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第十二單元化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
商測(cè)試時(shí)間:90分鐘滿(mǎn)分:100分
第I卷(選擇題,共50分)
一、選擇題(本大題共20小題,每小題2.5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符
合要求)
L[2016?天津河西期中]氨是一種重要的化工產(chǎn)品,工業(yè)合成氨的原理是:
高溫、高壓
N2+3H22NH3
催化劑
下列判斷不正確的是()
A.高溫、高壓和使用催化劑均能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大
B.反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),N2的生成速率和消耗速率相等
C.選取合適的催化劑和溫度、壓強(qiáng),出可全部轉(zhuǎn)化為N%
D.為了提高Hz的轉(zhuǎn)化率,可適當(dāng)增大N2的濃度
答案C
解析高溫和使用催化劑可提高反應(yīng)速率,(縮小體積)增大壓強(qiáng),反應(yīng)物和生成物
的濃度均增大,反應(yīng)速率增大,A項(xiàng)正確;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),同一種物質(zhì)的正反應(yīng)速
率和逆反應(yīng)速率相等,B項(xiàng)正確;可逆反應(yīng)不可能進(jìn)行完全,C項(xiàng)錯(cuò)誤;增大一種反
應(yīng)物的濃度,可提高另外一種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,D項(xiàng)正確。
2.[2016?北京東城期末]將FeCb溶液和KI溶液混合,發(fā)生反應(yīng):
2Fe3+(aq)+2I-(aq)2Fe2+(aq)+L(aq)。
下列各項(xiàng)能判斷上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是()
A.溶液顏色不再變化
B.c(K+)不再變化
C.c(Fe3+)與c(Fe?+)之和不再變化
D.。正(「)=2。正(12)
答案A
解析A項(xiàng),溶液顏色不再變化,說(shuō)明Fe3+、Fe2+及b的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)
到平衡狀態(tài);B項(xiàng),鉀離子濃度始終不變,因此c(K+)不變不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到
平衡狀態(tài);C項(xiàng),由鐵元素守恒知,鐵離子和亞鐵離子的濃度之和始終不變,因此c(Fe3
+)與c(Fe2+)之和不變不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);D項(xiàng),。正(1一)和。正(12)同
為正反應(yīng)速率,。正(1一)=2。正出)不能用于判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)。
3.[2016?哈爾濱質(zhì)檢]一定溫度下,在容積為2L的恒容密閉容器中充入4mol
N2O3,發(fā)生反應(yīng):N2O3(g)N2O(g)+O2(g),N2O3(g)+O2(g)N2O5(g),達(dá)到平衡
時(shí),測(cè)得c(N2O5)為0.7mol/L,c(C>2)為0.5mol/L,貝!j()
A.C(N2O3)=0.8moI/LB.c(N2O3)=0.2mol/L
C.C(N2O)=0.5mol/LD.c(N2O)=1.2mol/L
答案D
解析反應(yīng)①N2O3N2O+O2,反應(yīng)②N2O3+O2N2O5,N2O3的起始濃度為
2mol/L,反應(yīng)達(dá)平衡后,C(N2O5)=0.7mol/L,則②中消耗N2O3為0.7mol/L,消耗
Ch為0.7mol/L,又知平衡后,C(O2)=0.5mol/L,故反應(yīng)①中生成O2為1.2mol/L,消
耗N2O3為1.2mol/L,生成N2O為1.2mol/L,即平衡后,體系內(nèi)各組分濃度為N2O3
為0.1mol/L,N2O為1.2mol/L,O2為0.5mol/L,N2O5為0.7mol/L,故A、B、C項(xiàng)
錯(cuò),D項(xiàng)正確。
4.[2016?北京海淀期中]光氣的分解反應(yīng)為COCL(g)CI2(g)+CO(g)AH>0,
反應(yīng)體系達(dá)到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示,則下列說(shuō)
法正確的是()
A.從第10min到第12min時(shí),生成Ch的速率r(C12)=0.01moI*L-1,min-1
B.第8min時(shí)與第18min時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)相同
C.由于10min時(shí)條件的改變,使COCL的轉(zhuǎn)化率降低
D.在第14min時(shí),改變的條件可能是壓縮反應(yīng)容器的體積
答案B
…LV.(0.12-0.11)mol-L1
解析A項(xiàng),10?12min時(shí),r(Ch)=----------mjn------------=0.005mobL'-min
B項(xiàng),由圖可知,10min.14min時(shí)改變的條件分別為減小CO的濃度、減小壓強(qiáng),
而溫度保持不變,因此8min、18min時(shí)的平衡常數(shù)不變;C項(xiàng),10min時(shí)Cb、COC12
的濃度不變,CO的濃度減小,隨后平衡正向移動(dòng),COCb的轉(zhuǎn)化率增大;D項(xiàng),14min
時(shí)Cb、COC12.CO的濃度均減小,隨后平衡正向移動(dòng),改變條件為減小壓強(qiáng)即增大
容器的體積。
5.[2016?四川高考]一定條件下,CH4與周0值)發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+
H2O(g)CO(g)+3H2(g)o設(shè)起始嗯2=Z,在恒壓下,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)
(p(CH4)與Z和八溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.該反應(yīng)的焰變AH>0
B.圖中Z的大小為”>3小
C.圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中嘿黑=3
n(CH4)
