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1、选择题 可以说明反应2HI(g)
H?2(g)+I2(g)已达到平衡的是(? )
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H-H键断裂的同时有两个H-I键断裂
③百分组成ω(HI)=ω(I2)
④反应速率υ(H2)=υ(I2)=1/2υ(HI)时
⑤ c(HI):c(H2):c(I2)=2:1:1时
⑥温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑦温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化
⑧条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑨温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
⑩温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
A.②③⑤?B.①④⑦?C.②⑦⑨?D⑧⑨⑩
参考答案:C
本题解析:判断某可逆是否达到平衡的本质:1、平衡时体系中各组分的浓度保持不变;2、正、逆反应速率相等且不等于0;①错,每时每刻均这样反应;②正确;③错,平衡时不是各组分的百分含量相等而是各组分的百分含量保持不变;④错,每时每刻都是υ(H2)=υ(I2)=1/2υ(HI);⑤错,平衡时各组分的浓度可能相等也可能不相等;⑥错,该反应为等体积反应,无论是否平衡容器内压强均不变;⑦正确;⑧错,反应为等体积反应且状态都是气体,条件一定,混合气体的平均相对分子质量始终不变;⑨正确;⑩错,由于反应为等体积反应,密度为常数;
本题难度:一般
2、选择题 相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)
?2NH3(g)+ 92.4 kJ。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
容器编号
| 起始时各物质的物质的量/mol[]
| 平衡时反应中的能量变化
|
N2
| H2
| NH3
|
①
| 1
| 3
| 0
| 放出热量a kJ
|
②
| 2
| 3
| 0
| 放出热量b kJ
|
③
| 2
| 6
| 0
| 放出热量c kJ
|
下列叙述正确的是?
A.反应的平衡常数:③>①>②? B.达到平衡时氨气的体积分数:①>③
C.放出的热量(kJ):a<b<92.4? D.反应得到1mol NH3(l),放出热量46.2kJ
参考答案:C
本题解析:平衡常数只与温度有关系,所以三个容器中的平衡常数相同,A不正确。③相当于在①的基础上缩小容器的弱碱,平衡向正反应方向移动,所以达到平衡时氨气的体积分数是③>①,B不正确。反应是可逆反应,所以①②中不可能生成1mol氨气。②增大氢气的浓度,通过氮气的转化率,所以选项C正确。生成1mol氨气时放热46.2kJ,而不是液氨,D不正确。答案选C。
本题难度:一般
3、选择题 在温度相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)? ΔH=-90.7 kJ/mol):
容器
| 甲
| 乙
| 丙
|
反应物投入量
| 1 mol CO、2 mol H2
| 1 mol CH3OH
| 2 mol CH3OH
|
CH3OH的浓度(mol/L)
| c1
| c2
| c3
|
反应的能量变化
| 放出a kJ
| 吸收b kJ
| 吸收c kJ
|
平衡时压强(Pa)
| P1
| P2
| P3
|
反应物转化率
| α1
| α2
| α3
|
下列说法不正确的是
A.c1=c3?B.a+c/2<90.7? C.2P2>P3 ?D.α1+α3=1
参考答案:AD
本题解析:根据甲和乙的投入量可知,这两个平衡是等效的,因此平衡时c1=c2,α1+α2=1,a+c=90.7。丙相当于在乙的基础上将容器的体积缩小一半,平衡向生成甲醇的方向移动,所以c1=c2<2 c3,α1+α3<1,2P2>P3,a+c/2<90.7,A、D不正确,BC正确。答案选BC
本题难度:一般
4、选择题 一定的固体硝酸银置于一容积不变的2L密闭容器中,在一定条件下发生如下反应:
2AgNO3(固)
2Ag(固)+2NO2(气)+O2(气),2NO2(气)
N2O4(气),2min末,测得固体减重6.2g,且C(NO2)=0.04mol/L,则下列说法正确的是
[? ]
A.2min后容器内C(NO2)=0.04mol/L
B.2min内V(O2)= 0.0125mol/(L·min)
C.混合气体的平均密度为3.1g/L
D.混合气体中NO2的体积分数为11%
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 煤化工是以煤为原料,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)将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g)
?CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJ·mol-1一定温度下,在一个容积可变的密闭容器中,发生上述反应,下列能判断该反应达到化学平衡状态的是?(填字母,下同)
A.容器中的压强不变
B.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
C.v正(CO)=v逆(H2O)
D.c(CO)=c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)
?CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实 验 组
| 温 度 /℃
| 起始量/mol
| 平衡量/mol
| 达到平衡所需时间/min
|
H2O
| CO
| H2
| CO
|
1
| 650
| 2
| 4
| 1.6
| 2.4
| 5
|
2
| 900
| 1
| 2
| 0.4
| 1.6
| 3
|
3
| 900
| a
| b
| c
| d
| t
|
?
