山东省鄄城县2023-2024学年高二上学期9月月考化学试题(原卷版+解析版)
展开(本卷满分100分 考试时间100分钟)
一、单选题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关速率与平衡的说法正确的是
A. 化学反应速率改变,平衡一定移动B. 平衡发生移动,平衡常数一定变化
C. 增加某种反应物的量,平衡一定正向移动D. 平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大
2. 在高温或放电条件下,反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压强增大(通过缩小体积)B. 恒压,充入 NeC. 恒容,充入ArD. 恒容,充入N2
3. 下列推论正确的是
A. S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2;则:△H1>△H2
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H =-57.4kJ/ml,则:含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7kJ
C. C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/ml,则:由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H >0,△S>0,则:该反应任何温度下都能自发进行
4. 工业上制备硫酸的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化反应: 。下列有关说法错误的是
A. 常通入过量的空气,以提高的平衡转化率
B. 为提高反应速率和平衡转化率,采用的压强越大越好
C. 控制温度为400~500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性
D. 要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件
5. 在可逆反应 2SO2 (g) + O2 (g)2SO3(g)的平衡状态下,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡移动过程中,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)
A. Q变大,K变大,SO2转化率减小B. Q变小,K不变,SO2转化率增大
C. Q变小,K变大,SO2转化率减小D. Q变大,K不变,SO2转化率增大
6. 已知某化学反应的平衡常数表达式为,不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。
某温度下,若平衡浓度符合关系式,则此时的温度为
A. 800℃B. 830℃C. 1000℃D. 1200℃
7. 把1.2 ml A气体和0.8 ml B气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),5 min末生成0.4 ml D,若测知以C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 ml·L-1·min-1,则n的值为
A. 2B. 3C. 4D. 5
8. 在恒容密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)ΔH>0。达到平衡后,改变一个条件(x),下列量(y)一定符合图中曲线的是
A. AB. BC. CD. D
9. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A. 棕红色的NO2(g)加压后颜色先变深后变浅
B. 对H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡体系加压,颜色变深
C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量
10. 下列实验方案中能达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
11. 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示,下列说法不正确的是
A. 反应可表示为
B. Y的平衡转化率为75%,化学平衡常数为16
C. 反应前后气体总压强之比为3:2
D. 增大压强,平衡会正向移动,反应的平衡常数增大
12. 在容积一定的密闭容器中,充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示, 则下列说法正确的是
A. 增加碳的量,平衡正向移动
B. 在T2时,若反应处于状态D,则此时v正>v逆
C. 若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pD>pB
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
13. 德国化学家弗里茨·哈伯因合成氨工业化而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1mlN2和3mlH2,在一定条件下使该反应发生。下列说法正确的是
A. 若生成3mlH-H键的同时生成6mlN-H键,说明该反应已处于平衡状态
B. 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C. 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的反应速率之比为1:3:2
D. 达到化学平衡时,正反应和逆反应速率都为零
14. 将2ml 和1ml 分别置于相同温度下相同体积的甲乙两密闭容器中发生反应:并达到平衡,甲容器始终保持恒温恒容,乙容器始终保持恒温恒压,达到平衡时,下述说法不正确的是
A. 平衡时的百分含量:乙<甲B. 的转化率:乙>甲
C. 反应速率:乙>甲D. 平衡时容器的压强:乙>甲
15. 10 mL 0.1 ml·L-1KI溶液与5 mL 0.1 ml·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡,下列说法不正确的是
A. 加入少量氯化钾固体,平衡不移动
B. 加适量水稀释,平衡正向移动
C. 经过CCl4多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现血红色,证明该化学反应存在限度
D. 该反应的平衡常数K=
二、不定项(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选型符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
16. 向恒温恒容密闭容器中通入2ml SO2和 1ml O2,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A. SO3的平衡浓度增大B. 反应平衡常数增大
C. 正向反应速率增大D. O2的转化率增大
17. 两气体A、B分别为0.6ml与0.5ml,在0.4L密闭容器中反应:3A+B⇌mC+2D,经5min后达到平衡,此时C为0.2ml,在此时间内D平均反应速率为0.1ml•L-1•min-1。下列结论错误的是
A. 平衡时反应混合物总物质量为1ml
B. B的转化率为20%
C. A的平均反应速率为0.15ml•L-1•min-1
D. m=3
18. 某密闭容器中发生如下反应: ,下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A. t4~t5时间内转化率最低B. t3时降低了温度
C. t5时升高了温度D. t2时加入了催化剂
19. 将1ml M和2ml N置于体积为2L恒容密闭容器中,发生反应: 。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是
A.
