专题2《化学反应速率与化学平衡》测试
一、单选题
1.下列反应不属于可逆反应的是( )。
A.SO2溶于水和H2SO3分解 B.H2和I2化合生成HI和HI分解
C.SO2跟O2化合生成SO3和SO3分解 D.H2O电解生成H2和H2燃烧生成H2O
2.在密闭容器中发生反应:aX(g)+bY(g) cZ(g)+dW(g),反应达到平衡后,其他条件不变,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述正确的是
A.平衡向逆反应方向移动,K值变小 B.各物质的浓度都变大,X的转化率变小
C.正、逆反应速率都变大,Z的体积分数变大 D.a+b>c+d
3.固体溶于水可表示为,其焓变和熵变分别为和,已知:;;;且(反应后)(反应前)下列说法正确的是
A.和均大于零
B.和均小于零
C.小于零,大于零
D.大于零,小于零
4.已知下列反应的平衡常数:H2S(g)=H2(g)+S(s) K1;S(s)+O2(g)=SO2(g) K2;则反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数是
A.K1+K2 B.K1-K2 C. D.
5.在某密闭容器中以物质的量之比1:2充入NO、,发生反应:,。实验测得体系中含N物种的浓度随时间的变化如图所示。下列叙述错误的是
A.时, B.时,NO的转化率为75%
C.时, D.时,
6.在一定条件下,密闭容器内某一反应中A、B两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A.化学方程式为
B.时,A、B的反应速率相等
C.时,
D.时间内,用B表示的反应速率为
7.对于可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),下列措施能使反应物中活化分子百分数和化学平衡常数都变化的是
A.增大压强 B.充入更多N2
C.使用高效催化剂 D.降低温度
8.X(g)+3Y(g)2Z(g),生成2molZ反应放出的热量为92kJ,将1molX和3molY通入2L的恒容密闭容器中进行反应,10min时测得Y的物质的量为2.4mol。下列说法正确的是
A.10min内,X的平均反应速率为0.01mol·L-1·min-1
B.第10min时,X的反应速率为0.01mol·L-1·min-1
C.10min时,Y的转化率为80%
D.继续反应至平衡,该体系共能放出的热量为92kJ
9.一氧化氮的氢化还原反应为 ,其正反应速率方程为,T℃时,实验得到的一组数据如下表所示:
实验组别 NO起始浓度/ 起始浓度/ 起始时的正反应速率/
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
下列说法正确的是A.正反应一定为吸热反应
B.,
C.k的数值为
D.升高温度,k的值减小
10.现将CoCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:
[Co(H2O)6]2++4Cl- [CoCl4]2- +6H2O ΔH
用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
已知:无水CoCl2呈蓝色,[Co(H2O)6]2+呈粉红色, [CoCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。
以下结论和解释不正确的是
A.由实验①可推知△H>0
B.实验②主要是由于c(H2O)增大,导致上述平衡逆向移动
C.由实验③可知配合离子的稳定性: [ZnC14]2->[CoCl4]2-
D.蓝色钴玻璃片加入的物质是Co(AlO2)2,可以吸收黄光
11.可逆反应2NO22NO+O2在体积不变的密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO
②反应物的转化率不再变化
③单位时间内生成nmolO2的同时消耗2nmolNO2
④用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2:2:1的状态
⑤混合气体的颜色不再改变的状态
⑥混合气体的密度不再改变的状态
⑦混合气体的平均摩尔质量不再改变的状态
⑧混合气体的压强不再变化
A.②⑤⑦⑧ B.②③⑤⑦ C.③④⑥⑧ D.①②④⑤⑧
二、填空题
12.Ⅰ.已知:反应aA(g)+bB(g) cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示:
(1)经测定前4s内v(C)=0.05mol·L 1·s 1,则该反应的化学方程式为______________。
(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为甲:v(A)=0.3mol·L 1·s 1;乙:v(B)=0.12mol·L 1·s 1;丙:v(C)=9.6mol·L 1·min 1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率最快的是_______。
