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第二章化学反应速率与化学平衡练习题一、单选题1.在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中,发生反应
,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:t/min2479n(Y)/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是A.前4min内反应的平均速率B.其他条件不变,升高温度,反应达到新平衡前C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44D.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数增大2.某温度下,等物质的量的碘和环戊烯()在刚性容器内发生反应生成环戊二烯():。达到平衡后,采取以下措施是不能增加环戊烯的平衡转化率的是A.增加环戊烯浓度 B.增加碘浓度C.及时分离环戊二烯 D.提高温度3.向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2,一定条件下发生反应:SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)△H<0,测得SO3浓度随时间变化如表所示,下列说法正确的是反应时间/s405060708090100110SO3浓度/mol/L0.100.140.210.260.300.320.330.33A.50s时,SO3的生成速率为0.0028mol/(L·s)B.上述反应在恒温恒容密闭容器中进行,平衡时SO3的浓度大于0.33mol/LC.110s时,缩小容器体积再次达到平衡后,SO2的转化率和浓度均保持不变D.0s~50s的反应速率等于70s~80s的反应速率4.在一定条件下,向2L密闭容器中通入2molN2和6molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列说法能够说明反应已达到平衡状态的是A.c(NH3):c(H2):c(N2)=2:3:1B.单位时间内1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键形成C.混合气体的平均相对分子质量不再改变D.单位时间内有6个N-H键断裂的同时,有3个H-H键形成5.CO甲烷化反应为:CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H2O(1)。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略),反应历程中步骤②反应速率最慢,下列说法不正确的是A.步骤①只有非极性键断裂B.步骤②速率最慢的原因可能是其活化能最高C.步骤③是吸热反应D.使用该保化剂不能有效提高CO的平衡转化率6.等质量的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,下列图象能正确表示氢气质量与反应时间之间关系的是A. B.C. D.7.乙醛是一种重要的二碳试剂,其某种合成机理如图所示。下列说法错误的是A.Fe+是该反应的催化剂B.C2H5OH是合成过程中的副产物C.该合成乙醛的反应为C2H6+2N2O→CH3CHO+2N2+H2OD.增大N2浓度,有利于提高CH3CHO的反应速率8.工业上用甲醇分解制氢,反应原理为CH3OH(g)CO(g)+2H2(g)△H。一定温度下,该反应过程中的能量变化如图所示,下列说法正确的是A.△H=E2E1B.该反应为放热反应C.曲线b为使用催化剂后的能量变化D.平衡后增大压强,平衡向左移动,△H减小9.对于反应2X(g)+Y(g)⇌2Z(g)不同温度(T1和T2)及压强(p1和p2)下,产物Z的物质的量n(Z)和反应时间t的关系如下图所示,下列判断正确的是A.T1<T2,p1<p2,正反应为放热反应B.T1<T2,p1>p2,正反应为吸热反应C.T1>T2,p1>p2,正反应为放热反应D.T1>T2,p1<p2,正反应为吸热反应10.工业上利用焦炭与水蒸气生产的反应原理为,,第二步生产的原料CO来源于第一步的产物。