D.溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后(p(CH4)減小
答案A
解析由題中圖象看出,隨溫度升高,甲烷的平衡體積分?jǐn)?shù)減小,說(shuō)明溫度升高,
平衡正向移動(dòng),則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),AH>0,A項(xiàng)正確;Z越大,甲烷的平衡體積分
數(shù)越小,故。>3>a,B項(xiàng)錯(cuò)誤;起始時(shí)嘿空=3,反應(yīng)一旦開(kāi)始,則消耗等物質(zhì)的量
的H2O和CH4,即今曙的分子、分母同時(shí)減小相同的數(shù)值,故圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平
衡混合物中嗯,的值一定不等于3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度不變,加壓時(shí)平衡逆向移動(dòng),
圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.[2016?新疆適應(yīng)性檢測(cè)]某密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2SO2(g)+
O2(g)2s03(g),若要使平衡時(shí)反應(yīng)物總物質(zhì)的量與生成物總物質(zhì)的量相等,且用
SO2、02作反應(yīng)物,則SO2、02的初始物質(zhì)的量之比的范圍應(yīng)滿(mǎn)足()
/(SO2)11XSO2)2
A,1<;(O2)3
04n(O2)3
2zzfSOa)1"(SO2)3
C,D-4<n(O)%
37l(O2)2
答案c
解析設(shè)SO2、02的初始物質(zhì)的量分別為x、y,若02全部轉(zhuǎn)化,則轉(zhuǎn)化的SO2
X
為2y,平衡時(shí)SO2為x—2y,生成的SO3為2y,則x—2y=2y,-=4;若SO2全部轉(zhuǎn)
化,則轉(zhuǎn)化的02為今平衡時(shí)。2為y—之,生成的SO3為X,則y—;=x,可逆
反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率不可能為100%,故SO2、02的初始物質(zhì)的量之比的范圍為今吟岑<4。
7.[2016弓可南八校聯(lián)考]已知某化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=:瑞勰),
不同溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)如表所示:
trc70080083010001200
K1.671.111.000.600.38
下列有關(guān)敘述正確的是()
A.該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
C.某溫度下,如果平衡濃度符合關(guān)系式:9熬=[需,則此時(shí)的溫度為1000℃
3c(CO)5c(H2)
D.如果在一定體積的密閉容器中加入CCh和m各1mol,5min后溫度升高至
830℃,測(cè)得CO為0.4mol時(shí),該反應(yīng)為平衡狀態(tài)
答案C
解析溫度升高,K值減小,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;
根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式,可知化學(xué)方程式為CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),B項(xiàng)錯(cuò)
誤;該溫度下,^=1=0.60,則此時(shí)的溫度為looo℃,c項(xiàng)正確;4
2.25W1.00,說(shuō)明反應(yīng)沒(méi)有達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
8.[2016?濟(jì)南月考]DzO可作原子能反應(yīng)堆的中子減速劑和傳熱介質(zhì)??刹捎秒p溫
交換法生成HDO,HDO再經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程生成D2OOH2O轉(zhuǎn)化為HDO的反應(yīng)為H2O(I)
+HDS(g)HDO(l)+H2S(g)AHo在容積為2L的恒容密閉容器中分別加入足量的
水(忽略所占體積)和1molHDS(g),在不同溫度下發(fā)生上述反應(yīng),測(cè)得體系中H2s的
物質(zhì)的量如表所示:
t/min
02468101214
n/mol
T/K\
Ti00.150.300.400.450.500.600.60
T200.200.350.450.500.500.500.50
_______J
下列推斷正確的是()
A.上述反應(yīng)中,TI<T2,AH>0
B.容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.溫度為A時(shí),題給反應(yīng)的平衡常數(shù)K為1.5
1
D.溫度為丁2時(shí),。?2min內(nèi)HDS的平均反應(yīng)速率為0.1mol-L^min
答案C
解析該可逆反應(yīng)的特點(diǎn)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等。分析數(shù)據(jù)表知,起始反應(yīng)
物的濃度相同,反應(yīng)2min時(shí),溫度為n的容器中H2s的生成速率小于溫度為4的
容器中H2s的生成速率,故n<乃。觀察平衡時(shí)H2s的物質(zhì)的量,溫度為4的容器中
H2s的物質(zhì)的量較少,說(shuō)明升高溫度,上述平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),正反應(yīng)是放熱反
應(yīng),AH<0,A項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的反應(yīng),恒溫恒容容器中壓強(qiáng)始
終不變,不能根據(jù)壓強(qiáng)不變來(lái)判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度為T(mén)i,反
?,C(HS)0.3mol-L-1
應(yīng)達(dá)平衡時(shí),c(HDS)=0.2mol-L1,c(HS)=0.3mol-L1,K=-^2±=~一
2c(HDS)0.2mobL1
1.5,C項(xiàng)正確;溫度為72時(shí),反應(yīng)在。?2min內(nèi)HDS的平均反應(yīng)速率為“HDS)=
0.20mol
=0.05moI-L-1*min_1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
