鲁科版高二上学期化学(选择性必修1)《第二章化学反应的方向、限度和速率》章节测试卷及答案
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鲁科版高二上学期化学(选择性必修1)《第二章化学反应的方向、限度和速
率》章节测试卷及答案
一、选择题。
(18题)
1、2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料,选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分体现了绿色奥运的理念。
已知:
下列说法不正确...
的是( ) A .氢气既可以通过燃烧反应提供热能,也可以设计成燃料电池提供电能 B .()()22H O g H O l =的过程中H 0∆< ΔS<0
C .断裂2mol 2H 和1mol 2O 中化学键所需能量大于断裂2mol 2H O 中化学键所需能量
D .化学反应的H ∆,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 2、下列变化过程是熵增加还是熵减小。
臭氧的生成:()()233O g 2O g =。
( ) A .熵增大 B .熵减小 C .不变
D .熵变很小
3、反应H 2(g)+I 2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K 1;反应HI(g)⇌12H 2(g)+1
2I 2(g)的平衡常数为K 2,则K 1、K 2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)( )
A.K 1=2K 2 B .K 1=1K 22 C .K 1=K 2
2 D .K 1=12K 2
4、(双选)某温度下,在体积固定的密闭容器中发生可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH
>0,下列叙述正确的是 ( ) A .加入少量W ,逆反应速率增大
B .当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C .平衡后升高温度,平衡正向移动
D .平衡后加入X ,上述反应的ΔH 增大 5、其他条件一定时,发生反应()()
()2A g +B g 2C g ,B 的平衡转化率()B α与温度T 的关系
如图所示,图中4个点中,表示未达到平衡状态且v 正<v 逆的点是( )
A .a
B .b
C .c
D .d
6、反应2232SO (g)O (g)
2SO (g)+经过一段时间后,3SO 的浓度增加了10.4mol L -⋅,在这段时间内
用2O 表示的反应速率为110.04mol L s --⋅⋅,则这段时间为( ) A.0.1s B.2.5 C.5s D.10s
7、恒温下,容器中发生反应N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g),增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是( )
A .改变反应的路径,使反应所需的活化能降低
B .反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大;有效碰撞次数增多
C .活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多
D .分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 8、(双选)已知t ℃时,1L 恒容密闭容器中发生如下反应:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO 2(g),
该反应的平衡常数K=0.5,下列说法正确的是( ) A .加入炭粉对该平衡无影响
B .将FeO(s)粉碎,不能缩短到达平衡所需的时间
C .t ℃时,反应达到平衡后再充入CO ,达新平衡后 n(CO):n(CO 2)比值增大
D .若该容器中加入1molFeO(s),并通入1.8molCO , t ℃时反应达到平衡,此时FeO(s)转化率为60%
9、可逆反应mA(s)nB(g)
pC(g)qD(g)++中,当其它条件不变时,C 的质量分数与温度(T)的关
系如图,则下列说法正确的是( )
A.12
>吸热反应
T T
>放热反应B.12
T T
C.12
<放热反应
T T
<吸热反应D.12
T T
NH和HCl,发生反应
10、在常温恒容的密闭容器中充入等物质的量的3
NH(g)+HCl(g)NH Cl(?)ΔH=-akJ/mol(a>0),下列说法正确的是()34
A.现象为产生白雾
B.该反应的ΔS>0
C.该条件下,混合气体的平均摩尔质量始终不变
D.任何温度下,该反应均能自发进行
11、据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。
下列叙述正确的是()
A.相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量小于1 mol氢分子所具有的能量
B.当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态
C.移去水蒸气,可增大正反应速率
D.增大压强,可提高CO2和H2的转化率
12、在不同条件下分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是()
A.v(SO2)=4mol/(L·min) B.v(O2)=3mol/(L·min)
C.v(O2)=0.1mol/(L·s) D.v(SO3)=0.1mol/(L·s)
13、(双选)如图所示,左室容积为右室的两倍,温度相同,现分别按照如图所示的量充入气体,同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡,打开活塞,继续反应再次达到平衡,下列说法正确的是()
A.第一次平衡时,SO2的物质的量左室更多
B.充入气体未反应前,左室压强比右室大
C.第一次平衡时,左室内压强一定小于右室
