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第=page3232页,共=sectionpages3333页2022届高考化学选择题型抢分强化练——题型7.5化学平衡常数及其计算有Ⅰ~Ⅳ四个容积均为0.5L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应:4HClg+O2g=2Cl2g+2H2Og
容器起始时T/℃nHClZⅠ3000.25aⅡ3000.25bⅢ3000.254A.ΔH<0,a>4>b
B.300℃时该反应的平衡常数的值为640
C.容器Ⅲ某时刻处在R点,则R点的v正<v逆,压强:p(R)>p(Q)
D.若起始时,在容器Ⅳ中充入0.25molCl2T℃时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)⇌PCl3A.反应在前50
s的平均速率v(PCl3)=0.0032
mol⋅L-1⋅s-1
B.相同温度下,起始时向容器中充入2.0
mol
PCl3和2.0
mol
Cl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
C.T℃时,该反应的化学平衡常数K=0.05
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.0
mol
PCl一定条件下进行反应:COCl2(g)⇌Cl2(g)+CO(g)t/s02468n(C00.300.390.400.40下列说法正确的是
(
)A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22 mol·L−1,则反应的ΔH<0
B.若在2 L恒容绝热(与外界没有热量变换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.6 mol CO,反应达到平衡前的速率:v(正)>v(逆)
在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2 X(g)+Y(g)⇌3 Z(g)反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.M点时,Y的转化率最大
B.升高温度,平衡常数减小
C.平衡后充入Z,达到新平衡时Z的体积分数增大
D.W、M两点Y的正反应速率相同向0.1 mol·L−1AgNO3溶液中滴入稀氨水,发生反应Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+,平衡常数K=c{[Ag(NH3)2A.K越大,[Ag(NH3)2]+越稳定
B.图中δ2代表的是δ(Ag+)
可逆反应A(g)+3B(g)⇌2C(g)
ΔH=−Q kJ·mol−1。有甲、乙两个容积相同且固定不变的密闭容器,向甲容器中加入1 mol A和3 mol B,在一定条件下达到平衡时放出热量为Q1kJ;在相同的条件下,向乙容器中加入2 mol C达到平衡后吸收热量为Q2kJA.甲中A的转化率为75%
B.Q1+Q2<Q
C.达到平衡后,再向乙中加入13mol
A.1 mol B、43mol对于可逆反应N2(g)+3H2选项A.B.C.D.研究目的温度(T)对反应的影响(压强(p)对平衡常数的影响温度(T)对反应的影响压强(p)对反应的影响(图示A.A B.B C.C D.D一定条件下进行反应:COCl2(g)⇌Cl2t/s02468n(C00.300.390.400.40下列说法正确的是(
)A.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.22 mol·L−1,则反应的ΔH<0
B.若在2 L恒容绝热(与外界没有热量变换)密闭容器进行该反应,化学平衡常数不变
C.保持其他条件不变,起始向容器中充入1.2 mol COCl2、0.60 mol Cl2和0.6 mol CO,反应达到平衡前的速率:v(正)>v(逆)
根据下列图示所得出的结论正确的是( )
A.图甲表示反应2SO2+O2⇌2SO3的平衡常数K与温度的关系,说明该反应的ΔH>0
B.图乙表示Cu与过量浓硝酸反应生成的NO2气体体积随时间的变化关系,说明该反应在b→c时间段内反应速率最快
C.图丙表示一定温度下Ag2S和NiS的沉淀溶解平衡曲线,说明该温度下,c(S2−)=1 mol·L−1时,两者的同温度下,体积均为1 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2容器编号起始时各物质的物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化NHN(1)23027.78 kJ(2)1.61.80.8Q下列叙述不正确的是( )A.容器(1)(2)反应达到平衡时压强相等
B.容器(2)中反应开始时v(正)>v(逆)
C.容器(2)中反应达到平衡时,吸收的热量Q为9.26 kJ
D.若条件为“绝热恒容”,容器(1)中反应达到平衡时n(N在恒容密闭容器中发生反应2SiHCl3(g) ⇌SiH2ClA.323 K时,缩小容器体积可提高SiHCl3的转化率
B.A.b点对应的反应速率大小关系:v(a)<v(b)