为提高原料的利用率及的日产量,下列措施中不可取的是①第一步产生的混合气直接作为第二步的反应物②第二步生产应采用适当的温度和催化剂③第一、二步生产中均充入足量水蒸气④第二步应在低温下进行⑤第一步生产采用高压⑥第二步生产中增大CO的浓度A.①③⑤ B.②④⑥ C.②③⑤ D.①④⑤⑥11.可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g)、②2M(g)N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:下列判断正确的是A.反应①的正反应是吸热反应B.达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15C.达平衡(I)时,X的转化率为D.在平衡(I)和平衡(II)中,M的体积分数相等12.下列有关说法正确的是A.合成氨为放热反应,所以在实际生产过程中温度越低越好B.在恒温恒容条件下,发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。当反应达到平衡后,若再充入少量O2,再次达到平衡后,SO3的浓度降低C.在恒温恒压条件下,发生2NO2(g)N2O4(g)。当反应达到平衡后,若再充入少量N2O4,再次达到平衡后,体系颜色不变D.CaCO3(s)+2NH(aq)Ca2+(aq)+2NH3(aq)+CO2(g)+H2O(l)
H=+68.9kJ•mol1、S=+37.3J/(mol•K)该反应可在沸水中自发进行13.合成氨工业,在催化剂作用下发生反应,不同条件下测得平衡时的数据如下表。下列说法正确的是温度/℃氨的含量/%0.1MPa10MPa20MPa30MPa60MPa100MPa20015.381.586.489.995.498.83002.2052.064.271.084.292.64000.4025.138.247.065.279.85000.1010.619.126.442.257.56000.054.509.1013.823.131.4A.该反应的反应物键能总和大于生成物的键能总和B.工业生产中宜选择200℃、100Mpa条件,以提高生产效率C.实际生产中,采取迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去D.增大催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总表面积),可有效加快反应速率和提高平衡转化率二、填空题14.硫酸是重要的化工原料,生产过程中催化氧化生成的化学反应为:。(1)实验测得反应生成的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择最合适的生产条件是。温度、压强转化率1个大气压5个大气压10个大气压15个大气压0.99610.99720.99840.99880.96750.97670.98520.98940.85200.88970.92760.9468(2)反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡浓度比原来减小的是___________(填字母)。A.保持温度和容器体积不变,充入B.保持温度和容器体积不变,充入C.降低温度D.在其他条件不变时,减小容器的容积(3)某温度下,的平衡转化率与体系总压强的关系如图所示。和置于密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为。改变体积,增大压强,平衡状态由A变到B时,平衡常数(填“>”、“<”或“=”),B点的化学平衡常数是。(4)在一个固定容积为的密闭容器中充入和,时刻达到平衡,测得容器中含。①时刻达到平衡后,改变一个条件使化学反应速率发生如图所示的变化,则改变的条件是。A.体积不变,向容器中通入少量
B.体积不变,向容器中通入少量C.缩小容器体积
D.升高温度
E.体积不变,向容器中通入少量氮气②若继续通入和,则平衡移动(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”),再次达到平衡后,。(5)①时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中、、物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间段是。②据图判断,反应进行至时,曲线发生变化的原因是(用文字表达);到的曲线变化的原因可能是(填标号)。A.加了催化剂
