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1、选择题 2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下,在甲、乙、丙、丁四个容积均为2 L的恒容密闭容器中投料,其起始物质的量及含硫反应物的平衡转化率如下表所示:
?
| 甲
| 乙
| 丙
| 丁
|
起始物质的量
| n(SO2)/mol
| 0.40
| 0. 40
| 0.80
| 0
|
n(O2)/mol
| 0.24
| 0.48
| 0.48
| 0.04
|
n(SO3)/mol
| 0
| 0
| 0
| 0.40
|
含硫反应物的平衡转化率/%
| 80
| α1
| α2
| α3
|
?
下列判断中,正确的是(?)
A.丁中SO3的平衡转化率为α3=80%
B.该温度下,平衡常数的值为400
C.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍
D.平衡时,甲中O2的转化率小于乙中O2的转化率
参考答案:B
本题解析:2SO2(g) + O2(g)
?2SO3(g)
起始/mol 0.40?0.24? 0
转化/mol? 2x?x? 2x
×100%=80%,x=0.16
K=
=400,B正确;C项,丙相当于把甲的体积缩小一半,平衡右移,所以丙中c(SO3)比甲中的2倍多,错误;D项,乙中增大O2的浓度,其自身转化率减小,错误;A项,丁和甲是等效平衡,甲平衡时SO3为0.32 mol,所以丁中SO3分解了0.40 mol-0.32 mol=0.08 mol,其转化率为
×100%=20%,错误。
本题难度:一般
2、填空题 关于可逆反应达到平衡状态的说法错误的是
A.达平衡时正、逆反应速率相等
B.是动态平衡
C.各组分的含量不随时间而变化
D.外界条件不能改变平衡
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:一般
3、选择题 向一容积为1L的密闭容器中加入一定量的X、Y,发生化学反应aX(g)+2Y(s)
bZ(g);△H<0。如图是容器中X、Z的物质的量浓度随时间变化的曲线。下列说法正确的是(?)

A.用Y表示0~10min内该反应的平均速率为0.05mol/(L·min)
B.根据上图可求得方程式中a:b=2:1
0~10min容器内气体的压强逐渐增大
D.第13min时曲线变化的原因可能是增加了Z的量
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:简单
4、填空题 (8分)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)。其化学平衡常数K和温度T的关系如下表,回答下列问题:
T℃
| 700
| 800
| 830
| 1000
| 1200
|
K
| 0.6
| 0.9
| 1.0
| 1.7
| 2.6
|
?
(1)该反应正向为ΔH?0;若该反应符合如图所示的关系,则在图中,Y轴是指?。?(答出一种即可)

(2)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是?(多选扣分)。
a.容器中压强不变? b.混合气体中c(CO)不变
c.v (H2)正=v (H2O)逆? d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,平衡浓度符合下式: 0.9·c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),由此可以判断此时的温度为?℃。其它条件不变,升高温度,原化学平衡向?反应方向移动(填“正”或“逆”),容器内混合气体的平均相对分子质量?(填“增大”、“减小”或“不变”)。
参考答案:(1)>;CO2或H2的百分含量(2)b、c(3)800℃;正;不变
本题解析:(1)K随温度升高而增大,所以正反应是吸热反应。图中随着温度升高,Y轴代表的物理量减小,Y轴可表示CO2或H2的百分含量。
(2)该反应各物质都是气体且反应前后化学计量数不变,所以不管是否平衡压强都不变,a错误;混合气体中c(CO)不变证明反应达到平衡状态;反应中H2和H2O速率相等,所以v (H2)正=v (H2O)逆证明反应达到平衡状态;c(CO2)、c(CO)浓度不变可说明反应达到平衡状态,而不是二者浓度相等,D错误。
(3)
=K=0.9,此时温度为800℃;升高温度,平衡向正反应方向移动,但气体的m和n均不变,所以平均相对分子质量不变。
点评:平衡常数是温度的函数,学会利用平衡常数判断反应的热效应。
本题难度:一般
5、填空题 (14分)氢是一种重要的非金属元素。氢的单质及其化合物在科学研究和工业生产中有着广泛而重要的作用。
(1)某硝酸厂处理尾气中NO的方法是:催化剂存在时用H2将NO还原为N2。
已知:

