2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)階段性測試 專題07 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡 解析版 含答案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)階段性測試 專題07 化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡 解析版 含答案 一、選擇題(本題包括5個小題，每題2分，共10分，每題只有一個選項符合題意。) 1．用于凈化汽車尾氣的反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)，已知該反應(yīng)的反應(yīng)速率極慢，570K時的平衡常數(shù)為11059。下列說法正確的是(　　) A．裝有尾氣凈化裝置的汽車排出的氣體中不再含有NO或CO B．提高尾氣凈化效率的常用方法是升高溫度 C．縮短反應(yīng)所需時間的最佳途徑是研制高效催化劑 D．570K時該反應(yīng)正向進行的程度很大，故使用催化劑并無實際意義 [答案]C [解析]本題考查的是凈化汽車尾氣時發(fā)生的可逆反應(yīng)。該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，因此排出的氣體中仍有NO或CO，A錯；不確定該反應(yīng)的熱效應(yīng)，升高溫度時平衡移動的方向不確定，B錯；使用催化劑可以縮短反應(yīng)所需的時間，C正確；使用催化劑可加快化學(xué)反應(yīng)速率，加快有害氣體的轉(zhuǎn)化，D錯。 2．(xx濟南一模)一定條件下的密閉容器中：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－905.9kJmol－1，下列敘述正確的是(　　) A．4mol NH3和5mol O2反應(yīng)，達到平衡時放出熱量為905.9kJ B．平衡時v正(O2)＝v逆(NO) C．平衡后降低壓強，混合氣體平均摩爾質(zhì)量增大 D．平衡后升高溫度，混合氣體中NO含量降低 [答案]D [解析]A項，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，故達到平衡時反應(yīng)物不能全部轉(zhuǎn)化為生成物，放出熱量小于905.9 kJ，不正確；B項，反應(yīng)速率之比等于反應(yīng)方程式前的計量數(shù)之比，所以平衡時的正逆反應(yīng)速率關(guān)系應(yīng)為v正(O2)＝v逆(NO)，故不正確；C項，降低壓強，化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動，氣體總質(zhì)量不變，而氣體總的物質(zhì)的量增大，則平均摩爾質(zhì)量減小，不正確；D項，正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫，化學(xué)平衡逆向移動，NO含量降低，正確。 3．(xx煙臺1月)下列有關(guān)平衡常數(shù)的說法正確的是(　　) A．已知K＝，則對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)可以表示為2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g) B．將某濃度的氫氟酸溶液升高溫度，氫氟酸的電離平衡常數(shù)Ka將變大 C．常溫下，向純水中加入碳酸鈉，水的電離程度變大，KW變大 D．化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度有關(guān)，隨溫度的升高，K可能增大，也可能減小或者不變 [答案]B [解析]A項將反應(yīng)物與生成物的位置寫反了，錯誤；弱電解質(zhì)的電離都是吸熱反應(yīng)，故升溫時氫氟酸的電離平衡常數(shù)增大，B項正確；水的離子積常數(shù)只與溫度有關(guān)，溫度不變，離子積常數(shù)不變，C項錯誤；任何化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化，即要么是吸熱反應(yīng)，要么是放熱反應(yīng)，故升高溫度，化學(xué)平衡一定移動，化學(xué)平衡常數(shù)一定發(fā)生變化，D項錯誤。 4．(xx臨沂3月)反應(yīng)2AB(g)===C(g)＋3D(g)在高溫時能自發(fā)進行，其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的△H、△S應(yīng)為(　　) A．△H<0，△S>0　　　　　 B．△H<0，△S<0 C．△H>0，△S>0 D．△H>0，△S<0 [答案]C [解析]由反應(yīng)方程式可看出反應(yīng)后氣體物質(zhì)的量增加△S>0。又由于反應(yīng)能自發(fā)進行的前提是：△H－T△S<0，該反應(yīng)在高溫下能自發(fā)進行，其逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，說明△H>0。 5．