2020年高考化学一轮复习一遍过专题27化学平衡图像专练(含解析)_第1页
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1、专题27化学平衡图像专练1 .已知反应:CH=CHC3(g)+Cl 2(g)=七 CH2=CHCHCl(g)+HCl(g)。在一定压强下,按 Mn(Ch)n(CH;=CHCH3)向密闭容器中充入氯气与丙烯。图甲表示平衡时,丙烯的体积分数应的平衡常数 K与温度T的关系。则下列说法正确的是()与温度(T)、的关系,图乙表示反A.图甲中i 126B.若在恒容绝热装置中进行上述反应,达到平衡时,装置内的气体压强将不变C.温度Ti、2, Cl 2的转化率约为33.3%D.图乙中,线 A表示正反应的平衡常数【答案】C【解析】A. 增大,CH=CHCH的转化率增大,则 。减小,由上述分析可知:co 2>

2、;coi,则WK1,故A错误;B.该反应在反应前后气体分子数不变,根据图甲升高温度丙烯的体积分数增大,即升高温度平衡逆向移动,正反应放热,在恒容绝热装置中进行题述反应,体系内温度升高,根据PV=nRT达到平衡时,装置内的气体压强将增大,故B错误;C.由图乙可知,Ti时平衡常数为1,设起始时CH=CHCHf口 CI2的物质的量分别为amol和2amol,达到平衡时转化的 Cl2的物质的量为xmol ,根据三段式进行计算:CH=CHCHg)+Cl 2(g) = CH=CHCHCl(g)+HCl(g)起始(mol)a 2a00转化(mol)x xx x平衡(mol)a-x 2a-xx x一. x 2

3、 a x 2ax贝U ( 1) + ( 1x ) =1,解得 x=2/3a ,贝U Cl2 的转化率 2/3a+2ax 100%=33.3%故C正确;D.由图甲可知,co 一定时,温度升高,。 增大,说明正反应是放热反应,故温度升高,正反应平衡常数减小,故图乙中,线 A表示逆反应的平衡常数,故D错误。2 .如图所示的各图中,表示 2A (g) +B (g) ?2C (g) ( HK 0)这个可逆反应的正确图象为(注:(C)P表小气体压强,C表不浓度)【答案】A【解析】A.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,C的质量分数减小,故 A正确;B.根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增

4、大压强平衡向正反应方向移动,正逆反应速率都增大,且V正V逆,故B错误;C.催化剂同等程度地改变正逆反应速率,平衡不发生移动,故C错误;D.该反应为放热反应,温度升高平衡向逆反应方向移动,A的转化率降低,根据反应前后的化学计量数的大小可以看出,增大压强平衡向正反应方向移动,A的转化率增大,本题温度的曲线不正确,故 D错误。3 .将一定量的X加入某密闭容器中,发生反应:2X(g) 力金| 3Y(g)+Z(g),混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示:下列推断正确的是()。e1X1A.升高温度,该反应平衡常数K减小B.压强大小有 P3>P2>PlC.平衡后加入高效催化剂使平均摩尔质

5、量增大D.在该条件下M点X平衡转化率为9/11【答案】D【解析】A根据图象知,升高温度,X转化率降低,说明反应向正方向移动,平衡常数增大,故 A错误;B.可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应,减小压强,X转化率增大,所以,压强大小关系有:P3VP2VP1,故B错误;C.催化剂不会使平衡发生移动,气体相对分子质量Mr不变,故C错误;D. M点对应的平衡体系中, X的物质的量分数为 0.1 ,则:2X(g).3Y(g)+Z(g)起始物质的量(mol) 100变化物质的量(mol) 2x3xx平衡物质的量(mol)1-2x3xx1 2x92xmol 2 9 9 ,“ 十.=0.1=0.1 , x=

6、一 , X 转化率为=一,故 D 正确;故答案为D。4.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2SO(g) +Q(g) =2SO(g) AH= QkJ mol 1(Q>0),某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是A.图I研究的是to时刻增大Q的浓度对反应速率的影响B.图H研究的是10时刻加入催化剂后对反应速率的影响C.图出研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高D.图出研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较低【答案】B【解析】A项、增大氧气的浓度,平衡破坏的瞬间逆反应速率应不变,图中条件变化应为增大压强,故A错误;B项、图H中正、逆反应速

7、率同等程度的增大,化学平衡不移动,应为催化剂对反应速率的影响,故B正确;C项、催化剂能同等程度改变正逆反应速率,但平衡不移动,图中条件变化应为温度对平衡的影响,故C错误;D项、图像出中乙首先到达平衡状态,则乙的温度高于甲中的温度,故D错误。5.生产硫酸的主要反应:2SO(g) +O 2(g) =2SQ(g) H=-197 kJ /mol 。图中 L(L、L2)、X可分别代表压强或温度。下列说法正确的是A. X代表压强更野笈工需*k演B.推断 L2>L1C. A、B两点对应的平衡常数相同D.当SO(g)和SO(g)生成速率相等时,则反应达到平衡【答案】D【解析】A.该反应的正反应为气体体积

