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2024届高三新高考化学大一轮专题练习:化学平衡
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一、单选题
1.(2023·上海·统考高考真题)在密闭容器中发生反应:,往密闭容器中以的比例通入两种反应物,其中15 min后A在四温度下的转化率如下表所示,且,则下列说法正确的是
温度
转化率
10%
70%
70%
60%
A.该反应是吸热反应
B.T温度时(),A的转化率是70%
C.温度下,在15 min后继续进行反应,A的转化率变大
D.温度反应15 min后,若 mol·L,则温度时的平衡常数是4.5
2.(2023春·湖南长沙·高三统考学业考试)一定条件下,不能表示可逆反应达到化学反应限度的是
A.各物质的质量分数不再改变 B.正、逆反应速率均为零
C.正反应速率等于逆反应速率 D.消耗的同时消耗
3.(2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考期中)一定条件下,恒容的密闭容器中,对于可逆反应,若X、Y、Z的起始浓度(单位:mol/L)分别为、、(均不为零),达到化学平衡状态时,X、Y、Z的浓度分别为、、,则下列判断合理的是
A.
B.达到化学平衡状态时,Y和Z的生成速率之比为
C.达到化学平衡状态时,容器内的压强不再变化
D.的取值范围为
4.(2023·湖南郴州·统考三模)下列实验目的、实验操作及实验现象都正确的是
选项
实验目的
实验操作
实验现象
A
验证支持燃烧
将点燃的导管伸入盛满的集气瓶中
安静地燃烧,发出淡蓝色火焰
B
探究晶体颗粒大小与溶液冷却速度的关系
把一小粒明矾晶体悬挂在40℃~50℃的饱和明矾溶液中,快速冷却
形成较大的明矾晶体
C
探究浓度对、相互转化的影响
取少量溶液于试管中,向其中滴加一定量稀硫酸,观察现象;再滴加一定量NaOH溶液,观察现象
滴加稀硫酸后溶液由黄色变为橙色,再滴加NaOH溶液,溶液又变为黄色
D
检验溴乙烷中含溴元素
加热溴乙烷与NaOH的混合液,然后滴加溶液
有淡黄色沉淀生成
A.A B.B C.C D.D
5.(2023春·北京大兴·高三统考期中)一定温度下,在恒容密闭容器中通入一定量和发生反应:,时反应达到平衡状态,下列说法不正确的是
A.前,该反应的正反应速率大于逆反应速率
B.时,正反应速率等于逆反应速率但不等于零
C.达到平衡状态时反应物与生成物浓度均不再变化
D.若通入与进行反应,生成
6.(2023春·北京丰台·高三北京市第十二中学校考期中)一定条件下,在容积相等的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的一氧化碳和水蒸气,发生反应: ,达平衡后获得数据如下表。下列说法不正确的是
容器编号
起始时各物质的物质的量/mol
达到平衡的时间/min
达到平衡时体系能量的变化
CO
①
1
4
0
0
放出32.8kJ热量
②
2
8
0
0
放出QkJ热量
A.①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.平衡时:②>①
C.Q大于65.6
D.该温度下,②中反应的平衡常数
7.(2023春·江苏淮安·高三马坝高中校考期中)一定温度下,将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行反应:。下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的是
A.容器内的压强不变
B.容器内气体的密度不变
C.相同时间内有键断裂,有键形成
D.
