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试卷第=page1313页,共=sectionpages1414页试卷第=page1414页,共=sectionpages1414页第二章化学反应速率与化学平衡单元训练卷一、单选题1.下列有关电离平衡的叙述错误的是A.氯化钠溶液中不存在电离平衡B.达到平衡时电离过程仍在不断进行C.达到电离平衡时,溶液中各种离子浓度、分子浓度不变D.温度改变(其它条件不变时)电离平衡必发生移动2.工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:①2C+O2=2CO;②Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2。该炼铁工艺中,焦炭的实际用量远远高于按照化学方程式计算所需要的量。其主要原因是A.CO过量B.CO与铁矿石接触不充分C.炼铁高炉的高度不够D.反应①②都有一定限度3.硫酸是一种重要的化工产品,硫酸的消耗量常被视为一个国家工业发展水平的一种标志。目前硫酸的重要生产方法是“接触法”,有关接触氧化反应2SO2+O22SO3的说法不正确的是A.该反应为可逆反应,故在一定条件下二氧化硫和氧气不可能全部转化为三氧化硫B.达到平衡后,反应就停止了,故此时正、逆反应速率相等且均为0C.一定条件下,向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2,则从反应开始到达平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等D.在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题4.反应4A(s)+3B(g)=2C(g)+D(g),经2minB的浓度减小0.6mol/L。对此反应速率的正确表示是A.用A表示的反应速率是0.8mol/(L•s)B.分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1C.在2min末时的反应速率,用反应物B来表示是0.3mol/(L•min)D.在这2min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的5.下列四种盐酸跟锌片反应,起始时反应速率最快的是A.10℃20mL3mol•L-1的盐酸 B.10℃40mL2mol•L-1的盐酸C.20℃20mL2mol•L-1的盐酸 D.20℃10mL4mol•L-1的盐酸6.已知:4NH3+5O2=4NO+6H2O若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)表示,则下列关系正确的是A.2v(NH3)=3v(H2O) B.5v(O2)=6v(NO)C.4v(NH3)=5v(O2) D.4v(O2)=5v(NO)7.下列有关化学平衡的说法错误的是A.对于恒温密闭容器中进行的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),若N2的体积分数保持不变,则一定说明反应已达到平衡状态B.一定温度下,将4.0gCaCO3固体置于1L恒容密闭容器中充分反应达到平衡后,c(CO2)=0.0125mol/L,若保持温度不变,将容器体积扩大至2L,达到新平衡后c(CO2)=0.0125mol/LC.反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)∆H>0,在其它条件不变的情况下,升高温度、增大水蒸气的浓度均能提高CH4的平衡转化率D.一定温度下,恒容密闭容器中充入一定量NO2发生反应:2NO2N2O4达到平衡后,再向容器中充入一定量的NO2并达到新的平衡,则NO2体积分数先增大后减小,但比原平衡小8.工厂的氨氯废水可用电化学催化氧化法加以处理,其中NH3在电极表面的氧化过程的微观示意图如图:下列说法中,不正确的是A.过程①②均有N-H键断裂B.过程③的电极反应式为:_e-+OH-=N+H2OC.过程④中有非极性键形成D.催化剂可以降低该反应的活化能9.在体积均为1.0L的恒容密闭容器甲、乙中,起始投料量如下表,在不同温度下发生反应CO2(g)+C(s)2CO(g)。CO的平衡浓度随温度的变化如下图所示。容器n(CO2)/moln(C)/moln(CO)/mol甲0.10.30.0乙0.00.00.4下列说法正确的是A.曲线Ⅰ对应的是甲容器B.a点对应温度下该反应的平衡常数K=1.28mol·L-1C.a、b两点所处状态的压强大小关系:9pa<14pbD.a、c两点所处状态CO2的体积分数关系:φa<φc10.利用CO2合成甲醚(CH3OCH3)的反应:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)ΔH=-135.4kJ·mol-1将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入恒容密闭容器中,测得不同温度和压强下,甲醚的平衡物质的量分数变化如图所示。下列说法正确的是A.由图可知,温度T1>T2,压强p3<p4B.温度一定时,增大压强,平衡常数K增大C.T1、p1条件下平衡时的正反应速率小于T4、p4条件下平衡时的逆反应速率D.T2、p1条件下,CO2的平衡转化率约为88.9%11.