B. 温度:
C. 温度为时,M的平衡转化率为50%
D. 若X、Y两点的平衡常数分别为、,则
20. 一定温度下,向2L恒容容器中充入A和B,发生反应,经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定部分数据如表,下列说法正确的是
A. 前5s的平均反应速率
B. 由题目信息可知,正反应为放热反应
C. 保持温度不变,起始时向容器中充入A、B和C,反应达平衡前
D. 保持温度不变,起始时向容器中充入C,达平衡时,C转化率等于80%
三、非选择题(本题共3小题,共35分)
21. 一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 ml SO2和0.2 ml O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H =-196kJ·ml-1。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的 0.7 倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________(填序号)。
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①SO2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K=________。
(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:
温度关系:T 1_______ T2( 填 “>”“<” 或“=”)。
22. 运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,催化氧化生成:,混合体系中的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡___________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是___________(填编号)。
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,的密闭容器中发生合成氨的反应,图2表示的物质的量随时间的变化曲线。用表示内该反应的平均速率___________。从第起,压缩容器的体积为,则的变化曲线为___________(填编号)。
23. 在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如表:
回答下列问题:
(1)升高温度,化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;
(2)在等温等容条件下,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________;
A.c(CO2)=c(CO)
B.浓度商Q不再改变
C.容器中的气体密度不再改变
D.v正(H2)=v正(CO2)
E.c(H2)不再改变
F.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)若某温度下,体系平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),在此温度下,若该容器中含有1 ml CO2、1.2 ml H2、0.6 ml CO、1.5 ml H2O,则此时反应所处的状态为__________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。
(4)在一定条件下发生上述反应,反应过程中速率随时间的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施。t3时刻改变的条件是______。
(5)在850℃条件下,将CO2和 H2按体积比3:7通入2 L的恒容密闭容器中发生上述反应,10min后反应达平衡,此时压强为P。则850℃条件下该反应的分压平衡常数Kp=________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。鄄城县2023-2024学年高二上学期9月月考
化学试题 答案解析
(本卷满分100分 考试时间100分钟)
一、单选题(本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列有关速率与平衡的说法正确的是
A. 化学反应速率改变,平衡一定移动B. 平衡发生移动,平衡常数一定变化
C. 增加某种反应物的量,平衡一定正向移动D. 平衡正向移动,反应物的转化率不一定增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入催化剂,同等程度的改变正逆反应速率,平衡不移动,A错误;
B.增加反应物的浓度,平衡发生移动,平衡常数不改变,平衡常数只是温度的函数,B错误;
C.反应物若为非气态,增大它的物质的量,平衡不发生移动,C错误;
