2019年高考化學(xué) 考點(diǎn)48 化學(xué)平衡狀態(tài)判斷必刷題.doc
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考點(diǎn)四十八 化學(xué)平衡狀態(tài)判斷 1.某溫度下,在一個2 L的密閉容器中,加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反應(yīng)一段時間后達(dá)到平衡,測得生成1.6 mol C,則下列說法正確的是( ) A. 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是K=c4(C)c2(D)c3(A)c2(B) B. 此時,B的平衡轉(zhuǎn)化率是40% C. 增大該體系的壓強(qiáng),化學(xué)平衡常數(shù)增大 D. 增加B,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大 【答案】B 2.化學(xué)平衡狀態(tài)I、II、Ⅲ的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表: 根據(jù)以上信息判斷,下列結(jié)論錯誤的是 A. a>b B. 升高溫度平衡狀態(tài)Ⅲ向正反應(yīng)方向移動 C. 增大壓強(qiáng);平衡狀態(tài)II不移動 D. 反應(yīng)II、Ⅲ均為放熱反應(yīng) 【答案】B 【解析】A、Ⅲ=I+II,所以K3= K1K2,所以a=1.471.62=2.47,b=1.682.15=0.78,所以a>b,正確;B、2.47>1.68,所以Ⅲ反應(yīng)是放熱反應(yīng),升溫平衡向逆反應(yīng)方向移動,錯誤;C、II反應(yīng)的特點(diǎn)是氣體的物質(zhì)的量在反應(yīng)前后不改變,所以增大壓強(qiáng);平衡狀態(tài)II不移動,正確;D、b=0.78<1.62,升溫平衡常數(shù)減小,說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng),反應(yīng)II、Ⅲ均為放熱反應(yīng),正確,答案選B。 3.對于反應(yīng)2SO2+O2?2SO3,判斷下列說法正確的是( ) ①單位時間內(nèi)生成2 mol SO2,同時生成1 mol O2,則處于化學(xué)平衡狀態(tài) ②SO2生成速率等于SO2消耗速率,則處于化學(xué)平衡狀態(tài) ③SO2、O2、SO3的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化,則處于化學(xué)平衡狀態(tài) ④SO2、O2、SO3的分子數(shù)之比為2∶1∶2,則處于化學(xué)平衡狀態(tài) A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ③④ 【答案】C 4.充分利用已有的數(shù)據(jù)是解決化學(xué)問題方法的重要途徑.對數(shù)據(jù)的利用情況正確的是 A.利用化學(xué)平衡常數(shù)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢 B.利用溶解度數(shù)據(jù)判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的可能性 C.利用沸點(diǎn)數(shù)據(jù)推測將一些液體混合物分離的可能性 D.利用物質(zhì)的摩爾質(zhì)量判斷相同狀態(tài)下不同物質(zhì)密度的大小 【答案】C 【解析】A、平衡常數(shù)的大小體現(xiàn)一個可逆反應(yīng)進(jìn)行的程度大小,平衡常數(shù)越大,則表示反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高,它是一個只隨溫度改變而改變的量,只在可逆反應(yīng)中才會出現(xiàn);錯誤;B、氧化還原反應(yīng)發(fā)生的可能性是需要判斷物質(zhì)氧化性還原性的相對強(qiáng)弱,錯誤; D、需要考慮物質(zhì)的狀態(tài),氣體和液體沒有可比性,錯誤。 5.在1100 ℃,一定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol(a>0),該溫度下K=0.263,下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是 A.若生成1 mol Fe,則吸收的熱量小于a kJ B.若升高溫度,正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢,則化學(xué)平衡正向移動 C.若容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化,則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài) D.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,若c(CO)=0.100 mol/L,則c(CO2)=0.0263 mol/L 【答案】D 【解析】 A.若生成1 mol Fe,則吸收的熱量等于a kJ,錯誤;B.若升高溫度,正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率都加快,由于正反應(yīng)速率增大的多,所以化學(xué)平衡正向移動,錯誤;C.該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體體積相等的反應(yīng),所以任何時刻微粒反應(yīng)是否達(dá)到平衡,容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)都不變,因此不能根據(jù)容器內(nèi)壓強(qiáng)不隨時間變化,就判斷該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),錯誤;D.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時,由于在該溫度下,,所以若c(CO)=0.100 mol/L,則c(CO2)=0.0263 mol/L,正確。 6.T℃時,在一固定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng): A(g)+B(g)C(s) △H<0,按照不同配比充入A、B,達(dá)到平衡時容器中A、B濃度變化如圖中曲線(實線)所示,下列判斷正確的是 A. T℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù) B. c點(diǎn)沒有達(dá)到平衡,此時反應(yīng)向逆向進(jìn)行 C. 