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·全国·高三专题练习)在恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生分解反应:,测得不同起始浓度和不同催化剂表面积时Z的浓度随时间的变化如表所示。下列说法错误的是
编号
0
20
40
60
80
①
a
2.40
2.00
1.60
1.20
0.80
②
a
1.20
0.80
0.40
x
③
2a
2.40
1.60
0.80
0.40
0.40
A.实验①,100 min时反应达到平衡状态
B.实验②,60 min时反应处于平衡状态
C.相同条件下,增大催化剂的表面积,Z的平衡转化率不变
D.相同条件下,增加Z的浓度,反应速率增大
2.(2023春·江苏南京·高三南京师大附中校考期中)甲醇脱氢法制工艺过程涉及如下反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
向容积为10 L的恒容密闭容器中通入1.0 mol 气体发生上述反应,反应相同时间,测得的转化率和的选择性随温度变化如图所示。(已知:的选择性=)下列说法错误的是
A.
B.虚线代表的是的转化率
C.553K时,的产量为0.05 mol
D.低于553K时,温度越高,生成的越多
3.(2023·全国·高三专题练习)汽车尾气中NO产生的反应为 。一定条件下,等物质的量和在恒容密闭容器中反应,曲线a表示该反应在温度T下随时间(t)的变化,曲线b表示该反应在某一起始条件改变时随时间(t)的变化。下列叙述不正确的是
A.温度T下、0-40s内
B.M点小于N点
C.曲线b对应的条件改变可能是充入氧气
D.若曲线b对应的条件改变是升高温度,则
4.(2023·湖南长沙·湖南师大附中校考二模)1889 年,Arrhenius提出了反应速率常数k随温度的变化关系lnk=(R,C均为常数)。已知2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) ,经历反应1和反应2两步:
反应1:2NO(g) N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2:N2O2(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH2= -65. 7 kJ·mol-1
两步反应的活化能Ea1 < Ea2。某课题组通过实验绘制出两步反应lnK、lnk随 的变化曲线如图所示(K表示平衡常数) ,下列说法中不正确的是
A.2molNO与1molO2充分反应,放出热量小于112kJ
B.曲线③表示的是k2随的变化关系
C.温度越高,单位时间内NO的转化率可能越低
D.相同条件下,O2浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著
5.(2023·山东·高三专题练习)葡萄糖在碱性条件下和亚甲基蓝溶液混合后,蓝色会消失,经振荡,无色溶液又恢复蓝色,此过程可以反复多次。现用培养皿盛放上述溶液,将蓝牙音箱、白色亚克力板、培养皿由下至上放置,打开音箱(设置音频为60赫兹,音量为60分贝),振荡使空气中的氧气进入溶液,一段时间后,培养皿中呈现波纹状颜色变化。
以下分析不符合事实的是
A.颜色变化的过程是可逆反应
B.蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程
C.升高温度,不一定能加快溶液变蓝的过程
D.波腹处更容易呈现蓝色的原因是此处氧气浓度更大
6.(2022·浙江·高三期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业生产硫酸的过程中使用适当过量的氧气,以提高三氧化硫的转化率
B.红棕色的NO2加压后颜色先变深再变浅
C.光照新制氯水时,溶液的pH逐渐减小
D.硫酸工业中的重要反应2SO2+O22SO3,工业上常加入V2O5做催化剂
7.(2022·浙江·高三期中)在容积为2L的恒容密闭容器中充入P(g)和Q(g),发生反应P(g)+2Q(g)3R(g)+4S(s) △H。所得数据如下表:
组号
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
n(P)
n(Q)
n(R)
n(S)
①
500
0.10
0.80
0.24
0.32
②
500
0.20
1.60
x
③
700
0.10
0.30
0.18
0.24
以下说法正确的是
A.②中反应的的平衡常数K=60 B.该反应的△H>0
C.根据题目信息不能确定x的值 D.反应达到平衡后增大压强,平衡逆向移动