Ⅱ.某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(气体体积已折合成标准状况),实验记录如表(累计值):
时间/min 1 2 3 4 5 6
氢气体积/mL 50 120 224 392 472 502
(3)分析上表数据,反应速率最快的时间段是________min之间,你认为此时影响反应速率的主要因素是______________。
(4)在盐酸中加入下列溶液,可以减缓反应速率又不影响产生的氢气的量的是_____(填字母)。
A.NaNO3溶液 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CH3COONa溶液
13.在恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2 发生如下可逆反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH <0,实验测得反应物在不同温度下,反应体系中CO2的平衡转化率与压强的关系曲线如图所示。
(1)该反应的ΔS______0(填>或<),该反应在_______(填“低温”或“高温”)条件下利于自发进行;
(2)比较T1与T2的大小关系:T1__T2(填“<”、“=”或“>”),理由是_______。
(3)在T1和P6的条件下,往密闭容器中充入3 mol H2和1 mol CO2,该反应在第5 min时达到平衡,此时容器的体积为1.8 L;则该反应在此温度下的平衡常数为____;若温度不变,压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时,容器的体积变为_____L。
14.时,将气体X和气体Y各充入恒容密闭容器中,发生反应:,一段时间后达到平衡反应过程中测定的数据如下表:
回答下列问题:
(1)n=_______,内的平均反应速率_______。
(2)能判断该反应已经达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.生成X的速率是生成Z的速率的2倍 b.容器内压强保持不变
c.容器内气体的密度保持不变 d.容器内各气体的浓度保持不变
(3)反应达到平衡时Z的物质的量为_______。
(4)若起始时向该容器中充入X、Y、Z各0.12mol,则反应将向_______(填“正”或“逆”)反应方向进行,达平衡时Z的体积分数与上述平衡相比_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
15.甲醇被称为2l世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室,在一定条件下发生反应Ⅰ:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),CH4的转化率与温度、压强的关系如图:
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min,则用H2表示的平均反应速率为______。
②在其它条件不变的情况下升高温度,化学平衡常数将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中的P1_____P2(填“<”、“>”或“=”),100℃时平衡常数为________。
④保持反应体系为100℃,5min后再向容器中充入H2O、H2各0.5mol,化学平衡将向_____移动(填“向左”“向右”或“不”)。
(2)在压强为0.1MPa条件下,将amolCO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下能自发发生反应Ⅱ:
CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①该反应的△H_____0,△S_____0(填“<”、“>”或“=”)。
②若容器容积不变,下列措施可以提高CO转化率的是______。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离出来
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入1molCO和3molH2
16.请分析讨论在恒温下,压缩容器的体积,增大压强,下列三个反应浓度商Q的变化和平衡移动的方向,填写下表。
化学反应 Q值变化 Q与K关系 平衡移动方向
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) _______ _______ _______
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) _______ _______ _______
