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文档简介
第二章化学反应速率与化学平衡同步练习题20232024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1一、单选题1.在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应:2A(g)3B(g)+C(g),若反应物在前20s由3mol降为1.8mol,则前20s的平均反应速度为()A.υ(B)=0.045mol/(L·s) B.υ(B)=0.03mol/(L·s)C.υ(C)=0.03mol/(L·s) D.υ(C)=0.06mol/(L·s)2.一定量的锌片与稀盐酸反应制备氢气,下列措施不能加快制备氢气速率的是()A.将锌片换成锌粉B.向盐酸中加入一定体积同浓度的稀硫酸C.向盐酸中加入少量氯化铜溶液D.增加稀盐酸的用量3.下列四种盛有不同溶液的烧杯中,分别加入相同质量的锌粉,其中反应最快的是()A.10℃20mL3mol/L的HCl溶液 B.20℃20mL4mol/L的HCl溶液C.20℃20mL3mol/L的溶液 D.10℃10mL4mol/L的溶液4.在恒容密闭容器中充入一定量的NO2(g)和N2O4(g),发生反应N2O4(g)2NO2(g)△H>0,体系中各物质的百分含量与温度的变化关系如图所示,下列说法错误的是()A.曲线①表示NO2的百分含量B.若m点为反应平衡点,此时平衡常数K=4C.1molN2O4(g)的键能总和大于2molNO2(g)的键能总和D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,往该容器中充入少量稀有气体,反应速率不改变5.工业炼铁是在高炉中进行的,高炉炼铁的主要反应是:①2C(焦炭)+O2(空气)=2CO;②Fe2O3+3CO=2Fe+3CO该炼铁工艺中,对焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需其主要原因是()A.CO过量 B.CO与铁矿石接触不充分C.炼铁高炉的高度不够 D.CO与Fe2O3的反应有一定限度6.二氧化碳减排和再利用是促进社会环保和工业可持续发展的重要措施。将工业废气中的转化为,可以通过以下途径实现:反应Ⅰ:反应Ⅱ:反应Ⅲ:反应Ⅰ和反应Ⅱ的平衡常数K随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是()A.反应Ⅲ是吸热反应B.温度:C.缩小反应器体积,可使反应Ⅲ的平衡向逆反应方向移动D.时反成Ⅲ的平衡常数7.对于任何一个平衡体系,采用以下措施,一定会使平衡移动的是()A.升高温度 B.加入一种反应物C.对平衡体系增加压强 D.使用催化剂8.在一定温度不同压强(P1<P2)下,可逆反应2X(g)2Y(g)+Z(g)中,生成物Z在反应混合物中的体积分数(φ)与反应时间(t)的关系如图所示,正确的是()A. B.C. D.9.在A(g)+2B(g)⇌3C(g)+4D(g)反应中,表示该反应速率最快的是()A.v(A)=0.3mol/(L·s) B.v(B)=0.5mol/(L·s)C.v(C)=0.8mol/(L·s) D.v(D)=2.0mol/(L·s)10.反应,在温度为时,平衡体系中的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A.温度:B.两点的正反应速率:C.两点气体的颜色:a深,c浅D.两点气体的平均相对分子质量:11.对于反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)ΔH,反应特点与对应的图像的说法中不正确的是()A.图甲中,若p1>p2,则在较低温度下有利于该反应自发进行B.图乙中,若T2>T1,则ΔH<0且a+b=c+dC.图丙中,t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂D.图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率12.下列对化学平衡移动的分析中,不正确的是()①已达平衡的反应C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g),当增加反应物物质的量时,平衡一定向正反应方向移动②已达平衡的反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),当增大N2的浓度时,平衡向正反应方向移动,N2的转化率一定升高③有气体参加的反应平衡时,若减小反应器容积时,平衡一定向气体体积增大的方向移动④有气体参加的反应达平衡时,在恒压反应器中充入稀有气体,平衡一定不移动.A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④13.