若c點(diǎn)為平衡點(diǎn),則此時容器內(nèi)的溫度高于T℃ D. T℃時,直線cd上的點(diǎn)均為平衡狀態(tài) 【答案】C 7.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對A2(g)+3B2(g)2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響,得到如圖所示的變化規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量),根據(jù)圖示可得出的判斷結(jié)論正確的是 A.達(dá)到平衡時,AB3的物質(zhì)的量大小為:c>b>a B.達(dá)到平衡時,A2的轉(zhuǎn)化率大小為:b>a>c C.若T2>T1,則正反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) D.a(chǎn)點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)小于c點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù) 【答案】A 8.如下圖所示,圖Ⅰ是恒壓密閉容器,圖Ⅱ是恒容密閉容器。當(dāng)其它條件相同時,在Ⅰ、Ⅱ中分別加入2 mol X和2 mol Y,開始時容器的體積均為V L,發(fā)生如下反應(yīng)并達(dá)到平衡狀態(tài): 2X(?)+Y(?)aZ(g)。此時Ⅰ中X、Y、Z的物質(zhì)的量之比為1∶3∶2。下列判斷正確的是 A.物質(zhì)Z的化學(xué)計量數(shù)a = 2 B.若Ⅱ中氣體的密度如圖Ⅲ所示,則X、Y中只有一種為氣態(tài) C.若X、Y均為氣態(tài),則在平衡時X的轉(zhuǎn)化率:Ⅰ﹤Ⅱ D.若X為固態(tài)、Y為氣態(tài),則Ⅰ、Ⅱ中從開始到平衡所需的時間:Ⅰ>Ⅱ 【答案】B 【解析】A、設(shè)達(dá)平衡時Y反應(yīng)的物質(zhì)的量為x,則: 2X(?)+Y(?)a Z(g) 起始量(mol) 2 2 0 轉(zhuǎn)化量(mol) 2x x ax 平衡量(mol) 2-2x 2-x ax 由(2-2x):(2-x):ax=1:3:2可得x=0.8,a=1,故A錯誤; B.如X、Y都是氣體,則混合氣體的密度不變,如圖所示,體積不變,氣體的密度增大,則應(yīng)有固體或液體參加反應(yīng)生成氣體,則X、Y中只有一種為氣態(tài),故B正確;C.若X、Y均為氣態(tài),反應(yīng)Ⅰ體系的壓強(qiáng)大于反應(yīng)Ⅱ體系的壓強(qiáng),反應(yīng)Ⅰ可看成是在Ⅱ的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng),平衡向反應(yīng)方向移動,則轉(zhuǎn)化率Ⅰ>Ⅱ,故C錯誤;D.若X為固態(tài)、Y為氣態(tài),則反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量相等,壓強(qiáng)不變,圖Ⅱ壓強(qiáng)等于圖Ⅰ壓強(qiáng),則Ⅰ、Ⅱ中從開始到平衡所需的時間:Ⅰ=Ⅱ,故D錯誤;故選B。 9.對于密閉容器中可逆反應(yīng) A2(g)+3B2(g)2AB3(g),探究單一條件改變情況下,可能引起平衡狀態(tài)的改變,得到如下圖所示的曲線(圖中T表示溫度,n 表示物質(zhì)的量)下列判斷正確的是 A. 加入催化劑可以使?fàn)顟B(tài) d 變?yōu)闋顟B(tài) b B. 若 T1>T2,則逆反應(yīng)一定是放熱反應(yīng) C. 達(dá)到平衡時 A2 的轉(zhuǎn)化率大小為: b>a>c D. 在T2 和n(A2)不變時達(dá)到平衡,AB3 的物質(zhì)的量大小為: c>b>a 【答案】D 10.一定條件下,將3 mol A和1 mol B兩種氣體混合于固定容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g) ?xC(g)+2D(s)。2 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8 mol D,并測得C的濃度為0.2 molL-1。下列判斷正確的是( ) A. 從開始到平衡A的平均反應(yīng)速率為0.3 molL-1s-1 B. 從開始到平衡B的轉(zhuǎn)化率為60% C. 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K = D. 若混合氣體的密度不再改變,則該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) 【答案】D 11.一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol/L。下列判斷正確的是 A. 從開始到平衡A的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(Ls) B. 從開始到平衡B的轉(zhuǎn)化率為60% C. 此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式 D. 若混合氣體的密度不再改變時,該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài) 【答案】D 【解析】一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成0.8molD,并測得C的濃度為0.2mol/L.依據(jù)化學(xué)平衡三段式列式計算; 3A(g)+B(g)xC(g)+2D(s) 起始量(mol) 3 1 0 0 變化量(mol) 1.2 0.4 0.4x 0.8 平衡量(mol) 1.8 0.6 0.4x 0.8 C的濃度為0.2mol/L,C的物質(zhì)的量為0.4,計算得到x=1;A、A的平均反應(yīng)速率==0.3mol/(L?min),故A錯誤;B、B的轉(zhuǎn)化率=100%=40%,故B錯誤;C、D為固體,該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)=,故C錯誤;D、反應(yīng)生成物中含有固體,密度等于氣體質(zhì)量除以體積,所以若混合氣體的密度不再改變時,該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;故選D。 12.一定條件下,將3 molA和l mol B兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g) + B(g)C(g) + 2D(s)。2 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成D的物質(zhì)的量隨時間變化情況如圖。 