8、减小的反应,增大压强平衡正向移动,但物质X的平衡转化率减小,所以X不能表示压强,只表示温度,A错误;B.Li、L2应为压强,压强越大,物质的转化率越大,则L2VL1,B错误;C.A、B点温度不同,平衡常数不同,C错误;D.当SO(g)和SQ(g)生成速率相等时,正逆反应速率相等,为平衡状态,D正确。6. 一定条件下,在密闭容器中充入 CO与H进行反应:2CO(g)+6H 2(g) -CHOCH(g)+3H 2O(g) A H采用 催化剂甲和催化剂乙分别发生上述反应,测得反应进行相同时间时CO的转化率“(CO。随反应温度T的变化曲线如下图所示(忽略温度对催化剂活性的影响 ):下列叙述正确的是A.

9、该可逆反应的 AH>0B.催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活化能大C. 500K下达到平衡时,反应在催化剂甲作用下的转化率比在催化剂乙作用下的转化率高D. d、e两点反应已经达到平衡【答案】D【解析】A根据上述分析,该可逆反应为放热反应,A Hv 0,故A错误;B.在建立平衡之前,相同温度 条件下,催化剂甲反应速率大于催化剂乙,说明催化剂甲作用下反应的活化能比催化剂乙作用下反应的活 化能小,故B错误;C.催化剂不能使平衡发生移动,因此 500K下达到平衡时,反应在催化剂甲作用下的 转化率与在催化剂乙作用下的转化率相等,故C错误;D.根据上述分析,d、e两点反应都已经达到平

10、衡,故D正确。7.已知:2X(g)+Y(g) '=22Z(g),反应中co (Z的物质的量分数)随温度 T的变化如下图所示。下列判断 正确的是()A. 时,v正八逆B.正反应的 AHK 0C. a、b两点的反应速率 v(a)=v(b)D.当温度低于 时,3增大的原因是平衡向正反应方向移动【答案】B【解析】当可逆反应达到化学平衡状态时,产物Z的生成率最大,物质的量分数最大,所以在Ti时刻,化学反应达到了平衡状态。A. Ti时,化学反应达到了平衡状态,vF=v逆,A项错误;B.当温度高于Ti时,Z的物质的量分数逐渐减小,所以化学平衡逆向移动, 即逆反应方向是吸热的, 所以正反应是一个放热反

11、应,即 H<Q B项正确;C.温度越高,化学反应速率越大,b点温度高于a点,所以b的速率高于a点的速率,即v(a)< v(b),故C错误;D. 0-丁阶段是化学平衡的建立过程,反应开始向右不断进行,生成的 Z的量 越来越大,所以 3增大,D项错误。8 .为探究外界条件对可逆反应:2NO(g) =1 2NO(g) +O 2(g)A H= - 1162kJ mol 一的影响,若保持气体的总质量不变,在温度为Ti、T2时,通过实验得到平衡体系中NO体积分数随压强的变化曲线,实验结果如图所示。下列说法正确的是():A. a、c两点混合气体的平均相对分子质量:Ma>McB. b、c两点

12、的平衡常数:K=EC.从斗犬态a到状态c, NO气体的转化率减小D.状态a通过升高温度可变成状态 b, a、b两点气体颜色:a深、b浅【答案】Cm【解析】A.平均相对分子质量 Mr , m总不变。a、c两点所处的环境温度相同,压强不同,P2>Pi。从n总a到c,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动,n总减小。根据公式平 Mrmb心、m总不变,n总减小,可得平均相对分子质量变大,有 Ma<Mc A项错误;B. b、c两点所处环境的温度不同。温度不同,则平衡常数不同。a和c的温度相同,可以通过 a和b的对比,知道 Ti和T2的大小关系。a、b两点所处的环境温度不

13、同,压强相同,从 到T2, VNo%曾大,反应向正反应方向移动,为放热反应方向,则到T2,为降低温度。对于放热反应,降低温度,平衡常数变大,则Kb<Kc; B项错误;C.从a到c,增大压强,平衡向着气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动,NO气体的转化率减小,C项正确;D. a、b两点所处的环境温度不同,压强相同,从Ti到E, VN%曾大,反应向正反应方向移动,为放热反应方向,则Ti到T2,为降低温度。但是状态a到状态b除了升高温度外, 还需要保持压强不变。此外状态 a和状态b相比较,在状态 a下,Vn<%较大,NO2较少,颜色比较浅。 D项错误。变化的曲线如图所示,下列叙述正

