《2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 專題04 化學(xué)平衡圖像練習(xí).doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 專題04 化學(xué)平衡圖像練習(xí).doc(57頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題04 化學(xué)平衡圖像
1.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達(dá)到平衡后,在不同的時(shí)間段,分別改變反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時(shí)間的變化如圖所示:下列說法中正確的是
A. 30 min~40 min 間該反應(yīng)使用了催化劑
B. 反應(yīng)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C. 30 min 時(shí)降低溫度,40 min 時(shí)升高溫度
D. 30 min時(shí)減小壓強(qiáng),40 min時(shí)升高溫度
【答案】D
【解析】分析:由圖象可以知道,30 min~40 min之間,反應(yīng)速率降低了,平衡不移動(dòng),反應(yīng)物與生成物的濃度瞬時(shí)降低,催化劑不能改變濃度,故不能是溫度變化,而是降低了壓強(qiáng);
由開始到達(dá)到平衡,A、B的濃度減少的量相同,由此可以知道x=1。則增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),40min時(shí),正逆反應(yīng)速率都增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡向逆向進(jìn)行,應(yīng)是升高溫度,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),以此解答該題。
詳解:A. 由圖象可以知道,30 min~40 min只有反應(yīng)速率降低了,反應(yīng)物與生成物的濃度瞬時(shí)降低,反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài),故不能是溫度變化,而是降低了壓強(qiáng),故A錯(cuò)誤;
B.由開始到達(dá)到平衡,A、B的濃度減少的量相同,由此可以知道x=1,反應(yīng)前后氣體體積不變,則增大壓強(qiáng)平衡不移動(dòng),40 min時(shí),正逆反應(yīng)速率都增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡逆向移動(dòng),應(yīng)是升高溫度,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故B錯(cuò)誤;
C.降低溫度,平衡發(fā)生移動(dòng),則正逆反應(yīng)速率不相等,故C錯(cuò)誤;
D.由圖象可以知道,30 min時(shí)只有反應(yīng)速率降低了,反應(yīng)物與生成物的濃度瞬時(shí)降低,反應(yīng)仍處于平衡狀態(tài),故不能是溫度變化,而是降低了壓強(qiáng),40 min時(shí),正逆反應(yīng)速率都增大,且逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡向逆向進(jìn)行,應(yīng)是升高溫度,所以D選項(xiàng)是正確的。
所以D選項(xiàng)是正確的。
2.下列說法正確的是
A. 由圖甲可知,升高溫度醋酸鈉的水解程度增大
B. 由圖乙可知,a點(diǎn)的數(shù)值比b點(diǎn)的數(shù)值大
C. 由圖丙可知,反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
D. 由圖丁可知,反應(yīng)金剛石,石墨,的焓變
【答案】A
【解析】分析:升高溫度醋酸鈉溶液的pH增大,故其水解程度增大;只與溫度有關(guān);T2對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率較大,故T2溫度較高,C的平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)較小,故反應(yīng)是放熱反應(yīng);反應(yīng)金剛石,石墨,是放熱反應(yīng),由蓋斯定律可知,。
詳解:A. 由圖甲可知,升高溫度醋酸鈉溶液的pH增大,故其水解程度增大,A正確;
B.只與溫度有關(guān),a點(diǎn)的數(shù)值與b點(diǎn)的數(shù)值相等,B不正確;
C. 由圖丙可知,T2對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率較大,故T2溫度較高,C的平衡時(shí)的體積分?jǐn)?shù)較小,故反應(yīng)是放熱反應(yīng),C不正確;
D. 由圖丁可知,反應(yīng)金剛石,石墨,是放熱反應(yīng),由蓋斯定律可知,,D不正確。
本題選A。
3.工業(yè)上常用一氧化碳和氫氣反應(yīng)生甲醇。一定條件下,在體積為VL的密閉容器中,CO(g)+2H2(g) CH3OH(g),下圖表示該反應(yīng)在不同溫度下的反應(yīng)過程。關(guān)于該反應(yīng),下列說法正確的是
A. 反應(yīng)達(dá)平衡后,升高溫度,平衡常數(shù)K增大
B. 工業(yè)生產(chǎn)中溫度越低,越有利于甲醇的合成
C. 500℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)速率是v(H2)= mol/(Lmin)
D. 300℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,若其他條件不變,將容器體積擴(kuò)大為2VL,c(H2)減小
【答案】D
【解析】分析:A.依據(jù)圖象分析,先拐先平,溫度高甲醇物質(zhì)的量減小,說明正向反應(yīng)是放熱反應(yīng); B、溫度越低,反應(yīng)速率越小;C、甲醇和氫氣速率之比等于1:2,依據(jù)速率概念計(jì)算;D、擴(kuò)大體積相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡逆向進(jìn)行,但體積增大平衡后氫氣濃度減?。?
