化学反应速率和化学平衡
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《化学反应速率和化学平衡》测试试题
一. 选择题每小题只有一个正确答案
1.下列说法正确的是
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57 kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
2.下列叙述中一定能判断某化学平衡发生移动的是
A.混合物中各组分的浓度改变B.正、逆反应速率改变
C.混合物中各组分的含量改变D.混合体系的压强发生改变
3.反应2SO2+O2 2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L·s),则这段时间为
A.0.1 s B.2.5 s C.5 s D.10 s
4.反应L(s)+a G(g) b R(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图
所示,图中:压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积
分数.据此可判断
A.上述反应正方向是放热反应B.上述反应正方向是吸热反应C.a>b D.a+1<b 5.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s)ΔH<0,下列叙述正确的是
A.平衡常数K值越大,X的转化率越大B.达到平衡时,反应速率v正(X)=2v逆(Z) C.达到平衡后降低温度,正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数D.达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动
6.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应:H2(g)+Br2(g)===2HBr(g)ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b,a与b的关系是A.a>b B.a=b C.a<b D.无法确定7.已知:CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)ΔH>0,ΔS>0.则该反应能自发进行的条件是A.低温B.高温C.任何温度下都能自发进行D.任何温度下都不能自发进行8.某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:a A(g)+B(g) C(g)+D(g),5 min后达到平衡.已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则
A.a=3 B.a=2 C.B的转化率为40% D.B的转化率为60% 9 . (2011江苏高考)下列说法正确的是
A.一定温度下,反应MgCl2(l)===Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS<0
B.水解反应NH+4+H2O NH3·H2O+H+达到平衡后,升高温度平衡逆向移动
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D.对于反应2H2O2===2H2O+O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率10.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(g) 2C(g)达到平衡时,A、B 和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是
A.均减半
B.均加倍
C.均增加1mol
D.均减少1mol 11.(2011北京高考) 已知反应:2CH 3COCH 3(l) CH 3COCH 2COH(CH 3)2(l)。
取等量的CH 3COCH 3,分别在0 ℃和20 ℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y -t )如图所示。
下列说法正确的是
A .b 代表0 ℃下CH 3COCH 3的Y -t 曲线
B .反应进行到20 min 末,CH 3COCH 3的v (0 ℃)
v (20 ℃)
>1
C .升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D .从Y =0到Y =0.113,CH 3COCH 2COH(CH 3)2的Δn (0 ℃)
Δn (20 ℃)
=1
12.某温度下,在一个2 L 的密闭容器中,加入4 mol A 和2 mol B 进行
如下反应:3A(g)+2B(g) 4C(?)+2D(?)。
反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C ,且反应的前后压强之比为5∶4(相同的温度下测量),则下列说法正确的是
A .该反应的化学平衡常数表达式是K =c 4(C )c 2(D )
c 3(A )c 2(B )
B .此时,B 的平衡转化率是35%
C .增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D .增加C ,B 的平衡转化率不变 13.在容积为2 L 的密闭容器中,有反应:m A(g)+n B(g)
p C(g)+q D(g),经过5 min
达到平衡,此时,各物质的变化为A 减少了a mol/L ,B 的平均反应速率v B =a /15 mol/(L·min),C 增加了2a /3 mol/L ,这时,若增加系统压强,发现A 与C 的百分含量不变,则m ∶n ∶p ∶q 为
A .3∶1∶2∶2
B .1∶3∶2∶2
C .1∶3∶2∶1
D .1∶1∶1∶1 14.常温常压下,在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里,分别充有二氧化氮和空气,现分别进行下列两实验:(N 2O 4
2NO 2 ΔH >0)
(a)将两容器置于沸水中加热 (b)在活塞上都加2 kg 的砝码 在以上两情况下,甲和乙容器的体积大小的比较,正确的是
A .(a)甲>乙,(b)甲>乙
B .(a)甲>乙,(b)甲=乙
C .(a)甲<乙,(b)甲>乙
D .(a)甲>乙,(b)甲<乙
15.某温度下,已知反应m X(g)+n Y(g) q Z(g) ΔH >0,m +n >q ,在体积一定的密
闭容器中达到平衡,下列叙述正确的是
A .反应速率v 正(X)=m n v 逆(Y)
B .降低温度,c (Y)
c (Z)的值变小
C .增加Y 的物质的量,X 的转化率减小
D .加入X ,反应的ΔH 增大 16.实验室将I 2溶于KI 溶液中,配制浓度较大的碘水,主要是因为 发生了反应:I 2(aq)+I -
(aq)
I -3(aq),上述平衡体系中,I -
3的物
质的量浓度c (I -
3)与温度T 的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示 平衡状态),下列说法不.