N2(g)+O2(g)2NO(g) _______ _______ _______
17.SO2具有抗氧化、保鲜、防腐、脱色等功用,合理利用二氧化硫可服务于人们更好的生活。但空气中过量的二氧化硫会形成酸雨、易引起呼吸道疾病等问题,因此,二氧化硫的污染治理是化学研究的重要课题。
(1)硝化法既能生产硫酸,也能处理二氧化硫,主要反应为:NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)△H<0。t℃时,向恒容密闭容器中加入等物质的量的NO2和SO2,达到平衡时NO和NO2的浓度之比为3:1。
①t℃时,该反应的化学平衡常数为___。
②t℃时,向某容器中同时充入NO2、SO2、SO3、NO各1mol,v正___v逆(填“”、“”或“”)
(2)某实验室尝试变废为宝,模仿工业制硫酸工艺利用SO2,方程式为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),在一容积固定为10L的密闭容器中进行该反应,测得如下数据:
实验组 温度(℃) 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/h
SO2 O2 SO2
1 250 4 2 0.4 48
2 260 2 1 0.4 16
3 260 a b c t
①通过分析第1组和第2组实验数据,比较两组实验中SO2的化学反应速率,可得到影响该反应速率因素的相关结论为___。
②在第3组的实验中一开始加入了0.5mol的SO3,反应达平衡时c仍为0.4mol,则a=___,b=__。
18.某反应的反应物A浓度在5min内由6mol·L-1变成了2mol·L-1,则v(A)=___________。
19.回答下列问题
(1)能够使化学平衡移动的因素有________、________、________。
(2)可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g)(正反应为放热反应),在一定条件下达到平衡,若升高温度,化学平衡______移动(填正向、逆向、不),B的转化率_______, v(正) ________ 。(填增大、减小、不变)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.SO2溶于水和H2SO3分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,故A不选;
B.H2和I2化合生成HI和HI分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,故B不选;
C.SO2跟O2化合生成SO3和SO3分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,故C不选;
D.H2O电解生成H2和H2燃烧生成H2O的反应条件不同,不属于可逆反应,故D选;
故选D。
2.B
【分析】气体体积刚压缩平衡还未移动时,W的浓度是原来的2倍,当再次达到平衡时,W的浓度为原平衡的1.8倍,说明压缩体积、增大压强使平衡向逆反应方向移动,据此回答;
【详解】A.据分析平衡向逆反应方向移动,但温度不变则K值不变,A错误;
B.压缩体积、各物质的浓度都变大,平衡逆向移动,X的转化率变小,B正确;
C.压缩体积、各物质的浓度都变大,正、逆反应速率都变大;平衡逆向移动,Z的体积分数变小,C错误;
D.增大压强,平衡向气体分子总数减小的方向移动,所以(a+b)<(c+d),D错误;
答案选B。
3.C
【详解】碳酸钠固体溶于水发生两个过程,首先电离过程吸收热量,形成水合离子的过程放出热量,由于后者放出的热量更多,焓变小于零;根据已知:;;;且(反应后)(反应前)可得,,大于零。
故答案选:C。
4.D
【详解】,,反应H2(g)+SO2(g)=O2(g)+H2S(g)的平衡常数,故选:D。
5.C
【分析】①代表NO,②代表NO2,③代表N2O4,由图知,在之前,同时发生, ;设,,则各成分的量为c(NO)=(a-x)mol/L,c(O3)= (2a-x)mol/L,c(NO2)=(x-y)mol/L,c(N2O4)=0.5ymol/L,c(O2)= xmol/L;在时,NO已消耗完;
【详解】A.由图知,时,c(NO)=(a-x)mol/L=c(NO2)=(x-y)mol/L=c(N2O4)=0.5ymol/L,则得x=0.75 a mol/L,y=0. 5 a mol/L, 则c(NO)= c(NO2)=c(N2O4)= 0.25a mol/L,c(O2)= 0.75a mol/L,则,A正确;
B. 结合选项A可知,时,初始NO为a mol/L,消耗NO 为0.75a mol/L,则NO的转化率为75%,B正确;
C.,由图知,时实际消耗NO<amol/L,则,C不正确;
D.氮原子为a mol/L,时,NO不存在,按氮元素守恒,D正确;
答案选C。
6.C
