1、填空题 ( 10分)低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。已知:CO(g) + H2O(g)
H2(g) + CO2(g)? △H= a kJ·mol-1?的平衡常数随温度的变化如下表:
(1)上述正反应方向是?反应(填“放热”或“吸热”)。
t1℃时物质浓度(mol/L)的变化
?
时间(min)
| CO
| H2O
| CO2
| H2
|
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
|
5
| 0.116
| 0.216
| 0.084
| ?
|
6
| 0.096
| 0.266
| 0.104
| ?
|
?
(2) t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如上表。①与2min时相比,3min时密闭容器中混合气体的平均摩尔质量?(填增大、减小或不变)。
②表中3 min~4 min之间反应处于?状态;CO的体积分数?16% (填大于、小于或等于)。
③反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是____(单选),表中5 min~6 min之间数值发生变化,可能的原因是______(单选)。
A.增加水蒸气? B.降低温度? C.使用催化剂? D.增加氢气浓度
(3)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020mol/L,在该条件下,CO的最大转化率为?。
参考答案:1)放热(2)①不变?②化学平衡?大于?③D? A(3)75%
本题解析:(1)题随着温度的升高,平衡常数在降低,说明该反应的正反应是放热反应。
(2)①密闭容器中混合气体的平均摩尔质量=混合气体的总质量÷总的物质的量,由于是在密闭容器中,2min时和3min时混合气体的总质量不变,而且该反应是一个等体积反应及以2min时和3min时混合气体的总的物质的量也不变,所以与2min时相比,3min时密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变。②表中3 min和4 min时反应物和生成物的浓度均没有发生变化,所以3 min~4 min之间反应处于化学平衡状态,CO的体积分数的体积分数大于16%。
③反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是升高了温度,增加了生成物的浓度,故选D,表中5 min~6 min之间,生成物的浓度在增加,平衡向正反应方向移动,同时水蒸气的浓度也在增加,故可能的原因是增加了水蒸气的量,选A.
(3)题反应在500℃时进行时平衡常数是9,设达到平衡时H2的物质的量为X,此时可解得X=0.005,所以CO的转化率为75%
点评:本题重在考查化学平衡的移动,考查的知识点都是平常所见的,属于中等难度的题,学生需要对图像进行分析,注意图像中的横纵坐标,以及曲线的变化趋势,以及特殊点。本题涉及的平衡的计算难度不高
本题难度:困难
2、选择题 下列图示与对应的叙述相符的是

图6?图7?图8?图9
A.图6表示已达平衡的某反应,在t0时改变某一条件后反应速率随时间变化,则改变的条件可能是加入催化剂,也可能是改变压强
B.图7表示A、B两物质的溶解度随温度变化情况,将t1℃时A、B的饱和溶液分别升温至t2℃时,溶质的质量分数B>A
C.图8表示在其他条件相同时,分别在T1、T2温度下由CO2和H2合成甲醇的物质的量随时间变化情况,则CO2和H2合成甲醇是吸热反应
D.图9表示在饱和Na2CO3溶液中逐步加BaSO4固体后,溶液中c(CO32-)的浓度变化
参考答案:A
本题解析:B项:没有新的物质加入,虽溶解度有变化,但质量分数没有改变,故错;C项:T1、T2哪个大哪个小不知,无法判断,故错;D项:BaSO4比BaCO3难溶,CO32-浓度不会不变,故错。故选A。
点评:本题考查较为综合,以图象的形成考查化学平衡移动问题以及元素化合物知识,题目难度中等,注意把握反应的原理。
本题难度:简单
3、选择题 一定温度下,在一密闭容器中加入1molPCl5,发生反应PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2 (g)充分反应平衡后,测得PCl5的分解率为a%, 此时,再向密闭容器中加入1mol PCl5 ,充分反应,再次平衡后,下列有关说法正确的是(?)
A.PCl5的分解率大于a%
B.PCl5的分解率小于a%
C.达到平衡后正逆反应速率比原平衡状态时大
D.达到平衡后正逆反应速率比原平衡状态时小
参考答案:BC
本题解析:因为反应物只有一种,增加反应物的量,都相当于是增大压强,平衡将向条件减小的方向移动。所以PCl5的分解率降低,但由于浓度增大,因此反应速率将加快。所以正确的答案是BC。
本题难度:一般
4、选择题 在密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)
2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L,在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度有可能是
[? ]
A. Z为 0. 3mol/L
B. Y2为 0. 4mol/L
C. X2为 0. 2mol/L
D. Z为 0. 4mol/L
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 300°C时,将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)
2C(g)+2D(g) ΔH=Q,2 min末达到平衡,生成0.8 mol D。
(1)300°C时,该反应的平衡常数表达式为K=________。已知K300°C<K350°C,则ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 min末时,B的平衡浓度为_______,D的平均反应速率为_______。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”),原因是__________________________________________。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时若加入C、D各
mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B________mol。
参考答案:(1)
>
(2)0.8 mol·L-1 0.2 mol·L-1·min-1
(3)不变 反应前后气体的总物质的量不变,压强对平衡无影响
(4)4/3
本题解析:(1)若温度越高,K越大,则说明升温,平衡正向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0。(2)生成0.8 mol D,则反应掉0.4 mol B,剩余1.6 mol B,c(B)=1.6 mol÷2 L=0.8 mol·L-1。v(B)=
=0.1 mol·L-1·min-1,由化学计量数知,D的反应速率应为B的2倍,故v(D)=2v(B)=2×0.1 mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1。(3)该反应为反应前后气体的总物质的量不变的反应,加压平衡不移动,故A的转化率不变。(4)将C、D折算成A、B,则相当于加入2 mol A和2/3 mol B,容器体积固定,若浓度相同,则说明起始时物质的量相等,故B还应加入2 mol-
?mol=
?mol。
本题难度:一般