第2章《化学反应的方向、限度和速率》(含解析)单元检测题2023-2024上学期高二化学沪科版(2020)选择性必修1

第2章《化学反应的方向、限度和速率》
一、单选题(共12题)
1.在一个绝热的容积固定的密闭容器中发生可逆反应:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g),当m、n、p、q为任意整数时,反应达到平衡的标志是:①体系的密度不再改变,②体系的温度不再改变,③A的转化率不再改变,④各组分的百分含量不再改变,⑤反应速率,v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q。下列组合完全正确的是
A.②③④ B.③④⑤ C.②④⑤ D.①②③
2.下列说法或表示方法不正确的是
A.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-801.3 kJ/mol;结论:CH4的燃烧热为-801.3 kJ/mol
B.在稀溶液中:ΔH=-57.3 kJ/mol,含的稀硫酸与含1molNaOH的固体混合,放出的热量大于57.3kJ
C. ,在任何温度下均可自发进行
D.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g)在低温下能自发进行,则该反应的ΔH<0
3.1133K时,向某恒容密闭容器中充入等物质的量的和,发生反应:,容器内的压强与时间的关系如图所示,下列有关该反应的判断错误的是
A.当容器内混合气体的平均摩尔质量不再改变时,该反应达到了平衡状态
B.当CO的分压是的2倍时,该反应达到了平衡状态
C.当1 mol O-H键断裂同时有2 mol C-H键形成时,该反应达到了平衡状态
D.当容器内混合气体的密度不再改变时,该反应达到了平衡状态
4.某实验小组利用0.1 mol L 1Na2S2O3溶液与0.2 mol L 1H2SO4溶液反应研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如表,下列选项说法不正确的是
实验编号 温度/℃ V(Na2S2O3)/mL V(H2SO4)/mL V(H2O)/mL 出现浑浊时间/s
① 20 5.0 10.0 0 t1
② 20 5.0 5.0 5.0 t2
③ 50 5.0 10.0 0 t3
A.t2>t1>t3
B.实验①②③均应将Na2S2O3溶液逐滴滴入H2SO4溶液中
C.实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,保持c(Na2S2O3)与实验①一致
D.该探究实验的化学原理为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
5.反应(放热反应)的反应速率随时间变化如图所示,在、、、时刻都只有一个条件发生改变。下列判断正确的是
A.阶段,A的转化率最小
B.时,改变的条件一定是使用了催化剂
C.时,改变的条件一定是升高了温度
D.阶段,C的百分含量最大
6.已知。在恒容密闭容器中,当起始物质的量时,测得平衡体系中、的物质的量分数(x)与温度的关系如下图所示。下列说法不正确的是
A.该反应的
B.A点时的平衡转化率约为33.3%
C.相同条件下,处于B点时,
D.C点时,往容器中再充入4mol和1mol,再次达平衡后增大
7.研究含氮物质之间的转化,对防治污染具有重大意义。在一定条件下,向恒容密闭容器中分别充入一定量和,发生反应,测得的浓度随时间的变化如图。下列说法正确的是
A.ab段反应速率加快的原因可能是反应放热
B.若向容器内充入一定体积的Ar,压强增大,化学反应速率加快
C.分离出部分,正反应速率加快
D.2~8min的化学反应速率
8.一定温度下,在某恒容密闭容器中加入和,发生反应,,在建立平衡的过程中,下列说法正确的是
A.正反应速率增大,逆反应速率减小
B.达到平衡前,混合气体的熵逐渐增大
C.达到平衡前,混合气体的密度始终在不断增大
D.反应过程中,有非极性键和极性键的断裂和形成
9.下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.的反应速率一定比的反应速率大
B.其他条件不变,增大压强,化学反应速率越快
C.使用催化剂可改变反应速率是因为提高了反应活化能
D.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是增大了反应物分子中活化分子百分数
10.如图,这种具有不同能量的分子百分数和能量的对应关系图,叫做一定温度下分子能量分布曲线图。图中E表示分子平均能量,Ec是活化分子县有的最低能量。下列说法正确的是
A.反应物用量增加,有效碰撞次数增多,反应速率一定增大
B.升高温度,反应的活化能基本保持不变,图中阴影部分面积会增大
C.E-Ec的值就是反应的活化能
D.恒压容器中发生反应N2+O2=2NO,若向容器中充入He,活化分子个数不变,正、逆反应的速率均不变
11.1888年提出的勒夏特列原理成为判断化学平衡的重要理论依据,许多化学事实都与其相关,下列不能用勒夏特列原理解释的是
A.工业上合成通常要在高压下进行
B.压缩盛有的容器体积时,气体颜色变深
C.用饱和食盐水除去中含有的少量HCl
D.向滴加了KSCN溶液的溶液中再加少量铁粉,溶液红色变浅
12.一定条件下,0.3 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在体积为1L的密闭容器中发生反应(未配平):N2(g)+H2(g)→NH3(g),下列示意图合理的是
