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第=page11頁(yè),共=sectionpages11頁(yè)第=page22頁(yè),共=sectionpages22頁(yè)高中化學(xué)魯科版選擇性必修1第二章第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)的限度練習(xí)題一、單選題向1?L的密閉容器中通入2?mol?CO2(g)、2?mol?H2(g),發(fā)生反應(yīng)為H2(g)+CO2(g)CO(g)+HA.CO2平衡轉(zhuǎn)化率:α(T1)<α(T2)
B.前3?min,T2溫度下容器內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)比T1多
C.T2溫度下12?min時(shí),向容器中再分別充入H2、CO2、CO、H2O一定溫度下,在三個(gè)容積均為2.0?L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2NO(g)+2CO(g)?N2反應(yīng)過(guò)程中甲、丙容器中CO2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是(????)A.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),平衡常數(shù)K(T1)>K(T2)
B.達(dá)到平衡時(shí),乙容器中的壓強(qiáng)一定大于甲容器的2倍
C.乙容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),N2的轉(zhuǎn)化率小于40%
D.丙容器中反應(yīng)達(dá)到平衡后,再充入0.10mol?NO和將1mol?M和2mol?N置于體積為2L的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):M(s)+2N(g)?P(g)+Q(g)△H.反應(yīng)過(guò)程中測(cè)得P的體積分?jǐn)?shù)在不同溫度下隨時(shí)間的變化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(????)A.升高溫度、及時(shí)分離出產(chǎn)物均有利于提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
B.若X、Y兩點(diǎn)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1<K2
C.無(wú)論溫度為T1還是T2,當(dāng)容器中氣體密度和壓強(qiáng)不變時(shí),反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)
在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下,催化反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說(shuō)法正確的是A.380℃下,,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡常數(shù)K>0.2L?mol?1
B.2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的
C.圖中Y點(diǎn)所示條件下,增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率一定溫度下,在3個(gè)體積均為1.0?L的恒容密閉容器中反應(yīng)2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)A.該反應(yīng)的正反應(yīng)放熱
B.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的大
C.達(dá)到平衡時(shí),容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的兩倍
D.將一定量的X加入某密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):2X(g)?
3Y(g)+Z(g),平衡時(shí)混合氣體中X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是(
)A.平衡后加入高效催化劑可使混合氣體的平均摩爾質(zhì)量增大
B.壓強(qiáng)大小有P1>P2>P3
C.升高溫度,該反應(yīng)平衡常數(shù)K減小
D.三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料,在催化劑作用下可發(fā)生反應(yīng):2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g),在50℃和A.該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.反應(yīng)速率大?。簐a>vb
C.70℃時(shí),平衡常數(shù)K?=0.112已知反應(yīng):CH2=CHCH3(g)+Cl2(g)?CH2=CHCH2A.圖甲中,ω2>1
B.圖乙中,A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系曲線
C.溫度T1、ω=2時(shí),Cl2的轉(zhuǎn)化率為二、多選題已知A(g)+3B(g)?3W(g)+M(s)?ΔH=?x?kJ·mol?1(x>0)。一定溫度下,在體積恒定的密閉容器中,充入1?mol?A(g)與3?mol?B(g)A.充分反應(yīng)后,放出熱量為x?kJ
B.當(dāng)A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再改變,表明該反應(yīng)已達(dá)平衡
C.當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),A與W的物質(zhì)的量濃度之比一定為1∶3
D.若達(dá)到平衡后,再增加一定量B或移出一定量M,平衡都將正向移動(dòng)一定溫度時(shí),1?L密閉容器中發(fā)生反應(yīng)2SO反應(yīng)時(shí)間/minn(Sn(02151.2100.4150.8下列說(shuō)法不正確的是(
)A.反應(yīng)在前5?min的平均速率為v?(SO2)=0.08?mol·L?1·min?1
B.保持溫度不變,向平衡后的容器中再充入0.2?mol?SO2和0.1?mol?O2時(shí),v正>v逆甲、乙為兩個(gè)容積均為1?L的恒容密閉容器,向甲中充入1?mol?CH4和1?mol?CO2,乙中充入1?mol?CH4和m?mol?CO2,加入催化劑,只發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+CA.該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B.恒溫時(shí)向甲的平衡體系中再充入CO2、CH4各0.4?mol,CO、H2各1.2?mol,重新達(dá)平衡前,v(正)>v(逆)
C.T?K時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)小于12.96
D.a、工業(yè)上主要采用甲醇與CO的羰基化反應(yīng)來(lái)制備乙酸,發(fā)生反應(yīng):CH3OH(g)+CO(g)?CH3COOH(l)。在體積可變的恒壓密閉容器中通入0.20?mol?CH3OH(g)和0.22?mol?CO(g)A.反應(yīng)從開(kāi)始到A點(diǎn)時(shí)的平均反應(yīng)速率v(CO)=8.0×10?3mol·L?1·min?1
B.溫度不變,縮小B點(diǎn)容器容積,達(dá)到新的平衡時(shí)CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大
C.T2時(shí),向C點(diǎn)容器中再通0.22?mol?CH三、填空題在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):。其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如表:t℃70080083010001200K0.640.91.01.72.6回答下列問(wèn)題:(1)該反應(yīng)為_(kāi)_____反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”);能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________(多選、少選扣分)a.容器中壓強(qiáng)不變
b.混合氣體中不變
c.
