2024届高三化学一轮专题训练---化学平衡(含解析)

2024届高三化学一轮专题训练---化学平衡
一、单选题
1.(2023上·北京房山·高三北京市房山区房山中学校考期中)一定条件下:。在测定的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是
A.温度、压强 B.温度、压强
C.温度、压强 D.温度、压强
2.(2023上·云南大理·高三云南省下关第一中学校考期中)化学是实验的科学,下列有关实验设计能达到目的的是(部分夹持装置已略去)
A B C D
Fe3+催化效果好于Cu2+ 比较不同温度对化学反应速率的影响 验证增大反应物浓度对化学平衡的影响用 收集一定体积的H2时所用时间来测定反应速率
3.(2023上·上海浦东新·高三上海南汇中学校考期中) 合成氨对人类生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮,其合成原理为: 。合成氨工业中,原料气中的杂质CO在进入合成塔之前需经过铜氨液处理,其反应为 ;吸收CO后的溶液经过适当处理又可再生,再生的适宜条件是
A.高温低压 B.高温高压 C.低温低压 D.低温高压
4.(2023上·上海浦东新·高三上海南汇中学校考期中)对于反应 ,若只改变下列一个条件,一定能增大正反应速率且使平衡向正反应方向移动的是
A.升高温度 B.减小容器容积 C.液化分离出NH3 D.使用催化剂
5.(2023上·湖南常德·高三常德市一中校考期中)在特定条件下,1 mol N2(g)和3 mol H2(g)发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),H<0,且测得反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系为:v正=k正c(N2)·c1.5(H2)·c 1(NH3),v逆=k逆c(NH3),k正、k逆为速率常数且只与温度有关。下列有关叙述错误的是
A.加压,v正增加的倍数大于v逆增加的倍数
B.升高温度,N2的平衡转化率降低
C.升高温度,由于正反应活化能大于逆反应,v正增加的倍数大于v逆增加的倍数
D.当氨气的百分含量不再变化时,反应达到化学平衡
6.(2023上·湖南常德·高三常德市一中校考期中)在一定条件下,取一定量的A和B在恒容密闭容器中发生反应:aA(g)+bB(s) mM(g)+nN(g) △H,达到平衡时,M的浓度与温度和容器容积的关系如图所示。下列有关判断正确的是
A.ΔS<0 B.达到平衡后,增大B的量将会提高A的转化率
C.E点的平衡常数大于F点的平衡常数 D.ΔH>0
7.(2023上·山东泰安·高三山东省泰安第二中学校考阶段练习)在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应: ,时刻达到平衡后,在时刻改变某一条件,其反应过程(Ⅰ、Ⅱ)如图所示。下列说法中不正确的是
A.时刻改变的条件可能是向密闭容器中加A物质
B.Ⅰ、Ⅱ两过程分别达到平衡时,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ
C.时,v(正)(逆)
D.Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数Ⅰ=Ⅱ
8.(2023上·安徽·高三屯溪一中校考阶段练习)以下情况中,可以证明可逆反应达到平衡状态的有个
Ⅰ.

②1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂
Ⅱ.
③恒温恒容时,气体的压强不再改变
④恒温恒压时,气体的密度不再改变
Ⅲ.
⑤恒温恒容时,气体的密度不再改变
⑥恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
Ⅳ.
⑦恒温恒容时,气体的平均相对分子质量不再改变
⑧恒温恒压时,CO2的体积分数不再改变
Ⅴ.

⑩恒容绝热时,压强不再改变
恒容绝热时,温度不再改变
A.6 B.7 C.8 D.9
9.(2020上·天津滨海新·高三天津市滨海新区塘沽第一中学校考阶段练习)下列化学平衡在改变条件时发生现象的描述,不正确的是
A. ,光照后氯水黄绿色变浅
B.橙色 黄色溶液中滴几滴浓硫酸,溶液变黄
C.蓝色 黄色,将氯化铜溶液加热颜色变绿
D. ,向平衡体系中加入KCl固体,体系颜色不发生改变
10.(2023·吉林长春·东北师大附中校考三模)化学是以头验为基础的学科。下列根据实验操作和现象能得到相应结论的是
选项 实验操作和现象 结论
A 向溶液KI中加入溶液(),溶液呈烹黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色 和的反应存在限度
B 常温下,将两块相同的未经打磨的铝片分别投入饱和的溶液和溶液中,前者无明显现象,后者迅速反应,现象明显 能加速破坏铝片表面的氧化膜
C 常温下,向溶液中加入溶液,将带火星的木条放在试管口,木条复燃 氧化性:
D 向某无色溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的的气体 原溶液中一定含有或
A.A B.B C.C D.D
11.(2023上·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)已知制备合成气:,简化的反应历程如图所示:
说明:为吸附性活性炭,表示方框中物质的总能量(单位:),表示过渡态。
现向密闭容器中充入等体积的和发生上述反应,测得平衡时压强对数和的关系如图所示:
下列说法错误的是
A.