①该反应的逆反应为?(填“吸”或“放”)热反应。
②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<3 min,则a、b应满足的关系是?(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)
?CH3OH(g) +H2O(g),如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化。在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2, 下列措施中能使 c(CH3OH)增大的是?

A.升高温度
B.充入N2(g),使体系压强增大
C.将H2O(g)从体系中分离出来
D.再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2
参考答案:(1)B、C? (2) ① 吸热;?②b=2a,且a>1? (3)C、D
本题解析:(1)由于反应C(s)+H2O(g)
?CO(g)+H2(g)的正反应是个气体体积增大的反应。A.若反应未达到平衡,则容器中的压强会发生改变,若反应达到了平衡,则容器内气体的压强不变。正确。B.1 mol H—H键断裂就会产生1mol的水,就形成了2mol的H—O键。还同时断裂2 mol H—O键。说明对于同种物质来说,单位时间内消耗量与产生量相等。反应达到平衡。正确。D.CO和H2都是生成物,在方程式中二者的系数相同,所以在任何时候都存在c(CO)=c(H2)。故不能确定反应达到平衡。错误。所以选项为B C。(2)① 反应CO(g)+H2O(g)
?CO2(g)+H2(g)在650℃时,开始时n(CO)=4mol;n(H2O)=2mol;n(CO2)=0;n(H2)=0.当反应达到平衡时各种物质的物质的量为n(CO)=4mol-1.6mol=2.4mol;n(H2O)=2mol-1.6mol=0.4mol,n(CO2)=1.6mol;n(H2)=1.6mol。对于该反应来说,由于系数都是1,所以达到平衡状态时的平衡常数为
。在900℃时,开始时n(CO)=2mol;n(H2O)=1mol;n(CO2)=0;n(H2)=0.当反应达到平衡时各种物质的物质的量为n(CO)= 1.6mol;n(H2O)=1mol-0.4mol=0.6mol,n(CO2)=0.4mol;n(H2)=0.4mol。对于该反应来说,由于系数都是1,所以达到平衡状态时的浓度比为物质的量的比。所以在该温度下平衡常数为
。升高温度,化学平衡常数减小。说明升高温度,化学平衡向逆反应方向移动。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。逆反应方向为吸热反应。②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<3 min,因为反应的平衡状态相同。而方程式的系数相同。所以只要反应物的物质的量的比与原平衡的起始时的物质的量的比相同。即二者的物质的量的比为a:b=1:2。平衡不发生移动。但是由于增大压强,反应物的物质的量浓度增大,化学反应速率加快,达到平衡所需要的水解缩短。(3)由图像可以看出该反应为放热反应。A.升高温度。根据平衡移动原理,化学平衡向逆反应方向移动,c(CH3OH)减小。错误。B.由于N2不是反应体系的气体,充入N2(g),使体系压强增大,但是反应混合物中各物质的浓度不变,所以平衡不发生移动,c(CH3OH)不变。错误。C. 将H2O(g)从体系中分离出来,减小生成物的浓度,平衡正向移动,c(CH3OH)增大。正确。D.若再充入0.5 mol CO2和1.5 mol H2,增大反应物的浓度,化学平衡正向移动,c(CH3OH)增大。正确。
本题难度:一般