2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学平衡(含解析)

2024届高三新高考化学大一轮专题练习---化学平衡
一、单选题
1.(2022秋·福建厦门·高三统考学业考试)反应,其反应速率方程为。下列措施能同时提高平衡转化率和反应速率的是
A.升高温度 B.使用催化剂 C.缩小容器体积 D.减小
2.(2023春·湖北孝感·高三安陆第一高中校联考开学考试)一定温度下,将和气体充入恒容密闭容器,发生反应,时达到平衡,在、时刻分别改变反应的一个条件,测得容器中气体C的浓度随时间变化如图所示,下列说法错误的是
A.若,则
B.若时刻升高了温度,则该反应的
C.若时刻后向体系中再充入A、B、C各,则
D.保持温度不变,起始时向该容器中充入和,加入,则平衡时A的转化率小于50%
3.(2023春·上海徐汇·高三上海民办南模中学校考期中)某温度下,恒容密闭容器内加入等物质的量和发生反应,,k为速率常数。反应一段时间后达到平衡。下列说法中错误的是
A.若,则该反应
B.加入一定量,混合气体颜色变深
C.加入一定量氩气,容器内压强增大,反应速率不变
D.加入等物质的量的和,转化率不变
4.(2023·全国·高三假期作业)汽车尾气处理的反应为2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H=-746kJ mol-1。下列说法正确的是
A.升高温度可使v正增大、v逆减小
B.使用高效催化剂可以提高活化分子的百分含量
C.反应达到化学平衡状态时,2v正(NO)=v逆(N2)
D.CO和CO2的物质的量相等时,反应达到化学平衡状态
5.(2023·全国·高三专题练习)在负载型金属催化作用下,可实现低温下向甲烷转化,发生反应有:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
将和按照一定流速通过催化氧化管,测得转化率与的选择性[的选择性]随温度变化如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的平衡常数为
B.其他条件不变,增大压强不能提高选择性
C.其他条件不变,升高温度,出口处的量减小
D.在X点所示条件下,延长反应时间不能提高转化率
6.(2023春·广东佛山·高三校考阶段练习)分析如下实验操作,对平衡的影响说法正确的是
A.元素Cr的价电子数目为1
B.该实验反应属于氧化还原反应
C.试管a中溶液橙色变浅至黄色,说明平衡向正向移动
D.试管b中增大,平衡向逆向移动,平衡常数减小
7.(2023·上海·高三专题练习)一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器中分别投入2 mol NOCl,发生反应:2NOCl(g)2NO(g)+Cl2(g)。t min后,三个容器中NOCl的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述正确的是
A.A点延长反应时间,可以提高NOCl的转化率
B.A、B两点的压强之比为25︰28
C.t min时,C点正<逆
D.容积为a L的容器达到平衡后再投入1 mol NOCl、1 mol NO,平衡不移动
8.(2023·全国·高三专题练习)汽车使用乙醇汽油并不能减少的排放,这使得的有效消除成为环保领域的重要课题。某研究性小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂,测得单位时间内NO的转化率、CO剩余的百分率随温度变化情况如图所示。下列叙述正确的是
A.在的条件下,把温度控制在875K左右就能很好地除去NO
B.无CO时,温度超过775K,NO的分解率降低的原因是高温使催化剂活性降低
C.通过图像分析可知,NO分解为和的反应为吸热反应
D.将催化剂Ag-ZSM-5放置在汽车排气管尾部就可以很好地净化尾气
9.(2023秋·四川成都·高三统考期末)溶液因浓度不同,可能呈现黄色、黄绿色或者蓝色,这是因为溶液中存在如下平衡,取黄绿色溶液进行研究,下列说法错误的是
A.加水稀释,溶液变为蓝色
B.将溶液置于冰水浴中,溶液变为黄色
C.加入适量溶液,溶液变为蓝色并出现白色沉淀
D.加入适量溶液,溶液颜色变浅并出现蓝色絮状沉淀
10.(2022·重庆·高三专题练习)O3也是一种很好的消毒剂,具有高效、洁净、方便、经济等优点。O3可溶于水,在水中易分解,产生的[O]为游离氧原子,有很强的杀菌消毒能力。常温常压下发生反应如下:
反应①O3O2+[O] ΔH1>0,平衡常数为K1
反应②[O]+O32O2 ΔH2<0,平衡常数为K2
总反应:2O33O2 ΔH<0,平衡常数为K
下列叙述正确的是
A.压强增大,K2减小 B.总反应中当2v正(O2)=3v逆(O3)时,反应达到平衡
C.[O]为催化剂 D.K=K1+K2
11.(2023秋·江苏南京·高三南京师大附中校考期末)在一定的温度和压强下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。