2LX2min
9.[2016?晉冀豫三省聯(lián)考]有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的方向和速率的研究可以指導(dǎo)化工生產(chǎn)。
下列說(shuō)法正確的是()
高溫、高壓
A.N2+3H22NH3AH<0,在任何溫度下均為自發(fā)反應(yīng)
催化劑
B.向新制氯水中加入少量小蘇打固體可提高其漂白能力
C.1L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H20,充入少量N2可加快反
應(yīng)速率
D.濕法煉銅的反應(yīng)為Fe+CuSO4-FeSO4+Cu,反應(yīng)中的Fe可以用Na代替
答案B
解析A項(xiàng),該反應(yīng)AH<0,AS<0,反應(yīng)是否自發(fā)與溫度有關(guān);B項(xiàng),CL+
H2OHCI+HCIO,加入NaHCCh與HC1反應(yīng),平衡正向移動(dòng),c(HClO)增大,可
提高其漂白能力;C項(xiàng),恒溫恒容時(shí)充入“惰性”氣體,反應(yīng)速率不變;D項(xiàng),Na先
與H2O反應(yīng),置換不出Cu。
10.[2016?江西六校聯(lián)考]甲、乙兩個(gè)密閉容器中均發(fā)生反應(yīng):《s)+
2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)AH>0,有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡
容積溫度平衡
容器所需時(shí)
/L/℃常數(shù)
C(s)H2()(g)H2(g)間/min
甲24243.22
72
乙1121.23K2
下列說(shuō)法正確的是()
A.TI<T2
B.及=1.3501011-1(或&=1.35)
C.混合氣體的密度始終保持不變
D.乙容器中,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí),n(H2O)=1.4mol
答案B
解析濃度相同,甲中達(dá)到平衡所需時(shí)間短,故乃>4,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙容器中反應(yīng)
達(dá)平衡時(shí),C(H2O)=0.8mol*L\c(CO2)=0.6mobL-\c(Hi)=1.2mobL1,Ki=
專(zhuān)篇應(yīng)=1.35,B項(xiàng)正確;容器容積不變,碳為固體,正反應(yīng)方向氣
體的質(zhì)量增大,因此反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí)混合氣體的密度增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;乙容器中,3min
內(nèi)H2O減少了1.2moL而前1.5min內(nèi)反應(yīng)速率大于后1.5min內(nèi)反應(yīng)速率,故前1.5
min內(nèi)H2O的物質(zhì)的量減小得快,反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時(shí),n(H2O)<1.4mol,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11.[2016?安徽江南十校聯(lián)考]已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)AH=-197
kJmoF1,向同溫、同體積的三個(gè)密閉容器中分別充入氣體:(甲)2molSO2和1molO2;
(乙)1molSO2和0.5molO2;(丙)2molSO3。恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列關(guān)系一
定正確的是()
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)p:p甲=〃丙>2〃乙
B.SO3的質(zhì)量機(jī):機(jī)甲=機(jī)丙>2機(jī)乙
C.c(SO2)與c(Ch)之比A:k甲=k丙>卜乙
D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值。:。甲=。丙>2。乙
答案B
解析恒溫恒容,甲與乙起始n(SO2):加0力=2:1,甲等效為在乙的基礎(chǔ)上增大
一倍壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大;丙按化學(xué)計(jì)量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊可得〃(SO2)
=2mol,n(O2)=lmol,與甲為等效平衡,平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等。A項(xiàng),
甲與丙為等效平衡,平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,故壓強(qiáng)〃甲=p丙,甲等效為
在乙的基礎(chǔ)上增大一倍壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),故p乙(〃甲<2p乙,故〃甲=〃丙<2〃乙,
故A錯(cuò)誤;B項(xiàng),甲與丙為等效平衡,平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的量相等,故SO3的
質(zhì)量/W甲=/〃丙,甲等效為在乙到達(dá)平衡的基礎(chǔ)上,再加入1molSO?和0.5molCh,增
大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率增大,Sth的質(zhì)量甲>2/〃乙,故甲=/〃丙>2m
乙,故B正確;C項(xiàng),對(duì)于甲、乙,SO2、Ch起始物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,
c(SO2)與。(。2)之比為定值2:1,丙為分解反應(yīng),丙中c(SO2)與c(O2)之比為2:1,故
攵甲=攵丙=左乙=2,故C錯(cuò)誤;D項(xiàng),甲與丙為等效平衡,平衡時(shí)對(duì)應(yīng)各組分的物質(zhì)的
量相等,故。甲+。丙=197,甲等效為在乙的基礎(chǔ)上增大一倍壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)移動(dòng),
SO2轉(zhuǎn)化率增大,故。甲>2。乙,故D錯(cuò)誤。故選B。
12.[2016?江蘇質(zhì)檢]Bodensteins研究了反應(yīng):2Hl(g)H2(g)+l2(g)AH=+11