8.(2023春·福建南平·高三福建省南平市高级中学校考期中)可逆反应在容积1L密闭容器反应,下列叙述是反应达到平衡状态标志的是
①单位时间内生成1molX的同时消耗1molZ
②Y的体积分数不再变化
③体系的压强不再改变
④Y、Z的物质的量浓度比为1:2
⑤x的浓度不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
A.仅①④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③⑤⑥
9.(2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)将xmolH2A气体平均分成两份,分别通入容器①、容器②(容积均为1L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生:2H2A(g)2H2(g)+A2(g) (25℃),相关数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器①
n(A2)
0
0.8
1.4
1.9
2.2
2.3
2.3
容器②
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是
A.根据上表信息,可推算出x=18
B.容器①为25℃恒温环境,容器②为绝热环境
C.1~60min内,25℃恒温环境反应速率可表示为v(H2A生成)=0.05mol·L-1·min-1
D.可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2A气体分解的目的
10.(2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)一定条件下,密闭容器中投入少量的粗镍和气体(假设固体杂质不和反应)模拟羰基化法精炼镍的实验:。反应时间和容器中气体总物质的量关系如图所示。下列分析正确的是
A.如升温,该反应逆反应速率增大,正反应速率减小
B.0~t1时刻平均反应速率:
C.t1时刻到达平衡,且剩余固体均为杂质
D.t1时刻后,降温,平衡常数会减小
11.(2023春·河北石家庄·高三校联考期中)利用气态甲醇在催化剂条件下脱氢制备甲醛的主反应为,副反应为。在体积为2L的刚性容器中,通入1mol气态,在一定催化剂作用下,反应时间为5min时,分别测得甲醇的平衡转化率和甲醛的选择性(转化的中生成HCHO的百分比)与温度的关系如下图所示。
下列有关说法错误的是
A.时,5min内生成甲醛的平均反应速率是
B.由图可知副反应的
C.以前,温度升高,平衡正向移动,使得甲醛的选择性增大
D.以后,甲醛的选择性下降的可能原因为温度升高,催化剂对主反应的催化活性降低
12.(2023春·河北邢台·高三校联考阶段练习)在一定条件下,某恒容密闭容器中发生反应:,其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂(催化剂活性不受压强影响)的作用下,反应相同时间,A的转化率与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.平均反应速率:
B.c点即时反应速率:v(正)
D.后,甲中A的转化率下降的原因是温度升高,平衡逆向移动
13.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)已知反应可用于合成烯烃。下列有关该反应的说法错误的是
A.增大压强可增大该反应速率
B.升高温度能增大的转化率
C.增大的浓度,该反应的平衡常数不变
D.密闭容器中,通入和,反应生成
二、多选题
14.(2023·山东·统考高考真题)一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径如下:
已知反应初始E的浓度为0.10mol∙L-1,TFAA的浓度为0.08mol∙L-1,部分物种的浓度随时间的变化关系如图所示,忽略反应过程中的体积变化。下列说法正确的是
A.t1时刻,体系中有E存在
B.t2时刻,体系中无F存在
C.E和TFAA反应生成F的活化能很小
D.反应达平衡后,TFAA的浓度为0.08mol∙L-1
三、非选择题
15.(2023春·广东广州·高三广州市白云中学校考期中)在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
前2s内的平均反应速率___________,从表格看,已达化学平衡的时间段为:___________。
(2)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,发生反应,已知是红棕色气体,是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
下列叙述正确的是___________。
a.时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.时,反应达到平衡,反应不再进行
c.各物质浓度不再变化
d.各物质浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
