第二章《化学反应的方向、限度与速率》课后练习题
一、单选题
1.反应X(g)十Y(g) Z(g)+W(s)的能量变化如图所示,下列说法正确的是
A.ΔH>0,ΔS>0 B.ΔH >0,ΔS<0
C.ΔH<0,ΔS<0 D.ΔH<0,ΔS>0
2.在某密闭容器中,可逆反应:A(g)+B(g) xC(g)符合图象(I)所示关系。由此推断,对图象(I)和(II)说法不正确的是
A.x=1
B.正反应为放热反应
C.若P3<P4,则y轴可表示B的质量分数
D.若P3>P4,则y轴可表示混合气体的平均相对分子质量
3.向恒容密闭容器中充入1molQ(g)和4molR(g),其他条件相同,在T1和T2两个温度下发生反应生成W, H。Q(g)的转化率随时间的变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.T1<T2
B.该反应为放热反应
C.A点分别对应两种条件下的反应速率相等
D.T1时,该反应的化学平衡常数
4.已知6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)△H<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
A. B.
C. D.
5.下列说法错误的是
A.该反应的,,在低温下,该反应不能自发进行
B.该反应的,,在低温下能自发进行
C.该反应的,,在低温下,该反应能自发进行
D.该反应的,,在高温下,该反应能自发进行
6.对于可逆反应N2+3H22NH3,下列各关系中能说明反应已达平衡状态的是
A.3V正(N2)=V正(H2) B.V正(N2)=V逆(NH3)
C.2V正(H2)=3V逆(NH3) D.V正(N2)=3V逆(H2)
7.反应,在温度为T1、T2时,平衡体系中的体积分数随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.A、C两点气体的颜色:A浅,C深 B.A、C两点的反应速率:
C.A、B两点的平衡常数: D.A、C两点气体的平均相对分子质量:
8.一定温度下,向2L恒容密闭容器中加入1 mol HI,发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) △H>0,测得H2的物质的量随时间的变化如下:
t/min 1 2 3
n(H2)/mol 0.06 0.1 0.1
下列说法正确的是A.2 min内的HI的分解速率为0.02 mol·L-1·min-1
B.该温度下,该反应的平衡常数K=,平衡时HI的转化率为20%
C.该温度下的平衡常数为K1,温度升高10℃后平衡常数为K2,则K1
9.下列关于反应热的说法中正确的是
A.使用催化剂可改变反应热
B.反应物的总键能小于生成物的总键能,则反应为吸热反应
C.已知反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)可自发进行,则该反应的△H<0
D.H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-285.8kJ mol-1,则H2的燃烧热△H=-285.8kJ mol-1
10.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述不正确的是
A.催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B.若该反应在恒温恒容体系中进行,充入氦气正反应速率保持不变
C.该反应是放热反应,升高温度将缩短反应达到平衡的时间
D.在t1、t2时刻,SO3(g)的浓度分别是c1、c2,则时间间隔t1~t2内,SO3(g)生成的平均速率为v=
11.一定条件下向某密闭容器中加入、和一定量的B三种气体,图1表示各物质浓度随时间的变化关系,图2表示速率随时间的变化关系,时刻各改变一种条件,且改变的条件均不同。若时刻改变的条件是压强,则下列说法错误的是
A.若,则前的平均反应速率
B.该反应的化学方程式为
C.时刻改变的条件分别是升高温度、加入催化剂、增大反应物浓度
D.B的起始物质的量为
12.对于可逆反应: 。下列研究目的和示意图不相符的是
选项 A B C D
研究目的 反应速率随压强变化的关系 NO的体积分数随温度变化的关系 平衡体系增加的浓度对反应的影响 体积恒定的密闭容器中催化剂对反应的影响
示意图
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
13.(Ι)300 ℃时,将2mol A和2mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2 C(g)+2D(g) ΔH,2min末达到平衡,生成0.8mol D。
(1)300℃时,该反应的平衡常数表达式为K=________,已知K300℃
(2)在2min末时,B的平衡浓度为________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(Ⅱ)硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中,最关键的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)一定条件下,SO2与O2反应10min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L,则10min生成SO3的化学反应速率为______。
(2)下列关于该反应的说法正确的是______。
A.增加O2的浓度能加快反应速率 B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂能加快反应速率 D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