B.若,则决定制备“合成气”反应速率的化学方程式为
C.若,则
D.时,与的比值是
12.(2023上·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习)下列实验装置能达到实验目的的是
A.装置甲用于实验室制取
B.装置乙可证明非金属性:
C.装置丙可证明为放热反应
D.装置丁可检验苯中含有的少量苯酚
13.(2023上·广东广州·高三广州市第八十九中学校考阶段练习)某密闭容器中发生如下反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH<0.如图表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的初始加入量。下列说法中正确的是
A.t2时速率加快,平衡正向移动 B.t3时降低了温度
C.t5时增大了压强 D.t6的转化率最低
14.(2023上·广东广州·高三广州市第一一三中学校考阶段练习)用CO和在催化剂的作用下合成甲醇:,在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1:2,充入CO和,测得平衡混合物中的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的,且
B.反应速率:
C.在C点时,CO转化率为75%
D.加入催化剂后反应的焓变增大
二、非选择题
15.(2021上·吉林长春·高三吉林省实验校考阶段练习)按要求完成下列问题。
(1)①NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和氢气,在25℃、101kPa下,已知每消耗3.8gNaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是 。
②用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出废旧印刷电路板上的铜。
已知:
在H2SO4溶液中,Cu与H2O2反应生成Cu2+(aq)和H2O(l)的反应热等于
(2)NOx可“变废为宝”,由NO电解可制备NH4NO3,其工作原理如图所示(M、N为多孔电极)。为使电解产物全部转化为NH4NO3,需向电解产物中补充适量NH3.电解时M和电源 极(填“正”或“负”相连,书写N极发生的电极反应式 。
(3)将CO2转化为甲醚的反应原理为,在80℃时,向体积为0.5L的密闭容器中加入2molCO2和6molH2,20min后反应达到平衡,此时CH3OCH3的物质的量为0.5mol,则该反应的平均反应速率v(CO2)= ,H2的转化率 ,在80℃时该反应的化学平衡常数为 (列出计算式即可)。
16.(2021上·辽宁大连·高三大连市一0三中学校考期中)按要求完成下列问题。
(1)对于反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率在不同压强(P1、P2)下温度变化的曲线(如下图)。
①比较P1、P2的大小关系:P1 P2(填“>”、“<”或“=”)。
②该反应的平衡常数K的表达式为 ,随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是 。(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)汽车尾气里含有的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) ΔH>0,已知该反应在2404℃,平衡常数K=6.4×10 3。请回答:
①若该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志为 。
A.消耗1molN2同时生成1molO2              B.混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变         D.2v正(N2)=v逆(NO)
②将N2、O2的混合气体充入某密闭容器中,下图变化趋势正确的是 。(填字母)。
③该温度下,在某时刻测得容器内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,则此时反应 移动(填“正向”“逆向”或“不”);
(3)已知:N2O4(g) 2NO2(g) H=+52.70kJ/mol。
①在恒温、恒容的已达平衡的密闭容器中,再向容器内充入1molN2O4(g),并达新平衡,下列说法正确的
a.N2O4(g)的转化率增大 b.新平衡N2O4的百分含量比原平衡大
c.平衡常数K减小 d.新平衡透明容器的气体颜色比原平衡还要深
②一定温度下,若将3molN2O4气体置入开始体积为V但体积可变的等压密闭容器中(如图A),达平衡后容器体积增大至1.5V。若在另一个体积也为V但体积不变的密闭容器中(如图B)加入 molNO2,达平衡后A、B两容器的NO2百分含量相等。