(xx濟寧一模)下列反應(yīng)達到平衡后，升高溫度可以使混合氣體平均相對分子質(zhì)量增大的是(　　) A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)　ΔH<0 B．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0 C．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH>0 D．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH<0 [答案]D [解析]根據(jù)M＝(m是氣體總質(zhì)量、n是氣體總物質(zhì)的量)，分析，當(dāng)反應(yīng)體系中所有物質(zhì)均是氣體時，m不變，升溫時向吸熱方向移動，若此時氣體總物質(zhì)的量在減小，則M增大，可見只有D項符合題意。 二、選擇題(本題包括12個小題，每題3分，共36分，每題只有一個選項符合題意。) 6．(xx衡水中學(xué))等質(zhì)量的鐵與過量的鹽酸在不同的實驗條件下進行反應(yīng)，測得在不同時間(t)內(nèi)產(chǎn)生氣體體積(V)的數(shù)據(jù)如圖所示，根據(jù)圖示分析實驗條件，下列說法中一定不正確的是(　　) 組別 對應(yīng)曲線 c(HCl)/molL－1 反應(yīng)溫度/℃ 鐵的狀態(tài) 1 a 30 粉末狀 2 b 30 粉末狀 3 c 2.5 塊狀 4 d 2.5 30 塊狀 A．第4組實驗的反應(yīng)速率最慢 B．第1組實驗中鹽酸的濃度大于2.5molL－1 C．第2組實驗中鹽酸的濃度等于2.5molL－1 D．第3組實驗的反應(yīng)溫度低于30℃ [答案]D [解析]由圖象可知，1、2、3、4組實驗產(chǎn)生的氫氣一樣多，只是反應(yīng)速率有快慢之分。第4組實驗，反應(yīng)所用時間最長，故反應(yīng)速率最慢，A正確；第1組實驗，反應(yīng)所用時間最短，故反應(yīng)速率最快，根據(jù)控制變量法原則知酸濃度應(yīng)大于2.5molL－1，B正確，第2組實驗，鐵是粉末狀，與3、4組塊狀鐵相區(qū)別，根據(jù)控制變量法原則知鹽酸的濃度應(yīng)等于2.5molL－1，C正確；由3、4組實驗并結(jié)合圖象知第3組實驗中反應(yīng)溫度應(yīng)高于30℃，D錯誤。 7．(xx青島一模)250℃和1.01105 Pa時，反應(yīng)2N2O5(g)=== 4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝＋56.76kJ/mol，自發(fā)進行的原因是(　　) A．是吸熱反應(yīng) B．是放熱反應(yīng) C．是熵減反應(yīng) D．熵增效應(yīng)大于能量效應(yīng) [答案]D [解析]由所給的熱化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)為吸熱、熵增加的反應(yīng)，其中熵的變化是自發(fā)進行的原因。 8．(xx威海3月)某恒溫密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng)Z(？)＋W(？)X(g)＋Y(？)　ΔH，在t1時刻反應(yīng)達到平衡，在t2時刻縮小容器體積，t3時刻再次達到平衡狀態(tài)后未再改變條件。下列有關(guān)說法中不正確的有(　　) A．Z和W在該條件下一定不是氣態(tài) B．t1～t2時間段與t3時刻后，兩時間段反應(yīng)體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不可能相等 C．若在該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為K＝c(X)，則t1～t2時間段與t3時刻后X的濃度相等 D．若該反應(yīng)只在高于某溫度T0時能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度升高而增大 [答案]B [解析]t2時刻縮小容器體積，v正不變，則Z和W一定不是氣態(tài)，A對；若Y不是氣態(tài)，則體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不變，B錯；根據(jù)K＝c(X)，則體系中只有X為氣態(tài)，由于溫度不變，K值不變，則c(X)不變，C對；由于該反應(yīng)的Δs>0，根據(jù)該反應(yīng)只在溫度高于T0時能自發(fā)進行，則ΔH>0(若ΔH<0，則反應(yīng)在任何溫度下都能自發(fā)進行)，因此溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)K增大，D對。 9．(xx大連)有一可逆反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)xC(g)＋4D(g)，若按下列兩種配比在同溫同體積的密閉容器中進行反應(yīng)(　　) ①0.8mol A,1.2mol B,1.2mol C,2.4mol D ②1.4mol A,2.1mol B,0.6mol C,1.2mol D 達到平衡后，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，則反應(yīng)方程中x的值為 A.1　　　　　B．