(3)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的离子方程式:_________。
14.用O2将HCl转化为Cl2,可提高效益,减少污染。传统上该转化通过如下图所示的催化剂循环实现。
(1)上述转化中属于氧化还原反应的是________(填序号)。
(2)反应②中O2与CuCl2的物质的量之比是_________。
(3)一定条件下,以HCl、CuO、O2为原料,写出该转化的总反应方程式______________。
15.反应在容积为的密闭容器中进行,A的初始浓度为。温度和条件下,A的浓度与时间的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)上述反应的温度__________(填“>”“<”或“=”,下同),平衡常数_______。
(2)温度为时,后反应达到平衡状态,A的转化率为70%,则反应的平衡常数________。
16.在2 L密闭容器内,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化见下表:
时间/s 0 1 2 3 4 5
n(NO)/mol 0.02 0.010 0.008 0.007 0.007 0.007
(1)如图表示NO2的浓度变化的曲线是______________________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=____________________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是______________________。
A.v(NO2)=2v(O2) B.容器内压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2) D.容器内密度保持不变
17.知反应mA(g)+nB(g)pC(g) ΔH<0,m+n回答下列问题:
(1)表示反应物浓度增大的图象是________,表示反应物浓度减小的图象是________,表示生成物浓度增大的图象是________,表示生成物浓度减小的图象是________。
(2)表示平衡正向移动的图象是________,表示平衡逆向移动的图象是________。
18.尿素[CO(NH2)2]对于我国经济和社会的可持续发展具有重要意义,工业上以NH3和CO2为原料合成:。回答下列问题:
(1)已知上述反应的平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T/℃ 165 175 185
K 111.9 74.1 50.6
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”,下同);该反应中反应物的总能量________生成物的总能量。
②该反应的平衡常数K的表达式为___________。
(2)传统的尿素生产工艺耗能较高,且产率较低。最近我国科学家发现TiO2纳米片负载的Pd-Cu合金纳米颗粒电催化剂可以将水溶液中的CO2和N2直接转化为尿素(反应机理如图所示,*表示催化剂活性中心原子)。
①根据以上反应机理,的过程发生_______(填“氧化反应”或“还原反应”);断裂的是____(填“极性键”或“非极性键”,下同),形成的是_________。
②与传统生产工艺相比,这种新方法的优点是___________。
(3)在2L的密闭容器中充入NH3和CO2模拟尿素的工业生产,测得一定温度和压强下,CO2的平衡转化率()与氨碳比x(即NH3和CO2的物质的量之比)的关系如图所示。
①计算图中B点处NH3的平衡转化率为________。
②CO2平衡转化率随氨碳比增大而增大的原因是_________。
19.回答下列化学平衡相关问题:
(1)工业制硫酸的核心反应是:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) H<0
①在1L密闭容器中充入1mol SO2(g)和2mol O2(g),在一定条件下达到平衡,测得SO3为0.8mol。计算该条件下,反应的平衡常数K=___________。SO2转化为SO3的转化率=___________。
②下列措施中有利于提高SO2的转化率的是___________(填字母)。
A.加入催化剂 B.通入氧气 C.移出氧气 D.增大压强 E.减小压强
(2)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ mol-1,ΔS=+133.7J (K mol) -1
①该反应在___________能自发(填“高温”、“低温”、“任何温度”、“一定不”)。
②一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是___________ (填字母)。
A.c(CO)=c(H2)
B.1 mol H-H键断裂的同时生成2 mol H-O键
C.容器中的压强不变
D.v正(CO) = v逆(H2O)
(3)汽车尾气含NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g) + O2(g)2NO(g) H>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=6.4×10-3.请回答:
①该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L,此时反应___________(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
②将N2、O2混合气体充入恒温恒容密闭容器中,发生上述反应,下列正确的是___________(填字母)。
A.B. C.
