1、选择题 将1molCO和1molNO2充入密闭容器中,在催化剂存在下发生反应:NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)并达到化学平衡,发现有50%的CO转化为CO2.在其它条件不变的情况下,若将1molCO和2molNO2充入上述反应器中,则反应达到化学平衡时,混合气体中的CO的体积分数是( )
A.
B.
C.
D.
参考答案:将1molCO和1molNO2充入密闭容器中,平衡时CO的转化率为50%,则参加反应的CO为1mol×50%=0.5mol,则:
? NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)
开始(mol):1? 1?0? 0
变化(mol):0.5? 0.5?0.5? 0.5
平衡(mol):0.5? 0.5? 0.5? 0.5
故该温度下平衡常数k=0.5×0.50.5×0.5=1
其它条件不变的情况下,若将1molCO和2molNO2充入上述反应器中,令反应达到化学平衡时CO的物质的量为amol,则:
?NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)
开始(mol):2? 1?0? 0
变化(mol):1-a?1-a?1-a? 1-a
平衡(mol):1+a?a? 1-a? 1-a
故(1-a)×(1-a)(1+a)×a=1,解得a=13
故平衡时CO的体积分数为13mol1mol+2mol=19
故选A.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及热值等问题。已知:
CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)平衡常数随温度的变化如下表:
?
试回答下列问题
(1)上述正向反应是 ?反应 (填“放热”或“吸热”)
(2)要使上述反应的逆反应速率增大且平衡正反应方向移动,下列措施不可行的有??
A、加入催化剂? B、增大CO的物质的量以提高体系的压强
C、降低温度? D、减小H2的浓度
(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),发生反应:CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X,若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数不等于X的有??
A、1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)? B、2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g)
C、1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g)? D、1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g)
(4)若反应在800℃时进行,设起始CO和H2O(g)共为5mol,水蒸气的体积分数为X;平衡时CO的转化率为y,则y随x变化的函数关系式为y=??
(5)在VL密闭容器中通入10mol CO和10mol水蒸气,在T℃达到平衡,然后急速通过碱石灰,将所得混合气体燃烧,测得放出的热量为2845KJ(已知CO燃烧热为283KJ/mol,H2燃烧热为286KJ/mol),则T℃平衡常数K=??,T=??K(0℃时T=273K)
参考答案:(10分)(每空2分)(1)放热(2)ACD(3)BC(4)x(5)1? 1073
本题解析:(1)由表可知,温度越高,平衡常数越小,反应进行程度越小,平衡向逆反应移动,升高温度平衡向吸热方向移动,故正反应为放热反应;(2)A.加入催化剂只改变反应速率不改变化学平衡,错误;B.增大CO的物质的量以提高体系的压强,CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)反应是气体物质的量不变的反应,增大一氧化碳物质的量平衡正向进行,容器内气体物质的量增大,压强增大,正确;C.反应是放热反应,降温,速率减小平衡正向进行,错误;D.减小氢气浓度,平衡正向进行,但速率减小,错误.(3)向某密闭容器中充入2molCO和4molH2O(g),CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),当反应达平衡时,CO的体积分数为X;A.采用极限分析法,1molCO(g)+4molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:6mol=1:2,反应前后气体体积不变,平衡相同,CO的体积分数为x,不符合;B.采用极限分析法,2molCO(g)+2molH2O+2molCO2(g)+2molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:3mol:3mol=1:1,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数大于x,符合;C.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+0.8molCO2(g)+0.8molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为:1.8mol:3.8mol=9:19,反应前后气体体积不变,平衡正向进行,CO的体积分数小于x,符合;D.采用极限分析法,1molCO(g)+3molH2O+1molCO2(g)+1molH2(g),假如反应完全转化为CO和H2O物质的量为2mol:4mol=1:2,当反应达到平衡时,CO的体积分数为x.不符合.
(4)因800℃时反应平衡常数为1.