某温度下,可逆反应mA(g)+nB(g)⇌pC(g)的平衡常数为K,下列对K的说法正确的是()A.温度越高,K一定越大B.若缩小反应器的容积,使平衡正向移动,则K增大C.K值越大,表明该反应越有利于C的生成,反应物转化率越大D.如果m+n=p,则K=114.向恒温恒容的密闭容器中,加入足量的碳和一定量,发生如下反应,测得浓度随时间变化如下表:反应时间/08090100110浓度/0.000.300.320.330.33下列说法正确的是:()A.该反应后才到达平衡B.用来表示反应的速率为C.达到平衡状态时,D.时,缩小容器体积再次达到平衡后,的浓度和转化率都不变化15.298K时,γ羟基丁酸水溶液发生如下反应,生成丁内酯:HOCH2CH2CH2COOH+H2O不同时刻测得丁内酯的浓度如下表。205080100120160220∞0.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132注:该条件下副反应、溶液体积变化忽略不计。下列分析正确的是()A.增大γ羟基丁酸的浓度可提高γ丁内酯的产率B.298K时,该反应的平衡常数为2.75C.反应至120min时,γ羟基丁酸的转化率<50%D.80~120min的平均反应速率:v(γ丁内酯)>1.2×103mol∙L1∙min116.在恒容密闭容器中,分别在、温度下,发生反应,反应体系中各物质的浓度c随时间t的部分变化曲线如图所示。下列说法正确的是A.向密闭容器内充入He,平衡逆向移动B.a曲线条件下,10~30min内C.曲线b表示温度下,反应过程中物质A的浓度变化D.在工业实际生产中,温度越低,越有利于提高生产效率17.对于碳酸钙分解反应:CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),最不利于其自发进行的是()A.低温低压 B.低温高压 C.高温高压 D.高温低压18.将等物质的量的X、Y气体充入一个密闭容器中,在一定条件下发生如下反应并达到平衡:X(g)+Y(g)2Z(g)ΔH<0。当改变某个条件并达到新平衡后,下列叙述正确的是()A.升高温度,X的体积分数减小B.增大压强(缩小容器体积),Z的浓度不变C.保持容器体积不变,充入一定量的惰性气体,Y的浓度不变D.保持容器体积不变,充入一定量的Z,X的体积分数增大19.下列各反应达到化学平衡,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是()A.2NO2⇌N2O4(正反应为放热反应)B.C(s)+CO22CO(正反应为吸热反应)C.N2+3H22NH3(正反应为放热反应)D.H2SH2+S(s)(正反应为吸热反应)20.下列说法正确的是()A.在某温度下达到平衡后,增加一部分的质量,增大,平衡正向移动B.合成氨反应中,增加的浓度,可使平衡正向移动,提高的转化率,降低成本C.恒容容器中充入气,可使平衡向正向移动D.改变条件使增大了,则化学平衡一定向正反应方向移动二、综合题21.在1L恒容密闭容器中,发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。(1)某温度时,按物质的量比2:1充入NO和O2开始反应,N(NO)随时间变化如表:以O2浓度变化表示的反应速率,0~4s内的(填“小于”、“大于”或“等于”)1~5s内的。(2)该反应的平衡常数表达式为K=,能说明该反应已达到平衡状态的是。A.气体颜色保持不变B.气体平均相对分子质量保持不变C.v逆(NO)=2v正(O2)D.气体密度保持不变(3)已知:K(300℃)>K(400℃)。下列措施能使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是。A.升高温度 B.充入Ar使压强增大C.充入O2使压强增大 D.选择高效催化剂22.不同催化剂作用下NH3还原NOx的机理与效果是研究烟气(含NOx、O2、N2等)脱硝的热点。(1)NH3还原NO的主反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)=4N2(g)+6H2O(g)。已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol14NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=1269kJ·mol1上述主反应的△H=。