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1、选择题 下图表示反应X(g)
4Y(g)+Z(g),△H <0,在某温度时X的浓度随时间变化的曲线如下图,下列有关该反应的描述正确的是

|
[? ]
A.第6 min后,反应就终止了
B.X的平衡转化率为85%
C.若升高温度,X的平衡转化率将大于85%
D.若降低温度,v正和v逆将以同样倍数减小
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景.
(1)工业上一般采用两种方法制备甲醇:
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K).
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ K 2.041 0.270 0.012
|
由表中数据判断△H1______0(填“<”、“=”或“>”).
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应,4分钟后反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.4mol,则CO的反应速率为______,此时的压强是反应前压强的______倍.
(2)反应Ⅱ的平衡常数表达式为______,为了加快反应Ⅱ的反应速率,并且提高H2的转化率,采取的措施是______(填写正确选项的字母).
a.增大CO2的浓度 b.增大H2的浓度 c.增大压强 d.加入催化剂
(3)工业上利用CO与水蒸气的反应,将有毒的CO转化为无毒的CO2,书写有关热化学反应方程式______.该反应在830K下进行时,初始浓度到达平衡的时间有如下的关系:
CO的初始浓度(mol/L) | 2 | 4 | 1 | 3 H2的初始浓度(mol/L) 3 2 3 3 时间(min) 8 6 12 n
|
则n为______min.
(4)近年来,科研人员新开发出一种甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池.该电池中甲醇发生反应的一极为______极、其电极反应式为______.
(5)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,每消耗0.2molCH3OH,阴极产生标况下气体的体积为______L.
参考答案:(1)①图表分析判断,平衡常数随温度升高减小,平衡逆向进行,正反应是放热反应,△H<0;
故答案为:<;
②某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L密闭容器中充分反应,4分钟后反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.4mol,依据化学平衡三段式列式计算;
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
起始量(mol) 2 6 0
变化量(mol)1.63.2 1.6
平衡量(mol) 0.42.8 1.6
CO的反应速率=1.6mol2L4min=0.2mol/(L?min)
平衡状态气体压强和起始压强之比等于气体物质的量之比P(平衡):P(起始)=(0.4+2.8+1.6):(2+6)=4.8:8=0.6;
故答案为:0.2mol/(L?min),0.6;
(2)CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),反应的平衡常数K=c(H2O)c(CH3OH)c(CO2)c3(H2);
为了加快反应Ⅱ的反应速率,并且提高H2的转化率;
a.增大CO2的浓度,增大氢气的转化率,平衡正向进行,反应速率加快,故a符合;
b.增大H2的浓度,平衡正向进行,反应速率增大,氢气的转化率减小,故b不符合;
c.增大压强,反应速率增大,平衡正向进行,氢气转化率增大,故c符合;
d.加入催化剂改变化学反应速率不改变化学平衡,氢气转化率不变,故d不符合;
故答案为:K=c(H2O)c(CH3OH)c(CO2)c3(H2),a、c;
(3)反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H2
依据盖斯定律反应Ⅰ-反应Ⅱ得到CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=△H1-△H2;
图表中数据保持氢气初始浓度不变,一氧化碳浓度增大一倍,达到平衡所需时间缩短4分钟,所以分析判断n=4min;
故答案为:CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=△H1-△H2 、4;
(4)甲醇和氧气以强碱溶液为电解质溶液的新型手机电池,燃料电池中燃料在原电池负极发生氧化反应,甲醇失电子在碱溶液中生成碳酸钾,该电池中甲醇发生反应的一极为负极,电极反应为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
故答案为:负,CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O;
(5)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,每消耗0.2mol CH3OH,转移电子1.2mol,阴极电极反应为2H++2e-=H2↑,产生标况下气体的体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L;
故答案为:13.44.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 在密闭容器中,使2molN2和6molH2混合发生反应:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)(正反应为放热反应)下列说法错误的是( )
A.升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量变大
B.升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的密度不变
C.当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是1:3
D.当达到平衡时,充入氩气,并保持压强不变,平衡将逆向移动
参考答案:A、混合气体的平均相对分子质量=气体质量气体物质的量,反应前后质量守恒,升温平衡逆向进行,气体物质的量增大,混合气体的平均相对分子质量减小,故A错误;
B、混合气体密度=气体质量体积,升温平衡移动,但气体质量不变,体积不变,混合气体密度不变,故B正确;
C、起始量1:3,反应比为1;3,所以得到平衡浓度1;3,故C正确;
D、恒温恒容容器,加入氩气,总压增大,保持压强不变,体积增大,平衡逆向进行,故D正确;
故选A.