C.343 K时,上述反应的化学平衡常数约为0.016
D.2SiHC温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v(正)=v(NO2)(消耗)=k(正)容器编号物质的起始浓度(mol·物质的平衡浓度(mol·c(Nc(NO)c(c(Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.达平衡时,容器Ⅱ中c(O2)c(NO2)比容器Ⅰ中的小
B.容器Ⅱ反应达平衡前,v正>v逆
C.起始时容器Ⅰ中总压强为p kPa,则T1下列叙述正确的是( )A.合成氨反应放热,采用低温可以提高氨的生成速率
B.常温下,将pH=4的醋酸溶液加水稀释,溶液中所有离子的浓度均降低
C.反应4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),进行反应2SO甲乙丙丁密闭容器体积/L2221起始物质的量n/(S0.400.800.800.40n/(0.240.240.480.24SO280αααA.SO2的平衡转化率:α1>α2=α3
B.该温度下,该反应的平衡常数K为400
500℃时,在容积为1L的密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2发生反应:CO2(g)+3HA.从反应开始到10分钟时,H2的平均反应速率v(H2)=0.15 mol/(L⋅min)
B.从20分钟到25分钟达到新的平衡,可能是增大压强
C.其它条件不变,将温度升到800℃,再次达平衡时平衡常数减小
D.在体积恒定的密闭容器中,一定量的SO2与1.25 mol O2在催化剂作用下加热到600℃发生反应:
ΔH<0。当30 s气体的物质的量减少0.45 mol时反应达到平衡,在相同的温度下测得气体压强为反应前的80%。下列有关叙述正确的
(A.达到平衡时,气体的密度是反应前的80%
B.将平衡混合气体通入过量BaCl2溶液中,得到沉淀的质量为209.7 g
C.该温度下的平衡常数为101.25 L/mol
D.0~30 s S温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)
ΔH>0。实验测得:v正容器编号物质的起始浓度(mol·物质的平衡浓度(mol·c(Nc(NO)c(c(Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.反应达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4:5
B.反应达平衡时,容器Ⅱ中c(O2)c(NO2)比容器Ⅰ中的大
C.反应达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数大于50%
氮气是制备含氮化合物的一种重要物质,而含氮化合物的用途广泛。图中表示两个常见的固氮反应:①N2+3H2⇌2NHA.反应②为放热反应
B.常温下,反应①的反应速率很大,而反应②的反应速率很小
C.升高温度,反应①的反应速率增大,反应②的反应速率减小
D.在常温下,利用反应①固氮和利用反应②固氮反应程度相差很大
一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O容器1容器2容器3反应温度T/K700700800反应物投入量2 mol SO24 mol S2 mol SO2平衡vvvv平衡c(Sccc平衡体系总压强p/Pappp物质的平衡转化率αααα平衡常数KKKK下列说法正确的是( )A.v1<v2,c2<2c1
B.K1>K3恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下发生反应,在相同时间内,测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是(
)
A.反应2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的ΔH<0
B.图中X点所示条件下,由于测定时间较短,反应未达到平衡
C.从X→Y过程中,平衡逆向移动,O2反应量减少
D.380℃下,乙酸甲酯催化醇解反应可用于制备甲醇和乙酸己酯,该反应的化学方程式为:CH3COOCH3(l)+C6H13OH(l)CH下列说法不正确的是(
)A.该醇解反应的ΔH>0
B.反应速率:v(x)>v(y)
C.343K时,以物质的量分数表示的化学平衡常数Kx=2.25
D.348K时,初始投料n(己醇)n(乙酸甲酯)分别按1:1和2:1有Ⅰ~Ⅳ四个体积均为0.5 L的恒容密闭容器,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中按不同投料比(Z)充入HCl和O2(如下表),加入催化剂发生反应:4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)
ΔH,HCl的平衡转化率(α)A.ΔH<0,a>4>b
B.容器Ⅲ某时刻处在R点,则R点的v正>v逆,压强:p(R)>p(Q)
C.300℃该反应的平衡常数的值为64
D.若起始时,在容器Ⅳ中充入0.25 mol Cl2加热N2O5依次发生的分解反应为:
①,
②。