e.容器中的氣體密度保持不變f.混合氣體的平均相對(duì)分子量不變(2)起始時(shí)按的比例向容器中充入和,保持反應(yīng)溫度為700℃,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),________________。(3)830℃時(shí),若投入的,,CO,的濃度分別是2mo/L、3mol/L、6mol/L、1mol/L,則此時(shí)平衡向哪個(gè)方向移動(dòng)________(填“正向移動(dòng)”、“逆向移動(dòng)”或“不移動(dòng)”)。(4)氮?dú)馐谴髿庵泻孔疃嗟臍怏w,研究氮及其化合物對(duì)人類有重要的意義。在工業(yè)合成NH①欲提高H2的轉(zhuǎn)化率,下列措施可行的是________a.向容器中按原比例再充入原料氣b.向容器中再充入惰性氣體c.改變反應(yīng)的催化劑d.液化生成物分離出氨②在不同的條件下,測(cè)定合成氨反應(yīng)的速率與時(shí)間的關(guān)系如圖所示:如果t2、t4、t6、t8時(shí)都僅改變了一個(gè)條件,可看出t2時(shí)刻的v正___v逆(填“>”、“=”或“<”);t4時(shí)改變的條件是_______;在t2時(shí)刻的H2轉(zhuǎn)化率___t5時(shí)刻(填“甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用前景。工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇。反應(yīng)Ⅰ:C反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+2下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅱ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K溫度250?℃300?℃350?℃K22.00.270.012(1)寫出反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式:KⅠ=_________;保持恒溫恒容,將反應(yīng)Ⅰ的平衡體系中各物質(zhì)濃度均增大為原來(lái)的2倍,則化學(xué)平衡____(填“正向”“逆向”或“不”)移動(dòng),平衡常數(shù)KⅠ____((2)在一定條件下將2?mol?CO和6?mol?H2充入2?L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)Ⅱ,5?min后測(cè)得c(CO)=0.4?mol·L?1,計(jì)算可得此段時(shí)間的反應(yīng)速率(用H2表示(3)由表中數(shù)據(jù)判斷ΔH2____(填“>”“<”或“=”)0;反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H(4)若容器容積不變,則下列措施可提高反應(yīng)Ⅱ中CO轉(zhuǎn)化率的是____(填序號(hào))。a.使用高效催化劑b.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大c.將CHd.充入CO,使體系總壓強(qiáng)增大(5)比較這兩種合成甲醇的方法,原子利用率較高的是____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(已知化學(xué)反應(yīng)①:Fe(s)+CO2(g)?
FeO(s)+CO(g),其平衡常數(shù)為K1;化學(xué)反應(yīng)②:
Fe(s)+H2O(g)?
