高中化学沪科技版(2020)选择性必修1本章复习课时作业
展开一、单选题
1.在一恒温密闭容器中,充入一定量的A、B、C,发生反应,在不同的压强下达到平衡,测得平衡时B的体积分数与压强的关系如图所示,下列有关叙述错误的是
A.B.平衡常数:
C.X点时,D.Q、P分别为X、Y对应压强下的平衡点
2.某温度下,降冰片烯在钛杂环丁烷催化下聚合,反应物浓度与催化剂浓度及时间关系如图。已知反应物消耗一半所需的时间称为半衰期,下列说法正确的是
A.其他条件相同时,降冰片烯浓度越大,反应速率越大
B.其它条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越大
C.条件②,反应速率为0.012 ml·L-1·min-1
D.条件①,降冰片烯起始浓度为1.5ml·L-1时,半衰期为125min
3.对于反应,下列说法正确的是
A.上述反应中消耗,转移电子的数目为
B.上述反应平衡常数
C.其他条件相同,增大的转化率升高
D.上述反应达到平衡后,若压缩体积而使体系的压强增大,则的转化率会减小
4.在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:2X(s)2Y(g)+Z(g),下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n ml Z的同时消耗2n ml Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②⑤B.①②⑥C.②③⑤D.②④⑤
5.已知可逆反应:。下列图示与对应的叙述相符的是
A.图①表示一定温度下,平衡时的体积分数与压强的变化关系,反应速率:
B.图②中时刻改变的条件可能是减小压强
C.图③表示的百分含量与温度的变化关系,则升高温度,该反应的平衡常数增大
D.图④所示阴影部分面积的含义是反应物浓度的减小量
6.下列关于化学反应的方向叙述中不正确的是
A.该反应
B.反应其化学平衡常数表达式为
C.若,,化学反应在任何温度下都能自发进行
D.合成甲醇的反应:,加入催化剂对化学平衡常数无影响
7.化学是一门以实验为基础的学科,如图所示的实验装置或操作能达到实验目的的是
A.图甲是验证铁的析氢腐蚀B.图乙是验证牺牲阳极法
C.图丙是制备Fe2(SO4)3晶体D.图丁是验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
8.Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A.活化能最大的步骤:中间体2→中间体3
B.活化历程涉及极性键和非极性键的断裂与形成
C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化
D.Ni(g)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57kJ/ml
9.中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上还原NO生成和的路径,各基元反应及活化能如图所示,下列说法错误的是
A.NO生成HNO反应中,N元素被还原
B.在Pd/SVG催化剂上,NO更容易被还原为
C.决定NO生成速率的基元反应为
D.生成的总反应方程式为
10.如图所示,表示(正反应放热)这个可逆反应的正确图像为
A.B.
C.D.
11.在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:甲:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);乙:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)。现有下列状态:
①混合气体平均摩尔质量不再改变
②恒温时,气体压强不再改变
③各组成气体浓度相等
④反应体系中温度保持不变
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍
⑥混合气体密度不变
⑦单位时间内,消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1
其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是
A.①②⑤B.③④⑥C.⑥⑦D.④⑤
12.探究Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑ + S↓ + H2O化学反应速率的影响因素,设计了以下实验,下列说法正确的是
A.V1=5, V2=0, V3=6
B.10秒内,3号瓶中Na2S2O3的平均反应速率为0.01ml/(L·s)
C.该反应也可通过比较相同时间内生成SO2体积的多少来判断化学反应的快慢
D.由2号瓶和3号瓶的实验结果可推知温度越高反应速率越快
13.化工生产中常利用苯催化加氢制备环己烷。一定条件下,在管式反应器中发生反应: (g)+3H2(g) (g)△H=—208kJ∙ml-1.下列说法不正确的是
