高中化学人教版 (2019)选择性必修1第四节 化学反应的调控精练
展开一、选择题
1.在800℃密闭容器中进行反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。若CO起始浓度为1.0ml·L-1,水蒸气起始浓度1.5ml·L-1,达到平衡后,测得CO2浓度为0.6ml·L-1。下列计算结果不正确的是
A.c平(CO)=0.9ml·L-1B.α(CO)=60%
C.α(H2O)=40%D.K=1.0
2.一定条件下,将和混合于恒容的密闭容器中,发生反应:。末该反应达到平衡,生成W的物质的量随时间的变化情况如图所示。下列判断正确的是
A.当混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态
B.用Z表示的反应速率为
C.从到过程中,气体的压强没有变化
D.反应过程中X和Y的转化率之比为3∶1
3.在一定温度,将 0.8 ml A(g)和 0.4 ml B (g)充入 2 L 的恒容密闭容器发生反应: 2A(g)+B(g) xC(g)(x是化学计量数),达平衡时测得 C(g) 的浓度为 0.060ml/L,B(g)的物质的量为0.28 ml。下列说法中正确的是
A.x=2
B.达平衡时A的转化率为40%
C.达平衡时,B的体积分数为10%
D.反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为5:4
4.某温度下,将含有和各0.10ml的气态混合物充入容积为10L的密闭容器中,发生反应,达到平衡后测得,则此温度下该反应的平衡常数为
A.0.25B.0.5C.2D.4
5.某温度时两个恒容密闭容器中仅发生反应 。实验测得:,,、为速率常数,只受温度影响。
下列说法正确的是
A.升高温度,该反应的化学平衡常数减小
B.I中的平衡转化率约为33.3%
C.Ⅱ中达到平衡状态时,
D.该反应的化学平衡常数可表示为
6.已知 ,则下列说法错误的是
A.降低温度,平衡正向移动,方程式中的Q值不变
B.若该反应放热Q kJ,则此过程中消耗
C.将置于一密闭容器中充分反应,需吸收Q kJ的热量
D.、分子中的能量总和大于分子中的能量
7.根据图示所得出的结论不正确的是
A.图甲表示反应2SO2(g)+O2(g) ⇌2SO3(g) ∆H <0 不同温度时平衡常数K随压强的变化关系图,则T1>T2
B.图乙是恒温密闭容器中发生CaCO3(s) ⇌CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线,t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
C.图丙表示1 ml N2H4(l)和1 ml O2(g)反应生成1 ml N2(g)和2 mlH2O(1)过程中的能量变化曲线,则N2H2(l)的燃烧热∆H = - 622 kJ·ml-1
D.图丁表示密闭容器中CH4(g)+H2O(g) ⇌ CO(g)+3H2(g)到达平衡时, CH4的转化率与压强、温度的变化关系曲线,则p1
830℃时,向一个2L密闭容器中充入0.2ml的A和0.8ml的B,反应初始4s内A的平均反应速率υ(A)=0.005 ml∙L−1∙s−1。下列说法正确的是
A.4s时c(B)=0.78 ml∙L−1
B.830℃达平衡时,A转化率为20%
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) A(g)+B(g)平衡常数为2.5
二、非选择题
9.一定温度下,在1L密闭容器中充入1mlCO2和3mlH2,发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·ml-1.测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示:
(1)A点时,反应放出的能量为___________kJ,反应过程中逆反应速率___________点(填“A”或“B”)大。
(2)关于达到平衡的标志,下列说法正确的是___________。
A.当CH3OH的体积分数不再变化时反应达到平衡
B.当CO2与H2的转化率为1:3时反应达到平衡
C.当CO2与H2的物质的量为1:3时反应达到平衡
D.当CO2与H2的反应速率为1:3时反应达到平衡
(3)在___________点(填“A”或“B”)反应达到平衡,该反应的平衡常数表达式为___________,该温度时平衡常数是___________(用分数式表示,可以不写单位)。
10.一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,发生反应:。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是___________(填字母)。
、、三者的浓度之比为
.容器内气体的压强不变
.容器内混合气体的密度保持不变
的物质的量不再变化
的生成速率和的生成速率相等
(2)回答下列问题:
①的转化率为___________。
②达到平衡时反应放出的热量为___________。
③此温度下该反应的平衡常数___________。容器编号
起始浓度
平衡浓度
I
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
温度/℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
【参考答案】
一、选择题
1.A
【分析】依据题意列三段式:。
解析:A.平衡时c平(CO)=0.4ml·L-1,A错误;
B.α(CO)==60%,B正确;
C.α(H2O)==40%,C正确;
D.平衡常数K=,D正确;
答案选A。
2.A
解析:A.反应中的生成物Z为固体,根据质量守恒定律可知,随反应的进行,气体的总质量将减小,气体密度随反应的进行而减小,因此当混合气体的密度不再改变时,该反应达到平衡状态,故A项正确;
B.Z为固体,因此无法用Z表示化学反应速率,故B项错误;