詳解:A、由圖象分析,溫度越高,甲醇的物質(zhì)的量越小,說明溫度越高平衡逆向進(jìn)行,平衡常數(shù)減小,故A錯(cuò)誤;B. 溫度過低,反應(yīng)速率太小,不利于甲醇的合成,故B錯(cuò)誤;C. 500℃反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),甲醇和氫氣速率之比等于1:2,用氫氣物質(zhì)的量濃度減少表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率是v(H2)=2mol/(L?min),故C錯(cuò)誤;D、300℃反應(yīng)達(dá)到平衡后,若其他條件不變,將容器體積擴(kuò)大為2VL,平衡左移,但體積增大平衡后氫氣濃度減小,故D正確;答案選D。
4.下列關(guān)于各圖像的解釋或結(jié)論正確的是
A. 圖甲表示常溫下向20mL pH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液,溶液的pH隨NaOH溶液體積的變化關(guān)系
B. 圖乙表示2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0的平衡常數(shù)K與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系
C. 圖丙表示一定條件下的合成氨反應(yīng),N2的起始量恒定時(shí),NH3的平衡體積分?jǐn)?shù)隨H2起始體積分?jǐn)?shù)的變化,圖中a點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率等于b點(diǎn)
D. 圖丁表示反應(yīng) 2SO2+O2 2SO3,t1 時(shí)刻降低溫度符合圖示變化
【答案】D
【解析】分析:A.醋酸是弱酸,pH=3的醋酸溶液比pH=11的NaOH溶液濃度大的多,a點(diǎn)時(shí)二者反應(yīng),醋酸過量,溶液呈酸性;B.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),和壓強(qiáng)無關(guān);C.圖象分析可以知道,隨氫氣體積分?jǐn)?shù)增大,平衡正向進(jìn)行氨氣平衡體積分?jǐn)?shù)增大,但隨氫氣量的增大超過平衡移動(dòng)量的增大,氨氣的體積分?jǐn)?shù)會(huì)減小,但增大氫氣的濃度,氮?dú)廪D(zhuǎn)化率增大;D.由圖象看以看出在t1時(shí)正反應(yīng)速率減小,與圖象相符。
詳解:A.醋酸是弱酸,部分電離,pH=3的醋酸溶液比pH=11的NaOH溶液濃度大的多,a點(diǎn)時(shí)二者等體積反應(yīng),醋酸過量,溶液呈酸性,故A錯(cuò)誤;
B.平衡常數(shù)K只與溫度有關(guān),和壓強(qiáng)無關(guān),所以B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;
C.增大氫氣的濃度,提高氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率,所以隨H2起始體積分?jǐn)?shù)增大,N2的轉(zhuǎn)化率增大,即a點(diǎn)N2的轉(zhuǎn)化率小于b點(diǎn),所以C選項(xiàng)是錯(cuò)誤的;
D.降低體系溫度,正逆反應(yīng)速率都減小,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),與圖象相符,故D正確。
所以D選項(xiàng)是正確的。
5.反應(yīng):2X在不同溫度和壓強(qiáng)下的產(chǎn)物Z的物質(zhì)的量和反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下圖所示:下列判斷正確的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根據(jù)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響可知,溫度越高,反應(yīng)速率越大,則達(dá)到平衡用的時(shí)間越少,曲線的斜率越大,故有:T1>T2;根據(jù)壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)速率的影響可知,壓強(qiáng)越大,反應(yīng)速率越大,則達(dá)到平衡用的時(shí)間越少,曲線的斜率越大,先拐先平壓強(qiáng)大,故有:P1>P2,溫度越高Z物質(zhì)的量越少說明升溫平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),△H<0;本題選A。
6.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是
甲 乙 丙 丁
A. 圖甲表示常溫下稀釋pH均為11的MOH溶液和NOH溶液時(shí)pH的變化,由圖可知溶液的堿性:MOH>NOH
B. 圖乙表示常溫下0.100 0 molL-1醋酸溶液滴定20.00 mL0.100 0 molL-1 NaOH溶液的滴定曲線
C. 圖丙表示反應(yīng)CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H 2(g)的能量變化,使用催化劑可改變Eb﹣Ea的值
D. 圖丁表示反應(yīng)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),在其他條件不變時(shí),改變起始CO的物質(zhì)的量,平衡時(shí)N2的體積分?jǐn)?shù)變化,由圖可知NO的轉(zhuǎn)化率c>b>a
【答案】D
【解析】分析:本題考查對(duì)圖像的理解和分析能力,涉及強(qiáng)弱電解質(zhì)的稀釋,中和滴定,能量變化和化學(xué)平衡。
詳解:A、因?yàn)橄♂屇艽龠M(jìn)弱堿的電離,所以稀釋pH均為11的MOH溶液和NOH溶液時(shí)pH變化大的堿性強(qiáng),所以堿性:MOH
0。下列各圖中正確的是
【答案】D
【解析】分析:根據(jù)方程式可知正反應(yīng)是吸熱的體積增大的可逆反應(yīng),結(jié)合外界條件對(duì)反應(yīng)速率和平衡狀態(tài)的影響分析判斷。
詳解:A、升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,C的濃度增大,A錯(cuò)誤;
B、升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,A的轉(zhuǎn)化率增大。增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,A的轉(zhuǎn)化率降低,B錯(cuò)誤;
C、增大壓強(qiáng)正逆反應(yīng)速率均增大,C錯(cuò)誤;
D、升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。增大壓強(qiáng)平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低,D正確,答案選D。
9.如圖所示為密閉容器中反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0達(dá)到平衡后,由于條件改變而引起正、逆反應(yīng)速率的變化以及平衡移動(dòng)的情況。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 起始反應(yīng)物為CO和H2
B. 改變條件后平衡逆向移動(dòng)
C. 新平衡時(shí)CO的濃度比原平衡小
D. 改變的條件是增大壓強(qiáng)
【答案】C
【解析】分析:A項(xiàng),起始正反應(yīng)速率為0,起始反應(yīng)物為CO和H2;B項(xiàng),改變條件后υ逆ˊυ正ˊ,平衡逆向移動(dòng);C項(xiàng),由于改變條件后正、逆反應(yīng)速率都加快且υ逆ˊυ正ˊ,所以改變的條件是增大壓強(qiáng),根據(jù)勒夏特列原理,新平衡時(shí)CO的濃度比原平衡大;D項(xiàng),由于改變條件后正、逆反應(yīng)速率都加快且υ逆ˊυ正ˊ,所以改變的條件是增大壓強(qiáng)。