FeO(s)+H2(g),其平衡常數(shù)為K2。在溫度973?K和1173?K(1)通過(guò)表格中的數(shù)值可以推斷:反應(yīng)①是________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(2)現(xiàn)有反應(yīng)③:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+(3)根據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系式_______________。據(jù)此關(guān)系及上表數(shù)據(jù),也能推斷出反應(yīng)③是______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),可采取的措施有________(A.縮小反應(yīng)容器容積
B.擴(kuò)大反應(yīng)容器容積
C.降低溫度D.升高溫度
E.使用合適的催化劑
F.設(shè)法減少CO的量(4)圖甲、乙分別表示反應(yīng)③在t1時(shí)刻達(dá)到平衡、在t2時(shí)刻因改變某個(gè)條件而發(fā)生變化的情況:圖甲中t2時(shí)刻發(fā)生改變的條件是_________________。圖乙中t2四、流程題2020年12月17日,中國(guó)探月工程嫦娥五號(hào)任務(wù)取得圓滿成功。嫦娥五號(hào)鋰離子蓄電池選用了比能量更高的鈷酸鋰(LiCoO2)(1)用H2SO4酸浸時(shí),通常需添加30%的(2)用鹽酸代替H2SO4和H2O(3)其他條件不變時(shí),相同反應(yīng)時(shí)間,隨著溫度升高,含鈷酸鋰的固體濾渣在H2SO4和30%的H2反應(yīng)溫度/℃60708090鈷的浸出率/%8890.59391(4)已知常溫下草酸Ka1=5.6×10?2,Ka2=1.5×10?4,K(5)高溫下,在O2存在時(shí),純凈的CoC2O4與L(6)在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的氧化物和CO2,若測(cè)得充分煅燒后固體的質(zhì)量為3.615?g,CO五、實(shí)驗(yàn)題已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CO2氣體。甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組欲探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下(實(shí)驗(yàn)中所用KMnO4溶液均已酸化):
(1)甲組:通過(guò)測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)生成C序號(hào)A溶液B溶液①2?mL?0.1?mol·L4?mL?0.01?mol·L②2?mL?0.2?mol·L4?mL?0.01?mol·L③2?mL?0.2?mol·L4?mL?0.01?mol·L?1KMnO該實(shí)驗(yàn)探究的是________________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。在反應(yīng)停止之前,相同時(shí)間內(nèi)針筒中所得CO2的體積由大到小的順序是________________________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào))。
(2)乙組:通過(guò)測(cè)定KMnO4溶液褪色所需時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)比較化學(xué)反應(yīng)速率。
取兩支試管各加入2?mL?0.1?mol·L?1H2C2O4溶液,另取兩支試管各加入4?mL?0.1?mol·L?1
KMnO4溶液,將四支試管分成兩組(每組各有一支試管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液),一組放入冷水中,另一組放入熱水中,一段時(shí)間后,分別混合并振蕩,記錄溶液褪色所需時(shí)間。該實(shí)驗(yàn)試圖探究________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,但該組同學(xué)始終沒(méi)有看到溶液完全褪色,其原因是__________________________。
(3)寫出運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究合成氨反應(yīng)有重要意義,請(qǐng)完成下列探究。(1)生產(chǎn)氫氣:將水蒸氣通過(guò)紅熱的炭即產(chǎn)生水煤氣。C(s)+H2O(g)??①該反應(yīng)在低溫下___________(填“能”或“不能”)自發(fā)進(jìn)行。②寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式_________________。(2)已知在400℃時(shí),N2(g)+3H①在400℃時(shí),2NH3(g)??N2(g)+3H②400℃時(shí),在0.5L的反應(yīng)容器中進(jìn)行合成氨反應(yīng),一段時(shí)間后,測(cè)得N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別為2mol、1mol、2mol,則此時(shí)反應(yīng)v(N2)正________v(N2)逆③若在恒溫、恒壓條件下向平衡體系中通入氬氣,則合成氨反應(yīng)的平衡________移動(dòng)(填“向左”、“向右”或“不”);反應(yīng)的ΔH__________(填“增大”、“減小”或“不改變”)。(3)水煤氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)CO(g)+H2O(g)??CO2(g)+H實(shí)驗(yàn)編號(hào)溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/minCOHHCO1650421.62.452900210.41.63①實(shí)驗(yàn)l中以CO2表示的反應(yīng)速率為v(C②實(shí)驗(yàn)1的平衡常數(shù)K1__________實(shí)驗(yàn)2的平衡常數(shù)K2(③該反應(yīng)正方向?yàn)開(kāi)____________(填“吸”或‘放”)熱反應(yīng)。