【詳解】A.如果改變可逆反應(yīng)的條件(如濃度、壓強、溫度等),化學(xué)平衡就被破壞,并向減弱這種改變的方向移動,不斷將氨氣液化,降低生成物濃度,有利于平衡正向移動,故A正確;B.合成氨是放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動,原料的平衡轉(zhuǎn)化率降低,控制溫度為400℃~500℃是因為此溫度催化劑的活性最高,反應(yīng)速率較大,生產(chǎn)效率較高,故B錯誤;C.增大壓強,化學(xué)反應(yīng)速率增大,氨的分解速率增加,故C正確;D.制備原料氣過程中會產(chǎn)生其它雜質(zhì),為防止催化劑中毒和安全,原料氣須經(jīng)過凈化處理,故D正確;故答案選B。14.0.0125mol·L1·min150%5:3CEFcd【詳解】分析:(1)根據(jù)反應(yīng)后的壓強計算容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量,根據(jù)反應(yīng)的方程式結(jié)合三段式計算;(2)X的轉(zhuǎn)化率等于消耗的X的物質(zhì)的量與X的起始物質(zhì)的量的比值;(3)根據(jù)反應(yīng)的方程式結(jié)合三段式計算;(4)根據(jù)外界條件對反應(yīng)速率的影響分析;(5)結(jié)合平衡的特征“等、定”及衍生的物理量判定平衡狀態(tài)。詳解:(1)將0.6molX和0.4molY置于容積2L的密閉容器中,圖中平衡時壓強變?yōu)樵瓉淼?.8倍,則平衡時物質(zhì)的量為(0.6mol+0.4mol)×0.8=0.8mol。3X(g)+Y(g)2Z(g)起始量(mol)0.6
0.4
0轉(zhuǎn)化量(mol)3n
n
2n平衡量(mol)0.63n
0.4n
2n則0.63n+0.4n+2n=0.8,解得n=0.1則8分鐘內(nèi)Z的平均生成速率為=0.0125mol·L1·min1;(2)X的平衡轉(zhuǎn)化率為0.3/0.6×100%=50%;(3)
3X(g)+Y(g)2Z(g)起始量(mol)a
b
0轉(zhuǎn)化量(mol)3x
x
2x平衡量(mol)a3x
bx
2x則a3x=bx=2x解得a=5x,b=3x,則原混合氣體中a∶b=5:3;(4)A.恒壓時充入He,容器體積增大,濃度減小,反應(yīng)速率減??;B.恒容時充入He,濃度不變,反應(yīng)速率不變;C.恒容時充入X,濃度增大,反應(yīng)速率加快;D.及時分離出Z濃度減小,反應(yīng)速率減??;E.升高溫度,反應(yīng)速率加快;F.選擇高效的催化劑,反應(yīng)速率加快;答案選CEF;(5)a.容器內(nèi)X、Y、Z的濃度之比為3∶1∶2與起始濃度、轉(zhuǎn)化率有關(guān),不能判定平衡;b.3v正(X)=v逆(Y)時正逆反應(yīng)速率不相等,不是平衡狀態(tài);c.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值,在反應(yīng)過程中質(zhì)量是不變的,但容器容積是變化的,因此混合氣體的密度保持不變時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);d.氣體的物質(zhì)的量為變量,質(zhì)量不變,則容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間變化而變化,為平衡狀態(tài);答案選cd。點睛:本題考查化學(xué)平衡的計算,為高頻考點,把握速率、轉(zhuǎn)化率的計算及平衡移動的影響為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析與計算能力的考查,綜合性較強,題目難度中等。關(guān)于有氣體參加的反應(yīng)體系中充入“惰性氣體”(不參與反應(yīng))時,對化學(xué)反應(yīng)速率的影響:①恒容:充入“惰性氣體”→總壓增大→物質(zhì)濃度不變(活化分子濃度不變)→反應(yīng)速率不變。②恒壓:充入“惰性氣體”→體積增大→物質(zhì)濃度減小(活化分子濃度減小)→反應(yīng)速率減慢。15.450AC降低溫度、通入(及時分離或其他合理答案)【詳解】(1)根據(jù)方程式有:v()=v(H2)==;由表中數(shù)據(jù)及方程式得==0.6mol,==0.4mol,==0.2mol,可得知第10分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),體積為2L,則列三段式為:此溫度下的平衡常數(shù)=,故答案為:;450;(2)由(1)中三段式可知2L時平衡濃度為0.30,現(xiàn)在體積為1L,假設(shè)平衡不移動,則平衡濃度為0.60,但體積縮小,壓強變大,平衡應(yīng)朝著氣體體積減小的方向移動即該反應(yīng)平衡右移,故平衡濃度>0.60,故答案為:>;(3)化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度為TK時,平衡常數(shù)為400,比550K時平衡常數(shù)450小,因該反應(yīng)正反應(yīng)放熱,K值減小,平衡逆向移動,則溫度升高,故T>550,故答案為:>;(4)A.