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(经典版)高考化学一轮单元卷:第10单元 化学反应速率与化学平衡 A卷(含答案解析)
展开一轮单元训练金卷·高三·化学卷(A)
第十单元 化学反应速率与化学平衡
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单选择题(每小题3分,共48分)
1.中国首条“生态马路”在上海复兴路隧道建成,它运用了“光触媒”技术,在路面涂上一种光催化剂涂料,可将汽车尾气中45%的NO和CO转化成N2和CO2。下列对此反应的叙述中正确的是
A.使用光催化剂不改变反应速率
B.使用光催化剂能增大NO的转化率
C.升高温度能加快反应速率
D.改变压强对反应速率无影响
2.一定温度下,在某密闭容器中发生反应:2HI(g) H2(g)+I2(s) ΔH>0,若0~15 s内c(HI)由0.1 mol·L-1降到0.07 mol·L-1,则下列说法正确的是
A.0~15 s内用I2表示的平均反应速率为v(I2)=0.001 mol·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反应时间小于10 s
C.升高温度正反应速率加快,逆反应速率减慢
D.减小反应体系的体积,化学反应速率加快
3.一定温度下,在一个容积为2 L的密闭容器中发生反应4A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g),经2 min达到平衡状态,此时B反应了1.2 mol,下列说法正确的是
A.充入N2(不参与反应)使压强增大可加快反应速率
B.A的平均反应速率为0.4 mol·L-1·min-1
C.平衡状态时,B、C的反应速率相等
D.C的平均反应速率为0.2 mol·L-1·min-1
4.一定条件下,在体积为10 L的固定容器中发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程如下图。下列说法正确的是
A.t1 min时正、逆反应速率相等
B.X曲线表示NH3的物质的量随时间的变化关系
C.0~8 min,H2的平均反应速率v(H2)=0.75 mol·L-1·min-1
D.10~12 min,N2的平均反应速率v(N2)=0.25 mol·L-1·min-1
5.对可逆反应2A(s)+3B(g) C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡。下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动 ②升高温度,平衡向逆反应方向移动,v(正)减小 ③压强增大一倍,平衡不移动,v(正)、v(逆)不变 ④增大B的浓度,v(正)>v(逆) ⑤加入催化剂,B的转化率提高
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
6.下列说法正确的是
A.食物在常温下腐败是自发进行的
B.凡是放热反应都是自发的
C.自发反应都是熵增大的反应
D.电解池的反应属于自发反应
7.(2017福建四地六校模拟)已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是
①生成物的质量分数一定增加
②生成物的产量一定增大
③反应物的转化率一定增大
④反应物的浓度一定降低
⑤正反应速率一定大于逆反应速率
⑥平衡常数一定增大
A.①② B.③⑤ C.②⑤ D.④⑥
8.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用
(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH=-2.180 9 kJ·mol-1,ΔS=-6.6 J·mol-1·K-1,当ΔH-TΔS<0时反应能自发进行)
A.会变 B.不会变
C.不能确定 D.升高温度才会变
9.某温度下,向容积为2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反应A(g)+B(g) C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是
t/s
0
5
15
25
35
n(A)/mol
1.0
0.83
0.81
0.80
0.80
A.反应在前5 s的平均速率v(A)=0.17 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时C的转化率小于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v (正)>v(逆)
10.工业上生产环氧乙烷()的反应为:
2 CH2=CH2(g) +O2(g) 2(g) ΔH=-106 kJ·mol-1
其反应机理如下:
①Ag+O2AgO2 慢
②CH2=CH2+AgO2+AgO 快
③CH2=CH2+6AgO2CO2+2H2O+6Ag 快
下列有关该反应的说法正确的是
A.反应的活化能等于106 kJ·mol-1
B.AgO2也是反应的催化剂
C.增大乙烯浓度能显著提高环氧乙烷的生成速率
D.理论上0.7 mol乙烯参与反应最多可得到0.6 mol环氧乙烷
11.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是
A.该反应为放热反应
B.反应物浓度:C>B>A
C.A、B点均未建立平衡,C点恰好达到平衡
D.若在恒温恒容容器中,以相同的投料进行该反应,平衡后转化率小于绝热恒容容器中的转化率
12.在容积为300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:Ni(s)+4CO(g) Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