(2)在某钒催化剂中添加一定量Cu2O可加快NO的脱除效率,其可能机理如图1所示(*表示物种吸附在催化剂表面,部分物种未画出)。①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。X处V元素化合价为。②NO转化为N2的机理可描述为。③烟气中若含有SO2,会生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道。生成NH4HSO4的化学方程式为。(3)将模拟烟气(一定比例NOx、NH3、O2和N2)以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管,测得NOx转化率随温度变化的曲线如图2所示。①温度低于350℃时,NOx转化率随温度升高而增大,其可能原因是。②温度高于450℃时,NOx转化率已降低为负值,其可能原因是。23.羰基硫(COS)是全球硫循环的重要中间体,也是有机合成中的重要原料,是化学工作者重要的研究对象。已知:Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)△Hl=-17kJ/mol;Ⅱ.COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)△H2=-35kJ/mol。回答下列问题:(1)反应CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的△H=。(2)在充有催化剂的恒压密闭容器中进行反应I。设起始充入的n(COS):n(H2)=m,相同时间内测得COS转化率与m和温度(T)的关系如图所示。①m1m2(填>、<或=)。②温度高于T0时,COS转化率减小的可能原因为。A.有副反应发生。B.反应的△H增大。C.催化剂活性降低。D.逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数(3)在恒温、恒容密闭容器中.进行反应I。下列说法中能说明反应I已达到平衡状态的是___________。A.c(H2S)=c(CO)B.v正(H2)=v逆(H2S)C.容器中气体密度保持不变D.容器中混合气体平均摩尔质量保持不变E.c(COS)保持不变(4)某温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入5molCOS(g)和5molH2O(g),发生反应Ⅱ,5min后反应达到平衡,测得COS(g)的转化率为60%。①反应从起始至5min内,用H2S浓度变化表示的平均反应速度v(H2S)=。②该温度下,上述反应的平衡常数K=。③其他条件相同时,既能使上述反应中COS的平衡转化率增大,又能使反应速率加快的做法是。A.缩小容器容积B.升高温度C.分离出硫化氢D.加入一定量H2O(g)24.二氧化碳是主要的温室气体,对二氧化碳的研究和利用在生产和生活中有重要意义。(1)二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域。①在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的CO2和H2发生反应,生成乙烯和水蒸汽,下列能说明该反应达到平衡状态的是。A.容器内的压强不发生变化B.生成的乙烯和水蒸汽物质的量比为1∶4C.断裂3molH—H键的同时断裂4molH—O键D.v(CO2)正=3v(H2)逆当反应达到平衡时,若在容器中通入氩气以增大压强,则n(C2H4)(填“变大”、“变小”或“不变”)。②理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1Mpa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图1所示。图1中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是、。CO2催化加氢合成C2H4反应的△H0(填“大于”或“小于”)。(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图见图2。①写出阴极CO2还原为HCOO的电极反应式:。②电解一段时间后,阳极区的KHCO3溶液浓度降低,其原因是:。25.2017年采用中国自主知识产权的全球首套煤基乙醇工业化项目投产成功。某地煤制乙醇的过程表示如下。(1)Cu(NO3)2是制备“催化剂X”的重要试剂。①气体A是。②实验室用Cu(NO3)2固体配制溶液,常加入少量稀HNO3。运用化学平衡原理简述HNO3的作用。