20.对于2X(g)Y(g)的体系,在压强一定时,平衡体系中Y的质量分数w(Y)随温度的变化情况如图曲线所示。
(1)该反应的△H______0(填“<”、“>”或“=”)。
(2)A、B、C、D、E各状态中,v正<v逆的是________。
(3)维持t1不变,E→A所需时间为x,维持t2不变,D→C所需时间为y,则x______y(填“<”、“>”或“=”)。
(4)欲要求使E状态从水平方向到C状态后,再沿平衡曲线到达A状态,从理论上来讲,可选用的条件是____________。
21.某温度时,在VL密闭容器中,A、B、C三种物质的物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析:
(1)反应的化学方程式为__________________。
(2)从开始到t1 min末时,用物质C表示的反应速率为____________________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】由图可知,反应为 ,反应为气体分子数减小的反应,且生成物能量小于反应物能量,故为放热的熵减反应,ΔH<0,ΔS<0;
故选C。
2.C
【分析】据图象(Ⅰ)知,在压强相同时,曲线b比c先达到平衡,故T1>T2;降温(T1→T2)时,C%增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反应;当温度不变时,曲线b比a先达到平衡,故压强P2>P1,增大压强(P1→P2)时,C%增大,即平衡正向移动,故x<2即x=1;即该反应方程式为:A(g)+B(g) C(g)。
【详解】A.据图象(Ⅰ)知,曲线b比a先达到平衡,故压强P2>P1,增大压强(p1→p2)时,C%增大,即平衡正向移动,故x<2即x=1,故A正确;
B.曲线b比c先达到平衡,故T1>T2;降温(T1→T2)时,C%增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反应,故B正确;
C.相同温度下增大压强平衡正向移动,B的转化率增大,所以若P3>P4,y轴不能表示B的质量分数,故C错误;
D.相同温度下增大压强平衡正向移动,气体的物质的量减少,但总质量不变,所以平均相对分子质量变大,所以若P3>P4,y轴可以表示混合气体的平均相对分子质量,故D正确;
故选C。
3.B
【详解】A.从图中可以看出,T1时反应先达平衡,则T1>T2,A不正确;
B.由A中分析可知,T1>T2,则升高温度,反应物Q的转化率减小,平衡逆向移动,所以该反应为放热反应,B正确;
C.A点时,虽然Q的转化率相同,但温度不同,所以两种条件下的反应速率不等,C不正确;
D.T1时,我们可以利用起始投入量和变化量建立三段式,从而求出平衡时反应物和生成物的物质的量,但混合气的体积未知,无法求出平衡时各气体的浓度,也就无法求出该反应的化学平衡常数,D不正确;
故选B。
4.A
【分析】已知6H2(g)+2CO2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)△H<0,为气体体积减小的放热反应,结合化学反应速率和化学平衡的影响因素分析判断。
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数会变小,故A正确;
B.增大压强,平衡正向移动,反应物的转化率增大,故B错误;
C.升高温度,反应速率增大,故C错误;
D.增加的物质的量,平衡正向移动,但是生成物的体积分数不一定增大,故D错误;
故选A。
5.C
【分析】满足△G=△H-T △S<0的反应能够自发,据此分析判断。
【详解】A.该反应的,,满足△G=△H-T △S<0的反应能够自发,则该反应在高温下能自发进行,在低温下不能自发进行,故A正确;
B.该反应的,,满足△G=△H-T △S<0的反应能够自发,则该反应在低温下能自发进行,故B正确;
C.该反应的,,满足△G=△H-T △S<0的反应能够自发,则该反应在高温下能自发进行,在低温下不能自发进行,故C错误;
D.该反应的,,满足△G=△H-T △S<0的反应能够自发,则该反应在高温下能自发进行,故D正确;
故选C。
6.C
【详解】因化学反应达到平衡时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质)。
A.V正(N2):V正(H2)=1:3,没有逆反应方向,错误;
B.V正(N2):V逆(NH3)=1:1,不是平衡状态,错误;
C.V正(H2):V逆(NH3)=3:2,达到平衡状态 ,正确;
D.V正(N2):V逆(H2)=3:1,不是平衡状态,错误;
答案选C。
7.A
【详解】A.由图可知,A、C两点在同一温度下,A点的压强比C点的小,从A点到C点平衡正向移动,根据勒夏特列原理可知,A、C两点气体的颜色:A浅,C深,A正确;