14、确的是(A.该反应进行到 M点放出的热量大于进行到W点放出的热量9.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:2X(g) Y(g),温度Ti、T2下X的物质的量浓度 c(X)随时间tB. T2下,在0-t i时间内,v(丫尸况加刖)C. M点的正反应速率小于 N点的逆反应速率D. M点时再加入一定量的 X,平衡后X的转化率增大【答案】D【解析】由图可知,温度为 Ti先到达平衡,所以 Ti>T2,温度越高,平衡时 X的物质的量浓度越大,说明升高温度平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热反应移动,故逆反应为吸热反应,正反应为放热反应;A.进行到M点X的转化率较低,由于正向是放热反应,所以反应进行到M点

15、放出的热量少,A错误;B.T2下,在011时间内,X的浓度变化为:c(X)=(a-b)mol/L ,则丫的浓度变化为c(Y)= - c(X)= mol/L ,22v(Y尸 mol/(L min), B错误;C.根据图象可知,温度为 Ti时反应首先达到平衡状态;温度高反应 2ti速率快,到达平衡的时间少,则温度是Ti>T2; M点温度高于N点温度,且N点反应没有达到平衡状态,此时反应向正反应方向进行,即N点的逆反应速率小于 N点的正反应速率,因此 M点的正反应速率大于 N点的逆反应速率,C错误;D.M点时再加入一定量 X,达到的新平衡与原平衡比较,压强增大,增大压强平衡 正移,则X的转化率

16、增大,所以 M点时再加入一定量 X,平衡后X的转化率增大,D正确。10. 一定条件下,n”CH与 H2O(g)发生反应:CH(g)+H 2O(g)= CO(g)+3Hb(g),设起始=Z,在恒压下, n(CH,)平衡时中(CHk)的体积分数与Z和T (温度)的关系如图所示。下列说法正确的是(A.该反应白含变 H<0B.图中Z的大小为 a>3>bMX。)C.图中X点对应的平衡混合物中 ->3 “也)D.温度不变时,图中 X点对应的平衡在加压后$(CH4)减小【答案】C【解析】A由图可知,温度越高,e(CH4)的体积分数越小,则升高温度,平衡正向移动,则正反应为吸n H2O

17、热反应,该反应的烙变 H>Q故A错误;B、起始 二Z, Z越大,即H2O促进CH转化的程度越大,n CH4n H2O 一。(CHk)的体积分数越小,则图中Z的大小为b>3>a,故B错误;C起始二Z,转化时CH(g)、HbO(g)n CH 4以等物质的量转化,则X点对应的平衡混合物中n H2O>3,故C正确;D该反应为气体体积增大的反应,n CH 4增大压强,平衡逆向移动,则温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(HCH4)增大,故D错误。11.焦炭催化还原二氧化硫的化学方程式为2c(s)+2SO2(g) =S2(g)+2CO2(g)。一定压强下,向1L密闭容器中充入足量

18、的焦炭和ImolSQ发生反应,测得SO的生成速率与 Q(g)的生成速率随温度变化的关系如图所示,下列说法正确的是曲。4 1 LB1 1 iiwiA.该反应的?H>0C.增加C的量能够增大SO的转化率【答案】B【解析】A.升高温度平衡向吸热方向移动,数不变,故D错误。B. C点时达到平衡状态D. T3时增大压强,能增大活化分子百分数C点对应温度升高到 D点对应温度,SO的生成速率与 5(g)的生成速率之比大于 2: 1,说明SO的生成速率大于其本身消耗速率,平衡逆向移动,即逆反应是吸热反应,则正反应是放热反应, H< 0,故A错误;B.达到平衡状态时,SO的生成速率与 &(g

19、)的生成速率之比为 2:1,根据图知,只有 C点符合,故B正确;C.能够增大SO平衡转化率说明平衡正向移动,但不能是增加 C的物质的量,因为 C为固体,故C错误;D.增大压强,增大了单位体积内的活化分子数,但活化分子百分A.乙烯气相直接水合反应的 ?Hv 0B.图中压强的大小关系为:P1>P2>P3 5C.图中a点对应的平衡常数 K =16D.达到平衡状态 a、b所需要的时间:a>b【答案】B【解析】A.根据上述分析可知,乙烯气相直接水合反应为放热反应,即?HK 0, A项正确;B.由方程式QT(g)+ HO(g) =GH5OH(g)可知该反应的正反应是气体分子数减小的反应,

20、所以增大压强,平衡正向移动,乙烯的转化率提高,因此压强关系是:pi< p 2< p 3< p 4, B项错误;C.根据图示可知,起始时,n(HzO)= n(C2H4)= 10.2mol/L ,则:mol,容器体积为1 L, a点乙烯的平衡转化率为 20%则转化的乙烯的物质的量浓度为C2H4(g)+H 2O(g) C 2HOH(g)开始(mol/L)110转化(mol/L) 0.20.20.2平衡(mol/L) 0.80.80.2所以K=516C项正确;p2 < p 3,因此达到D.增大压强,化学反应速率会加快,则反应达到平衡的时间会缩短,由上述分析可知,平衡状态a、b所

