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文档简介

高三化学高考备考一轮复习专题训练—化学平衡的计算

一'单选题

1.S02催化氧化是制硫酸的关键步骤:2so2(g)+O2(g)「2SO3(g)。T1K时,在2L的恒温恒容容器中加入

2moiS02(g)和lmolO2(g),测得混合气体的总物质的量(mol)随时间的变化如表所示:

t/min0361015258

n总/mol32.502.352.152.102.082.06

下列推断不正确的是()

A.。〜15min,混合体系的压强逐渐减小

B.0~10min,v(02)=0.0425mol-L-1-min1

C.TiK时,S02的平衡转化率为94%

D.TiK时,反应时间最好定为25min

2.一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物

质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是()

A.该反应的化学方程式为3B(g)+4D(g)、6A(g)+2C(g)

B.反应进行到Is时,v(A)=v(D)

C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为0.05mol/(L.s)

D.反应进行到6s时,各物质的反应速率相等

3.一定条件下,向某密闭容器中加入一定量的N2和H?发生可逆反应N2(g)+3H2(g),2NH3(g)AH=-

92.2kJ.mol1,并于10分钟时达平衡。测得0到10秒内,c(H2)减小了0.75mol・L",下列说法正确的是

()

A.10到15秒内c(NH3)增加量等于0.25mol«L-i

B.10秒内氨气的平均反应速率为0.025mol«L1.sI

C.达平衡后,分离出少量NH3,v正增大

D.该反应的逆反应的活化能不小于92.2kJ.mol1

4.在相同条件下研究催化剂I、II对反应X=2Y的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如

图,则下列说法错误的是()

催化剂I

7(

11o

•4Z.

O催化剂n

E

)O

。XSOJ

024t/min

A.催化剂I、II相比,I使反应活化能更低

B.使用催化剂I,反应时间为2min时,X的转化率为50%

C.a曲线表示使用催化剂II时X的浓度随t的变化

D.使用催化剂II时,0~2min内,v(X)=0.5molL'-min1

5.通过甲醇竣基化法获取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH30H(g)+CO(g):HCOOCH3(g),在容积固定的密

闭容器中,投入等物质的量CH30H和CO,测得相同时间内CO的转化率随温度变化如图中实线所示(图

中虚线表示相同条件下CO的平衡转化率随温度的变化),下列说法不正确的是()

B.图中X点,延长反应时间能提高CO转化率

C.图中W点,升高温度能提高CO转化率

D.380℃下,图中Z点,c型CH3OH)=5.0xl(Hmoi/L,CO平衡转化率为50%,则平衡常数

K(z)=2000

6.利用CH,可消除NO2污染,反应原理为CH4(g)+2NC)2(g).N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),在10L

密闭容器中分别加入0.50molCH4和L20molNC>2,测得不同温度下n(CH)随时间变化的有关实验数据

见下表。

组别温度/K时间/min010204050

物质的量/mol

①n(CH4)0.500.350.250.100.10

n(CH)

②T240.500.300.18M0.15

下列说法不正确的是()

A.该反应为放热反应

B.组别①中0~10min内,NO2的平均反应速率为0.003mol•广•加!^

C.若组别②改为恒压装置,则M值一定大于0.15

D.当有ImolC-H键断裂同时有ImolO-H键断裂,则达到平衡状态

7.四氯化钛(TiClJ是工业上制备金属钛的重要原料。常温下,它是一种极易水解的无色液体,沸点为

136.4℃o在1000C条件下,Tit)2转化为TiCl,有两种方法,其反应的热化学方程式分别为:

1

①直接氯化TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g)AH1=172kJ-moF

②碳氯化TiO2(s)+2Cl2(g)+2C=TiCl4(g)+2CO(g)AH2=-51kJmor'

将lmomc>2、2.2molC、2moic匕充入2L的密闭容器,体系中气体平衡组成比例(物质的量分数)随

温度变化的理论计算结果如图所示。下列说法错误的是()

B.为避免产生大量C。?,碳氯化反应过程中需保持炭过量

72

C.1400℃,C(s)+CC)2(g)=2CO(g)的平衡常数Kn3

D.碳氯化中加碳,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量

8.某温度下,反应CO2(g)+H2(g)UCO(g)+H2O(g)的平衡常数K=2.25,该温度下,在体积均为10L的三个

密闭容器中分别加入反应物,起始加入量如表所示,下列判断错误的是()