kJ-moF1.,在716K時(shí),氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間,的關(guān)
系如下表:
Z/min020406080120
x(HI)10.910.850.8150.7950.784
x(HI)00.600.730.7730.7800.784
由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到。正?x(HI)和。逆?x(H*的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)改變條
件,再次達(dá)到平衡時(shí),下列有關(guān)敘述不正確的是()
2.8
A.若升高溫度到某一溫度,則再次達(dá)到平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)可能分別是A、E
B.若再次充入amolHL則達(dá)到平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)值不變,縱坐標(biāo)值增大
C.若改變的條件是增大壓強(qiáng),則再次達(dá)到平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)與改變條件前相同
D.若改變的條件是使用催化劑,則再次達(dá)到平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)與改變條件前不同
答案C
解析升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,平衡正向移動(dòng),x(HI)減小,*(出)增大,
故再次達(dá)到平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)可能分別是A、E,A項(xiàng)正確;若再次充入amolHL相當(dāng)
于加壓,則平衡不移動(dòng),但正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,再次平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)的橫
坐標(biāo)值不變,縱坐標(biāo)值增大,B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若改變的條件是使用催化劑,則
平衡不移動(dòng),正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,再次平衡時(shí),相應(yīng)點(diǎn)的橫坐標(biāo)值不變,
縱坐標(biāo)值增大,D項(xiàng)正確。
13.[2016?衡水調(diào)研]可逆反應(yīng)2NOi(g)2NO(g)+O2(g)在體積固定的密閉容器
中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是()
①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2〃molNO2
②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成InmolNO
③用NO2>NO、O2表示的反應(yīng)速率之比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色
不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的壓強(qiáng)不再改變的
狀態(tài)⑦混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A.①④⑥⑦B.②③⑤⑦
C.①③④⑤D.全部
答案A
解析①單位時(shí)間內(nèi)生成〃molCh的同時(shí)生成2〃molNCh,說(shuō)明0正=0逆,反應(yīng)
達(dá)到平衡狀態(tài);②描述的都是正反應(yīng)速率,無(wú)法判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);③無(wú)論
是否達(dá)到平衡狀態(tài),物質(zhì)的反應(yīng)速率之比都等于化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比;④混
合氣體的顏色不變,說(shuō)明c(NCh)不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);因容器體積固定,密度始
終保持不變,所以⑤不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài);該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分
子總數(shù)不相等的反應(yīng),容器的體積固定,所以⑥⑦均能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
14.[2016?泰安質(zhì)檢]科學(xué)家發(fā)現(xiàn),液態(tài)甲苯是理想的儲(chǔ)氫材料。298K時(shí)吸氫反應(yīng)
1
如下:C6H5cH3(l)+3H2(g)C6HnCH3(l)AH=-204.8kJmoF,在2L密閉容器
中,加入1moIC6H5cH3⑴和amolH2(g),在298K和高效催化劑作用下反應(yīng),平衡
體系中〃(H2)與,關(guān)系如下表所示:
f/min0246810
n(H2)/mol3.02.62.32.12.02.0
下列說(shuō)法正確的是()
A.0?8min內(nèi)氫氣平均反應(yīng)速率r(H2)=0.25mobL-1*min1
B.容器內(nèi)氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.該條件下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=lL3?mo「3
D.其他條件不變,將平衡后體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半,達(dá)到新平衡時(shí)c(H2)=2moi?L
答案C
...,,?(3.0—2.0)mol
解析體積為u2L,0?8min內(nèi)氫氣平v均反應(yīng)速率=0.0625
zJLAoQmin
A項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體只有Hz,相對(duì)分子質(zhì)量始終不變,B項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡時(shí),
13項(xiàng)正確;其他條件不變,即溫
C(H2)=1moIL,平衡常數(shù)兩=1PmoF,C