D.第二次平衡时,SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多
14
、一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。
现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2和1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O,700℃条件下开始反应。
达到平衡时,下列说法正确的是()
A.两容器中正反应速率:I<II
B.两容器中的平衡常数:I>II
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D.容器Ⅰ中CO 的转化率与容器II中CO2的转化率之和大于1
15、下列不属于自发进行的变化是()
A.红墨水加到清水使整杯水变红B.冰在室温下融化成水
C.NaHCO3转化为Na2CO3D.铁器在潮湿的空气中生锈
16、下列有关说法正确的是()
①物质发生化学变化都伴有能量的变化
Al OH胶体,因此,可用明矾对自来水进行杀菌消毒
②明矾溶于水可水解生成()
3
③分解、潮解、裂解、水解、电离都是化学变化
④氨气、液氨是非电解质、氨水是电解质
⑤化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果
A.1个B.2个C.3个D.4个
17、“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O2===2SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法不正确的是()
A.使用催化剂V2O4能同时改变正逆反应速率
B.反应②的活化能比反应①小
C.该反应的中间产物是V2O4
D.过程中既有V-O键的断裂,又有V-O键的形成
18、已建立化学平衡的可逆反应,改变条件使化学平衡向正反应方向移动,下列叙述中正确的是()
A.生成物的产量一定增大B.生成物的百分含量一定增大
C.反应物的浓度一定降低D.每种反应物的转化率一定增大
二、填空题。
(2题)
19、甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是____ 。
A.CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变
B.v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C.容器内压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如表:
t/min 0 10 20 30 40 50 60
c(CH3OH)/(mol•L-1) 1.00 0.65 0.50 0.36 0.27 0.20 0.20
①10~30min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为____ 。
②CH3OH(g)的平衡转化率为____ 。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40min末时容器内的压强为p1,则p1:p0=____;该反应在200℃时的平衡常数K p=____ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如表:
物质CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
c/(mol•L-1) 0.54 0.68 0.68
OH)____v逆(CH3OH)(填“>”“<”或“=”),说明该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v
正(CH3
理由:____ 。
(3)已知:甲醚在一定条件下可分解为CO和H2,甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如图所示,试解释800℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因
____ 。
20、回答下列问题:
(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解2CO ,发生反应:()()
22CO g 2CO g =2O (g)+,该反应的∆H________(填“>”或“<”,下同)0,∆S_______0,在低温下,该反应
________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO 会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO 和CO 转变成CO 2和N 2,化学方程式为222NO+2CO 2CO +N 。
反应在常温
下能够自发进行,则反应的∆H______(填“>”或“<”)0。
(3)已知在100kPa 、298K 时石灰石分解反应32CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)的Δ>0H Δ>0S 。
①常温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
②据本题反应数据分析,温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。
(4)已知422CaSO (s)CO(g)CaO(s)SO (g)CO (g)+++ -1Δ=+218kJ?mol H ,该反应能够自发
进行的反应条件是______。
(5)某吸热反应能自发进行,则该反应的∆S_____(填“>”或“<”)0。
三、综合解答题。
21、实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。
试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K=22c(H O)c(CO)c(H )
⋅,它所对应的化学反应为:
___ 。
(2)已知在一定温度下