8.(2023春·云南·高三校联考阶段练习)为减少对环境造成的㬌响,发电厂试图将废气中的进行合理利用,以获得重要工业产品。研究发现与合成的反应机理如下:
①快;
②快;
③慢。
反应②的速率方程,、、是速率常数。下列说法错误的是
A.反应②的平衡常数
B.反应①和②的活化能均大于反应③的活化能
C.要提高合成的速率,关链是提高反应③的速率
D.使用合适的催化剂不能增大平衡时的体积分数
9.(2023春·山西运城·高三康杰中学校考期中)在Fe+催化作用下,C2H6与N2O制备乙醛的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.X为C2H5OH,是中间产物之一
B.过程①~⑥,Fe元素的化合价均发生了变化
C.增加Fe+的量,C2H6平衡转化率不变
D.每消耗1molN2O,可制备0.5molCH3CHO
10.(2023·广东·高三专题练习)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一,下列关于次氯酸盐性质实验对应的反应方程式书写正确的是
A.将足量的二氧化碳通入溶液中:
B.验证“84”消毒液与洁则剂不能混合的原因:
C.用溶液吸收废气中的制石膏乳:
D.将硫酸铬溶液滴入含的强碱性溶液中:
11.(2023春·上海嘉定·高三上海市育才中学校考阶段练习)已知合成氨反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)+QkJ(Q>0)。某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始时氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示起始时H2物质的量)。下列说法错误的是
A.由图可知,T1>T2
B.a、b、c三点中,b点时H2的转化率最大
C.a、b、c三点的平衡常数K值相等,c点化学反应速率最快
D.若容器容积为2 L,b点对应的n=0.15 mol,测得平衡时H2、N2的转化率均为60%,则平衡时N2的物质的量浓度为0.01mol·L-1
12.(2023春·福建福州·高三福州三中校考期中)向密闭容器中充入S2Cl2、Cl2和SCl2,发生反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g),S2Cl2与SCl2的初始消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示(图中A、B点处于平衡状态),下列说法不正确的是
A.a为v(SCl2)随温度的变化曲线
B.该反应正反应为放热反应
C.0℃下反应一段时间,S2Cl2的物质的量增多
D.反应达到平衡后向体系中充入氦气,平衡不移动
二、多选题
13.(2023秋·山东威海·高三统考期末)常温下向烧杯中加入溶液、溶液和稀硫酸,发生反应:。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是
A.保持不变 B.溶液不再变化
C. D.保持不变
14.(2022秋·广西南宁·高三校考阶段练习)3 mol A和2.5 mol B混合于2 L密闭容器中,发生的反应如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),5 min后反应达到平衡,容器内压强变小,测得D的平均反应速率为0.1 mol·L-1·min-1,下列结论正确的是
A.A的平均反应速率为0.15 mol·L-1·min-1 B.平衡时,B的转化率为40%
C.平衡时,C的浓度为0.25 mol·L-1 D.平衡时,容器内压强为原来的0.8倍
三、非选择题
15.(2022·全国·高三专题练习)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•mol-1
反应③:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) △H=+90.4kJ•mol-1
某研究小组采用上述催化剂,向密闭容器中通入3molH2和1molCO2,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_____。
16.(2022春·江苏盐城·高三校考阶段练习)氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)在固定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。该反应的化学平衡常数表达式是K=____。
(2)已知平衡常数K与温度T的关系如表:
T/℃
400