下列判斷正確的是 A.若混合氣體的密度不再改變時,該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài) B.2 min后,加壓會使正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率變慢,平衡正向移動 C.反應(yīng)過程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為3∶1 D.開始到平衡,用A表示該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率為0.3mol/(L?min) 【答案】D 13.一定條件下,將3molA和1molB兩種氣體混合于固定容積為2L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g) C(g)+2D(s)。2min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,生成D的物質(zhì)的量如圖。下列判斷正確的是 A.若混合氣體的密度不再改變時,該反應(yīng)不一定達(dá)到平衡狀態(tài) B.2min后,加壓會使正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率變慢,平衡正向移動 C.反應(yīng)過程中A和B的轉(zhuǎn)化率之比為3:1 D.該條件下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值約為0.91 【答案】D 14.某恒容容器內(nèi)發(fā)生的可逆反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為:。能判斷該反應(yīng)一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 ①容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化 ②v正(H2O)=v逆(H2) ③容器中氣體的密度不隨時間而變化 ④容器中氣體總質(zhì)量不隨時間而變化 ⑤消耗n mol H2的同時消耗n mol CO A.①②③ B.①②③④ C.② D.①④⑤ 【答案】B 【解析】①該反應(yīng)為C(S)+H2OCO(g)+H2(g),前后氣體系數(shù)不相等,如果不平衡,容器中氣體的平均相對分子質(zhì)量變化,如果氣體的平均相對分子質(zhì)量不隨時間而變化,則表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;②v正(H2O)=v逆(H2),表示正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;③該容器恒容,反應(yīng)物C為固體,如果反應(yīng)不平衡,氣體密度變化,所以容器中氣體的密度不隨時間而變化時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;④因為反應(yīng)物C為固體,如果反應(yīng)沒有平衡,氣體總質(zhì)量變化,所以容器中氣體總質(zhì)量不隨時間而變化時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),正確;⑤消耗n mol H2的同時消耗n mol CO,都是逆反應(yīng)方向,錯誤,故答案為B。 15.在一定體積的密閉容器中,進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng): C(s)+ H2O (g) CO(g)+ H2 (g),其化學(xué)平衡常數(shù)K和溫度t的關(guān)系如下表: 完成下列問題: (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________________。 (2)能判斷該反應(yīng)是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是__________。 a.容器中壓強(qiáng)不變 b.混合氣體中c(CO)不變 c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(H2O)=c(H2) (3)某溫度下,平衡濃度符合下式:c(CO)c(H2)= c(H2O),試判斷此時的溫度為___________℃;在此溫度下,若反應(yīng)開始時H2O (g)的濃度為a mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時測得CO與H2的濃度均為0.2 mol/L,則反應(yīng)開始時H2O的濃度a=_______ mol/L。 【答案】(1);(2)a b c;(3)830;0.24 16.向恒容密閉容器中充入2.0 mol A和3.0 mol B,發(fā)生反應(yīng)xA(g)+2B(g) yC(g)。恒溫下反應(yīng)10 min后突然改變某一條件,12 min時達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)I;18 min時升高溫度,22 min時達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)II。容器中A、C的物質(zhì)的量濃度隨時間變化的曲線如圖所示,請根據(jù)題給信息回答下列問題: (1)從反應(yīng)開始到10 min時,該反應(yīng)的平均速率v(A)= ;平衡狀態(tài)I時,反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率a(A)=__________。x:y=__________。 (2)容器內(nèi)的壓強(qiáng):平衡狀態(tài)I與起始狀態(tài)相比較是__________(選填“增大”、“減小”、 “相等”或“無法判斷”),逆反應(yīng)為___________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。 (3)推測第10 min時改變的反應(yīng)條件可能是___________(選填編號)。 ①減壓 ②降溫 ③升溫 ④加催化劑 ⑤增加B的量 ⑥充入氦氣 (4)若已知平衡狀態(tài)I時B的物質(zhì)的量為0.6 mol,平衡狀態(tài)I和平衡狀態(tài)Ⅱ時該反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1和K2。則Kl=_ ,且K1__________K2(選填“>”、“<”或“=”)。 【答案】(共14分) (1)0.04 mol/(Lmin);60%;1∶2; (2)無法判斷;放熱; (3)③④⑤(2分) (4)40 L/mol(可不帶單位);>。 