2023年北京市重点校高二上学期期中化学汇编:化学反应的调控_第1页
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第1页/共1页2023北京重点校高二(上)期中化学汇编化学反应的调控一、单选题1.(2023北京清华附中高二上期中)如图是FeCl3溶液与KSCN溶液反应的实验示意图。下列分析不正确的是A.溶液中存在平衡:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3B.滴加FeCl3溶液达平衡后,c(SCN-)降低C.滴加FeCl3溶液达平衡后,观察到溶液红色加深D.滴加FeCl3溶液,平衡正向移动,体系中c(Fe3+)降低2.(2023北京海淀高二上期中)在容积不变的容器中充入和发生如下反应:2CO(g)+2NO已知:i.起始投料比均为ii.比表面积:单位质量的物质具有的总面积下列说法不正确的是A.Ⅰ、Ⅱ反应温度相同,催化剂的比表面积不同B.Ⅱ中的平衡转化率为C.在Ⅲ的条件下,该反应的平衡常数D.,Ⅲ中平均反应速率3.(2023北京第八十中学高二上期中)某温度下,H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)的平衡常数K=2.25。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示。起始浓度甲乙丙c(H2)/(mol·L-1)0.0100.0200.020c(CO2)/(mol·L-1)0.0100.0100.020下列分析不正确的是A.平衡时,乙中CO2的转化率大于60%B.平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%C.平衡时,丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008mol·L-1D.平衡时,平衡常数K甲<K乙<K丙4.(2023北京第八十中学高二上期中)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中,使CO与H2S发生下列反应并达到平衡:CO(g)+H2S(g)⇌COS(g)+H2(g)。若反应前CO的物质的量为10mol,达到平衡时CO的物质的量为8mol,且化学平衡常数为0.1。下列说法正确的是A.升高温度,H2S的浓度增大,表明该反应是吸热反应B.通入CO后,正反应速率逐渐增大C.反应前H2S的物质的量为7molD.达到平衡时H2S的转化率为20%5.(2023北京通州高二上期中)已知:,温度时的平衡常数,、温度时,在①、②、③、④四个相同体积的恒容容器中投料,起始浓度如下表所示。下列判断不正确的是温度容器编号起始浓度CO①0.10.100②0.20.100③0.10.20.10.5④0.040.040.060.06A.容器①5min达到平衡,用表示的化学反应速率为:B.的平衡转化率:①>②C.容器③中反应向逆反应方向进行D.若容器④中反应向正反应方向进行,则6.(2023北京15中高二上期中)某温度下N2O5按下式分解:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。测得恒容密闭容器内,N2O5的浓度随时间的变化如下表:t/min012345……c(N2O5)/(mol/L)1.000.710.500.350.250.17……下列说法不正确的是A.4min时,c(NO2)=1.50mol/LB.5min时,N2O5的转化率为83%C.0~2min内平均反应速率v(O2)=0.125mol/(Lmin)D.其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,则2min时c(N2O5)<0.25mol/L7.(2023北京15中高二上期中)25℃,K2Cr2O7溶液中含铬微粒的浓度与溶液pH的关系(局部)如下图所示。K2Cr2O7溶液中存在平衡:(橙色)+H2O⇌2(黄色)+2H+。下列说法不正确的是A.曲线Ⅱ代表浓度B.改变溶液的pH,溶液颜色不一定发生变化C.溶液中存在c()+c()+c(-)=0.2mol/LD.pH=7的K2Cr2O7和KOH混合溶液存在c(K+)=c()+2c()+2c()8.(2023北京清华附中高二上期中)。相同温度下,按初始物质不同进行两组实验,浓度随时间的变化如表。下列分析不正确的是020406080实验0.100.070.0450.040.04实验0.100.20……A.,实验a中B.,实验a中反应处于平衡状态,的转化率为60%C.实验b中,反应向生成的方向移动,直至达到平衡D.实验a、b达到化学平衡后,提高温度,反应体系颜色均加深9.(2023北京161中高二上期中)丙烷经催化脱氢可制丙烯:C3H8C3H6+H2。