C.反应前2min的平均速率v(Z)=4.0×10-3mol/(L·min)
D.其他条件不变,再充入0.2molZ,平衡时X的体积分数不变
7.在373K时,把0.5molN2O4气体通入体积为5L(恒容)的真空密闭容器中,立即出现红棕色。
反应进行到60s时体系达到平衡,此时容器内压强为反应前的1.6倍。
下列说法不正确的是
A.平衡时,N2O4的转化率为60%B.平衡时,体系内NO2为0.04mol·L-1
C.其它条件不变,平衡后再往该密闭容器中通入0.5molN2O4气体,重新达到平衡时N2O4的体积百分数增大
D.其它条件不变,平衡后再往该密闭容器中通入1molN2O4气体,重新达到平衡时该反应平衡常数不变
8.已知一定温度和压强下,N2(g)和H2(g)反应生成2molNH3(g),放出92.4kJ热量。
在同温同压下向密闭容器中通入1molN2和3molH2,达平衡时放出热量为Q1kJ;向另一体积相同的容器中通入0.5molN2和1.5molH2,相同温度下达到平衡时放出热量为Q2kJ。
则下列叙述正确的是
A.2Q2>Q1=92.4kJB.2Q2=Q1=92.4kJC.2Q2<Q1<92.4kJD.2Q2=Q1<92.4kJ
9.在10L密闭容器中,1moLA和3moLB在一定条件下反应:
A(g)+4B(g)
2C(g),在2min后反应达到平衡时,测得混合气体共3.4moL,则下列说法不正确的是()
①平衡时,物质的量之比n(A):
n(B):
n(C)=2:
11:
4②平衡时C气体的体积分数约为11.8%③A的转化率为20%
④平衡时B的平均反应速率为0.04moL∙L-1∙min-1⑤温度、容积不变充入氩气平衡向右移动
⑥温度、容积不变充入A气体后B气体的转化率增大⑦该反应若在恒温恒压的条件下充入氦气平衡向右移动
A.①⑤⑦B.②③④⑥C.①④⑤D.⑤⑥⑦
10.下列方法中可以证明A(s)+2B2(g)
2C2(g)+D2(g)已经达到平衡状态的是
①单位时间内生成了2molC2的同时也生成了1molA②一个B—B键的断裂的同时有一个C—C键的生成
③反应速率v(B2)=v(C2)=1/2v(D2)④c(B2):
c(C2):
c(D2)=2:
2:
1⑤温度、体积一定时,B2、C2、D2浓度不再变化
⑥温度、体积一定时,容器内的压强不再变化⑦在绝热装置中,体系的温度不再变化
⑧温度、体积一定时,混合气体的密度不再变化⑨百分组成B2%=C2%=D2%
A.①③⑥⑨B.②④⑦⑧C.①⑤⑥⑦⑧D.①⑤⑦⑧
11.甲、乙两个实验小组利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。
该反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2+8H2O设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):
甲组:
通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小
某同学进行实验,实验装置如下左图。
其中A、B的成分见下右表
(1)该实验的目的是_______________________________________________。
(2)实验开始前需要检查气密性。
分液漏斗中A溶液应该______________加入(填“一次性”或“逐滴滴加”)
(3)完成该实验还需要__________(填仪器名称),实验结束后读数前需要移动量气管,使两个量气管的液面相平。
乙组:
通过测定KMnO4溶液褪色所需时间的多少来比较化学反应速率
为了探究KMnO4与H2C2O4浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验
实验编号
1
2
3
4
水/mL
10
5
0
X
0.5mol/LH2C2O4/mL
5
10
10
5
0.2mol/LKMnO4/mL
5
5
10
10
时间/s
40
20
10
---
(5)X=____________,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是__________________________________。
(6)2号反应中,H2C2O4的反应速率为____________________________。
(7)在实验中发现高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快.某同学认为是放热导致溶液温度升高所致,重做3号实验,测定过程中溶液不同时间的温度,
时间/s
0
5
10
15
20
25
30
温度/℃
25
26
26
26
26.5
27
27
结果如表
结合实验目的与表中数据,你得出的结论是___________________。
(8)从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是______________________的影响。
12.