2　　　　　C．3　　　　　D．4 [答案]B [解析]兩種配比在平衡后C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等，所以這兩組配比下的反應(yīng)達到的平衡為等效平衡，對于②，假設(shè)A有0.6mol參加了反應(yīng)，則此時容器中A、B、C、D物質(zhì)的物質(zhì)的量為：(1.4mol－0.6mol)、(2.1mol－mol0.3xmol＝1.2mol)、(0.6mol＋0.6mol)、(1.2mol＋20.6mol)，x＝2。 10．在相同溫度下，將H2和N2兩種氣體按不同比例通入相同的恒容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：3H2＋N22NH3。表示起始時H2和N2的物質(zhì)的量之比，且起始時H2和N2的物質(zhì)的量之和相等。下列圖象正確的是(　　) [答案]D [解析]A中，隨著的增大，氫氣含量增多，氫氣的平衡轉(zhuǎn)化率降低，A錯誤；隨著的增大， 氫氣含量增多，混合氣體的質(zhì)量減小，B錯誤；隨著的增大，氫氣含量增多，氮氣的平衡轉(zhuǎn)化率增大，C錯誤；隨著的增大，氫氣含量增多，混合氣體的質(zhì)量減小，則混合氣體的密度減小，D正確。 11．(xx濟寧一模)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)，達到平衡時，測得c(N2O5)為0.7mol/L，c(O2)為0.5mol/L，則(　　) A．c(N2O3)＝0.8mol/L B．c(N2O3)＝0.2mol/L C．c(N2O)＝0.5mol/L D．c(N2O)＝1.2mol/L [答案]D [解析]反應(yīng)①N2O3N2O＋O2，反應(yīng)②N2O3＋O2N2O5，N2O3的起始濃度為2mol/L，反應(yīng)達平衡后，c(N2O5)＝0.7mol/L，則②中消耗N2O3為0.7mol/L，消耗O2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項錯；D項正確。 12．(xx南京3月)已知：T ℃時， 2H(g)＋Y(g)2I(g)　ΔH＝－196.6kJ/mol 。T℃時，在一壓強恒定的密閉容器中，加入4mol H和2mol Y，反應(yīng)達到平衡后，放出354 kJ的熱量。若在上面的平衡體系中，再加入1molI氣體，T℃時達到新的平衡，此時氣體H的物質(zhì)的量為(　　) A．0.8mol B．0.6mol C．0.5mol D．0.2mol [答案]C [解析]再加入1mol I氣體，相當(dāng)于開始加入5mol H、2.5mol Y，由反應(yīng)熱關(guān)系計算該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率為：354 kJ/(196.6kJ2)100%＝90%，所以新平衡時氣體H的 物質(zhì)的量為5mol－5mol90%＝0.5mol。 13．在一定溫度下的剛性密閉容器中，當(dāng)下列哪些物理量不再發(fā)生變化時，表明反應(yīng)：A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g) 已知到平衡狀態(tài)的是(　　) ①混合氣體的壓強　②混合氣體的密度?、跙的物質(zhì)的量濃度?、軞怏w的總物質(zhì)的量　⑤混合氣體的平均相對分子質(zhì)量?、辷(C)與v(D)的比值 A．②③⑤ B．①②③ C．②③④⑥ D．①③④⑤ [答案]A [解析]A為固體，所以該可逆反應(yīng)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故在恒溫恒容下的混合氣體的總物質(zhì)的量、壓強不能作為反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志。 14．(xx衡水中學(xué))如下圖所示是425℃時， 在1L密閉器中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的速率與濃度變化示意圖。 下列敘述錯誤的是(　　) A．圖①中t0時，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同 B．圖②中的逆反應(yīng)為H2(g)＋I2(g)2HI(g) C．圖①②中當(dāng)c(HI)＝3.16molL－1時，反應(yīng)停止了 D．圖③和圖④中起始反應(yīng)物不同 [答案]C [解析]選項A從圖①中可直接看出。從圖②可得出該反應(yīng)的正反應(yīng)為2HIH2＋I2，故其逆反應(yīng)是合成碘化氫的反應(yīng)，當(dāng)c(HI)＝3.16molL－1時，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，但反應(yīng)沒有停止。 從圖③和圖④的圖象分析得，圖③表示的HI的分解反應(yīng)最后達到的平衡狀態(tài)，圖④表示合成碘化氫的反應(yīng)最后達到平衡狀態(tài)，故圖③和圖④中起始反應(yīng)物不同。 