A. B. C. D.
二、填空题(共8题)
13.I.在1 ×105Pa,25℃时,H- H键、N ≡N键和N- H 键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应;
②在25℃时,在催化剂存在下进行反应,消耗1 mol氮气和3 mol氢气,理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为 kJ; (友情提示:本空不区分正负)
③实际生产中,当加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2,Q1与Q2比较,正确的是 (填字母)。
a. Q1>2Q2    b. Q1<2Q2    c. Q1=2Q2    d.2Q1>Q2
II.某可逆反应在体积为5 L的密闭容器中进行,0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)反应开始至2 min时,B的平均反应速率为 。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是 (填字母)。
a. v(A)=2v(B) b.容器内压强保持不变 c.2v逆(A)=v正(B) d.容器内混合气体的密度保持不变
(5)在密闭容器里,通入一定量的A、B、C,发生上述反应。达平衡后,当改变下列条件时,反应速率会减小的是 (填序号)。
①降低温度 ②加入正催化剂 ③增大容器容积
14.下列有关说法不正确的是 (填字母)。
A.和两个反应在热力学上趋势均很大
B.与的反应是熵增的放热反应,该反应能自发进行
C.某吸热反应能自发进行,因此该反应是熵增反应
D.在常温下能自发进行,则该反应的
E.反应只能在高温下自发进行,则该反应的
F.反应在室温下不能自发进行,说明该反应的
G.一定温度下,反应的
15.化学反应的快慢和限度对人类生产生活有重要的影响。800℃时,A、B、C三种气体在恒容密闭容器中反应时的浓度变化如图所示,回答下列问题:
(1)该反应的反应物是 。
(2)2min内,C的反应速率为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)在其他条件下,测得A的反应速率为,此时的反应速率与800℃时相比 。
A.比800℃时慢 B.比800℃时快 C.和800℃时速率一样
16.甲醇是一种重要的化工原料的具有开发和应用的广阔前景。工业上使用水煤气( CO 与H2的混合气体 )转化成甲醇,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H。在体积可变的密闭容器中投入0.5mol CO和1.0 mol H2。实验测得平衡时CH3OH的物质的量随温度、压强的变化如图所示。
(1)根据图象判断△H 0 (填“<”或“>”);该反应的自发的条件是 (填选项)。
a. 高温自发,低温不自发 b. 低温自发,高温不自发
c.高温、低温都自发 d. 高温、低温都不自发
(2)M点H2的转化率为 。若点M对应混合气体的体积为1L,则506K时,该反应平衡常数K= 。
(3)下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的有 (填序号)。
a.v(H2)= 2v(CH3OH) b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.混合气体的平均摩尔质量不在改变
(4)平衡后再加入0. 5mol CO和1.0 mol H2后重新到达平衡,则CO的转化率 (填“增大”“不变”或“减小”)。
(5)试判断p1 p2(填 “ > ” 、“<” 或 “=”),判断的依据是 。
17.在下列事实中,什么因素影响了化学反应速率:
(1)集气瓶中H2和Cl2的混合气体,在瓶外点燃镁条时发生爆炸: 。
(2)熔化的KClO3放出气泡很慢,撒入少量MnO2很快产生气体: 。
(3)同浓度、同体积的盐酸中分别放入同样大小的锌粒和镁条,产生气体有快有慢: 。
(4)夏天的食品易霉变,而冬天不易发生该现象:
18.将4molN2O4放入2L恒容密闭容器中发生反应N2O4(g)2NO2(g),平衡体系中N2O4的体积分数(φ)随温度(T)的变化如图所示。
