題目列表(包括答案和解析)
19.(7分)在一體積為10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0
(1)CO和H2O濃度變化如下圖,則0-4 min的平均反應(yīng)速率v(CO)=________mol/(L·min).
t1℃時(shí)物質(zhì)濃度(mol/L)的變化
時(shí)間/min |
CO |
H2O |
CO2 |
H2 |
0 |
0.200 |
0.300 |
0 |
0 |
2 |
0.138 |
0.238 |
0.062 |
0.062 |
3 |
C1 |
c2 |
c3 |
c3 |
4 |
C1 |
c2 |
c3 |
c3 |
5 |
0.116 |
0.216 |
0.084 |
|
6 |
0.096 |
0.266 |
0.104 |
|
(2)t1℃(高于850℃)時(shí),在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng),容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表.
①表中3 min-4 min 之間反應(yīng)處于________狀態(tài);c1________0.08 mol/L(填“>”“<”或“=”).
②反應(yīng)在4 min-5 min間,平衡向逆方向移動(dòng),可能的原因是________(單選),表中5 min-6 min之間數(shù)值發(fā)生變化,可能的原因是________(單選).
a.增加水蒸氣 b.降低溫度
c.使用催化劑 d.增加氫氣濃度
解析:(1)v(CO)=
=0.03 mol/(L·min).
(2)①0 min-2 min, c(CO)減小 0.062 mol/L,即平均速率為0.031 mol/(L·min),由于反應(yīng)速率一般隨反應(yīng)的進(jìn)行而減慢,所以2 min-3 min, c(CO)的減小值小于0.31 mol/L,因此c1>(0.138-0.031) mol/L>0.08 mol/L;
②由于降低溫度平衡向右移動(dòng),所以4 min-5 min的條件變化不是b,由于c(CO2)減小,應(yīng)是增加了H2濃度;第5 min-6 min, c(CO)減小,c(H2O)增大,c(CO2)增大,應(yīng)是增加了水蒸氣.
答案:(1)0.03 (2)①平衡 > ②d a
18.(7分)某溫度下,密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2,使之反應(yīng)合成NH3,平衡后,測(cè)得NH3的體積分?jǐn)?shù)為n0,如果溫度不變,只改變起始加入量,使之反應(yīng)平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)為n0,N2、H2、NH3的物質(zhì)的量分別用x、y、z表示.
(1)恒溫恒容條件下:
①若x=0, y=0,則z=________.
②若x=0.75 mol, 則y=________, z=________.
③x、y、z滿足的一般條件是________.
(2)恒溫恒壓條件下,x、y、z滿足的一般條件是
______________________________________.
解析:本題起始狀態(tài)不同,但最終NH3的體積分?jǐn)?shù)相同,即最終各平衡是等效的.恒溫怛容條件下,“一邊倒”后,對(duì)應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)的量相等即可,例如“左倒”后,都是1 mol N2和3 mol H2,故①x=0, y=0,則z=2 mol;②若x=0.75 mol,則y=2.25 mol, z=0.5 mol;③“左倒”后,生成的N2為 mol,生成的H2為 mol,所以x+=1 mol, y+=3 mol.恒溫恒壓下,“一邊倒”后,求得N2、H2物質(zhì)的量之比為1∶3即可.
答案:(1)①2 mol、2.25 mol 0.5 mol
③2x+z=2 mol, 2y+3z=6 mol
(2)x∶y=1∶3, z為任意值或x=y=0, z≥0.
17.(6分)在某一容積為2 L的密閉容器內(nèi),加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2,在一定的條件下發(fā)生如下反應(yīng):H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0
反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時(shí)間變化情況如圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為________.
(2)根據(jù)圖所示數(shù)據(jù),反應(yīng)開始至達(dá)到平衡時(shí),平均速率v(HI)為________.