15．(xx安徽師大附中?？?已知可逆反應(yīng)X(g)＋Y(g) Z(g)(未配平)。溫度為T0時，在容積固定的容器中發(fā)生反應(yīng)，各物質(zhì)濃度隨時間變化的關(guān)系如圖a所示。其他條件相同，溫度分別為T1、T2時發(fā)生反應(yīng)，Z的濃度隨時間變化的關(guān)系如圖b如示。下列敘述正確的是(　　) A．發(fā)生反應(yīng)時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為v(X)＝v(Y)＝2v(Z) B．圖a中反應(yīng)達到平衡時，Y的轉(zhuǎn)化率為37.5% C．T0時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為33.3 D．該反應(yīng)正反應(yīng)的反應(yīng)熱ΔH<0 [答案]C [解析]根據(jù)圖a可知發(fā)生反應(yīng)時，各物質(zhì)的反應(yīng)速率大小關(guān)系為2v(X)＝2v(Y)＝v(Z)；根據(jù)圖a中的數(shù)據(jù)可計算反應(yīng)達到平衡時Y的轉(zhuǎn)化率是62.5%；通過圖中a可計算知平衡時各物質(zhì)濃度，從而計算出平衡常數(shù)為33.3；從圖b可知T1>T2，T1時生成物濃度高，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 16．密閉的燒瓶里盛放氣體A ，在25℃時建立如下平衡：2A(g)B(g)　ΔH<0, 把燒瓶置于100℃的沸水中，在建立新平衡的過程中，燒瓶內(nèi)混合氣體的物理量始終不變的是(　　) A．平均相對分子質(zhì)量 B．密度 C．容器內(nèi)的壓強 D．物質(zhì)的量 [答案]B [解析]升高溫度時平衡左移，m總不變，V總不變，則混合氣體密度不變。又因為平衡左移時 n總增大，則混合氣體平均相對分子質(zhì)量減小，容器內(nèi)壓強增大，B選項正確。 17．把A、B、C、D四種物質(zhì)放在密閉容器中，在一定條件下充分反應(yīng)。反應(yīng)前及反應(yīng)完成后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示： 物質(zhì) A B C D 反應(yīng)前物質(zhì)質(zhì)量(g) 19.7 8.7 23.6 0.4 反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量(g) 待測 17.4 2 3.6 下列說法不正確的是(　　) A．物質(zhì)C一定是化合物 B．此反應(yīng)一定不是可逆反應(yīng) C．此反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng) D．若A、C的摩爾質(zhì)量之比為97 ∶108，則參加反應(yīng)的A、C物質(zhì)的量之比為1 ∶2 [答案]B [解析]此題考查了可逆反應(yīng)的判斷和有關(guān)化學(xué)方程式的計算知識。根據(jù)題意可知，充分反應(yīng)后各物質(zhì)都沒反應(yīng)完全，則此反應(yīng)是可逆反應(yīng)，B錯誤；根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，可計算出A物質(zhì)反應(yīng)后的質(zhì)量是29.4g，又根據(jù)各物質(zhì)反應(yīng)前后的質(zhì)量變化，可以判斷C是反應(yīng)物，A、B、D是生成物，故C一定是化合物，A正確；A、C的質(zhì)量差分別是9.7g、21.6g，結(jié)合A、C的摩爾質(zhì)量比可以計算出參加反應(yīng)的A、C物質(zhì)的量之比為1 ∶2，D正確；由題意不能確定此反應(yīng)是否是氧化還原反應(yīng)，C正確，選B。 第Ⅱ卷(非選擇題　共54分) 三、填空題(本題包括5個小題，共54分) 18．(本小題滿分12分)(1)在一體積為10L密閉的容器中，通入一定量的CO和H2O(g)，在850℃時發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0。CO和H2O濃度變化如圖，則0～4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)＝________mol/(Lmin)，此時該反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。 (2)T℃(高于850℃)時，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如表所示： T℃時物質(zhì)濃度(mol/L)的變化 時間 (min) CO H2O(g) CO2 H2 0 0.200 0.300 0 0 2 0.138 0.238 0.062 0.062 3 c1 c2 c3 c3 4 c1 c2 c3 c3 5 0.116 0.216 0.084 6 0.096 0.266 0.104 ①表中3～4 min時反應(yīng)處于________狀態(tài)；c1________(填“>”、“<”或“＝”)0.08。 ②反應(yīng)在4～5min時，平衡向逆方向移動，可能的原因是______ ______(填序號，下同)，表中5～6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是____________。 a．增加了水蒸氣的量　　　　 b．降低溫度 c．使用催化劑 d．增大了氫氣的濃度 [答案] (1)0.03　1　(2)①平衡　>　②d　a [解析](1)0～4min，CO濃度由0.20mol/L降為0.08mol/L，則反應(yīng)速率為＝0.03mol/(Lmin)；CO的轉(zhuǎn)化濃度即H2和CO2的生成濃度，均為0.12mol/L，CO的平衡濃度為0.08mol/L，H2O的平衡濃度為0.18mol/L，則平衡常數(shù)＝＝＝1。 (2)①由表格可以看出，從3 min到4 min，各反應(yīng)物與生成物的濃度均未改變，故為平衡狀態(tài)；由于該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，表格中溫度高于850℃，相當(dāng)于(1)中平衡后升溫，平衡逆向移動，(1)中平衡時CO的濃度為0.08mol/L，則表格中的c1>0.08。 ②a.增加水蒸氣的量，平衡正向移動，不符合題意；b.降溫，平衡正向移動，不符合題意；c.使用催化劑 ，不影響化學(xué)平衡移動，不符合題意；d.增大氫氣的濃度，平衡逆向移動，符合題意。表中5～6 min之間數(shù)值發(fā)生變化，CO濃度減小，CO2濃度增加，表明平衡正向移動，但H2O(g)的濃度增加，可見平衡移動的原因是增加了水蒸氣的量，選a。 19．(本小題滿分10分)(xx 3月臨沂)甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。 工業(yè)上常以CO和H2為主要原料生產(chǎn)甲醇。某密閉容器中充有10mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) CO的轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強的關(guān)系如下圖所示。 (1)若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時在A點時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)K＝________；此時在B點時容器的體積VB________10L(填“大于”、“小于”或“等于”)。 (2)若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始達到平衡狀態(tài)所需的時間tA________tC(填“大于”、 “小于”或“等于”)。 (3)下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的是________(填寫序號字母)。 a．及時分離出CH3OH氣體 b．適當(dāng)升高溫度 c．保持容器的容積不變，再充入1mol CO和2mol H2 d．選擇高效的催化劑 (4)在實驗室里分別采用鋅錳干電池和鉛蓄電池，電解飽和食鹽水制取少量氫氣，若在這兩種情況下得到的氫氣一樣多，則這兩種電池中在理論上消耗的鋅和鉛的質(zhì)量比為：________。 [答案](1)1(L/mol)2(不帶單位也可以)；小于 (2)大于　(3) c　(4 )65 ∶207 20．(本小題滿分12分)(xx湖南衡陽)如何降低大氣中CO2的含量及有效開發(fā)利用CO2，是當(dāng)前科學(xué)研究的要素課題。 (1)科學(xué)家用H2和CO2生產(chǎn)甲醇燃料。為探究該反應(yīng)原理，進行如下實驗：某溫度下，在容積在2L的密閉容器中充入1mol CO2和3.25mol H2，在一定條件下反應(yīng)，測得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物質(zhì)的量(n)隨時間的變化關(guān)系如圖所示。 ①從反應(yīng)開始到3min時，氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)＝_______。 ②下列措施中一定能使CO2的轉(zhuǎn)化率增大的是________。 A．在原容器中再充入1mol CO2 B．在原容器中再充入1mol H2 C．在原容器中充入 1mol 氦氣 D．使用更有效的催化劑 E．縮小容器的容積 F．將水蒸氣從體系中分離出 (2)常溫常壓下，飽和CO2水溶液的pH＝5.6，c(H2CO3)＝1.510－5mol/L。若忽略水的電離及H2CO3的第二級電離，則H2CO3 HCO＋H＋的電離平衡常數(shù)K＝________(已知10－5.6＝2.510－6)。 (3)科學(xué)家還利用氫氣在一定條件下與二氧化碳反應(yīng)生成乙醇燃料，其熱化學(xué)反應(yīng)方程式2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)　ΔH＝a kJ/mol，在一定壓強下，測得該反應(yīng)的實驗數(shù)據(jù)如表所示。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題。 ①上述反應(yīng)的a________0(填“大于”或“小于”)。 ②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，則反應(yīng)產(chǎn)生的熱量___ ____(填“增大”、“減小”或“不變”)。 ③增大的值，則生成乙醇的物質(zhì)的量________(填“增大”、“減小”、 “不變”或“不能確定”)。 [答案](1)①0.25mol/(Lmin)　②BEF　(2)4.210－7 　(3)① 小于?、诓蛔儭、鄄荒艽_定 [解析](1)①從反應(yīng)開始到3min時，v(CO2)＝(1.00mol－ 0.5mol)(2 L3 min)＝mol/(L min)，根據(jù)反應(yīng)方程式：CO2＋3H2CH3OH＋H2O，化學(xué)計量數(shù)之比等于化學(xué)反應(yīng)速率之比，則v(H2)＝0.25mol/(Lmin)。②在原容器中再充入1mol H2，平衡右移；縮小容器的容積，壓強增大，平衡右移；將水蒸氣從體系中分離出，減小了水蒸氣的濃度，平衡右移。(2)飽和CO2水溶液的pH＝5.6，則c(H＋)＝c(HCO)＝10－5.6molL－1＝2.510－6molL－1，H2CO3HCO＋H＋的電離平衡常數(shù)為K＝＝＝4.210－7。(3)①上述反應(yīng)中， 升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低， 則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，a<0。 ②恒溫下，向反應(yīng)體系中加入固體催化劑，反應(yīng)發(fā)生的熱量不變，催化劑不能使平衡移動，不改變ΔH的大小。 21．(本小題滿分10分) 硝酸是一種重要的化工原料，工業(yè)上生產(chǎn)硝酸的主要過程如下： (1)以N2和H2為原料合成氨氣。 反應(yīng)為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0。 ①下列措施可以提高H2轉(zhuǎn)化率的是________(填選項序號)。 a．選擇適當(dāng)?shù)拇呋瘎? b．增大壓強 c．及時分離生成的NH3 d．升高溫度 ②一定溫度 下，在密閉容器中充入1mol N2和3mol H2發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定，達到平衡狀態(tài)時，氣體的總物質(zhì)的量是原來的，則N2的轉(zhuǎn)化率α1＝________；若容器壓強恒定，達到平衡的狀態(tài)時，N2的轉(zhuǎn)化率α2，則α2________α1(填“>”“<”或 “＝”)。 (2)以氨氣、空氣為主要原料制硝酸。 在容積恒定的密閉容器中進行反應(yīng)：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH>0。該反應(yīng)的反應(yīng)速率(v)隨時間(t)變化的關(guān)系如圖所示。若t2、t4 時刻只改變一個條件，下列說法正確的是________(填選項序號)。 a．在t1～t2時間段內(nèi)，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的壓強保持不變判斷反應(yīng)已達到平衡狀態(tài) b．在t2時，采取的措施可以是升高溫度 c．在t3～t4時間段內(nèi)，可依據(jù)容器內(nèi)氣體的密度保持不變判斷反應(yīng)已達到平衡狀態(tài) d．在t3時，容器內(nèi)NO的轉(zhuǎn)化率在整個過程中最大 (3)硝酸廠常用如下兩種方法處理尾氣。 ①催化還原法：催化劑存在時用H2將NO2還原為N2。 已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ/mol； N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g)　ΔH＝＋67.7 kJ/mol。 則H2還原NO2生成水蒸氣反應(yīng)的熱學(xué)化學(xué)方程式為_________。 ②堿液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2。若9.2 g NO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子0.1mol，則反應(yīng)的離子方程式為______________。 [答案]　(1)①bc　②12.5%　>　(2)ab (3)①4H2(g)＋2NO2(g)===N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1034.9kJ/mol ②2NO2＋CO===NO＋NO＋CO2 [解析](1)①該反應(yīng)為體積減小的放熱反應(yīng)，降低溫度、增大壓強、及時分離出生成物都可以使平衡正向移動，提高H2 的轉(zhuǎn)化率。②設(shè)平衡時消耗N2的物質(zhì)的量為x，根據(jù)三段式計算，得：4mol－2x＝ 4mol，解得：x＝0.125mol，所以 N2的轉(zhuǎn)化率為12.5%。