17.(2021上·江西赣州·高三江西省崇义中学校考期中)回答下列问题:
(1)Ⅰ.已知:①CO燃烧热为283.0kJ·mol-l,②N2(g)+O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1,汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定温度和催化剂条件下可发生反应,能消除污染,写出该反应的热化学方程式 。
Ⅱ.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:
(2)Shibata曾做过下列实验:①使纯H2缓慢地通过处于721 ℃下的过量氧化钴CoO(s),氧化钴部分被还原为金属钴(Co),平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用CO还原CoO(s),平衡后气体中CO的物质的量分数为0.0192.根据上述实验结果判断,还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO H2(填“大于”或“小于”)。
(3)721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中H2的物质的量分数为___________(填标号)。
A.<0.25 B.0.25 C.0.25~0.50 D.0.50 E.>0.50
18.(2021上·安徽·高三校联考阶段练习)含碳化合物种类繁多。回答下列问题:
(1)一定温度下,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,采用适当的催化剂进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),已知此温度下,该反应的平衡常数K=16,则平衡时体系中H2的物质的量分数为 %。
(2)在催化剂Ru催化下,CO2与H2反应可生成CH4,反应方程式为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知反应达平衡时H2的体积分数随温度的升高面增加。达平衡后温度从300°C升至400°C,v正 (填“增大”“减小”或“不变”,,下同),重新达到平衡,平衡常数K ,CO2转化率α ;若在相同温度时,上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡,各物质的平衡浓度如下表:
c(CO)/mol·L-1 c(H2)/mol·L-1 c(CH4)/mol·L-1 c(H2O)/mol·L-1
平衡I a b c d
平衡II m n x y
则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为 。
(3)已知pKa=-lgKa,25°C时,H2C2O4的pKa1=1.2,pKa2=4.19,草酸溶液中各含碳物种的分布分数α(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。则图中a= ,b= 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】NO2和N2O4之间存在平衡,N2O4的存在会影响二氧化氮的相对分子质量测定,应采取措施使平衡向左移动,减小N2O4的含量,该反应为气体体积缩小的放热反应,根据温度、压强对化学平衡的影响判断。
【详解】N2O4的存在会影响二氧化氮的相对分子质量测定,应采取措施使平衡向左移动,减小N2O4的含量,该反应正反应是体积减小的放热反应,减小压强平衡向逆反应移动,升高温度平衡向逆反应移动,在高温低压条件下测定结果误差最小,四个选项中最高温度为130℃,最小压强为50KPa,故C正确,故选C。
2.C
【详解】A.Fe3+与Cu2+浓度不同,故A错误;
B.只有温度不同,热水中颜色深,可探究温度对化学平衡的影响,故B错误;
C.FeCl3与KSCN反应存在的可逆反应中:Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,将该溶液平均分成两等份,然后分别向两个容器中加入2 mL0.1 mol/L FeCl3溶液和2 mL H2O,通过改变溶液中c(Fe3+),分析溶液颜色变化来判断增大反应物浓度对化学平衡的影响,故C正确;
D.生成的气体易从长颈漏斗逸出,应改为分液漏斗,故D错误;
故选C。
3.A
【详解】吸收CO后的溶液经过适当处理又可再生,说明使平衡逆向移动,该反应是放热反应,高温有利于平衡逆向移动;该反应是气体系数减小的反应,减小压强有利于平衡逆向移动,所以再生的适宜条件是高温低压,故选A。
4.B
