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1、填空题 已知CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)的平衡常数随温度变化如下表:
t/℃
| 700
| 800
| 850
| 1 000
| 1 200
|
K
| 2.6
| 1.7
| 1.0
| 0.9
| 0.6
|
?
请回答下列问题:
(1)上述正向反应是________反应(选填“放热”或“吸热”)。
(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是________。(填编号)
A.容器中压强不变
B.c(CO2)=c(CO)
C.生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
D.混合气体的平均相对分子质量不变
E.混合气体的密度不变
(3)在850 ℃发生上述反应,以表中的物质的量投入恒容反应器中,其中向正反应方向进行的有________(选填A、B、C、D、E)。
?
| A
| B
| C
| D
| E
|
n(CO2)
| 3
| 1
| 0
| 1
| 1
|
n(H2)
| 2
| 1
| 0
| 1
| 2
|
n(CO)
| 1
| 2
| 3
| 0.5
| 3
|
n(H2O)
| 5
| 2
| 3
| 2
| 1
|
?
(4)在850 ℃时,可逆反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),在该容器内各物质的浓度变化如下:
时间 /min
| CO2 (mol·L-1)
| H2 (mol·L-1)
| CO (mol·L-1)
| H2O (mol·L-1)
|
0
| 0.200
| 0.300
| 0
| 0
|
2
| 0.138
| 0.238
| 0.062
| 0.062
|
3
| c1
| c2
| c3
| c3
|
4
| c1
| c2
| c3
| c3
|
?
则3 min~4 min平衡后c3=________mol·L-1,CO2的转化率为________。
参考答案:(1)放热 (2)C (3)A (4)0.12 60%
本题解析:(1)由表可知温度升高,K减小,说明温度升高,平衡逆向进行,正反应为放热反应。(2)因为该反应为反应前后气体分子数不变的反应,所以压强不变,平均相对分子质量不变,均不能说明达到平衡状态,A、D错;选项B中CO2和CO的浓度相等,不能说明其浓度不再变化,故B错;生成CO2代表逆反应,消耗H2代表正反应,且比值等于反应方程式中的对应化学计量数之比,选项C正确;气体的质量不变且为恒容容器,所以气体密度不变不能说明达到平衡状态。(3)计算各组的浓度商:QA=
<1 QB=
>1 QD=
=1 QE=
>1
由浓度商QC<K,反应正向进行推断,A项向正反应方向进行。
(4)850 ℃,K=1,设CO2的转化量为x由

则平衡常数K=
=1
所以x=0.12,故c3=0.12,
α(CO2)=
×100%=60%。
本题难度:一般
2、选择题 在445℃的密闭容器中,分别加入0.1 mol/LH2和I2,发生反应H2+I2(g)
2HI,定时测定反应体系中各物质的浓度,记录数据如下表

下列说法错误的是
[? ]
A.30 s内用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.002 mol/(L·s)
B.60 s时,其他条件不变,将容器体积迅速压缩到原来的一半,则c(HI)>0. 312 mol/L
C.在其他条件不变时,升高体系温度,气体颜色变浅,则该反应正反应为吸热
D.c1<0.156 mol/L,c2=0.156 mol/L
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 某温度时,在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z,它们的物质的量随时间的变化如下表所示。
(1)根据下表中数据,画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线。

(2)体系中发生反应的化学方程式是_________________________________;
(3)列式计算该反应在0~3 min时间内产物Z的平均反应速率:________________;
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于________;
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z的物质的量随时间变化的曲线①、②、③(如图所示),

则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是: ①__________,②__________,③____________。
参考答案:(1)
(2)X(g)+2Y(g)
2Z(g)
(3)
=0.083 mol·L-1·min-1
(4)45%
(5)①升高温度 ②加入催化剂 ③增大压强
本题解析:
本题难度:一般
4、填空题 将2molH2O和2molCO置于1L容器中,在一定条件下,加热至高温,发生如下可逆反应:
2H2O(g)?

2H2(g)+O2(g)?2CO(g)+O2(g)?

2CO2(g)
(1)当上述系统达到平衡时,欲求其混合气体的平衡组成,则至少还需要知道两种气体的平衡浓度,但这两种气体不能同时是______和______或______和______.(填化学式)
(2)若平衡时,O2和CO2的物质的量分别为:n(O2)平=amol,n(CO2)平=bmol.试求n(H2O)平=______.(用含a、b的代数式表示).
参考答案:(1)由两个方程式可知,两个反应靠O2联系起来,只要知道O2和另外任意一种气体的平衡浓度,均可求出混合气体的平衡组成,当知道H2O和H2或CO和CO2的平衡浓度时,由于两个方程式无法通过O2建立反应量的关系,所以无法求其混合气体的平衡组成,因而不能是这两组,故答案为:H2O,H2;CO,CO2;
(2)因n(CO2)平=bmol,由方程式?2CO(g)+O2(g)?

2CO2(g)可知平衡时反应的O2为b2mol,
则反应2H2O(g)?

2H2(g)+O2(g)中生成O2的物质的量为(a+b2)mol,
消耗的水为2×(a+b2)mol=(2a+b)mol,
所以n(H2O)平=2mol-(2a+b)mol=(2-2a-b)mol,
故答案为:(2-2a-b)mol.
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 可确认发生了化学平衡移动的是(? )
A.化学反应速率发生了改变
B.有气态物质参加的可逆反应达到平衡后,改变了压强
C.由于某一条件的改变,使平衡混合物中各组分的浓度发生了不同程度的改变
D.可逆反应达到平衡后,使用催化剂
参考答案:C
本题解析:A.化学反应速率发生改变,未必能说明化学平衡发生了移动,当正反应速率与逆反应速率仍然相等时,化学平衡不会发生移动;当正反应速率与逆反应速率不相等时,化学平衡就会发生移动,故A错误;
B.对于气体总体积反应前后不变的可逆反应(如I2+H2
2HI)来说,无论是否建立平衡,其总物质的量即压强都不会发生变化;对于气体总体积反应前后不等的可逆反应(如2SO2+O2
2SO3)来说,建立化学平衡状态时,总物质的量要与初始时的总物质的量不等,故压强要改变,故B错误;
C.当平衡混合物各组分的浓度发生不同程度的变化时,就说明化学平衡向某个方向(正反应方向或逆反应方向)进行,即化学平衡发生了移动,故C正确.值得补充的是,当平衡混合物各组分的浓度发生同等程度的变化时,化学平衡未必发生移动,如对于I2+H2
2HI来说,当增大加强减小体积时,就不会发生化学平衡的移动,故C正确;
D.催化剂只能同等程度地改变正反应速率和逆反应速率,当一个可逆反应建立化学平衡状态后,加入催化剂,正反应速率仍然等于逆反应速率,化学平衡不会发生移动,故D错误。
故选C。
点评:本题要求要能灵活运用影响化学平衡的因素来分思考问题,是对基础知识灵活运用的考查,要求学习时一定要记住并能深刻理解。
本题难度:一般