(1)氨是一種重要的化工產(chǎn)品,是氮肥工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)以及制造硝酸、銨鹽和純堿等的原料。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)?2NHA.3B.單位時(shí)間生成m?mol?N2C.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E.a?mol?N≡N鍵斷裂的同時(shí),有6a?mol?N—H鍵斷裂F.N2、H2、N(2)利用合成氣(主要成分為CO、CO2和①CO(g)+2H2②C③CO2圖1中能正確反映反應(yīng)①平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線是________;反應(yīng)③的ΔH=________?kJ·mol?1。
(3)合成氣的組成n(H2)n(CO+CO2)=2.60時(shí)體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率α(CO)與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。圖中的壓強(qiáng)p1、p2答案和解析1.【答案】D
【解析】【分析】本題主要考查化學(xué)反應(yīng)平衡與速率的內(nèi)容,包含了轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、平衡的移動(dòng)等知識(shí),題目難度中等,理解化學(xué)平衡的移動(dòng)原理以及反應(yīng)相關(guān)計(jì)算的方法是解題的關(guān)鍵。
【解析】
A.由圖可知,結(jié)合先拐先平的原則可以判斷出T1的溫度高于T2,T1平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的CO的物質(zhì)的量高于T2平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的CO的物質(zhì)的量,則反應(yīng)為吸熱反應(yīng),同時(shí)平衡時(shí)對(duì)應(yīng)的CO的物質(zhì)的量高說(shuō)明CO2平衡轉(zhuǎn)化率大,故CO2平衡轉(zhuǎn)化率:α(T1)>α(T2),故A錯(cuò)誤;
B.前3?minT1的斜率較大,說(shuō)明反應(yīng)速率較快,則T1溫度下容器內(nèi)發(fā)生的有效碰撞次數(shù)比T2多,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)三段式:
H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)
起始濃度(mol/L):2
2
0
0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L):0.5
0.5
0.5
0.5
平衡濃度(mol/L):1.5
1.5
0.5
0.5
平衡常數(shù)K=0.5×0.51.5×1.5=19;向容器中再分別充入H2、【解析】由圖示可知容器丙的溫度低于容器甲的溫度,即T1>T2,升高溫度CO2的物質(zhì)的量減少,平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),K(T1)<K(T2),A錯(cuò)誤;結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)可知,乙容器中反應(yīng)物的物質(zhì)的量是甲容器的2倍,但乙容器溫度低,平衡正向移動(dòng),故乙容器的壓強(qiáng)小于甲容器壓強(qiáng)的2倍,B錯(cuò)誤;由表格和圖示中丙容器的平衡數(shù)據(jù)可知,丙容器達(dá)到平衡時(shí),N2的物質(zhì)的量濃度為0.030mol·L?1,乙容器中各反應(yīng)物的物質(zhì)的量是丙容器的2倍,增大壓強(qiáng)平衡正向移動(dòng),故達(dá)到平衡時(shí),乙容器中N2的濃度大于0.06mol·L?1,故N2的轉(zhuǎn)化率小于40%,C正確【解析】【分析】
本題主要考查平衡常數(shù)的影響因素、化學(xué)平衡的的圖像分析,題目難度中等;溫度越高,反應(yīng)速率越快,達(dá)到平衡時(shí)間越短,由圖可知,T1<T2,溫度降低,P的體積分?jǐn)?shù)增大,則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
【解答】
A.對(duì)于放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動(dòng),不利于提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,故A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.對(duì)于放熱反應(yīng),溫度越高,平衡常數(shù)越小,T1<T2,則K1>K2,故B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)反應(yīng)的方程式:M(s)+2N(g)???P(g)+Q(g),可知M為固態(tài),其余三種為氣態(tài),且屬于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng),容器內(nèi)壓強(qiáng)不變時(shí),無(wú)法說(shuō)明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),故C錯(cuò)誤;
D.設(shè)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),P的濃度為x?mol·L?1,利用“三段式”計(jì)算如下:
M(s)+2N(g)???P(g)+Q(g)
起始濃度(mol.L?1)
1
0
0
轉(zhuǎn)化濃度(mol.L?1)
2x
x
x
平衡濃度(mol·
L?1)
1?2x
x
x【解析】【分析】