【详解】A.升高温度,反应速率加快,合成氨为放热反应,则温度升高平衡逆向移动,A不符合题意;
B.减小体积,增大了容器的压强,则反应速率加快,平衡向着气体数减小的方向进行,平衡正向移动,B符合题意;
C.分离氨气,反应速率减小,平衡正向移动,C不符合题意;
D.使用催化剂,反应速率加快,平衡不一定,D不符合题意;
故答案:B。
5.C
【详解】A.反应为气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,则v正增加的倍数大于v逆增加的倍数,A正确;
B.反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,N2的平衡转化率降低,B正确;
C.反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,v正增加的倍数小于v逆增加的倍数,C错误;
D.当氨气的百分含量不再变化时,说明平衡不再移动,反应达到化学平衡,D正确;
故选C。
6.D
【详解】A.达到平衡时,在同一温度下容器中M的浓度小于容器中的3倍,说明增大压强,平衡左移,所以有a0,A错误;
B.达到平衡后,增大B的量,B为固体,对A的转化率无影响,B错误;
C.由图象可知,反应随温度升高,M的浓度增大,平衡正向移动,所以平衡常数增大,F点所处温度高于E点,所以E点的平衡常数小于F点的平衡常数,C错误;
D.由图可知在容器体积不变时,温度升高,M 的浓度增大,平衡正向移动,正反应方向为吸热反应,ΔH>0,D正确;
故选D。
7.A
【详解】A.向密闭容器中加A,正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不可能增大,不符合图象,故A错误;
B.t2时刻改变条件后达到平衡时,逆反应速率不变,说明和原平衡等效,A的体积分数Ⅰ=Ⅱ,故B正确;
C.由图象分析可以知道,t0~t,反应正向进行,v(正)>v(逆),故C正确;
D.t2时刻改变条件后达到平衡逆反应速率不变,说明和原平衡等效,所以Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时,平衡常数I=Ⅱ,故D正确;
故答案选A。
8.B
【详解】Ⅰ.①2正(N2)=逆(NH3)时,该反应达到平衡状态,则正(N2)=2逆(NH3)时,该反应没有达到平衡状态,①不合题意;
②1个N≡N键断裂的同时,有6个N-H键断裂,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,②符合题意;
Ⅱ.③恒温恒容时,反应前后气体压强减小,当气体的压强不再改变,反应达到平衡状态,③符合题意;
④恒温恒压时,混合气体总质量不变,容器体积减小,气体密度增大,当气体的密度不再改变,反应达到平衡状态,④符合题意;
Ⅲ.⑤恒温恒容时,反应前后气体总质量增大,气体密度增大,当气体的密度不再改变,反应达到平衡状态,⑤符合题意;
⑥恒温恒容时,反应前后气体总质量增大,气体物质的量增大,混合气体平均相对分子质量改变,当气体的平均相对分子质量不再改变时,反应达到平衡状态,⑥符合题意;
Ⅳ.⑦由于反应体系中CO2和NH3的物质的量之比永远是1:2,故恒温恒容时,气体的平均相对分子质量始终不变,不能据此判断平衡状态,⑦不合题意;
⑧由于反应体系中CO2和NH3的物质的量之比永远是1:2,恒温恒压时,CO2的体积分数始终不变,不能据此判断平衡状态,⑧不合题意;
Ⅴ.⑨c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1时,反应不一定达到平衡状态,与反应初始浓度及转化率有关,不能据此判断平衡状态,⑨不合题意;
⑩恒容绝热时,反应正向进行,导致温度升高,体系压强增大,故当压强不再改变,反应达到平衡状态,⑩符合题意;
恒容绝热时,该反应正反应为放热反应,反应过程中体系温度一直在变,当温度不再改变,反应达到平衡状态, 符合题意;
综上分析可知,②③④⑤⑥⑩ 符合题意,故答案为:B。
9.B
【详解】A.光照后发生分解,平衡 正向移动,Cl2的浓度减小,氯水黄绿色变浅,故A正确;
B.橙色 黄色,向溶液中滴加几滴浓硫酸,氢离子浓度增大,平衡逆向移动,溶液变为橙色,故B错误;
C.蓝色 黄色,氯化铜稀溶液受热,平衡正向移动,因此溶液颜色变黄,由于氯化铜溶液本来是蓝色的,颜色叠加使溶液呈绿色,故C正确;
D. 反应实质是Fe3++3SCN-,加入少量KCl固体,对平衡无影响,故D正确;
故选B。
10.A
【详解】A.该反应中的量不足,若完全反应,则溶液中不存在铁离子,但加入KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中存在铁离子,即和的反应存在限度,A正确;
B.饱和的溶液和溶液的浓度不同,不符合控制变量法,所以不能得出题给结论,B错误;