600℃,将一定浓度的CO2与固定浓度的C3H8通过含催化剂的恒容反应器,经相同时间,流出的C3H6、CO和H2浓度随初始CO2浓度的变化关系如图。已知:①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=-2058kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol下列说法不正确的是A.C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)△H=+124kJ/molB.c(H2)和c(C3H6)变化差异的原因:CO2+H2CO+H2OC.其他条件不变,投料比c(C3H8)/c(CO2)越大,C3H8转化率越大D.若体系只有C3H6、CO、H2和H2O生成,则初始物质浓度c0与流出物质浓度c之间一定存在:3c0(C3H8)+c0(CO2)=c(CO)+c(CO2)+3c(C3H8)+3c(C3H6)10.(2023北京101中学高二上期中)下列叙述与图像相符的是A.图①表示反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后在t0时刻充入了一定量的SO3B.图②可满足反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<0C.图③表示反应aA(g)+bB(g)cC(g),在容器中充入1molA和1molB,经过相同时间容器中A的百分含量随温度的变化,可知反应ΔH>0D.图④表示反应aA(g)+bB(g)cC(g)平衡时A的百分含量随压强的变化,可知E点v(逆)>v(正)11.(2023北京第十二中学高二上期中)乙醇-水催化重整可获得。其主要反应为,,在、时,若仅考虑上述反应,平衡时和CO的选择性及的产率随温度的变化如图所示。CO的选择性,下列说法正确的是A.图中曲线①表示平衡时产率随温度的变化B.升高温度,平衡时CO的选择性增大C.一定温度下,增大可提高乙醇平衡转化率D.一定温度下,加入或选用高效催化剂,均能提高平衡时产率12.(2023北京丰台高二上期中)某温度下,H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K=4。该温度下,在甲、乙、丙、丁4个相同的恒容密闭容器中进行该反应,起始浓度如表所示。甲乙丙丁c(H2)/(mol•L-1)0.010.020.010.02c(I2)/(mol•L-1)0.010.010.010.01c(HI)/(mol•L-1)000.020.02下列判断不正确的是A.化学反应速率:乙>甲 B.平衡时,甲中I2的转化率为50%C.平衡时,丙中c(I2)=0.01mol•L-1 D.平衡时,乙和丁中相等13.(2023北京第十二中学高二上期中)25℃时,向40mL0.05mol/L的溶液中一次性加入10mL0.15mol/L的KSCN溶液(体积变化忽略不计),发生反应,混合溶液中与反应时间(t)的变化如图所示。下列说法不正确的是A.时向溶液中加入50mL0.1mol/LKCl溶液,平衡逆向移动。B.E点对应的坐标为(0,0.04)C.在25℃时该反应的平衡常数为D.分钟后加入少量KSCN固体,溶液红色加深,该现象可以证明与SCN-的反应是可逆反应二、填空题14.(2023北京汇文中学高二上期中)二氧化碳的捕集和转化是科学研究中的热点问题。我国科研人员提出了以Ni/Al2O3为催化剂,由CO2(g)和H2(g)转化为CH4(g)和H2O(g)的反应历程,其示意图如下:(1)该可逆反应的化学方程式为。使用催化剂Ni/Al2O3(填“能”或“不能”)提高CO2的平衡转化率。(2)300℃下,在一恒容密闭容器中充入一定量的CO2与H2,发生上述反应,一段时间后反应达平衡,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃,反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加。下列说法错误的是(填标号)。A.该反应的B.平衡常数大小:C.300℃下,减小的值,的平衡转化率升高D.反应达到平衡时化(3)在一定条件下,反应体系中CO2的平衡转化率a(CO2)与L和X的关系如图所示,L和X表示温度或压强。①X表示的物理量是。②L1L2(填“<”“>”),判断理由是。(4)向1L恒容密闭容器中加入4.0molH2(g),1.0molCO2,控制条件(催化剂为Ni/AI2O3、温度为T1)使之发生上述反应,测得容器内气体的压强随时间的变化如图所示。①4min时CO2的转化率为。②T1温度下该反应的化学平衡常数为。三、解答题15.(2023北京通州高二上期中)一氧化碳是一种重要的工业原料,以下是利用一氧化碳大规模制取氢气的方法:。