(3)在压强为条件下,与的混合气体在催化剂作用下能自发放热反应生成甲醇:。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据:___________,___________。
实验编号
(℃)
①
180
0.1
②
5
③
350
5
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定___________来实现。
(5)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的反应速率由大到小排列___________
A. B.
C. D.
16.(2023春·安徽合肥·高三安徽省庐江汤池中学校联考期中)向一个容积为2 L的密闭容器中充入4 mol·L-1 A和6 mol·L-1 B,在恒温恒容下发生反应:,经5 min后达到平衡状态,测得A的浓度为2 mol·L-1、测得D的化学反应速率为。
(1)到达平衡前___________(填“>”或者“<”),到达平衡后___________(填“>”、“<”或者“=”)。
(2)D的化学计量数x为___________。
(3)反应开始至平衡时,以B的浓度变化表示该反应的平均速率___________。
(4)到达平衡后A的转化率为___________。
(5)该条件下反应一段时间,下列能说明反应达到平衡状态的是___________。
A.气体的密度保持不变 B.气体的压强保持不变
C. D.B与C浓度保持不变
(6)反应前与到达平衡后的压强之比为___________。
17.(2023春·四川遂宁·高三四川省蓬溪中学校校考期中)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。一定温度下,在2L恒容密闭容器中充入可发生下列反应:。下表为反应在温度下的部分实验数据:
0
500
1000
1500
(mol)
10.00
7.04
4.96
4.96
请回答:
(1)从反应开始到500 s,生成的平均速率_______。
(2)温度下,该反应达到平衡时的转化率_______。
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,写出相关化学方程式:_______,在此反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(4)对于反应:,下列说法不正确的是_______。
A.开始反应时,正反应速率最大,逆反应速率为零
B.不可能100%转化为
C.该条件下当混合气体密度不再变化,反应达到最大限度
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
E.200℃时,转化率几乎为0,可能原因是能量不足以破坏的分子间作用力
(5)①若在恒容密闭容器中充入一定量的和,发生反应:,该反应的正反应速率随时间变化的曲线如下图所示:
请解释正反应速率如图变化的原因:_______。
②氮的另一种氢化物肼(),是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。键能是指破坏1 mol化学键所吸收的能量,下列共价键的键能信息如表所示:
共价键
N-H
N-N
O=O
O-H
键能(kJ/mol)
391
161
498
946
463
关于反应,则32g 与完全反应将放出热量_______kJ。
18.(2023春·广东深圳·高三校联考期中)减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容。合理应用和处理氮及其化合物,在生产生活中有重要意义。
Ⅰ.雾霾严重影响人们生活,雾霾的形成与汽车排放的NOx等有毒气体有关。
(1)通过活性炭对汽车尾气进行处理,相关原理为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。下列情况能说明该反应达到平衡状态的是_______。
A.2v正(NO)=v逆(CO2)
B.混合气体中N2的体积分数保持不变
C.单位时间内断裂1个N≡N同时生成1个C=O
D.恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变
E.恒温、恒压条件下,混合气体的平均摩尔质量保持不变
(2)在催化转化器中,汽车尾气中CO和NO可发生反应2CO(g)+2NO(g)⇌2CO2(g)+N2(g),若在容积为10L的密闭容器中进行该反应,起始时充入0.4molCO、0.2molNO,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间变化如图所示。
①实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=_______mol·L-1·min-1。
②实验a中NO的平衡转化率为_______。
Ⅱ.为减少汽车尾气的污染,逐步向着新能源汽车发展。肼—空气燃料电池是一种碱性电池,无污染,能量高,有广泛的应用前景,工作原理如图所示。
(3)回答下列问题:
①该燃料电池中正极通入的物质是_______,负极发生的反应式为_______。