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。
①将2.0molSO2和1.0molO2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。
该反应的平衡常数等于_____。
②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应为:
2N2O5=4NO2+O2。
实验测得在67℃时反应体系中N2O5的物质的量浓度随时间的变化如下表所示。
t/min
0
1
2
3
4
5
c(N2O5)/mol·L—1
1.00
0.71
0.50
0.35
0.25
0.17
①实验进行的前1分钟和最后1分钟,用N2O5的物质的量浓度变化表示的平均反应速率分别是、。
②实验进行的最后1分钟,用NO2的物质的量浓度变化表示的平均反应速率是;5分钟时NO2的物质的量浓度是。
(3)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1
若用标准状况下4.48LCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为____kJ。
13.密闭容器中加入4molA、1.2molC和一定量的B三种气体,一定条件下发色好难过反应,各物质的浓度随时间变化如甲图所示[已知t0~t1阶段保持恒温、恒容,且c(B)未画出]。
乙图为t2时刻后改变反应条件,反应速率随时间的变化情况,已知在t2、t3、t4、t5时刻各改变一种不同的条件,其中t3时刻为使用催化剂。
(1)若t1=15s,则t0~t1阶段的反应速率为v(C)=。
(2)t4时刻改变的条件为,t5时刻改变的条件为。
(3)已知t0~t1阶段该反应放出或吸收的热量为QkJ(Q为正值),试写出该反应的热化学方程式:
(4)在相同条件下,若按下表a、b、c、d四种情况进行投料,达到平衡与t1时刻的平衡等效的是。
a
b
c
d
n(A)/mol
2.0
1.2
2
3.6
n(B)/mol
1.2
0.4
1
1.5
n(c)/mol
0.1
0
0.5
2
14.
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气反应为C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1,
以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是________。
(填序号)
A.升高温度 B.增加碳的用量C.加入催化剂 D.用CO吸收剂除去CO
(2)已知:
C(s)+CO2(g)
2CO(g) ΔH=+172.5kJ·mol-1,则CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)的焓变ΔH=________。
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇:
CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。
甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨作电极,该电池负极反应式为______________________________________。
若用该电池提供的电能电解60mLNaCl溶液,设有0.01molCH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部逸出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=________。
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)。
得到如下数据:
温度/℃
起始量/mol
平衡量/mol
达到平衡所需时间/min
H2O
CO
H2
CO
900
1.0
2.0
0.4
1.6
3.0
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。
改变反应的某一条件,反应进行到tmin时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6mol。
若用200mL5mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)_________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。
合成氨反应原理为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ·mol-1。
实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如图甲所示。
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其他条件相同,请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
15.t℃时,将3molA和1molB气体通入容积为2L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应3A(g)+B(g)
xC(g),2min时反应到达平衡状态(温度不变),此时容器内剩余了0.8molB,并测得C的浓度为0.4mol·L-1。
(1)从反应开始到平衡状态,生成C的平均反应速率为____________________。
(2)x = ____。
(3)若向原平衡混合物的容器中再充入amolC, 在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=___________mol。
(用含a的代数式表示)
(4)保持温度和容积不变,对原平衡混合物中三者的物质的量作如下调整,可使平衡向右移动的是______(填字母)。
A.均减半 B.均加倍 C.均增加0.4mol D.均减少0.4mol
(5)如果上述反应在相同温度和容积的容器中进行,起始加入3molA和3molB,达到平衡时A的体积分数为a%。
其它条件不变时,按下列配比作为起始物质,平衡时A的体积分数大于a%的是 (填字母)。
A.2molC B.1molA、3molB和4molCC.1molB和4molC D.6molA和2molB
16.铁与水反应:
3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)△H
(1)上述反应的平衡常数表达式K=_____________。
(2)已知:
①3Fe(s)+2O2(g)=Fe3O4(s)△H1=-1118.4kJ·mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H2=-483.8kJ·mol-1③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H3=-571.8kJ·mol-1则△H=_____________。
Fe
H2O(g)
Fe3O4
H2
甲/mol
1.0
1.0
1.0
1.0
乙/mol
1.0
1.5
1.0
1.0
(3)在t℃时,该反应的平衡常数K=16,在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质反应经过一段时间后达到平衡。
①甲容器中H2O的平衡转化率为_____________(结果保留一位小数)。
②下列说法正确的是_____________(填编号)
A.若容器压强恒定,则反应达到平衡状态B.若容器内气体密度恒定,则反应达到平衡状态
C.甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率D.增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
17.