D.反应物为两种时,增加一种反应物的浓度,平衡正向移动,但本身的转化率减小,另外一种物质的转化率增大,D正确;
故答案选D。
2. 在高温或放电条件下,反应N2(g)+O2(g)=2NO(g)在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是
A. 压强增大(通过缩小体积)B. 恒压,充入 NeC. 恒容,充入ArD. 恒容,充入N2
【答案】C
【解析】
【详解】A.气体的物质的量不变,缩小体积,气体的物质的量浓度增大,化学反应速率增大,故A错误;
B.压强不变,充入He,反应容器的体积必然增大,N2、O2、NO的物质的量浓度减小,化学反应速率减小,故B错误;
C.容积不变,充入He,反应容器内压强增大,但N2、O2、NO的物质的量浓度并没有变化,因此不改变化学反应速率,故C正确;
D.容积不变,充入N2,使反应物N2的物质的量浓度增大,浓度越大,化学反应速率越大,故D错误;
故选C。
3. 下列推论正确是
A. S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1,S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2;则:△H1>△H2
B. NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H =-57.4kJ/ml,则:含20gNaOH的溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7kJ
C. C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9kJ/ml,则:由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
D. CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H >0,△S>0,则:该反应任何温度下都能自发进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.固态硫变为气态硫是吸热过程,气体与气体反应生成气体比固体和气体反应生成气体产生的热量多,但反应热为负值,△H1<△H2,故A错误;
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H=-57.4 kJ/ml,即在稀溶液中1ml NaOH完全反应放出57.4kJ热量,则含20g NaOH即0.5ml的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7kJ,故B正确;
C.C(石墨,s)=C(金刚石,s) △H=+1.9 kJ/ml,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石的能量高于石墨的能量,则石墨比金刚石稳定,故C错误;
D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g) △H >0,△S>0,高温下才能使,故高温下能自发进行,故D错误;
答案选B。
4. 工业上制备硫酸的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化反应: 。下列有关说法错误的是
A. 常通入过量的空气,以提高的平衡转化率
B. 为提高反应速率和平衡转化率,采用的压强越大越好
C. 控制温度为400~500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性
D. 要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件
【答案】B
【解析】
【详解】A.通入过量的空气,可以增大氧气的量,促使平衡正向移动, 可以提高二氧化硫的转化率,A正确;
B.在二氧化硫的催化氧化中,常压下二氧化硫的转化率很高,增大压强会增加成本,B错误;
C.选择温度时,从速率考虑需要高温,但是该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,原料的转化率降低,选择400-500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性,这是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果,C正确;
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件,提高生产的效率降低生产的成本,D正确;
故选B。
5. 在可逆反应 2SO2 (g) + O2 (g)2SO3(g)的平衡状态下,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,平衡移动过程中,下列说法正确的是(K为平衡常数,Q为浓度商)
A. Q变大,K变大,SO2转化率减小B. Q变小,K不变,SO2转化率增大