①C(s)+CO2(g)2CO(g)ΔH1=akJ/mol平衡常数K1
②CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)ΔH2=bkJ/mol平衡常数K2
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH3平衡常数K3
则K1、K2、K3之间的关系是K3=___ ,ΔH3=___ (用含a、b的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。
已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g);该反应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
该反应的正反应方向是___反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO 的平衡转化率为__ 。
(4)高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
请回答下列问题:
①若在相同温度和恒容且容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器反应物投入的量反应物的
转化率
CH3OH
的浓度
能量变化(Q1、Q2、Q3均
大于0)
甲1molCO和2molH2a1c1放出Q1kJ热量
乙1molCH3OH a2c2吸收Q2kJ热量
丙2molCO和4molH2a3c3放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是__。
a.2a1=a3
b.c1=c2
c.a1+a2=1
d.2Q1=Q3
e.该反应若生成1molCH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
②若在一体积可变的密闭容器中充入0.5molCO、1molH2和0.5molCH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.5倍,则该反应向___(填“正”或“逆”)反应方向移动。
四、实验题。
-22、用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2MnO
4
+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号A溶液B溶液
①20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液
②20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是____因素对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO4-)=___mol·L-1。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①该反应放热、②____。
参考答案
一、选择题。
(18题)
1、2022北京冬奥会采用氢气作为火炬燃料,选择氢能汽车作为赛事交通服务用车,充分体现了绿色奥运的理念。
已知:
下列说法不正确
...的是()
A.氢气既可以通过燃烧反应提供热能,也可以设计成燃料电池提供电能
B .()()22H O g H O l =的过程中 H 0∆< ΔS<0
C .断裂2mol 2H 和1mol 2O 中化学键所需能量大于断裂2mol 2H O 中化学键所需能量
D .化学反应的H ∆,只与反应体系的始态和终态有关,与反应途径无关 【答案】C
2、下列变化过程是熵增加还是熵减小。
臭氧的生成:()()233O g 2O g =。
( ) A .熵增大 B .熵减小 C .不变 D .熵变很小
【答案】B
3、反应H 2(g)+I 2(g)⇌2HI(g)的平衡常数为K 1;反应HI(g)⇌12H 2(g)+1
2I 2(g)的平衡常数为K 2,则K 1、K 2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值)( ) A.K 1=2K 2 B .K 1=1K 22 C .K 1=K 2
2 D .K 1=12K 2
【答案】B
4、(双选)某温度下,在体积固定的密闭容器中发生可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+W(s) ΔH
>0,下列叙述正确的是 ( ) A .加入少量W ,逆反应速率增大
B .当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C .平衡后升高温度,平衡正向移动
D .平衡后加入X ,上述反应的ΔH 增大 【答案】BC
5、其他条件一定时,发生反应()()
()2A g +B g 2C g ,B 的平衡转化率()B α与温度T 的关系
如图所示,图中4个点中,表示未达到平衡状态且v 正<v 逆的点是( )
A .a
B .b
C .c
D .d
【答案】D
6、反应2232SO (g)O (g)2SO (g)+经过一段时间后,3SO 的浓度增加了10.4mol L -⋅,在这段时间内
用2O 表示的反应速率为110.04mol L s --⋅⋅,则这段时间为( ) A.0.1s B.2.5 C.5s D.10s 【答案】C
7、恒温下,容器中发生反应N 2(g)+3H 2(g)⇌2NH 3(g),增大压强使容器体积缩小时,化学反应速率加快,其主要原因是( )
A .改变反应的路径,使反应所需的活化能降低
B .反应物分子的能量增加,活化分子百分数增大;有效碰撞次数增多
C .活化分子百分数未变,但单位体积内活化分子数增加,有效碰撞次数增多
D .分子间距离减小,使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞 【答案】C
8、(双选)已知t ℃时,1L 恒容密闭容器中发生如下反应:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO 2(g),