已知某反应的一种反应机理如图所示,下列说法错误的是A.该反应可消耗温室气体B.参与了该催化循环C.是催化剂D.该催化循环中Fe的成键数目发生变化12.将4molNO(g)和4molCO(g)充入一个2L恒容密闭容器中,发生反应:2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0,测得CO的平衡转化率随温度变化的曲线如图1所示;在催化剂、一定温度下对该反应进行研究,经过相同时间测CO转化率与反应温度的关系曲线如图2所示。下列说法错误的是已知:反应速率v=v正−v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)−k逆·c2(CO2)·c(N2),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数。A.图像中A点逆反应速率小于B点正反应速率B.200℃时反应的平衡常数K=0.5C.200℃时当CO的转化率为40%时,v正∶v逆=20:81D.C点转化率低于B点的原因可能是催化剂活性降低或平衡逆向移动造成的二、多选题13.二氧化碳与氢气反应制备甲醇在不同催化剂作用下的反应历程如图所示,图中数值为对应基元反应的活化能。下列说法错误的是A.HCOO*比COOH*更容易生成B.羧酸路径中的含碳中间产物有5种C.甲酸盐路径决速步发生反应的方程式为D.二氧化碳与氢气通过甲酸盐路径制备甲醇释放的能量比羧酸路径多14.一定温度下,在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中,充入一定量的H2和SO2发生下列反应:3H2(g)+SO2(g)2H2O(g)+H2S(g)容器编号温度/℃起始物质的量/mol平衡物质的量/molH2SO2H2SO2容器Ⅰ3000.30.1/0.02容器Ⅱ3000.60.2//容器Ⅲ2400.30.1/0.01下列说法正确的是A.该反应正反应为吸热反应B.容器Ⅱ达到平衡时KⅡ=KIC.容器Ⅲ达到平衡的时间比容器I短D.240℃时,起始时向容器Ⅲ中充入0.02molH2、0.02molSO2、0.04molH2O(g)、0.04molH2S,此时反应将向正反应方向进行三、填空题15.回答下列问题:Ⅰ.一定条件下,在容积为的密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量n随时间t的变化如图所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。(1)达到平衡后加压,C的含量_______(填写“变大”“变小”或“不变”)。(2)该反应的反应速率v随时间t的关系如图所示。①根据图判断,在时刻改变的外界条件是_______。②a、b、c对应的平衡状态中,A的转化率最大的是状态_______。Ⅱ.在密闭容器中充入一定量的,发生反应
。如图所示为气体分解生成和的平衡转化率与温度、压强的关系。(3)该反应的逆反应是_______(填“吸热反应”或“放热反应”)。(4)N点的体积分数是_______。(5)M点对应的平衡常数_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。16.(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:化学反应平衡常数温度/°C500800①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)K12.50.15②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)K21.02.50③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K3(1)据反应①②③可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=___________(用K1、K2表示)。(2)反应③的△H___________0(填“>”或“<”)。(3)500°C时测得反应③在某时刻H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L-1)分别为1.0、0.1、0.3、0.15,则此时v正___________v逆(填“>”“=”或“<”)。(Ⅱ)工业制硫酸的过程中,SO2(g)转化为SO3(g)是关键的一步,550°C时,在1L的恒温容器中,反应过程中部分数据见下表:反应时间/minSO2(g)/molO2(g)/molSO3(g)/mol042051.5102151(4)若在起始时总压为p0kPa,反应速率若用单位时间内分压的变化表示,气态物质分压=总压×气态物质的物质的量分数,则10min内SO2(g)的反应速率v(SO2)=___________kPa·min-1.17.合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破,诺贝尔化学奖曾三次授予与合成氨有关的研究。以下是关于合成氨的有关问题,请回答:N2(g)+H2(g)NH3(g)