(1)D点v(正) (填“>”“=”或“<”)v(逆)。
(2)A、B、C三点中平衡常数K的值最大的是 点。
(3)若其他条件不变,在T3原平衡基础上,再加入一定量的NO2,达到新平衡时,与原平衡相比,NO2的体积分数 (填“增大”“不变”或“减小”)。
19.Ⅰ.在一定条件下,xA+yB zC,达到平衡,试填写下列空白:
(1)已知C是气体,且x+y=z,加压时平衡如果发生移动,则平衡必向 方向移动。
(2)若B、C是气体,其他条件不变时增加A的用量,平衡不移动,则A的状态为 。
Ⅱ.已知NO2和N2O4可以相互转化:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入体积为2 L的恒温密闭玻璃容器中,反应物浓度随时间变化关系如图。
(3)图中共有两条曲线X和Y,其中曲线 表示NO2浓度随时间的变化;a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是 。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 。
A.容器内混合气体的压强不随时间变化而改变
B.容器内混合气体的密度不随时间变化而改变
C.容器内混合气体的颜色不随时间变化而改变
D.容器内混合气体的平均分子量不随时间变化而改变
(4)前10 min内用NO2表示的化学反应速率v(NO2)= 。
(5)反应25 min时,若只改变了某一个条件,使曲线发生如上图所示的变化,该条件可能是 (用文字表达);
(6)若要达到使NO2(g)的百分含量与d点相同的化学平衡状态,在25 min时还可以采取的措施是_______。
A.加入催化剂 B.缩小容器体积 C.升高温度 D.加入一定量的N2O4
20.煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在,用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见下表),其相关反应的平衡常数的对数值与温度的关系如图
相关反应 反应热 平衡常数K
FeS2(s)+H2(g)FeS(s)+H2S(g) ΔH1 K1
FeS2(s)+H2(g)Fe(s)+H2S(g) ΔH2 K2
FeS(s)+H2(g)Fe(s)+H2S(g) ΔH3 K3
(1)上述反应中,ΔH1 0(选填:“>”或“<”)。
(2)提高硫的脱除率可采取的措施有 (举1例)。
(3)1000K时,平衡常数的对数lgK1、lgK2和lgK3之间的关系为 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【分析】根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化。
【详解】①参与反应的物质都是气体,反应在恒容密闭容器中进行,容器的容积不变,因此无论是否达到平衡,混合气体的密度一直不变,不能据此判断达到平衡状态,故①错误;
②绝热容器中,体系的温度不再改变,正逆反应速率相等,能据此判断达到平衡状态,故②正确;
③A的转化率不再改变,说明消耗和生成速率相等,能据此判断达到平衡状态,故③正确;
④各组分的百分含量不再改变,说明正逆反应速率相等,能据此判断达到平衡状态,故④正确;
⑤反应速率v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q,由于没有指明是正反应速率还是逆反应速率,所以不能据此判断达到平衡状态,故⑤错误;
综上所述,说法正确的是②③④,故选A。
2.A
【详解】
A.燃烧热应是1mol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,应该生成液态水,A错误;
B.氢氧化钠固体溶于水放热,导致放出热量增多,B正确;
C. ,,任何温度下,均可自发进行,C正确;
D.2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)=2CaSO4(s)+2CO2(g),<0,低温下可自发进行,<0,说明,D正确;
故选A。
3.B