因該反應(yīng)氣體前后計量系數(shù)和變化,故容器內(nèi)壓強為變量,當(dāng)變量不再改變時可以作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),A正確;B.生成1mol(g)的同時消耗1mol(g)均是指的逆反應(yīng),無法確定正逆反應(yīng)速率是否相等,故不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),B錯誤;C.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量=,氣體總質(zhì)量不變,氣體總物質(zhì)的量變化,故混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為變量,當(dāng)變量不變時可以作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),C正確;D.混合氣體的密度=,氣體總質(zhì)量與氣體總體積均不變,故混合氣體的密度不是變量,不能作為判斷平衡狀態(tài)的依據(jù),D錯誤;故答案為:AC;(5)增大的平衡轉(zhuǎn)化率的措施即在不增大氫氣濃度(增大氫氣的濃度會使氫氣轉(zhuǎn)化率降低)的情況下,使平衡右移,故措施有:降低溫度、通入(及時分離或其他合理答案),故答案為:降低溫度、通入(及時分離或其他合理答案)。16.3s3s以后NO的濃度(或物質(zhì)的量)不再發(fā)生改變b0.015mol/(L·s)bcbcd【分析】(1)根據(jù)化學(xué)平衡概念:(2)根據(jù)v=△c/△t計算從0~2s內(nèi)v(NO),再由反應(yīng)速率之比=化學(xué)計量數(shù)之比計算v(O2);(3)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素判斷.(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素判斷.【詳解】(1)達(dá)到平衡時,各組分的濃度保持不變,由表中數(shù)據(jù)可以看出,3s以后NO的物質(zhì)的量已經(jīng)不再改變,故達(dá)到平衡。(2)由表格數(shù)據(jù)可知,NO逐漸減少,故NO2應(yīng)逐漸增加,達(dá)到平衡時NO2的物質(zhì)的量為0.13mol,表的縱坐標(biāo)為物質(zhì)的量濃度,故b為NO2濃度變化曲線;在0~2s內(nèi)v(NO)=mol·(L·s)-1=0.03mol·(L·s)-1,根據(jù)化學(xué)方程式可知v(O2)=v(NO)=0.015mol·(L·s)-1。(3)反應(yīng)達(dá)到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,各組分濃度保持不變,a中未標(biāo)明代表正反應(yīng)還是逆反應(yīng),不能說明達(dá)到平衡;d中反應(yīng)達(dá)到平衡時,NO不可能完全轉(zhuǎn)化為NO2。故選bc;(4)分離出NO2氣體,降低生成物的濃度,能降低反應(yīng)速率;升高溫度,反應(yīng)速率加快;增大氧氣濃度,反應(yīng)速率加快,催化劑的加入能加快反應(yīng)速率。a.及時分離出NO2氣體,反應(yīng)正方向移動,但是反應(yīng)速率減小,故a錯誤;b.適當(dāng)升高溫度,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故b正確;c.增大O2的濃度,反應(yīng)正方向移動,化學(xué)反應(yīng)速率加快,故c正確;d.選擇高效催化劑,能加快反應(yīng)速率,故d正確;故選bcd。17.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=–92.2kJ/mol<391<c(NH3)增大,平衡正向移動32%避免顯堿性的氨基影響羧基和NaOH的中和反應(yīng)5.85(c1V1c2V2)/m%AgCl在溶液中存在平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl(aq),加入NH4SCN溶液后,SCN與Ag+結(jié)合生成更難溶的AgSCN沉淀,使AgCl的溶解平衡向右移動,NH4SCN消耗量增大【詳解】(1)①每產(chǎn)生2molNH3,放出92.2kJ熱量,放熱反應(yīng)的焓變用負(fù)值表示,該熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=–92.2kJ/mol;②因為該反應(yīng)為可逆反應(yīng),不能進(jìn)行完全,所以若起始時向容器內(nèi)放入2molN2和6molH2,達(dá)平衡后放出的熱量為Q比184.4kJ少;③假設(shè)1molNH鍵斷裂吸收的能量約等于xkJ,則有945+3×4366x=92.2,x=391kJ;(2)①隨著溫度升高,平衡常數(shù)減小,說明升溫,平衡逆向移動,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH<0;②隨著原料氣中的NH3和CO2的物質(zhì)的量之比越大,即氨氣的濃度增大,平衡正向移動,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