300
平衡常数K
K1
K2
①试判断K1_____K2(填写“>”=”或“<”)。
②合成氨在农业和国防中有很重要的意义,在实际工业生产中,常采用下列措施,其中可以用勒夏特列原理解释的是_____。
a.采用较高温度(400~500℃) b.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来
c.用铁触媒加快化学反应速率 d.采用较高压强(20~50MPa)
17.(2022秋·安徽六安·高三校考期中)Ⅰ.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 mol,B为6 mol;5 min时测得C为3 mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2 mol·L-1·min-1。
试回答下列问题:
(1)5 min时B的物质的量浓度为_______。
(2)5 min内用A表示的化学反应速率v(A)为_______。
(3)化学方程式中n为_______。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率如下:①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1 ③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1,其中反应速率最快的是_______(填序号)
(5)能说明该反应已经达到平衡状态的是_______。
a.v(B)=2v(A)
b.容器内压强保持不变
c.单位时间内生成1molA时,消耗2molB
d.容器内密度保持不变
Ⅱ.某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(6)①该反应的化学方程式为_______。
②反应开始~2min,气体X的平均反应速率为_______。
18.(2021秋·广东深圳·高三校考期中)亚硝酸氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,亚硝酸氯可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。
(1)氨氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
则K1、K2、K3之间的关系为K3=____。
(2)在2L的恒容密闭容器中充入4molNO(g)和2molCl2(g),在不同温度下测得c(ClNO)与时间的关系如图I。
①温度为T1时,能作为该反应达到平衡的标志的有____。
a.气体体积保持不变 b.容器压强保持不变
c.气体颜色保持不变 d.v(ClNO)=v(NO)
②反应开始到10min时,Cl2的平均反应速率v(Cl2)=____。
③温度为T2时,10min时反应已经达到平衡,该反应的平衡常数K=____。
(3)图II表示在密闭容器中反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况。a-b过程中改变的条件可能是____;b-c过程中改变的条件可能是____;若在c时刻压缩体积增大压强,请在图上将反应速率和化学平衡变化情况画在c-d处____。(每一时刻只改变浓度,温度,压强,催化剂条件之一)
参考答案:
1.D
【详解】A.由实验①中数据可知,该反应的速率保持不变,对比实验①、③可知,实验①达到平衡时Z的浓度也为,而实验①中100 min时Z的浓度减小到,即100 min时反应达到平衡状态,选项A正确;
B.由数据分析知,反应速率不变,若实验②中60 min时没有达到平衡状态,则Z的浓度为0,与可逆反应的特点不符,所以60 min时反应已达平衡状态,选项B正确;
C.增大催化剂的表面积,能加快反应速率,但不影响化学平衡,即Z的平衡转化率不变,选项C正确;
D.实验①和②催化剂表面积相同,实验①中Z的起始浓度是实验②的2倍,实验①、②中0~20 min和20~40 min内,∆c(Z)都是,则相同条件下增加Z的浓度,反应速率并未增大,选项D错误;
答案选D。
2.B
【详解】A.根据盖斯定律,反应Ⅱ的2倍减去反应Ⅰ得到 ,故A正确;
B.反应Ⅰ、反应Ⅱ都是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,转化率增大,因此实线代表的是的转化率,故B错误;
C.553K时,实线为的转化率,虚线为的选择性,则的产量为,故C正确;
D.根据图中分析虚线为的选择性,低于553K时,温度越高,生成的越多,故D正确。
综上所述,答案为B。
3.B