②电池工作时,OH-移向_______电极(填“a”或“b”)。
参考答案:
1.D
【详解】A.15 min后A在四温度下的转化率为单位时间内的转化率,该转化率与速率有关,根据表格数据可知,随着温度升高,速率加快,T1、T2温度下15min未达平衡,T3、T4温度下15min时反应已经达到平衡,为平衡转化率,平衡转化率随升高温度而减小,根据勒夏特列原理知该反应为放热反应,A错误;
B.由A中分析和表格数据可知T温度时(),A的转化率大于70%,B错误;
C.由A中分析可知T3温度下15min时已经达到平衡,在15 min后继续进行反应,A的转化率不变,C错误;
D.温度反应15 min后已建立该条件下的平衡,若 mol·L,设A、B的起始浓度分别为2c,c,A的转化率为60%:
,
由题意知c-60%c=0.5,故c=mol/L,故,D正确;
故选D。
2.B
【详解】A.各物质的质量分数不再改变时,说明正逆反应速率相等,可逆反应达到化学反应限度,故A不选;
B.可逆反应达到化学反应限度时,正逆反应速率相等,但不等于零,故B选;
C.正反应速率等于逆反应速率,说明可逆反应达到化学反应限度,故C不选;
D.消耗的同时消耗,说明正反应速率等于逆反应速率,说明可逆反应达到化学反应限度,故D不选;
故选B。
3.C
【详解】A.X和Y平衡时的浓度之比为1:1,消耗量之比或则生成量之比都为1:1,因此起始浓度之比也为1:1即,故A错误;
B.达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为,故B错误;
C.反应前后气体的体积不等,达到化学平衡状态时,压强不再改变,故C正确;
D.反应为可逆反应,物质不可能完全转化,若反应向正反应方向进行,则,若反应向逆反应方向进行,则,故有,故D错误。
综上所述,答案为C。
4.C
【详解】A.将点燃的导管伸入盛满的集气瓶中,安静地燃烧,发出苍白色火焰,实验现象叙述错误,A错误;
B.快速冷却会形成比较多的细小结晶颗粒,不会出现大颗粒结晶,实验操作错误,B错误;
C.取少量溶液于试管中,向其中滴加一定量稀硫酸,浓度增大,溶液黄色变为橙色,转化为,,再滴加一定量NaOH溶液,浓度降低,溶液又变为黄色,转化为,C正确;
D.加热溴乙烷与NaOH的混合液时,为确保溴乙烷水解完全,NaOH应过量,故反应后混合液中含有未反应的NaOH,需先加稀硝酸中和NaOH至溶液呈酸性,再滴加溶液检验溴离子,实验操作错误,D错误;
故选C。
5.D
【详解】A.tmin前,反应正向进行,该反应的正反应速率大于逆反应速率,A正确;
B.tmin时,反应达到平衡,正逆反应速率相等,但是化学平衡是动态平衡,反应速率不为零,B正确;
C.达到平衡状态时正逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度均不再变化,C正确;
D.H2和I2生成HI的反应是可逆反应,1molH2与1molI2不能完全反应生成2molHI,D错误;
故答案选D。
6.C
【详解】A.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol,说明消耗1mol CO,反应放出41kJ热量,容器①达到平衡时放出32.8kJ热量,则消耗CO物质的量为mol=0.8mol,CO的转化率为×100%=80%,A正确;
B.反应前后气体体积不变,反应①②是等效平衡,则容器②消耗CO物质的量为1.6mol,平衡时:c(CO)②==0.2mol/L,c(CO)①==0.1mol/L即②>①,B正确;
C.反应前后气体体积不变,反应①②是等效平衡,则容器②消耗CO物质的量为1.6mol,放热的热量Q=1.6mol×41kJ/mol=65.6kJ,C错误;
D.化学平衡常数只与温度有关,容器①、②温度相同,则化学平衡常数相等,根据容器①数据,列化学平衡三段式,
K===1,D正确;
故答案为C。
7.A
【详解】A.合成氨反应前后气体的分子数不等,体积一定时,合成氨反应达平衡前混合气的压强不断发生改变,当容器内的压强不变时,反应达平衡状态,A符合题意;
B.在恒容密闭容器内,混合气的质量、体积都不变,则密度始终不变,当容器内气体的密度不变时,反应不一定达平衡状态,B不符合题意;
C.相同时间内有键断裂,有键形成,则反应进行的方向相同,不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.时,可能是反应进行的某一阶段,不一定是平衡状态,D不符合题意;
故选A。
8.B
【详解】①单位时间内生成1molX的同时消耗1molZ,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡;
②Y的体积分数不再变化,说明Y的浓度不变,反应一定达到平衡状态;
③反应前后气体系数和不同,压强是变量,体系的压强不再改变,反应一定达到平衡状态;
④Y、Z的物质的量浓度比为1:2时,浓度不一定不再改变,反应不一定平衡;
⑤反应达到平衡状态,各物质浓度保持不变,x的浓度不再改变的状态,反应一定达到平衡状态;
⑥气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,混合气体的密度不再改变,反应不一定平衡;
反应达到平衡状态的标志是②③⑤,选B。
9.A