正确的是 A .该反应的正反应是吸热反应 B .在反应进行到D 点时,v 正>v 逆
C .A 点与C 点的化学反应速率v A <v C
D .A 点与B 点相比,B 点的c (I 2)大
17.(2010江苏高考)在温度、容积相同的3个密闭容器中,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的有关数据如下(已知N 2(g)+3H 2(g)
2NH 3(g)
92.4H ∆=-kJ·mol 1
-),下列说法正确的是
容器 甲 乙
丙 反应物投入量 1mol N 2、3mol H 2 2mol NH 3
4mol NH 3
NH 3的平衡浓度(mol·L 1
-) c 1 c 2 c 3 反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ 体系压强(Pa ) p 1 p 2 p 3 反应物转化率 1α 2α 3α
A .132c c >
B .a +b >92.4
C .232p p <
D .13αα1+<
18.(2011福建高考)25℃时,在含有Pb 2+、Sn 2+
的某溶
液中,加入过量金属锡(Sn),发生反应: Sn(s)+Pb 2+(aq)
Sn 2+
(aq)+Pb(s),体系中c(Pb 2+
)
和c(Sn 2+
)变化关系如下图所示。
下列判断正确的是 A .往平衡体系中加入金属铅后,c(Pb 2+
)增大
B .往平衡体系中加入少量Sn(NO 3)2固体后c(Pb 2+
)变小
C .升高温度,平衡体系中c(Pb 2+
)增大,说明该反应△H >0
D .25℃时,该反应的平衡常数K =2.2
19.(2011安徽高考)电镀废液中Cr 2O 72-
可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO 4):
Cr 2O 72-
(aq )+2Pb 2+
(aq )+H 2O (l )
2 PbCrO 4(s )+2H +
(aq ) ΔH< 0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
20.在密闭容器中,反应X 2(g)+Y 2(g) 2XY(g) ΔH <0达到甲平衡。
在仅改变某一条
件后,达到乙平衡,对此过程的分析正确的是
A .图Ⅰ是加入适当催化剂的变化情况
B .图Ⅱ是扩大容器体积的变化情况
C .图Ⅲ是增大压强的变化情况
D .图Ⅲ是升高温度的变化情况 21.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下表:
下列说法错误..
的是:wA .反应达到平衡时,X 的转化率为50% B .反应可表示为X+3Y 2Z ,其平衡常数为1600 C .增大压强使平衡向生成Z 的方向移动,平衡常数增大 D .改变温度可以改变此反应的平衡常数
22.(2011江苏高考)700℃时,向容积为2L 的密闭容器中充入一定量的CO 和H 2O ,发生反应:CO(g)+H 2O(g) CO 2+H 2(g) , 反应过程中测定的部分数据见下表(表中t 1
>t 2):
反应时间/min
n(CO)/mol H 2O/ mol 0 1.20 0.60 t 1 0.80 t 2
0.20
下列说法正确的是
A.反应在t 1min 内的平均速率为v (H 2)=0.40/t 1 mol ·L -1
·min -1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60mol CO 和1.20 mol H 2O ,到达平衡时,n(CO 2)=0.40 mol 。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mol H 2O ,与原平衡相比,达到新平衡时CO 转化率增大,H 2O 的体积分数减小
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应 23.(2011天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入SO
2和NO 2, 在一定条件下使反应SO 2(g)+NO 2(g) SO 3(g)+NO(g)达到 平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。
由图可得出 的正确结论是
A.反应在c 点达到平衡状态
B.反应物浓度:a 点小于b 点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t 1=△t 2时,SO 2转化率:a ~b 段小于b ~c 段 24.(2011四川高考)可逆反应①X(g)+2Y(g)2Z(g) 、②2M (g )N (g )+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示,下列判断正确的是
A. 反应①的正反应是吸热反应
B. 达平衡(I )时,X 的转化率为11
5
C. 达平衡(I )时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15
D. 在平衡(I )和平衡(II )中M 的体积分数相等
25.(2011重庆高考) 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合右
图所示的是
A .CO 2(g)+2NH 3(g)CO(NH 2)2(s)+H 2O(g); △H <0
B .CO 2(g)+H 2(g)CO(g)+H 2O(g); △H >0
C .CH 3CH 2OH (g)CH 2=CH 2(g)+H 2O(g); △H >0
D .2C 6H 5CH 2CH 3(g)+O 2(g) 2 C 6H 5CH=CH 2(g)+2H 2O(g); △H <0
26.(18分,2011全国II 卷)反应aA(g)+bB(g)
催化剂
cC(g)(ΔH <0)在等容条件下进
行。
改变其他反应条件,在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图
(1) 反应的化学方程式中,a:b:c 为_____________;
(2)A 的平均反应速率v I (A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A)从大到小排列次序为_________;
(3)B 的平衡转化率αI (B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是_____ ,其值是__________; (4) 由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是________ ,采取的措施_______; (5) 比较第Ⅱ阶段反应温度(T 2)和第Ⅲ阶段反应温度(T 3)的高低:T 2 T 3(填
“>”“<”“=”),判断的理由是_________________________________________;
(6)达到第三次平衡后,将容器的体积扩大一倍,假定10min 后达到新的平衡,请在下图中用曲线表示第IV 阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势(曲线上必须标出A 、B 、C )。
27.(14分,2011浙江高考)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH 2COONH 4)分解反应平衡常数和水解反应速率的测定。
(1)将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH 2COONH 4(s)2NH 3(g)+CO 2(g)。
实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.
平衡总压强(kPa) 5.7 8.3 12.0 17.1
24.
平衡气体总浓度
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0 5.0 10.0 15.0 20.0 0.0 5.0 10.0 15.0 0.0 10.0 15.0
浓度 B A C 3.00 2.00 1.00
1.86 0.76 0.62
1.50
1.00 0.50
时间/min I Ⅱ Ⅲ
0.0
5.0 10.0.0 5.0 10.1.0
2.0 Ⅲ Ⅳ 时间/min 浓度/m o l ·
L -
1
B A
C
(×10-
3mol/L)
①可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是___________。
A .322(NH )(CO )υυ=
B .密闭容器中总压强不变
C .密闭容器中混合气体的密度不变
D .密闭容器中氨气的体积分数不变 ②根据表中数据,列式计算25.0℃时的分解平衡常数:__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25℃下达到分解平衡。
若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
④氨基甲酸铵分解反应的焓变△H____0,熵变△S___0(填>、<或=)。
(2)已知:NH 2COONH 4+2H 2O NH 4HCO 3+NH 3·H 2O 。
该研究小组分别用三份不同
初始浓度的氨基甲酸铵溶液测定水解反应速率,得到c (NH 2COO -
)随时间变化趋势如图所示。
t