在容积为2L的密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9 mol ,N2O3为3.4 mol 。则A.10.7 B.8.5 C.9.6 D.10.2温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)⇌2NO(g)+O2
(g)
(正反应吸热)。实验测得:v正=v
(NO2
)消耗=k正c2(NO容器
编号物质的起始浓度(mol物质的平衡浓度(molc(Nc(NO)c(c(Ⅰ0.6000.2Ⅱ0.30.50.2Ⅲ00.50.35A.设k为该反应的化学平衡常数,则有k=k逆:k正
B.达平衡时,容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20:17
C.容器Ⅱ中起始平衡正向移动,达平衡时,容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D.若改变温度为T2一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器1容器2容器3反应温度
T/K 700700800反应物投入量2 mol SO2
、
4 mol SO2 mol SO2
、
平衡
vvv平衡
cccc平衡体系总压强
p/Pa ppp物质的平衡转化率
αααα平衡常数
KKKK下列说法正确的是(
)A.v1<v2,c2<2c1
B.v1<v3常温下,向25mL 0.12mol/LAgNO3溶液中逐滴加入浓度为2%的氨水,先出现沉淀,继续滴加沉淀溶解。该过程中加入氨水的体积V与溶液中lg[c(H+)/c(OH−)]的关系如图所示。已知e点时溶液迅速由浑浊变得澄清,且此时溶液中c(Ag+)与A.a点溶液呈酸性的原因是AgNO3水解
B.b点溶液中:c(Ag+)+c[Ag(NH3)2+]<c(NO3在1 L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应:Xg+Y实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(X)n(Y)n(M)①7000.100.100.09②8000.200.200.10③8000.200.30a④9000.100.15b下列说法错误的是( )A.实验①中,若5 min时测得n(M)=0.05 mol,则0~5 min内,用N表示的平均反应速率v(N)=0.01 mol·L−1·min−1
B.实验②中,该反应的平衡常数K=1.0
C.实验③中,达到平衡时,X的转化率为60%
在T℃下,分别在三个容积为10 L的恒容绝热密闭容器中,发生反应:2CO(g)+SO2(g)⇌S容器起始时物质的量/mol平衡时CO2CO(g)SS(g)C甲10.50.50a乙10.5000.8丙2100b下列说法正确的是(
)A.其他条件不变,容器乙达到平衡后,向体系中再充入四种气体各1 mol,平衡逆向移动
B.b=1.6
C.平衡常数:K甲>K乙
D.其他条件不变,向容器甲再充入在溶液中Fe3+能与SCN−按n(SCN−)/n(Fe3+)=1~6结合形成多种粒子,六步反应的平衡常数依次用K1~KA.K1、K2、K3、K4、K5、K6依次增大
B.已知图中A点lg[c(SCN−)]的值为−2.21,则Fe3++SCN−⇌Fe(SCN)2+下列有关图像分析正确的是( )
A.图1中反应从开始到平衡的平均速率vC=0.04mol⋅−1⋅min−1
B.图2中,T1和T2表示温度,则:T1>T2
C.图3中,当x表示温度时,y表示平衡常数K答案和解析1.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了化学平衡的计算,熟练使用三段式是解题的关键,试题难度一般。
【解答】
A.图像中HCl转化率随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应△H<0,增大氧气的物质的量,可促进HCl的转化,即投料比越小,HCl转化率越大,可知a<4<b,故A错误;
B.300℃时,Z=n(HCl)n(O2)4,n(HCl)=0.25mol,n(O2)=0.0625mol,体积为0.5L,c(HCl)=0.5mol/L,n(O2)=0.125mol/L,HCl转化率80%,HCl的变化量为0.5mol/L×80%=0.4 mol/L,
4HCl(g)+O2(g)⇌2Cl2(g)+2H2O(g)
起始量(mol/L)
0.5
0.125
0
0
变化量(mol/L)
0.4
0.1
0.2
0.2
平衡量(mol/L)
0.1
0.025
0.2
0.2
k=0.22×0.220.14×0.025==640,故B正确;
C.容器III,Z为4,平衡转化率为80%,R点温度与Q点相同,但转化率不同,转化率小于平衡时转化率,可知R点未达到平衡状态,反应正向进行,则R点的υ(正)>υ(逆),此时压强大于平衡状态下的压强:p(R)>p(Q),故C错误;
D.若起始时,在0.5 L容器Ⅳ中只充入0.25molCl2【解析】【分析】
本题考查化学平衡计算,侧重考查图象分析判断及计算能力,正确理解等效平衡、化学平衡常数计算方法是解本题关键,会根据浓度商和化学平衡常数相对大小判断反应方向,难点是等效平衡分析,题目难度中等。
【解答】
