1、选择题 反应mA(g)+nB(g)?pC(g)+qD(g),经5min后达到平衡,测得此时A的浓度减少了a?mol/L,同时C的浓度增加了2a/3mol/L,又测得平均反应速率v(C)=2v(B).达到平衡后,若保持温度不变,给体系加压,平衡不移动,那么该反应可表示为
( )
A.2A(g)+6B(g)?3C(g)+5D(g)
B.3A(g)+B(g)?2C(g)+2D(g)
C.3A(g)+B(g)?2C(g)+D(g)
D.A(g)+3B(g)?2C(g)+2D(g)
参考答案:A的浓度减少了a?mol/L,同时C的浓度增加了2a/3mol/L,则m:p=amol/L:2a3mol/L=3:2,
平均反应速率v(C)=2v(B),故v(C):v(B):v(C)=n:p=1:2,故m:n:p=3:1:2,
平衡后,若保持温度不变,给体系加压,平衡不移动,故反应前后气体的物质的量不变,即m+n=p+q,故3+1=2+q,故q=2,所以m:n:p:q=3:1:2:2,
故选B.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 某温度下,X(g)+Y
2Z反应达到平衡,在升高温度或减小压强的情况下,平衡均向右移动,则下列有关反应的各种叙述中正确的是
A.正反应是吸热反应,Z是固体
B.逆反应是放热反应,Y是固体,Z为气体
C.正反应是吸热反应,只有Z不是气体
D.正反应是放热反应,Y和Z均为气体
参考答案:B
本题解析:根据X(g)+Y
2Z反应达到平衡,在升高温度或减小压强的情况下,平衡均向右移动,可知该反应正反应为吸热反应,且Y为固体或液体,Z为气体。故选择B选项。
本题难度:一般
3、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碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g) ?ΔH=+131.3 kJ?mol-1,ΔS=+133.7J?(K?mol) -1?
①该反应能否自发进行与?有很大关系;
②一定温度下,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 molH—O键
c.v正(CO) = v逆(H2O) ?d.c(CO)=c(H2)
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生如下反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ,
右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1mol CO2和3mol H2,
下列措施中能使c (CH3OH)增大的是?。

a.升高温度?
b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来?
d.再充入1mol CO2和3mol H2
参考答案:(10分)(1)① 温度(2分)? ② b 、c (4分)?(2)c、d?(4分)
本题解析:(1)①由于该反应是吸热的、熵值增大的可逆反应,所以该反应能否自发进行与
温度有很大关系。
②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。平衡时各种物质的浓度不再发生变化,但各种的浓度之间不一定满足某种关系,d不能说明。由于该反应是体积可变的,则压强始终是不变的,a不能说明。bc中反应速率的方向相反,且满足速率之比是相应的化学计量数之比,可以说明,答案选bc。
(2)根据图像可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,所以反应是放热反应。升高温度,平衡向逆反应方向移动,则c (CH3OH)降低。充入He(g),使体系压强增大,但平衡不移动,c (CH3OH)不变;将H2O(g)从体系中分离出来,平衡向正反应方向进行,c (CH3OH)增大。再充入1mol CO2和3mol H2,相当于是增大压强,平衡向正反应方向进行,c (CH3OH)增大,答案cd。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重对学生基础知识的巩固和训练。该题的关键是明确外界条件是如何影响平衡状态的以及平衡状态的判断依据,然后依据图像和方程式灵活运用即可。有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生分析、归纳、总结问题的能力。
本题难度:一般
4、选择题 温度压强一定,在催化剂铁触媒作用下,向一密闭容器充入N2、H2和NH3.若起始时n(N2)=x?mol、n(H2)=y?mol、n(NH3)=z?mol?(x、y、z均不为0?),平衡时n(N2)=0.1mol、n(H2)=0.3mol、n(NH3)=0.08mol.下列有关判断不合理的是( )
A.N2、H2的转化率不相等
B.平衡时,H2与NH3的生成速率之比为3:2
C.x:y=1:3
D.x的取值范围为0<x<0.14
参考答案:A、题干中平衡时氮气和氢气物质的量之比为1:3,转化量是依据化学方程式计量数的计算剩余转化量氮气和氢气物质的量之比等于1:3,根据平衡起始量-变化量=平衡量,可知,氮气和氢气转化率相同,故A错误;
B、反应过程中和平衡状态下化学反应中 物质反应速率之比等于化学方程式的计量数之比,平衡时,H2与NH3的生成速率之比为3:2,故B正确;
C、依据A选项分析可知,反应物的起始量之比为1:3,即x:y=1:3,故C正确;
D、依据极值转化始转平,平转始,得到氮气的物质的量取值范围,假设反应正向进行
? N2+3H2?2NH3
起始量(mol)? x? ?y? z
变化量(mol)?x-0.1? y-0.3? 0.08-z
平衡量(mol)? 0.1? 0.3? 0.08
若正向进行彻底,氮气物质的量全部转化,物质的量为0;若反应逆向进行彻底,氮气物质的量为0.14mol,氨气为0,但反应是可逆反应不可能进行彻底,得到氮气的物质的量为
0<n(N2)<0.14mol,故D正确;
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 . (14分)已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃
| 700
| 900
| 830
| 1000
| 1200
|
平衡常数
| 1.7
| 1.1
| 1.0
| 0.6
| 0.4
|
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=??,△H?0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。,则6s时c(A)=??mol·L-1, C的物质的量为?mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为?,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为?;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为?(填正确选项前的字母):?
a.压强不随时间改变? b.气体的密度不随时间改变
c. c(A)不随时问改变? d.单位时间里生成c和D的物质的量相等?
(4)1200℃时反应C(g)+D(g)
?A(g)+B(g)的平衡常数的值为?。
参考答案:(共14分)
(1)
? <?(每空1分,共2分)
(2)0.022 mol·L-1?0.09mol? 80%? 80%?(每空2分,共8分)
(3)? c(2分)
(4) 2.5(2分)
本题解析:(1)平衡常数是在一定条件下,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,所以该反应的平衡常数表达式K=
。根据表中数据可知,升高温度,平衡常数减小。这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,因此正反应是放热反应,即△H<0。
(2)6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。,则消耗A的浓度是0.018mol/L。A的起始浓度是0.20mol÷5L=0.04mol/L,所以此时A的浓度是0.04mol/L-0.018mol/L=0.022mol/L。根据方程式可知,C的物质的量浓度是0.018mol/L,所以C的物质的量是0.018mol/L×5L=0.09mol;设A的转化率是x,则平衡时ABCD的物质的量分别是(0.2-0.2x)mol、(0.8-0.2x)mol、0.2xmol、0.2xmol。根据平衡常数表达式可知0.2x×0.2x=(0.2-0.2x)×(0.8-0.2x),解得x=0.8,即转化率是80%;如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,则平衡不移动,转化率不变。
(3)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,所以选项c正确;反应前后体积不变,因此压强始终是不变的,a不正确;密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,b不正确;d中反应速率的方向是相同的,速率之比是相应的化学计量数之比,因此d中的关系始终是成立,不正确,答案选c。
(4)逆反应的平衡常数是正反应平衡常数的倒数,因此该反应的平衡常数是1÷0.4=2.5。
本题难度:一般