ΔH(298K)=-46.2kJ·mol-l在Fe催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态)化学吸附:N2(g)→2N*;H2(g)→2H*;表面反应:N*+H*NH*;NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*脱附:NH3*NH3(g)其中,N2的吸附分解反应活化能高、速率小,决定了合成氨的整体反应速率。(1)平衡后,若想提高H2的转化率,可以采取的措施有_______。A.加入催化剂 B.增大容器体积C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2(2)若在0.5L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.4kJ·mol-1,请完成下列问题:t/℃200300400KK1K20.5①试比较K1、K2的大小,K1_______K2(填“>”、“<”或“=”)②400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为_______。当NH3、N2和H2的物质的量分别为2mol、amol和1mol时,v(N2)正=v(N2)逆。a=_______。(3)关于合成氨工艺的理解,正确的是_______A.控制温度(500℃)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率B.当温度压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率C.基于NH3有较强的分子间作用力,可将其液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行D.分离空气可得N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气需经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生(4)实际生产中,常用工艺条件:Fe作催化剂,控制温度500℃,压强3.0×105Pa,原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8。分析说明原料气中N2过量的理由有哪些?_______18.高温下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入一定量的CO2和足量的C,发生反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),CO2和CO的物质的量n随时间t的变化关系如图所示:(1)下列叙述能说明该反应已达到平衡状态的是_____(填标号)。A.容器内压强保持不变B.CO2(g)与CO(g)的物质的量之比为1:2C.气体的密度保持不变D.气体的平均相对分子质量保持不变(2)0~2min内,用CO表示的平均反应速率为_____mol•L-1•min-1。(3)2~3min内,该反应的平衡常数K=_____。(4)3min末改变的条件是_____,再次达到平衡时测得容器内总压强为3MPa,此时,该反应的平衡常数Kp=_____MPa(Kp为用平衡分压代替浓度的平衡常数,分压=总物质的量分数)。(5)5min时再充入一定量的CO,则表示CO2的物质的量变化的曲线分别为_____(填标号)。19.为探究Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律,某同学进行如下实验:已知:(橙色)+H2O2(黄色)+2H+(1)进行实验I和II:序号操作现象I向2mLpH=2的0.05mol/LK2Cr2O7的橙色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液(pH约为9)3滴溶液变绿色(含Cr3+)II向2mLpH=8的0.1mol/LK2CrO4的黄色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液3滴溶液没有明显变化用离子方程式解释I中现象:_______________________________。(2)继续进行实验III:序号操作现象III向2mL饱和Na2SO3溶液中滴加pH=2的0.05mol/LK2Cr2O7橙色溶液3滴溶液变黄为了说明产生上述现象的原因,补充实验:向2mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05mol/LK2Cr2O7橙色溶液3滴,溶液变成浅橙色。①补充实验的目的是________________________________________。②用化学平衡移动原理解释III中现象:______________________。③根据实验I~III,可推测:Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关。a.碱性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应;b.________________________________。④向实验III所得黄色溶液中继续滴加硫酸,产生的现象证实了上述推测。该现象是__________。