21、需要的时间:a>b, D项正确。13.一定温度下,将1molA(g)和1molB(g)充入2L密闭容器中发生反应:A(g)+B(g) =xC(g)+D(s) H<0,在t 1时达平衡。在t 2、t3时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中C(g)的浓度随时间变化如图所示。卜列有关说法正确的是A. 12时刻改变的条件是使用催化剂B. t3时刻v(逆)可能小于t2时刻v(逆)C. t 3时刻改变的条件一定是增大反应物的浓度D. t1t2、t2t3平衡常数均为0.25【答案】B【解析】A.催化剂只能加快反应速率,对平衡无影响,不能影响C的物质的量浓度,由图可知,t2时刻C的浓度增大,但平衡

22、不移动,因此改变的条件不是催化剂,故 A错误;B.由图象可知,t3时刻后C的物质的量浓度增大,说明平衡正向移动,t3时刻v(逆)可能小于t2时刻v(逆),故B正确;C.由图象可知,t3时刻后C的物质的量浓度增大,说明平衡正向移动,改变的条件可能是增大反应物的浓度、降低温度等,故 错误;D.根据图可知,在t2时刻,平衡不移动,但 C的浓度变大,说明在在 12时刻改变的条件是缩小容器的体积,且该反应前后气体体积不变,所以可知x=2,反应方程式为:A (g) +B (g)2C (g) +D (s),tit3间温度相同,平衡常数相同,由图可知平衡时C的浓度为0.5mol/L ,则:A (g) +B (

23、g) 2C (g) +D (s)起始浓度(mol/L ) 0.5 0.50转化浓度(mol/L ) 0.25 0.250.5平衡浓度(mol/L ) 0.25 0.250.50 52,所以平衡常数K=05=4,故D错误。0.25 0.2514.恒容条件下,1 mol SiHCl3发生如下反应:2SiHCl 3(g) .二 * SiH2c12(g) + SiCl 4(g)。已知:丫正=v 消耗(SiHCl 3) = kx2(SiHC1 3) , v逆=2v消耗(SiH 2cl2) = k逆x(SiH 2Cl2)x(SiCl 4) , k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数 (仅 与温度有关),x为

24、物质的量分数。如图是不同温度下 x(SiHCl 3)随时间的变化。下列说法正确的是0100覆4 300Pm inA.该反应为放热反应,V正,av逆,bB.化学平衡状态时 2v消耗(SiHCl 3) = v消耗(SiCl 4)C.当反应进行到 a处时,v正/v逆=16/9D. T2 K时平衡体系中再充入 1 mol SiHCl 3,平衡正向移动,x(SiH 2c增大【答案】C【解析】A.因两曲线对应的状态只是温度不同,由图像知达到平衡所需时间T2K小于不K,温度越高反应速率越快,所以温度 T2>Ti。又T2K下达到平衡时SiHCl3的物质的量分数比 TiK平衡时小,说明升温平衡向正反应方向

25、移动,由此推知该反应为吸热反应,选项A错误;B.化学平衡状态时v消耗(SiHCl 3) =2v消耗(SiCl 4),选项B错误;C. 2SiHCl 3(g) HSiH2cl2(g) + SiCl 4(g)反应前后分子数不变,即反应开始至达平衡的过程中混合气体总物质白量始终为1mol,由图像知T2K下达到平衡时SiHCl 3的物质的量分数为 0.75,则此时SiH2cl2和SiCl 4的物质的量分数均为0.125,因为平衡时 VmV逆,Vnk正x2(SiHCl 3)=0.75 2k正,V逆=k逆x(SiH 2Cl2)x(SiCl 4)=0.125 2k 逆,则 0.75 2k 正=0.1252k

26、 逆,一' =,因 k 正和 k 逆只与温度有关, :一36反应进行到 a 点处时 V正=k 正 x2(SiHCl 3)=0.8 2k 正,V逆=k 逆 x(SiH 20 2)x(SiCl 4)=0.1 2k 逆。V£=1x 吗=1x % =16。选项C正确;D.恒容条件下再充入1molSiHCl3,相当于增大压强,而% k 逆 0.1360.192SiHCl 3(g)=SiH2c12(g)+SiCl4(g)反应前后气体体积不变,所以平衡不移动,x(SiH2CI2)不变,选项D错误。15.某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对A(g) + 3B2(g) T_>

