1、选择题 X、Y、Z三种气体,取X和Y按1:1的物质的量之比混合,放入密闭容器中发生如下反应:X+2Y?2Z,达到平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3:2,则Y的转化率最接近于( )
A.35%
B.40%
C.50%
D.65%
参考答案:假设X和Y物质的量为1mol,达平衡时消耗Y物质的量为m,依据题干条件列式计算
? ? X+2Y?2Z
起始量(mol)? 1? 1? 0?
变化量(mol)? 0.5m? m? m
平衡量(mol) 1-0.5m?1-m?m
平衡后,测得混合气体中反应物的总物质的量与成物的总物质的量之比为3:2,则
(1-0.5m+1-m):m=3:2
? m=23
Y的转化率=231×100%=67%
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 (6分)在500℃容积为2升的密闭容器中充入SO2和O2,其中SO2的浓度为1mol/L,经10秒后,达到平衡,2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),此时容器中SO3的浓度为0.9mol/L,O2的物质的量为2.1mol,试求:① SO2的转化率;② O2的起始浓度(mol/L);③ SO2的平均反应速率(mol/L· min)
参考答案:①90%? ②1.5mol /L? ③ 5.4 mol/L· min
本题解析:2SO2?+? O2?
?2SO3
始c:? 1? 1.5? 0
△c:? 0.9? 0.45? 0.9
平c:? 0.1? 1.05? 0.9
V(SO2)=
="5.4" mol/L· min
本题难度:一般
3、填空题 (10分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)
2/3Fe(s)+CO2(g)
温度/℃
| 1000
| 1150
| 1300
|
平衡常数
| 4.0
| 3.7
| 3.5
|
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K=?,△H?0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO2)=?、CO的平衡转化率= ?:
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是?。
A.减少Fe的量? B.增加Fe2O3的量? C.移出部分CO2
D.提高反应温度? E.减小容器的容积? F.加入合适的催化剂
参考答案:⑴c(CO2)/ c(CO)(2分)<(2分)
⑵6×10-3mol/(L·min)(2分)? 60%(2分)? ⑶c(2分)
本题解析:(1)平衡常数是指在一定条件下的可逆反应中,当达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物难得的幂之积的比值,所以其表达式为K=c(CO2)/ c(CO)。根据有关数据可知,温度越高平衡常数越小,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,即正反应是放热反应。
(2)设平衡时CO的物质的量浓度是x,则消耗CO的浓度是0.1-x,生成CO2也是0.1-x,平衡是CO2就是0.1-x+0.1=0.2-x。根据平衡常数可知
?,解得x=0.04mol/L,所以消耗CO是0.1mol/L-0.04mol/L=0.06mol/L,则其转化率是0.06÷0.1×1005=60%。CO2的反应速率是0.06mol/L÷10min=6×10-3mol/(L·min)。
(3)固体质量的变化,不影响平衡状态,AB不正确。C是解得生成物浓度,平衡向正反应方向移动,转化率增大。正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,转化率降低。反应前后体积不变,改变压强,平衡不移动。同样催化剂也不能影响平衡状态,所以正确的答案是C。
本题难度:一般
4、填空题 利用焦炭或天然气制取廉价的CO和H2,再用于氨合成和有机合成是目前工业生产的重要途径。回答下列问题:
(1)甲烷在高温下与水蒸气反应的化学方程式为:CH4+H2O=CO+3H2。部分物质的燃烧热数据如下表

已知1mol H2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量。写出CH4和水蒸气在高温下反应的热化学方程式
_________________________。
(2)500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入1mol N2、3mol H2,此时N2的转化率为a。则平衡时
NH3的浓度为______________。
(3)1,3―丙二醇是重要的化工原料,用乙烯合成1,3―丙二醇的路线如下
CH2=CH2

HOCH2CH2CHO
HOCH2CH2CH2OH
某化工厂已购得乙烯11.2t,考虑到原料的充分利用,反应②、③所需的CO和H2可由以下两个反应获得

假设在生产过程中,反应①、②、③中各有机物的转化率均为100%。且反应②中CO和H2、反应③中H2的转化率都为80%,计算至少需要焦炭___________吨、甲烷_________吨,才能满足生产需要。
参考答案:(1)CH4(g)+H2O(g)==CO(g)+3H2(g) △H=+206.1 kJ·mol-1
(2)2a/Vmol/L
(3)3.0t;4.0t
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 在2L固定密闭容器中,充入1molA气体和3molB气体,在温度为T℃下进行下列反应:A(g)+2B(g)
3C(g);△H<0,达到平衡时A转化率为50%.甲、乙两化学小组,控制温度为T℃,分别在2L固定密闭容器中充入一定量A气体和B气体.甲:2molA和6molB;乙:1molA和6molB.记录反应时容器内A的物质的量如表所示,下列说法正确的是( )
| t/min | 甲组A的物质的量 | 乙组A的物质的量 0 2 1 5 1.0 0.5
|
A.反应在第5min时,乙组中v(正)<v(逆)
B.反应在第5min时,甲组中3v(B正)=2v(C逆)
C.反应在第5min时,甲、乙两组均处于化学平衡状态
D.前5min中,甲组用A表示的化学反应速率为v(A)=0.2mol/(L?min)
参考答案:已知:T℃时A(g)+2B(g)
3C(g)
起始:0.5mol/L 1.5mol/L 0
转化:0.25mol/L 0.5mol/L0.75mol/L
平衡:0.25mol/L 1.0mol/L 0.75mol/L
则k=0.7530.25×1.02=1.6875,
甲组:T℃时A(g)+2B(g)
3C(g)
起始:1mol/L3mol/L 0
转化:0.5mol/L1.0mol/L 1.5mol/L
平衡:0.5mol/L 2mol/L 1.5mol/L
乙组:T℃时A(g)+2B(g)
3C(g)
起始:0.5mol/L 3mol/L 0
转化:0.25mol/L0.5mol/L 0.75mol/L
平衡:0.25mol/L 2.5mol/L 0.75mol/L
则甲组Q甲=1.530.5×22=1.6875,乙组Q乙=0.7530.25×2.52=0.27,则
A.反应在第5min时,乙组中Q乙<k,没有达到平衡状态,反应向正反应进行,则v(正)>v(逆),故A错误;
B.反应在第5min时,甲组k=1.6875,达到平衡状态,则有3v(B正)=2v(C逆),故B正确;
C.反应在第5min时,甲组k=1.6875,达到平衡状态,乙组Q乙<k,没有达到平衡状态,故C错误;
D.前5min中,甲组用A表示的化学反应速率为v(A)=0.5mol/L5min=0.1mol/(L?min),故D错误.
故选B.
本题解析:
本题难度:一般