③NaClO溶液吸收气体A的离子方程式是。(2)过程a包括以下3个主要反应:Ⅰ.CH3COOCH3(g)+2H2(g)C2H5OH(g)+CH3OH(g)ΔH1Ⅱ.CH3COOCH3(g)+C2H5OH(g)CH3COOC2H5(g)+CH3OH(g)ΔH2Ⅲ.CH3COOCH3(g)+H2(g)CH3CHO(g)+CH3OH(g)ΔH3相同时间内,测得CH3COOCH3转化率、乙醇和乙酸乙酯的选择性(如乙醇选择性=)如下图所示。①已知:ΔH1<0。随温度降低,反应Ⅰ化学平衡常数的变化趋势是。②下列说法不合理的是。A.温度可影响反应的选择性B.225℃~235℃,反应Ⅰ处于平衡状态C.增大H2的浓度,可以提高CH3COOCH3的转化率③为防止“反应Ⅲ”发生,反应温度应控制的范围是。④在185℃下,CH3COOCH3起始物质的量为5mol,生成乙醇的物质的量是。
答案解析部分1.【答案】A【解析】【解答】前20s用A表示的平均反应速率υ(A)===0.03mol/(L·s),则前20s的平均反应速率υ(B)=υ(A)=0.045mol/(L·s),υ(C)=υ(A)=0.015mol/(L·s),故答案为:A。【分析】同一反应同一时间段内用不同物质表示的化学反应速率不一定相等,但意义相同;化学反应速率之比等于化学计量数之比。2.【答案】D【解析】【解答】A.若将锌片换成锌粉,增大反应接触面积,可以加快制备氢气速率,A不符合题意;B.向盐酸中加入一定体积同浓度的稀硫酸,氢离子浓度增大,可以加快制备氢气速率,B不符合题意;C.向盐酸中加入少量氯化铜溶液,Zn与CuCl2发生置换反应生成Cu单质,与锌及盐酸形成原电池,可以加快制备氢气速率,C不符合题意;D.增大稀盐酸的用量,盐酸浓度不变,反应速率不变,D符合题意;故答案为:D。
【分析】影响锌片与稀盐酸反应的因素有浓度、温度、固体表面积大小以及原电池反应等,一般来说,增大浓度、升高温度、增大固体表面积或形成原电池反应都可增大反应速率,据此分析判断。3.【答案】C【解析】【解答】A.10℃20mL3mol/L的HCl溶液,c(H+)=3mol/L;B.20℃20mL4mol/L的HCl溶液,c(H+)=4mol/L;C.20℃20mL3mol/L的溶液,c(H+)=6mol/L;D.10℃10mL4mol/L的溶液,c(H+)=8mol/L;温度越高、浓度越大,反应速率越快,并且温度对反应速率的影响大于浓度的影响,则反应最快的是20℃20mL3mol/L的溶液,故答案为:C。
【分析】氢离子的浓度越大,反应速率越快,据此解答。4.【答案】B【解析】【解答】A.N2O4(g)2NO2(g)△H>0,正反应是吸热反应,升高温度平衡正移,NO2(g)含量增大,N2O4(g)含量减小,则曲线①表示NO2的百分含量,A不符合题意;B.由图知T1时两物质的含量都是50%,假设一共投入1mol/L,则c(N2O4)=c(NO2)=0.5mol/L,由N2O4(g)2NO2(g),K=c2(NO2)/c(N2O4)=0.5,B符合题意;C.∆H=反应物键能生成物键能,△H>0,则1molN2O4(g)的键能总和大于2molNO2(g)的键能总和,C不符合题意;D.在恒容密闭容器中体积不变,充入少量稀有气体,物质的浓度不变,反应速率不改变,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】B、根据题意算出消耗的物质的量浓度,由平衡常数计算公式计算得出答案。5.【答案】D【解析】【解答】由于CO与Fe2O3的反应有一定限度,存在平衡状态,因此反应物不能完全转化为生成物,所以焦炭的实际使用量要远远高于按照化学方程式计算所需,故答案为:D。
【分析】根据化学反应的限度进行分析即可,注意化学平衡的移动因素。6.【答案】D【解析】【解答】A、根据盖斯定律可知,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则<0,反应Ⅲ为放热反应,故A错误;
B、反应Ⅰ、反应Ⅱ都是放热反应,升温平衡逆向移动,由图可知,温度:,故B错误;
C、缩小反应器体积,反应Ⅲ的平衡正向移动,故C错误;
D、根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则时,反成Ⅲ的平衡常数,故D正确;
故答案为:D。
【分析】A、根据盖斯定律,反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ;
B、反应Ⅰ和反应Ⅱ均为放热反应;
C、反应Ⅲ为气体体积减小的反应;