已知:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+ 2H2O(g) △H= - 165kJ/mol
CO2(g) + H2(g)CO(g)+ H2O(g) △H= +41kJ/mol
催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间,测CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如下图所示:
CH4选择性=×100%
下列有关说法正确的是
A.较低温下选择金属镍为催化剂反应速率快
B.在260℃-320℃间,以Ni-CeO2为催化剂,升高温度CH4的选择性明显增大
C.高于320℃后, 以Ni为催化剂,CO2转化率上升的原因是平衡正向移动
D.选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高CH4的选择性
12.(2023秋·江苏苏州·高三统考期末)接触法制备硫酸中的关键步骤是:在催化作用下与空气中在接触室发生可逆反应,其热化学方程式为: 。下列关于反应的说法正确的是
A.该反应
B.上述反应的平衡常数表达式为
C.反应达到平衡后,与之比不变
D.反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和大
13.(2022秋·山东淄博·高三统考期末)某温度下,在恒容密闭容器中加入足量的和1 mol ,进行如下两个反应并达到平衡:①;②。下列叙述错误的是
A.通入稀有气体Ne,①平衡正向移动
B.加入适量,①和②平衡均不移动
C.缩小容器体积,②平衡正向移动
D.平衡时的体积分数一定小于
14.(2022秋·湖南长沙·高三雅礼中学校考期末)下列实验方法或方案能达到目的的是
目的 实验方法或方案
A 探究压强对化学平衡的影响
B 比较C和Si元素的非金属性强弱 将碳单质和二氧化硅固体混合置于硬质玻璃管内高温加热,检验反应后产物
C 探究浓度对化学平衡移动的影响 向两支盛有溶液的试管中分别滴入3滴浓硫酸和3滴浓NaOH溶液,观察溶液颜色的变化
D 探究浓度对反应速率的影响 分别向两支盛有溶液的试管中分别加入4mL 0.01mol/L和溶液,比较溶液褪色快慢
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
15.(2023春·湖南岳阳·高三湖南省岳阳县第一中学校考开学考试)已知:反应反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g) △H=+akJ mol﹣1(a>0)。某兴趣小组在一定温度和催化剂的条件下,将1molNH3通入2L的密闭容器中进行反应(此时容器内总压强为200kPa),各物质的分压随时间的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是
A.若保持容器体积不变,0~t1min内,N2的平均反应速率为mol L﹣1 min﹣1
B.若保持容器体积不变,该温度下,当N2和H2的分压比保持不变时,表明反应已达平衡
C.若保持容器体积不变,t1min时,反应放出0.2akJ的热量
D.t2min时,将容器体积迅速缩小一半并保持不变,N2的分压变化如图中曲线b所示
三、非选择题
16.(2023春·山东淄博·高三校联考期中)合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92kJ·mol-1是一个可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。则:
(1)如果将1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于上述数值,为什么?___________。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2L的密闭容器内,充入2mol氮气和3mol氢气,反应经过2分钟后,容器内压强变为原来的,则0~2分钟内用氮气表示的化学反应速率是___________,此时氢气的转化率为___________。
(3)在容积为2L的密闭容器内,充入1mol氮气和3mol氢气,在500℃、有催化剂作用条件下,当合成氨的反应达到化学平衡时,下列说法正确的是___________。
a.正反应速率和逆反应速率相等且为零 b.氮气和氢气的转化率相等
c.氮气的转化率达到最大值 d.氮气和氢气的浓度相等
e.NH3的体积分数保持不变 f.反应达到该条件下的最大限度
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ,该反应的热化学方程式是___________。
(5)根据所学知识,比较下列反应热的大小。
①同一反应的生成物状态不同时反应热不同,如2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH2,则ΔH1___________ΔH2(填“>”、“<”或“=”,下同)。