(min)
2100
12221.5c (NH 2COO -)(mol/L)
4681416182024
1.6
1.7
1.81.9
2.02.12.22.32.4●●
●
●
●
25℃
15℃
5℃
■
■
■
■
■
▲
▲
▲
▲
▲
⑤计算25℃时,0~6min 氨基甲酸铵水解反应的平均速率_________________________。
⑥根据图中信息,如何说明水解反应速率随温度升高而增大: _____________。
28.(14分,2011新课标全国)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。
已知H 2(g )、CO (g )和
CH 3OH 的燃烧热△H 分别为-285.8kJ ·mol -1、-283.0kJ ·mol -1
和-726.5kJ ·mol -1。
请回答下列问题: (1)用太阳能分解10mol 水消耗的能量是_____________kJ ; (2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________;
(3)在容积为2L 的密闭容器中,由CO 2和H 2合成甲醇,在其他条件不变得情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T 1、T 2均大于300℃);
下列说法正确的是________(填序号)
①温度为T 1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH 3OH)= n A
t A
mol·L -1·min -1 ②该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的小 ③该反应为放热反应
④处于A 点的反应体系从T 1变到T 2,达到平衡时
23()
()
n H n CH OH 增大
(4)在T 1温度时,将1molCO 2和3molH 2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,
若CO 2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______ ;
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为酸性,负极的反应式为________ 、
正极的反应式为________ 。
理想状态下,该燃料电池消耗1mol 甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________ (燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
29.(10分,2011海南)氯气在298K 、100kPa 时,在1L 水中可溶解0.09mol ,实验测得溶于水的Cl 2约有三分之一与水反应。
请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为 ; (2)估算该反应的平衡常数 (列式计算)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH 固体,平衡将向 移动; (4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),
平衡将向______________移动。
30.(14分,2011山东高考)研究NO 2、SO 2 、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。
(1)NO 2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。
利用反应6NO 2+8NH 3
催化剂 加热
7N 2+12 H 2O 也可处理NO 2。
当转移1.2mol 电子时,消
耗的NO 2在标准状况下是 L 。
(2)已知:2SO 2(g )+O 2(g )2SO 3(g ) ΔH=-196.6 kJ ·mol -1
2NO (g )+O 2(g )2NO 2(g ) ΔH=-113.0 kJ ·mol -1 则反应NO 2(g )+SO 2(g )SO 3(g )+NO (g )的ΔH= kJ ·mol -1。
一定条件下,将NO 2与SO 2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说
明反应达到平衡状态的是 。
a .体系压强保持不变
b .混合气体颜色保持不变
c .SO 3和NO 的体积比保持不变
d .每消耗1 mol SO 3的同时生成1 molNO 2
测得上述反应平衡时NO 2与SO 2体积比为1:6,则平衡常数K = 。
(3)CO 可用于合成甲醇,反应方程式为CO (g )+2H 2(g )CH 3OH (g )。
CO 在
不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。
该反应ΔH 0(填“>”或“ <”)。
实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa 左右,选择此压强的理由是 。
31. (16分,
2010全国卷1)在溶液中,反应A+2B C 分别在三种不同实验条件下进
行,它们的起始浓度均为 ()0.100/c A mol L =、()0.200/c B mol L =及()0/c C mol L =。
反应物A 的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题:
(1)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件。
所改变的条件和判断的理由是: ② ; ③ (2)实验②平衡时B 的转化率为 _________;实验③平衡时C 的浓度为____________; (3)该反应的H ∆_________0,判断其理由是_____________________; (4)该反应进行到4.0min 时的平均反应速度率: 实验②:B v =; 实验③:C v =____________________。
32.(14分)在一个温度恒定的密闭容器中,SO 2和O 2发生反应.已知1 mol SO 2和足量O 2完全反应,放出的热量为Q .请按要求回答下列问题. [恒压条件下]
(1)若开始时放入1 mol SO 2和0.5 mol O 2,达平衡后,生成0.9 mol SO 3,这时SO 2的转化率为________.
(2)若开始时放入4 mol SO 2和2 mol O 2,达平衡后,生成SO 3的物质的量为________,反应放出的热量为________. [恒容条件下]
(3)若开始时放入1 mol SO 2和0.5 mol O 2,达平衡后,生成a mol SO 3,则a ________0.9(填“>”、“<”或“=”).