A.低温有利于上述反应自发进行
B.上述反应中消耗 (g),释放的热量为
C.上述反应的原子利用率为100%
D.由上述反应可推知,反应 (g)+H2(g) (g)的△H约为—69.4kJ∙ml-1
14.资源化利用是解决资源和能源短缺、减少碳排放的一种途径。以为催化剂,可使在温和条件下转化为甲醇,反应历程如图所示。与在活化后的催化剂表面发生可逆反应,每生成1ml放热49.3kJ。
下列说法错误的是
A.该反应的
B.该反应的平衡常数
C.向容器中充入1ml和足量后,在催化剂存在下充分反应放热49.3kJ
D.该反应中每消耗1mlCO2转移电子数为
二、填空题
15.将4mlN2O4放入2L恒容密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g),平衡体系中N2O4的体积分数(φ)随温度(T)的变化如图所示。
(1)D点v(正) (填“>”“=”或“<”)v(逆)。
(2)A、B、C三点中平衡常数K的值最大的是 点。
(3)若其他条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量的NO2,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数 (填“增大”“不变”或“减小”)。
16.今年入冬以来,简阳的雾霾较为严重,NO是引起原因之一。综合治理空气污染是环境化学当前主要研究的内容。
(1)汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可转化为N2(g)和CO2(g)得到净化。
①已知 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)反应能自发进行,则该为 反应(填“吸热”或“放热”)。
②上述反应在绝热、恒容密闭容器中进行,并在 t1时可达到平衡(图中 ω、M、v 正分别表示质量分数、混合气体平均相对分子质量和正反应速率),则下列示意图中符合题意的是 (填选项序号)。
(2)在25℃、101kPa下,将2 ml NO、2.4 ml CO通入固定容积为2 L的密闭容器中,反应过程中部分物质的浓度变化如图所示。
①NO的转化率为 ,0~15min 内,v(NO) = 。
②20min 时若改变反应条件,导致CO浓度下降,则改变的条件可能是 (填选项序号)。
a.升高温度 b.增加CO的量 c.降低温度 d.扩大容器体积
17.硫酸是一种重要的基本化工产品。接触法制硫酸生产中的氧化工序为: ,问答下列问题:
(1)在甲、乙两个容器中(初始时体积相同)分别充入和,在相同温度下进行反应。其中甲容器保持容积不变,乙容器保持压强不变,当容器中的反应达到平衡时,甲中的百分含量为a,乙中的百分含量为b,则a b(填“大于”、“小于”、“等于”)。
(2)若、、(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在、和压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。反应在、550℃时,平衡转化率 ,判断的依据是 。下列因素中能影响的因素有 (填字母)。
A.压强 B.反应物的初始量 C.催化剂 D.温度
(3)若将物质的量为的和通入反应器,在恒温t、恒压p条件下发生反应 。平衡时,若转化率为a,平衡常数 (以分压表示,分出=总压×物质的量分数,用p、a来表示)
18.对可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),达到平衡时,各物质的物质的量浓度应满足以下关系:=K,K为一常数,称为化学平衡常数,其反应的K值只与温度有关,现有反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃,达到平衡时K (填“大于”、“小于”或“等于”)1。
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0 ml CO,3.0 ml H2O,1.0 ml CO2和x ml H2,则:
①当x=5.0时,上述平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是 。
19.氨气是重要的化工原料,工业合成氨反应原理为:,其反应过程中能量变化如图所示。
(1)工业合成氨的条件是 。
(2)合成氨的反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)若,则每消耗,反应放出(或吸收)的热量 kJ。
(4)将和充入密闭容器中,在相同条件下发生该反应,达到平衡时,放出或吸收的热量为,则 (填“>”“<”或“=”),理由是 。
20.反应在恒温恒容密闭容器中进行,下列可作为其达到平衡状态的标志的有
①和的浓度相等;
②的质量分数保持不变;
③容器中气体的压强保持不变;
④的生成速率与的消耗速率相等;
⑤容器中混合气体的密度保持不变;
⑥容器中气体的平均摩尔质量保持不变;
⑦。