②同一反应的反应物状态不同时,反应热不同,如S(g)+O2(g)=SO2(g) ΔH1,S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH2,则ΔH1___________ΔH2。
17.(2023·广东·模拟预测)Ⅰ.利用温室气体CO2和CH4制备燃料合成器,计算机模拟单个二氧化碳分子与甲烷分子的反应历程如图所示:
已知:leV为1电子伏特,表示一个电子(所带电量为-1.6×10-19C)经过1伏特的电位差加速后所获得的动能。
(1)制备合成气CO、H2总反应的热化学方程式为_______。
(2)向密闭容器,中充入等体积的CO2和CH4,测得平衡时压强对数lg p(CO2)和lg p(H2)的关系如图所示。(压强的单位为MPa)
①T1_______T2(填“>” “<”或“=”)。
②温度为T1时,该反应的压强平衡常数Kp=_______ MPa2。
Ⅱ.丙烯是重要的有机合成原料。由丙烷制备丙烯是近年来研究的热点,主要涉及如下反应:
反应i:2C3H8(g)+O2(g) 2C3H6(g) +2H2O(g) kJ/mol
反应ii:2C3H8(g)+7O2(g) 6CO(g)+8H2O(g) kJ/mol
(3)在压强恒定为100 kPa条件下,按起始投料n(C3H8):n(O2)=2∶1匀速通入反应器中,在不同温度下反应相同时间,测得丙烷和氧气的转化率如下图。
①线_______(填“L1”或“L2”)表示丙烷的转化率。
②温度高丁T1K后曲线L2随温度升高而降低的原因为_______。
③当温度高于T2K时,L1和L2重合的原因可能是_______。
Ⅲ.综合利用CO2有利于实现碳中和,在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应有:
i.CO2(g) +H2(g) CO(g)+ H2O(g) kJ·mol-1
ii.CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) kJ·mol-1
iii.CO2(g) +3H2(g) CH3OH(g) +H2O(g) kJ·mol-1
(4)5MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2)∶n(CO2)=3∶1充入H2和CO2,反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表_______(填化学式)。
②在上图中画出反应达到平衡时,n(H2)/n(CO2)随温度变化趋势图_______(只用画220℃以后)。
18.(2023·全国·高三专题练习)水煤气变换[CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)]是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯缓慢地通过处于下的过量氧化钴,氧化钴部分被还原为金属钴,平衡后气体中的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用还原,平衡后气体中的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原为的倾向是CO_______H2(填“大于”或“小于”)。
(2)时,在密闭容器中将等物质的量的和混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中的物质的量分数为_______(填字母)。
A. B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
19.(2023·全国·高三专题练习)肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq),其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数,即v正=k正 c(Mb) p(O2),v逆=k逆 c(MbO2)。37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]:
p(O2) 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
α(MbO2%) 50.0 67.0 80.0 85.0 88.0 90.3 91.0
(1)计算37℃、p(O2)为2.00kPa时,上述反应的平衡常数K=_____。
(2)导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[p(O2)]之间的关系式α=______(用含有k正、k逆的式子表示)。
参考答案:
1.C
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡转化率降低,故A不符合题意;
B.使用催化剂对转化率不影响,故B不符合题意;
C.缩小容器体积,增大压强,反应速率加快,同时平衡正向移动,提高氢气的转化率,故C符合题意;