四、实验题20.影响化学反应速率的因素很多,某校化学小组用实验的方法进行探究。他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L)。设计实验方案来研究影响反应速率的因素。甲同学研究的实验报告如下表:实验步骤现象结论①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中②_______反应速率Mg>Fe,Cu不反应金属的性质越活泼,反应速率越快(1)甲同学表中实验步骤②为_______。(2)甲同学的实验目的是____;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是____。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行定量实验。(3)乙同学在实验中应该测定的数据是_______。(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是_______;该实验中不选用某浓度的硫酸,理由是_______。21.某小组同学探究影响镁与盐酸反应速率的因素。【查阅资料】镁与盐酸反应时,Cl-的浓度对反应速率有影响。【实验过程】用下图所示装置(夹持装置已略去,气密性良好)进行三组实验。向反应器中加入50mLpH=1.5的盐酸和一定量NaCl固体(加入NaCl后溶液体积变化忽略不计)。NaCl充分溶解后,加入相同形状、相同质量的镁条,开始计时。采集反应器中的压强数据,获得三个时间段内的压强变化(Δp)如下表。(实验过程中,反应器内的气体温度无明显变化)加入的n(NaCl)/mol6min~7min8min~9min10min~11minΔp1/kPaΔp2/kPaΔp3/kPa实验Ⅰ0.000.1210.1530.182实验Ⅱ0.010.3640.3930.422实验Ⅲ0.020.4330.4820.544【问题与讨论】(1)向反应器中加入NaCl固体的目的是_______。(2)对比三组实验相同时间段内数据可知:在该实验条件下,Cl-的浓度对镁与盐酸反应速率的影响是_______。(3)镁与盐酸反应的化学方程式是_______。(4)你还想探究影响镁与盐酸反应速率的因素是_______(写出一条即可)。五、原理综合题22.二十大报告提出坚决深入推进环境污染防治。对等污染物的研究具有重要意义,请回答:(1)工业上一般采用硫铁矿或硫黄粉为原料制备硫酸。①,下,下列反应:S(g)+O2(g)⇌SO2(g)S(g)+O2(g)⇌SO3(g)则反应SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)_________。②两种方法在制备工艺上各有其优缺点,下列选项不正确的是_________。A.制备SO2阶段,硫铁矿法产生较多矿渣,生成的气体净化处理比硫黄粉法复杂得多B.两种方法产生的气体均需要干燥,以防止带入水分形成酸雾,腐蚀设备C.SO2转化为SO3阶段,控温500℃左右的主要原因是该温度下催化剂活性最好D.SO2转化为SO3阶段,采用常压条件而不是高压,主要是从勒夏特列原理角度考虑的(2)不同温度下,具有一定能量的分子百分数与分子能量的关系如图所示,E表示T1温度下分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,阴影部分的面积反映活化分子的多少,则图中T1___________T2(填“>”或“<”)。若T1温度下使用催化剂,请在图中画出活化分子相应的变化:________。(3)和碘水会发生如下两步反应:。①一定条件下,将分别加入到体积相同、浓度不同的碘水中,体系达到平衡后,、、的物质的量随的变化曲线如图(忽略反应前后的体积变化)。Y点的浓度_________X点的浓度(填“大于”“等于”或“小于”),原因是_________。②化学兴趣小组拟采用下述方法来测定I2+I-⇌的平衡常数(室温条件下进行,实验中溶液体积变化忽略不计):已知:和不溶于(常用有机溶剂,密度大于水);一定温度下,碘单质在四氯化碳和水混合液体中,碘单质的浓度比值即是一个常数(用表示,称为分配系数),室温条件下。实验测得上层溶液中c()=0.06mol·L-1,下层液体中c(I2)=0.085mol·L-1。结合上述数据,计算室温条件下I2+I-⇌的平衡常数________。23.一种利用太阳能催化甲烷水蒸气重整制氢反应原理及各步反应以气体分压(单位为)表示的平衡常数与温度T变化关系如图所示。回答下列问题:(1)若第I步反应生成1molH2,吸收QkJ热量,第I步的热化学方程式为_______。(2)甲烷水蒸气重整制氢反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),_______0(填“>”“<”或“=”);1000℃时,该反应的平衡常数Kp_______(kPa)2。(3)已知上述制氢过程中存在副反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。压强为100kPa时,将n(H2O):n(CH4)=3的混合气体投入温度为T℃的恒温恒容的密闭容器中,发生甲烷水蒸气重整反应和上述副反应,达平衡时容器内的压强为140kPa,CO2分压为10kPa,则H2O的平衡转化率为_______,此时温度T_______1000(填“>”“<”或“=”)。