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1、选择题 在t℃向一密闭容器中放入1mol A 和1 mol B发生反应:A(固) + B(气)
C(气) + 2D(气),平衡时C的含量为m% ,保持温度不变,若按下列配比的物质放入容器中,达平衡时,C的含量仍为m%的是
A.2molA和1molB
B.2molD和1mol A 和 1molB
C.1molC和2molD 和1molB
D.1molC和1molD
参考答案:A
本题解析:
试题分析:所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。等效平衡的判断及处理一般步骤是:进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。等效平衡一般有三种类型:I类:恒温恒容下对于反应前后气体体积发生变化的反应来说(即△n≠0的体系):等效转化后,对应各物质起始投料的物质的量与原平衡起始态相同。II类:恒温恒容下对于反应前后气体体积没有变化的反应来说(即△n=0的体系):等效转化后,只要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。III类:恒温恒压下对于气体体系等效转化后,要反应物(或生成物)的物质的量的比例与原平衡起始态相同,两平衡等效。由于反应物A是固体,所以改变固体的质量不会影响平衡状态,A正确;B中B中开始有生成物D存在,不正确;C中相对于是2molB,不正确;D中换算后,仍然存在生成物,不正确,答案选A。
点评:该题是中等难度的试题,对学生的要求较高,不易得分。解答该类型试题的关键是分清等效平衡的类别,用相应的方法求解即可
本题难度:一般
2、填空题 (8分)在一恒容密闭容器中发生某化学反应2A(g)?
B(g)+C(g),在三种不同条件下进行,其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800℃,实验Ⅲ在850℃,B、C的起始浓度都为0,反应物A的浓度(mol·L-1)随时间(min)的变化如图所示:
?
试回答下列问题:
(1)在实验Ⅰ中,反应在20 min至40 min内A的平均反应速率为____???????????????______。
(2)实验Ⅱ和实验I相比,可能隐含的反应条件是_______________??????______________。
(3)根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较,可推测该反应降低温度,平衡向_____(填“正”或“逆”)反应方向移动,该正反应是_________(填“放热”或“吸热”)反应。
(4)与实验Ⅰ相比,若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L-1,其它条件不变,则达到平衡时所需用的时间___________实验Ⅰ(填写“大于”、“等于”或“小于”)。
参考答案:(共8分)?? (1)0.0075(7.5×10-3) mo
本题解析:(1)由图像可知实验Ⅰ时,在20 min时A的浓度为0.65 mol·L-1,40 min时A的浓度为0.50 mol·L-1所以反应速率
(2)相同温度下由图可知实验Ⅱ和实验I在平衡时A的浓度相同,说明二者的平衡相同,但是实验Ⅱ比试验I达到平衡所需要的时间较短,实验Ⅱ反应速率较快,平衡不变,只是加快了反应速率则实验Ⅱ可能使用了催化剂。
(3)分析实验Ⅲ和实验Ⅰ的平衡状态并联系温度可以得出温度越高平衡时A的浓度越低,说明温度越高平衡向消耗A的方向进行(即正反应方向),可得到温度越高,平衡向正反应方向进行,反之,降低温度平衡向逆反应方向进行,又升高温度向吸热方向进行,则可得出正反应方向即为吸热反应方向。
(3)若实验Ⅰ中的A的起始浓度改为0.8 mol·L-1,其它条件不变,由于反应物的浓度降低所以反应速率减小,达到平衡的时间会延长,所用的时间会大于实验Ⅰ。
本题难度:一般
3、简答题 (16分)雾霾天气严重影响人们的生活质量,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图31-1所示:
?
①由图31-1可知SCR技术中的氧化剂为:?????????????。
②图31-2是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为:??????????、?????????????。
③用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,不同c(NO2)/c(NO)对应的脱氮率如图31-3所示,脱氮效果最佳的c(NO2)/c(NO)=????????????????。已知生成1molN2反应放出的热量为QkJ,此时对应的脱氮反应的热化学方程式为????????????????????????????。

(2)利用喷雾干燥法脱硫工艺是除去SO2的常见方法,先将含SO2的废气溶于水,再用饱和石灰浆吸收,具体步骤如下:
SO2(g)+H2O(l)
H2SO3(l)
H+(aq)+HSO3—(aq) ??I
HSO3—(aq)
H+(aq)+SO32—(aq)????????????????II
Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH—(aq)??????????????III
Ca2+(aq)+SO32—(aq)
CaSO3(s)????????????????IV
④步骤II的平衡常数K的表达式为??????????????????。
⑤该温度下,吸收液中c(Ca2+)一直保持为0.70mol/L,已知Ksp(CaSO3)=1.4×10-7,则吸收后溶液中的SO32-的浓度。(写出计算过程,保留2位有效数字)
参考答案:(1)① NO、NO2??(2分)??② Mn (2分)?
本题解析:
试题分析:(1)①根据反应前后元素化合价变化可知,氨气中氮元素的化合价从-3价升高到0价,失去电子被氧化做还原剂;氮氧化合中氮元素的化合价降低,得到电子被还原做氧化剂,因此氧化剂是NO、NO2。
②根据图像可知,两种催化剂的脱氮率几乎是相同的,但Mn所在曲线的温度低,所以由图可知最佳的催化剂和相应的温度分别为Mn和200~250℃或范围内间任意温度。
③根据图像可知c(NO2)/c(NO)=1:1是脱氮率最高,由于每生成1molN2反应放出的热量为QkJ,所以此时对应的脱氮反应的热化学方程式为2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)
2N2(g)+3H2O(g) ΔH=-2QkJ/mol。
(2) ④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,所以根据化学方程式可知,该反应的平衡常数表达式K=
。
⑤根据硫酸钙的溶度积常数表达式Ksp(CaSO3)=c(Ca2+)·c(SO32-)可知,c(SO32-)=
mol/L=2×10-7mol/L。
本题难度:一般
4、选择题 一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)
2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),到达平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.12 mol/L,则下列判断正确的是(???? )
A.c1 : c2=1 : 3
B.平衡时,3VY (正) =2VZ (逆)
C.X、Y的转化率相等
D.c1的取值范围为0.06<c1<0.16 mol/L
参考答案:AC
本题解析:
试题分析: A.设X转化的浓度为x,
X(g)+3Y(g)?2Z(g)
初始(mol/L):c1??????c2?????????c3?
转化(mol/L):x????? 3x??????2x
平衡(mol/L):0.1?? 0.3???? 0.12????
则:c1:c2=(x+0.1moL/L):(3x+0.3mol/L)=1:3,故A正确;平衡时,正逆反应速率相等,则Y和Z的生成速率之比为3:2,B错误;反应前后X、Y气体的浓度比相同符合反应系数之比,所以达到平衡状态时,转化率相同,故C正确;反应为可逆反应,物质不可能完全转化,如反应向正反应方向进行,则c1<0.16 mol/L,如反应向逆反应方向进行,则c1>0.04mol?L-1,故有0.04<c1<0.16 mol/L[,故D错误,故选AC。
本题难度:一般
5、填空题 已知A(g)+B(g)
C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下: