【文档说明】天津市第二南开学校2022-2023学年高二上学期9月阶段性线上练习化学试题 含解析.docx,共(18)页,374.091 KB,由管理员店铺上传
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2022-2023学年第一学期高二年级化学学科学情练习可能用到的相对原子质量:H:1C:12O:16N:14一、单选题1.下列有关反应热的叙述正确的是()A.X(g)+Y(g)⇌Z(g)+W(s)△H>0,恒温恒容条件下达到平衡后加入X,上述反应的△H增大B.C(s,石墨)=C(s,
金刚石)△H=+1.9kJ/mol,说明金刚石比石墨稳定C.已知2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol,则氢气的燃烧热为241.8kJ/molD.已知C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1,
C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H2,则△H1<△H2【答案】D【解析】【详解】A.反应的△H与热化学反应方程式中各物质的计量数成正比,与平衡的移动无关,故A错误;B.由反应:C(s,石墨)=C(s,金刚石)△H=+1.9kJ
/mol可知石墨所具有的总能量较金刚石更低,说明石墨更稳定,故B错误;C.因生成物中水的状态为气态,则氢气的燃烧热不等于241.8kJ/mol,故C错误;D.在热化学反应中:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1,C(s)+1/2O
2(g)=CO(g)△H2,前者为碳完全燃烧,后者为不完全燃烧,前者放出的热量多,后者放出的热量少,则有△H1<△H2<0,故D正确;答案选D。【点睛】焓是一种状态函数,只与始末状态有关,而与过程无关。因此可逆反
应也好,非可逆反应也好,反应的焓变只由反应前后的物质组成和体积决定,在相同条件下,只要反应物和生成物的物质的量和状态相同,则反应的焓变就是一个定值,而与可逆反应的限度无关。2.下列说法正确的是A.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数从而使有效碰撞次数增大B.有气体参加的化学反应,若增大
压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大C.催化剂不影响活化能但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率D.升温能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数【答案】D【解析】【详解】A、增大反应物浓度,可增大单位体积内活
化分子数,不是活化分子百分数,A错误;B、有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),实际就是在增大气体浓度,所以增加的是单位体积内活化分子数,仍然不会增大活化分子的百分数,B错误;C、催化剂会改变反应活化能,从而改变活化分子百分数,所以C错误;D、升高温度会使分子的平均能量
升高,从而使达到活化分子的比例增加,即增加了活化分子百分数,D正确。点睛:从碰撞理论来说,增加反应速率就是要增加单位时间的有效碰撞的次数。而发生有效碰撞要求必须是活化分子。所以增大活化分子百分数是加快反应速率的有效方法。能够影响活化分子百分数的方法,实际只有温度和催化剂。升高温度,会提高分
子的平均能量,从而使达到活化分子标准的分子数增加;而加入催化剂是改变了活化能,也就是改变了活化分子的标准,从而改变了活化分子百分数。3.对于反应A(g)+3B(g)2C(g),下列各数据表示不同条件下的反应速率,其中反应进行得最快的是A.v(A)=0.02
mol/(Ls)B.v(B)=0.03mol/(Ls)C.v(B)=0.90mol/(Lmin)D.v(C)=0.70mol/(Lmin)【答案】A【解析】【详解】A.v(A)=0.02mol/(Ls),则v(B)=0.02360mol/(Lmi
n)=3.6mol/(Lmin);B.v(B)=0.03mol/(Ls)=0.0360mol/(Lmin)=1.8mol/(Lmin);C.v(B)=0.90mol/(Lmin);D.v(C)=0.70mol/(Lmin),则0.7v(B)=3mol/(Lmin)
2=1.05mol/(Lmin);比较以上数据,A选项中v(A)最大,故选A。4.在C(s)+CO2(g)=2CO(g)的反应中,现采取下列措施:①缩小体积,增大压强②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入He⑤恒压下充