容器體積不變時，達平衡后壓強小于起始時的壓強，容器壓強恒定時，等效于增大壓強，平衡正向移動，N2的轉(zhuǎn)化率增大。 (2)容器容積不變，由于該反應(yīng)是一個壓強減小的反應(yīng)，故當(dāng)壓強不變時，說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡狀態(tài)。該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都增大，平衡正向移動。不管有沒有達到平衡，氣體的密度都是不變的。t4時減小NO2的濃度，可以達到t5時的平衡，t5時NO的轉(zhuǎn)化率最大。 (3)①將第一反應(yīng)乘以2后減去第二個反應(yīng)得：4H2(g)＋2NO2(g) ===N2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－1034.9 kJ/mol。 ②0.2mol NO2和Na2CO3溶液完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子0.1mol，反應(yīng)后生成CO2 ，碳元素的化合價沒有變化，顯然是NO2發(fā)生歧化反應(yīng)生成了NO和NO。 22．(本小題滿分10分)在2L密閉容器中反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在三種不同條件下進行，其中實驗Ⅰ、Ⅱ都在800℃，實驗Ⅲ在850℃，NO、O2的起始濃度都為0，NO 2的濃度隨時間的變化如圖所示。請回答下列問題： (已知可逆反應(yīng)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)的平衡常數(shù)K＝，平衡常數(shù)是衡量一個可逆反應(yīng)一定溫度下進行程度大小的一個物理量，只隨溫度變化而變化) (1)對比實驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，得出的下列結(jié)論中正確的是(　　) A．實驗Ⅱ和實驗Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：反應(yīng)容器的體積縮小了 B．實驗Ⅱ和實驗Ⅰ相比，可能隱含的反應(yīng)條件是：使用效率更高的催化劑 C．實驗Ⅰ條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)大于實驗Ⅲ條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù) D．對比實驗Ⅰ和Ⅲ可知，該可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng) (2)若實驗Ⅰ中NO2的起始濃度改為1.2molL－1，其他條件不變，則達到平衡時所需用的時間________40min(填“大于”、“等于”或“小于” )，NO2的轉(zhuǎn)化率將________ (填“增大”、“減小”或“不變”)。 (3)若實驗Ⅰ中達平衡后，再向密閉容器中通入2mol由物質(zhì)的量之比為1∶1組成的NO2與NO混合氣體(保持溫度不變)，則平衡將________移動，新平衡狀態(tài)時NO2的物質(zhì)的量濃度為________molL－1。 (4)若將實驗Ⅲ所得的平衡混合氣體通入足量的水中，欲使氣體被完全吸收則至少應(yīng)同時通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的空氣________ L(設(shè)空氣中N2與O2體積比為4 ∶1)。 [答案](1)BD　(2)小于　減小　(3)不　1.0　(4)56 [解析]由圖可知實驗Ⅰ和實驗Ⅱ起始時NO2濃度相同，溫度相同，到達平衡狀態(tài)相同，只是到達平衡的時間不同，且實驗Ⅱ到達平衡所需時間短，反應(yīng)速率大。(1)A項不正確，因為起始濃度相等，B項正確；C項，實驗條件Ⅰ，達平衡時c(NO2)平＝0.5mol/L，c(NO)平＝0.5mol/L，c(O2)平＝0.25mol/L。那么K(800℃)＝＝0.25mol/L；實驗條件Ⅲ達到平衡時c(NO2)平＝0.175mol/L，c(NO)平＝0.825mol/L，c(O2)平＝0.4125mol/L，K(850℃)＝＝9.17mol/L，可見C項不正確；D項，由于K(850℃)>K(800℃)，說明加熱向正反向方向進行，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，D項正確。 (2)起始濃度改為1.2mol/L, 反應(yīng)速率增大，到達平衡的時間縮短，應(yīng)小于40min，壓強增大使NO2轉(zhuǎn)化率減小。 (3)再通入1mol NO2和1mol NO時，此時＝＝0.25＝K(800℃) ∴平衡不移動，此時c(NO2)＝1mol/L。 (4)實驗Ⅲ平衡體系中有n(NO)2＝0.35mol，n(NO)＝1.65mol，n(O2)＝0.825mol 根據(jù)4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3、4NO＋3O2＋2H2O=== 4HNO3，判斷還需O2為0.5mol，那么需空氣為2.5mol，即需標(biāo)準(zhǔn)狀況下56L空氣。