(4)若令x 、y 和z 分别代表初始加入SO 2、O 2和SO 3的物质的量,要使达平衡时,反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同,则x 、y 、z 必须满足的一般条件是___________________________.(用两个代数式表式,其中一个只含x 、y ,另一个含x 、z ).
化学反应速率和化学平衡测试试题答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 B C C B A A B C D C D D A 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 D A
A
D
D
A
D
C
B
D
B
A
26.解析:由图像知在第Ⅰ阶段达到平衡时A 、B 、C 的浓度变化量分别是1.0、3.0和2.0,所以反应的化学方程式中,a:b:c =)1:3:2;由图像可以计算出A 的平均反应速率v I (A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A)分别为2/20、0.36/15和0.12/15,v I (A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A)从大到小排列次序为v I (A)、v Ⅱ(A)、v Ⅲ(A);同理可以计算出B 的平衡转化率αI (B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)分别为0.5、0.38和0.19; 由第一次平衡到第二次平衡是C 的浓度瞬间降低到0,即移走量产物C ,平衡向正方应方向移动;第Ⅱ阶段和第Ⅲ阶段相比,反应物浓度降低,生成物浓度增大,平衡向正方应方向移动,因为反应放热,所以是降低了温度;由于反应是一个体积增大的可逆反应,所以扩大容器的体积平衡向逆反应方向移动。
答案:(1)1:3:2 (2)V I (A)V Ⅱ(A)V Ⅲ(A) (3)αⅢ(B) 19% (4)向正反应方向 从反应体系中移出产物C (5) > 此反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动
(注:只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可) 27.解析:(1)①A .不能表示正逆反应速率相等;B .反应进行则压强增大;C .恒容,反应进行则密度增大;D .反应物是固体,NH 3的体积分数始终为2/3
②需将25℃的总浓度转化为NH 3和CO 2的浓度;K 可不带单位。
③加压,平衡逆移;④据表中数据,升温,反应正移,△H >0,固体分解为气体,△S >0。
B B A
0.0 5.0
10.0 0.0
5.0
10.0 1.0
2.0
Ⅲ
Ⅳ
时间/min
浓度/m o l ·L -
1 C
A
C
(2)⑤112.2 1.9=
0.05mol L min 6
c t υ--∆-== ; ⑥图中标▲与标●的曲线相比能确认。
答案:(1)①BC ; ②K =c 2(NH 3)·c(CO 2)=(2c/3)2(1c/3)=1.6×10-
8(mol ·L -
1)3
③增加; ④>,>。
(2)⑤0.05mol ·L -
1·min -
1;
⑥25℃反应物的起始浓度较小,但0~6min 的平均反应速率(曲线的斜率)仍比15℃大。
28解析:(1)氢气的燃烧热是-285.8kJ ·mol -1,即每生成1mol 的水就放出285.8kJ 的能量,反之分解1mol 的水就要消耗285.8kJ 的能量,所以用太阳能分解10mol 水消耗的能量是2858kJ ;
(2)由CO (g )和CH 3OH (l )燃烧热的热化学方程式 ①CO(g)+1/2O 2(g)=CO 2(g) △H =-283.0kJ ·mol -1;
②CH 3OH(l) +3/2O 2(g)=CO 2(g)+2 H 2O(l) △H =-726.5kJ ·mol -1;
可知②-①得到CH 3OH(l) +O 2(g)=CO(g)+2 H 2O(l) △H =-443.5kJ ·mol -1; (3)CO 2和H 2合成甲醇的化学方程式为CO 2(g)+3H 2(g)