入He⑥加热,其中能够使反应速率增大的措施是A.①④B.②③⑤C.①③⑥D.①②④【答案】C【解析】【详解】①该反应为气体参加的可逆反应,缩小体积,反应速率加快,正确;②炭是固体,增加炭的量不影响浓度,也不影响化学反
应速率,错误;③通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快,正确;④恒容下充入He,反应物的浓度不变,反应速率不变,错误;⑤恒压下充入He,反应物分压减小,反应速率减小,错误;的⑥加热能加快化学反应速率,正确;答案选C。5.用4CH催化还原xNO可以消除氮氧化合物的污
染。例如:①4222CH(g)+4NO(g)=4NO(g)+CO(g)+2HO(g);Δ=-574kJ/molH②4222CH(g)+4NO(g)=2N(g)+CO(g)+2HO(g);Δ=-1160kJ/molH下列说法中错误的是A.由反应①可推知:4222CH(g)
+4NO(g)=4NO(g)+CO(g)+2HO(l);Δ>-574kJ/molHB.等物质量的4CH在反应①、②中转移电子数相同C.若用标准状况下4.48L的4CH把2NO还原为2N并生成气态水时,放出热量173.4kJD.若用常温常压下3.2g的4CH把2NO还原为2
N,整个过程中转移的电子总物质的量为1.6mol【答案】A【解析】【详解】A.水蒸气冷凝为液态水需要释放热量,所以CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(1)的ΔH<−574kJ/mol,故A
错误,符合题意;B.两个反应中,碳元素的化合价均由-4升高到+4,则等物质的量的CH4分别参加反应①、②,转移的电子数相同,故B正确,但不符合题意;C.标准状况下4.48LCH4的物质的量为0.2mol。由题给
热化学方程式,根据盖斯定律,由(反应①+反应②)÷2可以得出CH4将NO2还原为N2的热化学方程式CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g),ΔH=−867kJ/mol,则0.2molCH4参加
反应放出的热量为867kJ/mol×0.2mol=173.4kJ,故C正确,但不符合题意;D.3.2g的CH4的物质的量为0.2mol。用3.2g的CH4将NO2还原为N2,在此过程中CH4中碳元素的化合价由-
4升高到+4转化为CO2,失去电子的总物质的量为0.2mol×8=1.6mol,转移的电子总物质的量为1.6mol,故D正确,但不符合题意;故选:A。6.在一定温度下,将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应:A(s)2B(g)C(g)2
D(g)++,经5min后,测得容器内B的浓度减少了0.2mol∙L-1。则下列叙述不正确的是A.在5min内,该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol∙(L∙min)-1的B.在5min时,容器内D的浓度为0.2mol∙L-1C.当容器内压强保持恒定时,该可逆反应达
到平衡状态D.5min时容器内气体总的物质的量为3mol【答案】D【解析】【分析】将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生反应A(s)2B(g)C(g)2D(g)++,经5min后,测得容器内B的浓度减少了0.2mol∙L-1,则可建立如下三段式:A(s
)2B(g)C(g)2D(g)(mol/L)0.400(mol/L)0.20.10.2(mol/L)0.20.10.2++起始量变化量平衡量【详解】A.在5min内,该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.1mol
/L5min=0.02mol∙(L∙min)-1,A正确;B.由分析可知,在5min时,容器内D的浓度为0.2mol∙L-1,B正确;C.因为反应前后气体分子数不等,随着反应的进行,压强在不断改变,当容器内压强保持恒定时,该
可逆反应达到平衡状态,C正确;D.5min时容器内气体总的物质的量为(0.2+0.1+0.2)mol/L×5L=2.5mol,D不正确;故选D。7.高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=222c(CO)c(HO)c(CO)c(H)。恒容时,温度
升高,H2浓度减小。下列说法正确的是()A.该反应是焓变为正值B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小C.升高温度,逆反应速率减小D.该反应化学方程式为CO+H2OCO2+H2【答案】A【解析】【分析】由平衡常数的表达式可得,该