下列说法不正确的是
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为放热反应
B.25 ℃时反应Ni(CO)4(g) Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为2×10-5
C.在80 ℃时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v(正)>v(逆)
D.80 ℃达到平衡时,测得n(CO)=0.15 mol,则Ni(CO)4的平衡浓度为0.125 mol·L-1
13.反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=+57 kJ·mol-1在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.由状态B到状态A,可以用加热的方法
D.若p2>p1,则化学平衡常数KA>KC
14.PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入容积为2 L密闭容器中,在一定条件下发生反应PCl3(g)+Cl2(g) PCl5(g),并于10 min时达到平衡。有关数据如下:
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度/(mol·L-1)
2.0
1.0
0
平衡浓度/(mol·L-1)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是
A.10 min内,v(Cl2)=0.04 mol·L-1·min-1
B.升高温度(T1
D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol·L-1
15.以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g) CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ΔH<0。某压强下的密闭容器中,按CO2和H2的物质的量比为1∶3投料,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A.A点的平衡常数小于B点
B.B点,v正(CO2)= v逆(H2O)
C.A点,H2和H2O物质的量相等
D.其他条件恒定,充入更多H2,v(CO2)不变
16.在淀粉KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq) I(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
T/℃
5
15
25
35
50
K
1 100
841
689
533
409
下列说法正确的是
A.反应I2(aq)+I-(aq) I(aq)的ΔH>0
B.其他条件不变,升高温度,溶液中c(I)减小
C.该反应的平衡常数表达式为K=
D.25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
二、非选择题(共52分)
17.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时,在一容积为2 L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10 min和20 min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”);前15 min内用SO3表示平均反应速率为___________________________。
(3)图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是______________________。
(4)根据如图判断,10 min时改变的条件可能是________(填写编号,下同);20 min时改变的反应条件可能是______。
a.加入催化剂 b.缩小容器容积 c.降低温度 d.增加O2的物质的量
18.在一个容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:xA(g)+2B(s) yC(g) ΔH<0。在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)用A的浓度变化表示该反应0~10 min内的平均反应速率v(A)= ;
(2)根据图示可确定x∶y= ;
(3)0~10 min容器内压强 (填“变大”“不变”或“变小”);
(4)推测第10 min引起曲线变化的反应条件可能是 ;第16 min引起曲线变化的反应条件可能是 (填序号)。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温 ⑤降温 ⑥加催化剂
19.工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),对其研究如下:
(1)已知H-H键的键能为436 kJ·mol-1,N-H键的键能为391 kJ·mol-1,N≡N键的键能是945.6 kJ·mol-1,则上述反应的ΔH=__________________________。
(2)上述反应的平衡常数K的表达式为___________________________________________。
若反应方程式改写为N2(g)+H2(g) NH3(g),在该温度下的平衡常数K1=________(用K表示)。
(3)在773 K时,分别将2 mol N2和6 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3 mol·L-1、3 mol·L-1、3 mol·L-1,则此时v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