【详解】A.平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比,气体的总质量不变,气体的总物质的量为变量,所以气体的平均摩尔质量为变量,所以平均摩尔质量不再改变时,该反应达到了平衡状态,A正确;
B.恒温恒容状态下,各气体的分压之比等于其物质的量之比,投料比为1:1,转化量之比为1:3,所以某时刻,当CO的分压是的2倍时,不一定是平衡状态,各物质浓度不能保证不变,B错误;
C.当1 mol O-H键断裂同时有2 mol C-H键形成时,说明正逆反应速率相等,即反应达到平衡状态,C正确;
D.密度等于气体的总质量与容器体积之比,为衡量,所以当容器内混合气体的密度不再改变时,不能说明该反应达到了平衡状态,D错误;
故选BD。
4.B
【详解】A.根据①和③分析,③的温度高,出现浑浊时间短,根据①和②分析,②的浓度低,出现浑浊时间长,所有得出t2>t1>t3,故A正确;
B.逐滴加入H2SO4溶液无法分析出现浑浊的实践长短,因此实验①②③均应将Na2S2O3溶液与H2SO4溶液混合,故B错误;
C.实验②中加入5.0mLH2O的作用是控制变量,使得混合溶液总体积相等,则保持c(Na2S2O3)与实验①一致,故C正确;
D.该探究实验的化学原理是Na2S2O3与H2SO4反应生成Na2SO4、SO2气体、S沉淀和H2O,其反应方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,故D正确。
综上所述,答案为B。
5.C
【分析】该反应是气体体积不变的放热反应,由图可知,t1时平衡破坏是因为增大了生成物的浓度,平衡向逆反应方向移动;t3时平衡破坏是因为使用了催化剂或增大了气体的压强,平衡不移动;t4时平衡破坏是因为减小了气体的压强,平衡不移动;t5时平衡破坏是因为升高温度,平衡向逆反应方向移动,则0—t1段,A的转化率最大、C的百分含量最大,t6—t7段,A的转化率最小、C的百分含量最小。
【详解】A.由分析可知,t6—t7段,A的转化率最小,故A错误;
B.由分析可知,t3时平衡破坏是因为使用了催化剂或增大了气体的压强,则改变的条件可能是使用了催化剂,故B错误;
C.由分析可知,t5时平衡破坏是因为升高温度,平衡向逆反应方向移动,故C正确;
D.由分析可知,0—t1段,A的转化率最大、C的百分含量最大,故D错误;
故选C。
6.D
【详解】A.由图可知,升高温度,硫化氢分数减小、二硫化碳分数增加,说明平衡逆向移动,反应为放热反应,,A正确;
B.由三段式可知:
A点时硫化氢和二硫化碳的分数相等,1-x=2x,x=,则A点时的平衡转化率约为,B正确;
C.相同条件下,处于B点时,硫化氢的分数小于平衡时的分数,反应正向进行,,C正确;
D.在恒容密闭容器中,C点时,往容器中再充入4mol和1mol,相当于增加压强,平衡正向移动,再次达平衡后减小,D错误;
故选D。
7.A
【分析】由图可知,2min、8min时,氮气的浓度分别为0.1mol/L、1.9mol/L;
【详解】A.ab段反应速率加快的原因可能是反应放热,温度升高,反应速率加快,A正确;
B.恒容密闭容器,若向容器内充入一定体积的Ar,压强增大,但是不影响参加反应的各物质的浓度和分压,化学反应速率不变,B错误;
C.分离出部分,导致平衡正向移动,但是各物质浓度均减小,正逆反应速率均减小,C错误;
D.2~8min的化学反应速率,D错误;
故选A。
8.B
【详解】A.在建立平衡的过程中,正反应速率减小,逆反应速率增大,选项A错误;
B.随着反应的进行,生成更多的气体,故混合气体的熵增大,选项B正确;
C.随着反应的进行,混合气体的质量保持不变,在恒容的条件下,混合气体的密度不变,选项C错误;
D.反应过程中,有非极性键、极性键的断裂和极性键的形成,但没有非极性键的形成,选项D错误;
答案选B。
9.D
【详解】A.的反应速率不一定比的反应速率大,比如前者计量系数是后者计量系数3倍还多,则前者的速率比后者的速率反而小,故A错误;
B.其他条件不变,增大压强,化学反应速率不一定越快,比如加稀有气体增大压强,故B错误;
C.使用催化剂可改变反应速率是因为降低了反应活化能,故C错误;
D.升高温度能使化学反应速率增大,主要原因是反应物分子吸收能量,原来不是活化分子的变为了活化分子,因此增大了反应物分子中活化分子百分数,故D正确。
