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1、选择题 下列关于化学反应限度的说法中正确的是
[? ]
A.当一个可逆反应达到平衡状态时,这就是这个反应在该条件下所能达到的限度 ?
B.当一个可逆反应进行到平衡状态时,那么这个反应的正反应速率和逆反应速率相等?
C.平衡状态是一种静止的状态,因为反应物和生成物的浓度已经不再变化 ?
D.化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 (1)二氧化硫的催化氧化的过程如图1所示,

其中a、c二步的化学方程式可表示为:SO2+V2O5?SO3+V2O4
4VOSO4+O2?2V2O5+4SO3.
该反应的催化剂是______(写化学式)
(2)550℃时,SO2转化为SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图2所示.将2.0molSO2和1.0molO2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa.试计算反应2SO3?2SO2+O2在550℃时的平衡常数K=______.
(3)550℃时,将2.0molSO2和1.0molO2置于5L密闭容器中,反应达平衡后,下列措施中能使
增大的是______
A.升高温度B.充入He(g),使体系总压强增大
C.再充入2molSO2和1molO2D.再充入1molSO2和1molO2
(4)维持温度不变条件下使之发生如下反应:2SO2+O2?2SO3,有两只密闭容器A和B.A容器有一个可以移动的活塞能使容器内保持恒压,B容器能保持恒容.起始时向这两个容器中分别充入等物质的量的体积比为2:1的SO2和O2的混合气体,并使A和B容积相等(如图3所示).
试填写下列空格:
A容器达到平衡时所需的时间比B容器______(填:“短”或“长”);平衡时A容器中SO2的转化率比B容器______(填:“大”或“小”);达到所述平衡后,若向两容器中通入等物质的量的原反应气体,达到平衡时,A容器的混合气体中SO3的体积分数______(填“增大”、“减小”或“不变”,下同);B容器的混合气体中SO3的体积分数______.
参考答案:(1)依据图1中的转化关系和化学方程式分析,V2O5参与反应先做氧化剂把二氧化硫氧化为三氧化硫,本身被还原为图中产物V2O4;根据氧化还原反应的实质写出并配平a步化学方程式SO2+V2O5?SO3+V2O4;C是VOSO4转化为SO3,此过程需要重新生成催化剂V2O5,故答案为:V2O5;
(2)体系总压强为0.10M Pa,此时二氧化硫的转化率为80%
2SO2+O2催化剂.△2SO3
起始量(mol) 2 1 0
变化量 (mol)2×0.8 0.8 2×0.8
平衡量 (mol) 0.4 0.2 1.6
平衡时各物质的浓度为:[SO2]=0.08mol/L,[O2]=0.04mol/L,[SO3]=0.32mol/L 代入平衡常数的计算式得到
平衡常数K=c2(SO3)c2(SO2)c(O2)=0.3220.082×0.04=400 L?mol-1,
则反应2SO3?2SO2+O2在550℃时的平衡常数K=1400=2.5×10-3 ;
故答案为:2.5×10-3;
(3)2SO2+O2催化剂.△2SO3,反应是气体体积减小的放热反应,依据平衡移动原理分析;
A.升高温度,平衡逆向进行,n(SO3)n(SO2)比值减小,故A不符合;
B.充入He(g),使体系总压强增大,分压不变,平衡不动,n(SO3)n(SO2)比值不变,故B不符合;
C.再充入2molSO2和1molO2,相当于增大压强平衡正向进行,n(SO3)n(SO2)比值增大,故C符合;
D.再充入1molSO2和1molO2,二氧化硫转化率增大,n(SO3)n(SO2)比值增大,故D符合;
故答案为:故CD;
(4)因A容器保持恒压,反应过程中体积变小,浓度增大,根据浓度越大,化学反应速率越快,到达平衡的时间越短,所以达到平衡所需时间A比B短,若A容器保持恒容,两容器建立的平衡等效,而实际上A容器体积减少,压强增大,平衡向正反应方向移动,所以A中SO2的转化率比B大;平衡后,向两容器中通入等量的原反应气体,达到平衡后,A中建立的平衡与原平衡等效,所以SO3的体积分数不变,B容器中建立的平衡相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,B容器中SO3的体积分数增大;
故答案为:短;大;不变;增大.
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 下列图示与对应的叙述相符的是( )

A.图1表示可逆反应“2X(g)?Y(g)△H<0”温度T1<T2的情形
B.图2表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g)?3C(g)+D(s)的影响,乙的压强比甲的压强大
C.图3中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
D.图4是向20mL?pH=3的醋酸溶液中滴加pH=11的NaOH溶液过程中pH变化曲线
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 苯乙烷(?

-C2H5)可生产塑料单体苯乙烯(

-CH=CH2),其原理反应是:

-C2H5(g)?


-CH=CH2(g)+H2(g);△H=+125kJ?mol-1.某温度下,将0.40mol?

-C2H5(g)充入2L真空密闭容器中发生反应,测定该容器内的物质,得到数据如下表:

| 时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 n(
 -C2H5)/mol 0.40 0.30 0.26 n2 n3 n(
 -CH=CH2)/mol 0.00 0.10 n1 0.16 0.16
|
(1)n1=______mol,计算该反应的平衡常数,K=______.
(2)工业上常以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应).