本題以圖象分析為載體考查化學(xué)平衡計(jì)算、化學(xué)平衡移動(dòng)影響因素等知識(shí)點(diǎn),側(cè)重考查分析判斷及計(jì)算能力和知識(shí)應(yīng)用能力,明確溫度、濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)影響原理及化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算方法是解本題關(guān)鍵,A為解答易錯(cuò)點(diǎn),易忽略“c(NO)=c(NO2)”而導(dǎo)致無(wú)法計(jì)算,題目難度不大。
【解答】
A.380℃下,c起始(O2)=5.0mol?L?1,反應(yīng)正向進(jìn)行,則c平衡(O2)<5.0mol?L?1,NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則平衡時(shí)c(NO)=c(NO2),所以化學(xué)平衡常數(shù)K=c2(NO2)c(O2)c【解析】【分析】本題考查化學(xué)平衡化學(xué)平衡的移動(dòng)及其影響因素,涉及等效平衡問(wèn)題,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,題目難度中等,但易錯(cuò),答題時(shí)注意把握反應(yīng)的特點(diǎn)以及平衡的影響因素?!窘獯稹緼.對(duì)比Ⅰ、Ⅲ,如溫度相同,0.1mol/L的CH3OH相當(dāng)于0.20mol/L的H2和0.1mol/L的CO,為等效平衡,但Ⅲ溫度較高,平衡時(shí)CH3OH濃度較低,說(shuō)明升高溫度平衡逆向移動(dòng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故A正確;
B.對(duì)比Ⅰ、Ⅱ,在相同溫度下反應(yīng),但Ⅱ濃度較大,由方程式2H2(g)+CO(g)?CH3OH(g)可知,該反應(yīng)正向?yàn)闅怏w體積減小的反應(yīng),增大濃度相當(dāng)于加壓,加壓平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則容器Ⅰ中反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率比容器Ⅱ中的小,故B錯(cuò)誤;
C.Ⅱ濃度較大,Ⅲ溫度較高,增大濃度平衡正向移動(dòng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),Ⅲ的轉(zhuǎn)化率降低,Ⅲ中相當(dāng)于起始c(H2)為Ⅱ的一半,平衡時(shí)Ⅱ中c(H2)小于
6.【答案】B
【解析】【分析】
本題主要考查的是化學(xué)平衡,涉及化學(xué)平衡轉(zhuǎn)化率的理解和計(jì)算、化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素、影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素等知識(shí),意在考查學(xué)生的分析能力和知識(shí)應(yīng)用能力。
【解答】
A.催化劑不會(huì)使平衡發(fā)生移動(dòng),氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變,故A錯(cuò)誤;
B.可逆反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體分子數(shù)增大的反應(yīng),增大壓強(qiáng),X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,所以,壓強(qiáng)大小關(guān)系為P1>P2>P3,故B正確;
C.根據(jù)圖像可知,升高溫度,X的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)降低,說(shuō)明反應(yīng)向正方向移動(dòng),平衡常數(shù)增大,故C錯(cuò)誤;
D.M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡體系中,X的體積分?jǐn)?shù)為0.1,則
2X(g)
?3Y(g)+Z(g)
起始:1
0
0
變化:2x
3x
x1?2x1?2x+3x+x=0.1,則x=922,X轉(zhuǎn)化率為:2x1
7.【答案】D
【解析】【分析】
本題考查化學(xué)平衡圖像,涉及轉(zhuǎn)化率、平衡常數(shù)、反應(yīng)速率比較以及影響速率和平衡的條件,解答這類問(wèn)題應(yīng)明確圖像的含義以及變化趨勢(shì)等,試題難度一般。
【解答】
A.根據(jù)圖像可知,升高溫度,三氯硅烷的轉(zhuǎn)化率增大,故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A正確;
B.溫度越高,反應(yīng)速率越快,故B正確;
C.根據(jù)圖示,70?℃時(shí),SiHCl3的平衡轉(zhuǎn)化率為22%,根據(jù)三段式:
2SiHCl3(g)?SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
起始:
1
0
0
變化:
0.22
0.11
0.11
平衡:
0.78
0.11
0.11
故平衡常數(shù)為:;0.11×0.110.782=【解析】【分析】
本題利用有機(jī)物為基礎(chǔ)考查化學(xué)反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率及影響平衡的因素,易錯(cuò)點(diǎn)為選項(xiàng)C,必須根據(jù)圖中信息及ω=n(Cl2A.根據(jù)圖甲中信息可知,增大n(Cl2),ω=n(Cl2)n(CH2=CHCH3)增大,平衡正向移動(dòng),丙烯的體積分?jǐn)?shù)(φ)
減小,故ω2>1,故A正確;
B.根據(jù)圖甲可知,升高溫度,丙烯的體積分?jǐn)?shù)增大,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng),正反應(yīng)為放熱反應(yīng),則升高溫度,正反應(yīng)的平衡常數(shù)減小,逆反應(yīng)的平衡常數(shù)增大,圖乙中,A線表示逆反應(yīng)的平衡常數(shù),故B正確;