该反应的平衡常数K=0.5,下列说法正确的是( ) A .加入炭粉对该平衡无影响
B .将FeO(s)粉碎,不能缩短到达平衡所需的时间
C .t ℃时,反应达到平衡后再充入CO ,达新平衡后 n(CO):n(CO 2)比值增大
D .若该容器中加入1molFeO(s),并通入1.8molCO , t ℃时反应达到平衡,此时FeO(s)转化率为60%
【答案】AD 9、可逆反应mA(s)nB(g)
pC(g)qD(g)++中,当其它条件不变时,C 的质量分数与温度(T)的关
系如图,则下列说法正确的是( )
A .12T T > 放热反应
B .12T T > 吸热反应
C .12T T < 吸热反应
D .12T T < 放热反应
【答案】D
NH和HCl,发生反应
10、在常温恒容的密闭容器中充入等物质的量的3
NH(g)+HCl(g)NH Cl(?)ΔH=-akJ/mol(a>0),下列说法正确的是()34
A.现象为产生白雾
B.该反应的ΔS>0
C.该条件下,混合气体的平均摩尔质量始终不变
D.任何温度下,该反应均能自发进行
【答案】C
11、据报道,在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)。
下列叙述正确的是()
A.相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量小于1 mol氢分子所具有的能量
B.当v(CO2)=2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态
C.移去水蒸气,可增大正反应速率
D.增大压强,可提高CO2和H2的转化率
【答案】D
12、在不同条件下分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行得最快的是()
A.v(SO2)=4mol/(L·min) B.v(O2)=3mol/(L·min)
C.v(O2)=0.1mol/(L·s) D.v(SO3)=0.1mol/(L·s)
【答案】C
13、(双选)如图所示,左室容积为右室的两倍,温度相同,现分别按照如图所示的量充入气体,同时加入少量固体催化剂使两室内气体充分反应达到平衡,打开活塞,继续反应再次达到平衡,下列说法正确的是()
A.第一次平衡时,SO2的物质的量左室更多
B.充入气体未反应前,左室压强比右室大
C.第一次平衡时,左室内压强一定小于右室
D.第二次平衡时,SO2的总物质的量比第一次平衡时左室SO2的物质的量的2倍还要多
【答案】AC
14
、一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。
现有三个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1mol CO和1mol H2O,在Ⅱ中充入1mol CO2和1mol H2,在Ⅲ中充入2mol CO 和2mol H2O,700℃条件下开始反应。
达到平衡时,下列说法正确的是()
A.两容器中正反应速率:I<II
B.两容器中的平衡常数:I>II
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中CO2的少
D.容器Ⅰ中CO 的转化率与容器II中CO2的转化率之和大于1
【答案】C
15、下列不属于自发进行的变化是()
A.红墨水加到清水使整杯水变红B.冰在室温下融化成水
C.NaHCO3转化为Na2CO3D.铁器在潮湿的空气中生锈
【答案】C
16、下列有关说法正确的是()
①物质发生化学变化都伴有能量的变化
Al OH胶体,因此,可用明矾对自来水进行杀菌消毒
②明矾溶于水可水解生成()
3
③分解、潮解、裂解、水解、电离都是化学变化
④氨气、液氨是非电解质、氨水是电解质
⑤化学平衡状态是一定条件下可逆反应进行到最大限度的结果
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】B
17、“接触法制硫酸”的主要反应是2SO2+O2===2SO3在催化剂表面的反应历程如下:
下列说法不正确的是()
A.使用催化剂V2O4能同时改变正逆反应速率
B.反应②的活化能比反应①小
C.该反应的中间产物是V2O4
D.过程中既有V-O键的断裂,又有V-O键的形成
【答案】A
18、已建立化学平衡的可逆反应,改变条件使化学平衡向正反应方向移动,下列叙述中正确的是()
A.生成物的产量一定增大B.生成物的百分含量一定增大
C.反应物的浓度一定降低D.每种反应物的转化率一定增大
【答案】A
二、填空题。
(2题)
19、甲醇气相脱水制甲醚的反应可表示为:2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),请回答下列问题:
(1)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,能判断反应达到化学平衡状态的是____ 。
A.CH3OCH3(g)和H2O(g)的浓度比保持不变
B.v正(CH3OH)=2v逆(CH3OCH3)
C.容器内压强不再变化
D.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(2)200℃时,向恒容密闭容器中充入一定量的CH3OH(g)发生上述反应,测得CH3OH(g)的浓度随时间(t)的变化如表:
t/min 0 10 20 30 40 50 60
c(CH3OH)/(mol•L-1) 1.00 0.65 0.50 0.36 0.27 0.20 0.20
①10~30min内,用CH3OCH3(g)表示该反应的平均速率为____ 。
②CH3OH(g)的平衡转化率为____ 。
③反应开始时,容器内的压强为p0,第40min末时容器内的压强为p1,则p1:p0=____;该反应在200℃时的平衡常数K p=____ (以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
④200℃时,向该容器中投入三种成分的浓度如表:
物质CH3OH(g) CH3OCH3(g) H2O(g)
c/(mol•L -1) 0.54
0.68 0.68
该时刻,正、逆反应速率的大小关系为:v 正(CH 3OH)____v 逆(CH 3OH)(填“>”“<”或“=”),说明理由:____ 。