反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O。【详解】A.由题意知,温度升高,平衡向正反应移动,说明正反应为吸热反应,故该反应的焓变为正值,A正确;B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定增大而不会减小,B错误;C.升高温度,正
逆反应速率都会增大,C错误D.该反应化学方程式应为CO2+H2CO+H2O,D错误;故合理选项为A。【点睛】化学反应速率和化学平衡问题一直是高考命题的热点,对化学平衡常数的考查已成为近年来高考命题的热点之一,命题主
要考查的内容为求算化学平衡常数和影响因素。注意:①在化学平衡常数的公式中,反应物或生成物有固体或纯液体存在时,不代入公式中;②化学平衡常数只与温度有关,与反应物或生成物的浓度无关;③若化学方程式中各物质的系数等倍扩大或缩小时,尽管是同一反应,平衡常数也会
改变。8.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)△H>0,当反应达到平衡时,下列措施:①升温;②恒容通入惰性气体;③增加CO浓度;④减压;⑤加催化剂;⑥恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率是A.①②④B.①④⑥C.②③⑤D.③⑤⑥
【答案】B【解析】【分析】【详解】①升温,平衡向吸热反应即正向移动,COCl2转化率增大,故①符合题意;②恒容通入惰性气体,压强虽增大,但浓度不变,平衡不移动,COCl2转化率不变,故②不符合题意;③增加CO浓度,平衡逆向移动,COCl2转化率降低
,故③不符合题意;④减压,平衡向体积增大的反应方向移动即正向移动,COCl2转化率增大,故④符合题意;⑤加催化剂,速率增大,但平衡不移动,COCl2转化率不变,故⑤不符合题意;⑥恒压通入惰性气体,容器体积增大,相当于减小压强,
平衡正向移动,COCl2转化率增大,故⑥符合题意;因此①④⑥符合题意,故B符合题意。综上所述,答案为B。9.在高温下,反应222HBr(g)H(g)+Br(g)ΔH>0;要使混合气体颜色加深,下列不可采取的方法是A.保持容积不变,加入HBr(
g)B.降低温度C.升高温度D.将容器的体积压缩到一半【答案】B【解析】【详解】A.保持容积不变,加入HBr(g),相当于加压,Br2(g)的浓度增大,气体的颜色加深,A不符合题意;的B.降低温度,平衡逆向移动,Br2(g)的浓度减小,气体的颜色变浅
,B符合题意;C.因为正反应为吸热反应,所以升高温度,平衡正向移动,Br2(g)浓度增大,气体的颜色变深,C不符合题意;D.将容器的体积压缩到一半,Br2(g)的浓度变为原来和二倍,气体的颜色加深,D不符合题意;故
选B。10.某温度下,对于反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol,N2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。下列说法正确的是A.平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)=K(B)B.将1
mol氮气、3mol氢气,置于1L密闭容器中发生反应,放出的热量为92.4kJC.升高温度,逆反应速率增大,正反应速率减小D.上述反应达到平衡后,增大H2浓度,平衡正向移动,H2转化率增大【答案】A【解析】【详解】A.化学平衡常数只与温度有关,平衡状态由
A变到B时反应体系温度不变,所以平衡常数K(A)=K(B),故A正确;B.由N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol可知,1mol氮气完全转化为氨气时放出热量为92.4kJ。由于该反应为可逆反应
,1mol、3mol氢气,置于1L密闭容器中发生反应,不能全部转化为氨气,所以放出的热量小于92.4kJ,故B错误;C.升高温度,反应体系中各物质的能量均增大,所以正、逆反应速率均增大,故C错误;D.上述反应达到平衡后,增大H2浓度,平衡正
向移动,氮气的转化率增大,但H2转化率减小,故D错误。故选A。11.在一密闭容器中,反应aA(g)bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积增加一倍,当达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,则A.平衡向逆反应方向移动了B.物质A的转化率减少了C.物质B的质量分数增加了D.a>b的【答案】C【解
析】【详解】容器体积增加一倍时,B的浓度瞬间变为原来的50%,后平衡发生了移动,达到新的平衡时,B的浓度是原来的60%,故平衡向正反应方向移动,反应物转化率增大,生成物百分含量增大,体积增大正向移动,故a<b;答案选C。12.如