C.该反应中氯化铁是过氧化氢分解的催化剂,而不是氧化了过氧化氢,C错误;
D.溶液中含有亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子也会出现相同的现象,D错误;
故选A。
11.C
【详解】A.反应热等于反应物总能量与生成物总能量的差,则根据图示可知制备合成气总反应的△H可表示为(E5-E1)kJ/mol,A正确;
B.若,则E2-E1>E4-E3,即第一步的活化能更大,决速步骤为,B正确;
C.若,则CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)为吸热反应,由图可知,当横坐标相同时,T1时对应的lgp(H2)更大,升高温度,平衡正向移动,lgp(H2)增大,则T1>T2,故C错误;
D.向密闭容器中充入等体积的CO2和CH4,且反应的系数相同,结合化学方程式,则p(CO2)=p(CH4),p(CO)=p(H2),b点lgp(H2)=0,lgp(CO2)=1,则p(H2)=p(CO)=1,p(CO2)=p(CH4)=10,则p2(CO)与p(CH4)的比值是12:10=1:10,故D正确;
答案选C。
12.C
【详解】A.实验室制取用HCl,不用硫酸,故A错误;
B.盐酸易挥发产生的HCl也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,故B错误;
C.从实验中可以看到热水中颜色加深,冷水中颜色变浅,可以证明反应为放热反应,故C正确;
D.浓溴水与苯酚生成三溴苯酚,三溴苯酚在水中是沉淀,可以溶于苯,因此看不到白色沉淀,故D错误;
答案选C。
13.D
【分析】由图可知,t2时正逆反应速率同等程度增大;t3时正逆反应速率均减小,但逆反应速率大,平衡逆向移动;t5时正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动;
【详解】A.图像中t2时正逆反应速率同等程度增大,应为使用催化剂,平衡不移动,故A错误;
B.该反应为放热反应,且气体体积减小的反应,t3时正逆反应速率均减小,但逆反应速率大,平衡逆向移动,则应为减小压强,故B错误;
C.该反应为放热反应,且气体体积减小的反应,t5时正逆反应速率均增大,且平衡逆向移动,则应为升高温度,故C错误;
D.由图可知,t5~t6段,t5时平衡逆向移动,则t6时反应物的转化率比前面所有时刻都低,故D正确;
答案选D。
14.C
【分析】直接根据,此反应为气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,使生成物体积分数增大,故P1>P2>P3;同时结合图分析,温度升高却导致产物体积分数减小,故升高温度逆向移动,此反应。
【详解】A.由图分析可知,温度升高,生成物甲醇的体积分数减小,可知升高温度平衡逆向移动,故此反应为放热反应;但为气体分子数减小的反应,加压,平衡正向移动会导致产物甲醇体积分数增大,故P1>P2>P3,A错误;
B.A点和B点均为平衡状态,但B点温度更高、压强更大,故,B错误;
C.C点时,甲醇的体积分数为50%,可列出三段式:,代入,故CO转化率为75%,C正确;
D.加入催化剂不能改变反应的焓变,D错误;
故选C。
15.(1)
(2) 负
(3) 0.1 50%
【解析】(1)
①3.8g NaBH4(s)物质的量为=0.1mol,在25℃101kPa下,每消耗0.1moNaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4(s)放热216kJ,则热化学方程式为:NaBH4(s)+2H2O(l) =NaBO2(s) +4H2 (g)ΔH=-216k/mol;
②由Ⅰ.Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)ΔH=+64.39kJ mol-1,Ⅱ.2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)ΔH=-196.46kJ mol-1,
Ⅲ.H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.84kJ mol-1,则反应Cu(s)+H2O2(1)+2H+(aq)=Cu2+ (aq)+2H2O(1)可由反应Ⅰ+Ⅱ×+Ⅲ得到,由盖斯定律可知该反应的反应热ΔH=(+64.39kJ mol-1)+(-196.46kJ mol-1)×+(-285.84kJ mol-1)= 319.68kJ mol 1;
(2)
电解NO制NHNO3,M极发生还原反应为电解池的阴极,连接电源的负极,而N极上发生氧化反应,其电极反应式为NO 3e +2H2O=NO+4H+;
(3)
根据题意可知,
反应速率v (CO2) ===0.1 mol L 1 min 1,H2的转化率a(H2) =×100%=×100%=50%,该反应的化学平衡常数K===;