(3)反應(yīng)達(dá)到平衡后,第8分鐘時(shí):
①若升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)K________(填寫增大、減小或不變),HI濃度的變化正確的是________(用右圖中a-c的編號(hào)回答).
②若加入I2,H2濃度的變化正確的是________(用右圖中d-f的編號(hào)回答).
解析:(1)由平衡常數(shù)的定義可知反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式.
(2)由圖可知3 min時(shí)達(dá)到平衡,v(HI)==0.167 mol/(L·min).
(3)①升高溫度,平衡向左移動(dòng),c(HI)減小而c(H2)、c(I2)增大,所以K減小,c(HI)的變化符合圖中的c;②若加入I2,平衡向右移動(dòng),c(H2)減小,應(yīng)是圖中的f.
答案:(1)K=
(2)0.167 mol/(L·min) (3)①減小 c ②f
16.在體積可變的密閉容器中,反應(yīng)mA(g)+nB(s)pC(g)達(dá)到平衡后,壓縮容器的體積,發(fā)現(xiàn)A的轉(zhuǎn)化率隨之降低.下列說法中,正確的是
( )
A.(m+n)必定小于p B.(m+n)必定大于p
C.m必定小于p D.m必定大于p
解析:壓縮容器的體積相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向氣體體積縮小的方向移動(dòng),A的轉(zhuǎn)化率降低,說明平衡逆向移動(dòng),所以逆向是氣體體積縮小的方向,選項(xiàng)C正確.
答案:C
第Ⅱ卷 (非選擇題,共52分)
15.將2 mol A和1 mol B充入某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g),達(dá)到化學(xué)平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)為a.假設(shè)該反應(yīng)的條件分別和下列各選項(xiàng)的條件相同,下列判斷正確的是
( )
A.若在恒溫恒壓下,當(dāng)x=1時(shí),按1.5 mol A、1 mol C作為起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)仍為a
B.若在恒溫恒容下,當(dāng)x=2時(shí),將2 mol C作起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)仍為a
C.若在恒溫恒壓下,當(dāng)x=3時(shí),1 mol A、1 mol B、6 mol C作起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)仍為a
D.若在恒溫恒容下,按0.6 mol A、0.3 mol B、1.4 mol C作起始物質(zhì),達(dá)到平衡后,C的體積分?jǐn)?shù)仍為a,則x只能等于2
解析:將選項(xiàng)A和C中的C的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化后所得A、B的物質(zhì)的量之比均與題干中兩物質(zhì)的物質(zhì)的量之比不等,故A、C錯(cuò)誤;將B項(xiàng)中C的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化后所得A、B的物質(zhì)的量與題干中對(duì)應(yīng)A、B的物質(zhì)的量相等,B正確;D項(xiàng)中,因A、B的物質(zhì)的量之比與題干中反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相等,若x=3,即反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變時(shí),轉(zhuǎn)化后所得A、B物質(zhì)的量之比為2∶1,此時(shí)仍與由2 mol A和1 mol B構(gòu)成的體系等效,體積分?jǐn)?shù)同樣保持不變,因此當(dāng)x=3時(shí)符合題意,x=2不符合題意,D錯(cuò).
答案:B
14.(2009·廣東高三模擬)下圖所示是在恒溫下某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖.下列說法不符合該示意圖的是
( )
A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)和逆反應(yīng)速率相等
B.該反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ以后,增大反應(yīng)物的濃度,平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到平衡態(tài)Ⅱ
C.反應(yīng)達(dá)到平衡態(tài)Ⅰ以后,減小反應(yīng)物濃度,平衡發(fā)生移動(dòng),達(dá)到平衡態(tài)Ⅱ
D.同一種反應(yīng)物在平衡態(tài)Ⅰ和平衡態(tài)Ⅱ時(shí)濃度不相等
解析:A項(xiàng),任一可逆反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),v正、v逆均相等;B項(xiàng),由圖示可知反應(yīng)達(dá)平衡后某時(shí)刻v正忽然增加,這一瞬間v逆不變,故應(yīng)是增大了反應(yīng)物的濃度;B項(xiàng)對(duì),C不符合圖像;D項(xiàng),平衡態(tài)Ⅱ時(shí)反應(yīng)物濃度應(yīng)大于平衡態(tài)Ⅰ的濃度.