C.由圖乙知,溫度為T1時(shí),正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)相等,又因兩者互為倒數(shù),則平衡常數(shù)K=1,ω=2時(shí),設(shè)CH2=CHCH3和Cl2的物質(zhì)的量分別為a、2a
9.【答案】B
【解析】【試題解析】
【分析】
本題考查化學(xué)平衡,為高頻考點(diǎn),側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查,選項(xiàng)D為易錯(cuò)點(diǎn),題目難度不大。
【解答】
A.該反應(yīng)為可逆反應(yīng),投入的1molA(g)與3mol?B(g)并未完全反應(yīng),故放出的熱量小于xkJ,故A不正確;
B.當(dāng)A的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不再變化時(shí),說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡,故B正確;
C.A和W分別為反應(yīng)物和生成物,化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示反應(yīng)過(guò)程的轉(zhuǎn)化比例,并不能說(shuō)明達(dá)到平衡后的濃度之比,故C不正確;
D.B是氣體,增大反應(yīng)物濃度,平衡將正向移動(dòng),M是固態(tài),對(duì)平衡移動(dòng)無(wú)影響,故D不正確。
10.【答案】AC
【解析】【試題解析】【分析】
本題考查化學(xué)平衡有關(guān)計(jì)算,為高頻考點(diǎn),涉及等效平衡、化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力。
【解答】
A.反應(yīng)在前5?min的平均速率為v?(SO2)=2mol/L?1.2mol/L5min=0.16?mol·L?1·min?1,故A說(shuō)法錯(cuò)誤;
B.保持溫度不變,向平衡后的容器中再充入0.2?mol?SO2和0.1?mol?O2時(shí),增大了反應(yīng)物的濃度,則v正>v逆,故B說(shuō)法正確;
C.保持其他條件不變,若起始時(shí)向容器中充入2?mol?SO3,反應(yīng)從逆向開(kāi)始一直到達(dá)平衡狀態(tài),達(dá)平衡時(shí)是吸收熱量,故C說(shuō)法錯(cuò)誤;
D.當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到10min時(shí),n(O2)=0.4mol,由此可計(jì)算n(SO2)=2mol?(1?0.4)mol×2=0.8mol,則在
11.【答案】CD
【解析】【分析】本題考查化學(xué)平衡的計(jì)算,為高頻考點(diǎn)和常見(jiàn)題型,明確化學(xué)平衡及其影響因素為解答關(guān)鍵,注意掌握三段式在化學(xué)平衡計(jì)算中的應(yīng)用,試題側(cè)重考查學(xué)生的分析能力及綜合應(yīng)用能力。【解答】A.溫度升高,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率增大,說(shuō)明溫度升高有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)α=60%時(shí),CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)
起始(mol/L)
1
1
0
0
轉(zhuǎn)化(mol/L)
0.6
0.6
1.2
1.2
平衡(mol/L)
0.4
0.4
1.2
1.2
平衡時(shí)甲容器中CO2、CH4各0.4
mol,CO、H2各1.2
mol,恒溫時(shí)向甲的平衡體系中再充入CO2、CH4各0.4
mol,CO、H2各1.2
mol,相當(dāng)于體系內(nèi)所有組分濃度均變?yōu)閮杀?,可視為加壓,則反應(yīng)向減壓方向進(jìn)行,即平衡逆向移動(dòng),所以v(正)<v(逆),故B錯(cuò)誤;
C.溫度相同,化學(xué)平衡常數(shù)相同,K(b)=K(c),可以考慮用c點(diǎn)的算,
CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g)
起始(mol/L)?1
m
0
0
轉(zhuǎn)化(mol/L)
0.6
0.6
1.2
1.2
平衡(mol/L)?0.4
m?0.6
1.2
1.2
則K(b)
=c2(CO)·c2(H2)c(CH4)·c(CO2
12.【答案】AC
【解析】【分析】
本題考查化學(xué)平衡圖像的分析,化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算,轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率大小比較,壓強(qiáng)、溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響,考查學(xué)生分析、吸收、歸納、整合化學(xué)信息的能力,難度較大。
【解答】A.由圖中信息可知,反應(yīng)從開(kāi)始至A點(diǎn)經(jīng)歷了5min,A點(diǎn)CH3OH的轉(zhuǎn)化率為40%,消耗CH3OH的物質(zhì)的量為0.20?mol×40%=0.08?mol,則消耗CO的物質(zhì)的量為0.08?mol,故反應(yīng)從開(kāi)始至A點(diǎn)的平均速率v(CO)=0.08mol÷(容器體積×5min),題中給出了T2平衡時(shí)容器體積為2?L,即C點(diǎn)時(shí)容器的體積為2?L,但因?yàn)榉磻?yīng)是在體積可變的恒壓容器中進(jìn)行,故A點(diǎn)時(shí)的容器體積不是B.假設(shè)原平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化了x?mol,則CH3OH也轉(zhuǎn)化了x?mol,因?yàn)樵摲磻?yīng)中CH3COOH呈液態(tài),所以體系中氣體物質(zhì)的量共減少2x?mol,原平衡下氣體總物質(zhì)的量為(0.42?2x)mol,CO剩余(0.22?x)mol,則原平衡下CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)=0.22?x0.42?2x=120.22?x0.21?x=121+0.010.21?x,達(dá)到新平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率增大,即x增大,121+0.010.21?x增大,即達(dá)到新平衡后CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大,故B正確;