C. Q变小,K变大,SO2转化率减小D. Q变大,K不变,SO2转化率增大
【答案】B
【解析】
【详解】当可逆反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)达到平衡状态时,保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2,氧气的浓度增大,浓度商Q变小,平衡向右移动,则SO2转化率增大,平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变,B符合题意;
故选B。
6. 已知某化学反应的平衡常数表达式为,不同温度下该反应的平衡常数如下表所示。
某温度下,若平衡浓度符合关系式,则此时的温度为
A. 800℃B. 830℃C. 1000℃D. 1200℃
【答案】C
【解析】
【详解】由平衡常数表达式可推知反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2,由平衡浓度的关系式可知,反应的平衡常数K===0.60,所以由表格数据可知,反应温度为1000℃,故选C。
7. 把1.2 ml A气体和0.8 ml B气体混合于容积为2 L的容器中,使其发生如下反应:3A(g)+B(g) nC(g)+2D(g),5 min末生成0.4 ml D,若测知以C浓度变化表示的平均反应速率为0.04 ml·L-1·min-1,则n的值为
A. 2B. 3C. 4D. 5
【答案】A
【解析】
【详解】5 min内υ(D)==0.04 ml·L-1·min-1,根据同一可逆反应中同一时间段内各物质的反应速率之比等于其计量数之比,所以n∶2=0.04 ml·L-1·min-1∶0.04 ml·L-1·min-1=1∶1,n=2,故A符合题意;
综上所述,答案为A。
8. 在恒容密闭容器中通入A、B两种气体,在一定条件下发生反应:2A(g)+B(g)2C(g)ΔH>0。达到平衡后,改变一个条件(x),下列量(y)一定符合图中曲线的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.恒容下再加气体A,A的浓度增大,平衡正移,B的转化率增大,A正确;
B.催化剂只改变反应速率,不影响平衡移动,与图象不符,B错误;
C.该反应是一个反应后气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正移,混合气体的总物质的量减小,与图象不符,C错误;
D.该正反应为吸热反应,升高温度,平衡正移,混合气体的总物质的量减小,与图象不符,D错误;
故选:A。
9. 下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A. 棕红色的NO2(g)加压后颜色先变深后变浅
B. 对H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡体系加压,颜色变深
C. 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D. 合成氨工业使用高压以提高氨的产量
【答案】B
【解析】
【详解】A.棕红色的NO2(g)加压后,NO2(g)浓度增大,2NO2(g) N2O4(g)平衡正向移动,颜色先变深后变浅,能用勒夏特列原理解释,故不选A;
B.对H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)平衡体系加压,平衡不移动,体积缩小,I2(g)浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故选B;
C.黄绿色的氯水,光照次氯酸分解为盐酸和氧气,使Cl2+H2OHCl+HClO平衡正向移动,颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故不选C;
D.合成氨工业,增大压强,平衡正向移动,提高氨的产量,能用勒夏特列原理解释,故不选D;
选B。
10. 下列实验方案中能达到相应实验目的的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.分解,两个对比实验有两个变量,催化剂和温度,因此不能达到实验目的,故A不符合题意;
B.比较非金属性,应该用最高价氧化物对应水化物的酸性强弱比较,由于盐酸易挥发,挥发的盐酸也会与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,因此不能比较C、Si和Cl的非金属性,故B不符合题意;
C.将球浸泡在冷水和热水中,通过颜色变化来探究温度对化学平衡的影响,能达到实验目的,故C符合题意;
D.氨气与硫酸反应生成硫酸铵,因此不能用浓硫酸干燥氨气,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
11. 在25℃时,密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示,下列说法不正确的是
A. 反应可表示为
B. Y的平衡转化率为75%,化学平衡常数为16