起始量甲乙丙

H2(mol)122

CO2(mol)112

A.反应开始时,甲中的反应速率最慢,丙中的反应速率最快

B.平衡时,甲和丙中CCh的转化率相等,均是60%

C.平衡时,乙中H2的转化率大于60%

D.平衡时,丙中c(H2)是0.08mol/L

9.已知:H2(g)+I2(g)AH<0现将三个相同容积的密闭容器中按不同方式投入反应物发生

反应。相关数据见下表:

容器1容器2容器3

反应温度(℃)400400500

起始量ImolH2、1mol12(g)2molHIImolH2、Imol12(g)

平衡浓度c(HJ)/mol[TqC2C3

a

平衡转化率a%(&)a2(HI)3(H)2

平衡常数用&

下列各项关系错误的是

A.=c2>c3B.Kj=K2<K3

C.«i(H2)>a3(H2)D.a1(H2)+a2(HI)=l

10.已知A(g)+B(g)UC(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:

温度/℃70080083010001200

平衡常数1.71.11.00.60.4

830℃时,向一个2L的密闭容器中充入0.2mol的A和0.8mol的B,反应初始4s内A的平均反应速率

v(A)=0.005mol/(L-s)o下列说法正确的是()

A.4s时c(B)为0.76mol/L

B.830℃达平衡时,A的转化率为80%

C.反应达平衡后,升高温度,平衡正向移动

D.1200℃时反应C(g)+D(g)UA(g)+B(g)的平衡常数的值为0.4

k

11.工业上可通过甲醇跋基化法制取甲酸甲酯(HCOOCH3):CH3OH(g)+CO(g)HCOOCH3(g),

在容积固定的密闭容器中,投入等物质的量CH3OH和CO,测得相同时间内co的转化率随温度变化曲

线如图所示。下列说法错误的是()

96

.0

9.59

(5.

%S

)9

怀4

59.59

比94.

O3.

。9.5

93.0

7075808590

温度CC)

A.增大甲醇蒸气的浓度,CO的转化率增大

B.平衡常数K(75,C)>K(85C)

C.b点反应速率v正=丫逆

D.生产时反应温度控制在80~85℃为宜

12.在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)v2Z(g),已知X2、丫2、Z的起始浓度分别为O.lmolL

1、0.3mol-L-^O2mol-L1,在一定条件下,当反应达到平衡时各物质的浓度有可能是()

1

A.X2为0.2moLL-iB.Y2^J0.45mol-L

C.Z为0.35mol-LTD.Z为0.4molL」

13.向某密闭容器中加入0.3molA、O.lmolC和一定量的B三种气体,一定条件下发生如下反应:3A(g)

-B(g)+2C(g),各物质的浓度随时间变化如图所示[to〜ti阶段的c(B)变化未画出]。下列说法中正确

A.若h=15s,则用A的浓度变化表示to〜ti阶段的平均反应速率为0.004molLFsr

B.ti时该反应达到平衡,A的转化率为60%

C.该容器的容积为2L,B的起始的物质的量为0.02mol

D.to〜ti阶段,此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,该反应的热化学方程式为3A(g)=B(g)

+2C(g)AH=-50akJ-mol1

14.用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2c(s)+2NO2(g).N(g)+2CO2(g)。在恒温的密闭

容器中加入1molNC)2(g)和足量活性炭发生上述反应,测得平衡时NCh(g)和CCh(g)的物质的量浓度与平

衡总压的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压x物质的量分数)。下列说法错误的是

B.移除部分活性炭可实现从b点到c点的移动

C.图示的三个点中,b点NCh的转化率最低

D.该温度下,c点的Kp=4MPa

15.已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)AH=—49.0kJ-mo「。一定条件下,向体积为1L的

恒容密闭容器中充入ImolCCh和3molH2,测得CCh和CH30H(g)的浓度随时间变化曲线如图所示。下列

叙述中正确的是()

A.3min时,用CO2的浓度表示的5正)等于用CH30H的浓度表示的5逆)

B.从0-10min,用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.75mol-L—LmirTi

C.13min时,向容器中充入2moi氯气,该反应的化学反应速率增加

D.从反应达到平衡状态时,C02的平衡转化率为75%

16.一定条件下,C02(g)+3H2(g)#H20(g)+CH3OH(g)AH=-53.7klmol1向2L恒容恒

温密闭容器中充入1molCCh和2.8molH2反应,图中过程I、II是在两种不同催化剂作用下建立平衡的

过程中C02的转化率[a(CO2)]随时间(t)的变化曲线。下列说法错误的是()

A.活化能:过程II>过程I

B.n点时反应体系中甲醇的体积分数为36.4%

C.n点时该反应的平衡常数K=50

D.过程I,t2时刻改变的反应条件可能是升高温度

二'综合题

17.在2L的密闭容器中,充入ImoINz和3molH2,在一定的条件下反应,2分钟后达到平衡状态,相

同温度下,测得平衡时混合气体的压强比反应前混合气体的压强减小了1/10,求:

(1)平衡时混合气体中三种气体的物质的量比为多少?