下图所示曲线表示其他条件一定时,反应2NO+O22NO2(正反应为放热反应)达到平衡时NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且正>逆的点是A.a点B.b点C.c点D.d点【答案】C【解
析】【详解】由图中可知,b、d两点在曲线上,说明这两点反应到达平衡时NO的转化率,温度相同时,NO的转化率都要回归到这条曲线上,故a点对应NO的转化率要减小,故平衡逆向移动,则正<逆,c点对应的NO的转化率要增大,故平衡正向移动
,则正>逆;故答案为C。二、单选题13.有一化学平衡:mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)(如图)表示的是转化率与压强、温度的关系。分析图中曲线可以得出的结论是A.正反应吸热;m+n>p+qB.正反应吸热;m+n<p+qC.正反应放热;m+n>p+qD.正反应放热;m+n<p+q【答案
】A【解析】【分析】【详解】根据图示,增大压强,A的转化率增大,则正反应气体物质的量减小,m+n>p+q;升高温度,A的转化率增大,说明正反应吸热,故选A。14.X、Y、Z三种气体,取X和Y按1︰1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y
2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3︰2,则Y的转化率最接近于A.33%B.40%C.50%D.66%【答案】D【解析】【详解】假设X和Y物质的量为1mol,达平衡时消耗Y物质的量为nmol,则:X(g)
+2Y(g)2Z(g)起始量(mol):110变化量(mol):0.5nnn平衡量(mol):1-0.5n1-nn平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2,则(1-0.5n+1-n)∶n=3∶2,解得n=23,Y的转化率=231molmol
×100%=67%,故选D。15.在容积不变的密闭容器中存在如下反应:2A(g)+B(s)2C(g)∆H<0某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列分析正确的是A.图I研究的是t0时刻增大A的浓度对反应速率的影响B.图II研究的是t0时刻加入催化剂
或通入氦气使压强增大后对反应速率的影响C.图III研究的是催化剂对平衡的影响,且甲的催化效率比乙高D.图III研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高【答案】D【解析】【详解】A.t0时刻增大A的浓度,反应物浓度增大,正反应速率加快,逆反应速率暂
时不变,随之加快,A不正确;B.t0时刻加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,但平衡不发生移动,而通入氦气使压强增大,对反应速率不产生影响,B不正确;C.催化剂能加快反应速率,缩短到达平衡的时间,但不能改变反
应物的平衡转化率,C不正确;D.从图中可以看出,乙先达平衡,则乙的温度较高,由于正反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,A的转化率降低,D正确;故选D。16.一定温度下,在三个体积约为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH
(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)容器编号温度(℃)起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)I3870.200.0800.080Ⅱ3870.40Ⅲ
2070.200.0900.090下列说法正确的是A.该反应的正反应为吸热反应B.达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数比容器Ⅱ中的小C.容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的长D.若起始时向容器I中充入CH3OH0
.1mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行【答案】D【解析】【详解】A、容器I与容器Ⅲ相比甲醇的起始物质的量相等,但温度不同,温度较低时生成物的物质的量多,这说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正方应是放热反应,A错
误;B、反应前后体积不变,因此容器Ⅱ与容器I相比平衡等效,因此达到平衡时,容器I中的CH3OH体积分数和容器Ⅱ中的相等,B不正确;C、容器I中温度高,反应速率快,因此容器I中反应达到平衡所需时间比容器Ⅲ中的少,C不正确;D、根据容器I表中数据可知,平衡时生成物的浓度均是0.0