27、;2AB(g)化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量),根据如图可得出的判断结论正确的是A星的平衡体楔分数A. a、b、c三个状态只有b是平衡状态B.达到平衡时 A2的转化率大小为:b>a>cC.若T2<T1,则正反应一定是吸热反应D. b点时,平衡体系中 A、B原子数之比接近1 : 3【答案】D【解析】A.图像揭示了 T2温度下可逆反应 A2(g) +3B(g)-2AB3(g),改变B的初始物质的量,分别达到平衡状态时生成物 AB的体积分数的变化曲线,所以曲线上的点对应的状态都是平衡状态。A项错误;B.由图像可知a-b-c过程中B的初始物

28、质的量逐渐增大,根据勒夏特列原理,平衡向正反应方向移动,因A2的初始量不变,所以 4的转化率逐渐增大,即 a<b<c, B项错误;C.由图像可知,当B2的初始物质的量相同时,当T2一时平衡状态的AB的体积分数减小,说明平衡向逆反应方向移动。因T2<Ti即丁2一是升高温度,根据勒夏特列原理,升高温度平衡向吸热反应方向移动,所以该反应的逆反应是吸热反应,则正反应为放热反应,C项错误;D.分析图像知,T2温度下,b点前随着B2的物质的量增加,AB的体积分数增大,说明因平衡移动增加的 AB的分子数超过容器中气体分子总数的增加;b点后随着B的物质的量增加,AE3的体积分数减小,说明因平

29、衡移动增加的AB的分子数小于容器中气体分子总数的增加;参加反应的物质的量之比等于其化学计量数之比时生成物的平衡体积分数最大,所以b点时,4和B初始物质的量之比接近 1:3,根据原子守恒,即平衡体系中 A、B原子数之比接近1 : 3, D项正确。16.反应aM(g) + bN(g)cP(g) + dQ(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如下图所示。其中z表示反应开始时 N的物质的量与 M的物质的量之比。下列说法正确的是 ss 如 工5 却 15 in 5*即冈T50 Him KSD VM1士用 7D07W 就4 8 50 000混* Ft:世金,七(bl.4MPlaa.iMn&

30、#171;时M的体机分数与皮麻条竹网上最阳A.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时 Q的体积分数增加B.同压同z时,升高温度,平衡时 Q的体积分数增加C.同温同z时,增加压强,平衡时 Q的体积分数增加D.同温同压时,增加 z,平衡时Q的体积分数减小【答案】B【解析】A.催化剂同程度影响化学反应速率,对平衡移动无影响,同温同压同Z时,加入催化剂,平衡时 Q的体积分数不变,故 A错误;B.对比(1) (2)两个图象,温度升高,M的体积分数减小,说明正反应为吸热反应,同压同z时,升高温度,平衡向正反应方向移动,则平衡时Q的体积分数增加,故 B正确;C.同温同z时,增加压强,M的体积分数增大,说明 a+

31、bvc+d,平衡向逆反应方向移动,则Q的体积分数减小,故C错误;D.由图中信息可知,同温同压时,增加z,平衡时M的体积分数减小,则 N的体积分数增大,但是ca(M)?cb(N)不一定发生改变,由于平衡常数保持不变,故Q的体积分数不一定减小,故D错误。17 .向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO和NO, 一定条件下使反应 SO(g) + NO(g)SQ(g) + NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是A. Ati=At2时,SO的转化率:ab段小于bc段 B .反应在c点达到平衡状态C.反应物的总能量低于生成物的总能量D .反应物浓度:a点小于b【答案】

32、A【解析】A随着反应的进行,正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,则SO的转化率将逐渐增大,选项A正确;B、化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变,其实质是正反应速率等于逆反应速率,c点对应的正反应速率显然还在改变,故一定未达平衡,选项B错误;C从a到c正反应速率增大,之后正反应速率减小,说明反应刚开始时温度升高对正反应速率的影响大于浓度减小对正反应速率的影响,说明该反应为放热反应,即反应物的总能量高于生成物的总能量,选项C错误;D、a到b时正反应速率增加,反应物浓度随时间不断减小,选项D错误。18 .在 1.0 L 恒容密闭容器中投入 1 mol CO2和 2.75 mol H 2 发生反

33、应:CO(g)+3H )g)三 CHOH(g)+H2O(g), 实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示。下列说法正确的是A.该反应的正反应为放热反应B.压强大小关系:P1<P2Vp3C. M点对应的平衡常数 K的值约为1.04X10-2D.在p2及512 K时,图中N点v(正)<v(逆)【答案】AC【解析】A.由图可知,随着温度升高,平衡时甲醇的物质的量在减小,所以升温平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应, A项正确;B.由图可知,作一条等温线,因为该反应为气体体积减小的反应,压强越大,平衡时甲醇的物质的量也越大,所以 p1>p2>p3, B项错