(1)欲提高CO的平衡转化率,理论上可以采取的措施为_______。A.升高温度 B.增大压强C.通入过量 D.加入催化剂(2)800℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中CO、、、的物质的量分别为1mol、1mol、3mol、1mol。①写出该反应的平衡常数表达式。②该时刻反应(填“正向进行”“逆向进行”或“达平衡”)。(3)830℃时,该反应的平衡常数,在容积为2L的密闭容器中,将2molCO与混合加热到830℃,反应达平衡时CO的转化率为。(4)下图表示不同温度条件下,CO平衡转化率随着的变化趋势。、和的大小关系是,请说明理由。(5)实验发现,其它条件不变,在相同时间内,向反应体系中投入一定量的CaO可以增大的体积分数,实验结果如下图所示。(已知:1微米米,1纳米米)。投入纳米CaO比微米CaO,的体积分数更高的原因是。16.(2023北京通州高二上期中)合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:。(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如下图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。①写出步骤c的化学方程式。②由图像可知合成氨反应的0(填“>”“<”或“=”),判断的依据是。(2)下列有关合成氨的说法中,正确的是_______。A.反应物断键吸收的总能量高于生成物成键放出的总能量B.使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,但都对化学平衡状态无影响C.合成氨工业温度选择400~500℃,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量D.合成氨生产过程中采用循环操作,主要是为了提高氮气和氢气的利用率(3)原料气(、及少量CO、的混合气)中CO气体会影响后续反应催化剂活性,可利用如下反应吸收CO:(注:Ac代表)。利于CO被吸收的反应条件有(写出两点)。(4)若一定条件下,向体积相同的甲(含催化剂)、乙(不含催化剂)两个恒容密闭容器中分别充入等量的和等量的进行合成氨反应。反应相同时间时测得两容器中的转化率随温度的变化如下图所示,表示甲容器中的转化率随温度变化的曲线是(填“a”或“b”),随着温度的升高,乙容器中的转化率变化的原因可能是。(5)一定条件下,若向容积为1.0L的反应容器中投入、,平衡时混合气中的质量分数为40%,计算平衡常数(可用分数表示)。17.(2023北京161中高二上期中)工业上制硫酸的主要反应之一为:,反应过程中能量的变化如下图所示。(1)向反应体系中加入催化剂后,图中(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),。(2)已知:

;若与反应产生和,则该反应的热化学方程式为。(3)某温度下,反应的起始浓度,,达到平衡后,的转化率为50%,则此温度下该反应的平衡常数K的数值为。(4)在温度时,该反应的平衡常数K=,若在此温度下,向1L的恒容密闭容器中,充入0.03mol、0.16mol,和0.03mol,则反应开始时正反应速率(填“>”、“=”或“<”)逆反应速率。18.(2023北京北大附中高二上期中)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源,以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一:CO(1)为提高该反应中的平衡转化率,理论上可以采取的措施为。a.增大压强b.升高温度c.通入过量水蒸气(2)时,该反应的平衡常数。该温度下,在容积为的密闭容器中进行反应,测得某一时刻反应混合物中、、、的物质的量分别为、、、。①该时刻反应的浓度商(填计算结果)。②该时刻反应(填“正向进行”或“逆向进行”或“已达平衡”)。(3)时,该反应的平衡常数,该温度下,在容积为的密闭容器中投入与。反应达平衡时的转化率为。(4)下图表示不同温度下,平衡转化率随的变化趋势。、和的三个温度中最大的是(填“”或“”或“”),原因是。已知:,(5)实验发现,其它条件不变,一定反应时间内,向反应体系中投入一定量的可以增大的物质的量分数,实验结果如图所示。相比使用微米,使用纳米时的物质的量分数更大的可能原因是。19.(2023北京丰台高二上期中)研究CO2的回收和综合利用对航天建设有重要意义。Ⅰ.载人航天器中,利用萨巴蒂尔反应可将航天员呼出的CO2转化为H2O,再通过电解H2O获得O2,实现O2的再生,同时还能制备CH4。已知:反应①:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)

∆H=−252.9kJ/mol反应②:2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)

∆H=+571.6kJ/mol请回答下列问题:(1)反应①属于(填“吸热”或“放热”)反应。(2)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如表:化学键H-HC=CC-CC-HE(kJ/mol)436a348413已知2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g)ΔH=+167kJ/mol,则a=。Ⅱ.回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内(如空间站)供氧问题的有效途径,科研人员研究出其物质转化途径如下图:(3)反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),是回收利用CO2的关键步骤。已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)

ΔH=−483.6kJ·mol−1CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g)+CO2(g)

ΔH=−802.3kJ·mol−1反应A的ΔH=kJ·mol−1(4)将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于恒容密闭容器中发生反应A,在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示(虚线为平衡时的曲线)。

①理论上,能提高CO2平衡转化率的措施有(写出一条即可)。②空间站的反应器内,通常采用反应器前段加热,后段冷却的方法来提高CO2的转化效率,原因是。(5)下列关于空间站内物质和能量变化的说法中,不正确的是(填字母)。a.反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能b.物质转化中O、H原子的利用率均为100%c.不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用(6)用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A,可实现氢、氧元素完全循环利用,缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降,其原因是。

参考答案1.D【详解】A.Fe3+会与SCN-发生络合反应,使溶液显红色,存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,A正确;B.滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大,平衡正向移动,c(SCN-)降低,B正确;C.滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大,平衡正向移动,c[Fe(SCN)3]增大,红色加深,C正确;D.滴加FeCl3溶液c(Fe3+)增大,虽然平衡正向移动,但只是使c(Fe3+)增大的程度变小,c(Fe3+)依然增大,D错误;综上所述答案为D。2.B【详解】A.Ⅰ、Ⅱ反应速率不同,但平衡时相同,可知平衡未发生移动,故反应温度相同,催化剂的比表面积不同,A正确;B.由图可知,初始情况下,则,易知,故,则B错误;C.在Ⅲ的条件下可得c(有,C正确;D.,Ⅲ中平均反应速率,D正确。故选B。3.D【分析】设甲容器中,平衡时氢气的变化浓度为x,,,解得x=0.006mol/L;【详解】A.甲容器中平衡时消耗的,乙中和起始浓度大于甲,故乙平衡相当于是甲平衡正向移动的结果,乙中CO2的转化率大于60%,A项正确;B.丙容器中和起始浓度是甲容器的2倍,相当于增大压强,但该反应反应前后气体分数相同,随压强的改变而发生平衡移动,所以平衡时,甲中和丙中H2的转化率均是60%。B项正确;C.根据分析,甲容器中,平衡时c(CO2)=0.004mol/L,丙容器中和起始浓度是甲容器的2倍,平衡不发生移动,则平衡时丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008mol·L-1,C项正确;D.温度相同,平衡常数相同,D项错误;答案选D。4.C【详解】A.升高温度,H2S浓度增大,说明平衡逆向移动,逆反应吸热,正反应放热,A错误;B.通入CO瞬间正反应速率增大到最大值,之后正反应速率逐渐减小,B错误;C.设反应前H2S的物质的量为nmol,列三段式:,,解得n=7,C正确;D.