度不變,平衡常數(shù)K不變,體積縮小一半,相當(dāng)于加壓,平衡正向移動(dòng),出的物質(zhì)的
I
量減小,達(dá)到新平衡時(shí)H2濃度與第一次平衡時(shí)相等,c(H2)=lmobL,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
15.[2016?湖北天門(mén)調(diào)研]一定溫度下,在一個(gè)容積為1L的密閉容器中,充入1mol
出色)和1molL(g),發(fā)生反應(yīng)H2(g)+b(g)2HI(g),經(jīng)充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,生成
的HI(g)占?xì)怏w體積的50%,該溫度下,在另一個(gè)容積為2L的密閉容器中充入1mol
HI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g);H2(g)+;l2(g),則下列判斷正確的是()
A.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1
B.后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5
C.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),出的平衡濃度為0.25mol?L」
D.后一反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),HI(g)的平衡濃度為0.5moll一1
答案B
解析前一反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)以出戶(hù)僅匕尸。^!!!。1]-],^!!1—:!!!!。11-】,則平衡常
I2。2(112>。2(12)[
數(shù)K=,/H、"I、=二nq=4,而后一反應(yīng)的平衡常數(shù)Ki—=憶=0.5,
C(H2)?C(12)0.5X0.5c(Hl)7Kl
A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;設(shè)后一反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)c(H2)=xmol,L-i,則平衡時(shí)c(b)=xmoI-L
11
H叼
-1-1
,c(HI)=(0.5-2x)mol-L,Ki==0.5,解得x=0.125,故平衡時(shí)c(H2)=0.125
moI-L-1,c(HI)=0.25moI-L1,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
16.[2016?南京模擬]在某2L恒容密閉容器中充入2molX(g)和1molY(g)發(fā)生反
應(yīng):2X(g)+Y(g)3Z(g)反應(yīng)過(guò)程中持續(xù)升高溫度,測(cè)得混合體系中X的體積分?jǐn)?shù)
與溫度的關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是()
A.M點(diǎn)時(shí),Y的轉(zhuǎn)化率最大
B.升高溫度,平衡常數(shù)減小
C.平衡后充入Z,達(dá)到新平衡時(shí)Z的體積分?jǐn)?shù)增大
D.W、M兩點(diǎn)Y的正反應(yīng)速率相同
答案B
解析a點(diǎn)左側(cè)是建立平衡的過(guò)程,a點(diǎn)右側(cè)是平衡的移動(dòng),從Q-M升溫平衡逆
移,所以M點(diǎn)Y的轉(zhuǎn)化率比Q點(diǎn)小,所以A項(xiàng)錯(cuò)誤;升溫平衡逆移,所以正向放熱,
平衡常數(shù)減小,B項(xiàng)正確;這是一個(gè)反應(yīng)前后體積不變的反應(yīng),平衡后充入Z,是等
效平衡,所以Z的體積分?jǐn)?shù)不變,C項(xiàng)錯(cuò)誤;W、M兩點(diǎn),M點(diǎn)溫度高,所以Y在
M點(diǎn)正反應(yīng)速率快,所以D項(xiàng)錯(cuò)誤。
17.[2016?四川調(diào)研]科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在一定條件下可用H2還原NO,生成無(wú)污染
物質(zhì)。該反應(yīng)速率。正=左正七例。"々!!?)依正是該化學(xué)反應(yīng)的正反應(yīng)速率常數(shù))。在某
溫度下,經(jīng)測(cè)得正反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度關(guān)系如下表所示:
\
力正/
c(N())/C(H2)/
(mol,L1)(mol,L1)(mol?L1?min1)
實(shí)驗(yàn)10.10.20.004
實(shí)驗(yàn)20.20.20.016
實(shí)驗(yàn)30.10.40.008
下列推斷正確的是()
A.在該反應(yīng)中,NO、H2的化學(xué)反應(yīng)速率之比為2:1
B.上述表達(dá)式中,n=2,m=2
C.上述表達(dá)式中,kJE=2.0moI-2,L2-iiiin_,
D.其他條件不變,加入催化劑或改變溫度,A正不變
答案C
催化劑
解析化學(xué)方程式為2NO+2H2===N2+2H2O,NO、H2的反應(yīng)速率之比等于
△
化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,A項(xiàng)錯(cuò)誤;代入數(shù)據(jù)計(jì)算,〃=2,m=l,B項(xiàng)錯(cuò)誤;代入數(shù)據(jù)計(jì)算,
無(wú)正=2.0L2?mor2?miiTi,C項(xiàng)正確;濃度不變時(shí),加入催化劑,反應(yīng)速率增大,則人正
增大;升溫,反應(yīng)速率增大,則上正增大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
18.[2016?東北三省三校一模]一定溫度下,在容積為1L的密閉容器中,存在如
下關(guān)系:xH2O(g)(H2O)x(g),反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖。
下列說(shuō)法不正確的是()
A.x=3
B.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.125L2/mol2
C.平衡時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是33.3g/mol
D.A時(shí)刻,保持溫度不變,再充入ImolIhO?,重新達(dá)到平衡時(shí),喘肝將
增大
答案C
解析A項(xiàng),由圖象知反應(yīng)物消耗量與產(chǎn)物的生成量之比為3:1,因此可知x=3;