(4)在一定条件下,密闭容器中加入一定量的CO、H2O和催化剂发生反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。,,其中、为正、逆反应速率,、分别为速率常数,p为气体的分压。已知降低温度时,增大。调整CO和H2O初始投料比,测得CO的平衡转化率如图。A、B、C、D四点中温度由高到低的顺序是_______,在C点所示投料比下,当CO转化率达到40%时,_______。答案第=page2727页,共=sectionpages1313页答案第=page2626页,共=sectionpages1313页参考答案:1.A【详解】A.氯化钠溶液中存在水的电离平衡,A错误;B.电离平衡是动态平衡,达到平衡时电离过程仍在不断进行,B正确;C.达到电离平衡时,电离速率与离子结合成分子的速率相等,溶液中各种离子浓度、分子浓度不变,C正确;D.电离是吸热的,温度改变电离平衡必发生移动,D正确;故选A。2.D【分析】反应①②都是可逆反应,都有一定的限度,因此反应①中的碳和反应②中的CO不能完全转化,致使焦炭的实际用量远远高于按照化学方程式计算所需要的量。【详解】A.反应②Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2为可逆反应,提高一氧化碳浓度可以提高三氧化而铁的转化率,反应①2C+O2=2CO也是可逆反应,也有一定限度,也需要提高碳的使用量,A选项不全,故错误;B.CO与铁矿石接触不充分,反应速度会变慢,和碳消耗量无关,B错误;C.炼铁高炉的高度不够,只能降低一氧化碳的转化率,和碳消耗量无关,C错误;D.反应①②都有一定限度,共同导致碳消耗量增加,D正确;故答案为:D。3.B【详解】A.可逆反应是在一定条件下不能进行彻底的反应,正反应和逆反应同时进行,该反应为可逆反应,故在一定条件下SO2和O2不可能全部转化为SO3,选项A正确;B.达到平衡后,正反应速率和逆反应速率相同,是动态平衡,速率不能为0,选项B错误;C.一定条件下,向某密闭容器中加入2molSO2和1molO2,则从反应开始到平衡的过程中,正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,某一时刻,正、逆反应速率相等达到平衡,选项C正确;D.反应是放热反应,但为了反应速率需要一定温度,催化剂活性最大,常压下,二氧化硫的转化率已经很高,改变压强对转化率影响不大,在利用上述反应生产三氧化硫时,要同时考虑反应所能达到的限度和化学反应速率两方面的问题,选项D正确;答案选B。4.B【详解】A.反应物A是固体,浓度为常数,不用其表示反应的速率,选项A不正确;B.化学反应速率之比等于计量数之比,故分别用B、C、D表示反应的速率,其比值是3:2:1,选项B正确;C.v(B)==0.3mol/(L•min)是2min内的平均反应速率,而不是2min末时的反应速率,选项C不正确;D.反应中B和C的化学计量数不同,B和C表示的反应速率的值不同,选项D不正确;答案选B。5.D【详解】锌与盐酸反应的离子方程式是Zn+2H+=Zn2++H2↑,所以盐酸的浓度越高,溶液的温度越高,反应速率越快,与盐酸的体积无关。选项C、D中溶液温度相同,但D中盐酸的浓度最高,因此反应速率最快;答案选D。6.D【详解】同一反应不同物质的反应速率之比等于计量数之比;A.v(NH3)∶v(H2O)=4∶6=2∶3,即3v(NH3)=2v(H2O),故A错误;B.v(O2)∶v(NO)=5∶4,即4(O2)=5(NO),故B错误;C.v(NH3)∶v(O2)=4∶5,即5v(NH3)=4v(O2),故C错误;D.v(O2)∶v(NO)=5∶4,即4(O2)=5(NO),故D正确;故答案为D。7.D【详解】A.平衡时,各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量及气体的体积分数都不变,所以若N2的体积分数保持不变,则一定说明反应已达到平衡状态,故A正确;B.该反应的K=c(CO2),温度不变,K不变,则c(CO2)不变,故B正确;C.该反应是一个反应前后气体体积增大的吸热反应,升高温度、增大水蒸气浓度都使平衡正向移动,甲烷的转化率提高,故C正确;D.恒温恒容条件下,达到平衡后,再向容器中充入一定量的NO2并达到新的平衡,则NO2体积分数先增大后减小,因为平衡正向移动,比原平衡大,故D错误;答案选D。8.B【详解】A.由图可知,NH3在过程①中变为NH2,NH2在过程②中变为NH,则过程①②均有N-H键断裂,故A正确;B.由图可知,NH失去电子结合OH-,转变为N和H2O,则过程③的电极反应式为:NH-e-+OH-=N+H2O,故B错误;C.过程④中形成N≡N键,则过程④中有非极性键形成,故C正确;D.使用催化剂该反应的焓变不变,可以降低活化能加快反应的速率,故D正确;故选B。9.C【详解】A.固体物质不应平衡移动,乙投入0.4mol一氧化碳相当于投入0.2mol二氧化碳,所以乙相当于两个甲容器加压,无论平衡如何移动,乙中一氧化碳浓度一定大于甲,故图中曲线Ⅰ对应的是乙容器,选项A错误;B.乙容器a处:,平衡常数K==0.21mol·L-1,选项B错误;C.