18.(2分)(2018高三上·天津期末)向1L的密闭容器中加入1molX、0.3molZ和一定量的Y三种气体。
一定条件下发生反应,各物质的浓度随时间变化如图一所示。
图二为t2时刻后改变反应条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。
下列说法不正确的是()
A.Y的起始物质的量为0.5mol
B.该反应的化学方程式为:
2X(g)+Y(g)
3Z(g)∆H<0
C.若t0=0,t1=10s,则t0~t1阶段的平均反应速率为v(Z)=0.03mol/(L·s)
D.反应物X的转化率t6点比t3点高
19.(2分)(2018高三上·哈尔滨期中)已知室温时,0.1mol·L-1某一元酸HA在水中有0.1%发生电离,下列叙述错误的是()
A.该溶液的pH=4
B.升高温度,溶液的pH增大
C.此酸的电离常数约为1×10-7
D.稀释HA溶液时,不是所有粒子浓度都一定会减小
20.(2分)一定条件下,合成氨反应为:
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g).图1表示在此反应过程中的能量的变化,图2表示在2L的密闭容器中反应时N2的物质的量随时间的变化曲线.图3表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响下列说法正确的是()
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.由图2信息,10min内该反应的平均速率v(H2)=0.09mol•L﹣1•min﹣1
C.由图2信息,从11min起其它条件不变,压缩容器的体积,则n(N2)的变化曲线为d
D.图3中温度T1<T2,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
二、非选择题(共5题;共33分)
21.(5分)(2016高二上·吉林期中)煤和煤制品(如水煤气、焦炭、甲醚等)已广泛应用于工农业生产中.
(1)已知:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131.3kJ.mol﹣l
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ.mol﹣l
则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为________,该反应在________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)下有利于正向自发进行.
(2)利用炭还原法可处理氮氧化物(如NO等),发生的反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g).向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,在T1℃时,不同时间测得的各气体的浓度如表所示:
时间(min)
浓度(mol•L﹣1)
物质
0
10
20
30
40
50
NO
1.00
0.68
0.50
0.50
0.60
0.60
N2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
CO2
0
0.16
0.25
0.25
0.30
0.30
①10~20min内,N2的平均反应速率可v(N2)=________.
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(填字母).
A.通入一定量的NO B.加入一定量的活性炭
C.加入合适的催化剂 D.遁当缩小容器的体积
(3)研究表明,反应CO(g)+H2O(g)⇌H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如表所示:
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
若反应在500℃时进行,设起始时CO和H2O的浓度均为0.020mol•L﹣l,在该条件下达到平衡时,CO的转化率为________.
22.(10分)(2017高二上·安庆期末)CH4、H2、C都是优质的能源物质,它们燃烧的热化学方程式为:
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJ•mol﹣1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJ•mol﹣1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJ•mol﹣1
(1)
在深海中存在一种甲烷细菌,它们依靠酶使甲烷与O2作用产生的能量存活,甲烷细菌使1mol甲烷生成CO2气体与液态水,放出的能量________(填“>”“<”或“=”)890.3kJ.
(2)
甲烷与CO2可用于合成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气):
CH4+CO2═2CO+2H2,1gCH4完全反应可释放15.46kJ的热量,则:
①能表示该反应过程中能量变化的是(图1)________(填字母).
②若将物质的量均为1mol的CH4与CO2充入某恒容密闭容器中,体系放出的热量随着时间的变化如图2所示,则CH4的转化率为________.
(3)
C(s)与H2(g)不反应,所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热无法直接测量,但通过上述反应可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反应热△H=________.
(4)
目前对于上述三种物质的研究是燃料研究的重点,下列关于上述三种物质的研究方向中可行的是 (填字母).
A.寻找优质催化剂,使CO2与H2O反应生成CH4与O2,并放出热量
B.寻找优质催化剂,在常温常压下使CO2分解生成碳与O2
C.寻找优质催化剂,利用太阳能使大气中的CO2与海底开采的CH4合成合成气(CO、H2)
D.将固态碳合成为C60,以C60作为燃料
(5)
工业上合成甲醇的反应:
CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)△H=﹣90.8kJ•mol﹣1,若在温度相同、容积均为2L的3个容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时如表:
容器
甲
乙
丙
反应物投入量
1molCO、2molH2
1molCH3OH
2molCO、4molH2
CH3OH的浓度(mol/L)
c1=0.25
c2
c3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
平衡常数
K1
K2
K3
反应物转化率
α1
α2
α3
①下列不能说明该反应在恒温恒容条件下已达化学平衡状态的是________.
A.v正(H2)=2v逆(CH3OH) B.n(CO)﹕n(H2)﹕n(CH3OH)=1﹕2:
1
C.混合气体的密度不变 D.混合气体的平均相对分子质量不变E.容器的压强不变
②下列说法正确的是________.
A.c1=c2 B.Q1=Q2 C.K1=K2 D.α2+α3<100%
③如图表示该反应的反应速率v和时间t的关系图(图3):
各阶段的平衡常数如表所示:
t2~t3
t4~t5
t5~t6
t7~t8
K4
K5
K6
K7
K4、K5、K6、K7之间的关系为________(填“>”、“<”或“=”).反应物的转化率最大的一段时间是________.
23.(4分)(2018高二上·滦县期中)在一定温度下,将2molA和2molB两种气体相混合于容积为2L的某密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),2分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol·L-1,请填写下列空白:
(1)x值等于________;
(2)A的转化率为________;
(3)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数________(增大、减小、不变)
(4)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行,开始加入C和D各4/3mol,要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等,则还应加入B物质________;mol。
24.(8分)(2016高二上·焦作期中)2015年初,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区,其中汽车尾气是造成空气污染的主要原因,汽车尾气净化的主要原理为:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g).在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线如图1所示.
(1)该反应的△H________0(选填“>”、“<”).
(2)在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)=________.
(3)当固体催化剂的质量一定时,增大其表面即可提高化学反应速率,若催化剂的表面积S1>S2,在图1中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线.
(4)若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,图2的示意图正确且能说明反应在t1时刻处于化学平衡状态的是________(填代号).
25.(6分)(2016高二上·安阳期中)根据所学知识完成题目:
(1)
(Ⅰ)已知在448℃时,反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)的平衡常数K1为49,则该温度下反应2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)的平衡常数K2为
________ ;反应
H2(g)+
I2(g)⇌HI(g)的平衡常数K3为________ .
(2)
(Ⅱ)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表所示:
t/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数表达式为K=________.
②该反应为________反应(填“吸热”或“放热”).
③能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________.
A.容器中压强不变 B.混合气体中c(CO)不变 C.v(H2)正=v(H2O)逆 D.c(CO2)=c(CO)
④在800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)为2mol/L,c(H2)为1.5mol/L,c(CO)为1mol/L,c(H2O)为3mol/L,则下一时刻,反应向________(填“正向”或“逆向”)进行.
参考答案
一、选择题(共20题;共40分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
二、非选择题(共5题;共33分)
21-1、
21-2、
21-3、
22-1、
22-2、
22-3、
22-4、
22-5、
23-1、
23-2、
23-3、
23-4、
24-1、
24-2、
24-3、
24-4、
25-1、
25-2、