D、反应Ⅲ=反应Ⅰ+反应Ⅱ,则K=。7.【答案】A【解析】【解答】A.任何化学反应一定伴随能量的变化,升高温度,化学平衡一定是向着吸热方向进行,故A符合题意;B.在反应中,加入一种故体反应物,固体量的增减不会引起化学平衡的移动,故B不符合题意;C.对于没有气体参加的反应,或是前后气体体积不变的反应,压强不会引起平衡的移动,所以可能导致平衡移动,故C不符合题意;D.使用催化剂只能改变化学反应的速率,不会引起化学平衡的移动,故D不符合题意;故答案为:A。【分析】A、温度不用考虑状态;
B、改变浓度只影响气体和溶液;
C、压强只影响气体;
D、催化剂不改变平衡。8.【答案】B【解析】【解答】增大压强,反应速率增大,到达平衡所用时间短。所以P1<P2,相对于P1来说,P2就是增大压强。该可逆反应是一个正向气体分子数增加的反应,所以增大压强,平衡应向Z减少的方向移动,Z在混合气体中的体积分数就要减小,所以B图象符合题意,故合理选项是B。
【分析】一定温度下,增大压强,反应速率增大,到达平衡的时间缩短,该反应正反应是体积增大的反应,平衡向逆反应移动,平衡时Z的物质的量减小,据此结合选项解答该题。9.【答案】D【解析】【解答】将选项都变为同种物质的速率来比较,都变为D的反应速率来比较,A.υ(D)=4υ(A)=4×0.3mol∙L−1∙s−1=1.2mol∙L−1∙s−1;B.υ(D)=2υ(B)=2×0.5mol∙L−1∙s−1=1.0mol∙L−1∙s−1;C.υ(D)=υ(C)=×0.8mol∙L−1∙s−1≈1.07mol∙L−1∙s−1;D.υ(D)=2.0mol∙L−1∙s−1;因此D选项中速率最快,故D符合题意。故答案为D。
【分析】统一单位,用速率除以各自的计量系数,数值大的速率快。10.【答案】A【解析】【解答】A.该反应为吸热反应,相同条件下,升高温度,平衡向正反应方向进行,NO2的体积分数增大,根据图像可知,T2>T1,故A符合题意;B.c点温度、压强高于b点,因此c点反应速率高于b点反应速率,故B不符合题意;C.c点压强大于a点,相同条件下,增大压强,相当于缩小容器的体积,虽然平衡向逆反应方向进行,但c点平衡时c(NO2)比a点高,即c点深,a点浅,故C不符合题意;D.组分都是气体,则气体总质量不变,c点压强大于a点,相同条件下,增大压强,平衡向逆反应方向进行,气体总物质的量减小,两点平均相对分子质量:a<c,故D不符合题意;答案为A。
【分析】A.温度升高,平衡正向移动,NO2的体积分数越大;
B.b、c两点都处于平衡状态,c点温度高于b点,温度越高,反应速率快;
C.a、c两点,温度相同,压强越大,气体浓度越大,颜色越深;
D.c在a的基础上,平衡逆向移动,气体的总物质的量减小,气体的总质量不变,平均相对分子质量增大。11.【答案】C【解析】【解答】A.图甲中,若p1>p2,说明a+b>c+d,因此是熵减的反应,结合,在较低温度下可以自发反应,故A不符合题意;
B.图乙中,若T2>T1,转化率减小,说明温度越高,平衡逆向移动。ΔH<0且a+b=c+d,故B不符合题意;
C.图丙中可能是催化剂或者是系数不变,加压,故C符合题意;
D.图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率,故D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.根据压强与压强的影响判断;
B.根据温度与A转化率的影响判断;
C.根据正逆速率等同增大,说明是催化剂或者系数不变,加压;
D.根据温度对其影响,温度越高速率越快。12.【答案】D【解析】【解答】①C为固体,增大固体的量,平衡不移动,故①错误;②增大N2的物质的量,平衡向正反应方向移动,但转化的少,增加的多,N2的转化率减小,故②错误;③如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则增大压强平衡不移动,故③错误;④在恒压反应器中充入稀有气体,如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则平衡不移动,如反应前后气体的化学计量数之和不等,则平衡移动,故④错误.故选D.【分析】①如增大固体的量,平衡不移动;②当增大N2的物质的量,N2的转化率减小;③如气体反应物与生成物化学计量数之和相等,则增大压强平衡不移动;④在恒压反应器中充入稀有气体,反应物的浓度改变,平衡可能移动.13.【答案】C【解析】【解答】A、若该反应正反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应移动,平衡常数降低,若正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应移动,平衡常数增大,故A不符合题意;B、化学平衡常数只受温度影响,与浓度无关,若缩小反应器的容积,能使平衡正向移动,但温度不变,化学平衡常数不变,故B不符合题意;C、平衡常数K越大,说明反应进行的程度越大,反应越有利于C的生成,反应物的转化率越大,故C符合题意;D、平衡常数是利用生成物平衡浓度的幂次方乘积除以反应物的平衡浓度幂次方乘积计算,平衡常数大小和平衡浓度大小有关,故D不符合题意;故答案为:C。