答案:C
13.反應(yīng)2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),在一定條件下的2 L容器中,1 mol A與0.5 mol B反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A為0.3 mol/L,在1 L容器中1 mol A與0.5 mol B在相同溫度下反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)A為0.5 mol/L,則x值最合適為
( )
A.2 B.1
C.大于2 D.小于3
解析:假設(shè)在縮小容器體積(加壓)的過程中平衡不移動(dòng),則在1 L容器中反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)A的濃度應(yīng)該為0.6 mol/L,而實(shí)際上是0.5 mol/L,說明在加壓過程中平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),即有 2+1>x,故x<3.
答案:D
12.合成氨工業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要的意義,對(duì)于密閉容器中的反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),在637 K、30 MPa下n(NH3)和n(H2)隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示.下列敘述正確的是
( )
A.點(diǎn)a的正反應(yīng)速率比點(diǎn)b的大
B.點(diǎn)c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點(diǎn)d(t1時(shí)刻)和點(diǎn)e(t2時(shí)刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,773 K下反應(yīng)至t1時(shí)刻,n(H2)比圖中d點(diǎn)的值大
解析:由題意n(H2)隨時(shí)間的變化曲線的斜率知在a點(diǎn)n(H2)的變化量大于b點(diǎn)n(H2)的變化量,即a點(diǎn)的正反應(yīng)速率大于b點(diǎn).雖然c點(diǎn)時(shí)n(H2)=n(NH3),但二者的物質(zhì)的量仍在隨時(shí)間發(fā)生變化,故c點(diǎn)并沒有達(dá)到平衡,B不正確.由于在t1、t2時(shí)刻反應(yīng)已達(dá)平衡,故兩時(shí)刻n(N2)一樣多,C不正確.由于合成氨的反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng),溫度升高時(shí),化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則在其他條件不變時(shí)773 K下反應(yīng)至t1時(shí)n(H2)比圖中d的值大.故本題答案為A、D.
答案:AD
11.右圖所示是用稀硫酸與鋅反應(yīng)測(cè)定反應(yīng)速率的裝置,在分液漏斗中加入稀硫酸,在錐形瓶中加入鋅,通過測(cè)定產(chǎn)生一定量氣體所用的時(shí)間來(lái)測(cè)定反應(yīng)的速率.現(xiàn)用50 mL 1 mol/L硫酸,在錐形瓶中加入下列各種鋅(總質(zhì)量相同),其中產(chǎn)生H2最快的是
( )
A.純的鋅! B.純的鋅粉
C.含少量銅雜質(zhì)的鋅! D.含少量銅雜質(zhì)的鋅粉
解析:接觸面積越大,反應(yīng)速率越大;電化學(xué)腐蝕的反應(yīng)速率遠(yuǎn)大于化學(xué)腐蝕,即形成原電池會(huì)大幅度提高反應(yīng)速率.
答案:D
10.X、Y、Z為三種氣體,把a mol X和b mol Y充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)X+2Y2Z.達(dá)到平衡時(shí),若它們的物質(zhì)的量滿足:n(X)+n(Y)=n(Z),則Y的轉(zhuǎn)化率為
( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
解析:設(shè)達(dá)到平衡時(shí),X氣體所消耗的物質(zhì)的量為x mol.
建立計(jì)算模式:X(g)+2Y(g)2Z(g)
n(始)(mol) a b 0
Δn(mol) x 2x 2x
n(平)(mol) a-x b-2x 2x
列關(guān)系式:(a-x)mol+(b-2x)mol=2x mol
x=
氣體Y的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%
答案:B
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