CO(g)+? H2O(g)? H2(g)+? CO2(g),
起始:5(1-x)? 5x? 0? 0
转化:5(1-x)y? 5(1-x)y?5(1-x)y? 5(1-x)y
平衡:5(1-x)(1-y)5(x-y+xy) 5(1-x)y? 5(1-x)y
所以平衡常数k=
=
=1,解得y=x;(5)由方程式CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)可知,有1molCO反应则生成1molH2,开始通入10molCO,所以平衡时,CO、H2的物质的量共为10mol.则平均燃烧热为=284.5kJ/mol,利用平均值法计算CO、H2的物质的量之比,设CO、H2物质的量为x、y;x+y=10? 283x+286y=2845?计算得到x=y=5mol;
利用三段式法求出平衡时各组分的物质的量,
CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g),
起始:10mol? 10mol? 0? 0
转化:5mol? 5 mol? 5mol? 5mol
平衡:5mol? 5mol? 5mol? 5mol
所以常数平衡常数为K=
=1;图表分析可知温度为800°C,T=273+800=1073K.
本题难度:困难
3、选择题 对于可逆反应:4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )。
A.反应达到平衡时,若两种反应物的转化率相等,则起始投入的n(NH3)∶n(O2)=4∶5
B.反应达到平衡时,对体系充入稀有气体并加压,平衡总是向逆反应方向移动
C.反应达到平衡时,若向压强固定的密闭容器中充入稀有气体,平衡不移动
D.当v正(NH3)∶v正(NO)=1∶1时,说明该化学反应已经达到平衡
参考答案:A
本题解析:NH3和O2的转化量之比等于其化学计量数之比,若二者的起始投料之比等于其化学计量数之比,则它们的转化率相等。
本题难度:一般
4、选择题 化合物Biliruhin在一定波长的光照射下发生分解反应,反应物浓度随反应时间变化如下图所示,计算反应 4 ~8 min问的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度,结果应是

[? ]
A.2.5 μmol.L-1·min-1和2.0 μmol·L-1
B.2 5μmol·L-1·min-1和2.5μmol· L-1
C.3.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1
D.5.0μmol·L-1·min-1和3.0μmol·L-1
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
5、填空题 钢铁是21世纪用途最广的结构材料和功能材料。其成分主要是Fe和少量C。
(1)工业上在炼铁高炉中用CO热还原Fe2O3冶炼铁。写出该反应的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目?。
(2)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则铁镁合金的化学式为?。

(3)Fe3+的电子排布式为?;CH3+微粒的中心原子杂化轨道类型为?;
(4)向一定量的FeCl3溶液中加入适量KSCN溶液,溶液变红色。该反应体系中存在化学平衡?(用反应式表示);向上述红色溶液中加入Mg(OH)2固体,可观察到溶液红色变浅,有红褐色沉淀析出。试用平衡移动原理解释该现象?。(不考虑SCN—与Mg2+反应)
参考答案:
(1)
(2)FeMg2 ?
(3)1S22S23S23P63d5?SP2
Fe2++3SCN-
Fe(SCN-)3?(红色) 由于氢氧化铁的溶解度小于氢氧化镁的溶解度,向上述体系中加入氢氧化镁后,发生沉淀转化:氢氧化镁沉淀转化成氢氧化铁沉淀,消耗了三价铁离子,使Fe2++3SCN-
Fe(SCN-)3 平衡向左移动,Fe(SCN-)3 减少。
本题解析:(1)根据元素守恒和质量守恒定律,不难写出相关化学方程式和画出单线桥;(2)利用均摊法,
Fe:8×
+6×
=4;Mg:8;得到铁镁合金化学式:FeMg2;(3)根据能量最低原理和核外电子排布原理,不难写出Fe3+,核外电子排布式;CH3+微粒的中心原子C,含有3δ,孤电子对数:
=0,
价层电子对数为4,杂化轨道类型SP2。(4)存在平衡Fe3++3SCN-
Fe(SCN)3,根据勒夏特列原理不
难判断化学平衡的移动方向。
本题难度:一般