21.已知体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),请根据化学反应的有关原理回答下列问题:
(1)一定条件下,充入2.0 ml SO2 (g) 和1.0 ml O2(g),20 s后达平衡,测得SO3的体积分数为50%,则用SO2表示该反应在这20 s内的反应速率为 ml/(L·s)。
(2)该反应的平衡常数K= ,若降温其值增大,则该反应的ΔH 0(填“>”或“<”或“=”)。
(3)如图,P是可自由平行滑动的活塞,在相同温度时,向A容器中充入4 ml SO3(g),关闭K,向B容器中充入2 ml SO3(g),两容器内分别充分发生反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答:反应达到平衡时容器B的体积为1.25 a L,若打开K,一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为 L(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)。
(4)如图表示该反应的速率(v)随时间(t)的变化的关系:据图分析:你认为t1时改变的外界条件可能是 ;t6时保持压强不变向体系中充入少量He气,平衡 移动。(填“向左”“向右”或“不”)。
22.由CO2与H2制备甲醇是当今研究的热点之一,也是我国科学家2021年发布的由CO2人工合成淀粉(节选途径见图)中的重要反应之一、已知:
反应②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+40.9kJ•ml-1
反应③:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H=+90.4kJ•ml-1
某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入3mlH2和1mlCO2,只发生反应①和反应②,在不同条件下达到平衡,在T=300℃下甲醇的物质的量分数φ(CH3OH)随压强P的变化、在p=600kPa下φ(CH3OH)随温度T的变化,如图所示。
图中M点的φ(CH3OH)高于N点的原因是 。
三、计算题
23.金属钛(Ti)在航空航天、医疗器械等工业领域有着重要用途,目前生产钛的方法之一是将金红石(TiO2)转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。TiO2转化为TiCl4有直接氯化法和碳氯化法
(ⅰ)直接氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) ΔH1=172kJ·ml-1
(ⅱ)碳氯化:TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) ΔH2=-51kJ·ml-1
在1.0×105pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1∶2.2∶2进行反应。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。
反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数 Kp(1400℃)= Pa。
锥形瓶
0.1 ml/LNa2S2O3溶液的体积/mL
0.1 ml/LH2SO4溶液的体积/mL
蒸馏水的体积/mL
反应温度
浑浊出现时间/s
备注
1
10
10
0
20 ℃
10
2
10
5
V1
20℃
16
3
10
10
V2
50℃
5
10秒后浑浊不再增多
4
10
4
V3
50 ℃
8
参考答案:
1.D
【详解】A.由图可知,增大压强,B的平衡体积分数减小,说明,故A正确;
B.平衡常数只与温度有关,所以,故B正确;
C.比较X和P点,P点处于平衡状态,从X到P,B的体积分数增大,所以反应正向进行,,故C正确;
D.X、Y对应压强下的平衡点应该是P、Q,故D错误;
故答案选D。
2.B
【详解】A.曲线①③所用的催化剂浓度相等,但降冰片烯浓度不等,开始时降冰片烯的浓度曲线①是曲线③的2倍,完全消耗时所需时间曲线①是曲线③的2倍,两者反应速率相等,所以其他条件相同时,降冰片烯浓度与反应速率无关,A错误;
B.从图中可知,①和②初始时降冰片烯的浓度相同,②催化剂浓度为①中的2倍,②降冰片烯反应速率为①中的2倍,则其他条件相同时,催化剂浓度越大,反应速率越快,B正确;
C.从图中可知,条件②降冰片烯初始浓度为3ml/L,125min后降冰片烯浓度将为0,则其反应速率为,C错误;
D.条件①降冰片烯起始浓度为3ml/L,降为1.5ml/L时用时125min,但是从1.5ml/L降低至0.75ml/L用时小于125min,则不能说其半衰期为125min,D错误;
故答案选B。
3.A
【详解】A.上述反应中HCl中氯元素的化合价由-1价升高到0价,故消耗1mlHCl转移1ml电子,转移电子的数目为6.02×1023,A正确;
B.由题干反应方程式信息可知,生成物H2O为气体,故上述反应平衡常数,B错误;
C.其他条件相同,保持不变,增大,则增大,化学平衡正向移动,O2的转化率增大,但HCl的转化率反而降低,C错误;
D.该反应为气体体积减小的反应,达到平衡后,若压缩体积而使体系的压强增大,平衡向着气体体积减小的方向移动,即正向移动,则的转化率会增大,D错误;
故答案为:A。
4.B
【分析】2X(s)2Y(g)+Z(g)为气体体积增大的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度、百分含量等变量不再变化,注意X为固体,据此进行判断。
【详解】①单位时间内生成n ml Z的同时消耗2n ml Y,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故①正确;
②Y的浓度不再改变,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故②正确;
③Y与Z的物质的量之比始终为2:1,无法判断平衡状态,故③错误;
④2v(Y)正=v(Z)逆,不满足计量数关系,说明正逆反应速率不相等,没有达到平衡状态,故④错误;
⑤只有为Y、Z气体,且二者物质的量之比为2:1,则混合气体的平均相对分子质量为定值,不能用混合气体的平均相对分子质量判断平衡状态,故⑤错误;
⑥恒容条件下,气体的总质量发生改变,则混合气体的密度发生改变,容器内密度不再改变时,表明正逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故⑥正确;
故选B。
5.D
【详解】A.压强增大反应速率增,点的压强比点小,反应速率,A项错误;
B.时刻改变条件使正、逆反应速率均增大,且(逆)(正),反应逆向进行,所以可能是增大压强,B项错误;
C.点为平衡状态,随着温度升高,的百分含量减小,说明平衡逆向移动,所以升高温度使平衡常数减小,C项错误;
D.由可知,与t的乘积为反应物浓度的减小量,与t的乘积为反应物浓度的增大量,图中阴影部分表示反应物在反应过程中浓度的减小量(或生成物浓度的增大量),D项正确。
故选D。
6.B
【详解】A.中气体体积减小,该反应,故A正确;
B.反应其化学平衡常数表达式为,故B错误;
C.△H<0、△S>0,在任何温度下可满足△G=△H-T•△S<0,能自发进行,如金属钠和水的反应,故C正确;
D.催化剂不改变平衡常数,故D正确;
故选B。
7.C
【详解】A.氯化钠溶液呈中性,图甲是验证铁的吸氧腐蚀,故A错误;
B.图乙铁与电源负极相连,验证外加电流阴极保护法,故B错误;
C.蒸发硫酸铁溶液得到Fe2(SO4)3晶体,图丙可制备Fe2(SO4)3晶体,故C正确;
D.图丁中双氧水的温度不同,不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用,故D错误;
选C。
8.B
【详解】A.中间体2→中间体3的活化能为204.32,活化能最大,故A正确;
B.活化历程涉及极性键C-H的断裂与形成,有非极性键C-C的断裂,没有非极性键的形成,故B错误;
C.过渡态1,Ni形成2个共价键,过渡态2,Ni形成3个共价键,在此反应过程中Ni的成键数目发生变化,故C正确;
D.根据图示,该反应放热,Ni(g)+C2H6(g)=NiCH2(s)+CH4(g) ΔH=-6.57kJ/ml,故D正确;
选B。
9.C
【分析】根据箭头意识分析各基元反应及活化能
【详解】A.NO生成HNO反应中,N元素化合价由+2变为+1,被还原,A项正确;
B.由图像分析,NO先生成,与生成的活化能相对比,NO生成的小,所以NO更容易被还原为,B项正确;
C.活化能大的反应,速率小,该基元反应是决速步骤,根据图像分析,决定NO生成速率的基元反应为,C项错误;
D.根据图像分析,生成的总反应方程式为,D项正确;
故答案选C。
10.A
【详解】A.2A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,C的百分含量减小,故A正确;
B.增大压强,正逆反应速率均增大,故B错误;
C.催化剂能加快反应速率,但不能使平衡发生移动,平衡时C的浓度应相同,故C错误;
D.2A(g)+B(g)⇌2C(g)正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率减小,故D错误;
故选:A。
11.D
【详解】甲:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g);乙:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)。
①反应过程中,甲的平均相对分子质量不断发生改变,乙的平均相对分子质量始终不变,则反应混合气体平均摩尔质量不再改变时,乙不一定达平衡状态;
②恒温时,甲中压强不断发生改变,乙中气体压强始终不变,则气体压强不再改变时,乙不一定达平衡状态;
③各气体组成浓度相等时,甲、乙都不一定达平衡状态;
④甲、乙反应发生后,反应体系的温度都会发生改变,当反应体系中温度保持不变时,两反应都达平衡状态;