【详解】A.该反应为吸热反应,温度升高则平衡右移,容器②中反应更完全,则容器②为25℃恒温环境。温度不变则K不变,根据所给数据,可知平衡时有c(H2A)=()mol/L,c(H2)=6mol/L,c(A2)=3mol/L,则K=,解得x=18,A项正确;
B.该反应为吸热反应,容器②相比容器①反应更完全,表明容器②中温度高于容器①,则容器①为绝热环境,容器②为25℃恒温环境,B项错误;
C.1~60min内,25℃恒温环境反应速率可表示为v(A2生成),化学反应速率之比等于化学计量数之比,因H2A与A2的化学计量数之比不为1:1,C项错误;
D.降低温度会降低逆反应速率,D项错误。
答案选A。
10.B
【详解】A.升温,正反应速率和逆反应速率均增大,选项A错误;
B.设时刻气体反应了,列式计算如下:
则,解得。所以,选项B正确;
C.该反应为可逆反应,粗镍中镍单质不能完全反应,剩余固体为镍和杂质,选项C错误;
D.时刻到达平衡,该反应为放热反应,降温,平衡正向移动,平衡常数会增大,选项D错误;
答案选B。
11.C
【详解】A.时内甲醇的转化率为50%,甲醛的选择性为80%,,内生成甲醛的平均反应速率是,A项正确;
B.由图可知甲醇的转化率随温度升高三直增大,甲醛的选择性在以后下降,故副反应的,B项正确;
C.从图中可看出,温度升高到以后,甲醛的选择性下降,C项错误;
D.以后,温度升高,催化剂对主反应的催化活性下降,D项正确;
故选:C。
12.C
【详解】A.反应相同时间,A的转化率b点大于a点,平均反应速率:,故A错误;
B.相同温度下,乙容器中A的转化率大于甲,说明c点未达平衡状态,故c点即时反应速率:v(正)>v(逆),故B错误;
C.时,反应相同时间,乙容器中A的转化率大于甲,说明催化剂活性:甲<乙,故C正确;
D.后,甲中A的转化率下降的原因是温度升高,催化剂的活性降低,反应速率减慢,故D错误;
选C。
13.D
【详解】A.增大压强可以增大单位体积内活化分子数,从而提高有效碰撞几率,所以可加快该反应速率,故A正确;
B.该反应吸热,升高温度平衡正向移动,可以提高的转化率,故B正确;
C.增大的浓度不能改变平衡常数,故C正确;
D.密闭容器中,通入2molCO2和6molH2,因为反应可逆不可进行到底,故生成的 C2H4小于1mol,故D错误;
故选D。
14.AC
【分析】一定条件下,化合物E和TFAA合成H的反应路径中,共发生三个反应:
①E+TFAAF ②FG ③GH+TFAA
t1之后的某时刻,H为0.02 mol∙L-1,此时TFAA的浓度仍为0,则表明0.10mol∙L-1E、起始时的0.08mol∙L-1TFAA、G分解生成的0.02 mol∙L-1 TFAA全部参加反应,生成0.10mol∙L-1F;在t2时刻,H为0.08mol∙L-1,TFAA为0.06mol∙L-1,G为0.01 mol∙L-1,则F为0.01 mol∙L-1。
【详解】A.t1时刻,H的浓度小于0.02 mol∙L-1,此时反应③生成F的浓度小于0.02 mol∙L-1,参加反应①的H的浓度小于0.1 mol∙L-1,则参加反应E的浓度小于0.1 mol∙L-1,所以体系中有E存在,A正确;
B.由分析可知,t2时刻,H为0.08mol∙L-1,TFAA为0.06mol∙L-1,G为0.01 mol∙L-1,则F为0.01 mol∙L-1,所以体系中有F存在,B不正确;
C.t1之后的某时刻,H为0.02 mol∙L-1,此时TFAA的浓度仍为0,表明此时E和TFAA完全反应生成F,所以E和TFAA生成F的反应速率快,反应的活化能很小,C正确;
D.在t2时刻,H为0.08mol∙L-1,TFAA为0.06mol∙L-1,G为0.01 mol∙L-1,F为0.01 mol∙L-1,只有F、G全部转化为H和TFAA时,TFAA的浓度才能为0.08mol∙L-1,而GH+TFAA为可逆反应,所以反应达平衡后,TFAA的浓度一定小于0.08mol∙L-1,D不正确;
故选AC。
15.(1) 1.875×10-4mol/(L•s) 4s
(2)ace
(3) 180 2:3
(4)溶液出现浑浊的时间
(5)BADC
【详解】(1)前 2s 内(NO)=mol/(L•s)=3.75×10-4mol/(L•s),相同时间内同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,故 (N2)=(NO)=×3.75×10-4mol/(L•s)=1.875×10-4mol/(L•s);反应达到平衡时各物质的物质的量浓度不变,4s时各物质的浓度不变,此时该反应达到平衡状态,故答案为:1.875×10-4mol/(L•s);4s;
(2)a.t1时,反应未达到平衡,反应正向进行,反应物的浓度减小,则二氧化氮浓度减小,a正确;
b.t2时,反应达到平衡,正逆反应速率相等等不等于0,所以反应没有停止,b错误;
c.t2~t3段为平衡状态,各物质的浓度不变,c正确;
d.t2~t3段为平衡状态,各物质的量浓度不变但不相等,d错误;
e.0~t2段反应正向进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,则N2O4浓度增大,e正确;
f.二氧化氮浓度越大,气体颜色越深,0~t2段反应正向进行,二氧化氮浓度减小,气体颜色变浅,f错误;