34、误;C.由图可知,M点对应的甲醇产量为 0.25mol ,则CO2(g)+3H 2(g) ?CHOH(g)+H2O(g)起始量(mol) 12.750转化量(mol) 0.250.750.250.25平衡量(mol)0.7520.250.250 25 0 250又体积为1.0L ,所以K=- = 1.04 X10-2, C项正确;0.75 23D.由图可知,在p2及512 K时,N点甲醇的物质的量还小于平衡时的量,所以应该正向移动,则 v(正)>v(逆),D项错误。NO转化为NO的转化19.在恒压、NO和Q的起始浓度一定的条件下,催化反应相同时间,测得不同温度下率如图中实线所示(图中虚线

35、表示相同条件下NO勺平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是° HK) 200 300 44M 50Q 6(X)温度凡A.反应 2NO(g)+Q(g) =2NQ(g)的 A H>0B.图中X点所示条件下,延长反应时间能提高NO转化率C.图中Y点所示条件下,增加 Q的浓度不能提高 NO转化率D. 380c下,c起始(O2)=5.0 X 10-4 mol 丁1, NO平衡转化率为 50% 则平衡常数 K>2000【答案】BD【解析】A.随温度升高NO的转化率先升高后降低,说明温度较低时反应较慢,一段时间内并未达到平衡,分析温度较高时,已达到平衡时的NO转化率可知,温度越高

36、NO转化率越低,说明温度升高平衡向逆方向移动,根据勒夏特列原理分析该反应为放热反应,?H<0,故A错误;B.根据上述分析,X点时,反应还未到达平衡状态,反应正向进行,所以延长反应时间能提高NO的转化率,故 B正确;C.Y点,反应已经达到平衡状态,此时增加 Q的浓度,使得正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动,可以提高NO勺转化率,故C错误;D.设NO起始浓度为amol/L , NO的转化率为50%则平衡时NO Q和NO的浓度分别为 0.5amol/L、(5 x 10-4-0.25a)mol/L 、0.5amol/L ,根据平衡常数表达式1K=4= ;17 >z =2000,

37、故 D 正确。> 二.-二一 5 10 4,20.氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2 (g)+3H 2 (g) 2NH(g) Ho(1)已知每破坏1mol有关化学键需要的能量如下表:H-HN-HN-N4N435.9KJ390.8KJ192.8KJ945.8KJ(2)在恒温、恒压容器中,氨体积比1: 3加入Na和代进行合成氨反应,达到平衡后,再向容器中充入适量氨气,达到新平衡时,c(H2)将 (填“增大” “减小”或“不变”)(3)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时 N、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物 中氨的体积

38、分数(。)如图所示。其中,Pl、P2和P3由大到小的顺序是,其原因是。若分别用VA(N 2)和VB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则VA(N2) VB(N2)(填“>” “<”或“=”)若在250C、P1条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下合成氨的平衡常数K=(保留一位小数)。(4) HNCOON灌工业由氨气合成尿素的中间产物。在一定温度下、体积不变的密闭容器中发生反应: H2NCOONS) |K2NH(g)+CO2(g),能说明该反应达到平衡状态的是 (填序号)。混合气体的压强不变混合气体的密度不变混合气体的总物质的量不变混合气体的平均相对

39、分子质量不变NH的体积分数不变【答案】-91.3KJ/mol不变p 1>P2>P3温度相同时,加压平衡正向移动,故压强越大平衡混合物中氨的体积分数越大 <5925.9L2/mol2【解析】(1)反应热等于断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值,则该反应的反应热 H=945.8kJ/mol + 3X 435.9kJ/mol 2X 3X 390.8kJ/mol = -91.3kJ/mol ;(2)在恒温、恒压容器中,氨体积比1: 3加入N2和H2进行合成氨反应,达到平衡后,再向容器中充入适量氨气,由于只有一种生成物,所以平衡等效,则达到新平衡时,c(H2)不变。(3)合成氨

40、反应是体积减小的,增大压强平衡向正反应方向进行,氨气的含量增加,所以根据图像可知Pl、P2和P3由大到小的顺序是 pi>p2>p3。根据图像可知 A点温度和压强均小于 B点,温度越高,压强越大,反应速率越大,所以反应速率VA(N2)<VB(N2)。根据图像可知在 250C、pi条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,氨气的含量为66.75 ,则N2 (g)+3H 2 (g) 2NH(g)起始量(mol) 0.1 0.30转化量(mol) x 3x2x平衡量(mol) 0.1-x 0.3-3x 2x所以.-0.4 2工解得x=0.08因此该条件下合成氨的平衡常数K=一吧一上59

41、25.9L 2/mol 2。0.02x0.063(4)在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。正反应是体积减小的,则混合气体的压强不变说明 达到平衡状态;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中容积始终是不变的,但气体的质 量是变化的,则混合气体的密度不变说明达到平衡状态;正反应是体积减小的,混合气体的总物质的量 不变说明达到平衡状态;混合气的平均相对分子质量是混合气的质量和混合气的总的物质的量的比值, 由于气体只有氨气和二氧化碳,且二者的体积比始终是2: 1,所以混合气体的平均相对分子质量