B.缩小容器体积
C.降低温度
D.增加的物质的量15.高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1molCO和2molH2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。(1)在如图A、B、C三点中,选填下表物理量对应最大的点。反应速率v:平衡常数K:平衡转化率α:(2)在300℃时,向C点平衡体系中再充入0.25molCO、0.5molH2和0.25mol的CH3OH,该反应(填“向正反应进行”“向逆反应进行”或“不移动”)。(3)一定温度下,CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=。16.化学反应过程伴随有热量的变化。(1)下列反应中属于吸热反应的有。(填序号)①C与H2O(g)反应制取水煤气②食物因氧化而腐败③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰④燃烧木炭取暖⑤氯化铵晶体和混合搅拌(2)已知在298K、101kPa下,由稳定单质反应生成1mol化合物的反应热叫该化合物的生成热()。图为ⅥA族元素氢化物a、b、c、d的生成热数据示意图。硫化氢发生分解反应的热化学方程式为。(3)利用CH4可制备乙烯及合成气(CO、H2)。有关化学键键能(E)的数据如下表:化学键①已知,则。②已知,当放出的热量为时,该反应转移电子的物质的量为。(用含m、n的代数式表示)③制备合成气反应历程分两步,步骤Ⅰ:;步骤Ⅱ:。上述反应中C(ads)为吸附性活性炭,反应历程的能量变化如图:步骤Ⅱ正反应的活化能为,决定制备合成气反应速率的是(填“步骤Ⅰ”或“步骤Ⅱ”)。17.I、在水溶液中橙色的Cr2O与黄色的CrO有平衡关系:Cr2O+H2O2CrO+2H+,把重铬酸钾溶于水配成稀溶液呈橙色。(1)向上述溶液中加入NaOH溶液,则平衡(向左移或向右移),溶液呈色。(2)向已加入NaOH溶液的溶液中再加入过量稀硫酸,则溶液应是色,因为。(3)向原溶液中加入硝酸钡溶液(已知BaCrO4为黄色沉淀),则平衡(向左移或向右移),溶液颜色将。II、在一定条件下,反应xA十yBzC达到平衡。(4)若A、B、C都是气体,在增压后平衡向逆反应方向移动,则x、,y、,z之间的关系是。(5)若C是气体,且x+y=z,增大压强如果平衡发生移动,则A的转化率将(填“增大”、“减小”或“不变”)18.在恒温恒容的密闭容器中,通入xmolN2和ymolH2发生反应N2+3H22NH3,达平衡后,测得反应放出的热量为18.4kJ,混合气体总的物质的量为3.6mol,容器内的压强变为原来的90%。又知N2和H2的转化率相同。⑴通过计算说明起始充入N2和H2的物质的量分别为:x=,y=。⑵若起始加入N2、H2和NH3的物质的量分别为amol、bmol、cmol,达平衡时各物质的含量与上述平衡完全相同。①若c=2,在相同的条件下达平衡时,该反应吸收的热量为kJ。②若维持反应向正反应方向进行,则起始时c的取值范围为。19.甲烷是一种重要的化工原料,常用于制H2和CO。(1)CH4和H2O(g)在一定条件下可制得H2和CO,反应原理如下:①CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=165kJ·mol1②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH2=+41kJ·mol1③CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)ΔH3反应③的ΔH3=。(2)甲烷裂解制氢的反应为CH4(g)=C(s)+2H2(g)ΔH=+75kJ·mol1,Ni和活性炭均可作该反应催化剂。CH4在催化剂孔道表面反应,若孔道堵塞会导致催化剂失活。①Ni催化剂可用NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解制备,该反应方程式为。②向反应系统中通入水蒸气可有效减少催化剂失活,其原因是。③使用Ni催化剂,且其他条件相同时,随时间增加,温度对Ni催化剂催化效果的影响如图所示。使用催化剂的最佳温度为。④650℃条件下,1000s后,氢气的体积分数快速下降的原因为。