本题解析:
本题难度:简单
4、填空题 可逆反应Fe(s)+CO2(g)?FeO(s)+CO(g),在温度938K时,平衡常数K=1.47,在1173K时,K=2.15
(1)写出该反应的平衡常数表达式______.
(2)若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,如果改变下列条件再达平衡后(选填“增大”、“减小”、“不变”)
①升高温度,CO2的平衡浓度______,②再通入CO2,CO2的转化率______,③增大容器的体积,混和气体的平均分子量______.
(3)该反应的逆速率随时间变化情况如图:
①从图中看到,反应在t2时达平衡,在t1时改变了某种条件,改变的条件可能是______(填序号,答案可能不止一个)
a.升温b.增大CO2的浓度 c.使用催化剂d.增压
②如果在t3时再增加CO2的量,t4时反应又处于新平衡状态,请在图上画出t3~t5时间段的v逆变化曲线.
(4)能判断该反应达到平衡的依据是______.
A、容器内压强不变了B、c(CO)不变了
C、v正(CO2)=v逆(CO) D、c(CO2)=c(CO)

参考答案:(1)该反应的平衡常数表达式K=C(CO)C(CO2),故答案为:C(CO)C(CO2);
(2)在温度938K时,平衡常数K=1.47,在1173K时,K=2.15,所以该反应正方向吸热,
①升高温度,化学平衡正向移动,CO2的平衡浓度减小,故答案为:减小;
②该反应前后气体体积不变,根据等效平衡可知,该反应前后通入CO2,平衡不移动,CO2的转化率不变,故答案为:不 变;
③该反应前后气体体积不变,增大容器的体积,平衡不移动,混和气体的平均分子量不变,故答案为:不变;
(3)a.升温,正、逆反应速率突然增大,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,故a正确;
b.增大CO2的浓度,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬间不变,故b错误;
c.使用催化剂,正、逆反应速率突然增大,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,故c正确;
d.增大压强,正、逆反应速率突然增大,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,故d正确;
故选:a、c、d
②因增加CO2的量,正反应速率突然增大,逆反应速率瞬间不变,随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率增大,最后不变,如图所示:
,故答案为:
(4)A、因反应前后气体的体积相同,容器内压强不能作为达到平衡的标志,故A错误;
B、反应达到平衡,c(CO)不变,能作为达到平衡的标志,故B正确;
C、反应达到平衡,v正(CO2)=v逆(CO),故C正确;
D、反应达到平衡,c(CO2)、c(CO)都不变,但不一定相等,故D错误;
故选:B、C
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 一定温度下,l?mol?X和n?mol?Y在体积为2L的密闭容器中发生如下反应: X(g)+Y(g)
2Z(g)+M(s),5min后达到平衡,此时生成2a?mol?Z。下列说法正确的是?
[? ]
A.用X表示此反应的反应速率是(0.1—0.2a)mol·(L·min)-1 ?
B.当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态 ?
C.向平衡后的体系中加入l?mol?M,平衡向逆反应方向移动 ?
D.向上述平衡体系中再充入l?mol?X,v(正)增大,v(逆)减小,平衡正向移动
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般