(2)Nz的转化率为多少?

(3)该温度下的平衡常数为多少?

18.汽车尾气中的CO、NOx是大气污染物。我国科研工作者经过研究,可以用不同方法处理氮的氧化物

,防止空气污染。回答下列问题:

(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)AH=+180kJ-mol^

1

4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)AH=-906kJ-mol'

请写出NH3将NO转化成无毒物质的热化学方程

工。:。

(2)工业上一种除去NO的一种反应机理如图所示:

该反应的化学方程式为:O

(3)利用H2还原NO的反应2H2(g)+2NO(g).'N2(g)+2H?O(g)的速率方程为

ap

v=kc(H2)c(NO),该反应在不同条件下的反应速率如下:

温度c(H2)/mol-L-1c(NO)/mol-L-1反应速率

Ti0.10.1V

Ti0.30.13V

Ti0.20.28v

则速率方程中,a=;p=

(4)活性炭处理汽车尾气中NO的方法:C(s)+2NO(g),N2(g)+CO2(g)AH<0,在恒压密闭容器中

加入足量的活性炭和一定量的NO气体,以下能说明该反应一定达到平衡状态的是。

A.V(N2)=V(CO2)B.容器与外界不发生热交换

C.容器内气体的物质的量不变D.容器内气体密度不变

(5)科研人员进一步研究了在C⑸+2NO(g).、N2(g)+CC)2(g)反应中,活性炭搭载钙、锢氧化物的反

应活性对比。在三个反应器中分别加入C、CaO/C、La2O3/C,通入NO使其浓度达到O.lmolLT不同温度

下,测得2小时时NO去除率如图所示:

loor

80b

%60h

*、40r

^20h

-wO

N

O'""--------------------------------------•

200300400500600700

T/T

①据图分析,490℃以下反应活化能最小的是(用a、b、c表示)。

@490℃时的反应速率v(NO)=mol-L1-^1

③若某温度下此反应的平衡常数为100,则反应达到平衡时NO的去除率为(保留两位有效

数字)。

19.请回答下列问题:

(1)已知:HF(aq)+OH-(aq)=F(aq)+H2O(l)AH=-67.7kJ-moH

+

H(aq)+OH(aq)=H2O(l)AH=-57.3kJ-mor1

HF(aq)F(aq)+H+(aq)AH=akJ-mol1

®a=o

②下列说法正确的是。

A.弱酸电离整个过程一定是吸热过程

B.弱酸溶液的温度升高,电离度可能减小

C.加水稀释,有利于弱酸的电图

D.弱酸电离的热效应只与酸性强弱有关

(2)近年来,随着氯气的需求量的迅速增长,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。

Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)„刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(Ch)

分别等于1:1、4:1、7:1时HC1平衡转化率随温度变化的关系如图。图中表示进料浓度比c(HCl):

C(O2)等于1:1的曲线是(填写序号)。按化学计量比进料可保持反应物高转化率,同时降低产

物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别

是。

(3)恒压容器中PC15(M=208.5g-moH)发生分解PCL(g).、PC13(g)+Cb(g),在7K和lOOkPa下达到平

衡,测得混合气体的密度p=3.475g-LL已知该条件下气体的摩尔体积Vm=45QL.moH。计算此状态下该

反应的平衡常数KP=kPa.[KP:以气体物质的分压p(B)替代浓度计算得到的平衡常数,

p(B)=p.x(B),p表示平衡时总压,x(B)表示平衡系统中物质B的物质的量分数]

(4)H2O2在室温下分解反应2H2。2=2比0+021进行很慢,在Fe3+催化下分两步很快进行,光谱分析可

知过程中有Fe2+生成,其反应机理为:①;

②o

20.氮及其化合物与人类生产生活息息相关。

(1)氮气在雷电的作用下,生成氮的氧化物,再经复杂变化形成能供给植物营养的硝酸盐。涉及的

部分反应:

I.2NO2(g)+H2(XD=HNO3(叫)+HNCh(aq)△Hi=-116.1kJ-mol1;

1

ILHNO3(aq)+2NO(g)+H2O(l)=3HNO2(aq)AH2=-75.9kJ-mol-;

IIL3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)AH3;

©AH3=kJ-mol'o

②将两个充有等量NO2的A、B烧瓶,分别放入两个盛有等量的水的烧杯中,待气体颜色稳定后,若

向右边的烧杯中加入5.0g硝酸镂晶体,实验装置如图所示(略去铁架台等),则观察到B烧瓶中气体颜色.