80mol/L,则根据反应的化学方程式可知消耗甲醇的浓度是0.16mol/L,所以平衡时甲醇的浓度是0.04mol/L,所以该温度下的平衡常数K=20.0800.0800.04=4。若起始时向容器I中充入C
H3OH0.1mol、CH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则此时20.150.100.1=1.5<4,所以反应将向正反应方向进行,D正确;答案选D。三、简答题17.按要求完成以下填空:(1)实验测得,1g甲醇(CH3OH,常温下为液态)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出2
2.7kJ的热量,试写出甲醇燃烧热的热化学方程式:_______。(2)火箭推进器常以气态联氨(N2H4)为燃料、液态过氧化氢为助燃剂进行热能提供。反应过程中生成的气体可参与大气循环。测得当反应过程中有1mo
l水蒸气生成时放出161kJ的热量。试写出反应过程中的热化学方程式:_______。(3)工业生产硫酸过程中,SO2在接触室中被催化氧化为SO3,已知该反应为放热反应。现将2molSO2、1molO2充
入一密闭容器充分反应后,放出热量98.3kJ,此时测得SO2的转化率为50%,其热化学方程式可表示为_______。(4)硅与氯两元素的单质反应生成1mol相应硅的最高价化合物,恢复至室温,放热687kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和5
8℃,写出该反应的热化学方程式_______。(5)已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应:2A+B=C+3D+4E。现将相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后,有少量液滴生成。在
相同温度下测得反应前后压强分别为56.0610Pa和61.0110Pa,又测得反应共放出QkJ热量。试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式_______。(6)在两个恒温、恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应:(甲)2X(g)Y(g)+Z(s)
(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g);当下列物理量不再发生变化时,其中能表明(甲)达到化学平衡状态是_______;能表明(乙)达到化学平衡状态是_______。①混合气体的密度②反应容器中生成物
的百分含量③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比④混合气体的压强⑤混合气体的平均相对分子质量⑥混合气体的总物质的量【答案】(1)32223CHOH(l)O(g)CO(g)2HO(l)2+=+-1ΔH=-726.4kJmol(2)242222NH(g)2HO
(l)N(g)4HO(g)+=+-1ΔH=-644kJmol(3)2232SO(g)O(g)2SO(g)+-1ΔH=-196.6kJmol(4)24Si(s)2Cl(g)SiCl(l)+=1ΔH=-687
kJmol−(5)2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g)12MQΔH=-kJmolm−(6)①.①②③④⑤⑥②.①②③⑤【解析】【小问1详解】实验测得,1g甲醇(CH3OH,常温下为液态)
在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量,1molCH4燃烧放热为22.7kJ×32=726.4kJ,则甲醇燃烧热的热化学方程式:32223CHOH(l)O(g)CO(g)2HO(l)2+=
+-1ΔH=-726.4kJmol。答案为:32223CHOH(l)O(g)CO(g)2HO(l)2+=+-1ΔH=-726.4kJmol;【小问2详解】气态联氨(N2H4)与液态过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,当有1mol水蒸气生成时放出161kJ的热量,则生成4mol水蒸气时放热161kJ
×4=644kJ,热化学方程式:242222NH(g)2HO(l)N(g)4HO(g)+=+-1ΔH=-644kJmol。答案为:242222NH(g)2HO(l)N(g)4HO(g)+=+-1ΔH=-644kJmol;【小问3详解】将2molSO2、1molO2充入