【分析】未标明放热吸热反应,无法确定K值与温度的关系,K值越大表明反应越往正反应方向进行,故有利于C的生成,反应转化率越大。14.【答案】B【解析】【解答】A.从表中数据可知,该反应之前就会达到平衡,故A不符合题意;B.用CO2来表示反应的速率为,二氧化碳与一氧化氮化学计量数之比为:1:2,则用来表示反应的速率为,故B符合题意;C.达到平衡状态时,,故C不符合题意;D.时,缩小容器体积再次达到平衡后,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动,的浓度增大,转化率降低,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.从表中数据可知,该反应之前就会达到平衡;B.先依据计算二氧化碳的速率,再利用速率之比等于化学计量系数之比;C.依据不同物质表示反应速率之比等于化学计量系数之比且方向相反时,反应达到平衡状态;D.缩小容器体积再次达到平衡后,相当于增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动;15.【答案】B【解析】【解答】A.增大γ羟基丁酸的浓度可以使平衡正向移动,γ丁内酯的产量增加,但不能提高γ丁内酯的产率,A不符合题意;B.该反应的平衡常数,B符合题意;C.反应至120min时,丁内酯的浓度为0.090mol∙L1,反应了的γ羟基丁酸的浓度为0.090mol∙L1,转化率为,C不符合题意;D.80~120min,∆c(γ丁内酯)=(0.090.071)mol∙L1,平均反应速率:v(γ丁内酯)=,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A、注意化学平衡正向移动与产物的产率无直接关系;
B、根据化学平衡常数定义进行作答;
C、根据物质转化率的公式进行作答;
D、根据进行计算即可。16.【答案】C【解析】【解答】A.恒容条件下充入He,各物质的分压没有发生改变,平衡不移动,A不符合题意;B.a曲线条件下,10~30min内,反应速率比等于化学计量数之比,则,B不符合题意;C.结合分析可知,a、b都是A物质的浓度变化情况,b对应的是T2温度,C符合题意;D.降低温度,平衡正向移动,反应物的转化率提升,但温度过低会导致反应速率过慢,不利于提高生产效率,D不符合题意;故答案为:C。【分析】A.依据化学平衡移动原理分析;B.利用v=Δc/Δt计算;C.结合图像分析判断;D.依据影响反应速率和化学平衡的因素分析。17.【答案】B【解析】【解答】碳酸钙的分解反应为吸热反应,则该反应的,该反应正反应是气体体积增大的反应,,要想反应能自发进行,应满足,T越大,越有利于,因此高温时该反应能自发,当T较小时,压强越低越有利于实现,因此最不利于其自发进行的条件是低温高压,故B符合题意;故答案为:B。
【分析】反应能够自发进行的条件是△G=△H-T△S<0,该反应为吸热反应,且正反应的气体体积增大,据此分析。18.【答案】C【解析】【解答】A.由于该反应为放热反应,因此升高温度,平衡逆向移动,则X的体积分数增大,A不符合题意;B.由于该反应为气体分子数不变的反应,因此增大压强,平衡不移动,由于容器体积减小,因此Z的浓度减小,B不符合题意;C.保持容器体积不变,充入一定量的惰性气体,平衡不发生移动,因此Y的浓度不变,C符合题意;D.保持容器的体积不变,充入一定的Z,平衡逆向移动,X的体积增大,但总体积增大,因此X的体积分数减小,D不符合题意;故答案为:C【分析】此题是对平衡移动影响因素的考查,结合浓度、温度、压强对平衡移动的影响分析。19.【答案】B【解析】【解答】A、正反应为体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,正反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,A不符合题意;B、正反应为体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动,正反应是吸热反应,降低温度平衡逆向移动,B符合题意;C、正反应为体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,正反应是放热反应,降低温度平衡正向移动,C不符合题意;D、反应前后体积不变,增大压强平衡不移动,正反应是吸热反应,降低温度平衡逆向移动,D不符合题意;故答案为:B。