(填“变深”、“不变”或“变浅”),其原因

是_________________________________________________________________________________________

(2)氮气是生产氮肥的主要原料。

①实验室可用氯化钱与消石灰反应制备少量NH3O

2NH4Cl(s)+Ca(OH)2(s)=CaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(g)△H>0,该反应在(填“高温”、“低温”或

“任何温度”)下能自发进行,说明理

由:_______________________________________________________________________________________

1

②已知N2(g)+3H2(g).2NH3(g)AH=-92.4kJ-mol,工业合成氨通常选择30MPa左右,700K左右,

以铁触媒为催化剂,分析工业合成氨时不选用更高的压强或更高的温度的可能原

因:_______________________________________________________________________________________

(3)CO和NO是汽车尾气中的主要污染物,将它们转化为无害物质是重要的研究课题。

已知:在25℃时,

1

IV.2NO(g)r-N2(g)+O2(g)△H4=-180.5kJ-molK4

V.CO(g)+yO2(g)•CO2(g)△H5=-283.0kJ-mol^Ks

①25℃时,反应2NO(g)+2CO(g).N2(g)+2CCh(g)的平衡常数K6=(填含K4、冷的代数

式)。

②在某恒温恒压的条件下,向密闭容器中充入2moiNO和2moicO,仅发生反应2NO(g)+2CO(g)

N(g)+2CO2(g),此时混合气体的总体积为1L,在ti时刻达到平衡状态,此时NO的转化率为40%,

则该条件下的平衡常数K,6=(保留两位有效数字)。

21.氮的化合物在工业生产和生活中都有重要的应用,运用化学原理研究氮的单质及其化合物具有重要

意义

(1)I.一氯胺(NH20)在中性或酸性环境中会发生水解,生成具有强烈杀菌作用的HC1O,是重要的

水的消毒剂。

写出NH2cl的电子式:。

(2)写出NH2cl与水反应的化学方程式:。

(3)一定条件下,可以用Cb(g)和NH3(g)制得NH2cl(g)同时得到HCl(g),已知部分化学键的键能如

下表:

化学键N-HC1-C1N-C1H-C1

键能(kJ/mol)391.3243.0191.2431.8

写出该反应的热化学方程式:o

(4)II.亚硝酸氯(NOC1)是有机合成中重要试剂,可由NO与CL在一定条件下合成。保持恒温恒容

条件下,将物质的量之和为3mol的NO和Cl2以不同的氮氯比进行反应2NO(g)+Cl2(g)U2NOCl2(g)AH

<0,平衡时某反应物的转化率与氮氯比及不同温度的关系结果如图所示:

图中为、△的关系为Ti4(填

(5)图中纵坐标为物质(填化学式)的转化率

(6)图中A,B,C三点中平衡时NOC1体积分数最大的是(填“A”,"B","C”)。

(7)若容器的体积为1L,则B点的平衡常数为。

答案解析部分

L【答案】C

【解析】【解答】A.由表格中的数据可知,0〜15min气体总物质的量在减少,故压强会逐渐减小,A不

符合题意;

Q85

B.0〜lOmin氧气物质的量的改变值△n(O2)=3-2.15=0.85,则v(C>2)=——=0.0425mol-L-1-min1,B不符

2x10

合题意;

1QQ

C.T1K时,SO2的反应的物质的量△n(SO2)=2x(3-2.06)=1.88,则其转化率为?一xl00%=62.7%,C

符合题意;

D.由表格数据可知,25min时该反应中二氧化硫的转化率已经很大了,故TiK时,反应时间最好定为

25min,D不符合题意;

故答案为:Co

【分析】A.根据反应前后的气体分子数判断;

B.根据V=Ac/Zkt计算;

C.根据物质的量关系计算;

D.同时考虑时间成本和转化率。

2.【答案】C

【解析】【解答】A.根据图像,6s到达平衡时,A增加了1.2mol,B减少了0.6moLC减少了0.8mol,D

增加了0.4mol,故各物质的物质的量之比为A:B:C:D=1.2:0.6:0.8:0.4=6:3:4:2,即该反应的化学

方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),A不符合题意;

B.根据反应方程可知,A和D的反应系数不一致,任何时候反应速率均不相等,B不符合题意;

C.反应进行到6s时,B的平均反应速率为"㈣=0.05mol/(L-s),C符合题意;