【解析】(1)A是反應(yīng)物,10 min內(nèi)其濃度減小量為(1.0-0.6)mol?L-1=0.4mol/L,v(A)==0.04mol/(L?min),圖象分析可知反應(yīng)的物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計量數(shù)之比得知,平衡狀Ⅰ時A濃度減少1.0mol/L-0.4mol/L=0.6mol/L,C濃度增大為1.2mol/L,A的起始濃度=1mol/L,容器體積為1L,轉(zhuǎn)化率=100%=100%=60%,消耗量之比等于化學(xué)方程式計量數(shù)之比,則C與A的濃度變化之比是2:1,即x:y=1:2故答案為:0.04mol/(L?min),60%,1:2; (2)恒溫下反應(yīng)10min后突然改變某一條件C增大,A減小的速率增大,x:y=1:2,可以是1,2,化學(xué)方程式為A(g)+2B(g)2C(g),反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減小,若為2,4,化學(xué)方程式為:2A(g)+2B(g)4C(g),反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變,若為3,6,則得到化學(xué)方程式為:3A(g)+2B(g)6C(g),反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量增大,得到反應(yīng)前后的氣體物質(zhì)的量變化不同,可能增加、減小或不變,平衡狀態(tài)Ⅰ與起始狀態(tài)的壓強(qiáng)相比較,是不能確定的,無法確定,18min時升高溫度,圖象分析可知,C物質(zhì)的量濃度減小,A濃度增大,說明平衡逆向進(jìn)行,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),故答案為:無法判斷,放熱; (3)l0min后化學(xué)反應(yīng)速率加快了直到到達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài),A濃度減小,C濃度增大達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ,上述分析可知反應(yīng)為放熱反應(yīng),①減壓反應(yīng)速率減小,故①錯誤;②降溫反應(yīng)速率減小,不符合圖象變化,故②錯誤;③升溫反應(yīng)速率增大,反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài),所以反應(yīng)仍正向進(jìn)行最后達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅰ,故③正確;④加催化劑 加快反應(yīng)速率,故④正確;⑤增加B的量是增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率增大,故⑤正確;⑥恒溫恒容容器中充入氦氣,總壓增大,分壓不變,速率不變,故⑥錯誤;所以反應(yīng)條件可能為選③④⑤,故答案為:③④⑤; (4)向恒容密閉容器中充入2.0molA和3.0molB,發(fā)生反應(yīng)xA(g)+2B(g)yC(g).A的起始濃度=1mol/L,容器體積為2L,若已知平衡狀態(tài)Ⅰ時B的物質(zhì)的量為0.6mol,消耗B物質(zhì)的量為3.0mol-0.6mol=2.4mol,A消耗物質(zhì)的量=2.0mol-0.4mol/L2L=1.2mol,C生成物質(zhì)的量=2L1.2mol/L=2.4mol,化學(xué)方程式計量數(shù)之比=1.2:2.4:2.4=1:2:2,化學(xué)方程式為:A(g)+2B(g)2C,平衡濃度分別為:c(A)=0.4mol/L,c(B)==0.3mol/L,c(C)=1.2mol/L平衡常數(shù)K1==40L/mol,已知第18min時改變的條件是升高溫度,而該反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以升高溫度平衡逆移,則平衡常數(shù)減小,所以K1>K2,故答案為:40L/mol,>。 17.一定條件下,在體積為3 L的密閉容器中反應(yīng)CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 (1)反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_____________;根據(jù)下圖,升高溫度,K值將__________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)500℃時,從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡,以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是__________(用nB、tB表示)。 (3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是____________ (填字母)。 a.v生成(CH3OH)= v消耗(CO) b.混合氣體的密度不再改變 c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 d.CO、H2、CH3OH的濃度均不再變化 (4)300℃時,將容器的容積壓縮到原來的1/2,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn)生的影響是(填字母)___________________。 a.c(H2)減少 b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢 c.CH3OH 的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時c(H2)/ c(CH3OH)減小 【答案】(1)(2分)減小(2分) (2)molL-1min-1(3分) (3)cd (2分)(4)cd(2分) 18.將HI(g)置于密閉容器中,某溫度下發(fā)生下列變化:2HI(g) H2(g)+I2(g)△H<0 (1)該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K=______________,則H2(g)+I2(g) 2HI(g)平衡常數(shù)的表達(dá)式為K1=_____________(用K表示)。 (2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時c(I2)=0.5mol/L,c(HI)=4mol/L,則c(H2)為________,HI的分解率為________。 (3)能判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的依據(jù)是________ A.容器中壓強(qiáng)不變 B.混合氣體中c(HI)不變 C.c(I2)=c(H2) D.v(HI)正=v(H2)逆 (4)若該反應(yīng)800℃時達(dá)到平衡狀態(tài),且平衡常數(shù)為1.0,某時刻,測得容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度分別為c(HI)=2.0mol/L,c(I2)=1.0mol/L,c(H2)=1.0mol/L,則該時刻,反應(yīng)向_________(填“正向”或“逆向”,下同)進(jìn)行,若升高溫度,反應(yīng)向_________進(jìn)行。 【答案】 (1)K=;K1= (2)0.5mol/L,20% (3)BD (4)正向,逆向 19.一定條件下,在體積為3L的密閉容器中反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJmol-1,△S=bJmol-1K-1 (a、b均為正數(shù)),達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。 (1)500℃時,從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡,以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是_______(用nB、tB表示)。 (2)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_____________(填字母)。 a.2v生成(CH3OH)=v生成(H2) b.壓強(qiáng)不變 c.混合氣體的密度不再改變 d.CO的體積分?jǐn)?shù)不再變化 (3)如果反應(yīng)從逆反應(yīng)開始,將CH3OH充入容器a和b中進(jìn)行反應(yīng)。a的容積保持不變,b的上蓋可隨容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)的改變而上下移動,以保持容器內(nèi)外壓強(qiáng)相等。同溫同壓時,將等量的CH3OH充入初始體積相同的容器a、b中,反應(yīng)同時開始。反應(yīng)開始時,a與b中生成H2的速率va_______vb,反應(yīng)過程中兩容器里生成H2的速率是va_______vb,達(dá)到平衡時,a與b中CH3OH轉(zhuǎn)化率相比較,則是aa______ab 【答案】 molL-1min-1 abd = > < 20.汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng):N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH >0,已知該反應(yīng)在240℃,平衡常數(shù)K=6410-4。請回答: (1)某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則N2的反應(yīng)速率為_____________________。 (2)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志________ 。 A.消耗1 mol N2同時生成1 mol O2 B.混合氣體密度不變 C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變 D.2v正(N2)=v逆(NO) (3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下圖變化趨勢正確的是____________(填字母序號)。 (4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣中NO的體積分?jǐn)?shù)________。(填[Z-x-x-k“變大”、“變小”或“不變”) (5)該溫度下,某時刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.510-1 molL-1、4.010-2 molL-1和3.010-3 molL-1,此時反應(yīng)___________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是________________________________ 。 【答案】(1)0.05mol/(Lmin);(2)AD;(3)AC;(4)不變;(5)向正向進(jìn)行;濃度商小于平衡常數(shù)。 平衡,說明反應(yīng)速率快,即T1>T2,此反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,N2的轉(zhuǎn)化率增大,故正確;(4)再充入NO,相當(dāng)于在原來的基礎(chǔ)增大壓強(qiáng),因為反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,即平衡不移動,NO的體積分?jǐn)?shù)不變;(5)此時的Qc=(310-3)2/[(2.510-1410-2]=910-4,上述反應(yīng)達(dá)到平衡時的化學(xué)平衡常數(shù)為K=6410-4,Qc<K,說明反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動。 21.已知NO2與以SO2能發(fā)生反應(yīng):NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g)。 (1)上述反應(yīng)涉及的四種氧化物中,_________(填化學(xué)式)屬于酸性氧化物。 (2)已知:2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-113.0kJmol-1 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)△H2=-196.6kJmol-1 則NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H=__________ (3)在一恒容密閉容器中,改變原料氣配比[n0(NO2):n0(SO2)]進(jìn)行多組實驗(每次實驗的溫度可能相同,也可能不同),測定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。部分實驗結(jié)果如圖所示。 ① 當(dāng)容器內(nèi)____(填字母)不再隨時間的變化而改變時,可以判斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。 