甲容器b处:,若a、b两点所处温度相同,压强比等于物质的量之比,pa:pb=(0.12+0.16):(0.02+0.16)=14:9,即9pa=14pb,由于b点温度更高,故a、b两点所处状态的压强大小关系:9pa<14pb,选项C正确;D.a、c两点温度相等,乙容器中物质的量为甲容器的2倍投入量,相当于增大压强,CO2的体积分数减小,故所处状态CO2的体积分数关系:φa>φc,选项D错误;答案选C。10.D【详解】A.该反应为气体分子数减少的放热反应,降低温度或增大压强,平衡正向移动,二甲醚的平衡物质的量分数增大,故温度:T1>T2>T3>T4,压强:P1>P2>P3>P4,选项A错误;B.温度一定时,平衡常数K不变,根据PV=nRT,可知P=cRT,R均为常数,T为定值,所以Kp也不变,选项B错误;C.平衡时,v正=v逆,因为T1>T4,P1>P4,所以平衡时,T1、P1条件下的正反应速率大于T4、P4条件下的逆反应速率,选项C错误;D.T1、P1条件下,将2.0molCO2(g)和6.0molH2(g)充入恒容密闭容器中,CO2的平衡转化率约为x,根据三段式有:二甲醚的物质的量分数为0.20,则,解得x=88.9%,选项D正确;答案选D。11.A【详解】A.由图可知,该反应消耗一氧化碳,生成二氧化碳,故A错误;B.由图可知,反应中氢氧根离子即是反应物也是生成物,参与了催化循环反应,故B正确;C.由图可知,五羰基合铁即是反应为也是生成物,是反应的催化剂,故C正确;D.由图可知,五羰基合铁与[Fe(CO)4H2]中共价键数目不同,说明催化循环中铁原子的成键数目发生变化,故D正确;故选A。12.C【详解】A.图像中A点未达到该温度下的CO的平衡转化率,则反应正向进行,因此逆反应速率小于B点正反应速率,A正确;B.在反应开始时将4molNO(g)和4molCO(g)充入一个2L恒容密闭容器中,则c(NO)=c(CO)=2mol/L,由于200℃时CO的平衡转化率是50%,则根据物质反应转化关系可知平衡时c(NO)=c(CO)=c(CO2)=1mol/L,c(N2)=0.5mol/L,则该反应的平衡常数K=,B正确;C.已知:反应速率v=v正−v逆=k正·c2(NO)·c2(CO)−k逆·c2(CO2)·c(N2),在200℃时K=0.5,当反应达到平衡时正、逆反应速率相等,则v正=v逆,k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),。在反应开始时将4molNO(g)和4molCO(g)充入一个2L恒容密闭容器中,c(NO)=c(CO)=2mol/L,当CO的转化率为40%时,c(NO)=c(CO)=1.2mol/L,c(CO2)=0.8mol/L,c(N2)=0.4mol/L,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2),v正:v逆=,C错误;D.该反应的正反应是放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致CO的平衡转化率降低;催化剂只有在一定温度下才能达到其最佳催化活性,升高温度,催化剂催化活性降低,导致反应的反应物减少,因而CO的平衡转化率降低,D正确;故合理选项是C。13.BD【详解】A.相同条件下生成HCOO*的活化能比生成COOH*活化能更低,因此HCOO*比COOH*更容易生成,A正确;B.羧酸路径中的含碳中间产物有6种,B错误;C.决速步指的是活化能最高的一步,因此甲酸盐路径决速步发生反应的方程式为,C正确;D.二氧化碳与氢气通过甲酸盐路径和羧酸路径都是制备甲醇,根据盖斯定律可知两个路径释放的能量一样多,D错误;故选BD。14.BD【详解】A.根据容器Ⅰ和容器Ⅲ的数据可知,起始量相同,达到平衡时,容器Ⅰ剩余的二氧化硫的物质的量大于容器Ⅲ中二氧化硫的物质的量,说明温度越低,平衡向正向移动,说明该反应正反应为放热反应,A错误;B.化学平衡常数只与温度有关,容器Ⅰ和容器Ⅱ的温度相同,则容器Ⅱ达到平衡时KⅡ=KI,B正确;C.温度越高,反应速率越快,越先达到平衡状态,而容器Ⅲ的温度比容器I低,则容器Ⅲ达到平衡的时间比容器I长,C错误;D.容器Ⅲ起始量n(H2)=0.3mol,n(SO2)=0.1mol,达平衡时n(SO2)=0.01mol,列三段式,,可得平衡常数的值为10800,240℃时,起始时向容器Ⅲ中充入0.02molH2、0.02molSO2、0.04molH2O(g)、0.04molH2S,400<10800,则此时反应将向正反应方向进行,D正确;故选BD。15.(1)变大(2)
升高温度
a(3)放热反应(4)40%(5)1【详解】(1)根据图示可知:随着反应的进行,A、B物质的量减少,C物质的量增加,说明A、B是反应物,C是生成物,3mol后三种物质的物质的量都不再发生变化,说明该反应为可逆反应。在3min内A、B、C改变的物质的量分别是0.3mol、0.6mol、0.6mol,改变的物质的量的比为1:2:2,故该反应方程式为:A(g)+2B(g)2C(g)。该反应的正反应是气体体积减小的反应,在其他条件不变时,增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,故达到平衡后C的含量变大;(2)①已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小。,说明降低温度化学平衡正向移动,该反应的正反应为放热反应。