⑤断裂氢氧键速率是断裂氢氢键速率的2倍,则甲、乙两反应的正、逆反应速率都分别相等,反应都分别达平衡状态;
⑥甲中反应进行过程中,混合气体的密度不断发生改变,而乙中混合气体的密度始终不变,则混合气体密度不变时,甲中气体达平衡状态,乙中气体不一定达平衡状态;
⑦单位时间内,消耗水质量与生成氢气质量比为9∶1,反应进行的方向相同,甲、乙两反应都不一定达平衡状态;
综合以上分析,只有④⑤能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态,故选D。
12.A
【详解】A.为控制变量唯一,混合后各组溶液的总体积相等可知,V1=5, V2=0, V3=6,A正确;
B.3号瓶混合后,Na2S2O3的物质的量浓度为:=0.05ml/L,则10秒内,3号瓶中Na2S2O3的平均反应速率为=0.005ml/(L·s),B错误;
C.通常情况下,有气体生成的反应可通过相同时间收集气体的体积或收集相同体积的气体所需要的时间来判断反应速率的快慢,但由于SO2是易溶性物质,所以反应一般不通过比较相同时间内生成SO2体积的多少来判断化学反应速率的快慢,否则误差太大,C错误;
D.由题干信息可知,2号和3号瓶中硫酸浓度和温度不同,变量不唯一,故由2号瓶和3号瓶的实验结果不可推知温度越高反应速率越快,D错误;
故答案为:A。
13.D
【详解】A.该反应是熵减的放热反应,低温条件下反应ΔH—TΔS<0,能自发进行,则低温有利于苯催化加氢生成环己烷的反应自发进行,故A正确;
B.由热化学方程式可知,反应消耗1ml (g)时,反应放出的热量为208.2 kJ,故B正确;
C.由热化学方程式可知,苯催化加氢生成环己烷的反应是原子利用率为100%的加成反应,故C正确;
D.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间特殊的键,能量低于环己烯,则环己烯催化加氢生成环己烷反应的焓变不可能为—208kJ∙ml-1×=—69.4kJ∙ml-1,故D错误;
故选D。
14.C
【详解】A.由图可知该过程的总反应方程式为:,反应前后气体分子数减少,则,故A正确;
B.由上述反应可知该反应的平衡常数,故B正确;
C.该反应为可逆反应,1ml不能完全消耗,则放热小于49.3kJ,故C错误;
D.该反应中每消耗1mlCO2,消耗3ml,转移电子数为,故D正确;
故选:C。
15.(1)<
(2)C
(3)减小
【解析】(1)
D点时φ(N2O4)小于该温度下的平衡点时的φ(N2O4),说明反应向逆反应方向进行[使φ(N2O4)增大至平衡点时的φ(N2O4)],v(正)
温度升高,φ(N2O4)减小,说明平衡N2O4(g)⇌2NO2(g)向右移动。温度越高,平衡常数越大;
(3)
平衡时又加入一定量NO2,既增大了c(NO2),又相当于增大了压强,无论是增大c(NO2)还是增大压强,都有利于平衡向左移动,所以NO2的体积分数减小。
16.(1) 放热 A
(2) 40% 或0.027ml/(Lmin) cd
【详解】(1)①由于反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) 是体系混乱程度减小的反应,根据体系的自由能公式△G=△H-T△S<0,若反应能自发进行,则该反应为放热反应;
②A.该反应达到平衡时,各物质的物质的量不变,物质的量浓度不变,则物质的质量分数也不变,A正确;
B.由于反应是气体体积减小的反应,若反应未达到平衡,正向进行,则气体的物质的量减小,气体平均相对分子质量增大;若反应达到平衡,则气体的物质的量不变,体系的平均相对分子质量不变,B错误;
C.反应是放热反应,随着反应的进行,体系的温度升高,反应速率加快,若反应达到平衡,则体系的温度不变,反应速率也不变,t1时速率最大,此后速率又逐渐减小,因此不能说,t1时反应处于平衡状态,C错误;
答案选A。
(2)①根据图象可知N2反应产生了0.2ml/L,则反应消耗NO的浓度是0.4ml/L,开始时NO的浓度是2ml÷2L=1ml/L,所以NO的转化率为(0.4ml/L÷1ml/L)×100%=40%;0~15min 内,v(NO) =0.4ml/L÷15min=0.027ml∙L-1∙min-1;
②a.升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,使CO的浓度增大,与题意不符合,a错误;
b.增加CO的量,会使CO的浓度增大,与题意不符合,b错误;
c.降低温度,化学平衡向放热的正反应方向移动,会使CO的浓度降低,c正确;
d.扩大容气体积,平衡向气体体积扩大的方向移动,但是平衡移动的趋势是微弱的,总的来说体系中CO的浓度降低,d正确;
答案选cd。
17.(1)小于
(2) 0.925 增大压强平衡正向移动,平衡转化率增大,p1=、p3= ABD
(3)
【详解】(1)在甲、乙两个容器中(初始时体积相同)分别充入和,在相同温度下进行反应。其中甲容器保持容积不变,正反应物质的量减少,压强减小,乙容器保持压强不变,反应达到平衡时,加的压强小于乙,增大压强平衡正向移动,的百分含量增大,当容器中的反应达到平衡时,甲中的百分含量为a,乙中的百分含量为b,则a小于b。