42、始终不变,不能说明达到平衡状态;由于气体只有氨气和二氧化碳,且二者的体积比始终是2: 1,所以NH的体积分数始终不变,不能说明达到平衡状态。答案选。21.近日IPCC发布了由来自40个国家的91位科学家编写的全球升温 1.5C特别报告,温室效应引发的 环境问题日益严重,物种灭绝,洪灾、旱灾、粮食欠收等自然灾害发生频率不断增加,CO的减排和综合利用是解决温室及能源问题的有效途径。(1)CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中,充入 1 mol CO2和3 mol H 2, 一定条件下反应:CO(g) +3H(g) u± CHOH(g) + H2O(g),测得CO和CH

43、OH(g)的浓度随时间变化如图所示。+ L q)0 39 j/mln 从 3 min 至U 9 min , v(H2)=mol - L 1 min 1。 该反应的平衡常数为 。 下列说法正确的的是 (填字母)。A.混合气体的密度不随时间的变化而变化,则说明上述反应达到平衡状态B.平衡时CO的转化率为75%C.平衡时混合气体中 CHOH(g)的体积分数是30%D.该条件下,第 9 min时v逆(CWOH)大于第3 min时v正(CH3OH)。(2)工业中,CO和H2在催化剂Cu/ZnO作用下可发生两个平行反应,分别生成CHO用口 CQ反应 A: CO(g) + 3H2(g)CHOH(g) + H

44、2O(g)反应 B: CO(g) + H2(g)CO(g) + H2O(g)控制CO和H2初始投料比为1 : 3时,温度对CO平衡转化率及甲醇和 CO产率的影响如图所示。“烟 2M 250 36027。濒 0湘度时由T御转化率及甲解和产率的该围 由图可知温度升高 co的产率上升,其主要原因可能是 由图可知获取 CHOH最适宜的温度是。下列措施有利于提高 CO转化为CHOH的平衡转化率的有(填字母)。A.使用催化剂B.增大体系压强C.增大CO和H2的初始投料比 D .投料比不变和容器体积不变,增加反应物的浓度(3)250 C下CHOH物质的量随时间的变化曲线如图所示。画出 280 C下0t2时刻

45、CHOHW质的量随时间的变化曲线示意图【答案】0.125 5.3 B C反应B是吸热反应250c B D【解析】(1) 3min 至U9min, CO浓度变化为 0.5mol/L-0.25mol/L=0.25mol/L0.25moLL- -,生 、,0.125 ;=mol/(L?min) , u (H 2)=3 x u (CO2)=0.125mol/(L?min),故答案为: 9min - 31ujh CO2(g) + 3H2(g) ?CHOH(g)+H2O(g)起始(mol/L) 1300转化(mol/L) 0.752.250.750.75平衡(mol/L) 0.250.750.750.75

46、该反应的平衡常数K= zg5A =5.3,故答案为:5.3 .A.该反应前后都是气体,气体总质量始终不变,容器容积不变,则密度为定值,不能根据密度判断平衡0. 5molL状态,故A错误;B.平衡时CO的转化率=,中加工X100%=75%故B正确;C.平衡时混合气体中 CHOH(g)的体积分数=0"4乃十叱八色芍网闻上x 100%=30%故C正确;D.从反应开始到平衡过程中正反应速率逐渐减小,直至达到平衡状态, 则第9min时达到平衡状态 u逆(CHsOH)=u正(CHOH,则9min时u逆(CHOH 一定小于第3min时u正(CH3OH),故D错误;故答案为:BC;(2)由图示可知,

47、温度升高 CO的产率上升,其主要原因可能是反应B正反应是吸热反应,温度升高平衡正向移动,CO产率升高,故答案为:反应 B正反应是吸热反应;据图示可知,250c甲醇产率最高,故获取 CHOH最适宜的温度是250C ; A.使用催化剂,平衡不移动, 不能提高转化率,故 A错误;B.增大体系压强,平衡向正方向移动,提高CO转化率,故B正确;C.增大CO和H的初始投料比,可增大氢气的转化率,二氧化碳的转化率减小,故C错误;D.投料比不变,增加反应物的浓度,相当于增大压强,平衡正向移动,可增大转化率,故 D正确;故答案为:250C; BD;温度升高,反应速率加快,则反应达到平衡的时间小于 t1; 280

48、c时甲醇的产率小于 250c时,所以达到af 二一WQH 匚二1平衡后,体系中甲醇的量变小,据此画出280c下0t2时刻CHOH物质的量随时间的变化曲线:22 .十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NO为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。I .汽车尾气中的 NQ)和CQ)在一定条件下可发生如下反应:反应 2NO)+ 2CQg)? N29)+ 2CO2(g) AH 1。(1)已知:反应 N2(g)+O(g)? 2NQ)AH2= +180.5 kJ - mol-1, CO的燃烧热为 283.0 kJ mol-1,贝U AH 产(2)在