【分析】根据勒夏特列原理:若正反应为体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动;正向放热反应,降低温度平衡正向移动;正反应为体积增大的反应,增大压强,平衡逆向移动。
20.【答案】B【解析】【解答】A.C为固体,增大固体的量,平衡不移动,故A不符合题意;B.增大N2的物质的量,平衡向正反应方向移动,的转化率增大,故B符合题意;C.恒容容器中充入气,反应中各气体浓度不变,平衡不一定,故C不符合题意;D.改变条件使增大了,也可能增大导致>,平衡逆向移动,则化学平衡不一定向正反应方向移动,故D不符合题意;故答案为:B。
【分析】A.增加纯固体,浓度不变,速率不变,平衡不移动;
B.增大反应物浓度,可促进氢气的转化;
C.恒容容器中充入He气,反应体系中各物质浓度不变,平衡不移动;
D.v正增大了,但v逆不确定,平衡可能不移动,也可能逆向移动。21.【答案】(1)大于(2);ABC(3)C【解析】【解答】(1)由于0~4s的过程中,O2的浓度大于1~5s,因此反应速率大;
(2)该反应的平衡常数;
A、若反应正向进行,则气体颜色加深,若反应逆向进行则气体颜色变浅,因此当气体颜色保持不变时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A符合题意;
B、该反应中反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律可知,混合气体的质量保持不变,由于反应前后气体分子数发生变化,因此反应前后混合气体的物质的量发生变化,则根据公式可知,反应过程中混合气体的平均相对分子质量发生变化,则当其不变时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,B符合题意;
C、当v逆(NO)=2v正(O2)时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C符合题意;
D、由于反应过程中混合气体的质量保持不变,反应在恒容密闭容器中进行,则混合气体的体积不变,根据公式可知,反应过程中,混合气体的密度一直不变,因此密度不变不能说明正逆反应速率相等,即不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故答案为:ABC
(3)A、由于K(300℃)>K(400℃),说明温度升高,平衡逆向移动,A不符合题意;
B、恒容密闭容器中充入Ar使得压强增大,但反应物和生成物的浓度不变,平衡不移动,B不符合题意;
C、充入O2使压强增大,c(O2)增大,反应速率增大,平衡正向移动,C符合题意;
D、加入催化剂,可加快反应速率,但平衡不发生移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】(1)根据浓度对反应速率的影响分析;
(2)根据所给反应的化学方程式书写平衡常数的表达式;
分析所给物理量是否能体现正逆反应速率相等,若能则可说明反应达到平衡状态;
(3)结合平衡移动的影响因素分析;22.【答案】(1)1630kJ·mol1(2)+5;NO、∗OO−、Cu2+反应生成NO2与Cu+,NO或NO2分别与∗NH2反应生成N2和H2O;O2+2SO2+2NH3(3)温度升高,催化剂活性增强均使活化分子百分数增加,单位时间内活化分子有效碰撞次数增加,反应速率加快;温度高于450℃时,NH3与O2反应生成较多量NOx,使得流出反应管的NOx总量超过流出反应管的NOx总量【解析】【解答】(1)已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ·mol1②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)△H=1269kJ·mol1由盖斯定律可知,2×①+②得到主反应,则主反应的△H=2×(+180.5kJ·mol1)+(1269kJ·mol1)=1630kJ·mol1;(2)①X、Y处V元素化合价为+4或+5价。铜离子和Y反应生成亚铜离子和X,根据电子守恒可知,Y生成X时,V的化合价升高,则X处V元素化合价为+5。②由图可知,NO转化为N2的机理可描述为NO、∗OO−、Cu2+反应生成NO2与Cu+,NO或NO2分别与∗NH③氧气具有氧化性可以把烟气中二氧化硫中四价硫转化为六价硫,生成NH4HSO4堵塞催化剂孔道,生成NH4HSO4的化学方程式为O2+2SO2+2NH3+2H2O=2NH4HSO4;(3)①烟气以一定流速通过装有Fe/Zr催化剂的反应管,反应不一定达到平衡状态,反应速率随温度的升高而升高,温度低于350℃时,NOx转化率随温度升高而增大,其可能原因是温度升高,催化剂活性增强均使活化分子百分数增加,单位时间内活化分子有效碰撞次数增加,反应速率加快。②催化剂需要一定的活性温度,温度过高导致催化剂失去活性,故温度高于450℃时,NOx转化率已降低为负值,其可能原因是温度高于450℃时,NH3与O2反应生成较多量NOx,使得流出反应管的NOx总量超过流出反应管的NOx总量。