(3)甲烷、二氧化碳重整制CO经历过程I、Ⅱ。过程I如图所示,可描述为;过程Ⅱ保持温度不变,再通入惰性气体,CaCO3分解产生CO2,Fe将CO2还原得到CO和Fe3O4。
20.将Mg条打磨后,插入6mol/L盐酸中,H2的产生速率随时间的变化如图所示:(1)t1~t2速率变化的主要原因是。(2)t2~t3速率变化的主要原因是。三、计算题21.将和充入密闭容器中发生反应,压强为和下的平衡转化率随温度的变化关系如图所示。b点对应的平衡常数(为以平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。参考答案:1.C【详解】A.反应前4min,消耗n(Y)=(0.16mol-0.11mol)=0.05mol,根据反应方程式,则生成n(Z)=0.05mol×2=0.10mol,根据化学反应速率的表达式v(Z)=,A错误;B.该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向进行,即v(逆)>v(正),B错误;C.由题干信息可知,,故化学平衡为,C正确;D.因为反应前后气体系数之和相等,因此其他条件不变时,再充入0.2molZ,重新达到平衡,与原平衡为等效平衡,则平衡时X的体积分数不变,D错误;故选C。2.A【详解】A.增加环戊烯浓度,平衡正向移动,能提高I2(g)的平衡转化率,但环戊烯的平衡转化率降低,A正确;B.增加I2(g)的浓度,平衡正向移动,能提高环戊烯的平衡转化率,B错误;C.及时分离环戊二烯,平衡正向移动,能提高环戊烯的平衡转化率,C错误;D.提高温度,平衡正向移动。可提高环戊烯的平衡转化率,D错误;故选A。3.B【详解】A.化学反应速率是平均速率,不是某一时刻的即时速率,所以无法计算50s时,三氧化硫的瞬时反应速率,故A错误;B.该反应为放热反应,反应在绝热恒容密闭容器中进行时,放出的热量使反应温度升高,平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的浓度会减小,由表格数据可知,100s反应达到平衡,三氧化硫的浓度为0.33mol/L,则反应在恒温恒容密闭容器中进行时,三氧化硫的平衡浓度大于0.33mol/L,故B正确;C.该反应是气体体积不变的反应,110s时,缩小容器体积,气体压强增大,化学平衡不发生移动,二氧化硫的转化率保持不变,但浓度增大,故C错误;D.由表格数据可知,0s~50s内三氧化硫的反应速率为=0.0028mol/(L·s),70s~80s内三氧化硫的反应速率=0.004mol/(L·s),则0s~50s内的反应速率小于70s~80s内的反应速率,故D错误;故选B。4.C【详解】A.恒容容器按照系数比充入反应物,任何时候物质的浓度比都等于系数比,不能作为平衡标志,故A错误;B.平衡时v正=v逆,单位时间内1个N≡N键断裂表示正向反应,有6个N-H键形成也是正向速率,同向不能作为平衡标志,故B错误;C.平均相对分子质量为,该反应是气体物质的量变化的反应,始终在变化,当不变了反应达到平衡,故C正确;D.平衡时v正=v逆,单位时间内有6个N-H键断裂表示逆向速率,同时有3个H-H键形成表示逆向速率,同向不能作为平衡标志,故D错误;故答案为C。5.C【详解】A.由图可知:步骤①过程是CO+H2→CO+•H,只断裂了H2中的H−H键,并且H−H键是非极性键,所以步骤①只有非极性键断裂,故A正确;B.步骤①中,该过渡态的相对能量较高,需吸收较多能量才能发生该反应,所以反应速率较慢,故B正确;C.由图可知,步骤③中反应物的能量比生成物的能量高,则步骤③为放热反应,故C错误;D.催化剂只能改变反应途径,降低反应的活化能,但不能改变反应的始态和终态,因此不能改变CO甲烷化反应的焓变(△H),故D正确;故答案选C。6.B【详解】金属的活泼性:镁>锌>铁,金属越活泼与酸反应越剧烈,速率就越快,反应完所用时间就越短,因此消耗完的时间:镁<锌<铁;三种金属是足量的,稀硫酸少量,产生的氢气由硫酸决定,因硫酸等量,则三者产生的氢气量相等,符合的图象是:B。故选:B。7.D【详解】A.根据合成机理可知Fe+在第一步消耗,最后一步生成,是该反应的催化剂,A正确;B.