A.反应在前50
s的平均速率v(PCl3)=△nV△t=0.16−02.050mol/(L.s)=0.0016mol⋅L−1⋅s−1,故A错误;
B.A中
PCl5的转化率=0.20mol1.0mol×100%=20%,相同温度下如果起始时向容器中充入1.0
mol
PCl3和1.0
mol
Cl2,二者为等效平衡,PCl3的转化率+PCl5的转化率=100%,所以PCl3的转化率为80%;
相同温度下,起始时向容器中充入2.0
mol
PCl3和2.0
mol
Cl2,相当于充入2.0
mol
PCl5,增大压强平衡逆向移动,则PCl3的转化率大于80%,故B错误;
C.平衡时c(PCl3)=c(Cl2)=0.20mol【解析】【分析】
本题综合考查化学平衡的计算、等效平衡,难度较大,注意理解平衡常数的意义及应用,注意D选项中利用等效平衡思想进行解答。
【解答】
A.由表中数据可知,6s、8s时氯气的物质的量都是0.4mol,说明6s时反应到达平衡,平衡时氯气的浓度为0.2mol/L,升高温度,到达新平衡,氯气的浓度变为0.22mol/L,氯气浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0,故A错误;
B.正反应为吸热反应,恒容绝热密闭容器进行该反应,随反应进行温度降低,而平衡常数只受温度影响,故平衡常数一定发生变化,故B错误;
C.平衡时c(Cl2)=0.2mol/L,
COCl2(g)⇌Cl2(g)+CO(g)
起始(mol/L):0.5
0
0
转化(mol/L):0.2
0.2
0.2
平衡(mol/L):0.3
0.2
0.2
该温度下平衡常数K=0.2×0.20.3=0.13,若起始向容器中充入1.2molCOCl2、0.60molCl2和0.60molCO,此时Qc=0.62×0.621.22=0.15>0.13,则反应向逆反应方向移动,反应达到平衡前v正<v逆,故C错误;
D.原平衡等效为起始向容器中充入1.0molCl2和1.0molCO【解析】解:温度在a℃之前,升高温度,X的含量减小,温度在a℃之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,
A.曲线上最低点Q为平衡点,升高温度平衡向逆反应移动,Y的转化率减小,所以Q点时,Y的转化率最大,故A错误;
B.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,平衡常数减小,故B正确;
C.反应前后气体的物质的量不变,平衡时充入Z,达到平衡时与原平衡是等效平衡,所以达到新平衡时Z的体积分数不变,故C错误;
D.W点对应的温度低于M点对应的温度,温度越高,反应速率越高,所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率,故D错误;
故选:B。
温度在a℃之前,升高温度,X的含量减小,温度在a℃之后,升高温度,X的含量增大,曲线上最低点为平衡点,最低点之前未达平衡,反应向正反应进行,最低点之后,各点为平衡点,升高温度X的含量增大,平衡向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,据此分析解答.
本题考查化学平衡图象、化学反应速率和平衡的影响因素、化学平衡常数等,难度中等,判断最低点及之后各点为平衡点是解题的关键.
5.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查平衡常数、电荷守恒、电解质溶液中的曲线问题等,根据信息和图象分析是解答本题的关键,难度一般。
【解答】
A.K越大,反应Ag++2NH3⇌[Ag(NH3)2]+向右进行的程度越大,[Ag(NH3)2]+越稳定,A项正确;
B.因为pNH3=−lg c(NH3),pNH3越大,c(NH3)越小,上述平衡逆向移动,溶液中的c(Ag+)越大,故δ1代表的是δ(Ag+),B【解析】【分析】
本题考查了化学平衡的计算,题目难度较大,注意等效平衡的应用,解答该题时利用三段式法较为直观,试题综合性强,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力.
【解答】由Q1=2Q2,可知△n甲(A)=2△n乙(A),设甲中达到平衡时转化了xmolA,则△n乙(A)=x2mol,
甲
A(g)+3B(g)⇌2C(g)
起始(mol):1
3
0
转化(mol):x
3x
2x
平衡(mol):1−x
3−3x
2x
乙
A(g)+3B(g)⇌2C(g)
起始(mol):0
0
2
转化(mol):x2
32x
x
平衡(mol):x2
32x
2−x
利用“一边倒法”,可知“1 mol A、3 mol B”与“2 molC”是等效物料,它们在同温同容的条件下建立的平衡状态完全相同,则1−x=x2,x=23,
α(A)=23mol1mol×100%=66.7%,
A.甲中A的转化率为:α(A)=23mol1mol×100%=66.7%,故A错误;
B.若向相同容积的另一密闭容器中通入2molC,相当于1molA和3molB,达到平衡状态,从等效平衡的角度分析,则有Q=Q1+Q【解析】【分析】
本题考查了化学平衡图象分析判断,化学平衡的建立和影响平衡的因素分析判断是解题关键,注意图象中表示的反应速率的改变,题目难度中等.