C.由图可知,从到过程中,反应正向进行,根据方程式可知,随反应的进行,容器内气体的总物质的量将减小,根据同温同容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比可知,从到过程中,气体的压强将减小,故C项错误;
D.反应过程中,因此反应过程中X和Y的转化率之比为==1:1,故D项错误;
综上所述,正确的是A项。
3.D
【分析】根据题干信息列三段式有:
,以此解答。
解析:A.达平衡时测得C(g)的浓度为0.060ml/L,C的物质的量是0.12ml,B(g)的物质的量为0.28ml,消耗B是0.4ml-0.28ml=0.12ml,所以x=1,A错误;
B.达平衡时A的转化率为×100%=30%,B错误;
C.达平衡时,B的体积分数=×100%=29%,C错误;
D.反应前容器内的压强与平衡后容器内的压强之比为 =,D正确;
答案选D。
4.A
解析:,此时,A项正确。
故选A。
5.D
解析:A.该反应是的吸热反应,升高温度,平衡正向移动,该反应的化学平衡常数增大,故A错误;
B.I中平衡时氧气浓度为0.2 ,则二氧化氮浓度改变了为0.4 ,则平衡转化率约为,故B错误;
C.Ⅱ在I平衡时的基础上充入一氧化氮0.1,平衡逆向移动,因此Ⅱ中达到平衡状态时,,故C错误;
D.达到平衡时,变形得到,因此该反应的化学平衡常数可表示为,故D正确。
综上所述,答案为D。
6.C
解析:A.降低温度,平衡向放热反应即正向移动,而方程式中的Q值表示全部反应完放出的热量,因此Q值不变,故A正确;
B.根据反应方程式,若该反应放热Q kJ,则此过程中消耗,故B正确;
C.将置于一密闭容器中充分反应,由于该反应是可逆反应,因此没有全部反应完,因此需吸收的热量小于Q kJ,故C错误;
D.该反应是放热反应,因此、分子中的能量总和大于分子中的能量,故D正确。
综上所述,答案为C。
7.A
解析:A.平衡常数只有温度有关,温度不变则平衡常数不变,该反应为放热反应,温度越高平衡常数越小,所以T1<T2,A错误;
B.该反应的平衡常数K= c(CO2),温度不变平衡常数不变,所以恒温条件下,缩小容器体积增大压强,平衡正向移动,再次平衡后c(CO2),B正确;
C.据图可知1 ml N2H4(l)和1 ml O2(g)反应生成1 ml N2(g)和2 mlH2O(1)放出622kJ能量,即N2H2(l)的燃烧热∆H = - 622 kJ·ml-1,C正确;
D.该反应为气体系数之和增大的反应,温度不变增大压强平衡逆向移动,CH4的转化率减小,所以p1
8.D
解析:A.反应初始4s内A的平均反应速率υ(A)=0.005 ml∙L−1∙s−1,则反应初始4s内B的平均反应速率υ(B)=0.005 ml∙L−1∙s−1,则B的浓度改变量为0.005 ml∙L−1∙s−1×4s=0.02 ml∙L−1,则4s时c(B)= ,故A错误;
B.830℃达平衡时,平衡常数为1,建立三段式 , ,解得x=0.08 ml∙L−1,则A转化率为,故B错误;
C.根据表格,升高温度,平衡常数减小,说明平衡逆向移动,则反应达平衡后升高温度,平衡逆向移动,故C错误;
D.1200℃时反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常数为0.4,则1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)平衡常数为,故D正确。
综上所述,答案为D。
二、非选择题
9.5 B A B K=
解析:(1)根据图象可知,A点时,CO2转化的物质的量浓度为0.5ml/L,则此时反应放出的能量为,反应过程中B点生成物的浓度更高,则B点的逆反应速率更大;
(2)A.当CH3OH的体积分数不再变化时,即组分浓度不再发生改变,可以说明反应达到平衡,A正确;
B.CO2与H2的转化率始终为1:3,不能作为反应达到平衡的标志,B错误;
C.CO2与H2的物质的量为1:3,不能说明反应达到平衡,C错误;
D.化学反应速率与化学计量数成正比,因此CO2与H2的反应速率始终为为1:3,不能作为反应达到平衡的标志,D错误;
答案选A。
(3)根据图象可知,B点时CO2的浓度不再发生改变,反应达到平衡,根据平衡常数的定义可知,该反应的平衡常数表达式为K=,该温度下,达到平衡时,CO2的浓度为0.25ml/L,则列三段式有:
所以平衡常数。
10. (1)
(2)
解析:设该反应中氧气的转化量为xml,列三段式进行计算:
当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的,根据压强之比和气体的物质的量成正比,所以:= ,x=0.18ml;据以上分析解答。
(1)恒温恒容条件下发生反应,该反应为气体体积减小的放热反应,
a.SO2、、三者的浓度之比为,该反应不一定达到平衡状态,与反应物初始浓度及转化率有关,故错误;
.恒温恒容的条件下,气体的压强与气体的物质的量成正比,反应后气体的物质的量减小,则压强也减小,当容器内气体的压强不变,反应达到平衡状态,故正确;
.反应前后气体的总质量不变,容器的体积不变,容器内混合气体的密度始终保持不变,不能判定反应达到平衡状态,故错误;
d.SO3的的物质的量不再变化,浓度也不再发生变化,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
e.SO2的生成速率和的生成速率相等,体现了正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
故选;
(2)①结合以上分析可知,的转化率为×100%=;
②,当反应达到平衡时,根据2SO2~196kJ关系,0.36mlSO2反应后,放出的热量为=;
③结合以上分析可知,一定温度下,向一容积为的恒容密闭容器中充入和,反应达到平衡后,各物质的浓度为:c(SO2)=0.008ml/L,c(O2)=0.004ml/L,c(SO3)=0.072ml/L,K= =。
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