a.氣體的壓強(qiáng) b.氣體的平均摩爾質(zhì)量 c.氣體的密度 d. NO2的體積分?jǐn)?shù) ② 若A點(diǎn)對應(yīng)的實驗中,SO2(g)的起始濃度為c0mol/L,經(jīng)過t min后反應(yīng)達(dá)到平衡,則反應(yīng)從起始至t min 內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=_____mol/(Lmin)。 ③ 若要使圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)變?yōu)锽 點(diǎn)的平衡狀態(tài),則應(yīng)采取的措施是_________,若要使圖中A點(diǎn)的平衡狀態(tài)變?yōu)锽 點(diǎn)的平衡狀態(tài),則應(yīng)采取的措施是___________。 (4)將NO2與SO2的混合氣體[n0(NO2):n0(SO2)=1]通入2mL0.1mol/L氯化鋇溶液中,只生成一種白色沉淀物M,M的化學(xué)式為_______,當(dāng)溶液中的Ba2+恰好完全沉淀(Ba2+的濃度等于1.010-5mol/L),通入的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為______L。(M的Kap=1.010-9) 【答案】 SO3、SO2 -41.8KJ/mol d c0/5t 將NO2和SO2的物質(zhì)的量之比調(diào)節(jié)為1:1 將NO2和SO2物質(zhì)的量之比調(diào)節(jié)為1:1的同時降低溫度 BaSO4 8.9610-3 【解析】(1)本題考查物質(zhì)的分類,酸性氧化物是與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸,且化合價不變化,或與堿反應(yīng)生成鹽和水, NO2與水反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,存在化合價變化,因此NO2不屬于酸性氧化物,NO是不成鹽氧化物,因此屬于酸性氧化物的是SO2、SO3;(2)考查熱化學(xué)反應(yīng)方程式的計算,①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g),②2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g),(②-①)/2得出:△H=(-196.6+113.0)/2kJmol-1=-41.8kJmol-1;(3)本題考查化學(xué)反應(yīng)速率的計算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、影響化學(xué)平衡移動的因素,①a、因為前后氣體系數(shù)之和相等,因此壓強(qiáng)不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故a錯誤;b、根據(jù)M=m/n,組分都是氣體,因此氣體質(zhì)量不變,反應(yīng)前后氣體系數(shù)之和相等,因此氣體物質(zhì)的量不變,即M不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故b錯誤;c、根據(jù)ρ=m/V,組分都是氣體,氣體的質(zhì)量不變,容器是恒容狀態(tài)V不變,因此密度不變,不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故c錯誤;d、根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義,當(dāng)組分的濃度或體積分?jǐn)?shù)不變,說明反應(yīng)達(dá)到平衡,故d正確;②A點(diǎn)對應(yīng)的n(NO2)/n(SO2)=0.4,起始時c(SO2)=c0molL-1,因為容器的體積不變,因此起始時c(NO2)=0.4c0molL-1,A點(diǎn)對應(yīng)的NO2的轉(zhuǎn)化率為50%,因此消耗的NO2的濃度為0.4c050%molL-1,依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式,v(NO2)=0.4c050%/tmol/(Lmin)=0.2c0/t mol/(Lmin)或c0/5tmol/(Lmin);③C點(diǎn)對應(yīng)n(NO2)/n(SO2)=1.5,B點(diǎn)對應(yīng)n(NO2)/n(SO2)=1,C點(diǎn)轉(zhuǎn)化成B點(diǎn),在C點(diǎn)增加SO2,調(diào)節(jié)到n(NO2)/n(SO2)=1,NO2的轉(zhuǎn)化率增加,即C點(diǎn)的平衡狀態(tài)變?yōu)锽點(diǎn)平衡狀態(tài);A點(diǎn)對應(yīng)n(NO2)/n(SO2)=0.4,A點(diǎn)轉(zhuǎn)化成B點(diǎn),需要減少SO2,達(dá)到n(NO2)/n(SO2)=1,此時平衡向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,NO2的轉(zhuǎn)化率降低,但維持NO2的轉(zhuǎn)化率不變,因為正反應(yīng)是放熱反應(yīng),因此需要同時降低溫度;(4)考查溶度積的計算,NO2與水反應(yīng):3NO2+H2O=2HNO3+NO,SO2具有還原性,因此有2H2O+2HNO3+3SO2=3H2SO4+2NO,然后發(fā)生BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl,因此沉淀M是BaSO4,根據(jù)溶度積,求出溶液中c(SO42-),即c(SO42-)=Ksp/c(Ba2+)=1.010-9/110-5molL-1=110-4molL-1,因此溶液中n(SO42-)=210-310-4molL-1=210-7molL-1,Ba2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則BaSO4的物質(zhì)的量為210-30.1mol=210-4mol,根據(jù)硫元素守恒,即SO2的物質(zhì)的量為(210-4+210-7)mol≈210-4mol,n(NO2)/n(SO2)=1,則n(NO2)= 210-4mol,氣體總物質(zhì)的量為410 -3mol,氣體體積為8.9610-3L。 22.NO2 與SO2能發(fā)生反應(yīng):NO2+SO2SO3+NO,某研究小組對此進(jìn)行相關(guān)實驗探究。 (1)已知:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=-113.0kJ?mol-1 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6kJ?mol-1 則NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=______________________。 (2)實驗中,尾氣可以用堿溶液吸收。NaOH 溶液吸收NO2時,發(fā)生的反應(yīng)為:2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O,反應(yīng)中的還原劑是__________;用NaOH 溶液吸收少量SO2的離子方程式為_______________。 (3)在固定體積的密閉容器中,使用某種催化劑,改變原料氣配比[n0(NO2)∶n0(SO2)]進(jìn)行多組實驗(各次實驗的溫度可能相同,也可能不同),測定NO2的平衡轉(zhuǎn)化率[a(NO2)]。部分實驗結(jié)果如圖所示: ①當(dāng)容器內(nèi)_____(填標(biāo)號)不再隨時間的變化而改變時,可以判斷反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)。 a.氣體的壓強(qiáng) b.氣體的平均摩爾質(zhì)量 c.氣體的密度 d.NO2的體積分?jǐn)?shù) ②如果要將圖中C點(diǎn)的平衡狀態(tài)改變?yōu)锽點(diǎn)的平衡狀態(tài),應(yīng)采取的措施是______________。 ③若A 點(diǎn)對應(yīng)實驗中,SO2(g)的起始濃度為c0 mol?L-1,經(jīng)過t min達(dá)到平衡狀態(tài),該時段化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=______________molL-1min-1。 ④圖中C、D 兩點(diǎn)對應(yīng)的實驗溫度分別為Tc和Td,通過計算判斷:Tc____Td(填 “>”、“=”或“<”)。 【答案】 -41.8kJmo1-1 NO2 SO2+2OH-==SO32-+H2O d 降低溫度 c0/5t = 平衡濃度 0.5 0.5 0.5 0.5 Kc=1 在D點(diǎn)時: NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) 起始濃度 1.5 1 0 0 轉(zhuǎn)化濃度 0.6 0.6 0.6 0.6 平衡濃度 0.9 0.4 0.6 0.6 Kd=1,所以,Kc= Kd=1。 23.硫化鈉廣泛應(yīng)用于染料工業(yè)。請完成下列各題: (1)的核外電子排布式_______________,其核外有_______種不同運(yùn)動狀態(tài)的電子。寫出Na2O的電子式___________,比較Na2O和Na2S的熔點(diǎn)高低:Na2O______Na2S。 (2)O、S屬于同主族元素,其單質(zhì)的氧化性不同,用一反應(yīng)的化學(xué)方程式表示:_____________,O、S、半徑從大到小的順序是____________。 II.1100℃時,在體積固定且為5L的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng): 并達(dá)到平衡。 (1)上述平衡的平衡常數(shù)表達(dá)式____________。欲使值變大,可采取的措施是____________。平衡后,向容器中充入1mol H2,平衡向__________(填“正反應(yīng)方向”、“逆反應(yīng)方向”或“不移動”),重新達(dá)到平衡后,與原平衡相比,逆反應(yīng)速率______(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)若混合氣體的密度不變,(填“能”或“不能”)_________判斷該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。若初始時加入的Na2SO4為2.84g,10分鐘后達(dá)到平衡時Na2SO4的轉(zhuǎn)化率為45%, ________。 【答案】 1S22S22P63S23P6 18 > 2H2S+O2→2S↓+2H2O S2->S>O 升高溫度 正反應(yīng)方向 增大 能 7.210-4mol/(Lmin) 的電子數(shù)18,所以O(shè)、S、半徑從大到小的順序是S2->S>O;II. (1)固體不能寫入平衡常數(shù)表達(dá)式,平衡常數(shù)表達(dá)式;該反應(yīng)吸熱,升高溫度平衡正向移動,平衡常數(shù)增大;增大反應(yīng)物濃度平衡正向移動,所以平衡后,向容器中充入1mol H2,平衡向正反應(yīng)方向移動;增大氫氣濃度,重新達(dá)到平衡后的濃度增大,所以逆反應(yīng)速率增大;(2)根據(jù)方程式,反應(yīng)過程中氣體由氫氣變?yōu)樗魵?,氣體質(zhì)量增大,容器體積不變,根據(jù) ,反應(yīng)過程中密度是變量,所以若混合氣體的密度不變,能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);2.84g Na2SO4的物質(zhì)的量是0.02mol,10分鐘后達(dá)到平衡時Na2SO4的轉(zhuǎn)化率為45%,所以消耗Na2SO4 0.009mol,消耗氫氣0.036mol, = 7.210-4mol/(Lmin)。 24.在一定條件下,將H2和N2置于一容積為2 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)過程中H2、N2和NH3的物質(zhì)的量變化如下圖: (1)計算反應(yīng)開始10分鐘內(nèi),NH3的平均反應(yīng)速率___________ (2)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是:__________________________ (3)圖中10~20分鐘曲線發(fā)生變化的可能原因是_______________。 (4)第25分鐘,平衡改變的條件是____________________,此時正反應(yīng)速率_____(填增大、減小或不變),重新達(dá)平衡后,NH3的體積分?jǐn)?shù)比原平衡______(填大、小或不變)。 (5)判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是_________________________(填字母); a.N2和NH3濃度相等 b.NH3百分含量保持不變 c.容器中氣體的壓強(qiáng)不變 d.NH3的生成速率與H2的消耗速率相等 e.容器中混合氣體的密度保持不變 【答案】 0.005molL-1min-1 20-25min,35-40min 使用了催化劑 分離出0.1molNH3 減小 大 b c 【解析】(1)由圖示與速率公式可求速率,v(NH3)=(0.1mol/2L)10min==0.005mol/(Lmin); 25.