【解答】
A.依据先拐先平温度高分析,合成氨是放热反应,温度越高平衡逆向进行,氨气体积分数减小,温度越高速率越大,T1>T2,图象T1条件应先达到平衡状态,且T1条件下,氨气的体积分数应小于T2,故A错误;
B.平衡常数随温度变化,不随压强变化,故B错误;
C.图象分析可知是氮气体积分数减小后再增大,说明开始反应正向进行氮气体积分数最低时,反应达到平衡,后续升温是对化学平衡的影响,反应是放热反应,升温平衡逆向进行,氮气体积分数增大,故C正确;
D.依据先拐先平压强大分析,反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡正向进行,氨气体积分数增大,压强大反应速率大,先达到平衡,需要的时间短,故D错误;
故选:【解析】【分析】
本题综合考查化学平衡的计算、等效平衡,难度较大,注意理解平衡常数的意义及应用,注意D选项中利用等效平衡思想进行解答。
【解答】
A.由表中数据可知,6s、8s时氯气的物质的量都是0.4mol,说明6s时反应到达平衡,平衡时氯气的浓度为0.2mol/L,升高温度,到达新平衡,氯气的浓度变为0.22mol/L,氯气浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,故正反应为吸热反应,即△H>0,故A错误;
B.正反应为吸热反应,恒容绝热密闭容器进行该反应,随反应进行温度降低,而平衡常数只受温度影响,故平衡常数一定发生变化,故B错误;
C.平衡时c(Cl2)=0.2mol/L,
COCl2(g)⇌Cl2(g)+CO(g)
起始(mol/L):0.5
0
0
转化(mol/L):0.2
0.2
0.2
平衡(mol/L):0.3
0.2
0.2
该温度下平衡常数K=0.2×0.20.3≈0.13,若起始向容器中充入1.2molCOCl2、0.60molCl2和0.60molCO,此时Qc=0.62×0.621.22=0.15>0.13,则反应向逆反应方向移动,反应达到平衡前v正<v逆,故C错误;
D.原平衡等效为起始向容器中充入1.0molCl2和1.0molCO【解析】【分析】
本题考查图像的分析,涉及影响化学平衡常数的因素,Ksp的计算,酸性强弱的比较,注意基础知识的积累与应用,题目难度中等。
【解答】
A.由图可知,温度越高,化学平衡常数越小,说明温度升高,平衡逆向移动,则正反应为放热反应,该反应的ΔH<0,故A错误;
B.图乙表示Cu与过量浓硝酸反应生成的NO2气体体积随时间的变化关系,说明该反应在a→b时间段内反应速率最快,故B错误;
C.图丙表示一定温度下Ag2S和NiS的沉淀溶解平衡曲线,说明该温度下,c(S2−)=1 mol·L−1时,Ag2S的Ksp小于NiS的Ksp,故C错误;
D.图丁表示相同温度下,pH=3的HF和C【解析】【分析】
本题考查等效平衡及平衡相关计算,分析容器(1)(2)中的数据可知二者可实现等效平衡,据此分析解答即可,题目难度不大。【解答】A.从等效平衡的角度分析,1.6mol N2
、1.8mol
H2和0.8 mol
NH3相当2mol N2
、3mol
H2,在相同条件下处于相同平衡状态,所以平衡时两个容器内压强相等,故A正确;
B.