-C2H5(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系总压强的关系如图1所示.当其它条件不变时,水蒸气的用量越大,平衡转化率将______(填“越大”、“越小”或“不变”),原因是______.
(3)副产物H2用做氢氧燃料电池.写出酸性条件下,该电池正极的电极反应式______.
(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入

-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,请在图2中画出并标明该条件下?

-C2H5(g)和

-CH=CH2(g)的浓度c随时间t变化的曲线______.
参考答案:(1)20min时,

-C2H5的物质的量为0.26mol,变化的物质的量为0.40mol-0.26mol=0.14mol,
根据方程式

-C2H5(g)?


-CH=CH2(g)+H2(g)可知,
生成

-CH=CH20.14mol,
?

-C2H5(g)?


-CH=CH2(g)+H2(g)
起始:0.40mol? 0? 0
转化:0.16mol? 0.16mol? 0.16mol
平衡:0.24mol? 0.16mol? 0.16mol
平衡时:c(

-C2H5)=0.12mol/L,c(

-CH=CH2)=0.08mol/L,c(H2)=0.08mol/L,
k=0.08mol/L×0.08mol/L0.12mol/L=0.053?mol?L-1,
故答案为:0.14;?0.053?mol?L-1;
(2)由化学方程式可知,增大压强,平衡向逆反应方向移动,则体系总压强一定时,水蒸气的分压越大,平衡体系的分压越小,平衡向气体体积增大的方向移动,所以转化率增大,
故答案为:大;体系总压强一定时,水蒸气的分压越大,平衡体系的分压越小,平衡向气体体积增大的方向移动;
?(3)酸性氢氧燃料电池中,正极上氧气得电子发生还原反应,反应的电极方程式为O2+4H++4e-=2H2O,
故答案为:O2+4H++4e-=2H2O;
(4)在相同条件下,若最初向该容器中充入

-CH=CH2(g)和H2(g),假设在40min时达到上述同样的平衡状态,平衡时,c(

-C2H5)=0.12mol/L,c(

-CH=CH2)=0.08mol/L,c(H2)=0.08mol/L,起点(0,0.20)、终点在(40,0.08);苯乙烷曲线变化趋势在增大,弓向浓度轴,且起点(0,0)、终点(40,0.12),则图象为

,故答案为:

.
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 Ⅰ、CO和H2的混合气体俗称合成气,是一种重要的工业原料气,焦炭、天然气(主要成分为CH4)、重油、煤在高温下均可与水蒸气反应制得合成气.
(1)已知某反应的平衡常数表达式为:K=
,它所对应的化学方程式为:______.
(2)向体积为2L的密闭容器中充入CH4和H2O(g)组成的混合气(共1mol),在一定条件下发生反应,并达到平衡状态,测得温度、压强、投料比X〔)对该反应的影响如图所示.

①图1中的两条曲线所示投料比的关系X2______X1(填“=”“>”或“<”下同)
②图2中两条曲线所示的压强比的关系:P2______P1
(3)以CH4、O2为原料可设计成燃料电池:
①设装置中盛有150.0mL1.0mol/LKOH溶液,放电时参与反应的氧气在标准状况下的体积为4.48L,放电过程中转移电子的物质的量为______.
②以H2SO4溶液代替KOH溶液为电解质溶液,则燃料电池的负极反应式为:______.
Ⅱ、(1)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-akJ?mol-1;
CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-bkJ?mol-1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-ckJ?mol-1;
H2O(g)═H2O(l)△H=-dkJ?mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:______.
(2)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.4xl0-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5mol?L-1可视为沉淀完全,则应保持溶液中c(OH-)≥______mol?L-1.
参考答案:Ⅰ、(1)平衡表达式为:K=c(H2)?c(CO)c(H2O),生成物为CO、H2,反应物含有H2O,三者化学计量数分别为1、1、1,根据元素守恒,故另一反应物为固体C,反应中它所对应反应的化学方程式为C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g),
故答案为:C(s)+H2O(g)?CO(g)+H2(g);
(2)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);
①碳水比n(CH4)n(H2O) 值越大,平衡时甲烷的转化率越低,含量越高,故x2<x1,故答案为:<;
②该反应正反应是气体体积增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,平衡时甲烷的含量增大,故p2<p1,故答案为:<;
(3)①参与反应的氧气在标准状况下体积为4.48L,物质的量为 4.48L22.4L/mol=0.2mol,氢转移电子的物质的量为0.2mol×4=0.8mol,故答案为:0.8mol;
②以H2SO4溶液代替KOH溶液为电解质溶液,失电子的做负极发生氧化反应,CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+,故答案为:CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+;
Ⅱ、(1)已知①CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ?mol-1;
②CH3OH(g)═CH3OH(l)△H=-b kJ?mol-1;
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-c kJ?mol-1;
④H2O(g)═H2O(l)△H=-d kJ?mol-1,
由盖斯定律 ,(-①×2-②×2+③×3+④×4)÷2得CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),故△H=(a+b-32c-2d) kJ∕mol,
故答案为:CH3OH(l)+32O2(g)=CO2(g)+2H2O(l),故△H=(a+b-32c-2d) kJ∕mol;
(2)Mg(OH)2的Ksp=6.4×10-12,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×10-5mol?L-1可视为沉淀完全,则Ksp=c(Mg2+)×c2(OH-)=6.4×10-12 ,c(OH-)≥8×10-4mol/L,故答案为:8×10-4.
本题解析:
本题难度:一般