詳解:A項(xiàng),起始正反應(yīng)速率為0,起始反應(yīng)物為CO和H2,A項(xiàng)正確;B項(xiàng),改變條件后υ逆ˊυ正ˊ,平衡逆向移動(dòng),B項(xiàng)正確;C項(xiàng),由于改變條件后正、逆反應(yīng)速率都加快,改變的條件不可能是增大濃度,該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的吸熱反應(yīng),改變條件后υ逆ˊυ正ˊ,改變的條件不可能是升高溫度或使用催化劑,則改變的條件是增大壓強(qiáng),增大壓強(qiáng)平衡逆向移動(dòng),根據(jù)勒夏特列原理,新平衡時(shí)CO的濃度比原平衡大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于改變條件后正、逆反應(yīng)速率都加快且υ逆ˊυ正ˊ,所以改變的條件是增大壓強(qiáng),D項(xiàng)正確;答案選C。
10.在恒容密閉容器中通入X并發(fā)生反應(yīng):2X(g)Y(g),溫度T1、T2下X的物質(zhì)的量濃度c(X)隨時(shí)間t變化的曲線如圖所示,下列敘述正確的是
A. M點(diǎn)的正反應(yīng)速率υ正小于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率υ逆
B. T2下,在0~t1時(shí)間內(nèi),υ(Y)=mol/(Lmin)
C. M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X,平衡后X的轉(zhuǎn)化率減小
D. 該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量
【答案】D
【解析】分析:用“先拐后平”法,T1優(yōu)先T2出現(xiàn)拐點(diǎn),T1達(dá)到平衡時(shí)間短、速率快,則T1T2;T2平衡時(shí)c(X)小于T1,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),該反應(yīng)的ΔH0;利用圖像上的數(shù)據(jù)和速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算υ(Y);平衡后再加入一定量X,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),X的平衡轉(zhuǎn)化率增大。
詳解:用“先拐后平”法,T1優(yōu)先T2出現(xiàn)拐點(diǎn),T1達(dá)到平衡時(shí)間短、速率快,其它條件不變時(shí)升高溫度化學(xué)反應(yīng)速率加快,則T1T2;T2平衡時(shí)c(X)小于T1,升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),該反應(yīng)的ΔH0。A項(xiàng),M點(diǎn)是T1時(shí)的平衡點(diǎn),υ正(M)=υ逆(M),N點(diǎn)是T2時(shí)的不平衡點(diǎn),N點(diǎn)時(shí)的逆反應(yīng)速率小于T2平衡時(shí)的逆反應(yīng)速率,由于T1T2,T2平衡時(shí)的反應(yīng)速率小于T1平衡時(shí)的反應(yīng)速率,M點(diǎn)的正反應(yīng)速率υ正大于N點(diǎn)的逆反應(yīng)速率υ逆,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),T2下,0~t1時(shí)間內(nèi)υ(X)===mol/(Lmin),不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,υ(Y)=υ(X)=mol/(Lmin),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),M點(diǎn)時(shí)再加入一定量X,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡后X的轉(zhuǎn)化率增大,C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),W點(diǎn)消耗X的物質(zhì)的量大于M點(diǎn),該反應(yīng)進(jìn)行到M點(diǎn)放出的熱量小于進(jìn)行到W點(diǎn)放出的熱量,D項(xiàng)正確;答案選D。
11.對(duì)反應(yīng)2A(g)+2B(g)3C(g)+D(?),下列圖象的描述正確的是
A. 依據(jù)圖①,若t1時(shí)升高溫度,則ΔH<0
B. 依據(jù)圖①,若t1時(shí)增大壓強(qiáng),則D是固體或液體
C. 依據(jù)圖②,P1>P2
D. 依據(jù)圖②,物質(zhì)D是固體或液體
【答案】B
【解析】分析:針對(duì)圖①,正逆反應(yīng)速率均增大,改變的條件為溫度和壓強(qiáng),且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡右移,則該反應(yīng)為體積減小的吸熱反應(yīng);針對(duì)圖②,壓強(qiáng)大的反應(yīng)速率快,反應(yīng)先達(dá)平衡,所用時(shí)間較短,但是反應(yīng)物百分含量不變,所以該反應(yīng)為反應(yīng)前后體積不變,物質(zhì)D是氣態(tài);據(jù)此解答。
詳解:依據(jù)圖①,若t1時(shí)升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡右移,則ΔH>0,A錯(cuò)誤;依據(jù)圖①,若t1時(shí)增大壓強(qiáng),正逆反應(yīng)速率均增大,且正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,平衡右移,平衡向氣體體積減小的方向移動(dòng),則D是固體或液體,B正確;依據(jù)圖②,壓強(qiáng)大的,反應(yīng)先達(dá)平衡,所用時(shí)間較短,因此P1v(逆)
B. b點(diǎn)反應(yīng)放熱53.7 kJ
C. 催化劑效果最佳的反應(yīng)是③
D. c點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=4/3(mol-2L-2)
【答案】A
【解析】a要達(dá)到平衡,CO2的轉(zhuǎn)化率增大,反應(yīng)正向進(jìn)行,所以 v(正)>v(逆),故A正確;b點(diǎn)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),參加反應(yīng)的CO2小于1mol,反應(yīng)放熱小于53.7 kJ,故B錯(cuò)誤;相同溫度下,反應(yīng)①最快,所以催化劑效果最佳的反應(yīng)是①,故C錯(cuò)誤;c點(diǎn)CO2的轉(zhuǎn)化率是 ,
,
K=8/3(mol-2 L-2),故D錯(cuò)誤。
14.如圖是可逆反應(yīng)A+2B2C+3D的化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡隨外界條件改變(先降溫后加壓)而變化的情況,由此推斷錯(cuò)誤的是
A. 正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B. A、B一定都是氣體
C. D一定不是氣體
D. C可能是氣體
【答案】B
【解析】根據(jù)圖像,降低溫度平衡正向移動(dòng),所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A正確;根據(jù)圖像,加壓后平衡正向移動(dòng),反應(yīng)前氣體系數(shù)和大于反應(yīng)后氣體系數(shù)和,所以A、B中至少有一種是氣體,故B錯(cuò)誤;根據(jù)圖像,加壓后平衡正向移動(dòng),反應(yīng)前氣體系數(shù)和大于反應(yīng)后氣體系數(shù)和,若D是氣體,則不可能反應(yīng)前氣體系數(shù)和大于反應(yīng)后氣體系數(shù)和,故C正確;根據(jù)圖像,加壓后平衡正向移動(dòng),反應(yīng)前氣體系數(shù)和大于反應(yīng)后氣體系數(shù)和,若A、B、C都是氣體,D是非氣體,則反應(yīng)前氣體系數(shù)和大于反應(yīng)后氣體系數(shù)和,故D正確。