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)△H=−92.6kJ/mol
初始n(mol):
2
3
0
92.6kJ
变化n(mol):
0.3
0.9
0.6
27.78kJ
平衡n(mol):
1.7
2.1
0.6
(1)(2)可实现等效平衡,则平衡时(2)中NH3的物质的量为0.6mol<0.8mol,所以平衡逆向移动,v(逆)>v(正),故B错误;
C.容器(2)中反应逆向进行达平衡,所以吸收热量,(1)和(2)可实现等效平衡,所以容器(2)中反应达平衡时,吸收的热量Q为1.7mol−1.6mol1mol×92.6kJ=9.26kJ,故【解析】【分析】
本题考查的主要内容是化学平衡图象获取信息,进行有关化学平衡的计算和影响化学平衡的因素,重视基本知识的掌握,培养学生获取信息的能力及解题能力,题目难度不大。
【解答】
A.反应为气体体积不变的反应,323 K时,缩小容器体积增大压强,平衡不变,不可提高SiHCl3的转化率,故A错误;
B.由图象可知,a的反应温度高于b,温度高反应速率快,所以a点的反应速率比b高,v(a)>v(b),故B错误;
C.由图示可知343K时反应2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)的平衡转化率α=22%,设SiHCl3的起始浓度为cmol/L,则
2SiHCl3(g)=SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)
起始浓度(mol/L) c
0
0
变化浓度(mol/L) 0.22c
0.11c
0.11c
【解析】【分析】
本题考查化学平衡计算,为高频考点,侧重考查学生分析、计算及灵活运用知识解答问题能力,题目难度较大。
【解答】
A.I中的反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2
(g)
开始(mol/L)0.6
0
0
反应(mol/L)0.4 0.4
0.2
平衡(mol/L)0.2 0.4
0.2
化学平衡常数K=0.42×0.20.22=0.8,如果Ⅱ中平衡时c(NO2)=c(O2),设参加反应的c(NO2)=xmol/L,则0.3−x=0.2+0.5x,x=115,平衡时c(NO2)=c(O2)=730mol/L,c(NO)=0.5mol/L+115mol/L=1730mol/L,Ⅱ中(1730)2×730(730)2≈1.38>0.8,说明II中平衡时应该存在c(NO2)>c(O2),容器I中c(O2)c(NO2)=1,所以达平衡时,容器Ⅱ中c(O2)c(NO2)比小于1,则比容器Ⅰ中的小,故A正确;
B.Qc=【解析】【分析】
本题考查化学平衡、弱电解质电离等知识点,为高频考点,侧重考查分析判断能力,明确化学反应原理是解本题关键,注意:化学平衡常数只与温度有关,与物质浓度、电解质强弱、压强等因素都无关,为易错点。
【解答】
A.温度降低,反应速率减小,则采用低温不可以提高氨的生成速率,故A错误;
B.稀释醋酸溶液时,溶液中氢离子浓度减小,温度不变,水的离子积常数不变,则溶液中c(OH−)增大,故B错误;
C.生成物只有固体,△S<0,常温下能自发进行,则△H−T△S<0,则△H必须小于0,故C正确;
D.c2(SO3)c2(SO【解析】
【分析】
本题考查化学平衡的计算,题目难度中等,熟悉化学平衡的三段法计算及影响平衡移动的因素即可解答,注意平衡常数只与温度有关,试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力。
【解答】
A.丁相当于将丙切下来一半,因此α2=α3,丙在乙的基础上增加了O2的浓度,平衡正向移动,SO2的转化率增大,因此有α2=α3>α1,A项错误;
B.三段式由甲组数据分析,
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),
开始(mol)
0.4
0.24
0
转化(mol)
0.32
0.16
0.32
平衡(mol)
0.08
0.08
0.32
平衡浓度(mol/L)0.04
0.04
0.16
达到平衡时c(SO2)=0.04mol/L,c(O2)=0.04mol/L,c(SO3)=0.16mol/L,K=【解析】【分析】
本题考查了化学平衡的移动,结合图象考查,是高考考查的热点,充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力;选项B为易错点,注意合理分析图象中压强变化引起的气体浓度变化情况.