一密闭容器充分反应后,放出热量98.3kJ,SO2的转化率为50%,则若有2molSO2参加反应,放热98.3kJ×2=196.6kJ,其热化学方程式为:2232SO(g)O(g)2SO(g)+-1ΔH=-196.6kJmol。答案为:2232
SO(g)O(g)2SO(g)+-1ΔH=-196.6kJmol;【小问4详解】硅与氯两元素的单质反应生成1molSiCl4(l),恢复至室温,放热687kJ,热化学方程式:24Si(s)2Cl(g)SiCl(l)+=1ΔH=-687kJmol−。答案为:24Si(s)2C
l(g)SiCl(l)+=1ΔH=-687kJmol−;【小问5详解】A、B两种气体在一定条件下发生反应:2A+B=C+3D+4E,在相同温度下测得反应前后压强分别为56.0610Pa和61.0110Pa,反应前后气体的物质的量之比为3:5,则C、E
为气体,D为液体,相对分子质量为M的A气体mg和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后,测得反应共放出QkJ热量,则2molA与B反应,放热2MQkJm,该反应的热化学方程式:2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g)12MQΔH=-kJmolm−。
答案为:2A(g)+B(g)=C(g)+3D(l)+4E(g)12MQΔH=-kJmolm−;【小问6详解】恒温、恒容的密闭容器中,(甲)2X(g)Y(g)+Z(s),因为Z是固体,反应前后气体的质
量不等、物质的量不等,①混合气体的密度、④混合气体的压强、⑤混合气体的平均相对分子质量、⑥混合气体的总物质的量都是变量,当它们不变时,反应达平衡状态,②反应容器中生成物的百分含量、③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比时,反应达平衡状态,所以能表明(甲)达到化学
平衡状态是①②③④⑤⑥;(乙)A(s)+2B(g)C(g)+D(g),A呈固态,反应前后气体的质量不等,但物质的量相等,①混合气体的密度、⑤混合气体的平均相对分子质量都是变量,当它们不变时,反应达平衡状态,②反应容器中生成物的
百分含量、③反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于系数之比时,反应达平衡状态,④混合气体的压强、⑥混合气体的总物质的量在反应过程中始终不发生变化,二者不变时,反应不一定达平衡状态,所以能表明(乙)达到化学平衡状态是①②③⑤。答案为
:①②③④⑤⑥;①②③⑤。【点睛】对于一定平衡体系,若某量是一个变量,则该量不变时,反应达平衡状态。18.化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。(1)在煤的气化反应
器中发生如下几种反应:22C(s)HO(g)=)++CO(g)H(gH=131kJ/molΔ+22Cs+Og=COg()()()H=-394kJ/molΔ22CO(g)1/2O(g)=CO+(g)ΔH=-283kJ/mol则222CO(g)HO
(g)H(g)CO(g)++ΔH=_______(2)已知830℃时,在一个容积固定的密闭容器中,发生反应222CO(g)HO(g)H(g)CO(g)++下列能判断该反应达到化学平衡状态的是_______a.容器中的压强不变b.1molHH−
键断裂的同时断裂2molHO−键c.2)vCO=v()(HO正逆d.2c(CO)=c(H)此温度下该反应的K=1,等物质的量的CO和2HO反应达平衡时,CO的转化率为_______(3)将不同量的CO(g)和2HO(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应222
CO(g)HO(g)H(g)CO(g)++,得到如表三组数据:实验组温度/℃起始量平衡量达到平衡所需时间/min2HOCO2H2CO1650241.61.652900120.40.433900abcdt①实验1中以2v(CO)表示的反应速率为
_______mol/(Lmin);②该反应的逆反应为_______(填“吸”或“放”)热反应;③若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等),且t3min,则a、b应满足的关系是_______(用
含a、b的数学式表示).(4)目前工业上有一种方法是用2CO来生产甲醇。一定条件下发生反应:22323H(g)CO(g)CHOH(g)HO(g)++,如图1,表示该反应进行过程中能量(单位为kJ/mol)的变化①在体积为1
L的恒容密闭容器中,充入21molCO和23molH,下列措施中能使3c(CHOH)增大的是_______(填字母)a.升高温度b.充入He(g),使体系压强增大c.将2HO(g)从体系中分离出来d.再充入21molCO和23m