【详解】A.由图可知反应物的物质的量减少,生成物的物质的量增大,计量系数之比等于物质的量变化量之比,A的物质的量减少4mol,B的物质的量增大2mol,化学方程式为:,A项错误;
B.时,A、B的物质的量相等,反应速率之比等于计量系数之比,则A、B的反应速率不相等,B项错误;
C.时,生成物B的物质的量在增大,平衡正向移动,正反应速率大于逆反应速率,C项正确;
D.时间内,B物质物质的量变化量为2mol,容器的体积未知,B表示的反应速率无法计算,D项错误;
答案选C。
7.D
【详解】A.增大压强,活化分子百分数不变,平衡常数不变,故A错误。
B.多充N2,活化分子百分数、平衡常数不变,故B错误。
C.使用催化剂,平衡常数不变,故C错误。
D.降低温度,反应物中活化分子百分数、化学反应速率都减小,且化学平衡常数发生变化,故D正确。
答案为D。
8.A
【详解】A. 10min内,△n(Y)=3mol-2.4mol=0.6mol,则△n(X)=△n(Y)=×0.6mol=0.2mol,故υ(X)===0.01mol·L-1·min-1,故A正确;
B. υ=表示某个时间段内的平均反应速率,在第10min时,X的浓度比前10min内的少,故该时间点的反应速率小于0.01mol/(L·min),故B错误;
C. 10min时,Y的转化率为=20%,故C错误;
D. X(g)+3Y(g)2Z(g)是可逆反应,继续反应至平衡,转化率达不到100%,生成的Z少于2mol,该体系共能放出的热量少于92kJ,故D错误;
故选A。
9.C
【详解】正反应属于系数减小的熵减反应,故只有正反应为放热反应时该反应才能自发进行,A项错误;对比Ⅰ、Ⅱ数据可知a=2,对比Ⅰ、Ⅲ数据可知b=1,B项错误;将Ⅰ组数据代入速率方程可求得,C项正确;温度升高,速率常数增大,D项错误;故选C。
10.B
【详解】A.由已知信息可知,[Co(H2O)6]2+呈粉红色,[CoCl4]2-呈蓝色,实验①知:降低温度,反应逆向移动,由勒夏特列原理可知,平衡向放热方向移动,则正反应方向为吸热反应,则△H>0,A项正确;
B.水是纯液体,浓度是常数,c(H2O)不变,但加水后使离子浓度减小,平衡逆向移动,B项错误;
C.实验③平衡逆向移动,说明Zn2+络合Cl-的能力更强,则配离子的稳定性:[ZnC14]2->[CoCl4]2-,C项正确;
D.蓝色钴玻璃在生产过程中加入钴蓝,即Co(AlO2)2而制成特种玻璃,钴元素所对应的元素光谱使其对蓝光的吸收无能为力,即反射或透过蓝光,而对于蓝光波长不同的黄光,钴元素能完全吸收,故蓝色钴玻璃可以吸收黄光,D项正确;
答案选B。
11.A
【详解】反应达到平衡时,①正逆反应速率相等,②混合物中各组分的浓度保持不变;可逆反应2NO22NO+O2在体积不变的密闭容器中反应;
①单位时间内生成nmolO2的同时生成2nmolNO,反应均为正向进行,没有体现出正逆反应速率的关系,不符合①,不能判定反应是否达到平衡状态,故错误;
②反应物的转化率不再变化,说明混合物中各组分的浓度保持不变,符合②,能够判定反应达到平衡状态,故正确;
③单位时间内生成nmolO2同时消耗2nmolNO2,反应均为正向进行,没有体现出正逆反应速率的关系,不符合①,不能判定反应是否达到平衡状态,故错误;
④化学反应速率之比和各物质的系数成正比,无论反应是否达到平衡状态,速率之比都符合化学计量数之比,不能判定反应是否达到平衡状态,故错误;
⑤有色气体的颜色不变,表示物质的浓度不再发生改变,符合②,能够判定反应达到平衡状态,故正确;
⑥体积固定,气体质量前后守恒,所以密度恒为定值,不能判定反应是否达到平衡状态,故错误;
⑦气体质量前后守恒,反应前后气体的总物质的量发生改变,所以混合气体的平均摩尔质量为变量,当混合气体的平均摩尔质量不再改变时,反应达到平衡状态,故正确;
⑧其它条件不变时,气体的压强与气体的总量成正比;该反应为气体总量发生变化的反应,因此混合气体的压强也在发生变化,当混合气体的压强不再变化时,反应达到平衡状态,故正确;
结合以上分析,反应达到平衡状态的有:②⑤⑦⑧,故A正确。
故选A。
12. 3A(g)+B(g) 2C(g) 乙 3~4 温度 BD
【分析】(1)根据v=计算前4s内△c (C),再由图象计算前4s内△c(A),结合图象判断A与B的浓度变化之比,最后根据相同时间段内,物质的浓度变化之比等于化学计量数之比书写反应的方程式;
(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将不同物质的反应速率转化成相同物质的反应速率比较反应速率大小;
(3)根据相同时间间隔内H2的体积变化判断化学速率大小,结合影响反应速率的因素分析解答;
(4)减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,加入的物质不与已有反应物发生反应,同时又起到稀释作用,据此分析判断。
