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1、简答题 在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,已知:在容积可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时有a mol NH3生成,N2的转化率为b%。
(1)若在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,在体积可变的密闭容器中充入x mol H2和y mol N2,反应达平衡时有3a mol NH3生成,N2的转化率仍为b%。则x=???????????????????????????????????????????;
y=????????????????????????????????????????????。
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,设在体积可变的密闭容器中充入x mol H2、y mol N2和z mol NH3,若达平衡时N2转化率仍为b%,则x、y的关系为???????????????;z的取值范围为????????????????????。
(3)在恒温[与(1)温度相同]和使用催化剂的条件下,在容积不可变的密闭容器中,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,反应达平衡时N2的转化率为c%,则b、c的关系为?????????(用“<”、“=”或“>”表示),理由是?????????????????????????????????????????????????????????????。
参考答案:(1)9? 3?
(2)x=3y? z≥0
(
本题解析:
试题分析:(1)由题目可知2个平衡等效。同温、同压条件下,充入物质的物质的量比与原平衡时的比值相同,则两个平衡等效。本题中反应达平衡时有3a mol NH3生成,是原平衡中氨气的物质的量的3倍,所以加入的氮气、氢气是原来的3倍,氢气为9mol,氮气为3mol;
(2)在恒温、恒压和使用催化剂的条件下,达平衡时N2转化率仍为b%,则与原平衡等效,x与y的比值等于3:1,x=3y;z表示氨气的物质的量,无论z是多少,转化为反应物时x与y的比始终是3:1所以z≥0即可;
(3)恒温、恒容条件下,充入1 L含3 mol H2和1 mol N2的混合气体,与(1)相比,压强减小,所以相当于在(1)的平衡的基础上,减小压强得到(3),压强减小,平衡逆向移动,氮气的转化率降低,所以c<b。
本题难度:一般
2、选择题 竖炉冶铁工艺流程如图,使天然气产生部分氧化,并在特殊的燃烧器中使氧气和天然气燃烧CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g),催化反应室发生的反应为:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g);△H1=+216kJ/mol;CH4(g)+ CO2(g)
2CO(g) + 2H2(g); △H2=+260kJ/mol(不考虑其他平衡的存在),下列说法正确的是

A.增大催化反应室的压强,甲烷的转化率减小
B.催化室需维持在550~750℃,目的仅是提高CH4转化的速率
C.设置燃烧室的主要目的是产生CO2和水蒸气作原料气与甲烷反应
D.若催化反应室中,达到平衡时,容器中n(CH4)=amol,n(CO)=bmol
n(H2)=cmol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为a+(b+c)/4
参考答案:
AD
本题解析:
本题考查化学平衡。从题意可知,催化反应室发生两个可逆反应,增大压强,平衡逆向移动,甲烷的转化率减小,A选项正确;温度的要求还要考虑催化剂的活性,B选项错误;设置燃烧室的目的除了提供原料气之外,还提供了能量,C选项错误;
CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g)???? CH4(g)+ CO2(g)
2CO(g) + 2H2(g)
起始:? m???????????????? 0??? 0???????? n?????????????????? 0???? 0????????????????????????????????????????????????????????????????????????????
转化:? x???? x?????????? x??? 3x???????? y????? y?????????? 2y??? 2y??????????????????????????????????????????????
平衡:? m-x?????????????? x??? 3x???????? n-y???????????????? 2y??? 2y?