达到平衡时H2S的转化率:,D错误;答案选C。5.D【详解】A.根据表中数据,利用三段式进行解答,T1温度下,,,,A正确;B.根据表中数据可知,②比①多加了0.1mol/LH2且两者温度相同,所以②的转化率比①降低了,所以H2的平衡转化率:①>②,B正确;C.由表中数据可知,容器③中,平衡逆向移动,C正确;D.容器④中,与T1时的K相等,因为容器④中反应向正反应方向进行,所以T2>T1,D错误;故答案为:D。6.D【详解】A.由题给表格数据可知,4min时,N2O5的消耗量为(1.00—0.25)mol/L=0.75mol/L,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(NO2)=0.75mol/L×2=1.50mol/L,故A正确;B.5min时,N2O5的消耗量为(1.00—0.17)mol/L=0.83mol/L,则N2O5的转化率为×100%=83%,故B正确;C.0~2min内,N2O5的消耗量为(1.00—0.50)mol/L=0.50mol/L,由各物质的化学计量数之比等于变化量之比可得反应生成c(O2)=0.50mol/L×=0.25mol/L,则v(O2)==0.125mol/(Lmin),故C正确;D.由题给表格数据可知,2min时N2O5的消耗浓度为起始的一半,其他条件不变,若起始c(N2O5)=0.50mol/L,反应物浓度减小,化学反应速率减小,反应消耗N2O5的浓度小于起始的一半,则2min时c(N2O5)>0.25mol/L,故D错误;故选D。7.C【详解】A.pH值减少,氢离子浓度增大,反应(橙色)+H2O⇌2(黄色)+2H+逆向移动,浓度增大,则曲线Ⅱ代表浓度,故A不选;B.当pH值在8以后,增大pH值,浓度、浓度几乎不变,溶液颜色不一定发生变化,故B不选;C.K2Cr2O7溶液浓度未知,则c()+2c()+c(-)≠0.2mol/L,故C选;D.pH=7的K2Cr2O7和KOH混合溶液存在c(K+)=c()+2c()+2c(),是电荷守恒,故D不选;故选:C。8.C【详解】A.根据表格数据可知,0~20s△c(N2O4)=0.03mol/L,根据方程式,则△c(NO2)=2△c(N2O4)=0.06mol/L,因此,A正确;B.,实验a中N2O4的浓度不再改变,反应处于平衡状态,此时的浓度为0.04mol/L,则转化率为,B正确;C.根据实验a可知该温度下,反应的平衡常数,实验b中,投入和的浓度分别为0.1mol/L和0.2mol/L,此时,则平衡向生成的方向移动,直至达到平衡,C错误;D.该反应为吸热反应,因此实验a、b达到化学平衡后,升高温度,反应均朝着正反应方向(即生成NO2的方向)进行,反应体系的颜色均加深,D正确;答案选C。9.C【详解】A.根据盖斯定律结合题干信息①C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2220kJ/mol②C3H6(g)+9/2O2(g)=3CO2(g)+3H2O(l)△H=-2058kJ/mol③H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol可知,可由①-②-③得到目标反应C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g),该反应的△H==+124kJ/mol,A正确;B.仅按C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)可知C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势应该是一致的,但是氢气的变化不明显,反而是CO与C3H6的变化趋势是一致的,因此可以推断高温下能够发生反应CO2+H2CO+H2O,从而导致C3H6、H2的浓度随CO2浓度变化趋势出现这样的差异,B正确;C.投料比增大,相当于增大C3H8浓度,浓度增大,转化率减小,C错误;D.根据质量守恒定律,抓住碳原子守恒即可得出,如果生成物只有C3H6、CO、H2O、H2,那么入口各气体的浓度c0和出口各气体的浓度符合3c0(C3H8)+c0(CO2)=3c(C3H6)+c(CO)+3c(C3H8)+c(CO2),D正确;答案为:C。10.B【详解】A.由图可以看出若t0时刻充入了一定量的SO3,平衡逆向移动,但(正)应与平衡点相连,叙述与图像不符,故A错误;B.由先拐先平数值大可知,T1>T2,P2>P1;由图看出,若压强不变升高温度,SO3的百分含量减小,说明升温平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0;若温度不变增大压强,SO3的百分含量增大,说明加压平衡正向移动,即向气体分子数减小的方向移动,叙述与图像相符,故B正确;C.