则H2还原NO生成氮气和水蒸气的热化学方程式是:
?。
(2)在一定条件下,用H2将二氧化碳转化为甲烷的反应如下:
CO2(g)+4H2 (g)
CH4 (g)+2H2O(g)
向一容积为2 L的恒容密闭容器中充人一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2 0.2mol·L一1,H2 0.8mol·L一1,CH40.8mol·L一1,H2O1.6mol·L一1。则CO2的平衡转化率为?。上述反应的平衡常数表达式K=?。200℃时该反应的平衡常数K=64.8,则该反应的△H?0(填“>’’或“<”)。
(3)某研究小组以H2与CaCl2制备某种钙的化合物。已知反应只生成甲、乙两种化合物。对产物分析发现:化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%,化合物乙的水溶液显酸性。请回答下列问题:
①乙的化学式为?。
②甲与水反应可得H2,其化学方程式是:
?。
(4)H2的获得途径很多,由哈工大研究小组设计的微生物电解有机废水法,既可以清除废水中的有机杂质,同时可以获得氢气。下图为一种处理含甲醇工业废水的微生物电解池,写出电解过程中,阳极发生的电极反应式:?。

参考答案:(1)2NO(g) +2H2(g)=N2(g) + 2H2O(g)?△H=-665kJ·moL-1(2分)
(2)80%; c(CH4)·c2(H2O)/c(CO2)·c4(H2);<?(各2分)
(3)①HCl(2分)?②2CaHCl + 2H2O=CaCl2 + Ca(OH)2 + 2H2↑(3分)
(4)CH3OH-6e—+H2O=CO2↑+6H+
本题解析:(1)首先写出H2还原NO生成氮气和水蒸气的化学方程式并注明状态:2NO(g) +2H2(g)=N2(g) + 2H2O(g),然后根据键能求出焓变,?H=2×630kJ?mol?1+2×436kJ?mol?1—945kJ?mol?1—4×463kJ?mol?1=-665kJ·moL-1,可得热化学方程式。
(2)设起始时CO2和H2的物质的量浓度分别为x、y;
CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)
起始浓度(mol?L?1) x? y? 0? 0
变化浓度(mol?L?1) 0.8?3.2? 0.8? 1.6?
平衡浓度(mol?L?1) 0.2? 0.8?0.8?1.6
x=0.8mol?L?1 +0.2mol?L?1 =1mol?L?1,y=3.2mol?L?1 +0.8mol?L?1 =4mol/L;
CO2的平衡转化率=0.8mol?L?1÷1mol?L?1×100%=80%;根据平衡常数的含义可知平衡常数表达式K= c(CH4)·c2(H2O)/c(CO2)·c4(H2);300℃时平衡常数为:0.8×1.62?÷(0.2×0.84)=25,200℃时该反应的平衡常数K=64.8,说明温度升高,平衡常数减小,平衡向逆反应方向移动,则该反应为放热反应,?H<0。
(3)①化合物乙的水溶液显酸性,根据元素守恒知乙为氯化氢。
②化合物甲的组成中钙、氯元素的质量分数分别为52.29%、46.41%,还有一种元素,根据反应中元素守恒知,另一种元素为氢元素,则其钙原子、氯原子和氢原子个数之比=52.29%/40:46.41%/35.5:(1-52.29%-46.41%)/1=1:1:1,所以所以甲的化学式为CaHCl,甲和水反应生成氢气,同时生成氯化钙、氢氧化钙,反应方程式为:2CaHCl+2H2O=CaCl2+Ca(OH)2+2H2↑
(4)阳极上发生CH3OH失电子反应,电极方程式为:CH3OH-6e—+H2O=CO2↑+6H+
本题难度:一般