CH 3OH(g) + H 2O(g)。
由图
像可知B 曲线先得到平衡,因此温度T 2>T 1,温度高平衡时甲醇的物质的量反而低,说明正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于甲醇的生成,平衡常数减小,即②错③正确;温度为T 1时,从反应开始到平衡,生成甲醇的物质的量为A n mol ,此时甲醇的浓度为
12-∙L m ol n A ,所以生成甲醇的平均速率为:v(CH 3OH)=A
A I n
2 mol·L -1·min -1,因此①不正确;因为温度T 2>T 1,所以A 点的反应体系从T 1变到T 2时,平衡会向逆反应方向移动,即降低生成物浓度而增大反应物浓度,所以④正确。
(5)在甲醇燃料电池中,甲醇失去电子,氧气得到电子,所以负极的电极反应式是CH 3OH -6e -+H 2O=CO 2+6H +,正极的电极反应式是3/2O 2+6e -+6H +=3H 2O ;甲醇的燃烧热是-726.5kJ ·mol -1,所以该燃料电池的理论效率为%6.96%1005
.7261.702=⨯。
答案:(1)2858; (2)CH 3OH(l) +O 2(g)=CO(g)+2 H 2O(l) △H =-443.5kJ ·mol -1;
(3)③④; (4)1-a/2;
(5)CH 3OH -6e -+H 2O=CO 2+6H +、3/2O 2+6e -+6H +=3H 2O 、96.6%[来源:学,科,网]
29.[答案](1)
; (2)
(水视为纯液体) C 起 0.09 0 0 0
C 变 0.09×3
1 0.03 0.03 0.03 C 平 0.06 0.03 0.03 0.03
;
(3)正反应方向;(4)增大,正反应方向
命题立意:平衡相关内容的综合考查
解析:题干中用“溶于水的Cl 2约有三分之一与水反应”给出可逆反应
(该反应在教材中通常没提及可逆);平衡常数的计算根据
题中要求列三行式求算;平衡移动是因为H +的减少向正反应方向移动;增大压强将增大氯气的浓度,平衡向正反应方向移动。
【技巧点拨】平衡题在近年的高考题中比较平和,但新课标高考题今年引入了对过程呈现的考查,这是以后高考中应注意的。
30.解析:(1)NO 2溶于水生成NO 和硝酸,反应的方程式是3NO 2+H 2O=NO +2HNO 3;在反应6NO
+ 8NH 3 催化剂 加热 7N 5+12 H 2O 中NO 2作氧化剂,化合价由反应前的+4价降低到反应后0价,因此当反应中转移1.2mol 电子时,消耗NO 2的物质的量为
mol mol 3.04
2.1=,所以标准状况下的体积是L mol L mol 72.6/4.22
3.0=⨯。
(2)本题考察盖斯定律的应用、化学平衡状态的判断以及平衡常数的计算。
① 2SO 2(g )+O 2(g )
2SO 3(g ) ΔH 1=-196.6 kJ ·mol -1 ② 2NO (g )+O 2(g )2NO 2
(g)ΔH2=-113.0 kJ·mol-1 。
②-①即得出2NO2(g)+2SO2(g)2SO3(g)+2NO(g)ΔH=ΔH2-ΔH1=-113.0 kJ·mol-1 +196.6 kJ·mol-1=+83.6 kJ·mol-1。
所以本题的正确答案是41.8;反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的特点体积不变的、吸热的可逆反应,因此a不能说明。
颜色的深浅与气体的浓度大小有关,而在反应体系中只有二氧化氮是红棕色气体,所以混合气体颜色保持不变时即说明NO2的浓度不再发生变化,因此b可以说明;SO3和NO是生成物,因此在任何情况下二者的体积比总是满足1:1,c不能说明;SO3和NO2一个作为生成物,一个作为反应物,因此在任何情况下每消耗1 mol SO3的同时必然会生成1 molNO2,因此d也不能说明;设NO2的物质的量为1mol,则SO2的物质的量为2mol,参加反应的NO2的物质的量为xmol。
(3)由图像可知在相同的压强下,温度越高CO平衡转化率越低,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应;实际生产条件的选择既要考虑反应的特点、反应的速率和转化率,还要考虑生产设备和生产成本。