2£x6s

D.各物质的反应速率之比与反应系数之比相等,根据方程可知,各物质反应系数不一致,反应速率不可

能相等,D不符合题意。

故答案为:Co

【分析】反应系数之比等于物质的变化量之比,等于反应速率之比,据此回答问题。

3.【答案】D

【解析】【解答】A.测得0到10秒内,c(H2)减小了0.75mol«L-i,则c(NH3)增大了O.SmobL1,如果按此

推算,10到15秒内c(NH3)增加量等于0.25mol«LL但随着反应的进行,平均反应速率不断减慢,所以

10到15秒内c(NH3)增加量小于0.25mol«LT,A不符合题意;

B.10秒内氨气的平均反应速率为°S%/L=mol-L-^s1,B不符合题意;

10s

C.达平衡后,分离出少量NH3,平衡正向移动,但v正不会增大,只会逐渐减小,C不符合题意;

D.该反应的逆反应的活化能为正反应的活化能+92.2kJ・moH,D符合题意。

故答案为:Do

【分析】正反应的活化能,是指活化分子所具有的最低能量与反应物分子的平均能量的差值;逆反应的

活化能,是指活化分子所具有的最低能量与生成物的平均能量的差值;AH=&应物的活化能-生成物的活

化能。

4.【答案】C

【解析】【解答】A.催化剂I、II相比,相同时间内,使用催化剂I时反应生成c(Y)较大,因此使用催化

剂I反应速率更快,故催化剂I使得反应活化能更低,A不符合题意;

B.使用催化剂I,反应时间为2min时,反应生成c(Y)=4.0mol/L,则参与反应的c(X)=2.0mol/L,因此X

的转化率为,工:义100%=50%,B不符合题意;

4.0mol-U1

C.曲线a表示反应过程中c(X)的变化,由于反应变化浓度之比等于化学计量数之比,因此反应生成c(Y)

为c(X)的两倍,所以a曲线表示使用催化剂I时X的浓度变化,C符合题意;

D.使用催化剂II时,0~2min内,反应生成c(Y)=2.0mol/L,则参加反应的c(X)=L0mol/L,因此用X表示

的反应速率X)=AS区=1丽°八>=O.Smol-I:1-mm1,D不符合题意;

A?2min

故答案为:C

【分析】A、反应速率越快,反应所需的活化能越小;

B、使用催化剂I,反应时间为2min时,反应生成c(Y)=4.0mol/L,据此计算X的转化率;

C、根据反应速率之比等于化学计量数之比分析;

D、使用催化剂II时,0~2min内,反应生成c(Y)=2.0mol/L,则可得反应消耗c(X),根据公式丫=

计算反应速率;

5.【答案】D

【解析】【解答】A.由图可知,CO转化率先增大后减小,最高点时达到平衡,平衡后,升高温度,CO

转化率减小,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,即△!!<(),A不符合题意;

B.图中X点时,温度、容积一定,CO转化率未达到最大,即反应未达到平衡,延长反应时间利于达到

平衡,即能提高co转化率,B不符合题意;

C.由图可知,W点时,co转化率未达到最大,适当升高温度能提高co转化率,c不符合题意;

D.根据题干信息可列出化学平衡三段式,如下

CH30H(g)+CO(g).=HCOOCH3(g)

起始(mol/L)5.0X10-45.0x10-40

转化(mol/L)2.5x10-42.5x10-42.5x10-4

平衡(mol/L)2.5x10-42.5x10-42.5x10-4

2.5x10-4

所以Z点的平衡常数K=F=4000,D符合题意;

2.5X10-4X2.5X10一4

故答案为:Do

【分析】A.根据勒夏特烈原理进行分析,注意转化率最高点时达到平衡。

B.X点时,温度、容积一定,CO转化率未达到最大,即反应未达到平衡,据此分析。

C.结合图像进行分析。

D.根据化学平衡三段式及平衡常数表达式进行分析。

6.【答案】C

【解析】【解答】A.由表中数据可知,T2下反应速率大于Ti,故T2高于Ti,平衡时甲烷的物质的量是

T2大于Ti,即升高温度,平衡逆向移动,故该反应为放热反应,A项不符合题意;

B.由表中数据可知,组别①中0~10min内,NO2的平均反应速率为

mo1

2V(CH4)=2x=0.003molK^min\B项不符合题意;

lOLxlOmzn

C.分析反应可知CH4(g)+2NC)2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)正反应是一个气体体积增大的

方向,若组别②改为恒压装置,相当于增大体积,减小压强,平衡正向移动,则M值一定小于0.15,C

项符合题意;

D.当有ImolC-H键断裂表示正反应,同时有ImolO-H键断裂表示逆反应,则表示达到平衡状态,D项

不符合题意;