16.(1) < K= 减小
(2) AD AC 正向
(3) bd 4
【详解】(1)①由图象可知温度相同时,压强由P1到P2,NO的转化率增大,说明平衡正向移动,该反应正向气体分子数减小,增大压强平衡正向移动,因此P1小于P2,故答案为:<;
②平衡常数等于生成物浓度的幂之积比上反应物浓度的幂之积,因此该反应的平衡常数表达式为:K=,由图象可知压强不变时,随温度的升高NO的转化率降低,说明平衡逆向移动,K变小,故答案为:K=;减小;
(2)①A.消耗1molN2同时生成1molO2,可知正反应速率等于逆反应速率,可知反应达到平衡状态,故A选;
B.反应前后气体的总质量不变,容器体积不变,混合气体密度恒定,因此密度不变不能说明反应达到平衡状态,故B不选;
C.反应前后气体的总质量不变,气体的物质的量也不变,则混合气体平均相对分子质量始终恒定,故C不选;
D.2v正(N2)=v逆(NO),可知正反应速率等于逆反应速率,反应达到平衡状态,故D选;
故答案为:AD;
②该反应为吸热反应,温度升高平衡正向移动,K增大,故A正确;
催化剂只改变反应速率,对平衡无影响,因此有无催化剂最终平衡时NO的浓度应相同,故B错误;
根据‘先拐先平,条件高’可知T1大于T2,温度由T1到T2,N2的转化率增大,说明平衡正向移动,与该反应正向吸热一致,故C正确;
故答案为:AC;
③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Qc= (3)①a. 容器内充入1molN2O4(g),增大了N2O4(g)的浓度,平衡正向移动,但N2O4(g)的转化率减小,故a错误;
b.根据等效平衡原理,充入N2O4(g)可视为压缩容器体积增大压强,等效于平衡逆向移动,新平衡N2O4的百分含量比原平衡大,故b正确;
c.平衡常数K只与温度有关,温度不变K不变,故c错误;
d. 容器内充入1molN2O4(g),增大了N2O4(g)的浓度,新平衡透明容器的气体颜色比原平衡还要深,故d正确;
故答案为:bd;
②达平衡后A、B两容器的NO2百分含量相等,可知两平衡等效,若B中充入的也是N2O4,设其物质的量为xmol,可得,可得x=2,又B为恒容容器,结合恒温恒容等效平衡的建立条件‘物质相同且量相等’,因此充入2mol N2O4,等同于通入4mol NO2,故答案为:4;
17.(1)2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+ 2CO2(g) △H=-746.5 kJ·mol-l
(2)大于
(3)C
【解析】(1)
①CO燃烧热为283.0kJ·mol-l,则CO(g)+O2(g)= CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-l;②N2(g)+O2(g) =2NO(g)△H=+180.5kJ·mol-1;①×2-②得2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+ 2CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-l×2-180.5kJ·mol-1=-746.5 kJ·mol-l;
(2)
氢气还原氧化钴的方程式为,K=;一氧化碳还原氧化钴的方程式 ,K=;721 ℃时,平衡后气体中H2的物质的量分数为0.0250,CO的物质的量分数为0.0192,则相同温度下,CO还原氧化钴的平衡常数大于氢气还原氧化钴的平衡常数,所以还原CoO(s)为Co(s)的倾向是CO大于H2;
(3)
721 ℃时,在密闭容器中将等物质的量的CO(g)和H2O(g)混合,设物质的量都是1mol;
平衡体系中氢气的体积分数为,因反应可逆,x<1;假设CO、H2的还原倾向相等,x=0.5,由(2)可知还原倾向是CO大于H2,所以x>0.5,所以氢气的体积分数在0.25~~0.5之间,选C。
18.(1)40
(2) 增大 减小 减小
(3) 1.2 4.19
【解析】(1)
设CO(g)和H2O(g)的物质的量均为1,,此温度下该反应的平衡常数K=16,则,得x=0.8mol,则平衡时体系中H2的物质的量分数为。
(2)
升高温度,正逆反应速率均增大,则v正增大,v逆增大;已知H2的体积分数随温度的升高而增加,说明升温,平衡逆移,△H<0,平衡常数K减小,转化率α(H2)减小;温度相同,平衡常数相同,则。
(3)
A点表示c(H2C2O4)=c(HC2O),Ka1=,c(H+)=Ka1,pH=-lg(H+)=-lgKa1=PKa1=1.2,即a=1.2。同理B点表示c(C2O)=c(HC2O),Ka2=,c(H+)=Ka2,pH=-lg(H+)=-lgKa2=PKa2=4.19,b=4.19。
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