在t3时刻改变条件时正、逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率,化学平衡逆向移动,故改变的条件是升高温度;②t3时刻改变条件后化学平衡逆向移动,导致A的转化率降低;t5时刻正、逆反应速率都增大但仍然相等,化学平衡不移动,平衡正向移动A的转化率增大,所以A转化率最大时生成物C体积分数最大的是a点;(3)根据图像可知:在压强不变时,升高温度H2S的平衡转化率增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,则该反应的正反应为吸热反应,则逆反应为放热反应;(4)根据图示可知:在N点时H2S的平衡转化率为50%,假设反应开始时n(H2S)=1mol,则平衡时n(H2S)=0.5mol,n(H2)=0.5mol,n(S2)=0.25mol,在相同外界条件下气体的体积比等于气体的物质的量的比,则H2的体积分数为;(5)假设反应开始时加入1molH2S,M点时H2S的平衡转化率为50%,则根据物质反应转化关系可知平衡时n(H2S)=0.5mol,n(H2)=0.5mol,n(S2)=0.25mol,n(总)=0.5mol+0.5mol+0.25mol=1.25mol,则p(H2S)=p(H2)=,p(S2)=,所以该反应的化学平衡常数Kp=。16.(1)K1·K2(2)<(3)>(4)【详解】(1),,,K3=K1·K2,故答案为K1·K2;(2)根据K3=K1·K2,500℃、800℃时,反应③的平衡常数分别为2.5,0.375;升温,K减小,平衡左移,正反应为放热反应,所以△H<0。故答案为:<;(3)500℃时,K3=2.5,Q=<K3,故反应正向进行,v正>v逆。故答案为:>;(4)列出三段式,气体总压之比等于气体物质的量之比,所以10min时体系总压p10min满足,即p10min=,p10min=,p开始(SO2)=,,p10min(SO2)=,故v(SO2)=。17.(1)CD(2)
>
2
2(3)CD(4)原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高的H2转化率;N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率【详解】(1)A.加入催化剂,不影响平衡,氢气转化率不变,选项A错误;B.增大容器体积,平衡逆向移动,氢气的转化率降低,选项B错误;C.降低反应体系的温度,平衡正向移动,氢气的转化率增大,选项C正确;D.加入一定量氮气,加入氮气,平衡正向移动,氢气的转化率增大,选项D正确;答案选CD;(2)该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,生成物浓度减小,反应物浓度增大,所以K1>K2,故答案为:>;②400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数K的值和反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数呈倒数,所以K==2;当NH3、N2和H2的物质的量分别为2mol、amol和1mol时,v(N2)正=v(N2)逆,则反应达平衡,故有Qc==K=2,解得a=2mol;(3)A.控制温度远高于室温是为了保证催化剂的活性,提高反应速率,并非为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率,选项A错误;B.恒压条件充入少量惰性气体,相当于减压,平衡逆向移动,不利于提高平衡转化率,选项B错误;C.不断将氨气液化,生成物浓度降低,有利于平衡正向移动,选项C正确;D.通过天然气和水蒸气转化制得的H2,由于含有CH4、CO等易燃易爆气体,容易出现安全隐患,此外CH4、CO可能会与催化剂反应,造成催化剂活性降低,所以必须经过净化处理,选项D正确;答案选CD;(4)原料中N2和H2物质的量之比为1:2.8,原料气中N2过量的两个理由:原料气中N2来自于空气的分离,相对易得,并且适度过量有利于提高H2的转化率;由题给信息:N2的吸附分解反应活化能高、速率慢,决定了合成氨的整体反应速率,所以N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率;故答案为:原料气中N2相对易得,适度过量有利于提高的H2转化率;N2在Fe催化剂上的吸附是决速步骤,适度过量有利于提高整体反应速率。18.(1)ACD(2)0.5(3)(4)
减压或升温
0.8(5)b【详解】(1)A.容器容积不变,随反应进行反应后气体总物质的量增大,则容器内压强增大,则容器内压强保持不变,能说明该反应已达到平衡状态,故A正确;B.CO2(g)与CO(g)的物质的量之比为1:2,不能说明正逆反应速率相等,不能说明该反应已达到平衡状态,故B错误;C.容器容积不变,随反应进行反应后气体总质量增大,则气体密度增大,则气体的密度保持不变,能说明该反应已达到平衡状态,故C正确;D.容器中只有两种气体,随反应进行,气体的平均相对分子质量越接近CO的相对分子质量,则气体的平均相对分子质量保持不变,能说明该反应已达到平衡状态,故D正确;故选ACD。(2)0~2min内,用CO表示的平均反应速率为。(3)由图可知,起始CO2物质的量为8mol,2min时反应达到平衡,CO的物质的量为2mol,则消耗CO2物质的量为1mol,平衡时,CO2物质的量为7mol,CO2物质的量浓度为mol/L,CO2物质的量浓度为1mol/L,该反应的平衡常数.(4)3min末,改变条件,CO物质的量继续增大,CO2物质的量继续减小,即平衡正向移动,该反应的正反应是气体物质的量增大的吸热反应,则改变的条件是减压或升温。再次达到平衡时,CO2物质的量为6mol,CO物质的量为4mol,容器内总压强为3MPa,此时,该反应的平衡常数MPa。(5)5min时再充入一定量的CO,平衡逆向移动,CO2的物质的量逐渐增多,则表示CO2的物质的量变化的曲线分别为b。19.(1)+3+8H+=2Cr3++3+4H2O(2)