由合成机理可知C2H5OH为生成物,所以C2H5OH是合成过程中的副产物,B正确;C.根据合成机理的箭头指入情况和指出情况可知该合成乙醛的反应为C2H6+2N2O→CH3CHO+2N2+H2O,C正确;D.增大N2浓度,不利于各中间产物的生成,不利于提高CH3CHO的速率,D错误;故选:D。8.C【分析】根据图象可以判断反应类型,能量由低到高为吸热。根据反应焓变表示的意义及公式进行判断。【详解】A.依据焓变计算公式:焓变等于反应物的活化能减去生成物的活化能,故△H=E1E1,故A不正确;B.该反应从图象中看出反应物的能量低,生成物的能量高,反应为吸热反应,故B不正确;C.反应中加入催化剂后降低活化能,故C正确;D.增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向左移动,但△H不变,故D不正确;故选答案C。【点睛】焓变表示的含义,与参与反应的量没有关系,只与反应物和生成物的能量大小有关。9.C【详解】根据温度对反应速率的影响可知,温度越高,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,故有:T1>T2;根据压强对反应速率的影响可知,压强越大,反应速率越大,则达到平衡用的时间越少,曲线的斜率越大,先拐先平压强大,故有:p1>p2,温度越高Z物质的量越少说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,△H<0;故选C。10.D【详解】第一步反应为气体体积增大的反应,且为吸热反应;第二步为分子数不变的反应,为放热反应;第一步产生的使第二步的平衡逆移,故应先分离出,①错误;第二步反应为放热反应,温度过低,反应速率太小而影响的日产量,温度过高平衡左移,且要考虑催化剂的活性,故应选择适当的温度和催化剂,②正确,④错误;增大价廉易得的水蒸气的浓度可提高焦炭的利用率,③正确;对第一步反应,增大压强平衡逆向移动,不利于提高原料的利用率,⑤错误;增大CO浓度不能提高主要原料C的利用率,⑥错误,综上所述,为提高原料的利用率及的日产量,以上措施中不可取的是①④⑤⑥,故选D。11.C【分析】反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板,则随着反应的进行,两室内压强始终相等,总体积恒定,达到平衡(I)时,左右二室压强相等,体积比=物质的量之比,设平衡(I)时左室总物质的量为x,则x:2=2.8:2.2,解得x=。【详解】A.降温,平衡(I)向平衡(II)移动,同时X、Y、Z的总体积减小,即X、Y、Z总物质的量减少,说明反应①平衡向右移动,则正反应放热,A项错误;B.总体积恒定,压强比=物质的量之比,则达平衡(I)时的压强与开始时的体系的压强之比=(+2):(3+2)=10:11,B项错误;C.结合分析可知达平衡(I)时,反应①总物质的量减少了(3)mol=mol,Y和Z的计量数相同,则X减少了mol,故X的转化率为(mol÷1mol)×100%=,C项正确;D.体积分数=物质的量分数,由平衡(I)到平衡(II),平衡①正向移动,总物质的量减小,导致右侧的体积增大,相当于减小压强,由于反应②是气体体积不变的反应,因此平衡不移动,但由于降温过程反应②平衡会发生移动,因此M的体积分数会改变,即平衡(I)和平衡(II)时,M的体积分数不相等,D项错误;故答案C。12.C【详解】A.温度越低,反应速率越慢,催化剂的活性也与温度有关,所以反应的温度并不是越低越好,而是合适的温度,A错误;B.在恒温恒容条件下,发生2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),当反应达到平衡后,若再充入少量O2,平衡正向移动,SO3的物质的量增大,容器体积不变,故再次达到平衡后,SO3的浓度增大,B错误;C.在恒温恒压条件下,发生2NO2(g)N2O4(g),当反应达到平衡后,若再充入少量N2O4,前后达到的平衡为等效平衡,故再次达到平衡后,体系颜色不变,C正确;D.CaCO3(s)+2NH(aq)Ca2+(aq)+2NH3(aq)+CO2(g)+H2O(l)