B.A、C两点在同一温度下,A点的压强比C点的小,故A、C两点的反应速率:,B错误;
C.由图可知,T1
故答案为A。
8.C
【分析】根据表格信息,可根据2min时,列出三段式:,依此解答。
【详解】A.2min内的HI的分解速度,故A错误;
B.依据上述分析可知,平衡常数,平衡时HI的转化率为20%,故B错误;
C.反应是吸热反应,升温平衡正向进行,平衡常数增大,温度升高10℃后平衡常数为K2,则K1
答案选C。
9.C
【详解】A.使用催化剂可改变反应的活化能,但不能改变反应物和生成物的总能量,也就不能改变反应热,A不正确;
B.△H=反应物的总键能-生成物的总键能,因为反应物的总键能小于生成物的总键能,所以△H<0,反应为放热反应,B不正确;
C.已知反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g)可自发进行,其△S<0,则该反应的△H<0,C正确;
D.H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-285.8kJ mol-1,H2的燃烧热的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H,而H2O(g)=H2O(l) △H<0,所以△H<-285.8kJ mol-1,D不正确;
故选C。
10.A
【详解】A.催化剂可同等程度的改变正、逆反应的反应速率,A错误;
B.若该反应在恒温恒容体系中进行,充入氦气,体系中各组分的浓度不变,且He不参加反应,因此反应速率不变,B正确;
C.升高温度,反应速率加快,达到平衡的时间减少,C正确;
D.根据计算平均速率的定义公式,浓度变化量c2-c1,时间为t2-t1,SO3(g)生成的平均速率=,D正确;
故选A。
11.C
【分析】t2时正、逆反应速率中只有其中一个增大,应是改变某一物质的浓度,t4时改变的条件为减小压强,说明反应前后气体的体积相等,t5时正逆反应速率都增大,应是升高温度,由图甲可知,t1时到达平衡,△c(A)=0.09mol/L,△c(C)=0.06mol/L,二者化学计量数之比为0.09:0.06=3:2,则B为生成物,反应方程式为3A(g)B(g)+2C(g),结合浓度的变化解答该题。
【详解】A.若t1=15s,生成物C在t0 t1时间段的平均反应速率为:v==0.004 molL﹣1s﹣1,A正确;
B.由以上分析可知反应的化学方程式为:3A(g)B(g)+2C(g),B正确;
C.t2时刻该变外界条件,其中某方向速率一瞬间不发生变化,另一方向化学反应速率增大,故t2时刻该变的外加条件为增大反应物浓度,t3时刻错误该变外界条件,化学反应速率均增大,且正逆化学反应速率相等,故t3时刻该变的外界条件可以是加入催化剂或压缩体积加压或充入适量A、B、C,t5时刻后正逆化学反应速率均增大,其该变外界条件可能为升温、充入相关参加反应的物质,C错误;
D.该反应的方程式为3A(g)B(g)+2C(g),根据方程式可知消耗0.09mol/L的A,则生成0.03mol/L的B,容器的体积为2L,生成B的物质的量为,平衡时B的物质的量为,所以起始时B的物质的量为0.1mol 0.06mol=0.04mol,D正确;
故答案为:C。
12.A
【详解】A.v正与v逆相交时,为反应达平衡的时刻,在平衡之前v正>v逆,但在图中,相交之前,v正
C.平衡体系增加O2的浓度,平衡正移正反应速率骤增,逆反应逐率缓慢增大,直到平衡,C正确;
D.使用催化剂使反应速率加快,产物量不变,D正确;
故选A。
13. > 0.8mol/L 不变 0.3mol/(L·min) AC SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O
【详解】(Ι)(1)根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数表达式为K=;已知K300℃
(3)该反应前后气体系数之和相等,所以缩小容器体积压强增大,但平衡不发生移动,所以A的转化率不变;
(Ⅱ)(1)初始投料为SO2和O2,所以该时段内△c(SO3)=3mol/L,所以v(SO3)==0.3mol/(L·min);
(2)A.浓度增大,单位体积内活化分子数增大,反应速率加快,所以增加O2的浓度能加快反应速率,故A正确;
B.降低温度,活化分子百分数减少,反应速率减慢,故B错误;
C.催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,故C正确;
D.可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,故D错误;
综上所述答案为AC;