【详解】A.温度T下、0-40s内氮气的浓度从c0mol/L减少到c1mol/L,故,A正确;
B.M点还在向正向进行,故正反应速率大于逆反应速率,B错误;
C.曲线b能是充入氧气,反应速率加快,更快到平衡,且平衡时氮气的浓度比a少, C正确;
D.若曲线b为升温,则说明升温平衡正向移动,则正反应为吸热,D正确;
故选B。
4.B
【分析】反应1、2均为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小,故①②为lnK曲线;升高温度,反应速率增大,lnk变大,故③④为lnk曲线;lnk=,两步反应的活化能Ea1 < Ea2,则反应2斜率更大,故④为k2随的变化关系;
【详解】A.反应1:2NO(g) N2O2(g) ΔH1= -46.3 kJ· mol-1
反应2:N2O2(g) +O2(g)2NO2(g) ΔH2= -65.7 kJ·mol-1
由盖斯定律可知,反应1+2得:2NO(g) +O2(g) 2NO2(g) ΔH2=-112kJ·mol-1,反应可逆反应,故2molNO与1molO2充分反应,放出热量小于112kJ,故A正确;
B.由分析可知,曲线④表示的是k2随的变化关系,故B错误;
C.反应为放热反应,温度越高,平衡逆向移动,则单位时间内NO的转化率可能越低,故C正确;
D.活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,决定总反应速率的是慢反应;两步反应的活化能Ea1 < Ea2,相同条件下,O2浓度的变化比NO浓度的变化对反应速率影响更显著,故D正确;
故选B。
5.A
【详解】A.蓝色变无色是葡萄糖和亚甲基蓝反应,生成亚甲基白,葡萄糖被氧化,亚甲基蓝被还原,无色变蓝色是亚甲基白和氧气反应生成水和亚甲基蓝,不是可逆反应,故A不符合事实;
B.亚甲基白变为亚甲基蓝是亚甲基白被氧气氧化为亚甲基蓝,则亚甲基蓝变为亚甲基白是还原过程,所以蓝色褪去的过程是亚甲基蓝被还原的过程,故B符合事实;
C.升高温度,氧气在水中的溶解度降低,不一定能加快反应速率,故C符合事实;
D.波腹处声音强度最小,氧气浓度大,更容易出现蓝色,故D符合事实;
故选A。
6.D
【详解】A.二氧化硫转化为三氧化硫是可逆反应,使用适当过量的氧气可以提高正反应速率使平衡正向移动,同时提高三氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,A不符合题意;
B.加压后二氧化氮浓度增大颜色变深平衡向右移动再变浅,能用勒夏特列原理解释,B不符合题意;
C.光照新制氯水时,使平衡正向移动,所以溶液的pH逐渐减小,能用勒夏特列原理解释,C不符合题意;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变平衡状态,不能用勒夏特列原理解释,D符合题意;
故选D。
7.B
【详解】A.①和②的温度相同,则平衡常数相同,①中500℃时,利用“三段式”法计算:
则,A错误;
B.①和③的温度不同,比较其平衡常数大小可确定△H的正负,③中700℃时,利用“三段式”法计算:
则,由,可知正反应为吸热反应,即△H>0,B正确;
C.根据②中反应的平衡常数可计算x的值,C错误;
D.该反应前后无气体体积变化,则改变压强,反应平衡不发生移动,D错误;
故选B。
8.B
【详解】A.反应②存在,,平衡时正逆反应速率相等,则K=,A正确;
B.活化能越小,反应速率越快,则反应①和②的活化能小于反应③的活化能,B错误;
C.慢反应决定整个反应速率,要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应③的速率,C正确;
D.催化剂不影响平衡移动,则选择合适的催化剂能加快该反应的速率,而平衡不移动则COC12的体积分数不变,D正确;
故选B。
9.C
【分析】根据反应机理图示,是反应物,是生成物,其余为中间产物。
【详解】A.根据反应③,X为,是生成物,A错误;
B.根据反应③④,涉及的中间产物中Fe元素化合价相同,B错误;
C.是催化剂,增加的量时,实质是增加的量,催化剂只改变反应速率,不改变反应物的平衡转化率,C正确;
D.反应③显示其是制备过程的副反应,会生成X(乙醇),因此每消耗1molN2O,制备不了0.5molCH3CHO,D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.足量二氧化碳通入溶液生成的是,离子方程式为:,A错误;
B.“84”消毒液与洁厕剂混合的离子方程式为,因生成有毒的氯气,因此两者不能混合使用,B正确;
C.生成的微溶于水不能拆,离子反应为:,C错误;
D.强碱性溶液不生成,离子反应为:,D错误;
故选:B。
11.B