15.下圖是恒溫下H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q>0)的化學(xué)反應(yīng)速率隨反應(yīng)時(shí)間變化的示意圖,t1時(shí)刻改變的外界條件是
A. 升高溫度
B. 增大壓強(qiáng)
C. 增大反應(yīng)物濃度
D. 加入催化劑
【答案】C
【解析】從題干給的圖示得出0-t1時(shí)間內(nèi)是建立化學(xué)平衡狀態(tài)的過程,t1以后改變條件,原平衡被破壞,在新的條件下重新建立平衡,升高溫度,正逆反應(yīng)速率同時(shí)增大(增加的起點(diǎn)與原平衡不重復(fù)),且H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)是放熱反應(yīng),逆反應(yīng)增大的倍數(shù)大于正反應(yīng),即逆反應(yīng)的曲線在上方,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;增大壓強(qiáng),對(duì)H2(g)+I2(g) 2HI(g)+Q(Q>0)平衡不移動(dòng),但濃度增大,正逆反應(yīng)速率同等程度增大,即應(yīng)該新平衡曲線是高于原平衡的一條直線,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;增加反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率應(yīng)該瞬間提高,而生成物濃度瞬間不變,其逆反應(yīng)速率與原平衡相同,增加反應(yīng)物濃度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)曲線在上方,C正確;加入催化劑能夠同等程度改變正逆反應(yīng)速率,即是高于原平衡的一條直線,D錯(cuò)誤;正確答案C。
16.汽車尾氣凈化的主要反應(yīng)原理為2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。將1.0 mol NO、0.8 mol CO充入2 L恒容密閉容器,分別在T1℃和T2℃下測(cè)得n(CO2)隨時(shí)間(t)的變化曲線如下圖所示。下列說法正確的是
A. 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. T1℃時(shí),K=0.9
C. T2℃時(shí),0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)=0.075 mol/(Ls)
D. T1℃時(shí),向平衡體系中加入1 mol NO,再次平衡時(shí)NO轉(zhuǎn)化率大于40%
【答案】C
【解析】A. 根據(jù)圖像,T1℃>T2℃,升高溫度,n(CO2)減少,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B. T1℃時(shí),2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)
起始(mol) 1 0.8 0 0
反應(yīng)(mol) 0.4 0.4 0.4 0.2
平衡(mol) 0.6 0.4 0.4 0.2
K==,故B錯(cuò)誤;C.T2℃,0~2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CO2)==0.15mol/(L?s),v(N2)=v(CO2)=0.075 mol/(L?s),故C正確;D. 根據(jù)B的計(jì)算,T1℃時(shí),NO的轉(zhuǎn)化率=40%,向平衡體系中加入1 mol NO,NO轉(zhuǎn)化率減小,故D錯(cuò)誤;故選C。
17.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是
A. 圖1表示向氨水中通入HCl氣體,溶液的導(dǎo)電能力變化
B. 圖2表示不同溫度下水溶液中H+和OH-濃度變化的曲線,圖中溫度T2>T1
C. 圖3可表示pH相同的NaOH溶液與氨水稀釋過程的pH變化,其中曲線a對(duì)應(yīng)氨水
D. 圖4表示同一溫度下,在不同容積的容器中進(jìn)行反應(yīng)2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g),O2的平衡濃度與容器容積的關(guān)系
【答案】C
【解析】向氨水中通入HCl氣體,生成氯化銨為強(qiáng)電解質(zhì),則溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng),當(dāng)氨水完全反應(yīng)后,繼續(xù)通HCl,溶液的導(dǎo)電增強(qiáng),A錯(cuò)誤;水的電離過程為吸熱過程,升高溫度,平衡右移,水電離產(chǎn)生的氫離子和氫氧根離子濃度均增大,所以圖中溫度T2a
B. 壓強(qiáng)大小順序: P1>P2>P3
C. 當(dāng)混合氣的密度不變時(shí)反應(yīng)達(dá)到了平衡
D. 其他條件不變,增大起始投料,可提高乙烯轉(zhuǎn)化率
【答案】D
【解析】A.a、b點(diǎn)溫度相同,則a、b兩點(diǎn)平衡常數(shù)相等即b=a,故A錯(cuò)誤;B.該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng)乙烯的轉(zhuǎn)化率增大,則壓強(qiáng)大小順序:P10
B. 圖中Z的大小為a>3>b
C. 圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中n(H2O)/n(CH4)=3
D. 溫度不變時(shí),圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后φ(CH4)減小
【答案】A
【解析】A項(xiàng),由圖可知,溫度越高,平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)越小,表明正反應(yīng)吸熱,△H>0,故A項(xiàng)正確;B項(xiàng),CH4物質(zhì)的量一定的情況下,Z越大,H2O(g)物質(zhì)的量越大,平衡越向右移動(dòng),CH4轉(zhuǎn)化率增大,平衡時(shí)CH的體積分?jǐn)?shù)越小,則,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),反應(yīng)起始,和按反應(yīng),平衡時(shí)二者比例一定不為3,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),溫度不變時(shí),壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),增大,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
20.某溫度時(shí),在一個(gè)2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示.下列說法不正確的是( )
A. 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y2Z
B. 容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變表明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
C. 平衡時(shí),體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的1.8倍
D. 平衡時(shí),Y的體積分?jǐn)?shù)為50%
【答案】C