D.减小,效果等同于增大氢气的物质的量,降低了氢气的转化率,故D不符合题意;
故选:C。
2.D
【详解】A.由图可知,时,C的浓度为0.50mol/L,由方程式可知,B的反应速率为=0.125 mol/(L·min),故A正确;
B.由图可知,时刻升高温度时,C的浓度增大,说明平衡向正反应方向移动,该反应为吸热反应,反应,故B正确;
C.由图可知,时刻平衡时C的浓度为0.5mol/L,由方程式可知,平衡时A、B的浓度都为0.25mol/L,反应的平衡常数K==4,若时刻后向体系中再充入A、B、C各,反应的浓度熵Qc=<4,则平衡向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故C正确;
D.由方程式可知,D是浓度为定值的固体,增加D的量,化学反应速率不变,化学平衡不移动,A的转化率不变,故D错误;
故选D。
3.A
【详解】A.若,则> ,k为速率常数,升高温度k正本来就要增大,不能判断该反应是否为吸热反应或放热反应,故A错误;
B.加入一定量,平衡正向移动,I2浓度增大,混合气体颜色变深,故B正确;
C.加入一定量氩气,容器内压强增大,容器体积和各反应物的物质的量不变,浓度也不变,则反应速率不变,故C正确;
D.加入等物质的量的和等效于增大压强,该反应是气体体积不变的反应,增大压强,转化率不变,故D正确;
故选A。
4.B
【详解】A.升高温度,物质的内能增加,活化分子数增加,分子之间的有效碰撞次数增加,故可使v正增大、v逆也增大,A错误;
B.使用高效催化剂可以降低反应的活化能,使更多分子变为活化分子,因而能提高活化分子的百分含量,因此能加快化学反应速率,B正确;
C.当反应达到化学平衡状态时,任何物质的浓度不变,故反应速率关系为v正(NO)=2v逆(N2),C错误;
D.CO和CO2的物质的量相等时,反应可能处于平衡状态,也可能未达到平衡状态,这与开始时加入的物质的量及反应条件有关,不能据此判断反应是否达到化学平衡状态,D错误;
故合理选项是B。
5.C
【详解】A.反应Ⅱ的平衡常数可表示为K=,A错误;
B.反应Ⅰ为气体分子数不变的反应,增大压强,平衡不移动,反应Ⅱ和反应Ⅲ为气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动,CH4的选择性提高,B错误;
C.由图可知,温度升高,甲烷的选择性降低,出口处CH4的物质的量减小,C正确;
D.在X点反应未达到平衡,CO2的转化率未达到最大值,延长反应时间,使反应达到平衡,CO2的转化率增大,D错误;
故选C。
6.C
【详解】A.铬元素的价电子为3d能级上的5个电子和4s能级上的1个电子,其价电子数目为6,A错误;
B.,该反应中没有元素价态的改变,不属于氧化还原反应,B错误;
C.,加入氢氧化钠溶液,试管a中溶液橙色变浅至黄色,说明平衡向正向移动,C正确;
D.试管b中增大,平衡向逆向移动,但平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变,D错误;
故选C。
7.D
【详解】A.由题干图示信息可知,容器容积a<c,由图可知,A点NOCl的转化率与C点转化率相同,则A点已达到平衡,延长反应时间,不会改变转化率,则延长反应时间,不可以提高NOCl的转化率,A错误;
B.根据三段式分析可知,,A、B两点的总物质的量之比为:(1+1+0.5):(0.4+1.6+0.8)=25:28,但由于A、B两点对应的容器体积不同,故A、B两点的压强之比不为25︰28,B错误;
C.由题干图示信息可知,容器容积a<c,由图可知,A点NOCl的转化率与C点转化率相同,则A点已达到平衡,且增大容器体积相对于减小压强,则C点平衡时NOCl的转化率要大于50%,即t min时,C点正>逆,C错误;
D.由A项分析可知,A为平衡点,容积为a L的容器达到平衡后根据A点数据可知,K===,再投入1 mol NOCl、1 mol NO,Qc====K,故平衡不移动,D正确;
故答案为:D。
8.A
【详解】A.875K时,NO的转化率已经接近100%,再升高温度对于转化率的提高没有显著变化,且增加成本,则该条件下可以很好地除去 NO,A正确;
B.无CO时,温度超过775 K,NO的分解率降低有两种可能:一是该分解反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动;二是催化剂在高温条件下活性降低,由图可知,的条件下,温度超过775 K,NO转化为N2的转化率仍增大,可知催化剂活性未受到影响,因此推断温度超过775 K,NO的分解率降低是因为NO分解反应是放热反应,故B错误;
C.由图可知随温度升高,NO分解的转化率降低,可知升温使反应逆向进行,则正反应为放热反应,故C错误;
D.由题图知,为很好地净化尾气,除放置催化剂外,还需要控制较高的反应温度等,D错误;
故选:A。
9.B
【详解】A.由方程式可知,加水稀释时,平衡向逆反应方向移动,溶液会变为蓝色,故A正确;
B.该反应为吸热反应,将溶液置于冰水浴中,反应温度降低,平衡向逆反应方向移动,溶液会变为蓝色,故B错误;
C.加入适量硝酸银溶液,银离子与溶液中氯离子反应生成氯化银白色沉淀,平衡向逆反应方向移动,溶液会变为蓝色,故C正确;