【详解】A.由图可知,n(H2)相同时,温度T2对应氨气含量高,反应为放热反应,降低温度有利于生成氨气,则T1>T2,A正确;
B.a、b、c三点,n(H2)越大,平衡正向移动的程度越大,N2的转化率越大,H2的转化率却越小,a点时氢气的物质的量最小,a点H2的转化率最高,B错误;
C.温度不变化学平衡常数不变,故a、b、c三点的平衡常数K值相等,c点时H2起始的物质的量浓度最大,化学反应速率最快,C正确;
D.b点时,初始加入n(H2)=0.15mol,n(N2)为xmol,平衡时H2和N2的转化率均为60%,则转化的氢气为0.09mol,则:,则×100%=60%,则x=0.05mol,则平衡时N2的物质的量浓度为=0.01 mol•L-1,D正确;
故答案为:B。
12.C
【分析】根据反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)可知,用S2Cl2的消耗速率表示正反应速率和用SCl2的消耗速率表示逆反应速率,平衡时二者之比为1:2,图中A、B点处于平衡状态对应的温度为250℃,A点表示的反应速率是B点的2倍,则曲线a表示v(SCl2);300℃时,SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的2倍,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应。
【详解】A.由方程式S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)可知,平衡时SCl2的反应速率是S2Cl2的两倍,则a为v(SCl2)随温度的变化曲线,故A正确;
B.图中A、B点处于平衡状态对应的温度为250℃,300℃时,SCl2的消耗速率大于S2Cl2的消耗速率的2倍,说明平衡逆向移动,则正反应为放热反应,故B正确;
C.0℃时,SCl2的消耗速率等于S2Cl2的消耗速率,则SCl2的消耗速率小于S2Cl2的消耗速率的2倍,说明平衡正向进行,S2Cl2的物质的量减少,故C错误;
D.反应达到平衡后向体系中充入氦气,反应物和生成物的浓度都不发生变化,平衡不移动,故D正确;
故选C。
13.BC
【详解】A.与反应物和生成物的能量高低有关,在一定条件下始终保持恒定,因此不能据此判断平衡状态,故A不符合题意;
B.溶液不再变化说明溶液中氢离子浓度不变,则反应达到平衡状态,故B符合题意;
C.根据速率比等于化学计量数之比可知:,若,则,正反应速率等于逆反应速率反应达到平衡状态,不能据此判断平衡状态,故C符合题意;
D.和的起始量之比为1:2,结合反应可知两者变化量之比也为1:2,则 始终保持1:2恒定不变,不能据此判断平衡状态,故D不符合题意;
故选:BC。
14.AC
【详解】5min后反应达到平衡,容器内压强变小,则有x+2<3+1,x<2,只能为x=1,D的平均反应速率为0.1mol/(L•min),生成n(D)=2L×5min×0.1mol/(L•min)=1mol,则:
A.v(A)==0.15mol/(L•min),故A正确;
B.B的转化率==20%,故B错误;
C.平衡时C的浓度为0.5mol÷2L=0.25mol/L,故C正确;
D.恒温恒容下,压强之比等于物质的量之比,平衡时,容器内压强为原来的倍,故D错误,
故选AC。
15.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。
16.(1)
(2) < bd
【详解】(1)由反应,可知该反应的化学平衡常数表达式为;
(2)①由可知,该反应为放热反应,所以升高温度平衡逆向移动,则;
②a.在工业合成氨中催化剂活性最适合的温度为,所以才用较高温度,则与勒夏特列原理无关,故a不选;
b.将生成的氨液化并及时从体系中分离出来,即减小生成物浓度,平衡正向移动,符合勒夏特列原理,故选b;
c.催化剂只能缩短化学平衡所需的时间,不能改变反应限度,则与勒夏特列原理无关,故c不选;
d.由于该反应为非等体积反应,所以增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,符合勒夏特列原理,故选d;
答案选bd。
17.(1)2mol/L
(2)0.1mol/(L∙min)
(3)2
(4)④
(5)bc
(6) 3X(g)+Y(g)⇌2Z(g) 0.075mol/(L∙min)
【详解】(1)5min时测得C为3mol,则5min内消耗的B为2mol,5min时B的物质的量为6mol-2mol=4mol,B的物质的量浓度为=2mol/L;答案为:2mol/L。
(2)5min时测得C为3mol,则5min内消耗的A为1mol,5min内用A表示的化学反应速率v(A)===0.1mol/(L∙min);答案为:0.1mol/(L∙min)。