H=+68.9kJ•mol1、S=+37.3J/(mol•K),该反应在沸水中=68.9kJ/mol373.15K×37.3J/(mol•K)×103kJ/J=54.98kJ/mol>0,故不能自发进行,D错误;故答案为:C。13.C【分析】根据表格数据可知,当压强一定是,随着温度的升高,氨的含量不断降低,则证明升高温度不利于反应正向移动,即该反应为放热反应;当温度在200℃,氨的含量较高,同比条件下,增大压强虽氨的含量在增大,但超过10MPa以后增大幅度不大。据此结合工业合成氨的原理分析解答。【详解】A.根据上述分析可知,合成氨的反应为放热反应,根据=反应物的键能生成物的键能可知,该反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和,A错误;B.根据分析可知,工业生产中宜选择200℃条件,但不宜选用100MPa,因为氨的含量在此条件下升高并不明显,且成本较高,B错误;C.氨气易液化,实际生产中,采取迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,从平衡角度考虑,平衡向正反应方向移动,从而可提高转化率与产率,C正确;D.增大催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总表面积),可有效加快反应速率,但不会影响平衡,即不能提高平衡转化率,D错误;故选C。14.(1)1个大气压和(2)AC(3)=800(4)C向正反应方向0.360.4(5)和增加了的浓度AB【详解】(1)根据表中信息知,在1×105Pa下SO2的转化率已经很高,在相同温度下,增大压强,虽然化学反应速率加快,SO2的转化率增大,但转化率增大有限,而增大压强会增加动力和设备的承受能力,会降低综合经济效益,工业上选用1×105Pa;在相同压强下,升高温度,SO2的转化率减小,工业上采用的合适温度为400℃,且此条件下催化剂的活性最大;答案为:400℃、1×105Pa。(2)对于反应达到平衡后,改变下列条件,则:A.保持温度和容器体积不变,充入1molO2(g),平衡正向移动,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小,A符合题意;B.保持温度和容器体积不变,充入2molSO3(g),平衡逆向移动,再平衡时等效于增压平衡右移、能使SO2(g)、氧气和SO3(g)平衡浓度比原来都增大,B不符合题意;C.正反应为放热反应,则降低温度,平衡正向移动,能使SO2(g)平衡浓度比原来减小,C符合题意;D.在其他条件不变时,减小容器的容积,虽然平衡正向移动,但由于容器的体积减小,故能使SO2(g)平衡浓度比原来增大,D不符合题意;选AC。(3)化学平衡常数只与温度有关,改变体积,增大压强,平衡状态由A变到B时,平衡常数=);某温度下,和置于密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为,由的平衡转化率与体系总压强的关系图得三段式:,则B点的化学平衡常数。(4)①A.体积不变,向容器中通入少量O2,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬时不变,与图象不吻合,A不可能;B.体积不变,向容器中通入少量SO2,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬时不变,与图象不吻合,B不可能;C.缩小容器体积,正、逆反应速率瞬时都突然增大,且正反应速率增大的倍数大于逆反应速率增大的倍数,平衡正向移动,与图象吻合,C可能;D.由于该反应的正反应是放热反应,升高温度,正、逆反应速率瞬时都突然增大,且正反应速率增大的倍数小于逆反应速率增大的倍数,平衡逆向移动,与图象不吻合,D不可能;E.体积不变,向容器中通入少量氮气,由于反应体系中各物质的浓度不变,正、逆反应速率都不变,平衡不移动,与图象不吻合,E不可能;答案选C。②在一个固定容积为的密闭容器中充入和,时刻达到平衡,测得容器中含。若继续通入和,由于增大反应物浓度,则平衡向正反应方向移动;从投料可以看运用等效原理,新平衡等效于缩小体积、增大压强所得到的,则再次达到平衡后,0.36,但反应可逆,按硫元素守恒可知,,故填:0.360.4。(5)①体系处于化学平衡状态时,各成分的物质的量保持不变。则反应处于平衡状态的时间段是和。②据图判断,反应进行至时,该瞬间二氧化硫,三氧化硫的物质的量保持不变、而氧气的物质的量增大,之后氧气和二氧化硫的物质的量减小,而三氧化硫的物质的量增大,说明平衡向右移动,则曲线发生变化的原因是:增加了的浓度;据图判断,反应进行至瞬间各成分的物质的量保持不变、之后氧气和二氧化硫的物质的量迅速减小、三氧化硫的物质的量迅速增大,说明速率迅速增大、而反应在从正反向建立平衡的途中,则:A.加了催化剂,能增大反应速率,故正确;