故答案为:Co

【分析】A.根据温度越高,速率越快,平衡时间越短即可反应是吸热

B.根据数据计算即可计算出速率

C.恒压,增大体积,相当于减压,平衡正向移动

D.根据平衡的条件进行判断即可

7.【答案】B

【解析】【解答】A.由于高温条件下,C与H2O将反应生成CO和H2,且TiCk易水解,生成的HC1挥

发,促进TiCL水解,导致产物不纯,故制备时需保持无水环境;故A不符合题意;

B.反应过程中若保持C过量,C在高温下具有还原性,将TiCh还原为Ti或TiC,导致获得的产物中有杂

质Ti或TiC等;故B符合题意;

C.从图中可知,1400℃,体系中气体平衡组成比例CO2是0.05,TiCl是0.35,CO是0.6,反应

£(CQ)72

C(g)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数K==故C不符合题意;

c(co)

D.根据题意可以看出,不加碳的氯化需要吸收大量的热,反应很难进行,而加入碳后,反应放出大量的

热,既增大了反应的趋势,又为氯化提供了能量,故D不符合题意;

故答案为:Bo

【分析】A.TiCL易水解;

C.截图图中数据,根据K=计算;

c(CO)

D.加碳,碳氯化加快反应速率,C被氧化为CO放出热量,又为氯化提供了能量。

8.【答案】C

【解析】【解答】A.恒温恒容条件下,反应物浓度越大,反应速率越快,所以化学反应速率:丙>乙>

甲,化学反应速率最快的是丙、最慢的是甲,故A不符合题意;

1moi

B.开始时甲中C(H2)=C(CC>2)='------=0.1mol/L,设甲中参加反应的c(H2)=xmol/L,贝!J

1

。。2(。)+42(。)=CO(g)+%。(9)

初始0.10.100

反应XXXX

平衡0.1—x0.1—xXX

二氧化碳转化率=*'100%=60%,开始丙中

化学平衡常数K=(0i—x)x(01—X)225,解得x=0.06,

反应物浓度分别是甲的2倍,丙中压强是甲的2倍,该反应前后气体计量数之和不变,则增大压强平衡

不移动,所以甲、丙中二氧化碳的转化率都是60%,故B不符合题意;

C.根据B的计算,甲中平衡时氢气转化率=器'100%=60%,乙与甲相比,增大氢气浓度,平衡正向移

动,但是氢气转化率降低,所以氢气转化率小于60%,故C符合题意;

D.根据B的计算,甲中平衡时H?的浓度为0.04mol/L,开始丙中反应物浓度分别是甲的2倍,丙中压强

是甲的2倍,该反应前后气体计量数之和不变,增大压强平衡不移动,丙中平衡时氢气浓度是甲中2

倍,则丙中平衡时氢气浓度为0.08mol/L,故D不符合题意;

故答案为:Co

【分析】A.依据影响反应速率的因素分析;

B.利用“三段式”法计算;

C根据B的计算,增大一种反应物的量,可提高其它反应物的转化率,自身的转化率反应降低;

D.根据B的计算,利用等效平衡分析。

9.【答案】B

【解析】【解答】A.容器1和容器2是等效平衡,因此C1=C2,温度升高平衡逆向移动,因此

C1=C2>C3-A不符合题意;

B.容器1和容器2是等效平衡,因此K1=K2,温度升高平衡逆向移动,&减小,因此KJ=K2>K3,B

符合题意;

C.温度升高平衡逆向移动,平衡转化率减小,因此a"H2)>a3(H2),C不符合题意;

D.容器1和容器2是等效平衡,达到平衡状态时,各物质的浓度相等,&2(m)=%(印),且两容器温

度相同,则有%(1^)+012(卬)=1,D不符合题意;

故答案为:Bo

【分析】恒温恒容下,对于反应前后都是气体且物质的量相等的可逆反应,改变起始加入物质的物质的

量,只要按化学计量数,换算成同一边的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效,则容

器I和容器II为等效平衡,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动。

10.【答案】B

【解析】【解答】A.反应初始4s内A的平均反应速率v(A)=0.005mol/(L«s),速率之比等于化学计量数之

比,所以v(B)=v(A)=0.005mol/(L*s),则4s内Ac(B)=0.005mol*L1*s1x4s=0.02mol/L,B的起始浓度为

°'8mO/=0.4mol/L,故4s时c(B)=0.4mol/L-0.02moi/L=0.38mol/L,故A不符合题意;

2L

B.设平衡时A的浓度变化量为X,贝U:

A(g)+B(g)C(g)+D(g)

起始(mol/L)0.10.400

转化(mol/L)XXXX

平衡(mol/L)0.1-x0.4-xXX

r•0O8wo7L

故---------------=1,解得x=0.08,所以平衡时A的转化率为------一「xl00%=80%,故B符

(0l-x)(04-x)O.lwo/L

合题意;