B項(xiàng),該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=lmoI/L+(2mol/L)3=0.125L2/mol2;C項(xiàng),由圖
示反應(yīng)起始時(shí)投入5moiH2O(g),平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為3mol,因此平衡時(shí)
混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是(18g/molX5moi)+3mol=30g/mol;D項(xiàng),有時(shí)刻,保持
溫度不變,再充入1molH2O(g),相當(dāng)于對(duì)原平衡加壓,平衡正向移動(dòng),因此重新達(dá)
到平衡時(shí),嘿黑將增大。
19.[2016?陜西質(zhì)檢]工業(yè)上可通過(guò)CO和H2反應(yīng)來(lái)制備甲醇:CO(g)+
2H2(g)CH30H(g)AH<0。在容積固定為2L的密閉容器內(nèi)充入1molCO和2mol
H2,加入合適催化劑,用壓力計(jì)監(jiān)測(cè)容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化如下表:
反應(yīng)時(shí)間/min0510152025
壓強(qiáng)/MPa12.610.89.58.78.48.4
下列說(shuō)法正確的是()
A.從反應(yīng)開(kāi)始到20min時(shí),r(H2)=0.05mol^L-^min-1
B.該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4L1mor5
C.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變,說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
D.若在恒溫恒壓條件下,通入水蒸氣,CO的轉(zhuǎn)化率不變
答案B
解析反應(yīng)開(kāi)始與反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí)壓強(qiáng)之比為12.6:8.4=3:2,設(shè)反應(yīng)開(kāi)始
到20min時(shí)CO轉(zhuǎn)化xmol,則平衡時(shí)CO為(l-x)mol、H2為(2-2x)mol,CH30H
為xmol,則(1+2):(1—x+2—2x+x)=3:2,解得x=O.5°0(H2)=c7.=0.025
2LX2Umin
moI-L^min1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡時(shí)CO、叢、CH30H的濃度分別為0.25moKL-】、0.5
口巫皿C(CHOH)0.25mol-L1
m01L'025mo1,L,故平衡常數(shù)、=c(CO)p32(H2)=0.25moI-L-iX(0.5mol[r)2=4
L2moF2,B項(xiàng)正確;反應(yīng)體系全為氣體,氣體質(zhì)量不變,容器容積固定,因此混合氣
體的密度始終不變,混合氣體密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,C項(xiàng)錯(cuò)誤;恒溫恒壓
下通入水蒸氣,則容器容積增大,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),CO的轉(zhuǎn)化率減小,D項(xiàng)錯(cuò)
誤。
20.[2016?海淀區(qū)期中]一定溫度下,二氧化硫與氧氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2SO2(g)
+O2(g)2SO3(g)AH=-196kJ-mol^o現(xiàn)向5L的恒容密閉容器中充入1.0mol
SO2和0.5molO2,反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,恢復(fù)到原來(lái)的溫度,測(cè)得此過(guò)程中體系
向外界共釋放了78.4kJ的熱量。下列說(shuō)法正確的是()
A.上述反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),SO2和02的轉(zhuǎn)化率都是20%
B.上述反應(yīng)達(dá)到平衡后,向容器中充入1.0molAr,平衡正向移動(dòng)
C.起始時(shí)向容器中充入1.0molSO3,保持溫度不變,達(dá)到平衡時(shí)共吸收19.6kJ
的熱量
D.起始時(shí)向容器中充入2.0molSO3、0.5molS02^00.25molO2,反應(yīng)達(dá)到平衡
前,0正<0逆
答案C
解析當(dāng)211101502和11110102完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為503時(shí),放出196kJ的熱量,則
放出78.4kJ熱量時(shí),有0.8molSCh和0.4molCh反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO3,故S(h和。2的轉(zhuǎn)
化率均為80%,A項(xiàng)錯(cuò)誤;平衡后向容器中充入稀有氣體,平衡體系中各物質(zhì)的濃度
不變,平衡不移動(dòng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中平衡與原平衡是等效平衡,原平衡中最終SO3
的物質(zhì)的量為0.8mol,則C項(xiàng)中平衡時(shí)只有0.2molSO3分解,吸收的熱量為19.6kJ,
C項(xiàng)正確;通過(guò)計(jì)算比較K和&的大小,可知D項(xiàng)中&>2,反應(yīng)正向移動(dòng)達(dá)到平衡,
反應(yīng)達(dá)到平衡前,。正>。逆,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
第n卷(非選擇題,共50分)
二、非選擇題(本大題共4小題,共50分)
21.[2016?冀中模擬](14分)合成氨工業(yè)是貴州省開(kāi)磷集團(tuán)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。
氨是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。
(1)在一定溫度下,在固定體積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):N2(g)+
3H2(g)2NH3(g)o該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是o
A.3o(H2)正=2o(NH3)逆
B.單位時(shí)間生成molN2的同時(shí)生成37MmolH?
