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1、选择题 在四个不同容器中且不同条件下进行N2+3H2?2NH3反应,根据在相同时间内测定的结果判断生成氨的速率最快的是( ? )
A.V(NH3)=0.5mol?L-1-?min-1
B.V(H2)=0.02mol?L-1-?s-1
C.V(N2)=0.2mol?L-1-?min-1
D.V(H2)=0.3mol?L-1-?min-1
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、填空题 5000C下发生如下反应H2(g)+CO2(g)
H2O(g)+CO(g)△H<0,在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始浓度如表所示。(已知此温度下该反应的平衡常数K=
)
起始浓度
| 甲
| 乙
| 丙
|
c(H2)/mol/L
| 0.010
| 0.020
| 0.020
|
c(CO2)/mol/L
| 0.010
| 0.010
| 0.020
|
(1)、平衡时,甲中CO2转化率为
在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中CO2转化率大小比较?
(2).丙中达平衡需要20S,则反应速率V(CO2)=?
(3).甲中的反应速率-时间图像如图,在图中画出丙的反应速率-时间图像

(4)升高温度,平衡常数K?
(填 “大于”“小于”“等于”)
参考答案:60% 乙>丙=甲? 0.0006mol/(L·S)?
?小于
本题解析:(1)设CO2的转化率是x,则生成水蒸气和CO都是0.010xmol/L,所以根据平衡常数表达式可知
,解得x=0.6,即转化率是60%;由于反应前后体积不变,所以甲和丙中平衡是等效的,转化率相同。乙相当于在甲的基础上增加氢气的浓度,因此提高CO2的转化率,即甲、乙、丙三个恒容密闭容器中CO2转化率大小是乙>丙=甲。
(2)丙中平衡时消耗CO2是0.0120mol/L,所以反应速率是0.0120mol/L÷20s=0.0006mol/(L·S)。
(3)丙中反应物浓度大,达到平衡的时间少,所以图像是(见答案)
(4)由于正反应是放热反应,所以升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
本题难度:一般
3、简答题 发展低碳经济,构建低碳社会.科学家们提出利用以工业废气中的CO2为原料,以CuO与ZnO混合物为催化剂,其反应为:CO2+3H2?CH3OH+H2O.
(1)某温度下,在体积为lL的密闭容器中充入lmolCO2和4molH2,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如(Ⅰ)图所示.从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=______;氢气的转化率为______.
(2)常温常压下已知下列反应的能量变化如(Ⅱ)图所示:

写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:______,该反应的△S______0(填“>”或“<”或“=”);反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施有______(填序号).
A.缩小反应器体积B.升高温度C.恒容条件下通入CO2D.使用合适的催化剂
(3)在实际生产中发现,随着甲醇的生成,还伴随有少量CO等副产物出现,且CO2的转化率、甲醇和CO的含量还受气体混合物在反应锅炉内的流动速率、催化剂CuO的质量分数影响.通过实验分别得到如图Ⅲ、Ⅳ.
①由图(Ⅲ)得,生产甲醇的气体最佳流动速率为______L?h-1;
②已知当催化剂中没有CuO,只有单组份ZnO时,反应速率最大.说明为什么不选择单组份ZnO的原______,根据图(Ⅳ)判断,催化剂CuO的质量分数最好为______%.
参考答案:(1)10min到达平衡,平衡时甲醇的浓度变化为0.75mol/L,从反应开始到平衡,甲醇的平均反应速率v(CH3OH)=0.75mol/L10min0.075mol/L?min;依据化学方程式CO2+3H2?CH3OH+H2O,计算得到反应的氢气物质的量=0.75mol/L×1L×3=2.25mol,氢气转化率=2.25mol4mol×100%=56.25%;
故答案为:0.075mol/(L.min),56.25%;
(2)图2中热化学方程式①CO(g)+H2O(l)=CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ/mol;
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-(510-419)KJ/mol=-91KJ/mol;
依据盖斯定律②-①得到二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-50KJ/mol;反应前后气体体积减小,△S<0,要使该平衡向右移动,其它条件不变时,可以采取的措施依据化学平衡移动原理分析:
A.缩小反应器体积,增大压强,平衡正向进行,故A符合;
B.反应是放热反应,升高温度,平衡逆向进行,故B不符合;
C.恒容条件下通入CO2,增大反应物浓度平衡正向进行,故C符合;
D.使用合适的催化剂改变反应速率不改变化学平衡,故D不符合;
故AC正确;
故答案为:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(l)+H2O(l)△H=-50KJ/mol,<,AC;
(3)图象分析生产甲醇的气体最佳流动速率,二氧化碳转化率最大,甲醇产量最大,分析图象数据可知最佳流动速率在3600以上都可以;使用单组份ZnO时反应速率虽然最快,但是由图可知,CO2转化率、CH3OH产率均过低;图象分析,二氧化碳转化率最大,甲醇产量最大时催化剂CuO的质量分数最好是50%;
故答案:3600以上都可以,使用单组份ZnO时反应速率虽然最快,但是由图可知,CO2转化率、CH3OH产率均过低,实际生产中没有意义,故不采用,50%;
本题解析:
本题难度:简单
4、选择题 把下列四种Na2S2O3溶液分别加入四个盛有10mL?2mol/L硫酸的锥形瓶中,并加水稀释到50?mL,其中出现浑浊最快的是
A.20℃,20mL、3mol/L的Na2S2O3溶液
B.10℃,10mL、4mol/L的Na2S2O3溶液
C.10℃,30mL、2mol/L的Na2S2O3溶液
D.20℃,10mL、4mol/L的Na2S2O3溶液
参考答案:A
本题解析:考查外界条件对反应速率的影响,温度越高或反应物的浓度越大,反应速率越快。A中温度和浓度都是最高的,反应速率最快,答案选A。
本题难度:困难
5、简答题 反应N2+3H2?2NH3在恒温恒容密闭容器中进行,如果起始时c(N2)=4mol/L,C(H2)=8mol/L,经过5min反应达到平衡时有10%的N2转化,求:
(1)5min内NH3的平均反应速率是多少?
(2)平衡时NH3占总体积百分数是多少?
(3)平衡时和起始时的压强比为多少?
参考答案:依据化学平衡三段式列式计算,经过5min反应达到平衡时有10%的N2转化说明反应的浓度=4mol/L×10%=0.4mol/L;
N2 +3H2?2NH3
起始(mol/L)480
转化(mol/L)0.41.20.8
平衡(mol/L)3.66.80.8
(1)5min 内NH3的平均反应速率V(NH3)=0.8mol/L5min=0.16mol/(L?min),
答:5min 内NH3的平均反应速率是0.16 mol/(L?min);
(2)平衡时NH3占总体积百分数为=0.84+8-0.8×100%=0.811.2×100%=7.14%,
答:平衡时NH3占总体积百分数为7.14%;
(3)平衡后气体压强之比等于气体物质的量之比,P平:P始=11.2:12=14:15,
答:平衡时和起始时的压强比为14:15;
本题解析:
本题难度:一般