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1、选择题 在一定温度下的定容的容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(g)+2B(g)═C(g)+D(g)已达到平衡状态的是( )
①混合气体的压强?②混合气体的密度?③B的物质的量浓度? ④混合气体总物质的量? ⑤混合气体的平均相对分子质量?
⑥速率关系:v(C)与v(D)的比值? ⑦混合气体总质量? ⑧混合气体总体积.
A.①②③④⑤⑥⑦⑧
B.①③④⑤
C.①②③④⑤⑦
D.①③④⑤⑥
参考答案:①该反应为反应前后气体的物质的量减小的反应,容器体积不变,随反应进行压强降低,当压强不再变化,说明到达平衡,故①正确;
②反应混合物都是气体,总质量不变,容器体积不变,密度自始至终都不变,不能说明到达平衡状态,故②错误;
③随反应进行B的浓度减小,当B的物质的量浓度不再变化,说明到达平衡,故③正确;
④该反应为反应前后气体的物质的量减小的反应,随反应进行混合气体总物质的量减小,混合气体总物质的量不再变化,说明到达平衡,故④正确;
⑤反应混合物都是气体,总质量不变,随反应进行混合气体总物质的量减小,所以随反应进行混合气体的平均相对分子质量增大,当混合气体的平均相对分子质量不再变化,说明到达平衡,故⑤正确;
⑥v(C)与v(D)的速率关系自始至终都是1:1,不能说明到达平衡,故⑥错误;
⑦反应混合物都是气体,混合气体总质量不发生变化,不能说明到达平衡,故⑦错误;
⑧容器的体积不变,混合气体总体积不变,不能说明到达平衡,故⑧错误.
故①③④⑤正确.
故选:B.
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用的双赢的课题.
(1)CO可用于合成甲醇.在压强为0.1Mpa条件下,在体积为bL的密闭容器中充入amolCO和2amolH2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)平衡时CO的转化率与温度,压强的关系如图:

(i)该反应属于______反应:(填“吸热”或“放热”).
(ii)100℃时,该反应的平衡常数:K=______;(用a、b的代数式表示).若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是:______填序号)
a.该反应使用催化剂意义不大;
b.该反应发生将在很短时间内完成;
c.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小;
d.该反应一定是放热反应;
(iii)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO,2amolH2,达到平衡时CO转化率______(填“增大”,“不变”或“减小”,下同)平衡常数:______.
(iv)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5molCO,7.5molH2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时的压强______倍.
(2)某温度条件下,若将CO2(g)和H2(g)以体积比1:4混合,在适当压强和催化剂作用下可制得甲烷,已知:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol
H2(g)+
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8KJ/mol
则CO2(g)和H2(g)反应生成液态水的热化学方程式为:______.
参考答案:(1)(i)由图可知,压强一定时,随温度升高,CO的转化率降低,故升高温度平衡向逆反应移动,则正反应为放热反应;
故答案为:放热;
(ii)100℃,平衡时CO的转化率为0.5,所以参加反应的CO的物质的量为0.5amol.
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);
开始(mol):a 2a0
变化(mol):0.5a a0.5a
平衡(mol):0.5a a0.5a
所以平衡时,CO的浓度为0.5amolbL=a2bmol/L,H2的浓度为ab=mol/L,CH3OH的浓度为0.5amolbL=a2bmol/L,100℃时该反应的平衡常数k═a2ba2b(ab)2=b2a2,
a.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该反应在通常条件下一定可以发生,该反应可能需要催化剂才可以进行,故a错误;
b.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该条件下反应速率很快,故b错误;
c.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,反应达平衡时至少有一种反应物的百分含量很小,故c正确;
d.可逆反应的平衡常数很大,说明反应进行的程度很大,不能说明该反应是吸热还是放热,故d错误,
故答案为:b2a2,c;
(iii)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入amolCO(g)、2amolH2(g),等效为在原平衡的基础上增大一倍压强,平衡向正反应移动,CO的转化率增大,化学平衡常数只受温度影响,与浓度无关,温度不变,平衡常数不变,
故答案为:增大;不变;
(iv)参加反应的CO的物质的量为2.5mol×90%=2.25mol,则:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g) 物质的量减少△n
1 2
2.25mol 4.5mol
故平衡时总的物质的量为2.5mol+7.5mol-4.5mol=5.5mol,恒温恒容下压强之比等于物质的量之比,故平衡时容器内压强为开始时压强的5,5mol2.5mol+7.5mol=0.55倍,
故答案为:0.55;
(2)已知:①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H1=-890.3kJ?mol-1
②H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H2=-285.8kJ?mol-1,
利用盖斯定律,将②×4-①可得:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=4×(-285.8kJ?mol-1)-(-890.3kJ?mol-1)=-252.9kJ?mol-1,
故答案为:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(l)△H=-252.9kJ?mol-1;
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 在相同容积的4个密闭器中进行同一种可逆反应,2A(g)+B(g)
3C(g)+2D(g),起始时4个容器所盛A、B的量如下表所示。各容器所盛物质的量在相同温度下,建立平衡时,4个容器中A或B的转化率的大小关系是

[? ]
A.A的转化率为:甲<丙<乙<丁
B.A的转化率为:甲<乙<丙<丁
C.B的转化率为:甲>丙>乙>丁
D.B的转化率为:丁>乙>丙>甲
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 在一密闭容器中,mA(g)+bB(g)
pC(g)反应平衡时,测得c(A)为0.5 mol·L-1,在温度不变的情况下,将容器体积增大一倍,当达到新的平衡时,测得c(A)为0.3 mol·L-1,则下列判断中正确的是
[? ]
A.平衡向正反应方向移动了
B.物质B的转化率减小了
C.化学计量数:m+n<p
D.物质C的质量分数增加了
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 恒温条件下,把NO2装入带活塞的密闭容器中,当反应2NO2?N2O4达到平衡后,下列叙述正确的是( )
A.恒容时,再充入一定量的N2O4,则NO2的体积分数增加
B.慢慢压缩容器,平衡向右移动,混合气体的颜色一定会变浅
C.体积减半时,压强增大,但小于原来的2倍
D.体积增大时,平衡向右移动,混合气体密度减少
参考答案:A、再充入一定量的N2O4所到达平衡状态,等效为在原平衡的基础上增大压强,平衡向正反应移动,NO2的体积分数减小,故A错误;
B、压缩容器,压强增大,平衡向体积减小的方向移动,平衡移动的结果降低浓度增大,但不会消除浓度增大,达新平衡NO2浓度增大,气体颜色变深,故B错误;
C、体积减半时,若平衡不移动,压强变为原来2倍,压强增大,平衡向正反应移动,故压强小于原来的2倍,故C正确;
D、体积增大时,压强减小,平衡向体积增大的方向移动,即向正反应移动,混合气体的质量不变,体积增大混合气体密度减小,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:简单