【详解】I.(1)根据v=,前4s内v(C)=0.05mol L-1 s-1,则C的浓度变化为△c(C)=v(C)△t=0.05mol L-1 s-1×4s=0.2mol/L,根据图象,12内,A与B的浓度变化之比为(0.8-0.2)∶(0.5-0.3)=3∶1,0-4s内,A的浓度变化为△c(A)= (0.8 0.5)mol/L=0.3 mol/L,所以A的浓度变化与C的浓度变化之比为0.3∶0.2=3∶2,所以a∶b∶c=3∶1∶2,所以化学方程式为:3A(g)+B(g) 2C(g),故答案为:3A(g)+B(g) 2C(g);
(2)根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,将不同物质的反应速率转化成相同物质的反应速率,以B为参照,则v甲=v(A)=0.1mol/(L s),v乙=v(B)=0.12mol/(L s),v丙=v(C)= ×9.6mol·L 1·min 1=4.8mol·L 1·min 1=0.08mol/(L s),所以三个容器的反应速率大小为乙>甲>丙,故答案为:乙;
Ⅱ.(3)相同时间间隔内H2的体积变化越大,说明该时间段内反应速率越大,根据表格数据,每分钟内生成氢气的体积依次为:50、70、104、168、80、30,则反应速率最大的时间段为3~4min,原因是该反应是放热反应,此时温度高,温度对反应速率占主导作用,故答案为:3~4;温度;
(4)减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,加入的物质不与已有反应物发生反应,同时又起到稀释作用。A.NaNO3溶液,相当于加入HNO3,HNO3具有强氧化性,反应可产生氮氧化物,影响H2的量,故A不选;B.NaCl溶液,不参加反应,起稀释作用,溶液中c(H+)降低,反应速率降低,也不影响H2的量,故B选;C.Na2CO3溶液,消耗H+,导致H2的量降低,故C不选;D.CH3COONa,结合溶液中H+,溶液中c(H+)降低,化学反应速率降低,随着反应进行,仍能电离出H+,即H+总量不变,不影响H2的量,故D选,故答案为:BD。
【点睛】本题的易错点为(4),要注意硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性,与活泼金属反应不放出氢气。
13. < 低温 < 反应Ⅲ为放热反应,温度降低,反应正向移动,所以T1<T2 4/27或0.148 8/15或0.533
【详解】(1)根据方程式可知正反应是体积减小的放热的可逆反应,因此该反应的ΔS<0;由于ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发进行,所以该反应在低温下自发进行;
(2)反应放热反应,温度降低,反应正向移动,二氧化碳的转化率升高,所以T1<T2;
(3)在T1和P6的条件下平衡时二氧化碳的转化率是40%,则根据方程式可知
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始量:1mol 3mol 0 0
变化量:0.4mol 1.2mol 0.4mol 0.4mol
平衡量:0.6mol 1.8mol 0.4mol 0.4mol
达到平衡时容器的体积为1.8 L,所以CO2、H2、CH3OH、H2O(g)的浓度分别是(mol·L-1)1/3、1、2/9、2/9,所以平衡常数K=;若温度不变,压强恒定在P8的条件下重新达到平衡时,二氧化碳的转化率是60%。则
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
初始量:1mol 3mol 0 0
变化量:0.6mol 1.8mol 0.6mol 0.6mol
平衡量:0.4mol 1.2mol 0.6mol 0.6mol
温度不变,K不变,则
解得V=8/15 L。
【点睛】本题主要是考查反应自发性判断、外界条件对平衡状态的影响、化学平衡常数计算以及图象分析等。注意化学平衡图象分析的一般解题思路,例如先拐先平,在含量(转化率)—时间曲线中,先出现拐点的则先达到平衡,说明该曲线反应速率快,表示温度较高、有催化剂、压强较大等。再比如定一议二,当图象中有三个量时,先确定一个量不变,再讨论另外两个量的关系,有时还需要作辅助线。
14. 2 d 正 不变
【详解】(1)内消耗Y是0.18mol-0.12mol=0.06mol,生成Z是0.12mol,变化量之比等于化学计量数之比,因此n=2,内的平均反应速率=。
(2)a.生成X的速率是生成Z的速率的2倍,不满足正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,没有达到平衡状态,a不选;
b.反应前后体积不变,压强始终不变,所以容器内压强保持不变,不能说明反应达到平衡状态,b不选;
c.反应前后体积和气体质量均不变,则容器内气体的密度始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,c不选;
d.容器内各气体的浓度保持不变,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,d选;