D.加入适量氢氧化钠溶液,氢氧根离子与溶液中的四水合铜离子生成蓝色氢氧化铜絮状沉淀,平衡向逆反应方向移动,溶液会变为蓝色,故D正确;
故选B。
10.B
【详解】A.平衡常数只受温度变化的影响,压强增大,温度不变,则平衡常数K2不变,A错误;
B.总反应为2O33O2,当2v正(O2)=3v逆(O3)时,正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,则反应达到平衡,B正确;
C.从题干可以看出,[O]为反应①的产物,对总反应来说,仅属于反应的中间产物,所以[O]不是该反应的催化剂,C错误;
D.总反应=反应①+反应②,则K=K1 K2,D错误;
故选B。
11.D
【详解】A. 较低温下选择金属镍和为催化剂反应速率相差不大,A项错误;
B.在260℃-320℃间,以为催化剂,由图可知,升高温度的选择性基本不变,B项错误;
C.高于320℃后, 以Ni为催化剂,转化率上升的原因是催化剂活性大,反应速率加快,C项错误;
D.选择合适的催化剂、合适的温度有利于提高的选择性,D项正确;
答案选D。
12.C
【详解】A.反应为气体体积减小的反应,则,选项A错误;
B.K为生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比,,选项B错误;
C.与之比不变时,各组分的浓度保持不变,反应达平衡状态,选项C正确;
D.△H=反应中断裂的旧化学键键能之和-反应中形成的新化学键键能之和,该反应△H<0,故反应中断裂旧共价键的键能之和比反应中形成新共价键的键能之和小,选项D错误;
答案选C。
13.A
【详解】A.恒容密闭容器中通入稀有气体Ne,反应体系各物质浓度不变,正、逆反应速率不变,故①平衡不移动,A错误;
B.加入适量,C的浓度不变,反应①平衡不移动,CO、H2、H2O(g)浓度均不变,故②平衡也不移动,B正确;
C.缩小容器体积,反应①平衡逆向移动,导致CO、H2浓度减小,H2O(g)的浓度增大,导致②平衡正向移动,C正确;
D.若反应①、②均完全进行,则平衡时H2的体积分数等于,但由于反应①、②均为可逆反应,均不能完全进行,故平衡时H2的体积分数一定小于,D正确;
故答案为:A。
14.C
【详解】A.,该反应是气体分子数不变的反应,改变压强平衡不移动,A错误;
B.碳单质和二氧化硅高温下发生反应,产生的二氧化碳是气体从体系中逸出,从而使反应不断向右进行,非金属性是指氧化性,该反应中碳表现还原性,B错误;
C.溶液中存在平衡,滴入3滴浓硫酸,平衡向左移动,溶液橙红色加深,滴入3滴浓NaOH溶液,平衡向右移动,溶液黄色加深,因而可通过观察溶液颜色的变化探究浓度对化学平衡移动的影响,C正确;
D.KMnO4与H2C2O4反应探究速率是以高锰酸钾褪色快慢来比较,高锰酸钾必须要完全反应,本实验高锰酸钾过量,D错误;
故选C。
15.AD
【详解】A.由图可知分压减小的为氨气,分压增大为氮气和氢气,根据反应方程式中的计量数可知,变化快的为氢气,慢的为氮气,结合题中条件列出t1时的三段式:
t1时氨气和氢气的分压相同,则两者的浓度相等,即,x=0.1,0~t1min内,N2的平均反应速率为mol L﹣1 min﹣1,故A正确;
B.氮气和氢气为生成物,生成时的物质的量之比始终保持1:3,因此两者分压比保持不变时,不能说明反应达到平衡状态,故B错误;
C.由题意可知该反应为吸热反应,t1时反应生成0.2mol氮气,反应吸收0.2akJ的热量,故C错误;
D.t2min时,将容器体积迅速缩小一半并保持不变,体系内瞬间总压增大,各气体分压瞬间增大,增大压强平衡逆向移动,氮气的分压逐渐减小,由图b符合氮气的分压变化,故D正确;
故选:AD。
16.(1)该反应是可逆反应,1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于92kJ
(2) 0.125mol/(L·min) 50%
(3)cef或bcef也可以
(4)4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s) ΔH=-177.6kJ/mol
(5) > <
【详解】(1)1molN2和3molH2混合,使充分反应,反应放出的热量总小于上述数值,是因为合成氨为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物NH3,所以1mol氮气和3mol氢气混合,使其充分反应,反应放出的能量总小于92kJ。
(2)在恒温恒容时,气体的压强比等于气体的物质的量的比,开始时气体的物质的量为2mol+3mol=5mol,由于平衡时气体压强为原来的80%,则气体的物质的量减小5mol-5mol×80%=1mol。根据方程式N2(g)+3H2(g)2NH3(g),可知:每有1molN2反应,反应后会减小2mol,现在气体的物质的量减小1mol,则反应的N2的物质的量为0.5mol,所以用氮气表示的化学反应速率是,根据方程式可知N2、H2反应的物质的量的比是1:3,氮气反应了0.5mol,则氢气反应了1.5mol,由于反应开始时加入氢气的物质的量为3mol,所以氢气的转化率为=×100%=50%。