B.缩小容器体积、压强增大,增大反应速率,故准确;C.降低温度反应速率降低,故错误;D.这个瞬间,各物质的物质的量不变,不是增加三氧化硫的物质的量,故错误;故到的曲线变化的原因可能是AB(填标号)。15.CABA向正反应进行3【详解】(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体分子数减小的反应,在温度不变的条件下,增大压强,平衡正向移动,CH3OH(g)的体积分数增大,所以p2>p1。A、B、C三点中,C点的压强大、温度最高,所以反应速率最大;A、B两点温度相同,所以平衡常数K相等,由题图知,升高温度,CH3OH(g)的体积分数减小,说明该反应是放热反应,则升高温度,平衡常数K减小,故平衡常数K:A=B>C;A点CH3OH(g)的体积分数最大,故A点的平衡转化率α最大。(2)设发生转化的CO为ymol,根据三段式可知则有:×100%=50%,解得y=0.75,此时平衡时,n(CO)=0.25mol,n(H2)=0.5mol,n(CH3OH)=0.75mol,再加入0.25molCO,0.5molH2,0.25molCH3OH时,CH3OH相对量减小,平衡右移,即向正反应进行。(3)设n(CO)=1mol,n(H2)=xmol,依据三段式测得D点氢气的转化率为40%,则,解得x=3。16.(1)①③⑤(2)(3)601E5−E2步骤Ⅰ【详解】(1)①C与H2O(g)反应制取水煤气为吸热反应;②食物因氧化而腐败为缓慢的氧化还原反应,属于放热反应;③煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰,属于吸热反应;④燃烧木炭取暖,燃烧属于放热反应;⑤氯化铵晶体和混合搅拌,是室温下即可发生的吸热反应;则属于吸热反应的①③⑤;(2)根据元素周期律,同一主族元素非金属性越强,生成气态氢化物越容易,气态氢化物越稳定,而根据热力学,能量越低越稳定,则非金属元素形成的气态氢化物稳定性越强,其越小。a、b、c、d依次为H2Te、H2Se、H2S、H2O,则c为H2S,再结合上图,生成H2S的为20kJ/mol,可得,则硫化氢发生分解反应的热化学方程式为;(3)=反应物总键能生成物总键能,故=+167kJ/mol,化简并代入表格中数据计算可得E(C=C)=a=601;②已知反应中,转移的电子数为60NA,对应放出的热量为mkJ,则当放出的热量为时,该反应转移电子的物质的量为;③由图知,步骤Ⅱ正反应的活化能为E5−E2,活化能大的是决速步,由图知,决定制备合成气反应速率的是步骤Ⅰ。17.(1)向右移黄色(2)橙色加入稀硫酸使平衡体系中产物氢离子浓度增大,平衡逆移(3)向右移变浅(4)x+y<z(5)减小【详解】(1)溶液中加入氢氧化钠,增大了氢氧根浓度消耗了氢离子,平衡向右移动,溶液呈黄色;(2)加入稀硫酸使平衡体系中产物氢离子浓度增大,平衡逆移,溶液呈橙色;(3)溶液中加入硝酸钡,消耗了溶液中的CrO,平衡向右移动,生成BaCrO4沉淀,溶液溶液颜色变浅;(4)增压后平衡向逆反应方向移动,则说明产物气体分子数更多,则有:x+y<z;(5)当C为气体时,增大压强,平衡发生移动,则说明A或者B当中某一个不是气体,则右边气体分子数更多,增大压强,平衡应逆向移动,反应物转化率应减小。18.1373.60≤c<0.4【分析】(1)化学反应前后,气体的压强之比等于物质的量之比;(2)反应放热或吸热的多少与参与反应的物质的量的多少有关,采用归边相等的方法来分析是确定范围的一个方法。【详解】(1)假设氮气和氢气的转化率为α,则生成的氨气的物质的量为2xα=,所以y=3x,化学反应前后,气体的压强之比等于物质的量之比,所以=0.9,即x+y=4,故x=1,y=3;(2)反应后的物质的量为3.6mol,因压强为原来的90%,故原气体的物质的量为4mol,应加入H23mol,气体的物质的量由4mol减少到平衡时的3.6mol,由差量法求得产生0.4mol
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