(3)由于化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(A):v(D)=0.1mol/(L∙min):0.2mol/(L∙min)=1:n,解得n=2;答案为:2。
(4)①v(A)=5 mol·L-1·min-1 ;
②v(B)=0.5 mol·L-1·s-1 ,则v(A)=v(B)=×0.5mol/(L∙s)=0.25mol/(L∙s)=15mol/(L∙min);
③v(C)=4.5 mol·L-1·min-1 ,则v(A)=v(C)=×4.5mol/(L∙min)=1.5mol/(L∙min);
④v(D)=0.8 mol·L-1·s-1,则v(A)=v(D)=×0.8mol/(L∙s)=0.4mol/(L∙s)=24mol/(L∙min);
反应速率由快到慢的顺序为④>②>①>③,反应速率最快的是④;答案为:④。
(5)a.v(B)=2v(A)没有指明反应速率的方向,不能说明反应已经达到平衡状态,a项不符合题意;
b.该反应反应前后气体的化学计量数之和不相等,建立平衡的过程中气体总物质的量增大,在恒温恒容容器中,容器内压强增大,容器内压强保持不变能说明反应已经达到平衡状态,b项符合题意;
c.单位时间内生成1molA时,消耗2molB,说明正、逆反应速率相等,能说明反应已经达到平衡状态,c项符合题意;
d.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变,在恒容容器中,容器内的密度始终保持不变,容器内密度保持不变不能说明反应已经达到平衡状态,d项不符合题意;
答案选bc。
(6)①0~2min内X、Y物质的量随着时间的推移逐渐减小,X、Y为反应物,Z物质的量随着时间的推移逐渐增大,Z为生成物,2min时反应达到平衡状态,0~2min内X、Y、Z物质的量的改变值依次为0.3mol(1.0mol-0.7mol)、0.1mol(1.0mol-0.9mol)、0.2mol(0.2mol-0mol),则X、Y、Z的化学计量数之比为3:1:2,反应的化学方程式为3X(g)+Y(g)⇌2Z(g);答案为:3X(g)+Y(g)⇌2Z(g)。
②反应开始~2min,气体X的平均反应速率v(X)===0.075mol/(L∙min);答案为:0.075mol/(L∙min)。
18.(1)
(2) b、c 0.05mol•L-1•min-1 2
(3) 升温 减小SO3浓度
【解析】(1)
已知:
①4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) K1
②2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K2
③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K3
依据盖斯定律将方程式2×②-①得方程式③,则K3=,故答案为:;
(2)
①a.恒容条件下,容器体积始终保持不变,不能据此判断平衡状态,故错误;
b.反应前后气体的物质的量减小,压强越小,当容器压强保持不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
c.只有氯气有色,当气体颜色保持不变,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;
d.v(ClNO)=v(NO)时,反应方向未知,无法确定是否达到平衡状态,故错误;
故选bc;
②v(ClNO)=1mol/L÷10min=0.1mol/(L·min),同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,据此得v(Cl2)=0.5v(ClNO)=0.5×0.1mol/(L·min)=0.05mol/(L·min),故答案为:0.05 mol•L-1•min-1;
③开始c(NO)=4mol÷2L=2mol/L、c(Cl2)=2mol÷2L=1mol/L,依据三段式可知
化学平衡常数K==2L/mol,故答案为:2L/mol;
(3)
a时逆反应速率大于正反应速率,且正逆反应速率都增大,说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果,b时正反应速率不变,逆反应速率减小,在此基础上逐渐减小,应为减小生成物的原因,若增大压强时,平衡向正反应方向移动,则正逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,图象应为。
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