故答案为:ace;
(3)寻找合成甲醇的适宜温度和压强,故温度压强为变量,相同,m=2:3;①②中压强不同,则温度相同为180℃,故答案为:180;2:3;
(4)已知Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定溶液出现浑浊的时间来实现,故答案为:溶液出现浑浊的时间;
(5)将反应速率全部转化为氢气的反应速率进行比较,A.(H2)=0.6mol/(L•min);B. (N2)=0.3mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.9mol/(L•min);C. (NH3)=0.15mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.225mol/(L•min);D. (H2)=0.3mol/(L•min);所以该反应的速率由大到小的顺序是:B>A>D>C,故答案为:B>A>D>C。
16.(1) > =
(2)4
(3)
(4)50%
(5)BD
(6)10∶9
【分析】D的化学反应速率为,则平衡时D的浓度为
【详解】(1)反应开始加入的时AB,故到达平衡前正反应速率大于逆反应速率,平衡后正逆速率相等。
(2)从分析中的数据分析,A和D的变化量相同,故D的化学计量数为4。
(3)以B 的浓度变化表示反应速率为
(4)A的转化率为
(5)A. 该反应都为气体,容器不变,气体的密度始终保持不变,故密度不变不能说明反应到平衡;B. 该反应前后气体的总物质的量不同,故气体的压强保持不变可以说明反应到平衡;C. 说明正逆反应速率不相等,反应未到平衡; D. B与C浓度保持不变可以说明反应到平衡。故选BD。
(6)反应前后的压强比等于气体的物质的量的比,故压强比为。
17.(1)
(2)50.4%
(3) NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O 1:1
(4)CE
(5) 温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响,使正反应速率增大;反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响,使正反应速率减小;t3达到化学平衡状态; 287.5kJ/mol
【详解】(1);
故答案为:;
(2)根据数据可知,1000s时反应达到平衡,;故答案为:50.4%;
(3)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收,则反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH = 2NaNO2+H2O,氧化剂与还原剂的比为1:1;
(4)A.刚开始反应时候,反应物浓度最大,生成物浓度最小,则正反应速率最大,逆反应速率最小,A正确;
B.该反应为可逆反应,则N2O5不可能100%转化,B正确;
C.根据公式,,反应前后质量不变,恒容容器的体积不变,则密度不变,C错误;
D.升高温度、增大压强、增大反应物浓度可以促进平衡正向进行,D正确;
E.分子间作用力决定物理性质,E错误;
故答案为:CE;
(5)①温度升高大于反应物浓度下降对正反应速率的影响,使正反应速率增大;反应物浓度下降大于温度升高对正反应速率的影响,使正反应速率减小;后达到化学平衡状态;
②反应焓变=反应物键能-生成物键能=;
故答案为:287.5kJ/mol。
18.(1)BDE
(2) 2.5×10-4 60%
(3) 空气 N2H4+4OH--4e-=N2↑+4H2O a
【详解】(1)A.由反应方程式知当时反应达到平衡,故A不符合题意;
B.混合气体中的体积分数保持不变时,说明消耗的氮气和生成的氮气相等,反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.由方程式知单位时间内断裂1个同时生成2个C=O,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡,故C不符合题意;
D.由方程式知,反应有固体参加,恒温、恒容条件下,混合气体的密度保持不变时,混合气体的质量不再变化,说明反应达到平衡,故D符合题意;
E.由方程式知,反应前后气体的总物质的量不变,当混合气体的平均摩尔质量保持不变时,说明气体的总质量不再变化,反应达到了平衡,故E符合题意;
故答案为:BDE
(2)起始时充入0.4molCO、0.2molNO,发生,设转化的CO为nmol,则,由压强之比等于物质的量之比得,解得n=0.1mol,所以实验b从开始至平衡时的反应速率v(CO)=;
②设转化的NO为xmol,则,由压强之比等于物质的量之比得,解得x=0.12mol,实验a中NO的平衡转化率为;
(3)①肼—空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价,发生氧化反应,所以通入肼的一极为负极,电极反应式为,通入空气的一极为正极;
②根据①分析a极为负极,b极为正极,对于原电池来说,阴离子移向负极,所以电池工作时,移向a电极;
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