(3)氨水显碱性,二氧化硫可以与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水,离子方程式为:SO2+2NH3·H2O=2NH+SO+H2O。
【点睛】对于吸热反应,升高温度平衡正向移动,平衡常数变大,对于放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小。
14. ② 1:2 4HCl+O22H2O+2Cl2
【分析】根据图示可知:反应①2HCl+CuO=CuCl2+H2O和反应②2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2;反应①为非氧化还原反应,反应②为氧化还原反应;根据反应②可知O2与CuCl2的物质的量之比;把反应①和②消去CuO和CuCl2,即可得到以HCl、CuO、O2为原料的总反应方程式;据此分析解答。
【详解】(1)根据反应①2HCl+CuO=CuCl2+H2O,各元素化合价不变,为非氧化还原反应,②2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2可知,氧元素、氯元素化合价发生了变化,为氧化还原反应;正确答案:②。
(2)根据2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2可知,O2与CuCl2的物质的量之比为1:2;正确答案:1:2。
(3)根据反应①2HCl+CuO=CuCl2+H2O 和②2CuCl2+O2=2CuO+2Cl2,反应①×2+反应②,整理可得该转化的总反应方程式. 4HCl+O22H2O+2Cl2;正确答案:4HCl+O22H2O+2Cl2。
15. < <
【详解】(1)温度为时反应达到平衡所用的时间短,所以;温度越高,平衡时越小,可判断该反应的正反应为吸热反应,则升高温度K增大,即;
(2)后反应达到平衡状态,A的转化率为70%,则A转化的浓度为,反应有三段式:,则平衡常数。
16. b 1.5×10-3mol/(L·s) BC
【详解】由表中数据可以知道,开始时NO的物质的量为0.02mol, 3s时反应达平衡,所以平衡时NO为0.007 mol,NO的物质的量变化了0.013 mol;NO2是产物,随反应进行浓度增大,根据2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)反应可知,NO2的浓度为0.013/2=6.5×10-3mol/L,所以曲线b为NO2的浓度变化的曲线;由表中数据可以知道,从0~2 s内氧气变化了(0.02-0.008)/2=0.006mol,浓度变化了0.006/2=0.003mol/L, 从0~2 s内氧气的平均速率v=0.003/2=1.5×10-3mol/(L·s) 综上所述,本题答案是:b,1.5×10-3mol/(L·s) 。
(4)A.表示同一方向反应速率,v(NO2)自始至终为v(O2) 的2倍,不能说明达到平衡,故 A错误;
B.随反应进行,反应混合气体总的物质的量在减小,气体总物质的量保持不变,容器内压强保持不变,说明反应到达平衡,故 B正确;
C.不同物质表示速率,到达平衡时,正逆速率之比等于化学计量数之比,v逆(NO) :v正(O2)=2:1,即v逆(NO) =2v正(O2),可以知道正逆反应速率相等,为平衡状态,故C正确;
D.混合气体的总质量不变,容器容积为定值所以密度自始至终不变,不能说明达到平衡,故D错误;
因此,本题选: BC。
17. ① ④ ③ ② ①② ③④
【详解】图象①v′正>v′逆,t1时v′正突增,故为增大反应物浓度,平衡正向移动;图象②v′正>v′逆,t1时v′逆突减,故为减小生成物浓度,平衡正向移动;图象③v′逆>v′正,t1时v′逆突增,故为增大生成物浓度,平衡逆向移动;图象④v′逆>v′正,t1时v′正突减,故为减小反应物浓度,平衡逆向移动。
(1)表示反应物浓度增大的图象是①,表示反应物浓度减小的图象是④,表示生成物浓度增大的图象是③,表示生成物浓度减小的图象是②;
(2)正反应速率大于逆反应速率,平衡右移,正反应速率小于逆反应速率,平衡左移;表示平衡正向移动的图象是①②,表示平衡逆向移动的图象是③④。
18.(1) < >
(2) 还原反应 极性键 极性键 原料廉价,来源广泛或耗能较少等
(3) 25% 其他条件相同时,增大氨的浓度,提高CO2的转化率
【解析】(1)
①根据表格数据可知:温度升高,化学平衡常数K减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,所以△H<0。说明反应物的总能量比生成物的总能量高,即物质含有的能量:反应物>生成物;
②化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时,各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,故反应的化学平衡常数K=;