49、密闭容器中充入 5molCO和4molNQ发生上述反应,图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。1« IM 柳 SWtlt'T:T4训鼻图1图2温度:T1T2(填“V”或“>”)。若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中AG点中的点°(3)某研究小组探究催化剂对CO NO转化的影响。将 NOm CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中 NO含量,从而确定尾气脱氮率 (脱氮率即NO的转化率),结果如图2所示。 若低于200C ,图2中曲线I脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为 ;a点(

50、填“是”或“不 是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明其理由 。II . N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:第一步I 2(g) ? 2I(g)( 快反应)第二步 I(g)+N 2O(g) 一 N 2(g)+IO(g)( 慢反应)第三步 IO(g) + N2O(g) 一 N 2(g) + O2(g)+I 2(g)(快反应)实验表明,含碘时 N2O分解速率方程v = k - c(N 2O) c(I 2) 0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是 。A. I2浓度与NO分解速无关B .第二步对总反

51、应速率起决定作用C.第二步活化能比第三步小D . IO为反应的中间产物【答案】-746.5kJ/mol> A温度较低时,催化剂的活性偏低不是该反应为放热反应,根据线II可知,a点对温度的平衡脱氮率应该更高BD【解析】(1)CO燃烧热的4 H=-283.0kJ?mol -l ,热化学方程式为: CO(g)+ Q(g尸CO2(g)2 H=-283.0kJ?mol -l , N2(g)+O2(g) ?2NO(g) H2=+180.5kJ?mol-1 ,根据盖斯定律,将X2 -得:2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2COXg) H=-746.5kJ/mol,故答案为:-746.5kJ/mo

52、l ;(2)根据反应2CO(g)+2NO(g)?N2(g)+2CO2(g) H=-746.5kJ?mol 1,升高温度,平衡逆向移动,所以NO的体积分数会增大,即 Tl>T2,故答案为:>;若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,则平衡会逆向移动,NO勺体积分数增加,重新达到的平衡状态可能是图中A点,故答案为:Ao(3)根据图像可知,温度较低时,催化剂的活性偏低,因此温度低于 200C ,曲线I脱氮率随温度升高变化 不大;a点不是对应温度下的平衡脱氮率,因为该反应为放热反应,根据线 II可知,a点对温度的平衡脱氮率应该更高,故答案为:温度较低时,催化剂的活性偏低;不是;

53、该反应为放热反应,根据线II可知,a点对温度的平衡脱氮率应该更高;(4)A , N2O分解反应中,实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k?c(N 2O)?c(I 2) 0.5(k为速率常数),和碘蒸气有关,故A错误;B.第二步I(g)+N 2O(g) 一 N 2(g)+IO(g)(慢反应),在整个反应过程中起到决定性作用,故B正确;C.第二步反应慢说明活化能比第三步大,故C错误;D.第一步I2(g) ?2I(g)(快反应),第二步I(g)+N 2O(g)一N2(g)+IO(g)(慢反应),第三步 IO(g)+N2O(g)一N2(g)+O2(g)+H(g)(快反应),过程中 IO 为反应 的中

54、间产物,故 D正确;故答案为:BD23 . (1)用Q将HCl转化为Cl2,可提高效益、减少污染。新型RuO催化剂对上述 HCl转化为Cl2的总反应具有更好的催化活性。实验测得在一定压强下,总反应的HCl平衡转化率随温度变化的“hciT曲线如图,则总反应的 AH_0(填“>”、 或“<”);A B两点的反应速率中较大的是 _。下列措施有利于提图a hci的有(填字母)°A.增大 n(HCl)B,增大 n(O2)C.使用更好的催化剂 D .移去H2O(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:口 CHiCH,(rA8尊?O-CHCHTr】 +H4g),工业上,通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气

55、(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1: 9),控制反应温度600 C,并保持体系总压为常压的条件下进行反应。在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了代以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图。掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实: 。控制反应温度为 600 c的理由是。【答案】 B BD正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积增大,平衡向正反应方向移动600 c时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率较慢,乙苯的转化率较低,温度过高,苯乙烯的选择性下降,高温下催化剂可能失去活性,且消耗能量较大【解析】(1)由图可知,温度越高,平衡时HCl的转化率越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,则正反应为放热反应,即 H0;升高温度化学反应速率增大,则 A、B两点的反应速率中较大的是 B,故答案为:;B;A.增大n (HCl), HCl浓度增大,平衡右移,但 HCl的转化率降低,A项错误;B.增大n (Q),氧气浓度增大,平衡右移,HCl的转化

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