答案选d。
(3)反应达到平衡时消耗Y是0.18mol-0.10mol=0.08mol,所以生成Z是0.16mol,则达到平衡时Z的物质的量为0.16mol。
(4)若起始时向该容器中充入X、Y、Z各0.12mol,相当于X和Y的起始量分别是0.18mol,平衡等效,因此最终平衡时Z是0.16mol,所以若起始时向该容器中充入X、Y、Z各0.12mol,反应将向正反应方向进行,由于平衡等效,则达平衡时Z的体积分数与上述平衡相比不变。
15. 0.030mol L﹣1 min﹣1 增大 < 2.25×10﹣2 向左 < < BD
【分析】(1)①根据图象,100℃平衡时甲烷的转化率,求出△c(CH4),根据v=计算v(CH4),利用速率之比等于化学计量数之比计算v(H2);②根据“定一议二”的方法分析判断;③根据“定一议二”的方法分析判断;根据三段式,结合平衡常数K=计算;④保持反应体系为100℃,5min后再向容器中冲入H2O、H2各0.5mol,根据浓度商与平衡常数的相对大小的判断;
(2)①混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,结合方程式和△G=△H-T △S<0分析判断;
②容器容积不变,增加CO的转化率,需要平衡向正反应移动,根据外界条件对平衡的影响分析判断。
【详解】(1)①由100℃平衡CH4的转化率为0.5可知,消耗CH4为1mol×0.5=0.5mol,平衡时甲烷的浓度变化量为=5×10-2mol/L,根据甲烷与氢气的计量数关系,则:v(H2)=3v(CH4)=3×=0.030mol L-1 min-1,故答案为0.030mol L-1 min-1;
②通过图象可知,当压强为P1时,升高温度,甲烷的转化率增大,平衡正向移动,所以升高温度,平衡常数增大,故答案为增大;
③由图可知,温度相同时,到达平衡时,压强为P1的CH4转化率高,正反应为气体体积增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,甲烷的转化率降低,故压强P1<P2,
CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)
初始浓度:0.1 0.2 0 0
变化浓度:0.05 0.05 0.05 0.15
平衡浓度:0.05 0.15 0.05 0.15
100℃时平衡常数K==2.25×10-2,故答案为<;2.25×10-2;
④保持反应体系为100℃,5min后再向容器中冲入H2O、H2各0.5mol,Qc==4×10-2>K,所以平衡向左移动,故答案为向左;
(2)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)正反应是气体物质的量减小的反应,反应的△S<0,混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇,根据△G=△H-T △S<0,说明△H<0,即正反应是放热反应,故答案为<;<;
②A.该反应为放热反应,升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,CO的转化率降低,故A错误;B.将CH3OH(g)从体系中分离,产物的浓度降低,平衡向正反应移动,CO的转化率增加,故B正确;C.充入He,使体系总压强增大,容器容积不变,反应混合物各组分浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故C错误;D.再充入1mol CO和3mol H2,可等效为压强增大,平衡向体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,CO的转化率增加,故D正确;故答案为BD。
16. 增大 Q>K 向左移动 减小 Q<K 向右移动 不变 Q=K 不移动
【解析】略
17. 9 > 温度升高,反应速率增大 1.5 0.75
【详解】(1)①根据已知条件列出三段式,设加入二氧化氮和二氧化硫物质的量均为1,反应消耗的物质的量为x,
达到平衡时NO和NO2的浓度之比为3:1,即,解得,平衡常数;
②,故平衡正向移动,v正>v逆;
(2)①,,故,由此得出结论,温度升高,反应速率增大;
②平衡常数受温度影响,2、3组温度相同,反应后C仍为0.4,为等效平衡,极值转化后与第二组起始量相同,第二组起始量为2,1,0,第三组为a,b,0.5,故,,即,。
18.0.8 mol·L-1·min-1
【详解】化学反应速率v(A)===0.8 mol·L-1·min-1。
19.(1) 温度 浓度 压强
(2) 逆向 减小 增大
【详解】(1)能够使化学平衡移动的因素有温度、浓度、压强。
(2)可逆反应A(g)+2B(g) 2C(g),正反应为放热反应,若升高温度,化学平衡逆向移动,B的转化率减小,v(正)增大。
答案第1页,共2页
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