C. 反应前后气体总压强之比为3:2
D. 增大压强,平衡会正向移动,反应的平衡常数增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据表中数据可知,该反应X,Y,Z的转化量关系为1:3:2,则该反应可以表示为,A项正确;
B.反应达到平衡时,Y的转化率为,平衡常数为,B项正确;
C.反应前后压强之比为,为3:2,C项正确;
D.K与温度有关,增大压强,该反应平衡会正向移动,反应的平衡常数不变,D项错误;
答案选D。
12. 在容积一定的密闭容器中,充入一定量的NO和足量碳发生化学反应C(s)+2NO(g) CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示, 则下列说法正确的是
A. 增加碳的量,平衡正向移动
B. 在T2时,若反应处于状态D,则此时v正>v逆
C. 若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pD>pB
D. 若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
【答案】B
【解析】
【详解】A.C为固体,增加其用量对平衡无影响,A错误;
B.在T2℃时,若反应体系处于状态D,此时c(NO)高于平衡时NO浓度,故平衡正向移动,因此υ正>υ逆,B正确;
C.该反应是等体积反应,B、D温度相同,物质的量相同,因此PD=PB,C、D物质的量相等,温度C大于D点,因此压强PC>PD,C错误;
D.由图示知,升高温度,c(NO)浓度增大,说明平衡逆向移动,故平衡常数减小,因此K2<K1,D错误;
故答案选B。
13. 德国化学家弗里茨·哈伯因合成氨工业化而获得1918年诺贝尔化学奖。现向一密闭容器中充入1mlN2和3mlH2,在一定条件下使该反应发生。下列说法正确的是
A. 若生成3mlH-H键的同时生成6mlN-H键,说明该反应已处于平衡状态
B. 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度一定相等
C. 达到化学平衡时,N2、H2和NH3的反应速率之比为1:3:2
D. 达到化学平衡时,正反应和逆反应速率都为零
【答案】A
【解析】
【详解】A.生成3mlH-H键的同时生成6mlN-H键,表示反应进行方向相反,且反应速率符合各物质计量数之比,故A正确;
B.达到化学平衡时,N2、H2和NH3的物质的量浓度可能相等,也可能不相等,与各物质初始浓度有关,故B错误;
C.反应过程中的任意时刻,N2、H2和NH3的反应速率之比都为1:3:2,故C错误;
D.达到化学平衡时,正反应和逆反应速率相等且不等于零,故D错误;
答案选A。
14. 将2ml 和1ml 分别置于相同温度下相同体积的甲乙两密闭容器中发生反应:并达到平衡,甲容器始终保持恒温恒容,乙容器始终保持恒温恒压,达到平衡时,下述说法不正确的是
A. 平衡时的百分含量:乙<甲B. 的转化率:乙>甲
C. 反应速率:乙>甲D. 平衡时容器的压强:乙>甲
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应气体分子数减小,甲容器在恒温恒容下建立平衡则压强减小,乙容器在恒温恒压下建立平衡则体积减小而维持压强不变,平衡时的压强:乙容器>甲容器,压强越大越有利于平衡正移,平衡时的百分含量更大,A错误;
B.平衡时乙容器压强大,的转化率高,B正确;
C.温度相同时,乙容器的压强大,乙的反应速率快,C正确;
D.平衡时乙容器压强大于甲容器,D正确;
答案选A。
15. 10 mL 0.1 ml·L-1KI溶液与5 mL 0.1 ml·L-1FeCl3溶液发生反应:2Fe3+(aq)+2I-(aq) 2Fe2+(aq)+I2(aq),达到平衡,下列说法不正确的是
A. 加入少量氯化钾固体,平衡不移动
B. 加适量水稀释,平衡正向移动
C. 经过CCl4多次萃取分离后,向水溶液中滴加KSCN溶液,若溶液出现血红色,证明该化学反应存在限度
D. 该反应平衡常数K=
【答案】B
【解析】
【详解】A.由方程式可知,钾离子和氯离子不参与反应的发生,则加入少量氯化钾固体,溶液中参与反应的离子浓度不变,化学平衡不移动,故A正确;
B.加适量水稀释时,反应的浓度熵Qc==nK>K,则平衡向逆反应方向移动,故B错误;
C.由题意可知,碘化钾溶液过量,经过四氯化碳多次萃取分离后,向水溶液中滴加硫氰化钾溶液,溶液出现血红色说明溶液中还存在铁离子,该化学反应存在限度,故C正确;
D.由方程式可知,反应的平衡常数K=,故D正确;
故选B。
二、不定项(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选型符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
16. 向恒温恒容密闭容器中通入2ml SO2和 1ml O2,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后,再通入一定量O2,达到新平衡时,下列有关判断错误的是
A. SO3的平衡浓度增大B. 反应平衡常数增大
