1、选择题 T℃时,在1 L的密闭容器中充入2 mol CO2和6 mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)?△H="-49.0" kJ/mol
测得H2和CH3OH(g)的浓度随时间变化情况如下图所示。下列说法不正确的是
A.0~10 min内(H2)="0.3" mol/(L·min)
B.T℃时,平衡常数K=1/27,CO2与H2的转化率相等
C.T℃时,反应中当有32 g CH3OH生成时,放出49.0 kJ的热量
D.达到平衡后,升高温度或再充入CO2气体,都可以提高H2的转化率
参考答案:D
本题解析:A.0~10min内H2的物质的量从6mol减小为3mol,所以v(H2)==0.3mol/(L·min),故A正确; B.平衡时c(H2)=3mol·L-1,c(CO2)=1mol·L-1,c(CH3OH)=1mol·L-1,c(H2O)=1mol·L-1,所以平衡常数K==?,CO2和H2的转化率均为50%,故B正确;C.由图可知,平衡时生成1molCH3OH,放出热量为49kJ,64gCH3OH的物质的量为=2mol,所以放出98.0kJ的热量,故C正确;D.△H<0,升高温度,平衡逆向移动,H2的转化率减小,而平衡后再充入CO2气体,平衡正向移动,可以提高H2的转化率,故D错误;
本题难度:一般
2、选择题 一定温度下,在体积为 VL 的密闭容器中加入1molX和1molY进行如下反应:
X(g) + Y(g ) 2Z(g )+ W(s) ;△H >0达到平衡,下列判断正确的是(?)
A.向平衡混合物中加入少量W,正、逆反应速率均增大
B.平衡后加入X,上述反应的△H增大
C.温度不变,将容器的体积变为2VL,Z的平衡浓度变为原来的1/2
D.当容器中混合气体的压强不变时,可以证明此反应已达到平衡状态
参考答案:C
本题解析:W是固体,其质量多少不影响反应速率,A不正确。反应热与物质前面的化学计量数有关,当反应物的物质的量变化时,放出或吸收的能量会变化,但反应热变化改变,B不正确。由于反应前后气体体积不变,所以减小压强,平衡不移动,Z的浓度变为原来的1/2,C正确。由于气体体积不变,所以压强始终不变,D不正确。答案选C。
本题难度:一般
3、选择题 大气中的SO2是造成酸雨的主要污染物。最新研究表明,[N(CH3)4]2SO4(s)能与SO2进行如下可逆反应,使其可能成为绿色的SO2吸收剂[N(CH3)4]2SO4(s)+ SO2[N(CH3)4]2S2O6(s)ΔH<0?则用[N(CH3)4]2SO4(s)吸收SO2的适宜条件为
A.高温高压
B.低温高压
C.高温低压
D.低温低压
参考答案:B
本题解析:分析反应[N(CH3)4]2SO4(s)+ SO2[N(CH3)4]2S2O6(s) ΔH<0知,该反应正向为气体体积减小的放热反应,要想提高SO2的吸收率,使平衡向正向移动,根据平衡移动原理,适宜的条件为低温高压,选B。
本题难度:一般
4、填空题 (16分)金属钨用途广泛,主要用于制造硬质或耐高温的合金,以及灯泡的灯丝。高温下,在密闭容器中用H2还原WO3可得到金属钨,其总反应为:
WO3(s)+3 H2(g) W(s)+3 H2O(g)
请回答下列问题:
(1)上述反应的化学平衡常数表达式为?
(2)某温度下反应达平衡时,随温度的升高, H2与水蒸气的体积比减小,则该反应为_____________反应(填 吸热或放热)
(3)上述总反应过程大致分为三个阶段,各阶段主要成分与温度的关系如下表所示:
温度
| ?25 ℃? ~? 550 ℃? ~? 600℃? ~? 700℃
|
主要成分
| ?WO3?W2O5?WO2?W
|
第一阶段反应的化学方程式为___________________________________________;580℃时,固体物质的主要成分为______? _________;,
(4)已知:温度过高时,WO2(s)转变为WO2(g);
WO2(s)+2 H2(g) W(s)+2H2O(g)?ΔH=+66 kJ·mol-1
WO2(g)+2 H2(g) W(s)+2H2O(g)?ΔH= —137.9 kJ·mol-1
则WO2(s) WO2(g)的ΔH=_____? _______.
(5)钨丝灯管中的W在使用过程中缓慢挥发,使灯丝变细,加入I2可延长灯管的使用寿命,其工作原理为:
下列说法正确的有____________.
A.灯管内的I2可循环使用
B.WI4在灯丝上分解,产生的W又沉积在灯丝上
C.WI4在灯管壁上分解,使灯管的寿命延长
D.温度升高时, WI4的分解速率加快,W和I2的化合速率减慢
参考答案:⑴K=c3(H2O)/c3(H2)?⑵吸热?⑶2WO3+H2W2O5+H2O; W2O5 , WO2
⑷ +203.9KJ/mol?⑸AB
本题解析:(1)化学平衡常数是在一定条件下,当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,所以根据反应的化学方程式可知,该反应的平衡常数表达式K=c3(H2O)/c3(H2)。
(2)反应达平衡时,随温度的升高, H2与水蒸气的体积比减小,这说明升高温度平衡正反应方向移动,所以正反应是吸热反应。
(3)根据表中数据可知,第一阶段的生成物是W2O5,所以反应的化学方程式是2WO3+H2W2O5+H2O。同样根据表中的数据可知,580℃时,固体物质的主要成分为W2O5和 WO2。
(4)根据盖斯定律可知,①-②即得到WO2(s) WO2(g),所以ΔH=+66kJ/mol+137.9kJ/mol=+203.9kJ/mol。
(5)该反应在不同温度下,反应进行的方向是不同的。高温下生成单质碘,而温度降低后,又消耗碘,所以灯管内的I2可循环使用,A正确;该方程式可知,WI4在灯丝上分解,产生的W是该题,会沉积在灯丝上,B正确,则C不正确;升高温度,反应速率都是增大,D不正确,答案选AB。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题基础性强,设计新颖。注重考查学生分析问题、解决问题的能力。该题在书写平衡常数的表达式时需要特别是注意物质的状态,不同有利于培养学生的灵活应变能力以及严谨的逻辑思维能力。
本题难度:困难
5、填空题 (14分)如图的甲、乙两容器,甲体积可变压强不变,乙保持体积不变。向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B,此时两容器体积均为500 mL,温度为T℃。保持温度不变,发生反应A(g)+3B(g)2C(g)+D(s);△H<0。
(1)下列选项中,能表明甲和乙容器中反应一定达到平衡状态的是________。
A.混合气体的总质量不随时间改变? B.2 v正(C)=3 v逆(B)
C.A、B转化率相等? D. 物质D的质量不随时间改变
(2)2 min后甲容器中的化学反应达到平衡,测得C的浓度为2 mol/L,此时容器的体积为________mL,B的转化率α甲(B)为________。
(3)乙容器中反应达到平衡所需要的时间______2 min(填“>、<或=”),B的转化率α乙(B) ______α甲(B) (填“>、<或=”)。
(4)若其它条件不变,甲中如果从逆反应方向开始反应建立平衡,要求平衡时C的物质的量与(2)中平衡时C的物质的量相等,则需要加入C的物质的量n(C)=________mol,加入D的物质的量n (D)应该满足的条件为________________________。
参考答案:(14分)
(1)A D
(2)400,40%
(3)>、<
(4)2,n (D)>0.6 mol
本题解析:略
本题难度:一般