综上所述,答案为D。
10.B
【详解】A.反应物用量增加后,有效碰撞次数增多,但单位体积的有效碰撞不一定增大,即浓度不一定增大,如加入固体或纯液体,故A错误;
B.当温度升高时,气体分子的运动速度增大,不仅使气体分子在单位时间内碰撞的次数增加,更重要的是由于气体分子能量增加,使活化分子百分数增大,阴影部分面积会增大,故B正确;
C.E表示分子的平均能量,Ec是活化分子具有的最低能量,能量等于或高于Ec的分子可能产生有效碰撞,活化分子具有的最低能量Ec与分子的平均能量E之差叫活化能,Ec-E的值就是反应的活化能的数值,故C错误;
D.恒压容器中发生反应N2+O2=2NO,若向容器中充入He,容器体积增大,反应物和生成物的浓度都减小,活化分子个数减小,正、逆反应的速率均减小,故D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.合成的反应为,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡正向移动,可以提高生产的效率,能用勒夏特列原理解释,A项不符合题意;
B.反应过程中,压缩盛有NO2(g)的容器体积时,气体颜色变深是NO2的浓度增大导致的,与勒夏特列原理无关,B项符合题意;
C.氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,是化学平衡,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,平衡逆向进行,降低氯气溶解度,能用勒夏特列原理解释,C项不符合题意;
D.加入固体KSCN,发生反应,溶液呈红色,加入铁粉后,Fe和反应生成,c()减小,平衡逆向移动,溶液颜色变浅,可以用勒夏特列原理解释,D项不符合题意;
故选B。
12.D
【详解】A.N2减少0.1mol,消耗H20.3mol,生成NH3 0.2mol当达到平衡时,N2、NH3的物质的量可以相同,但反应是可逆反应不能进行彻底,图象与事实不符,A错误;
B.反应速率之比等于化学方程式计量数之比,2V正(N2)=V逆(NH3),此时反应达到平衡状态,V正(N2)=V逆(NH3),不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.生成氨气0.1mol,消耗氢气0.15mol,图象中反应的定量关系不符合反应比,C错误;
D.随反应进行,氨气的体积分数增大,达到平衡状态,N2、NH3的体积分数不变化,图象符合,D正确;
故答案选D。
13.(1) 放热 93 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1 mol·L-1·min-1
(4)b
(5)①③
【分析】根据反应实质化学键断裂吸收热量,形成化学键释放能量,利用吸收和释放的能量差即能判断反应类型;根据反应速率图象各物质的变化量进行书写化学方程式,利用速率公式进行计算化学反应速率,利用化学平衡状态的定义及特点进行判断平衡标志。
【详解】(1)①根据反应过程中,断键时吸收能量,形成键的时候放热,工业合成氨反应N2+3H22NH3中,断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ,形成键时放出的能量是2346kJ,故放出的多,放出了能量为93kJ,该反应是放热反应,故答案为放热;
②根据以上计算得出该反应理论上放出了93kJ的能量,故答案为93;
③由于该反应是可逆反应,实际反应放出的热量小于理论值,故Q1>2Q2,故选a;
(2)根据图象判断,减小的物质是反应物,增大的物质生成物,变化量之比是化学计量数之比,因为2min后各物质都存在,且物质的量不变,说明达到该反应是可逆反应,故方程式为:2A(g)+B(g) 2C(g);
(3)根据速率公式 mol·L-1·min-1,故答案为0.1mol·L-1·min-1。
(4)根据化学平衡状态的定义进行判断:当正逆反应速率相等时即达到平衡,a速率没分正逆,b中压强对平衡有影响,故当压强不变时,说明达到平衡,c中不同物质的速率比值不等于系数比,正逆反应速率不相等,不能说明达到平衡,d中气体的密度根据公式判断,气体的总质量不变,容器的体积不变,故密度在反应过程中保持不变,不能作为平衡标志,故d不正确,故选答案b;