【分析】(1)根据盖斯定律计算;
(2)①根据化合物中化合价代数和为0计算;
②由图可知,NO转化为N2的机理为NO、∗OO−、Cu2+反应生成NO2与Cu+,NO或NO2分别与∗NH2反应生成N2和H2O;
③生成NH4HSO4的化学方程式为O2+2SO2+2NH3+2H2O=2NH4HSO4;
23.【答案】(1)18kJ/mol(2)<;ACD(3)B;E(4)0.3mol/(L∙min);2.25;D【解析】【解答】(1)由盖斯定律可得,目标反应的反应热ΔH=ΔH2ΔH1=(35kJ/mol)(17kJ/mol)=18kJ/mol;
(2)①反应过程中,增加H2的量,则COS的转化率增大,而,由图可知,m1下COS的转化率高于m2,故m1中n(H2)多于m2中的n(H2),因此m1<m2;
②A.有副反应发生,则COS转化为其他物质,故COS的转化率减小,A符合题意;
B.反应的ΔH是不变的,B不符合题意;
C.催化剂活性降低,反应速率减小,副反应速率增加,COS的转化率减小,C符合题意;
D.该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,即逆反应速率增加的倍数大于正反应速率增大的倍数,D符合题意;
故答案为:ACD
(3)A、反应达到平衡状态时,各组分浓度浓度保持不变,但不一定相等,A不符合题意;
B、正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,B符合题意;
C、根据密度公式,恒容密闭容器中,气体体积不变,由于反应物和生成物都是气体,根据质量守恒定律可知,混合气体的质量保持不变,故混合气体的密度一直保持不变,不可用于判断平衡状态,C不符合题意;
D、根据摩尔质量公式,反应前后气体分子数不变,故混合气体的物质的量n保持不变,而混合气体的总质量不变,故混合气体的平均摩尔质量一直不变,不可用于判断平衡状态,D不符合题意;
E、c(COS)保持不变,则反应达到平衡状态,E符合题意;
故答案为:BE
(4)①COS的转化率为60%,则参与反应的n(COS)=5mol×60%=3mol,故反应生成H2S的物质的量n(H2S)=n(COS)=3mol,故用H2S表示的反应速率
②
该温度下,反应的平衡常数
③A、缩小容器体积,体系压强增大,反应速率加快,由于反应前后气体分子数不变,平衡不移动,故COS的平衡转化率不变,A不符合题意;
B、升高温度,反应速率加快,由于反应为放热反应,平衡逆向移动,COS的转化率减小,B不符合题意;
C、分离出硫化氢,逆反应速率减小,正反应速率不变,平衡正向移动,COS的转化率增大,C不符合题意;
D、加入一定量的H2O(g),正反应速率增大,平衡正向移动,COS的转化率增大,D符合题意
故答案为:D【分析】(1)根据盖斯定律计算反应热;
(2)①结合浓度对平衡移动的影响分析;
②结合转化率的影响因素分析;
(3)若反应达到平衡状态,则正逆反应速率相等;同时体系内各物理量保持不变,据此分析选项;
(4)①根据速率公式进行计算;
②由平衡三段式平衡体系中各物质的物质的量浓度,结合平衡常数的表达式计算;
③根据平衡移动和反应速率的影响因素进行分析;24.【答案】(1)AC;不变;d;c;小于(2)CO2+HCO+2e=HCOO+CO;阳极产生O2,pH减小,HCO浓度降低;K+部分迁移至阴极区【解析】【解答】(1)①在恒温恒容的密闭容器中通入一定量的CO2和H2发生反应,生成乙烯和水蒸汽,反应的方程式为2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g);A.反应后气体的物质的量减少,则容器内的压强为变量,当容器内的压强不发生变化,说明达到了平衡状态,故A选;B.根据方程式,生成的乙烯和水蒸汽物质的量比始终为1∶4,不能判断是平衡状态,故B不选;C.断裂3molH—H键的同时断裂4molH—O键表示正逆反应速率相等,说明达到了平衡状态,故C选;D.v(CO2)正=3v(H2)逆表示正反应速率>逆反应速率,不是平衡
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