排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响
(橙色)+H2O2(黄色)+2H+,溶液中大量的(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,溶液颜色变黄
酸性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应,生成Cr3+
溶液变绿【详解】(1)溶液没有明显变化是因为重铬酸根离子具有强氧化性,在酸性溶液中能氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子,反应的离子方程式为:+3+8H+=2Cr3++3+4H2O;(2)①本组实验是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加K2Cr2O7溶液,会稀释K2Cr2O7溶液,可能会对溶液颜色产生影响,所以补充实验的目的是:排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响;②溶液中存在化学平衡:(橙色)+H2O(黄色)+2H+,由于是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加K2Cr2O7溶液,所以过量,溶液中大量的(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降,平衡正向移动,溶液颜色变黄;③根据实验ⅰ~ⅲ,可推测:Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关,碱性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应,酸性条件下,Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应,生成Cr3+;④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸,溶液中存在化学平衡:(橙色)+H2O(黄色)+2H+,加入氢离子平衡逆向进行,重铬酸根离子氧化亚硫酸根离子,本身被还为铬离子,得到绿色溶液,所以该现象是溶液变绿。20.(1)分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg(2)
研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系
温度相同(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间)(4)
Mg(或Fe)和0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸
常温下Mg与18.4mol/L硫酸反应生成SO2;Fe在18.4mol/L硫酸中钝化【详解】(1)根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的影响,根据表中数据可知,硫酸的浓度相同,不同金属的规格应相同,故答案为:分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg;(2)根据表中的信息可知该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的影响,故答案为:研究金属(或反应物)本身的性质与反应速率的关系;(3)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,根据速率公式可知应该测定的实验数据是测定一定时间产生气体的体积或测定产生一定体积的气体所需时间,故答案为:一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间);(4)由题意可知实验中应选用的实验药品是金属和酸,因浓硫酸和铁发生钝化现象而影响判断,铜与稀硫酸不反应,所以完成该实验应选用的实验药品是Mg(或Fe)和0.5mol/L、2mol/L的硫酸;常温下,浓硫酸能够使Fe钝化,Mg发生氧化还原反应不生成氢气,而生成二氧化硫,不能判断影响化学反应速率的因素,故答案为:Mg(或Fe)和0.5mol/L、2mol/L的硫酸;常温下Mg与18.4mol/L硫酸反应生成SO2,Fe在18.4mol/L硫酸中钝化。21.(1)增大Cl-浓度(2)随着Cl
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