C. 正向反应速率增大D. O2的转化率增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.再通入一定量O2,平衡正向移动,SO3的平衡浓度增大,A正确;
B.平衡常数只受温度的影响,反应平衡常数不变,B错误;
C.通入一定量O2,达到新平衡时,各物质的浓度均增大,则正向反应速率增大,C正确;
D.通入一定量O2,促进了二氧化硫转化,但是氧气本身转化率下降,D错误;
故选BD。
17. 两气体A、B分别为0.6ml与0.5ml,在0.4L密闭容器中反应:3A+B⇌mC+2D,经5min后达到平衡,此时C为0.2ml,在此时间内D的平均反应速率为0.1ml•L-1•min-1。下列结论错误的是
A. 平衡时反应混合物总物质的量为1ml
B. B的转化率为20%
C. A的平均反应速率为0.15ml•L-1•min-1
D. m=3
【答案】AD
【解析】
【分析】经5min后达到平衡状态,此时C为0.2ml,,又知在此反应时间内D的平均反应速率为,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,列“三段式”如下:
计算可得x=0.1ml,平衡时A、B、C、D的物质的量分别为0.3ml、0.4ml、0.2ml、0.2ml,据此解答;
【详解】A.由上述分析可知,平衡时A、B、C、D的物质的量分别为0.3ml、0.4ml、0.2ml、0.2ml,则混合物的总物质的量为:,A错误;
B.平衡时B的转化率为,B项正确;
C.A的平均反应速率为,C项正确;
D.由上述计算分析可知,,D错误;
故选AD。
18. 某密闭容器中发生如下反应: ,下图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A. t4~t5时间内转化率最低B. t3时降低了温度
C. t5时升高了温度D. t2时加入了催化剂
【答案】CD
【解析】
【分析】如图,时刻达到平衡,时刻改变条件后反应速率增大,但平衡未移动,该反应为分子数减小的反应,若压强改变,则平衡将移动,所以该时刻改变条件为使用催化剂;时刻改变条件后正逆反应速率减小,且,平衡逆向移动,时刻达到平衡;时刻改变条件后正逆反应速率增大,且,平衡逆向移动,时刻达到平衡;
【详解】A.通过分析可知,时刻~时刻,一直逆向移动,转化率降低,时刻转化率最低,故A错误;
B.时刻改变条件后正逆反应速率减小,且,平衡逆向移动,该反应为放热反应,降低温度平衡正向移动,,故B错误;
C.时刻改变条件后正逆反应速率增大,且,平衡逆向移动,该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,,故C正确;
D.时刻改变条件后反应速率增大,但平衡未移动,该反应为分子数减小的反应,若压强改变,则平衡将移动,所以该时刻改变条件为使用催化剂,故D正确;
故选CD。
19. 将1ml M和2ml N置于体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应: 。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是
A.
B. 温度:
C. 温度为时,M的平衡转化率为50%
D. 若X、Y两点的平衡常数分别为、,则
【答案】CD
【解析】
【分析】先拐先平数值大,,温度升高,Q的体积分数减小,平衡逆向移动,说明;
【详解】A.温度升高,Q的体积分数减小,平衡逆向移动,说明,A错误;
B.先拐先平数值大,,B错误;
C.温度为时,设M的变化量为x ml,反应三段式为:,温度为,平衡时Q的体积分数%=20%,解得,M的平衡转化率为%=50%,C正确;
D.对于放热反应,温度越低平衡常数越大,则,D正确;
故答案为:CD。
20. 一定温度下,向2L恒容容器中充入A和B,发生反应,经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如表,下列说法正确的是
A. 前5s的平均反应速率
B. 由题目信息可知,正反应为放热反应
C. 保持温度不变,起始时向容器中充入A、B和C,反应达平衡前
D. 保持温度不变,起始时向容器中充入C,达平衡时,C的转化率等于80%
【答案】CD
【解析】
【分析】由三段式分析可知,A的物质的量达到0.80ml反应达到平衡状态,则: K= ,据此分析解题。
【详解】A.反应在前5s的平均速率(A)==0.015ml/(L•s),A错误;
B.需根据温度变化对平衡影响确定反应的吸放热情况,题目并没有透露,B错误;
C.相同温度下,起始时向容器中充入0.20ml A、0.20ml B和1.0ml C,Qc==25>K,反应逆向进行,反应达到平衡前(正)<(逆),C正确;
D.等效为起始加入2.0ml A和2.0ml B,由于该反应前后气体的体积保持不变,故与原平衡相比,压强增大,平衡不移动,平衡时的A、B转化率不变,故平衡时A、B的物质的量等于1.6ml,C的物质的量等0.4ml,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0 ml C,达到平衡时,C的物质的量等0.4ml,参加反应的C的物质的量等于1.6ml,转化率等于80%,D正确;