由图可知,随着反应进行,反应物不断减少,A的百分含量减少,反应放热使温度升高,达到平衡后,再升高温度,A的百分含量增大,说明升温平衡逆向移动,则正反应为放热反应,ΔH<0,叙述与图像不符,故C错误;D.E点A的百分含量大于平衡时A的百分含量,说明此时反应在向正反应方向进行,则v(逆)<v(正),故D错误;答案选B。11.B【分析】根据已知反应①,反应②,且反应①的热效应更大,温度升高的时候对反应①影响更大一些,根据选择性的含义,升温时CO选择性增大,同时CO2的选择性减小,所以图中③代表CO的选择性,①代表CO2的选择性,②代表H2的产率,以此解题。【详解】A.由分析可知②代表H2的产率,故A错误;B.由分析可知升高温度,平衡时CO的选择性增大,故B正确;C.一定温度下,增大,可以认为开始时水蒸气物质的量不变,增大乙醇物质的量,乙醇的平衡转化率降低,故C错误;D.加入CaO同时吸收CO2和水蒸气,无法判断平衡如何移动,无法判断如何影响平衡时产率,故D错误;故选B。12.D【详解】A.根据表中数据可知,其他条件相同,乙中c(H2)为甲中的2倍,乙中反应速率较大,选项A正确;B.设甲中I2的转化率为x,根据三段式有:,K===4,解得x=50%,选项B正确;C.根据丙中各数据,Q===4=K,平衡不移动,c(I2)=0.01mol•L-1,选项C正确;D.乙中始终保持2:1,而丁中由于,Q===2<K,平衡正向移动且H2和I2按1:1进行,故增大,大于2:1,不相同,选项D不正确;答案选D。13.D【详解】A.t4时刻向溶液中加入50mL0.1mol/L的KCl溶液,溶液总体积增大,离子浓度减小,化学平衡向离子浓度增大的方向移动,即平衡逆向移动,A正确;B.40mL0.05mol/L的FeCl3溶液中一次性加入10mL0.15mol/L的KSCN溶液,t=0时刻反应尚未开始,溶液总体积为50mL,c(Fe3+)==0.04mol/L,E坐标为(0,0.04),B正确;C.从图中可知,平衡时c(Fe3+)=mmol/L,消耗掉Fe3+(0.002-0.05m)mol,则消耗掉SCN-(0.006-0.15m)mol,平衡时c(SCN-)=(3m-0.09)mol/L,生成Fe(SCN)3(0.002-0.05m)mol,平衡时浓度为c=(0.04-m)mol/L,则该反应的平衡常数=,C正确;D.Fe3+初始物质的量为0.002mol,SCN-初始物质的量为0.0015mol,根据反应的方程式可知Fe3+过量,故即使该反应不是可逆反应,加入KSCN固体后,剩余的铁离子也会与SCN-反应生成Fe(SCN)3,溶液红色加深,无法证明该反应是可逆反应,D错误;故答案选D。14.CO2(g)+4H2(g) Ni/Al2O3 CH4(g)+2H2O(g)不能BC温度>【分析】(1)根据图示书写该可逆反应的化学方程式;催化剂只能加快反应的速率,不能提高CO2的平衡转化率;(2)A.温度从300℃升至500℃反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,根据温度对平衡移动的影响分析;B.正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小;C.减小的值,CO2的含量增大,据此分析;D.反应达到平衡时,反应速率之比等于化学计量数之比;(3)①根据方程式CO2(g)+4H2(g) Ni/Al2O3 CH4(g)+2H2O(g)及反应的H②结合题图及①中的分析判断;(4)由题图可知,4min时反应体系处于平衡状态,此时压强为0.7p0,结合气体压强之比等于物质的量之比,列出三段式计算CO2的转化率及反应平衡常数。【详解】(1)由题意可知该可逆反应的化学方程式为CO2(g)+4H2(g) Ni/Al2O3 CH4(g)+2H2O(g)+2H(2)A.对于该可逆反应,若其他条件不变,温度从300℃升至500℃反应重新达到平衡时,H2的体积分数增加,说明正反应为放热反应,故A正确;B.正反应为放热反应,因此,故B错误;C.减小的值,CO2的平衡转化率降低,故C错误;D.反应达到平衡时,,故D正确;答案选BC;(3)①根据方程式CO2(g)+4H2(g) Ni/Al2O3 CH4(g)+2H2O(g)及反应的H<0可知,其他条件一定时,升温,CO2的平衡转化率降低,其他条件一定时,加压,②L表示压强,结合题图及上述分析,可知L1>L2;(4)①由题图可知,4min时反应体系处于平衡状态,此时压强为0.7p0,设发生反应的CO2为xmol,列出三段式:C根据恒温恒容条件下,气体压强之比等于物质的量之比得出,解得x=0.75,则CO2的转化率为;②平衡常数。15.(1)C(2)逆向进行(3)80%(4)当一定时,升高温度平衡逆向移动,CO的转化率下降,所以(5)相同质量的纳米CaO比微米CaO的表面积大,吸收的速率更快;在相同时间内消耗的量更多,导致降低更大,使平衡正向移动的程度更大,所以投入纳米CaO,氢气的体积分数更高【详解】(1)A.