(5)根据速率的影响因素进行判断,降低温度时速率会减小,增大容器容积导致浓度减小,反应速率减小,故选答案①③。
【点睛】此题考查反应类型的判断,及化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断,注意在判断能量大小时,理论放出和实际放出比较要考虑可逆反应的因素。
14.D
【详解】A.依据热化学方程式可知,两个反应均放热量大,即反应物和生成物的能量差大,因此热力学趋势大,A正确;
B.Na与H2O的反应是熵增的放热反应,即ΔH<0,ΔS<0,则ΔH-TΔS<0,故该反应能自发进行,B正确;
C.某吸热反应能自发进行,即ΔH>0,ΔH-TΔS<0,则ΔS>0,即该反应是熵增反应,C正确;
D.该反应在常温下能自发进行,且是熵减反应,即ΔH-TΔS<0,ΔS<0,则ΔH<0,D错误;
E.该反应只能在高温下自发进行,在常温下不能自发进行,且是熵增反应,即ΔH-TΔS>0,ΔS>0,则ΔH>0,E正确;
F.该反应在室温下不能自发进行,且是熵增反应,即ΔH-TΔS>0,ΔS>0,则ΔH>0,F正确;
G.常温下,MgCl2呈固态,即该反应在常温下不能自发进行,且是熵增反应,即ΔH-TΔS>0,ΔS>0,则ΔH>0,G正确;
故选D。
15.(1)A
(2)0.05mol/(L min)
(3)2A2B+C
(4)B
【详解】(1)由图象可知,A的物质的量浓度减小,B和C的物质的量浓度增加,则A为反应物,B和C为生成物,故答案为:A;
(2)2min内,C的浓度变化为0.1mol/L,v=0.1mol/L÷2min=0.05mol/(L min),故答案为:0.05mol/(L min);
(3)由反应的浓度的变化之比等于化学计量数之比可得:△c(A):△c(B):△c(C)=0.2mol/L:0.2mol/L:0.1mol/L=2:2:1,则反应的化学方程式为2A2B+C,故答案为:2A2B+C;
(4)800℃时,2min内A的消耗浓度=0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,用A表示的速率为:v(A)=0.2mol/L÷2min=0.1mol/(L min),在其他条件下,测得A的反应速率为0.5mol L-1 min-1,此时的反应比800℃时快,故答案为:B。
16.(1) < b
(2) 50% 4
(3)bd
(4)不变
(5) > 该反应的正反应方向体积减小,增大压强,平衡正向移动。所以压强大,平衡时的n(CH3OH)多
【详解】(1)根据图像,在其他条件不变时,升高温度,的物质的量减小, 逆向移动,所以正反应为放热反应,;因为该反应,在低温下可以自发进行,故选b。
(2)根据三段式:,M点,=0.25nol,,所以,M点时容器体积为1L,。
(3)a.没有说明正反应速率和逆反应速率,不能判断反应达平衡状态,a错误; b.当平衡体系中CH3OH的体积分数不再改变时,反应达平衡状态,b正确;
c.混合气体质量不变,体积不变,故混合气体密度不变,不能判断反应是否达平衡,c错误;
d.根据,混合气体中是变量,当变时,平均摩尔质量变,反应达平衡状态,d正确。故选bd。
(4)在恒压条件下,平衡后再加入0. 5mol CO和1.0 mol H2后重新到达平衡,平衡不发生移动,CO的转化率不变。
(5)该反应的正反应方向体积减小,其他条件不变时,增大压强,平衡正向移动,所以压强大,平衡时的n(CH3OH)多,故,判断的依据为:该反应的正反应方向体积减小,其他条件不变时,增大压强,平衡正向移动,越大,即压强越大,。
17. 光照 催化剂 反应物本身的性质 温度
【详解】(1)H2和Cl2在常温下不反应,在瓶外点燃镁条时放光,H2和Cl2发生反应,即影响因素为光照,故答案为光照;
(2)MnO2起催化作用,即影响因素为催化剂,故答案为催化剂;
(3)镁的活泼性比锌强,即影响因素为反应物本身的性质,故答案为反应物本身的性质;
(4)夏天气温高故食品易霉变,而冬天气温低不易发生该现象,即影响因素为温度,故答案为温度。
18.(1)<
(2)C
(3)减小
【解析】(1)