故答案为:CD。
三、非选择题(本题共3小题,共35分)
21. 一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4 ml SO2和0.2 ml O2,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H =-196kJ·ml-1。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的 0.7 倍。请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是________(填序号)。
a.SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2
b.容器内气体的压强不变
c.容器内混合气体的密度保持不变
d.SO3的物质的量不再变化
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等
(2)①SO2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K=________。
(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线,则:
温度关系:T 1_______ T2( 填 “>”“<” 或“=”)。
【答案】(1)bde (2) ①. 90% ②. 35.28kJ ③. 20250
(3)>
【解析】
【小问1详解】
a.2:1:2是该平衡反应的计量数,与浓度无关,不能作为平衡标志,不选;
b.因为是恒容环境下的反应,当压强不变的时候说明气体总量已经不变,可以说明反应已经到达平衡状态,选;
c.因为是恒容条件下,化学反应质量守恒,所以密度始终没有变化,不能作为平衡标志,不选;
d.生成物SO3的物质的量不发生变化的时候,可以说明反应已经到达平衡状态,选;
e.SO2的生成速率和SO3的生成速率相等,说明正逆反应速率相等,可以说明反应已经到达平衡状态,选;
故选bde。
【小问2详解】
①用三段式法设反应的SO2的物质的量,列方程式:
,当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的 0.7 倍,=0.7,解得x=0.18,所以SO2的转化率为=90%;
②参与反应的SO2有0.36ml,根据热化学方程式可知放热0.36ml×196kJ=35.28kJ;
③此温度下该反应的平衡常数K==20250。
【小问3详解】
该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,二氧化硫的体积分数增大,得到温度关系:T1>T2。
22. 运用化学反应原理研究化学反应有重要意义。
(1)硫酸生产中,催化氧化生成:,混合体系中的百分含量和温度的关系如图1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。
①若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡___________(填“向左”“向右”或“不”)移动。
②若反应进行到状态D时,___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)课本里介绍的合成氨技术叫哈伯法:,应用此法反应达到平衡时反应物的转化率不高。
①能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的措施是___________(填编号)。
A.使用更高效的催化剂 B.升高温度
C.及时分离出氨气 D.充入氮气,增大氮气的浓度(保持容器体积不变)
②若在某温度下,的密闭容器中发生合成氨的反应,图2表示的物质的量随时间的变化曲线。用表示内该反应的平均速率___________。从第起,压缩容器的体积为,则的变化曲线为___________(填编号)。
【答案】(1) ①. 向左 ②.
(2) ①. D ②. ③. d
【解析】
【小问1详解】
①恒温恒压条件下向平衡体系通入氦气,使容器体积增大,气态反应物与气态生成物浓度均减小,相当于降低压强,该反应是气体体积减小的反应,因此平衡向左移动;
②反应进行到状态D时,SO3的百分含量未达到该条件下的最大含量,表示反应还在向正方向进行中,因此;
【小问2详解】
①A.催化剂只改变反应速率,不改变化学平衡状态,A错误;
B.升高温度,化学反应速率增大,该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,B错误;
C.及时分离出氨气,使氨气浓度减小,反应速率减小,平衡向正反应方向移动,C错误;
D.保持容器体积不变,充入氮气,使氮气浓度增大,反应速率增大,平衡向正反应方向移动,D正确;
故选D;