C.反應(yīng)在體積可變的恒壓密閉容器中進(jìn)行的,
13.【答案】(1)吸熱;bc;(2)
5:5:4:4;
(3)不移動(dòng);
(4)①?ad;②?<;減壓;>;加入催化劑
【解析】【試題解析】
【分析】
本題考查了化學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算分析判斷以及平衡移動(dòng)溫度,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),與反應(yīng)物濃度、是否使用催化劑無(wú)關(guān),溫度不變,化學(xué)平衡常數(shù)不變,注重知識(shí)的遷移應(yīng)用,題目難度中等。
【解答】
(1)由表中數(shù)據(jù)可知升高溫度,平衡常數(shù)增大,說(shuō)明平衡正向移動(dòng),則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),故答案為:吸熱;
a.由于反應(yīng)前后氣體體積不變,則壓強(qiáng)不變,無(wú)論是否達(dá)到平衡狀態(tài),都存在容器中壓強(qiáng)不變,不能用于判斷是否達(dá)到平衡狀態(tài),故a錯(cuò)誤;
b.混合氣體中
c(CO)不變,可說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),故b正確;
,說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等,達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d.反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,c(CO2)=c(CO)不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤;
e.反應(yīng)體系氣體質(zhì)量不變,容器體積不變,密度始終不變,容器中的氣體密度保持不變,不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故f.混合氣體的平均相對(duì)分子量不變反應(yīng)體系氣體質(zhì)量不變,氣體的物質(zhì)的量不變,混合氣體的平均相對(duì)分子量不變,不能說(shuō)明達(dá)到平衡狀態(tài),故f錯(cuò)誤;
故答案為:bc;(2)起始時(shí)按的比例向容器中充入CO2和H2,設(shè)物質(zhì)的量均為1mol,保持反應(yīng)溫度為700℃,反應(yīng)達(dá)到平衡,設(shè)平衡時(shí)二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量amol,根據(jù)三段式得:
CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)
起始物質(zhì)的量(mol)
1
1
0
0
變化的物質(zhì)的量
(mol)
a
a
a
a
平衡時(shí)物質(zhì)的量(mol)
1?a
1?a
a
a
K=a2(1?a)2=0.64,解得a=49,則
1?a?=59,則;
故答案為:5:5:4:4;
(3)830℃時(shí),若投入的,,COb.向容器中再充入惰性氣體,反應(yīng)物、生成物濃度不變,速率不變,轉(zhuǎn)化率不變,故錯(cuò)誤;c.催化劑可以改變反應(yīng)是速率,不能改變平衡,轉(zhuǎn)化率不變,故錯(cuò)誤;d.液化生成物分離出氨,使平衡正向移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率提高,故正確;
故答案為:ad;
②如果t2、t4、t6、t8時(shí)都僅改變了一個(gè)條件,t2時(shí)刻正反應(yīng)速率不斷增加,說(shuō)明生成物不斷增多,平衡逆向移動(dòng),的v正<v逆;t4時(shí)逆反應(yīng)速率瞬間減小,且逆反應(yīng)速率隨后逐漸減小,說(shuō)明平衡逆向移動(dòng),減壓平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以改變的體積為減壓;在t2?t4、t4
14.【答案】(1)
c(CH3OH)·c(H2O)c(CO2)·c3(H2)【解析】【分析】
本題考查蓋斯定律的應(yīng)用、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡常數(shù)、化學(xué)平衡的影響因素等,難度中等,注意掌握外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響。
【解答】
(1)反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)KⅠ=c(CH3OH)?c(H2O)c(CO2)?c3(H2);保持恒溫恒容,將反應(yīng)Ⅰ的平衡體系各物質(zhì)濃度均增加一倍,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向壓強(qiáng)減小的方向移動(dòng),即平衡正向移動(dòng),化學(xué)平衡常數(shù)的影響因素是溫度,現(xiàn)為恒溫,則平衡常數(shù)不變,
故答案為:c(CH3OH)?c(H2O)c(CO2)?c3(H2);正向;不變;
(2)CO濃度變化量為2mol2L?0.4mol/L=0.6mol/L,故v(CO)=0.6mol/L5min=0.12mol/(L?min),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,故v(H2)=2v(CO)=2×0.12mol/(L?min)=0.24mol/(L?min),
故答案為:0.24;
(3)由表中數(shù)據(jù)可知,反應(yīng)Ⅱ,隨溫度升高,平衡常數(shù)K減小,說(shuō)明溫度升高,平衡逆向進(jìn)行,所以正向是放熱反應(yīng),即△H<0;反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)?