率增大;③假設(shè)起始加入氨氣為4mol,二氧化碳為1mol,根據(jù)圖象,B點二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為0.64,即反應(yīng)了0.64mol則氨氣反應(yīng)了1.28mol,氨氣的平衡轉(zhuǎn)化率為=32%;(3)①氨基有堿性,也能和羧基反應(yīng),所以用甲醛將氨基反應(yīng)掉,避免顯堿性的氨基影響羧基和NaOH的中和反應(yīng);②AgSCN是難溶于水的沉淀,設(shè)測定過程中所消耗的AgNO3溶液和NH4SCN溶液的體積分別為V1mL和V2mL,硝酸銀沉淀氯離子,過量的硝酸銀被NH4SCN溶液沅淀生成AgSCN沅淀,依據(jù)氯元素守恒得到氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù);
③由于AgCl在溶液中存在平衡:AgCl(s)?Ag+(aq)+Cl(aq),加入NH4SCN溶液后,SCN與Ag+結(jié)合生成更難溶的AgSCN沉淀,使AgCl的溶解平衡向右移動,NH4SCN消耗量增大,導(dǎo)致測定結(jié)果低于實際值。18.(1)五氧化二釩大于(2)在450°C時,2mol二氧化硫氣體和1mol氧氣氣體完全反應(yīng)生成2mol三氧化硫氣體時放出的熱量為190kJ(3)bd【詳解】(1)接觸法制硫酸中,二氧化硫和氧氣反應(yīng)生成三氧化硫的催化劑為五氧化二釩,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高,平衡逆向移動,平衡常數(shù)減小,因此該反應(yīng)450℃時的平衡常數(shù)大于500℃時的平衡常數(shù)。(2)450℃下的熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=190kJ·mol1,其意義為:在450°C時,2mol二氧化硫氣體和1mol氧氣氣體完全反應(yīng)生成2mol三氧化硫氣體時放出的熱量為190kJ。(3)a.化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,2v(O2)正=v(SO3)逆說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),v(O2)正=2v(SO3)逆不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),a錯誤;b.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),容器中氣體的平均分子量不隨時間而變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),b正確;c.依據(jù)質(zhì)量守恒定律,氣體質(zhì)量不變,而容器體積不變,因此容器中氣體的密度不隨時間而變化,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),c錯誤;d.該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的反應(yīng),當(dāng)容器中氣體的分子總數(shù)不隨時間而變化,說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),d正確;答案選bd。19.(1)<(2)擴大容器的體積升高溫度(3)(4)4【詳解】(1)由圖中可知,達(dá)到平衡時M、N濃度變化量是1.5mol/L,P濃度變化量是3mol/L,則M、N、P濃度變化量之比為1:1:2,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;由圖1可知40min時P減小,M、N增加,可知平衡逆向移動,改變壓強平衡不移動,又由圖2可知,正逆反應(yīng)速率均增大,則改變的條件是升高溫度,逆向移動說明逆向吸熱,則正向放熱,<0,故答案為:;<;(2)如圖1,30min時反應(yīng)物、生成物濃度均減小,且平衡不移動,則改變的條件是減小壓強,由(1)分析可知40min時改變的條件是升高溫度,減小壓強平衡不移動可以畫出對應(yīng)的曲線,故答案為:;(3)如圖所示8min時,反應(yīng)物、生成物濃度相等,設(shè)M的濃度變化量為x,列出三段式:此時M、N的濃度等于P的濃度,則3x=2x,解得x=1mol/L,則=,故答案為:;(4)20min達(dá)到平衡,平衡時M、N的濃度是1.5mol/L,P的濃度是3mol/L,則平衡常數(shù)=4,故答案為:4。20.(1)(2)62.8%(3)41.9%(4)CEF(5)①②④【詳解】(1)根據(jù)生成NH3的物質(zhì)的量與總物質(zhì)的量之比為12:31可得:,解得x=。2min內(nèi)N2的變化量是,2min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為=g/min;(2)氫氣的轉(zhuǎn)化率為;(3)平衡時混合氣體中N2的體積分?jǐn)?shù)是;(4)A.最開始的投料比為2:6=1:3即為反
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