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1、选择题 在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(气)+3B(气)
2C(气)+2D(固)达到平衡的标志的是(?)
①C的生成速率与C的分解速率相等?
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B
③A、B、C的浓度不再变化?
④A、B、C的分压强不再变化
⑤混合气体的总压强不再变化?
⑥混合气体的物质的量不再变化
⑦A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A.②⑦? B.②⑤⑦? C.①③④? D.②⑤⑥⑦
参考答案:A
本题解析:在一定条件下,当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时(但不为0),反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态,称为化学平衡状态。所以①③可以说明。②中反应速率的方向相同,不能说明由于反应是体积减小的反应,所以④⑤⑥可以说明。平衡时浓度不再发生变化,但物质之间的浓度不一定相等或满足某种关系,因此⑦不能说明,所以答案选A。
本题难度:简单
2、填空题 能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);ΔH
(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH?0,△S?0(填“<,>或=”)。
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。

①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为?mol·L-1·s-1 ,CO的转化率为?。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K=?。
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将?。
A.向正方向移动? B.向逆方向移动? C.处于平衡状态? D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是?。
A.压缩容器体积? B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大? D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2
(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
参考答案:(1)< <(各1分)(2)①0.02? 20%(各2分)
②K=
=
=4(3分)③B(2分) ④ABD(2分)
(3)
(2分)
本题解析:(1)根据△G=△H-T·△S可知,只要△G小于0,反应就是自发的。反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)是熵值减小的可逆反应,所以根据该反应CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)在300℃,5MPa条件下能自发进行可知,该反应的ΔH<0,△S<0。
(2)①根据图像可知,反应进行到2min时达到平衡状态,此时甲醇的浓度是0.02mol/L,则根据方程式可知消耗氢气的浓度是0.04mol/L,所以在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为0.04mol/L÷2min=0.02mol/(L1min)。又因为消耗CO的物质的量浓度是0.02mol/L,而CO的起始浓度=0.2mol/L=2L=0.1mol/L,所以CO的转化率=
×100%=20%。
②根据①中分析可知,平衡时氢气和CO的浓度分别是0.58mol÷2L-0.04mol/L=0.25mol/L,0.1mol/L-0.02mol/L=0.08mol/L,而甲醇的平衡浓度是0.02mol/L。由于化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,所以该温度下反应的平衡常数K=
=
=4。
②300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 mol CH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时浓度商=
=
=8>4,所以反应向逆反应方向移动,答案选B。
④该反应是体积减小的放热的可逆反应,则A、压缩容器体积压强增大,平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大,A正确;B、将CH3OH(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动,甲醇产率增大,B正确;C.充入He,使体系总压强增大,平衡不移动,甲醇产率不变,C不正确;D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2,平衡向正反应方向移动,甲醇的产率增大,D正确,答案选ABD。
(3)由于该反应是放热反应,所以若其它条件不变,使反应在500℃下进行,反应速率增大,达到平衡的时间减少,但不利于平衡向正反应方向移动,因此甲醇的浓度降低,所以甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图为
。
本题难度:一般
3、选择题 已知298K时,

,△H
,在相同温度下,向固定体积的密闭容器中通入
和
,达到平衡时放出热量
;向另一个同体积的密闭容器中通入
和
,达到平衡时放出热量为
,则下列关系中正确的是
A.
B.
C.
D.
参考答案:C
本题解析:利用容器叠加法,再把第二个实验做一遍,则平衡时也会放出热量
。然后把这个容器与第二个实验中的容器叠加,平衡不动,放热总和为2
。最后压缩体积与原容器体积相同,则重新达到平衡时即为第一个实验中的平衡状态,而压缩体积增大压强,平衡会向气体体积缩小的正向移动,继续放热,所以得到2
<
,A,B,D都不对。因为热化学方程中的计量数表示反应已经完成的量。所以
<197KJ
本题难度:一般
4、选择题 将 4 mol A 气体和 2 mol B 气体在 2 L 的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(气)+B(气)
2C(气)若经 2 s(秒)后测得 C 的浓度为 0.6 mol·L-1 ,现有下列几种说法:①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol·L-1·s-1
②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol·L-1·s-1
③ 2 s 时物质 A 的转化率为70%
④ 2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol·L-1
其中正确的是
A.①③
B.①④
C.②③
D.③④
参考答案:B
本题解析:2A(气)+B(气)
2C(气)
初n:? 4? 2? 0
△n:? 1.2? 0.6? 1.2
2s时n: 2.8? 1.4? 1.2
本题难度:一般
5、简答题 已知可逆反应CO+H2O(g)
CO2+H2,达到平衡时,
(1)830K时,若起始时:c(CO)=2mol/L,c(H2O)=3mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的转化率为______;K值为______.
(2)830K,若只将起始时c(H2O)改为6mol/L,则水蒸气的为______.
(3)若830K时,起始浓度c(CO)=amol/L,c(H2O)=bmol/L,H2的平衡浓度c(H2)=cmol/L,①a、b、c之间的关系式是______;②当a=b时,a=______c.
参考答案:(1)设水蒸气反应的浓度为xmol/L
CO+H2O(g)
CO2+H2,
1 1
1.2mol/L xmol/L
x=1.2
所以水蒸气的转化率=1.2mol/L3mol/L×100%=40%;
CO+H2O(g)
CO2+H2,
起始2mol/L 3mol/L 0 0
反应1.2mol/L1.2mol/L 1.2mol/L1.2mol/L
平衡0.8mol/L 1.8mol/L 1.2mol/L 1.2mol/L
平衡常数K=1.2mol/L×1.2mol/L0.8mol/L×1.8mol/L=1
故答案为:40%;1.
(2)设反应的水蒸气的浓度为y.
CO+H2O(g)
CO2+H2,
起始 2mol/L 6mol/L 0 0
反应y yy y
平衡 (2-y)mol/L (6-y)mol/L y y
K=y×y(2-y)mol/L×(6-y)mol/L=1
y=1.5mol/L,
所以水蒸气的转化率为1.5mol/L6mol/L×100%=25%.
故答案为:25%.
(3)CO+H2O(g)
CO2+H2,
起始amol/L bmol/L 0 0
反应cmol/L cmol/Lcmol/Lcmol/L
平衡(a-c)mol/L (b-c)mol/L cmol/L cmol/L
K=cmol/L×cmol/L(a-c)mol/L×(b-c)mol/L=1
所以ab=ac+bc;
ab=ac+bc,将a=b代入得,a=2c.
故答案为:ab=ac+bc;2c.
本题解析:
本题难度:简单