CH3OH(g)+H2O(g)?ΔH1,反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+2H2(g)?
CH【解析】【分析】
本題考查影響化學(xué)平衡的因素,化學(xué)平衡常速,化學(xué)反應(yīng)速率與平衡圖像的綜合應(yīng)用,題目難度一般。
【解答】
(1)由表中數(shù)據(jù)可知,溫度升高,①的平衡常數(shù)增大,說(shuō)明平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)吸熱;
故答案為:吸熱;
(2)依據(jù)反應(yīng)CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),根據(jù)平衡常數(shù)的概念,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K3的數(shù)學(xué)表達(dá)式:K=[CO]·[H2O][CO2]·[H2];
故答案為:[CO]·[H2O][CO2]·[H2];
(3)已知:①Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g);②Fe(s)+H2O(g)?FeO(s)+H2(g);利用蓋斯定律將①?②可得:③H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2O(g);則K3=[CO]·[H2O][CO2]·[H2]=cCOcCO2×c(H2O)c(H2))=K1K2,依據(jù)圖表平衡常數(shù)數(shù)據(jù)分析,溫度升高K1K2增大,說(shuō)明平衡正向進(jìn)行,反應(yīng)是吸熱反應(yīng);
故答案為:K3=K1K2;吸熱;
H2(g)+CO2(g)?CO(g)+H2【解析】【分析】
本題為生產(chǎn)流程題,為高考常見(jiàn)題型,題目涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫、平衡常數(shù)的計(jì)算和化學(xué)式的確定等問(wèn)題,側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?jì)算能力,做題時(shí)注意仔細(xì)審題,從題目中獲取關(guān)鍵信息,題目難度中等。
【解答】
(1)鈷酸鋰濾渣用稀硫酸酸浸,添加30%的H2O2,生成鈷離子,則Co元素化合價(jià)降低,所以過(guò)氧化氫起到還原劑的作用,被氧化為O2,發(fā)生了氧化還原反應(yīng),化學(xué)方程式為:
2LiCoO2
+3H2SO4
+H2O2
==?Li2SO4
+2CoSO4
+4H2O?+O2↑;
(2)由題中信息知LiCoO2具有強(qiáng)氧化性,會(huì)把鹽酸氧化成氯氣,故加入鹽酸會(huì)有污染性氣體氯氣生成;
(3)由圖表可知在80℃之前,浸出率隨溫度的升高而升高,是因?yàn)闇囟壬?,反?yīng)速率增大;80℃之后,H2O2的分解速率大于H2O2被氧化的速率,使得浸出率下降,所以80℃時(shí)鈷的浸出率最大。
(4)草酸的電離方程式為:H2C2O4H++HC2O4?和HC2O4?C2O42?+H+,
根據(jù)題意知常溫下草酸Ka1=5.6×10?2,Ka2=1.5×10?4,
常溫下Co2+與草酸反應(yīng)生成CoC2O4沉淀的離子方程式為:Co2++H2C2O4=CoC2O【解析】【分析】
本題考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,注意在外界因素中,催化劑的影響最大,KMnO4和草酸反應(yīng)的離子方程式是考試中的熱點(diǎn),注意把握,難度不大。
【解答】
(1)對(duì)比①②實(shí)驗(yàn)可探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,因?yàn)棰谥蠥溶液的濃度比①中大,其他條件一樣;對(duì)比②③實(shí)驗(yàn)可探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響,因?yàn)棰壑惺褂昧舜呋瘎?,其他條件一樣;②中A溶液的濃度比①中大,所以化學(xué)反應(yīng)速率大,所得CO2的體積大,③中使用了催化劑,故相同時(shí)間內(nèi)③實(shí)驗(yàn)中所得二氧化碳最多,
故答案為:濃度和催化劑;③②①;
(2)其他條件一樣,只是一組放入冷水中,另一組放入熱水中,便知這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是研究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響;草酸和高錳酸鉀反應(yīng)的離
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