【解答】
A.根据图象可知,10min时甲醇的浓度为0.50mol/L,则氢气的浓度变化为0.50mol/L×3=1.5mol/L,v(H2)=1.5mol/L10min=0.15mol/(L⋅min)故A正确;
B.20分钟到25分钟达到新的平衡,因为左边的化学计量数之和大于右边,所以压强增大,CH3OH的含量增高,但是当压强增大,浓度应该立即增大,不会有渐变过程,故B错误;
C.正反应是放热反应,升高温度,平衡逆向进行,平衡常数减小,C正确;
D.从开始到25分钟,甲醇的浓度变化为0.70mol/L,根据二者计量数关系可知,二氧化碳的浓度变化也是0.70mol/L,二氧化碳的转化率为0.7mol/L×1L1mol【解析】【分析】本题考查了化学平衡中反应物转化率的计算、平衡的移动、化学平衡的判断等知识点,题目难度中等,注意三氧化硫和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,二氧化硫和氯化钡溶液不反应,为易错点。【解答】根据反应方程式可知,有0.45 mol的氧气参加反应,设二氧化硫起始的物质的量为a mol,利用三段式分析,
起始(mol):
a
1.25
0转化(mol):
0.9
0.45
0.9平衡(mol):
a−0.9
0.8
0.9根据压强之比等于物质的量之比,有a−0.9+0.8+0.9a+1.25=80%,解得a=1。
A项,由于该反应的反应物和生成物全部是气体,所以气体的总质量始终不变,容器的体积不变,所以达到平衡时,气体的密度与反应前气体的密度相等,错误;
B项,平衡时混合气体中三氧化硫的物质的量为0.9 mol,与氯化钡反应生成硫酸钡的质量为0.9 mol×233g/mol=209.7g,正确;
C项,该反应中容器的体积未知,无法计算平衡常数,错误;
D项,该反应中容器的体积未知,无法计算反应速率,错误。
17.【解析】【分析】
本题考查化学平衡计算,为高频考点,侧重考查学生分析、计算及灵活运用知识解答问题能力,题目难度较大。
【解答】
由容器Ⅰ中反应2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
起始量(mol/L)
0.6
0
0
变化量(mol/L)
0.4
0.4
0.2
平衡量(mol/L)
0.2
0.4
0.2
可以求出平衡常数K=0.42×0.20.22=0.8。
A.根据容器Ⅱ的起始投料,浓度商Qc=0.2×0.520.32=59<K,平衡将向正反应方向移动,所以容器Ⅱ在平衡时气体的总物质的量一定大于1 mol,故达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比一定小于4:5,A错误;
B.若容器Ⅱ在某时刻,c(O2)c(NO2)=1,可得反应的三段式:
2NO22NO+O2
起始量(mol/L)
0.3
0.5
0.2
变化量(mol/L)
2x
2x
x
平衡量(mol/L)
0.3−2x
0.5+2x
0.2+x
因为c(O2)c(NO2)=0.2+x0.3−2x=1,解之得x=130,求出此时浓度商Qc=17302×7307302=289210>K,所以容器Ⅱ达平衡时,c(O2)c(NO2)一定小于1,B错误;
C.若容器Ⅲ【解析】略
19.【答案】D
【解析】【分析】本题考查化学平衡,涉及条件对平衡的影响和等效平衡,难度较大,注意等效平衡知识的理解和归纳。
【解答】A项,容器2中投入量相当于容器1中投入量的2倍,平衡时,容器2中SO2的反应速率大,容器2与容器1相比改变的条件是加压,平衡正向移动,则平衡时SO3的量比容器1中2倍还大,错误;
B项,平衡常数仅与温度有关,容器3中温度高,而该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,即K1>K3,容器3相当于在容器2的基础上升温和减压,平衡逆向移动,即p2<2p3,错误;
C项,容器1和3中起始投入量相等,但是容器3中温度高,则反应速率快,即v3>v1,升高温度,平衡逆向移动,SO2的转化率减小,即α1(SO2)>α3【解析】【分析】
本题考查化学平衡移动原理、化学平衡的计算,化学平衡的计算一般涉及各组分浓度、物质的量、化学平衡常数的计算,解题方法是列三段式,要求学生在学习化学知识同时要能运用知识解决问题。
【解答】
A.依据图中虚线,NO的平衡转化率随温度升高而下降,说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,则该反应是放热反应,△H<0,故A正确;
B.X点未达到平衡时NO的转化率,说明反应未达到化学平衡,故B正确;
C.X点未达平衡,反应正向进行,达平衡后再升高温度,平衡逆向移动,O2的反应量减少,故C错误;
D.