该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,故A错误;B.该反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,不能提高CO的平衡转化率,故B错误;C.通入过量水蒸气,平衡正向移动,能提高CO的平衡转化率,故C正确;D.加入催化剂,不能改变平衡移动,CO的平衡转化率不变,故D错误;故答案为:C;(2)①平衡常数为产物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂的乘积的比值,;②容积为1L,CO、、、的物质的量分别为1mol、1mol、3mol、1mol,,说明反应逆向进行;(3)830℃时,该反应的平衡常数,在容积为2L的密闭容器中,将2molCO与混合加热到830℃,设CO转化的浓度为x,列三段式:,,解得x=0.8,平衡时CO的转化率=×100%=80%;(4)该反应是放热反应,相同时,温度越低,平衡正向移动,CO的转化率越大,由图可知,在相同时,转化率α(T1)>α(T2)>α(T3),说明T1、T2和T3的大小关系为T1<T2<T3;(5)若投入纳米CaO时,由于纳米CaO颗粒小,表面积大,吸收CO2能力强,可使反应速率加快,使c(CO2)减小,平衡正向移动,生成氢气的量更多,H2的体积分数增大。16.(1)<反应物和的总能量高于生成物(2)D(3)降低温度;增大压强;增大浓度或增大浓度(4)a550℃以前,合成氨反应没有达到平衡,随温度升高,反应速率加快,转化率升高;550℃后反应处于平衡状态,该反应是放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,的转化率降低(5)【详解】(1)图中显示转化为和,由元素原子守恒有参加转化过程,化学程式为;反应物和的总能量高于生成物故合成氨反应为放热反应,;(2)A.合成氨反应为放热反应,反应物断键吸收的总能量低于生成物成键放出的总能量,A错误;B.使用催化剂和施加高压,都能提高反应速率,使用催化剂,平衡不移动,加压,平衡向正反应方向移动,对平衡有影响,B错误;C.合成氨反应为放热反应,温度降低平衡正向移动,有利于提高平衡混合物中氨的含量,温度选择400~500℃,主要是为了提高化学反应速率,C错误D.可逆反应反应物不能完全转化,从平衡体系中分离出产品,、循环使用,提高原料利用率,D正确;答案选D。(3)改变条件,使该可逆反应平衡向正反应方向移动,利于CO被吸收的,该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,增大压强,平衡向气体体积减小方向移动,即正向移动,增大反应物浓度,平衡正向移动,故降低温度;增大压强;增大浓度或增大浓度;(4)甲容器有催化剂,乙容器无催化剂,相同温度下,甲反应速率快,未达平衡时,反应相同时间,甲容器转化率大于乙容器转化率,图像显示温度低于550℃时,曲线aN2转化率大于曲线b,表示甲容器中的转化率随温度变化的是曲线a;乙容器无催化剂,温度低反应速率慢,550℃之前未达平衡,随温度升高,反应速率加快,转化率升高,550℃之后反应处于平衡状态,该反应是放热反应,随着温度升高,平衡逆向移动,的转化率降低;(5)利用三段式分析,设转化物质的量为xmol,混合气体总质量不变,平衡时总质量与初始总质量相等=,,解得x=2,平衡时3mol、9mol、4mol,平衡常数=。17.(1)减小不变(2)2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g)△H=-1036.4kJ•mol-1(3)0.8(4)<【详解】(1)E1为活化能,E3为反应热,加入催化剂,可降低反应的活化能,但反应热不变,因此E1减小,E3不变,故答案为:减小;不变;(2)已知:①2H2S(g)+O2(g)═2S(s)+2H2O(g)△H=-442.4kJ•mol-1;②S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=-297.0kJ•mol-1,利用盖斯定律,将①+②×2可得2H2S(g)+3O2(g)═2SO2(g)+2H2O(g)△H=-1036.4kJ•mol-1;(3)SO2的转化率为50%,消耗c(SO2)=1.0mol·L-1×50%=0.5mol·L-1,此时消耗c(O2)=0.25mol·L-1,生成c(SO3)=0.5mol·L-1,平衡常数K==0.8;(4)此时Q=>K,说明反应向逆反应方向进行,即v(

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