由图像可知在1.3×104kPa左右时,CO的转化率已经很高,如果继续增加压强CO的转化率增加不大,但对生产设备和生产成本的要求却增加,所以选择该生产条件。
答案:(1)3NO2+H2O=NO+2HNO3;6.72
(2)-41.8;b;8/3;
(3)< 在1.3×104kPa下,CO的转化率已经很高,如果增加压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。
31【解析】(1)②使用了(正)催化剂;理由:因为从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,显然反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;
③升高温度;理由:因为该反应是在溶液中进行的反应,所以不可能是改变压强
引起速率的改变,又由于各物质起始浓度相同,故不可能是改变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不可能是改用催化剂,而只能是升高温度来影响反应速率的
(2)不妨令溶液为1L ,则②中达平衡时A 转化了0.04mol ,由反应计量数可知B 转化了0.08mol ,所以B 转化率为%0.40%100200
.008.0=⨯;同样在③中A 转化了0.06mol ,则生成C 为0.06mol,体积不变,即平衡时C(c)=0.06mol/L
(3) H ∆﹥0;理由:由③和①进行对比可知升高温度后A 的平衡浓度减小,即A 的转化率升高,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,H ∆﹥0
(4)从图上读数,进行到4.0min 时,实验②的A 的浓度为:0.072mol/L,则
△C(A)=0.10-0.072=0.028mol/L ,1min)(007.0min
0.4/028.0/)()(-∙==∆∆=L mol L mol t A C A υ,∴B v =2A υ=0.014mol(L·min)-1;进行到 4.0mi 实验③的A 的浓度为:0.064mol/L :△C(A ,) =0.10-0.064=0.036mol/L ,1min)(009.0min
0.4/036.0/)'()'(-∙==∆∆=L mol L mol t A C A υ,∴C v =A υ=0.009mol(L·min)-1 【答案】(1)②加催化剂;达到平衡的时间缩短,平衡时A 的浓度未变 ③温度升高;达到平衡的时间缩短,平衡时A 的浓度减小
(2)40%(或0.4);0.06mol/L ;(3)﹥;升高温度向正方向移动,故该反应是吸热反应
(4)0.014mol(L·min)-1;0.009mol(L·min)-1
【命题意图】考查基本理论中的化学反应速率化学平衡部分,一些具体考点是:易通过图像分析比较得出影响化学反应速率和化学平衡的具体因素(如:浓度,压强,温度,催化剂等)、反应速率的计算、平衡转化率的计算,平衡浓度的计算,H ∆的判断;以及计算能力,分析能力,观察能力和文字表述能力等的全方位考查。
【点评】本题所涉及的化学知识非常基础,但是能力要求非常高,观察和分析不到位,就不能准确的表述和计算,要想此题得满分必须非常优秀才行!此题与2009年全国卷II 理综第27题,及安微卷理综第28题都极为相似,有异
曲同工之妙,所以对考生不陌生!
32解析:(1)2SO2+O2
2SO3
起始(mol) 1 0.5 0
转化(mol) 0.9 0.45 0.9
平衡(mol) 0.1 0.05 0.9
SO2转化率为90%.
(2)恒温恒压下,只要转化为相同物质后的起始投入量成比例,两者就成等效平衡,
SO2转化率相同,生成SO3为4 mol×90%=3.6 mol,放出热量为3.6Q.
(3)恒容条件下,由于该反应是气体体积减小的反应,所以相对于恒压条件,相当于
气体体积增大,压强减小,平衡向气体体积增大的方向移动,SO2转化率降低,则生成SO3小于0.9 mol.
(4)2SO2+O2
2SO3
1 0.5 0
起始x y z
变化z0.5z z
平衡x+z y+0.5z0
则x+z=1,y+0.5z=0.5,即x=2y,x+z=1.
答案:(1)90%(2)3.6 mol 3.6Q(3)<
(4)x=2y,x+z=1。