D点时φ(N2O4)小于该温度下的平衡点时的φ(N2O4),说明反应向逆反应方向进行[使φ(N2O4)增大至平衡点时的φ(N2O4)],v(正)(2)
温度升高,φ(N2O4)减小,说明平衡N2O4(g) 2NO2(g)向右移动。温度越高,平衡常数越大;
(3)
平衡时又加入一定量NO2,既增大了c(NO2),又相当于增大了压强,无论是增大c(NO2)还是增大压强,都有利于平衡向左移动,所以NO2的体积分数减小。
19.(1)逆
(2)固或液
(3) X bd B
(4)0.04 mol/(L·min)
(5)增大NO2浓度
(6)BD
【详解】(1)已知生成物C是气体,且反应方程式中化学计量数满足关系:x+y z,加压时平衡如果发生移动,则化学平衡必向逆反应方向移动;
(2)对于反应xA+yB zC,若B、C是气体,其他条件不变时增加A的用量,化学平衡不移动,说明A的浓度不变,因此A的状态应为固体或纯液体;
(3)从图象可以看出,Y线达平衡时变化量为0.2 mol/L,X线达平衡时变化量为0.4 mol/L,△c(X):△c(Y)=0.4 mol/L:0.2 mol/L=2:1,相同时间内物质浓度改变的比等于方程式中相应物质的化学计量数的比,故X表示NO2浓度随时间的变化,Y表示N2O4浓度随时间的变化;
若反应达到平衡状态,则任何物质的浓度都不变,根据图示可知图中a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是b和d, a、c未达平衡点;
A.反应2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0是一个气体体积进行减小的化学反应,若反应未达到平衡状态,则气体的物质的量就会发生改变,体系的压强就会发生改变,若容器中气体压强不变,则反应达到了平衡状态,A不符合题意;
B.反应在恒容密闭溶质中进行,容器体积不变;反应混合物都是气体,反应前后气体质量不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,B符合题意;
C.混合气体中NO2是红棕色气体,N2O4是无色气体,气体颜色变化,气体的浓度改变,反应未达到平衡状态。若混合气体颜色保持不变;说明气体物质浓度不变,反应达到平衡,C不符合题意;
D.反应前后气体的物质的量发生改变,气体的质量不变,当该反应达到平衡状态时,混合气体的总的物质的量不变,则其平均相对分子质量不变,故能说明反应达到平衡状态,D不符合题意;
故合理选项是B;
(4)根据图示可知:NO2在0~10 min达到平衡时浓度变化了0.4 mol/L,所以用NO2的浓度变化表示的反应速率为v(NO2)=;
(5)根据图示可知:反应在25 min时,NO2的浓度由0.6 mol/L突变为1.0 mol/L,而N2O4的浓度在25 min时没有发生改变,所以此时改变的条件是增大NO2浓度;
(6)由图可知,25 min时X的浓度突然增大,Y浓度不变,应是增大X的浓度,等效为增大体系的压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,当到达新平衡时NO2的含量减小,即d点二氧化氮含量小于10-25 min平衡阶段二氧化氮的含量。A.使用催化剂化学平衡不移动,因此NO2含量不变,A错误;
B.缩小体积,导致体系的压强增大,化学平衡正向移动,NO2含量减小,B正确;
C.该反应的正反应是放热反应,升高体系温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,最终达到平衡时NO2含量增大,C错误;
D.加入一定量的N2O4,等效为增大压强,化学平衡向气体体积减小的正反应方向移动,NO2含量减小,D正确;
故合理选项是BD。
20.(1)>
(2)升高温度(或提高氢气的浓度或及时除去生成的H2S)
(3)
【详解】(1)根据图像,随着温度升高,lgK1逐渐增大,即K1逐渐增大,平衡向右移动,因此正反应为吸热反应,;
(2)反应1+反应3=2×反应2,即,提高H2的浓度,可以提高硫的脱除率,根据以上信息,升高温度可以提高硫的脱除率;
(3)根据以上分析,反应1+反应3=2×反应2,,因此。
答案第1页,共2页
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