(1)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH1=-574kJ·molˉ1CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)ΔH2
若2molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为1734kJ,则ΔH2=;
(2)据报道,科学家在一定条件下利用Fe2O3与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。
其反应为:
Fe2O3(s)+3CH4(g)
2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g)ΔH>0
①若反应在5L的密闭容器中进行,1min后达到平衡,测得Fe2O3在反应中质量减少3.2g。
则该段时间内CO的平均反应速率为________________。
②若该反应在恒温恒压容器中进行,能表明该反应达到平衡状态的是____________
a.CH4的转化率等于CO的产率b.混合气体的平均相对分子质量不变c.v(CO)与v(H2)的比值不变
d.固体的总质量不变
③该反应达到平衡时某物理量随温度变化如图所示,当温度由T1升高到T2时,平衡常数KAKB(填“>”、“<”或“=”)。
纵坐标可以表示的物理量有哪些。
a.H2的逆反应速率b.CH4的的体积分数c.混合气体的平均相对分子质量d.CO的体积分数
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。
下图是利用甲烷燃料电池电解50ml2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:
①甲烷燃料电池的负极反应式是:
__________________________。
②当A中消耗0.05mol氧气时,B中________________极(填“a”或“b”)增重________________g。
(4)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。
电化学合成氨过程的总反应式为:
N2+3H2
2NH3,该过程中还原反应的方程式为。
18.“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出了高热值的煤炭气,其主要成分是CO和H2。
CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。
生产煤炭气的反应之一是:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)−131.4kJ。
(1)在容积为3L的密闭容器中发生上述反应,5min后容器内气体的密度增大了0.12g/L,用H2O表示0~5min的平均反应速率为_________________________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(选填编号)。
a.v正(C)=v逆(H2O)b.容器中CO的体积分数保持不变c.c(H2)=c(CO)d.炭的质量保持不变
(4)在一定条件下用CO和H2经如下两步反应制得甲酸甲酯①CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)②CO(g)+CH3OH(g)
HCOOCH3(g)
①反应①中CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。
在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是。
②已知反应①中CO的转化率为80%,反应②中两种反应物的转化率均为85%,则5.04kgCO最多可制得甲酸甲酯kg。
19.在一定条件下,反应A(g)+B(g)
C(g)(正反应为放热反应)达到平衡后,根据下列图像判断:
(1)升温,达到新平衡的是_________(填A、
或B.....),新平衡中C的体积分数___________(填“增大”、“减小”、“不变”,)。
(2)降压,达到新平衡的是___________(填A、或B.....),A的转化率______________(填“增大”、“减小”、“不变”,)。
(3)减少C的量,达到新平衡的是____________(填A、或B.....)。
(4)增加A的量,达到新平衡的是________________(填A、或B.....),此时B的转化率____________(填“增大”、“减小”、“不变”,),A的转化率________________(填“增大”、“减小”、“不变”,)。
(5)使用催化剂,达到平衡的是________________(填A、或B.....),A的转化率
____________(填“增大”、“减小”、“不变”,),C的质量分数________________(填“增大”、“减小”、“不变”,)。
(6)已知,B是有色气体,A、C均无色,若维持容器内压强不变,充入氖气时,混合气体的颜色____________(填变深、变浅、或不变).
20.在1.0L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:
A(g)
B(g)+C(g)ΔH=+85.1kJ·mol-1
反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强p/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为____________。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为______________。
平衡时A的转化率为__________,列式并计算反应的平衡常数K__________。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n(总)=____mol,n(A)=________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:
a=________。
反应时间t/h
0
4
8
16
c(A)/(mol·L-1)
0.10
a
0.026
0.0065
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(Δt)的规律,得出的结论是________________________________,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为__________mol·L-1。
21.向体积为2L的固定密闭容器中通入3molX气体,在一定温度下发生如下反应:
2X(g)
Y(g)+3Z(g)
(1)经5min后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的1.2倍,则用Y的物质的量浓度变化表示的速率为。
(2)若上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行,在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为:
甲v(X)=3.5mol/(L・min);乙v(Y)=2mol/(L・min);丙v(Z)=4.5mol/(L・min);丁v(X)=0.075mol/(L・s)。
若其它条件相同,温度不同,则温度由高到低的顺序是(填序号)。
(3)若向达到
(1)的平衡体系中充入氩气,则平衡向(填"左"或"右"或"不")移动;若向达到
(1)的平衡体系中移走部分混合气体,则平衡向(填"左"或"右"或"不")移动。
(4)若在相同条件下向达到
(1)所述的平衡体系中再充入0.5molX气体,则平衡后X的转化率⑷与⑴的平衡中的X的转化率相比较。
A.无法确定B.⑷一定大于⑴C.⑷一定等于⑴D.⑷一定小于⑴
(5)若保持温度和压强不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍与
(1)的平衡等效,则a、b、c应该满足的关系为。
(6)若保持温度和体积不变,起始时加入X、Y、Z物质的量分别为amol、bmol、cmol,达到平衡时仍与
(1)的平衡等效,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围应该为。
参考答案
【答案】B
【解析】
试题分析:
A、已知该反应正方向为放热反应,升高温度平衡逆移,K(正)减小,K(增大),图象与实际不符,A错误;B、增