②由上表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示,表示c(N2)~t的曲线是___________。在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为_________。
20.研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(g) NaNO3(g)+ClNO(g) K1 ΔH<0 Ⅰ
2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) K2 ΔH<0 Ⅱ
请回答下列问题:
(1)4NO2(g)+2NaCl(g) 2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)若反应Ⅰ在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2(g)的转化率随时间变化的示意图如图所示,t3~t4时刻,NO2(g)的转化率降低的原因是 。
(3)若反应Ⅱ在恒温、恒容条件下进行,下列能判断该反应一定达到平衡状态的是 。
A.容器内压强不再变化 B.n(ClNO)=n(NO)
C.混合气体密度不变 D.v正(NO)=v逆(ClNO)
(4)在一定温度和压强下,反应Ⅱ达到平衡,当NO和Cl2的比例不同时,对Cl2的转化率及平衡混合物中ClNO的体积分数都有影响。设NO和Cl2起始物质的量之比为x,平衡时Cl2的转化率为a,平衡混合物中ClNO的体积分数为y,判断a、x、y三者的相互关系,用含a和x的代数式表示y,y= 。
21.(2018吉林长春二模)2016年9月,“乔歌里1号”中国首台静默移动发电站MFC30正式问世,MFC30是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术而研制成功的。
(1)甲醇制氢方式主要有以下三种。
反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)ΔH1=+49.4 kJ·mol-1;
反应Ⅱ甲醇分解制氢:CH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6 kJ·mol-1;
反应Ⅲ气态甲醇氧化重整制氢同时生成二氧化碳和氢气。
①已知CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1,则反应Ⅲ的热化学方程式为 。
②该三种制氢方式中,等量的甲醇产生氢气最多的是反应 。(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)
(2)实验室模拟反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢,合成气组成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1时,体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②当温度为250 ℃、压强为p2时,反应达平衡时H2的体积分数为 。
③图中的压强由小到大的顺序是 。
(3)MFC30燃料电池是以氢气为燃料,Li2CO3与K2CO3混合碳酸盐为电解质的高温型燃料电池,其负极的电极反应式为 ,正极上通入的气体为 。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷(A)
第十单元 化学反应速率与化学平衡
答 案
一、单选择题(每小题3分,共48分)
1.【答案】C
【解析】使用催化剂可以加快反应速率,但不能改变反应物的平衡转化率,故A、B两项错误;该反应有气体参与,改变压强可影响化学反应速率,故D项错误。
2.【答案】D
【解析】I2为固态,故不能用它表示化学反应速率,A错误;v(HI)==0.002 mol·L-1·s-1,若反应仍以该速率进行,则t==10 s,但随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢,所用时间应大于10 s,B错误;升高温度,正、逆反应速率均加快,C错误;减小反应体系的体积,从而增大了压强,化学反应速率将加快,D正确。
3.【答案】D
【解析】容器容积不变,充入氮气对反应物和生成物浓度没有影响,化学反应速率不变,故A项错误;不能用单位时间内固体的量的变化表示化学反应速率,故B项错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以2v(B)=3v(C),故C项错误;v(C)= v(B)==0.2 mol·L-1·min-1,故D项正确。
4.【答案】B
【解析】t1时刻没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A项错误;根据图象,X的物质的量增加,属于生成物,因此X为NH3的曲线,B项正确;0~8 min时,v(NH3)==0.007 5 mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比v(H2)==0.011 25 mol·L-1·min-1,C项错误;10~12 min,v(NH3)==0.005 mol·L-1·min-1,v(N2)==0.002 5 mol·L-1·min-1,D项错误。
5.【答案】B
【解析】A是固体,其量的变化对平衡无影响;而增大B的浓度,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆);升高温度,v(正)、v(逆)均增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动;增大压强,平衡不移动,但v(正)、v(逆)都增大;催化剂不能使化学平衡发生移动,B的转化率不变。