C由表格可知,温度升高,化学平衡常数减小,平衡逆向移动,不是正向移动,故C不符合题意;

D.1200C时反应A(g)+B(g)UC(g)+D(g)的平衡常数值为0.4,所以1200℃时反应C(g)+D(g)UA(g)+B(g)的

平衡常数的值为—=2.5,故D不符合题意;

04

故答案为:Bo

【分析】A.根据A的反应速率计算其浓度变化,结合方程式计算B的浓度;

B.根据化学平衡常数计算A的浓度变化,然后计算其转化率;

C.由表中数据可知,随温度的升高平衡常数减小,即平衡向逆反应方向移动;

D.你反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数。

11.【答案】C

【解析】【解答】A.增大甲醇蒸气的浓度,平衡正向进行,CO的转化率增大,A不符合题意;

B.温度超过约83c时,随着温度的升高,CO的转化率降低,则说明该反应是放热反应;对于放热反应

而言,温度越高,平衡常数K越小,故K(750>K(85C),B不符合题意;

C.平衡之前,温度升高,反应速率增大,一氧化碳转化率增大,平衡之后,温度上高,平衡逆向移动,

一氧化碳转化率减小,即b点还未平衡,反应正向进行,则此时正反应速率〉逆反应速率,选项C符合

题意;

D.根据图可知,温度在80~85℃的范围内,CO的转化率最高,超过该温度范围,随着温度的升高,CO

的转化率降低,说明反应的最适温度在80~85℃之间,故生产时反应温度控制在80~85℃为宜,选项D

不符合题意;

故答案为:Co

【分析】A.增大甲醇蒸气的浓度,平衡正向移动,但平衡正向移动的变化量远小于加入的增大量,所以

甲醇转化率减小;

B.该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡常数减小;

C.b点反应未达到平衡状态;

D.在80~85℃范围内,CO的转化率最高。

12.【答案】C

1

【解析】【解答】A、0<c(X2)<0.2mobL-,A不符合题意;

I

B、0.2mol«L-i<c(Y2)<0.4mol»L,B不符合题意;

C、c(Z)的取值范围为:0<c(Z)<0.4mobL1,C符合题意;

D、0<c(Z)<0.4mobL1,D不符合题意。

故答案为:Co

【分析】Z全部转化时,X2的物质的量浓度为:0.1mol/L+——mol/L="0.2"mobLY2的物质的量浓度

2

02

为:0.3mol/L+—mol/L=0.4mol«LL故c(X)的取值范围为:0<c(X2)<0.2mobL1;当X2全

22

部转化时,Z的物质的量浓度为:0.2mol/L+0.1mol/Lx2=0.4mol«L1,Y2的物质的量浓度为:0.3mol/L-

0.1mol/L=0.2mol,L1,故c(Y2)的取值范围为:0.2mol・L」<c(Y2)<0.4mobL1,c(Z)的取值范围

为:0<c(Z)<0.4mol-L1o

13.【答案】B

【解析】【解答】A.to〜h阶段,A的浓度变化为0.15-0.06=0.09molL-Ito〜ti阶段的平均反应速率为

=0.006mol-L^s-1,A不符合题意;

B.ti时该反应达到平衡,A的转化率为=鬻x100=60%,B符合题意;

C.根据反应3A(g)B(g)+2C(g)可知,反应达平衡后,Ac(A)=0.09molLr,Ac(B)=O.03molLr,

由图像可知反应达平衡后,c(B)=0.05moiL-i,所以B的起始的浓度为0.02molL-1,B的起始的物质的量

为0.02x2=0.04mol,C不符合题意;

D.to-ti阶段,Ac(A)=0.09mol-L-1,An(A)=0.09x2mol=0.18mol,此时放热akJ,如果有3molA完全反

应,放热为竽kJ,即3A(g)-B(g)+2C(g)AH=-50a/3kJ-moF1,D不符合题意。

故答案为:Bo

【分析】A.根据图示数据结合V=—计算to〜ti阶段的平均反应速率;

B.由图示知A的起始浓度和达到平衡时的转化浓度,以此计算准化率;

C.有方程式可知Ac(B)=;Ac(C),B的起始浓度=B的平衡浓度-Ac(B),再根据n=cv计算;

D.不能确定是否放热反应。

14.【答案】B

【解析】【解答】A.反应在恒温的密闭容器中进行,a、c两点反应温度相同,故a、c两点的平衡常数:

Kp(a)=Kp(c),A不符合题意;