甲醇是一種重要的化工原料。利用CO2和 H2在催化劑的作用下合成甲醇,有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)熱與平衡常數(shù)表示如下: 反應(yīng)1:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H1 K1 反應(yīng)2:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H2 K2 總反應(yīng):CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3 K3 (1)①△H3=_________(用△H1、△H2表示)。 ②K3 =____________(用K1、K2表示)。 ③在恒溫恒容的密閉容器中,能判斷總反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的依據(jù)是______(填番號)。 a.容器中的壓強(qiáng)保持不變 b.H2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變 c.有兩個C=O鍵斷裂的同時水分子中有兩個H-O鍵斷裂 d.化學(xué)平衡常數(shù)K保持不變 e.c(CO2) =c(H2O) f.速率v (CO2) =v(H2O) ④在某溫度下,反應(yīng)體系達(dá)平衡時,增大體系的壓強(qiáng),體系中,反應(yīng)1的平衡______移動(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”和“不”)。 (2)以上平衡常數(shù)隨溫度變化的曲線如圖所示: ①則△H2_____△H3(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是______________。 ②溫度為t1時,體系建立起化學(xué)平衡狀態(tài),測得c(H2)=0.1 molL-1 ,c(CH3OH):c(CO)=________。 (3)甲醇可用于制取氰化氫。已知:Ka(HCN) = 6.010-10,Kw=110-14氰化鈉水解的離子方程式為CN-+H2OHCN+OH-。 ①該水解反的平衡常數(shù)的值Kh=_________。 ②一種由等物質(zhì)的量濃度的NaCN和HCN組成的緩沖溶液,該溶液的pH____7 (“>”、“<”或“=”)。 【答案】 △H1+△H2 K1K2 a、b、c 向正反應(yīng)方向 小于 由圖可知,隨著溫度升高,K1增大,則△H1>0,根據(jù)蓋斯定律知:△H3=△H1+△H2,所以△H2<△H3 0.01 1.6710-5 > ②溫度為t1時,兩者平衡常數(shù)相等,K1= ,K3=,因此 =,所以當(dāng)c(H2)=0.1 molL-1 ,c(CH3OH):c(CO)= c2(H2)=0.01,故答案為:0.01; (3)①Kh=====1.6710-5,故答案為:1.6710-5; ②根據(jù)Ka(HCN) = 6.010-10,Kh=1.6710-5,可知由等物質(zhì)的量濃度的NaCN和HCN組成的混合溶液中以水解為主,溶液顯堿性,pH>7,故答案為:>。 26.工業(yè)上可由天然氣為原料制備甲醇,也可由水煤氣合成甲醇。 (1)已知:2CH4(g)+O2(g)===2CO(g)+4H2(g) ΔH=a kJ/mol CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH=b kJ/mol 試寫出由CH4和O2制取甲醇的熱化學(xué)方程式:_____________。 (2)通過下列反應(yīng)制備甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲圖是反應(yīng)時CO(g)和CH3OH(g)的濃度隨時間t的變化情況。從反應(yīng)開始到平衡,用H2表示平均反應(yīng)速率v(H2)=_____________。 (3)在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO和20 mol H2,CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度(T)、壓強(qiáng)(p)的變化如乙圖所示。 ①下列說法能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____________。(填字母) A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍 B.H2的體積分?jǐn)?shù)不再改變 C.體系中H2的轉(zhuǎn)化率和CO的轉(zhuǎn)化率相等 D.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變 ②若達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)A時,容器的體積為2 L。如果反應(yīng)開始時仍充入10 mol CO和20 mol H2,該溫度下的平衡常數(shù)為_____________,則在平衡狀態(tài)B時,容器的體積V(B)=_____________ L。 (4)用甲醇、二甲醚混合液與CO在催化劑條件下還可合成醋酸。常溫下,醋酸的Ka=1.810-5,向 0.1 mol/L 醋酸溶液中滴加NaOH溶液至c(CH3COOH)/c(CH3COO-)=時,混合溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=_____________(mol/L,填數(shù)值),醋酸鈉水解反應(yīng)的平衡常數(shù)值為_____________(保留一位小數(shù))。 【答案】 2CH4(g)+O2(g)===2CH3OH(g)ΔH=(a-2b)kJ/mol 0.15molL-1min-1 BD 0.04(mol/L)-2 0.4 10-5-10-9 5.610-10 起始量(mol):10 20 0 變化量(mol):8 16 8 平衡量(mol):2 4 8 設(shè)體積為VL,則=0.04,解得V=0.4;(4)c(CH3COOH)/c(CH3COO-)=5/9,則根據(jù)醋酸的電離平衡常數(shù)可知?dú)潆x子濃度為110-5mol/L,所以混合溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=(10-5-10-)mol/L。醋酸鈉水解反應(yīng)的平衡常數(shù)值=Kw/Ka=5.610-10。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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