(3)a.化学平衡为动态平衡,达到平衡时正反应速率和逆反应速率相等但不为零,a错误;
b.起始加入的氮气和氢气的物质的量之比为方程式的系数比,反应时也按照方程式的系数比反应,则反应达到平衡时,氮气和氢气的转化率相等,b正确;
c.反应从正反应方向开始,若氮气的转化率达到最大值,则反应达到平衡,c正确;
d.达到平衡时氮气和氢气的浓度不一定相等,这与起始量、物质的转化率有关,d错误;
e.NH3的体积分数不变,反应处于平衡状态,e正确;
f.反应达到最大程度,任何物质的浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,f正确;
故合理选项是bcef。
(4)CuCl(s)与O2反应生成CuCl2(s)和一种黑色固体CuO。在25℃、101kPa下,已知该反应每消耗9.95gCuCl(s)放热4.44kJ,即消耗0.1molCuCl(s)放热4.44kJ,故该反应的热化学方程式为4CuCl(s)+O2(g)=2CuCl2(s)+2CuO(s)ΔH=-44.4×4kJ/mol=-177.6kJ/mol。
(5)同一物质,气态时的能量高于液态时的能量,液态时的能量高于固态时的能量。
①由盖斯定律知,用①式-②式得2H2O(l)=2H2O(g)ΔH=ΔH1-ΔH2>0,故ΔH1>ΔH2;
②由盖斯定律知,用①式-②式得S(g)=S(s)ΔH=ΔH1-ΔH2<0,故ΔH1<ΔH2。
17.(1)CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol
(2) > 0.01
(3) L2 两个反应均为放热反应,温度升高,化学平衡逆向移动,导致丙烷转化率降低 温度高于T2K时,反应 ⅱ 几乎不发生(反应 ii 的平衡常数几乎为0)
(4) CH3OH
【详解】(1)反应物CO2(g)+CH4(g)的能量为E1,生成物2CO(g)+2H2(g)的能量为E5,该反应为吸热反应,热化学反应式为CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g) △H=+(E5-E1)NA eV/mol;
(2)①反应吸热,温度上升则平衡向右移动,H2的物质的量增大,根据图示可知T1>T2;②由图可知温度为T1,平衡时当p(H2)=p(CO)=100.5,,有p(CO2)=p(CH4)=102,则Kp==0.01 MPa2
(3)①从两个反应的化学计量数和投料比看,可知丙烷的转化率要低于氧气,所以L2代表丙烷的转化率;②由于T1K后反应达到平衡,两个反应均为放热反应,温度升高,化学平衡逆向移动,导致丙烷转化率降低;③当温度达到T2K时,O2和丙烷的转化率相同,且起始投料比n(C3H8):n(O2)=2∶1,可以判断温度达到T2K后,反应ⅱ不发生,只发生反应ⅰ。
(4)①反应ⅰ为吸热反应,反应ⅱ和ⅲ为吸热反应,当温度上升,则反应ⅰ正向进行,反应ⅱ和ⅲ逆向进行,所以CO的物质的量分数增加,X代表CO,CH3OH和H2O的物质的量分数减少,但由于反应ⅰ中有H2O生成,所以H2O减少的物质的量分数少于CH3OH,所以Y代表CH3OH,Z代表H2O;
②根据各组分的物质的量分数随温度变化图可知当温度大于220℃时,>3且随温度上升而增加,由此可绘制出对应曲线。
18.(1)大于
(2)C
【详解】(1)使纯H2缓慢地通过处于721℃下的过量的氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴Co(s),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250,反应的化学方程式:H2+CoO Co+H2O,同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192,反应的化学方程式:CO+CoO Co+CO2,相同条件下还原反应达到平衡状态后,反应前后气体物质的量都是不变的,一氧化碳物质的量分数小于氢气物质的量分数,说明一氧化碳进行的程度大
故答案为:大于;
(2)(2)假设氢气和一氧化碳物质的量为1,①=0.025,a=0.975,K1==39,② ,=0.0192,b=0.9808,K2==51.08,设一氧化碳和水物质的量m,,=K===1.31>1,x>m-x,>0.25,等物质的量的一氧化碳和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气,反应前后气体物质的量不变,当反应物全部反应,氢气所占物质的量的分数50%,但反应为可逆反应不能进行彻底,氢气的物质的量分数一定小于50%,故答案为:C;
19.(1)2.00
(2)
【详解】(1)37℃、p(O2)=2.00kPa时,结合度为80.0,化学平衡常数K===2.00;
(2)由结合度的定义式可知,反应达平衡时,v正=v逆,所以K==,可求出c(MbO2)=,代入结合度定义式α=,可得α=。

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