6.【答案】A
【解析】食物在常温下腐败是自发进行的,A项正确;放热反应不一定都是自发进行的,如煤炭燃烧要加热到一定温度才能自发进行,B项错误;自发反应由焓变和熵变两个方面决定,熵变增大的反应不一定能自发进行,如H2O通电生成H2和O2的反应不能自发进行,C项错误;电解池的反应属于非自发反应,D项错误。
7.【答案】C
【解析】若加入反应物,平衡向正反应方向移动,生成物的质量分数不一定增加,①错误;化学平衡向正反应方向移动时,生成物的产量一定增大,②正确;若加入反应物,平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率不一定增大,如对于恒温恒容条件下的反应A(g)+B(g) C(g),加入A,B的转化率增大,A的转化率减小,③错误;增大压强,平衡向正反应方向移动至新的平衡,反应物的浓度比原平衡时增大,④错误;平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定大于逆反应速率,⑤正确;温度不变,平衡常数不变,⑥错误。故选C
8.【答案】A
【解析】反应自发进行需要满足ΔH-TΔS<0,由0 ℃为273 K、ΔH=-2.180 9 kJ·mol-1、ΔS=-6.6 J·mol-1·K-1代入公式:ΔH-TΔS=-2.180 9×103 J·mol-1+273×6.6 J·mol-1·K-1=-379.1 J·mol-1<0,所以反应在0 ℃能自发进行,即在0 ℃、100 kPa的室内存放,白锡会变成灰锡而不能再继续使用,A项正确。
9.【答案】 C
【解析】A的物质的量达到0.80 mol时反应达到平衡状态,则
A(g)+ B(g) C(g)
n(起始)/mol 1.0 1.0 0
n(变化)/mol 0.20 0.20 0.20
n(平衡)/mol 0.80 0.80 0.20
各组分换算为对应的浓度,K==0.625。反应在前5 s的平均速率v(A)==0.017 mol·L-1·s-1,A项错误;保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,A物质的量为0.41 mol·L-1×2 L=0.82 mol>0.80 mol,说明升温平衡逆向移动,正反应是放热反应,即反应的ΔH<0,B项错误;相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,与原平衡相比,相当于加压,平衡会向气体体积减小的方向移动,则达到平衡时,C的物质的量大于0.4 mol,参加反应的C的物质的量小于1.6 mol,即平衡时C的转化率小于80%,C项正确;相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,Qc==50>K,反应逆向进行,反应达到平衡前v(正)
【解析】106 kJ·mol-1是反应的焓变,不是反应活化能,A项错误;AgO2是中间产物,不是反应的催化剂,B项错误;反应速率是由慢反应决定的,增大O2浓度才能显著提高环氧乙烷的生成速率,C项错误;将①×6+②×6+③得到7CH2=CH2+6O22CO2+2H2O+6,D项正确。
11.【答案】 A
【解析】一个可逆反应,随着反应进行,反应物浓度降低,正反应速率减小,但该图像中开始时正反应速率升高,说明反应过程中温度升高,故正反应为放热反应,A项正确;从A到C点正反应速率增大,反应物浓度不断减小,B项错误;可逆反应达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,且保持不变,而C点后反应速率仍然在变化,C项错误;该反应为放热反应,恒温容器随着反应进行温度不变,而绝热容器随着反应进行,体系温度升高,温度越高,反应物转化率越小,D项错误。
12.【答案】C
【解析】由表中数据可知随温度升高,平衡常数减小,故正反应为放热反应,A正确;1/(5×104)=2×10-5,B正确;代入数据计算可得Qc>K,平衡逆向移动,v(正)
【解析】由图像可知,A、C两点在等温线上,C点压强大,则A、C两点的反应速率:A
【解析】10 min内,PCl5的浓度变化量为0.4 mol·L-1,故Cl2的浓度变化量为0.4 mol·L-1,所以v(Cl2)=0.04 mol·L-1·min-1,A项正确;升高温度(T1
【解析】从图像可知,温度越高氢气的含量越高,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,温度升高平衡常数减小,则平衡常数A点大于B点,A项错误;B点只能说明该温度下,CO2和H2O的浓度相等,不能说明v正(CO2)=v逆(H2O),B项错误;从图像可知,A点H2和H2O的物质的量百分数相等,故物质的量相等,C项正确;其他条件恒定,充入更多H2,反应物浓度增大,正反应速率增大,v(CO2)也增大,D项错误。
16.【答案】B
【解析】选项A,温度升高,平衡常数减小,因此该反应是放热反应,ΔH<0,错误;选项B,温度升高,平衡逆向移动,c(I)减小,正确;选项C,K=,错误;选项D,平衡常数仅与温度有关,25 ℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡正向移动,但平衡常数不变,仍然是689,错误。
二、非选择题(共52分)
17.【答案】(1)减小 (2)减小 1.33×10-3mol·L-1·min-1
(3)15~20 min,25~30 min (4)ab d
【解析】(1)降低温度,化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行,反应物SO2和O2的浓度不断减小,正反应速率减小,前15 min内用SO3表示的平均反应速率为≈1.33×10-3mol·L-1·min-1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时间变化的时间段,即15~20 min和25~30 min反应处于平衡状态。(4)10~15 min三条曲线的斜率突然增大,说明反应速率突然加快,其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时,曲线发生的变化是O2 的物质的量突然增大,平衡发生移动,引起SO2、SO3物质的量随之发生变化。