2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)
起始物质的量浓度(mol⋅L−1)
x
y
0
转化物质的量浓度(mol⋅L−1)
0.5x
0.25x
0.5x
平衡物质的量浓度(mol⋅L−1)
【解析】【分析】
本题考查化学平衡图像分析、化学反应速率比较、化学平衡常数计算等,解题的方法是利用化学反应速率和化学平衡原理,运用规律和方法进行分析和解答,难度中等。
【解答】
A.温度越高,反应速率越快,到达平衡所用时间越少,故含x点的曲线对应的温度为348K,含y点的曲线对应的温度为343K。温度为348K,乙酸甲酯平衡时的转化率为60%,温度为343K,乙酸甲酯平衡时的转化率为50%,温度越高,乙酸甲酯转化率越高,故该反应正反应为吸热反应,ΔH > 0,故A正确;
B.x点、y点对应的乙酸甲酯转化率转化率相同,但是x点温度比y点温度高,x点所用时间比y点所用时间少,故反应速率:v(x)> v(y),故B正确;
C.由分析知,含y点的曲线对应的温度为343K,平衡时的转化率为50%,因为反应开始时,己醇和乙酸甲酯按物质的量之比1:1投料,故平衡时:n(CH3COOCH3)=n(C6H13OH) =n(CH3COOC6H13)=n(CH3OH),它们的物质的量分数x(CH3COOCH【解析】【分析】
本题主要考查化学平衡的影响因素、化学平衡常数的计算等,难度较大,熟练掌握化学平衡常数的计算是解题的关键。
【解答】
A.图象中HCl转化率随温度升高而减小,说明升温平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0,增大氧气的物质的量,可促进HCl的转化,即投料比越小,HCl转化率越大,可知a<4<b,故A错误;
B.容器Ⅲ,Z为4,平衡转化率为80%,R点温度与Q点相同,但转化率不同,R点转化率小于平衡时转化率,可知R点未达到平衡状态,即反应正向进行,则R点的v(正)>v(逆),此时压强大于平衡状态下的压强:p(R)>p(Q),故B正确;
C.300℃时,Z=n(HCl)n(O2)=4,n(HCl)=0.25 mol,n(O2)=0.0625 mol,体积为0.5 L,c(HCl)=0.5 mol/L,c(O2)=0.125 mol/L,HCl转化率为80%,则HCl的变化量为:0.5 mol/L×80%=0.4 mol/L,K=0.22×0.220.14×0.025=640,故C错误;
D.若起始时,在0.5 L容器Ⅳ中只充入0.25 mol Cl2和0.25 mol H2O(g),等效于在【解析】【分析】
本题是一个求算化学平衡常数的题目,注意化学平衡常数的计算难点在于利用氧气求算时在第一个方程式中有一部分氧气被漏掉从而错误。
【解答】
设分解的N2O3物质的量为x,反应过程中共生成N2O3(x+3.4)mol,在①反应中N2O5分解了(x+3.4)mol,同时生成O2(x+3.4)mol.在②反应中生成氧气x mol。
则(x+3.4)+x=9,
求得x=2.8
所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为
c(N2O5【解析】解:A.I中的反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g),化学平衡常数K=c2(NO)c(O2)c2(NO2),结合v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)⋅c(O2),v正=v逆,k正c2(NO2)=k逆c2(NO)⋅c(O2),K=c2(NO)c(O2)c2(NO2)=k正k逆,故A错误;
B.I中的反应2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)
开始(mol/L) 0.6
0 0
反应(mol/L)0.4
0.4
0.2
平衡(mol/L)0.2
0.4
0.2
根据化学平衡常数K=c2(NO)c(O2)c2(NO2)=0.2×0.420.22=0.8,
Ⅱ和Ⅲ中起始物质的量之比=0.3+0.5+0.20.5+0.35=2017
若起始量转化为一边的起始量
2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)
Ⅱ起始
0.3
0.5
0.2
转化
0
0.8
0.35
Ⅲ起始
0
0.5
0.35
达平衡时,容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比等于气体物质的量之比,Ⅲ实验是相当于Ⅱ实验基础上多加了0.3molNO,平衡逆向进行,达平衡时,容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比大于20:17,故B错误;
C.Ⅱ中Qc=0.2×0.520.32=0.56<K=0.8,平衡正向进行,和Ⅰ相比,
2NO2(g)⇌2NO(g)+O2(g)
Ⅱ起始
0.3
0.5
0.2
【解析】【分析】
本题考查化学平衡,综合运用等效平衡原理和极限法分析问题是解题的关键,C项是易错点和难点,需借助理想气体状态方程定量说明,难度较大。
【解答】
A.将容器1中的反应极限化时产生2mol SO3,容器2是以4mol SO3起始,整体来讲容器2的物料浓度高于容器1中的物料浓度,所以v1<v2,容器2相当于容器1加压,若平衡不发生移动,则平衡时有c2=2c1,但加压有利于该反应正向进行,所以c2>2c1,故A错误;
B.温度升高,化学反应速率加快,则v1<v3,正反应放热,温度升高不利于反应正向进行,则容器1中SO2的平衡转化率更高,所以α1(SO2)>α3(SO2),故B正确;
C.正反应为放热反应,升高温度不利于反应正向进行,所以K1>K3,容器中,根据理想气体状态方程pV=nRT,容器2是4mol SO3起始反应,容器3极限化时生成2mol SO3,容器2相当于容器3加压,若平衡不发生移动,则有c2=2c3,但加压有利于反应正向进行,并且容器2和容器3的温度不等,容器3的反应温度高于容器2的反应温度
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