B.活性炭是固体物质,其浓度不变,因此反应达到平衡后,移除部分活性炭不可实现从b点到c点的移

动,B符合题意;

C.在该反应中,NO2是反应物,CO2是生成物,NO2的平衡浓度越小,CO2的平衡浓度越大,反应正向

进行的程度就越大。平衡时生成物C02的浓度越低,则表示反应物N02的转化率就越低,图示的三个点

中,b点C02的浓度较小,则表示NCh的转化率最低,C不符合题意;

D.该温度下,c点C(NO2)=C(CO2)=Cmol/L,c(N2)=0.5cmol/L,平衡压强为20MPa,各种气体的平衡分

c05c

压分别是P(NO2)=P(CO2)=——x20MPa=8MPa,p(N)^x20MPa=4MPa,则该温度下的c点的

2.5c22.5c

4MPax(8MPa)2

K=--------------^^=4MPa,D不符合题意;

P(8MPa)2

故答案为:Bo

【分析】A.平衡常数只与温度有关;

C.NO2是反应物,CO2是生成物,NO2的平衡浓度越小,CO2的平衡浓度越大,反应正向进行的程度就越

大,平衡时生成物CO2的浓度越低;

D.分别计算各物质的平衡分压,结合平衡常数的表达式计算。

15.【答案】D

【解析】【解答】A.由图象可知,在3min时,C(CO2)=C(CH3OH),但反应没有达到平衡状态,

V(正)(逆),A项不符合题意;

7S-11

B.V(H2)=—=0-jnol/Lx3=0.225mol-L-min-,B项不符合题意;

At10mm

C.13min时,向容器中充入2moi氯气后,容器的的容积不变,各物质的浓度不变,反应速率不变,C项

不符合题意;

D.反应达到平衡状态时,CO2的平衡转化率=1叫25Moixl00%=75%,D项符合题意;

ImoL

故答案为:Do

【分析】A.由图象可知,3min时反应没有达到平衡状态,v(正)(逆);

Ac

B.根据公式v(H»=—可求出正确答案;

At

C.充入He后,因为容器体积不变,则各物质的浓度不变,反应速率不变;

D.达到平衡状态时,CO2浓度从Imol变化成了0.25mol,则可求出CO2的平衡转化率。

16.【答案】C

【解析】【解答】A.从图中看出过程II达到平衡所需时间常,说明反应速率慢,则活化能大,因此活化

能:过程II>过程I,故A综上所述,答案为符合题意;

CO2(g)+3H2(g)H2O(g)+CH3OH(g)

B.开始:lmol2.8mol00,n点时反应体系中甲醇的体积分数

转化:0.8mol2.4mol0.8mol0.8mol

平衡:0.2mol0.4mol0.8mol0.8mol

0.8mol

V%=xl00%=36.4%,故B综上所述,答案为符合题意;

0.2mol+0,4mol+0,8mol+0.8mol

0.8mol0.8mol

---------x----------

C.根据B选项得到n点时该反应的平衡常数K=2、2.=200故C符合题意;

0.2mol/0.4mol、3

---------x(----------y

2L2L

D.过程I,t2时刻如果升高温度,平衡逆向移动,CO的转化率降低,符合图像,故D综上所述,答案

为符合题意。

故答案为:Co

【分析】A.根据平衡的时间即可判断活化能的大小,时间越短,活化能越小

B.根据n点的二氧化碳转化率,即可计算出各平衡时的数据即可

C.根据n点的数据计算平衡时各物质的量浓度即可

D.根据温度升高判断与选项进行对比

17•【答案】(1)解:根据三段式解题法,表示出反应混合物各组分物质的量的变化量、平衡时各组分的

物质的量。

令参加反应的氮气的物质的量为nmol,贝!J:

N2+2NH

3H23

起始(mol)130

转化(mol)n3n2n

平衡(mol)1-n3-3n2n

压强之比等于物质的量之比,所以(l-n+3-3n+2n)mol=(1+3)molx(1-2),解得n=0.2,(1)平

衡时n(N2)=(1-n)mol=(1-0.2)mol=0.8mol;平衡时n(H2)=(3-3n)mol=(3-3x0.2)

mol=2.4mol;平衡时n(NH3)=2n=0.2molx2=0.4mol;所以,平衡时混合气体中N2、H2>NH3三种气体

的物质的量比为0.8mol:2.4mol:0.4mol=2:6:1

(2)解:N的转化率为乎吗,xl00%=20%

2Imol

(3)解:该温度下达平衡时混合气体中N2、H2、NH3三种气体的物质的量浓度分别为0.4mol/L、

c\NHAn?2

2

1.2mol/L,0.2mol/L,平衡常数K=

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