18.【答案】(1)0.02 mol·L-1·min-1 (2)1∶2 (3)变大 (4)④⑥ ④
【解析】(1)v(A)==0.02 mol·L-1·min-1。
(2)根据图像分析及物质反应的物质的量之比等于化学计量数之比得知,x∶y=1∶2。
(3)根据 (2)得知,正反应是气体体积增大的反应,故反应正向进行时,体系压强变大。
(4)10 min后化学反应速率加快直到达到化学平衡状态,反应条件可能为升温或加催化剂,故选④⑥。16 min后是化学平衡逆向移动,结合正反应是放热反应,故改变的条件可能是升温,故选④。
19.【答案】(1)-92.4 kJ·mol-1 (2)K= K或
(3)①大于 ②乙 B
【解析】(1)根据ΔH=E(反应物的总键能)-E(生成物的总键能),知ΔH=945.6 kJ·mol-1+436 kJ·mol-1×3-391 kJ·mol-1×6=-92.4 kJ·mol-1。
(2)该反应的平衡常数K=,K1==[]=K。
(3)①该温度下,25 min时反应处于平衡状态,平衡时c(N2)=1 mol·L-1、c(H2)=3 mol·L-1、c(NH3)=2 mol·L-1,则K==。在该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2和NH3的浓度均为3 mol·L-1,则Q===<K,反应向正反应方向进行,故v正大于v逆;②起始充入4 mol N2和12 mol H2,相当于将充入2 mol N2和6 mol H2的两个容器“压缩”为一个容器,假设平衡不移动,则平衡时c(H2)=6 mol·L-1,而“压缩”后压强增大,反应速率加快,平衡正向移动,故平衡时3 mol·L-1<c(H2)<6 mol·L-1,且达到平衡的时间缩短,故对应的点为B。
20.【答案】(1)
(2)反应为放热反应且反应容器为绝热容器,随着反应的进行,体系的温度升高,故再次达平衡时的转化率会降低
(3)AD
(4)×100%
【解析】(1)反应4NO2(g)+2NaCl(g) 2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)可由2×Ⅰ-Ⅱ得到,则K=/K2。
(2)根据反应Ⅰ2NO2(g)+NaCl(g) NaNO3(g)+ClNO(g) ΔH<0,因该反应为放热反应且反应容器为绝热容器,所以随着反应的进行,体系的温度升高,故再次达到平衡时的转化率会降低。
(3)根据反应Ⅱ2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) ΔH<0,在恒温、恒容条件下进行。容器的容积不变,但气体的物质的量发生变化,因此压强不再变化,能判断反应达到平衡状态,A正确;平衡时各物质物质的量之间没有必然联系,n(ClNO)=n(NO)不能判断反应达到平衡状态,B错误;容器的容积和气体的质量均不变,因此混合气体密度始终不变,不能判断反应达到平衡状态,C错误;v正(NO)=v逆(ClNO)能判断反应达到平衡状态,D正确。
(4) 2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g)
起始(mol) x 1 0
反应(mol) 2a a 2a
平衡(mol) x-2a 1-a 2a
平衡混合物中ClNO的体积分数等于物质的量分数,即y= ×100%。
21.【答案】(1)①CH3OH(g)+ 1/2O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.4 kJ·mol-1 ②Ⅰ
(2)①K= ②67.6%或0.676或0.68 ③p1
【解析】(1)已知反应ⅠCH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49.4 kJ·mol-1①;反应ⅡCH3OH(g) CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6 kJ·mol-1②;由CO的燃烧热为283.0 kJ·mol-1可知:CO(g)+ 1/2O2(g) === CO2(g) ΔH=-283.0 kJ·mol-1③。由盖斯定律,②+③得反应Ⅲ的热化学方程式为:CH3OH(g)+1/2 O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.4 kJ·mol-1;1 mol甲醇在反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中产生氢气的物质的量分别为3 mol、2 mol、2 mol,产生H2最多的是反应Ⅰ。
(2)①反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g) ΔH1=+49.4 kJ·mol-1的平衡常数表达式为K=。
② CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)
起始/mol 1 1 0 0
反应/mol 0.82 0.82 0.82 3×0.82
平衡/mol 0.18 0.18 0.82 2.46
反应达平衡时H2的体积分数为×100%=67.6%。
③由反应方程式CH3OH(g)+H2O(g) CO2(g)+3H2(g)可知,相同温度时,减小压强,平衡正向移动,CH3OH转化率增大。由图像可以看出,温度一定,从p3到p1,CH3OH转化率增大,故压强由小到大的顺序是p1
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