(2)
①在的过程中C元素化合价降低,发生还原反应;反应时断裂CO2分子中极性键C=O中的一个键,形成H-O极性键;
②与传统生产工艺相比,这种新方法的优点是:原料廉价,来源广泛或耗能较少等;
(3)
在2 L容器中发生反应:,在B点时, CO2的平衡转化率为0.50,假设反应开始时CO2的物质的量是1 mol,则NH3的物质的量开始时为4 mol,CO2反应消耗0.50 mol,则必然同时反应消耗1.00 mol NH3,所以B点处NH3的平衡转化率为;
②在其它条件不变时,增大氨碳比,相当于CO2的浓度不变,增大反应物NH3的浓度,化学平衡正向移动,使更多的CO2发生反应转化为尿素,因此CO2的平衡转化率会增大。
19. 10 80% BD 高温 CD 向正反应方向进行 AC
【详解】(1)①在1L密闭容器中充入1mol SO2(g)和2mol O2(g),在一定条件下达到平衡,测得SO3为0.8mol,则平衡时三者的物质的量分别为:SO2(g) 0.2mol、O2(g) 1.6mol、SO3为0.8mol,容器体积为1L,则反应的平衡常数K==10;SO2转化为SO3的转化率= =80%。
②A.加入催化剂,可改变反应速率,但不能提高SO2的转化率,A不符合题意;
B.通入氧气,平衡正向移动,SO2的转化率提高,B符合题意;
C.移出氧气,平衡逆向移动,SO2的转化率降低,C不符合题意;
D.增大压强,平衡正向移动,SO2的转化率提高,D符合题意;
E.减小压强,平衡逆向移动,SO2的转化率降低,E不符合题意;
故选BD。答案为:10;80%;BD;
(2)①该反应的ΔS>0,△H>0,依据自发反应ΔG=△H-TΔS<0,该反应在高温能自发。
②A.不管反应是否达到平衡,都存在c(CO)=c(H2),所以反应不一定达平衡状态,A不符合题意;
B.1 mol H-H键断裂的同时生成2 mol H-O键,反应进行的方向相同,反应不一定达平衡状态,B不符合题意;
C.反应前后气体的分子数不等,达平衡前压强在不断改变,容器中压强不变时,反应达平衡状态,C符合题意;
D.v正(CO) = v逆(H2O)时,正、逆反应速率相等,反应达平衡状态,D符合题意;
故选CD。答案为:高温;CD;
(3)①该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L 和3.0×10-3mol/L,此时浓度商Q==9×10-4<6.4×10-3.,则反应向正反应方向进行。
②A.因为正反应吸热,所以升高温度平衡正向移动,K值增大,A正确;
B.催化剂只能改变反应到达平衡的时间,不能使平衡发生移动,不能使平衡时c(NO)增大,B不正确;
C.温度升高,达平衡的时间缩短,平衡正向移动,氮气的转化率增大,C正确;
故选AC。答案为:向正反应方向进行;AC。
20. < D > 先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t1
【分析】分析图中曲线上的点,A、B、C都在曲线上,三点都是该温度下的平衡点;D点位于曲线的上方,则Y的质量分数大于同温度下的平衡质量分数,此时反应有逆向进行的趋势;E点在曲线的下方,则Y的质量分数小于同温度下的平衡质量分数,此时反应有正向进行的趋势。
【详解】(1)从图中看,升高温度,Y的质量分数减小,则平衡逆向移动,所以该反应为放热反应,其△H<0。答案为:<;
(2)A、B、C、D、E各状态中,在v正<v逆的点时,反应逆向进行,则是D点。答案为:D;
(3) t1时温度比t2时温度低,所以反应速率在t2时快,完成相同量的Y的转化,t2时消耗的时间短,则x>y。答案为:>;
(4)欲使E状态从水平方向到C状态,则应快速升温但平衡不发生移动;沿平衡曲线到达A状态,则温度降低过程中平衡始终不发生移动,即温度降低应尽可以慢,所以从理论上来讲,可选用的条件是先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t1。答案为:先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t1。
【点睛】分析曲线中的非平衡点时,应与同温度下的平衡点进行对比分析,否则我们易得出相反的结论。
21.(1)4A+2B 3C
(2)
【详解】(1)根据图示可知,反应后A、B、C三种物质共存,是可逆反应,0到t1时间,A减少了8mol,B减少了4mol,C增加了6mol,反应的物质的量之比等于系数之比,故反应的化学方程式为4A+2B3C;
(2)0到t1时间,C减少的物质的量浓度为,故用物质C表示的反应速率为。
答案第1页,共2页
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