②0~10 min时N2从0.6 ml减少到0.2 ml,变化量为0.4 ml,则H2的变化量为1.2 ml,v(H2)==0.06 ml·L-1·min-1;平衡时压缩容器的体积,气体的压强增大,平衡正向移动,N2的物质的量在原有基础上减小,图线d符合题意。
23. 在体积为1 L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),化学平衡常数K与温度T的关系如表:
回答下列问题:
(1)升高温度,化学平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动;
(2)在等温等容条件下,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________;
A.c(CO2)=c(CO)
B.浓度商Q不再改变
C.容器中的气体密度不再改变
Dv正(H2)=v正(CO2)
E.c(H2)不再改变
F.混合气体的平均相对分子质量不再改变
(3)若某温度下,体系平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),在此温度下,若该容器中含有1 ml CO2、1.2 ml H2、0.6 ml CO、1.5 ml H2O,则此时反应所处的状态为__________(填“向正反应方向进行中”、“向逆反应方向进行中”或“平衡状态”)。
(4)在一定条件下发生上述反应,反应过程中速率随时间的变化如图所示,请根据速率的变化回答采取的措施。t3时刻改变的条件是______。
(5)在850℃条件下,将CO2和 H2按体积比3:7通入2 L的恒容密闭容器中发生上述反应,10min后反应达平衡,此时压强为P。则850℃条件下该反应的分压平衡常数Kp=________(Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
【答案】 ①. 正反应 ②. BE ③. 向正反应方向进行中 ④. 降低温度 ⑤. 1.0
【解析】
【详解】(1)根据表格数据可知,升高温度,化学平衡常数K增大,说明升高温度,平衡正向移动,正反应为吸热反应;
(2)A. CO2是反应物、CO是生成物,当c(CO2)=c(CO)时,不能确定CO2和CO的浓度是否还在发生改变,所以反应不一定达到平衡状态,故A不选;
B.浓度商Q不再改变,说明各物质的浓度不再改变,反应达到平衡状态,故B选;
C.根据质量守恒可知气体的质量不变,容器恒容,气体的体积不变,则容器中的气体密度始终保持不变,则容器中的气体密度不再改变,反应不一定达到平衡状态,故C不选;
D.v正(H2)=v正(CO2),都表示的是正反应速率,无法确定正逆反应速率相等,所以反应不一定达到平衡状态,故D不选;
E.c(H2)不再改变,说明反应达到平衡状态,故E选;
F. 根据质量守恒可知气体的质量不变,该反应为等体积的可逆反应,则混合气体的平均相对分子质量始终保持不变,所以混合气体的平均相对分子质量不再改变,反应不一定达到平衡状态,故F不选;
答案选:BE;
(3)该反应的平衡常数表达式为:K=,若某温度下,体系平衡浓度符合下列关系:c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),则K==1,在此温度下,若该容器中含有1 ml CO2、1.2 ml H2、0.6 ml CO、1.5 ml H2O,容器的体积为1L,则Qc==0.75
达到平衡时,气体总物质的量浓度为:(3x-a)ml/L+(7x-a) ml/L +a ml/L +a ml/L =10x ml/L,达到平衡时,该反应的平衡常数:K==1.0,850℃条件下该反应的分压平衡常数:Kp===K=1.0。
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
选项
x
y
A
通入A气体
B的转化率
B
加入催化剂
A的体积分数
C
增大压强
混合气体的总物质的量
D
升高温度
混合气体的总物质的量
A
B
C
D
方案
将球浸泡在冷水和热水中
目的
验证对分解有催化作用
比较C、Si和Cl的非金属性
探究温度对化学平衡的影响
干燥氨气
物质
X
Y
Z
初始浓度
1
2
0
平衡浓度
0.5
0.5
1
0
5
15
25
35
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80
T/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
选项
x
y
A
通入A气体
B的转化率
B
加入催化剂
A的体积分数
C
增大压强
混合气体的总物质的量
D
升高温度
混合气体的总物质的量
A
B
C
D
方案
将球浸泡在冷水和热水中
目的
验证对分解有催化作用
比较C、Si和Cl的非金属性
探究温度对化学平衡的影响
干燥氨气
物质
X
Y
Z
初始浓度
1
2
0
平衡浓度
0.5
0.5
1
0
5
15
25
35
1.0
0.85
081
0.80
0.80
T/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
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