【解析】由圖象可以看出,反應(yīng)中X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增多,則X、Y為反應(yīng)物,Z為生成物,且△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.3mol:0.1mol:0.2mol=3:1:2,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為3X+Y2Z,故A正確;反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變,物質(zhì)的量減小,根據(jù) ,平均摩爾質(zhì)量是變量,平均摩爾質(zhì)量保持不變,反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;恒溫恒容,壓強(qiáng)比等于系數(shù)比,壓強(qiáng)是開始時(shí)的 0.9,故C錯(cuò)誤;平衡時(shí),Y的體積分?jǐn)?shù)為50%,故D正確。
21.在密閉容器中,反應(yīng)X2(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0達(dá)到甲平衡。在僅改變某一條件后,達(dá)到乙平衡,對(duì)此過程的圖像分析正確的是( )
A. 圖Ⅰ是加入適當(dāng)催化劑的變化情況 B. 圖Ⅲ是升高溫度的變化情況
C. 圖Ⅲ是增大壓強(qiáng)的變化情況 D. 圖Ⅱ是擴(kuò)大容器體積的變化情況
【答案】B
【解析】反應(yīng)X2(g)+2Y2(g)?2XY(g)△H<0,正反應(yīng)為體積減小的放熱的反應(yīng)。A.加入催化劑,正、逆反應(yīng)速率同等程度增大,平衡不移動(dòng),圖像與實(shí)際不相符,故A錯(cuò)誤;B.升高溫度,反應(yīng)速率加快,到達(dá)平衡時(shí)間縮短,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)XY2的含量減小,圖像與實(shí)際相符,故B正確,C.增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率加快,到達(dá)平衡時(shí)間縮短,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),平衡時(shí)XY2的含量增大,但圖像中乙到達(dá)平衡時(shí)XY2的含量較小,與實(shí)際不符,故C錯(cuò)誤;D.?dāng)U大體積,壓強(qiáng)減小,正逆反應(yīng)速率都降低,平衡向逆反應(yīng),逆反應(yīng)速率降低較少,圖像中平衡不移動(dòng),圖像與實(shí)際不相符,故D錯(cuò)誤;故選B。
22.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是
A. 圖甲表示t1時(shí)刻增加反應(yīng)物濃度后v(正)和v(逆)隨時(shí)間的變化
B. 圖乙表示反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0在兩種條件下物質(zhì)能量隨反應(yīng)過程的變化
C. 圖丙表示25℃時(shí),用0.1mol/L鹽酸滴定20mL0.1mol/L氨水時(shí),溶液pH隨加入鹽酸體積的變化
D. 圖丁表示的反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
【答案】A
【解析】A. 增加反應(yīng)物濃度,正反應(yīng)速率突然增大,生成物濃度不變,因此逆反應(yīng)速率不變,與圖像吻合,故A正確;B. N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)△H<0,說明反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,與圖像不符,故B錯(cuò)誤;C. 加入20mL0.1mol/L鹽酸時(shí),恰好與20mL0.1mol/L氨水完全反應(yīng),生成氯化銨溶液,水解后溶液顯酸性,與圖像不符,故C錯(cuò)誤;D. 升高溫度,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,平衡逆向移動(dòng),說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),故D錯(cuò)誤;故選A。
23.下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述相符的是( )
甲乙丙丁
A. 由甲圖甲可知正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B. 乙表示在相同的密閉容器中,不同溫度下的反應(yīng),該反應(yīng)的ΔH>0
C. 丙表示0.1000molL-1NaOH溶液滴定20.00mL0.1000molL-1醋酸溶液的滴定曲線
D. 根據(jù)圖丁,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入NaOH調(diào)節(jié)pH至3~4
【答案】A
【解析】A、根據(jù)甲圖像,隨著溫度的升高,反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,根據(jù)勒夏特列原理,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A正確;B、根據(jù)乙圖像,T2先達(dá)到平衡,說明T2>T1,溫度越高,C的體積分?jǐn)?shù)越小,說明升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,即△H<0,故B錯(cuò)誤;C、醋酸是弱酸,常溫下,0.1molL-1醋酸溶液的pH>1,故C錯(cuò)誤;D、加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH,引入新的雜質(zhì)Na+,應(yīng)加入CuO等,故D錯(cuò)誤。
24.在密閉容器中,加入2molA和1molB發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(?)2C(g)+D(g),C的體積分?jǐn)?shù)(C%) 隨時(shí)間的變化趨勢(shì)符合右下圖關(guān)系:下列說法正確的是( )
A. E點(diǎn)的v(逆)大于F點(diǎn)的v(正)
B. 若在F點(diǎn)時(shí)給容器加壓,達(dá)新平衡時(shí)C的濃度將增大
C. 若給容器加熱,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K將增大
D. 恒溫恒容下達(dá)平衡后,向容器中再加入2molA和1molB,A的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生改變
【答案】B
【解析】E點(diǎn)時(shí),反應(yīng)正在向右進(jìn)行,所以v(正)>v(逆),而F點(diǎn)為反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的速率v(正)=v(逆),所以E點(diǎn)的v(逆)小于F點(diǎn)的v(正),A錯(cuò)誤;根據(jù)圖像2可知,壓強(qiáng)P1> P2,現(xiàn)在增大壓強(qiáng),C%減小,平衡左移,但因?yàn)槿萜鞯捏w積縮小,所以達(dá)新平衡時(shí)C的濃度比原來還是增大,B正確;由圖像可知溫度T1 >T2 ,由T1 →T2,相當(dāng)于降溫,C%增大,平衡右移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),若給容器加熱,平衡左移,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K將減小,C錯(cuò)誤;恒溫恒容下達(dá)平衡后,向容器中再加入2molA和1molB,相當(dāng)于加壓過程,平衡左移,A的轉(zhuǎn)化率減小,D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng)B。
25.工業(yè)上用丁烷催化脫氫側(cè)備丁烯:C4H10(g)CH4(g)+H2(g)(正反應(yīng)吸熱)。將丁烷和氫氣以一定的配比通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率與溫度、投料比有關(guān)。下列判斷不正確的是
A. 由圖甲可知,x小于0.1
B. 由圖乙可知,丁烯產(chǎn)率先增大后減小,減小的原因是氫氣是產(chǎn)物之一,隨著n(氫氣)/n(丁烷)增大,逆反應(yīng)速 率減小