C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化
D.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化
(2)氨氣具有還原性,例如,氨氣能與鹵素單質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)。已知幾種化學(xué)鍵的
鍵能數(shù)據(jù)如表所示:
化學(xué)鍵N—HN^NBr—BrH—Br
鍵能391946194366
請(qǐng)寫(xiě)出氨氣與漠蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
(3)工業(yè)上可用天然氣為原料來(lái)制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同
學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理,在一定溫度下,體積為2L的恒容密閉容器中測(cè)得如下
表所示數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
時(shí)間
CH(mol)HO(mol)CO(mol)H(mol)
/min422
00.401.0000
5a0.80c0.60
70.20b0.20d
100.210.810.190.64
①分析表中數(shù)據(jù),判斷5min時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)?(填“是”或
“否”),前5111也反應(yīng)的平均反應(yīng)速率。(。34)=。
②該溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)火=O
③反應(yīng)在7?10min內(nèi),CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是(填字母)。
A.減少CH4的物質(zhì)的量
B.降低溫度
C.升高溫度
D.充入H2
(4)氨的催化氧化:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反
應(yīng)。在1L密閉容器中充入4moiNH3(g)和5moiO2(g),保持其他條件不變,測(cè)得
c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的AH(填?或“=")0;方溫度下,
NH3的轉(zhuǎn)化率為o
答案(除標(biāo)明外,每空2分)
(DC
1
(2)2NH3(g)+3Br2(g)=N2(g)+6HBr(g)AH=-214kJ-moF
⑶①是(1分)0.02②0.0675③D
(4)<(1分)75%
解析(1)2O(H2)正=3o(NH3)逆時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生成機(jī)molN2,必生成
3mmolH2,但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等
的反應(yīng),壓強(qiáng)不變可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)正確;混合氣體總質(zhì)量不變,容
器體積不變,所以混合氣體的密度始終不變,故混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)
到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(2)由題給條件,可知氨氣與溟蒸氣反應(yīng)生成氮?dú)夂椭兓瘹洹?"=反應(yīng)物的總鍵能
一生成物的總鍵能=(391X6+194X3-946—366X6)kJ-moF1=-214kJ-moF^
(3)①根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),結(jié)合表中數(shù)據(jù)5min時(shí)H2為
0.60mol,可知CO為0.20mol,即c=0.20,則a=0.20,7min時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量
,…I1(0.40—0.20)mol
與5min時(shí)相同,所以5min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡;u(CH4)=-~;=0.02mol-L
2TLvX5cmin
-1*min-o
11
②該溫度下平衡時(shí),C(CH4)=0.10mol-L,c(H20)=0.40mol-L,c(CO)=0.10
-1-1
mol-L,C(H2)=0.30mobL,則K=J1Tl<黃、=0.0675。
③10min時(shí),只有CO的物質(zhì)的量減少,其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加,所以原因
只能是充入氫氣,使平衡逆向移動(dòng),選D。
(4)由圖象可知,NO的濃度達(dá)到最大值后,隨溫度升高,NO的濃度又逐漸減小,
所以該反應(yīng)的AH<0,To時(shí),c(NO)=3.0mol-L-1,則反應(yīng)消耗的〃3%)=3.0mol,
NH3的轉(zhuǎn)化率為100%=75%O
22.[2016?全國(guó)卷分)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NO*,形成酸雨、污染
大氣,采用NaCICh溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝。回答下列問(wèn)題:
(l)NaCIO2的化學(xué)名稱(chēng)為o
(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323K,NaCKh溶液濃
度為5X10-3mol1一】。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
離子SOFsorNO?NO7cr
c/(mol*L-1)8.35X10-46.87X10-61.5X10-41.2X1053.4X10-3
①寫(xiě)出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式
o增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率
(填“提高”“不變”或“降低”)。
②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸(填“增大”“不變”或
“減小”)。
③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小
于")。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是
(3)在不同溫度下,NaCKh溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓小如
圖所示。
48
44
(40
告
\36
/
=32
|
28
24;...............................................