有x+2y=b,3x+2y="c??" 得出x+y=(b+c)/4,而平衡时n(CH4)=m-x+n-y=amol,则通入催化反应室的CH4的物质的量为m+n=a+x+y=a+(b+c)/4mol,D选项正确。
本题难度:一般
3、选择题 已知:2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-25 kJ/mol某温度下的平衡常数为400。此温度下,在1 L的密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下:
物质
| CH3OH
| CH3OCH3
| H2O
|
c/(mol·L-1)
| 0.8
| 1.24
| 1.24
? 下列说法正确的是(??) ①平衡后升高温度,平衡常数>400 ②平衡时,c(CH3OCH3)=1.6 mol/L ③平衡时,反应混合物的总能量减少20 kJ ④平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,达新平衡后CH3OH转化率增大 ⑤此时刻反应达到平衡状态 ⑥平衡时CH3OH的浓度为0.08 mol·L-1 A.①②④⑤?????B.②⑥????? C.②③④⑥?????D.②④⑥
参考答案:B
本题解析:因为正反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,①错;根据表格数据可知,反应转化生成的CH3OCH3、H2O浓度均为1.24 mol·L-1,此时CH3OH的浓度为0.8 mol·L-1,根据Qc= ,将各物质的浓度代入可得,Qc=2.4<400,所以此时没有达到平衡,此时反应向正反应方向进行,⑤错;由化学平衡常数计算可知平衡时c(CH3OCH3)=1.6 mol/L,②对;生成CH3OCH3的物质的量为1.6 mol,根据方程式可知生成1.6 mol×25 kJ·mol-1=40 kJ,③错;平衡时,再加入与起始等量的CH3OH,相当于增大压强,平衡不移动,CH3OH的转化率不变,④错;根据②可知,达到平衡时CH3OH的浓度为0.8 mol·L-1-0.72 mol·L-1=0.08 mol·L-1,⑥对。
本题难度:一般
4、选择题 可逆反应A(g)+B C(g)+D,A和C均为无色气体,当反应达到平衡时,下列叙述不正确的是(???) A.增大A的浓度,平衡体系颜色加深,则说明D是有颜色的气体 B.若升高温度,C的百分含量减少,则说明正反应为放热反应 C.若增大压强,平衡不移动,则说明B和D一定都是气体 D.如果B是气体,则增大A的浓度会使B的转化率增大,A的转化率减少
参考答案:C
本题解析: 试题分析:增大A的浓度,平衡体系颜色加深,而AC都为无色气体,所以D是有颜色的气体,故A正确;若升高温度,C的百分含量减少,根据勒夏特勒原理可以知道,正反应为放热反应,故B正确;若增大压强,平衡不移动,则说明B和D可以都是气体,也可以都是非气体,故C错误,为本题的答案;如果B是气体,则增大A的浓度,根据勒夏特勒原理可以知道,B的转化率增大,但是A的转化率减少,故D正确。 点评:本题考查了化学平衡移动的方向,该考点是高考考查的重点,本题难度适中,注意该题是要选择不正确的一项。
本题难度:简单
5、选择题 在2L密闭容器中,加入X和Y各4mol,一定条件下发生化学反应:2X(g)+ 2Y(g) Z(g)+2W(g) △H<0,反应进行到5s时测得X的转化率为25%,10 s后达到化学平衡,测得Z的浓度为0.5mol/L,则下列说法正确的是 A.5s内平均反应速率为υ(Y)=" 0.2" mol/( L·s) B.该反应的平衡常数数值为0.5 C.保持容积体积不变,向容器中通入惰性气体可提高反应物的转化率 D.升高温度,当测得容器中密度不变时,表示该反应已经达到平衡状态
参考答案:B
本题解析:根据方程式:2X(g)??? + 2Y(g)? ??Z(g)?? +?? 2W(g) △H<0 起始物质的量 4????????? 4?????????? 0?????????? 0 5s变化物质的量 4×25%?? 4×25%???? 2×25%????? 4×25% 10s变化物质的量2????????? 2????????0.5×2???????? 2 10s平衡物质的量? 2???????? 2??????????? 1?????????? 2 5s内平均反应速率为 ,A错; 平衡常数 ,B对 保持容积体积不变,向容器中通入惰性气体,表面上容器内压强增大,但体系中各组分的浓度保持不变,平衡并不会发生移动,转化率不变,C错。 在恒容密闭容器中,由于反应物和生成物的状态都是气态,不管平衡于否,体系内的密度都保持不变D错。
本题难度:一般
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