C. 由圖丙可知產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高面增大的原因可能是溫度升高平衡正向移動(dòng)
D. 由圖丙可知,丁烯產(chǎn)率在590℃之后快速降低的主要原因?yàn)槎∠└邷胤纸馍筛碑a(chǎn)物
【答案】B
【解析】A. 正反應(yīng)體積增大,增大壓強(qiáng),平衡逆向移動(dòng),則丁烯的平衡產(chǎn)率減小,由圖甲可知,x小于0.1,A正確;B. 氫氣濃度增大,逆反應(yīng)速率增大,B錯(cuò)誤;C. 正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度平衡正向移動(dòng),由圖丙可知產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是溫度升高平衡正向移動(dòng),C正確;D. 由圖丙可知,丁烯產(chǎn)率在590℃之后快速降低的主要原因?yàn)槎∠└邷胤纸馍筛碑a(chǎn)物,D正確,答案選B。
26.向兩個(gè)體積可變的密閉容器中均充入1mol的A2和2mol的B2發(fā)生反應(yīng):A2(g)+2B2(g)2AB2(g) △H。維持兩個(gè)容器的壓強(qiáng)分別為p1和p2,在不同溫度下達(dá)到平衡,測(cè)得平衡時(shí)AB2的體積分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示。
已知:圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上;IV點(diǎn)不在曲線上
下列敘述正確的是
A. Ⅰ點(diǎn)和Ⅱ點(diǎn)反應(yīng)速率相等 B. IV點(diǎn)時(shí)反應(yīng)未到達(dá)平衡v(正)p2, Ⅱ點(diǎn)比Ⅰ點(diǎn)溫度高、壓強(qiáng)大,所以反應(yīng)速率Ⅱ點(diǎn)大于Ⅰ點(diǎn),故A錯(cuò)誤;IV點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度下,達(dá)到平衡AB2的體積分?jǐn)?shù)減小,反應(yīng)逆向進(jìn)行,所以IV點(diǎn)時(shí)反應(yīng)未到達(dá)平衡v(正)Ksp(CuS)
B. 圖乙表示pH=2的甲酸與乙酸溶液稀釋時(shí)的pH變化曲線,則酸性:甲酸>乙酸
C. 圖丙用0.1000 molL-lNaOH溶液滴定25.00 mL鹽酸的滴定曲線,則 c(HCl)=0.0800 mol L-1
D. 圖丁表示反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)隨起始n(N2)/n(H2)變化的曲線,則轉(zhuǎn)化率:αA(H2)=αB(H2)
【答案】D
【解析】A. 由圖甲FeS和CuS的沉淀溶解平衡曲線可知,在CuS的飽和溶液中,離子濃度較小,所以,Ksp(FeS) >Ksp(CuS),A正確;B. 由圖乙可知,pH=2的甲酸與乙酸溶液加水的量相同時(shí),甲酸的pH變化較大、而乙酸的pH變化較小,說明乙酸在稀釋過程中電離平衡移動(dòng)較明顯,所以甲酸酸性強(qiáng)于乙酸,B正確;C. 由圖丙可知,用0.1000 molL-lNaOH溶液滴定25.00 mL鹽酸,消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為20.00mL,所以, c(HCl)=0.0800 mol L-1,C正確;D. 由圖丁可知,A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)相同,但是A點(diǎn)n(N2)/n(H2)小于B點(diǎn),所以,αA(H2)<αB(H2),D不正確。本題選D。
28.近些年,地表水和地下水域 中的高氯酸鹽污染及其降解受到環(huán)境工作者的關(guān)注。某科研小組研究了一定條件 下溫度、酸堿性對(duì)其降解的影響(初始質(zhì)量濃度均為100mg/L),測(cè)得數(shù)據(jù)如圖所示,下列說法不正確的是
A. 在pH=7.5、溫度為35℃時(shí),0~60 h內(nèi)高氯酸鹽的降解平均速率為1mg/(L h)
B. 當(dāng)pH=7.5時(shí),高氯酸鹽降解最適宜溫度為30℃
C. 當(dāng)溫度一定時(shí),隨pH的減小,高氯酸鹽的降解速率不一定增大
D. 當(dāng)降解時(shí)間為100h時(shí) ,pH=7.5、溫度為28℃與pH=7.3、溫度為30℃兩種條件下高氯酸鹽的降解率可能相等
【答案】A
【解析】A、在pH=7.5、溫度為35℃時(shí),0~60 h內(nèi)高氯酸鹽的濃度改變量約為100mg/L-60mg/L= 40mg/L,所以降解平均速率為2/3mg/(Lh),故A錯(cuò)誤;B、由圖象可知,當(dāng)pH=7.5時(shí),高氯酸鹽降解最適宜溫度為30℃,故B正確;C、當(dāng)溫度一定時(shí),隨pH的減小,高氯酸鹽的降解速率不一定增大,例如,pH=9.0時(shí)的降解速率低于pH=10.0時(shí)的降解速率,故C正確;D、由圖象中的變化趨勢(shì)分析可得,當(dāng)降解時(shí)間為100h時(shí) ,pH=7.5、溫度為28℃與pH=7.3、溫度為30℃兩種條件下高氯酸鹽的降解速率可能相等,大約都是0.6mg/(Lh),所以D正確。本題正確答案為A。
29.在等質(zhì)量且過量的兩份鋅粉a、b中分別加入相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸,同時(shí)向a中加入少量硫酸銅溶液,下列各圖產(chǎn)生H2的體積V(L)與時(shí)間t(min)的關(guān)系中正確的是( )
【答案】B
【解析】由題意可知,反應(yīng)均發(fā)生Zn+2H+═Zn2++H2↑,Zn過量,則相同體積、相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸完全反應(yīng),生成氫氣相同,向a中加入少量硫酸銅溶液,構(gòu)成Cu、Zn原電池,加快反應(yīng)的速率,所以a反應(yīng)速率快,達(dá)到反應(yīng)結(jié)束時(shí)的時(shí)間短,顯然只有B圖像符合,故選B。
30.已知:一定條件下,向A、B兩個(gè)恒容密閉容器中分別加入等量的X(容器內(nèi)所有物質(zhì)均為氣體),測(cè)得A、B容器中X的物質(zhì)的量n(X)隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說法正確的是
A. A.B容積相同,但反應(yīng)溫度不同.且溫度:A>B
B. A、B反應(yīng)溫度相同,但容積不同,且容積:A>B
C. a,b,c三點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平均相對(duì)分子質(zhì)量:b>c>a
D. t2-t3時(shí)間段內(nèi),A、B兩容器中平均反應(yīng)速率相等
【答案】A
【解析】A. 向A、B兩個(gè)恒容密閉容器中分別加入等量的X,根據(jù)圖像,A容器建立平衡需要的時(shí)間短,反應(yīng)速率快,若A、B容積相同,反應(yīng)溫度不同,則溫度:A>B,故A正確;B. 向A、B兩個(gè)恒容密閉容器中分別加入等量的X,根據(jù)圖像,A容器建立平衡需要的時(shí)間短,反應(yīng)速率快,若A、B反應(yīng)溫度相同,但容積不同,則容積:A<B,故B錯(cuò)誤;C. 向A、B兩個(gè)恒容密閉容器中分別加入等量的X,發(fā)生X的分解反應(yīng),該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng),a,b,c三點(diǎn)分解的X的物質(zhì)的量b>c>a,則氣體的總物質(zhì)的量b>c>a,氣體的質(zhì)量不變,對(duì)應(yīng)的平均相對(duì)分子質(zhì)量:b<c<a,故C錯(cuò)誤;D. 根據(jù)圖像,A容器建立平衡需要的時(shí)間短,反應(yīng)速率快,t2-t3時(shí)間段內(nèi),A、B兩容器中平均反應(yīng)速率A>B,故D錯(cuò)誤;故選A。
31.現(xiàn)有下列三個(gè)圖像:
下列反應(yīng)中全部符合上述圖像的反應(yīng)是
A. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H<0
B. 2SO3(g) 2SO2(g) +O2(g) △H>0
C. 2HI(g) H2(g) + I2(g) △H>0
D. 4NH3(g) + 5O2(g) 4NO(g) + 6H2O(g) △H<0
【答案】B
【解析】圖象1表示升高溫度,生成物含量增多,平衡正向移動(dòng),則反應(yīng)為吸熱反應(yīng),△H>0;由圖象2可得,增大壓強(qiáng),平均相對(duì)分子質(zhì)量增大,對(duì)于全部是氣體的反應(yīng),說明平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動(dòng),同時(shí),升高溫度,平均相對(duì)分子質(zhì)量減小,說明氣體分子數(shù)增大的方向是吸熱反應(yīng);由圖象3可得,增大壓強(qiáng),ν逆 >ν正,平衡逆向移動(dòng),則正向是氣體體積增大的,綜上所述,該反應(yīng)的正向是氣體體積增大的吸熱反應(yīng)。所以正確答案為B。
32.對(duì)于可逆反應(yīng)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)ΔH<0,下列研究目的和示意圖相符的是( )
A
B
C
D
研究目的
壓強(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響(p2>p1)
溫度對(duì)反應(yīng)的影響
平衡體系中增加N2濃度對(duì)反應(yīng)的影響
催化劑對(duì)反應(yīng)的影響
示意圖
【答案】C
【解析】A、根據(jù)平衡圖像的特點(diǎn),先拐先平數(shù)值大,則P1>P2,而增大壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),所以氨氣的體積分?jǐn)?shù)增大,平衡時(shí)P1曲線應(yīng)在P2的上方,錯(cuò)誤;B、溫度升高,平衡逆向移動(dòng),氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率降低,錯(cuò)誤;C、增加氮?dú)獾臐舛?,則反應(yīng)物的濃度增大,而生成物的濃度不變,所以正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率不變,平衡正向移動(dòng),正確;D、有催化劑的反應(yīng)速率比無催化劑的反應(yīng)速率快,達(dá)到平衡的時(shí)間短,錯(cuò)誤,答案選C。
33.下列敘述與圖象對(duì)應(yīng)符合的是
A. 對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) 在t0時(shí)刻充入了一定量的NH3,平衡逆向移動(dòng)
B. 對(duì)于反應(yīng)2A(g)+B(g)C(g)+D(g) ΔH < 0,p2 > p1,T1 > T2
C. 該圖象表示的化學(xué)方程式為:2A===B+3C
D. 對(duì)于反應(yīng)2X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH < 0,y可以表示Y的百分含量
【答案】B
【解析】對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)在時(shí)刻充入了一定量的NH3,c(NH3)立即增大,故立即增大,因?yàn)榉磻?yīng)物的濃度是在原來基礎(chǔ)上逐漸增大,在原來基礎(chǔ)上逐漸增大,不會(huì)出現(xiàn)突變,A錯(cuò)誤;根據(jù)“定一議二”的原則,將曲線a和b做對(duì)比可以知道壓強(qiáng)p2 > p1,將曲線b和c做對(duì)比可以知道溫度T1 > T2,B是正確;根據(jù)圖象可以知道,A為反應(yīng)物,B和C為生成物,在時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡,A、B、C的濃度的變化量分別為、和,故A、B、C的計(jì)量數(shù)之比為,因?yàn)榇朔磻?yīng)最后達(dá)平衡,故為可逆反應(yīng),化學(xué)方程式為:2AB+3C,C錯(cuò)誤;從圖象可以知道,溫度T升高,y降低;而對(duì)于反應(yīng)2X(g)+3Y(g) 2Z(g)ΔH < 0,升高溫度,平衡左移,Y的百分含量升高,故y不能表示Y的百分含量,D錯(cuò)誤;正確選項(xiàng) B。
34.工業(yè)上以CO為原料生產(chǎn)二甲醚的反應(yīng)為:3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ?mol-1 T℃時(shí),起始時(shí)在恒容密閉容器中加入一定量的H2和CO,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果如下表和下圖所示。
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
容器
體積
起始物質(zhì)的量
達(dá)平衡時(shí)
放出熱量
H2
CO
Ⅰ
2L
8mol
8mol
494 kJ
Ⅱ
2L
4mol
4mol
——
(1)上述反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為_____。
(2)由題意可知,a=______,b________1(填“>”、“<”或“=”)。
(3)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,反應(yīng)前10 min內(nèi)的平均速率v(H2)=_____。
(4)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(dòng)的是______ (填寫序號(hào)字母)。
a.及時(shí)分離出CH3OCH3氣體b.保持容器的容積不變,再充入1 mol CO和1 mol H2
c.適當(dāng)升高溫度 d.保持容器的容積不變,充入1 mol 氦氣
(5)T℃時(shí),若容器中含1 mol?L-1 H2、2 mol?L-1 CO、2 mol?L-1 CH3OCH3、3 mol?L-1 CO2,則此時(shí)v正________v逆(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】 )-247 < 0.3molL-1min-1 b >
【解析】分析:(1)根據(jù)化學(xué)平衡和平衡常數(shù)概念書寫表達(dá)式,圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度降低,平衡正向進(jìn)行;
(2) 實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ?mol-1 ,
起始(mol) 8 8 0 0
變化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
反應(yīng)放出的熱與物質(zhì)的量成正比,則有:2:(-494)=1:a,解得a=-247 ;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比,等溫等容,反應(yīng)物濃度減半,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡左移,所以實(shí)驗(yàn)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí),CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量比1要小,即b<1;
(3)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率△V=計(jì)算二氧化碳表示的反應(yīng)速率,結(jié)合反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式計(jì)量數(shù)之比計(jì)算氫氣反應(yīng)速率;
(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素,平衡影響因素的理解,移動(dòng)原理的分析判斷.