280'360'320'340'360'380'400
T/K
①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均(填“增
大”“不變”或“減小”)。
②反應(yīng)CIO3+2SOF==2SO彳一十。一的平衡常數(shù)K表達(dá)式為
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaCICh,也能得到較好的煙氣脫硫效果。
①?gòu)幕瘜W(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaCIO具有的優(yōu)點(diǎn)是
②已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH(aq)=SO1(aq)+H2O⑴AHi
ClO(aq)+SOr(aq)=SOr(aq)+Cr(aq)\H2
CaSO4(s)==Ca2+(aq)+SOi-(aq)AH3
則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+CKT(aq)+2OBT(aq)=CaSO4(s)+H2O⑴+C「(aq)
的\H=o
答案(1)亞氯酸鈉(1分)
(2)①4NO+3aO3+4OH-=4NO3+2H2O+3C「(2分)提高(1分)
②減小(1分)③大于(1分)NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高(1分)
⑶①減小(1分)②c2(sor).c(ClO2yi分)
(4)①形成CaSO4沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高(1分)
②AHI+A“2—A”3(l分)
解析(l)NaCIO2中氯元素的化合價(jià)為+3,NaCKh的名稱(chēng)是亞氯酸鈉。
(2)①NaCICh溶液脫硝過(guò)程中,NO轉(zhuǎn)化為NO3、NOJ,主要轉(zhuǎn)化為NO7,書(shū)寫(xiě)
離子方程式時(shí)運(yùn)用得失電子守恒、電荷守恒和元素守恒,得到4NO+3aCE+4OH-
=4NO?+2H2O+3CFO上述反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),增加壓強(qiáng)有利于反應(yīng)正
向進(jìn)行,使NO的轉(zhuǎn)化率提高。②根據(jù)上述反應(yīng)可知,隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,溶液中
c(H+)逐漸增大,pH逐漸減小。③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出,溶液中含硫離子的濃度大于含氮
離子的濃度,所以脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。這可能是因?yàn)镹O溶解度較低、
脫硝反應(yīng)活化能較高等。
(3)①縱坐標(biāo)是平衡分壓的負(fù)對(duì)數(shù),反應(yīng)溫度升高,SO2和NO的平衡分壓的負(fù)對(duì)
數(shù)減小,即平衡分壓增大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),所以平衡常數(shù)減小。②根據(jù)平衡常數(shù)
表達(dá)式的規(guī)則書(shū)寫(xiě)即可。
(4)①如果使用Ca(CIO)2,則生成的SOr會(huì)與Ca?+結(jié)合,生成CaSCh沉淀,促使
脫硫反應(yīng)正向移動(dòng),提高SO2的轉(zhuǎn)化率。②設(shè)三個(gè)反應(yīng)依次是a、b、c,根據(jù)蓋斯定
2+_
律,由a+b-c得:SO2(g)+Ca(aq)+ClO(aq)+2OH(aq)==CaSO4(s)+H2O(1)+
CF(aq)
23.[2016?廣東五校聯(lián)考](14分)硫一氨熱化學(xué)循環(huán)制氫示意圖如下:
⑴反應(yīng)1的離子方程式為_(kāi)_____________________________
⑵反應(yīng)2能量轉(zhuǎn)化主要方式為o
A.太陽(yáng)能一電能
B.太陽(yáng)能一化學(xué)能
C.太陽(yáng)能->電能->化學(xué)能
1
(3)已知:H2SO4(I)=SO3(g)+H2O(g)AH=+177kJmoF
-1
2so3(g)2SO2(g)+O2(g)A//=+196kJmol
則反應(yīng)4中H2sCh⑴分解為SO2(g)>O2(g)及H2O(g)的熱化學(xué)方程式為
(4)在密閉容器中,控制不同溫度進(jìn)行SO3分解實(shí)驗(yàn)。已知SO3起始濃度均為cmol?L
-i,測(cè)定S03的轉(zhuǎn)化率。圖中曲線(xiàn)I為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系,曲線(xiàn)n表示
不同溫度下,反應(yīng)經(jīng)過(guò)相同時(shí)間尚未達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)SO3的轉(zhuǎn)化率。
100
%80
麻
3
60
理
6品40
S
20
02004006008001000
溫度/℃
①該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=,比較圖中X點(diǎn)與Y點(diǎn)、X點(diǎn)與Z點(diǎn)
的平衡常數(shù)大?。篕(X)K(Y),K(X)K(Z)(填〈”或“=”)。
②Y點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下的反應(yīng)速率:。正_______。逆(填“或“=”)。
③隨溫度升高,曲線(xiàn)H逼近曲線(xiàn)I的原因是
④W點(diǎn)SO2在平衡混合物中的體積分?jǐn)?shù)為o
⑤下列措施在其他條件不變時(shí)能提高SO3轉(zhuǎn)化率的是O
A.使用合適的催化劑B.升高溫度C.增大壓強(qiáng)
D.降低溫度E.減小壓強(qiáng)
F.SO3的起始濃度增加至2c
答案(1)SO2+H2O+2NH3=2NH4+SOF(2分)
(2)C(1分)
(3)2H2sCh⑴=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)\H=+550kJ-mol-1(2分)
(4)①改洸個(gè):)(i分)=(i分)分)
②>(1分)③溫度升高,反應(yīng)速率加快,縮短了達(dá)到平衡的時(shí)間(1分)④33.3%(2
分)⑤BE(2分)
解析(1)由題圖知,反應(yīng)1是SO2、H2O與N%反應(yīng)生成(NH4)2SO3。
(2)反應(yīng)2中利用太陽(yáng)能動(dòng)力進(jìn)行電解,能量轉(zhuǎn)化主要方式是太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,
電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,故選C。
1
(3)a.H2SO4(I)=SO3(g)+H2O(g)AH=+177kJ-moI_,b.2SO3(g)2SO2(g)+
-1
O2(g)AH=+196kJmol,根據(jù)蓋斯定律,由aX2+b得:2H2sCh⑴=2SO2(g)
+O2(g)+2H2O(g)AH=+177kJ?mo「iX2+196kJmol^+550kJmol^o
(4)①X點(diǎn)和Y點(diǎn)的溫度相同,平衡常數(shù)K
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