(3)已知:甲醚在一定条件下可分解为CO 和H 2,甲醚分解率、甲醇脱水制甲醚产率随温度变化关系如图所示,试解释800℃之后甲醇脱水制甲醚产率降低的原因____ 。
【答案】(1)B (2) 0.00725mol/(L ⋅min) 80% 1:1 4 >
Q p = ()()()2
0.68mol/L 0.68mol/L
0.540.680.68mol/L 0.540.680.68mol/L
0.54mol/L 0.54+0.68+0.68mol/L ⨯
++++⎛⎫ ⎪⎝⎭
=1.59<4,所以反应正向进行
(3)在800℃以后,甲醚的分解率随温度的升高而不断增大,因此导致甲醇脱水制取产生的甲醚不断受热分解,因此使得甲醚产率降低 20、回答下列问题:
(1)用钌的配合物作催化剂,一定条件下可直接光催化分解2CO ,发生反应:()()
22CO g 2CO g =2O (g)+,该反应的∆H________(填“>”或“<”,下同)0,∆S_______0,在低温下,该反应
________(填“能”或“不能”)自发进行。
(2)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO 会破坏臭氧层。
科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO 和CO 转变成CO 2和N 2,化学方程式为222NO+2CO 2CO
+N 。
反应在常温
下能够自发进行,则反应的∆H______(填“>”或“<”)0。
(3)已知在100kPa 、298K 时石灰石分解反应32CaCO (s)=CaO(s)+CO (g)的Δ>0H Δ>0S 。
①常温下,该反应________(填“能”或“不能”)自发进行。
②据本题反应数据分析,温度________(填“能”或“不能”)成为反应进行方向的决定因素。
(4)已知422CaSO (s)CO(g)CaO(s)SO (g)CO (g)+++ -1Δ=+218kJ?mol H ,该反应能够自发
进行的反应条件是______。
(5)某吸热反应能自发进行,则该反应的∆S_____(填“>”或“<”)0。
【答案】(1)> > 不能 (2)< (3)不能 能 (4)高温 (5)> 三、综合解答题。
21、实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。
试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知某温度下某反应的化学平衡常数表达式为:K=22c(H O)
c(CO)c(H )
⋅,它所对应的化学反应为:
___ 。
(2)已知在一定温度下 ①C(s)+CO 2(g)2CO(g)ΔH 1=akJ/mol 平衡常数K 1 ②CO(g)+H 2O(g)H 2(g)+CO 2(g)ΔH 2=bkJ/mol 平衡常数K 2 ③C(s)+H 2O(g)
CO(g)+H 2(g)ΔH 3平衡常数K 3
则K 1、K 2、K 3之间的关系是K 3=___ ,ΔH 3=___ (用含a 、b 的代数式表示)。
(3)煤化工通常通过研究不同温度下平衡常数以解决各种实际问题。
已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H 2O(g)H 2(g)+CO 2(g);该反应平衡常数随温
度的变化如表所示: 温度/℃ 400 500 800 平衡常数K
9.94
9
1
该反应的正反应方向是___反应(填“吸热”或“放热”),若在500℃时进行,设起始时CO 和H 2O 的起始浓度均为0.020mol/L ,在该条件下,CO 的平衡转化率为__ 。
(4)高炉炼铁产生的废气中的CO 可进行回收,使其在一定条件下和H 2反应制备甲醇:CO(g)+2H 2(g)
CH 3OH(g)。
请回答下列问题:
①若在相同温度和恒容且容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器反应物投入的量反应物的
转化率
CH3OH
的浓度
能量变化(Q1、Q2、Q3均
大于0)
甲1molCO和2molH2a1c1放出Q1kJ热量
乙1molCH3OH a2c2吸收Q2kJ热量
丙2molCO和4molH2a3c3放出Q3kJ热量
则下列关系正确的是__。
a.2a1=a3
b.c1=c2
c.a1+a2=1
d.2Q1=Q3
e.该反应若生成1molCH3OH,则放出(Q1+Q2)kJ热量
②若在一体积可变的密闭容器中充入0.5molCO、1molH2和0.5molCH3OH,达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.5倍,则该反应向___(填“正”或“逆”)反应方向移动。
【答案】CO(g)+H2(g)C(s)+H2O(g) K3=K1×K2(a+b)kJ/mol 放热75% bce 正
四、实验题。
22、用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为2MnO
4
-
+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号A溶液B溶液
①20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液
②20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液
(1)该实验探究的是____因素对化学反应速率的影响。
(2)若实验①在2min末收集了4.48mLCO2(标准状况下),则在2min末,c(MnO4-)=___mol·L-1。
(3)除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外,本实验还可通过测定___来比较化学反应速率。
(4)小组同学发现反应速率总是如图二,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是①该
反应放热、②____。
【答案】浓度0.0052 KMnO4溶液完全退色所需时间(或产生相同体积气体所需时间) 产物Mn2+(或MnSO4)是反应的催化剂。