(5)根據(jù)濃度商和平衡常數(shù)相對(duì)大小判斷。
詳解:(1)3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)平衡常數(shù)表達(dá)式為:,圖象分析反應(yīng)是放熱反應(yīng),溫度降低,平衡正向進(jìn)行,平衡常數(shù)增大;
因此,本題正確答案是: ;
(2) 實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,
3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g) △H=a kJ?mol-1 ,
起始(mol) 8 8 0 0
變化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
根據(jù)反應(yīng)熱定義有:2:(-494)=1:a,解得a=-247 ;
實(shí)驗(yàn)Ⅱ和實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比,等溫等容,反應(yīng)物濃度減半,相當(dāng)于減小壓強(qiáng),平衡左移,所以實(shí)驗(yàn)Ⅱ達(dá)到平衡時(shí),CH3OCH3(g)的物質(zhì)的量比1要小,即b<1;
(3)圖表數(shù)據(jù)分析計(jì)算二氧化碳化學(xué)反應(yīng)速率
實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,反應(yīng)前10 min內(nèi)的平均速率v(H2)=0.3molL-1min-1 ,
因此,本題正確答案是:0.3molL-1min-1 ;
(4)根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率因素,平衡影響因素的理解,移動(dòng)原理的分析判斷;下列條件能使上述反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的;
a.及時(shí)分離出CH3OCH3氣體,生成物濃度減小,反應(yīng)速率減小,平衡正向進(jìn)行,故a錯(cuò)誤;
b.保持容器的容積不變,再充入1 mol CO和1 mol H2,相當(dāng)與增大壓強(qiáng),反應(yīng)速率增大,平衡正向進(jìn)行,所以b選項(xiàng)是正確的;
c.反應(yīng)是放熱反應(yīng),適當(dāng)升高溫度,反應(yīng)速率增大,平衡逆向進(jìn)行,故c錯(cuò)誤;
d.保持容器的容積不變,充入1 mol 氦氣,平衡不動(dòng),故d錯(cuò)誤;
因此,本題正確答案是:b.
(5) 3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)
起始(mol) 8 8 0 0
變化(mol) 6 6 2 2
平衡(mol) 2 2 2 2
容器容積為2L,則平衡濃度均為1mol/L,平衡常數(shù)K==1,
若容器中含1 mol?L-1 H2、2 mol?L-1 CO、2 mol?L-1 CH3OCH3、3 mol?L-1 CO2,
則QC== 0.75v逆。
35.CO、CO2是化石燃料燃燒的主要產(chǎn)物。
(1)將含0.02 molCO2和0.01molCO的混合氣體通入有足量Na2O2固體的密閉容器中,同時(shí)不斷地用電火花點(diǎn)燃,充分反應(yīng)后,固體質(zhì)量增加_________g。
(2)已知1500℃時(shí),在密閉容器中發(fā)生反應(yīng):CO2(g)CO(g)+O(g)。反應(yīng)過程中O(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如圖1 所示,則0~2 min 內(nèi),CO2的平均反應(yīng)速率 υ(CO2)=_________。
(3)在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)2CO(g)+O2(g),1molCO2在不同溫度下的平衡分解量如圖2 所示。
①恒溫恒容條件下,能表示該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的有_________ (填字母)。
A.CO 的體積分?jǐn)?shù)保持不變
B.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變
C.容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變
D.單位時(shí)間內(nèi),消耗CO 的濃度等于生成CO2的濃度
②分析圖2,若1500℃時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),且容器體積為1L,則此時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_________(計(jì)算結(jié)果保留1 位小數(shù))。
③向恒容密閉容器中充入2molCO2(g),發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)2CO(g) +O2(g),測(cè)得溫度為T℃時(shí),容器內(nèi)O2的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化如曲線II 所示。圖中曲線I 是相對(duì)于曲線II僅改變一種反應(yīng)條件后c(O2)隨時(shí)間的變化,則改變的條件是________;a、 b兩點(diǎn)用CO濃度變化表示的凈反應(yīng)速率關(guān)系為υa(CO)_________(填“>”“<”或“=”) υb( CO)。
(4)科學(xué)家還研究了其它轉(zhuǎn)化溫室氣體的方法,利用下圖所示裝置可以將CO2轉(zhuǎn)化為氣體燃料CO。該裝置工作時(shí),N電極的電極反應(yīng)式為___________________________,若導(dǎo)線中通過電子為a mol,則M極電解質(zhì)溶液中H+改變量為________mol。
【答案】 0.84g 310-7molL-1min-1 AC 3.210-8molL-1 升溫 < CO2+2e-+2H+=CO+H2O 0
【解析】分析:(1)Na2O2與CO2反應(yīng):2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2,電火花不斷引燃,發(fā)生反應(yīng):2CO+O22CO2,整個(gè)過程相當(dāng)于CO+Na2O2=Na2CO3,由于加入足量的Na2O2固體,則反應(yīng)后的氣體只能為O2;
(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義和化學(xué)反應(yīng)速率之比等于對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比求解
(3)①根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特點(diǎn)判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài);
②根據(jù)圖示數(shù)據(jù),利用化學(xué)平衡計(jì)算的“三段式”和化學(xué)平衡常數(shù)的定義進(jìn)行計(jì)算;
③根據(jù)化學(xué)平衡圖像特點(diǎn):“先拐先平”和影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素進(jìn)行判斷;
(4)根據(jù)該裝置中,電子流向知,M是負(fù)極,N是正極,正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
詳解:(1)根據(jù)分析,Na2O2固體增加的質(zhì)量相當(dāng)于是CO的質(zhì)量,根據(jù)碳元素守恒,所以n(CO)=0.03mol,m(CO)=0.03mol28g/mol=0.84g,正確答案:0.84g;
(2)根據(jù)圖像①2min內(nèi)O的濃度增大0.610-6mol/L,則二氧化碳減小0.610-6mol/L,則v(CO2)=△c/t=0.610-6molL-1/2min=310-7molL-1
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