olH②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态且只改变一个条件)反应速率随时间的变化.如图2:其中表示平衡混合物中3CHOH含量最高的一段时间是_______;如01tt~平衡常数为1K,23tt~平衡常数为2K,则1K
_______2K(填>、=、<)。【答案】(1)41kJ/mol−(2)①.bc②.50%(3)①.0.16mol/(Lmin)②.吸③.b=2a且a>l(或使用合适的催化剂)(4)①cd②.01tt~③.>【解析】【小问1详解】已
知的三个热化学方程式:①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=+131kJ/mol②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-394kJ/mol③CO(g)+12O2(g)=CO2(g)△H=-283kJ/mol①-②+2×③,整理可得CO(g)+H2O(g)ÇH2(
g)+CO2(g)△H=-41kJ/mol;【小问2详解】a.反应为前后气体体积不变的反应,因此任何情况下体系的压强都不变,因此不能据此判断反应是否处于平衡状态,a错误;b.1molH-H键断裂,就会产生2molH-O键,同时断裂2molH-O键,
则H2O的物质的量不变,反应达到平衡,b正确;c.22vCO=vHO=v())O(()H正正逆,说明水的浓度不变,反应达到平衡状态,c正确;d.c(CO)=c(H2)时,反应可能处于平衡状态,也可能未处于平衡状态,d错误;故选bc;.此温度下
该反应的化学平衡常数K=()()()()222cHcCOcCOcH=1,将等物质的量的CO和H2O反应,假设反应开始时,CO和H2O的物质的量都是1mol,反应的CO的物质的量为x,则平衡时各种物质的物质的量分别是n(CO)=n(H2O)=(1-
x)mol,n(H2)=n(CO2)=xmol,()()11xxxx−−=1,解得x=0.5mol,所以达到平衡时,CO的转化率0.5mol100%1.0mol=50%;【小问3详解】①反应过程中CO2改变的物质的量是1.6mol,由于容器的容积为2L,反应时间为5min
,所以用CO2浓度变化表示反应速率为v(CO2)=1.6mol2L5min=0.16mol/(L·min);②该反应是反应前后气体体积相等的反应,所以可以用各种物质的平衡物质的量带入平衡常数表达式,在650℃时,实验1平衡时水、一氧化碳的物质的量分别为2mol-1.6mol=
0.4mol、4mol-1.6mol=2.4mol,化学平衡常数K1=1.61.60.42.4=2.67;在900℃时,实验1平衡时水、一氧化碳的物质的量分别为2mol-0.4mol=0.6mol、2mol-0.4mol=1.6mol,化学平衡常数K2=0.40.
40.61.6=0.17,K1>K2,说明升高温度,平衡逆向移动。根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,因此该反应的逆反应为吸热反应;③该反应是反应前后气体体积相等的反应,实验2、3反应温度相同,若实验3要达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的质量分数分别相等
),且t<3min,则反应开始时CO、H2O的物质的量的比相等,并且a>1,即b=2a,a>1;或者改变的条件是使用合适的催化剂,来加快反应速率,缩短达到平衡所需要的时间;【小问4详解】①根据图示中反应物、生成物的能量大小,可知该反应的正反应是放热反应。a.升高温度,化学平衡向吸热的逆反应
方向移动,c(CH3OH)减小,a不符合题意;b.充入He(g),使体系压强增大,由于不能改变任何一种物质的浓度,所以化学平衡不移动,c(CH3OH)不变,b不符合题意;c.将H2O(g)从体系中分离出来,即减小了生成物的浓度,平衡正
向移动,最终达到平衡时,c(CH3OH)增大,c符合题意;d.再充入lmolCO2和3molH2,使体系的压强增大,增大压强,平衡正向移动,最终达到平衡时c(CH3OH)增大,d符合题意;故选cd;②根据图象知,t1时刻,正、逆反应速率都增大
且可逆反应向逆反应方向移动,改变的条件是升高温度;t3时刻,正、逆反应速率都增大且相等,改变的条件是加入催化剂;t4时刻正逆反应速率都减小,且平衡向逆反应方向移动,改变的条件是减小压强,所以平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是t0~t1;如t0~t1平衡常数为K1,t2~t3平衡常
数为K2,且t0~t1温度小于t2~t3温度,所以K1大于K2。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com