(2)若、、(不参与反应)起始的物质的量分数分别为10%、15%和75%时,在、和压强下,平衡转化率随温度的变化如图所示。增大压强平衡正向移动,平衡转化率增大,p1=、p3=,反应在、550℃时,平衡转化率0.925。
A.正反应气体系数和减小,增大压强,平衡正向移动,平衡转化率增大,故选A;
B.按比例增大反应物的初始量, 相当于增大压强,平衡转化率增大,故选B;
C.催化剂不能使平衡移动,使用催化剂,平衡转化率不变,故不选C;
D.正反应放热,升高温度,平衡逆向移动,平衡转化率减小,故选D;
选ABD。
(3)若将物质的量为的和通入反应器,在恒温t、恒压p条件下发生反应 ,平衡时,若转化率为a,,平衡常数。
18.(1)小于
(2) 逆反应 x<3.0
【解析】(1)
对于放热反应,升高温度,平衡左移,K值变小,该反应在850℃时,K=1,温度升高到950℃时,平衡逆向移动,K变小,故答案为:小于;
(2)
①当x=5时,该反应的浓度商Q== = >1,此时,v逆>v正,平衡向逆反应方向移动,故答案为:逆反应;
②当浓度商Q
(2)放热
(3)46
(4) < 氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应,反应物不能完全转化,放出的热量偏小
【详解】(1)工业合成氨的条件是高温高压、催化剂;
(2)根据图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,则合成氨的反应是放热反应;
(3)反应放出的能量为E1-E2=92+E2-E2=92kJ,即消耗1ml氮气时放出92kJ,则每消耗,反应放出的热量46kJ;
(4)氮气和氢气反应生成氨气是可逆反应,反应物不能完全转化,而消耗时放出46kJ的反应热是以完全反应时理论计算可得,实际反应将和充入密闭容器中,放出的热量偏小,则<。
20.②③⑥
【详解】①反应物和生成物的浓度不变时达到平衡状态,而不是浓度相等,故①错误;
②的质量分数是变量,保持不变时达到平衡状态,故②正确;
③反应在恒容密闭容器中进行,且该反应是气体体积减小的反应,故容器中气体的压强是变量,当压强不变时达到平衡状态,故③正确;
④的生成速率与的消耗速率都是正反应速率,无法判断反应是否达到平衡,故④错误;
⑤容器的容积固定,气体的质量固定,混合气体的密度是定量,故⑤错误;
⑥反应前后气体的物质的量发生变化,而气体的总质量不变,因此当容器内气体的平均摩尔质量保持不变时,一定达到平衡状态,故⑥正确;
⑦正确的关系式为,故⑦错误;
故答案为②③⑥。
21.(1)0.03
(2) K=11.25或45/4 <
(3)2.75a
(4) 升温 向左
【详解】(1)一定条件下,充入2.0 ml 和1.0 ml,发生反应:,20 s后达平衡,假设反应消耗的物质的量是,反应物质的量是2x,平衡产生物质的量是2x,平衡时总物质的量是,由于测得的体积分数为50%,则,解得,所以用表示该反应在这20 s内的反应速率为;
(2)则平衡时各种物质的物质的量浓度分别是是;;,该反应的平衡常数;若降温其值增大,说明降低温度,化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理,降低温度,平衡向放热反应方向移动,所以该反应正反应是放热反应,;
(3)在恒温恒压条件下,气体的物质的量的比等于容器的容积之比。反应达到平衡时B容器的容积是,B为恒压条件下,气体的物质的量的比等于容器的容积之比,说明反应达到平衡时气体的物质的量是反应前的倍,若平衡时打开K,一段时间后重新达到平衡,在恒温恒压条件下,与向B中加入达到的平衡等效,所以达到新的平衡时整个容器的容积是,所以B容器的容积是;
(4)根据图示可知,在t1时刻改变条件后V逆、V正都增大,由于V逆>V正,平衡逆向移动,根据外界条件对化学平衡移动的影响,改变的条件是升高温度;t6时保持压强不变向体系中充入少量He气,体系的容积扩大,使反应体系的压强减小,由于该反应的正反应是气体体积减小的反应,减小压强,平衡向气体体积扩大的逆反应方向移动,即向左移动。
22.反应①为放热反应,且正反应是气体体积减小的反应,M点相对于N点,温度更低,压强更大,有利于反应①平衡正向移动,φ(CH3OH)增大
【详解】反应①为气体体积减小的放热反应,由图可知,M点相对于N点温度更低,压强更大,有利于反应①平衡向正反应方向移动,导致甲醇的体积分数增大,故答案为:反应①为放热反应,且正反应是气体体积减小的反应,M点相对于N点,温度更低,压强更大,有利于反应①平衡正向移动,φ(CH3OH)增大。
23.7.2×105
【详解】从图中可知,1400℃,体系中气体平衡组成比例CO2是0.05,TiCl4是0.35,CO是0.6,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常数Kp(1400℃)==Pa=7.2×105Pa。
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