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1、选择题 (6分)(2012?重庆)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)?2c(g);△H1<0
x(g)+3y(g)?2z(g);△H2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是(?????????????)
A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变
B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高
C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大
参考答案:A
本题解析:
试题分析:A、等压时,通入惰性气体,体积增大,对第二个反应平衡向逆反应移动,温度升高,导致第一个反应向逆反应移动;
B、等压时,通入z气体,第二反应平衡向逆反应移动,反应器中温度升高;
C、等容时,通入惰性气体,各反应混合物的浓度不变;
D、等容时,通入z气体,第二反应平衡向逆反应移动.
解:A、等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡x(g)+3y(g)?2z(g)(△H>0)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所以平衡a(g)+b(g)?2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A错误;
B、等压时,通入z气体,增大了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)?2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,容器内温度升高,虽然导致第一个反应向逆反应移动,但移动结果不会恢复到原温度,故平衡时温度升高,故B正确;
C、等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,故C正确;
D、等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,故D正确;
故选A.
点评:本题考查外界条件对化学平衡的影响,难度中等,本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”,注意压强对第一个反应没有影响,根据第二反应的移动热效应,判断第一个反应的移动.
本题难度:一般
2、选择题 反应2SO2+O2
2SO3(g)经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4?mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04?mol·L-1·s-1,则这段时间为 [???? ]
A.??0.1?s ????????
B.??2.5?s ?? ?
C.??5?s ??
D.??10?s
参考答案:C
本题解析:
本题难度:简单
3、填空题 (16分)碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题:
(1)在化工生产过程中,少量CO的存在会引起催化剂中毒。为了防止催化剂中毒,常用SO2将CO氧化SO2被还原为S。
已知: C(s)+
(g)=CO(g)ΔH1=-126.4kJ/mol????????①
C(s)+O2(g)=CO2(g)? ΔH2= -393.5kJ·mol-1???????②
?????????????????S(s)+O2(g)=SO2(g)???ΔH3= -296.8kJ·mol-1?????????③
则SO2氧化CO的热化学反应方程式:??????????????????????????????
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。

①CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示,该反应ΔH?????0(填“>”或“ <”)。
图2表示CO的转化率与起始投料比[ n(H2)/n(CO)]、温度的变化关系,曲线I、II、III对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为?????????;测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%,则x1=????????。
②在恒容密闭容器里按体积比为1:2充入一氧化碳和氢气,一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是??????(填序号)。
A.正反应速率先增大后减小
B.逆反应速率先增大后减小
C.化学平衡常数K值增大
D.反应物的体积百分含量增大
E. 混合气体的密度增大
③一定条件下,将2molCO和2molH2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应,反应达到平衡时CO与H2体积之比为2∶1,则平衡常数K=??????????????。
(3)最新研究发现,用隔膜电解法可以处理高浓度乙醛废水。
原理:使用惰性电极电解,乙醛分别在阴、阳极转化为乙醇和乙酸,
总反应为:2CH3CHO+H2O
CH3CHOH+CH3CHOOH。
实验室中,以一定浓度的乙醛-Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的?处理过程,其装置示意图如图所示:

①电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体,阳极电极反应分别为:
4OH--4e-═O2↑+2H2O;???????????????????????????????????。
②在实际工艺处理过程中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水,可得到乙醇????????kg(计算结果保留2位小数)
参考答案:(16分)
(1) SO2(g)+2CO(g)=S(s
本题解析:
试题分析:(1)根据盖斯定律得,目标方程式=②×2-①×2-③,ΔH=(-393.5kJ·mol-1)×2-(-126.4kJ/mol)×2-(-296.8kJ·mol-1)=-237.4kJ·mol-1,所以所求热化学方程式为SO2(g)+2CO(g)=S(s)+2CO2(g)? ΔH=-237.4kJ·mol-1;
(2)①由图1可知,温度升高CO的转化率降低,说明升高温度,平衡逆向移动,正向是放热反应,ΔH<0;n(H2)/n(CO)一定时,CO的转化率Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ,转化率高的平衡常数大,所以K1、K2、K3的大小关系为K1>K2>K3测得B(X1,60)点氢气的转化率为40%,CO的转化率是60%,设B点时CO、H2的物质的量分别是m、n,可得60%m=40%n/2,所以n/m=3,即x1=3;
②A、增大反应物浓度,正反应速率先增大后减小,说明平衡正向移动,正确;B、增大生成物浓度,逆反应速率先增大后减小,说明平衡逆向移动,错误;C、降低温度,K值增大,说明生成物浓度增大,反应物浓度减小,平衡正向移动,正确;D、减小压强,平衡逆向移动,反应物的体积百分含量增大,错误;E、恒容条件时混合气体的密度增大,说明容器中气体质量增加,可能是反应物也可能是生成物,平衡移动方向不确定,错误,答案选AC;
③设平衡时CO的浓度是x,则氢气的浓度是2x-1,生成甲醇的浓度是1-x,根据题意得:x/(2x-1)=2:1,x=2/3mol/L,所以K=(1-x)/x·(2x-1)2=4.5 L2·mol-2
(3)①阳极发生氧化反应,乙醛被氧化为乙酸,氢氧根离子被氧化为氧气,则阴极发生还原反应,乙醛被还原为乙醇,同时氢离子被还原为氢气,所以阳极电极反应式除生成氧气外,还有CH3CHO-2e-+H2O═CH3COOH+2H+
②阴极反应是CH3CHO+2e-+2H+=CH3CH2OH,所以注入1m3乙醛的含量为300mg/L的废水,阴极区乙醛的去除率可达60%,生成乙醇的质量是1000L×300mg/L×60%×10-3g/mg÷44g/mol×46g/mol=188.2g=0.19kg。
本题难度:一般
4、填空题 某温度下,向某密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气,使之反应合成氨,平衡后,测得氨的体积分数为m。若温度不变,只改变起始加入量,使之反应重新达平衡后,氨的体积分数仍然为m。若氮气、氢气和氨的加入量用x,y,z表示,应满足:
(1)温度、体积恒定时:若x=0,y=0则z=_______。温度、压强恒定时:若x=0,y=0则z_______。
(2)温度、体积恒定时:若x=0.75mol,y_______,z_______。温度、压强恒定时:若x=0.75mol,y_______,z_______。
(3)温度、压强恒定时:x,y,z应满足的关系是__________。
参考答案:
(1)温度、体积恒定时:z=2mol,温度、压强恒定
本题解析:
【错解分析】(1)温度、压强恒定时:z=2mol
(2)温度、压强恒定时:z=0
(3)温度、压强恒定时:y=3x,z=2-2x
【正解】温度、体积恒定时,为了使达到平衡时氨的体积分数保持不变,加入的量必须和初始加入的量相当,即全为反应物应是1mol氮气和3mol氢气;全为生成物应是2mol氨气(若反应物、生成物皆有,折算为上述量)。但遇到温度、压强恒定时,由于思维定势,往往也取相当量,只能得出所有满足条件中的一个特殊情况。
实际上为了满足温度、压强恒定,只需根据体积大小,加入与初始相当的量即可满足题目的要求。如:假设本题的初始体积为VL,加入1mol氮气和3mol氢气,平衡后,测得氨的体积分数为m。而当体积改为2VL时,应加入2mol氮气和6mol氢气(或4mol氨,或其他相当的量),相当于每VL里仍加入1mol氮气和3mol氢气,平衡后,氨的体积分数不变,仍为m;……。因此,z的取值由体积大小而定,若无反应物,z为大于零的任意值;若有反应物,z为大于等于零的任意值。
本题难度:一般
5、选择题 恒温条件下,对于可逆反应A(g)+B(g)
C(g)+D(g),加入起始浓度相近的A和B,在达到平衡的过程中可能有三种情况,如下图所示。下列判断中正确的是

A.(1)的K<1
B.(2)的K≈1
C.(3)的K>1
D.以上三种可能全对
参考答案:D
本题解析:
试题分析:由题意知,c(A) ≈c(B),根据反应方程式得K=
,反应平衡时又c(C) ≈c(D)(1)由图知,反应达到平衡时c(A) ≈c(B)> c(C) =c(D),故K<1;(2)由图知,反应达到平衡时c(A) =c(C),故K=1;(3)由图知,反应达到平衡时,c(A) ≈c(B)< c(C) =c(D),故K<1;综上所述以上三种可能全对,故D正确。
本题难度:一般