2013届高三化学一轮复习测试精析单元评估检测(六)化学反应中能量变化反应速率化学平衡(人教版)

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单元评估检测(六)第六、七章

(90分钟 100分)

一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分) 1.下列四个选项是在不同的情况下对化学反应A(g)+3B(g)

2C(g)+2D(g)测得的用不

同物质表示的反应速率,其中表示该化学反应的反应速率最快的是

( )

A.v(D)=0.6 mol·L·min

-1-1

B.v(B)=0.45 mol·L·s

-1-1

C.v(C)=0.40 mol·L·min

-1-1

D.v(A)=0.2 mol·L·s

2.(2012·洛阳模拟)下列叙述中,不能用平衡移动原理解释的是( ) A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 B.高压比常压有利于合成SO3的反应

C.由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅

3.已知:NH3·H2O(aq)与H2SO4(aq)反应生成1 mol正盐的ΔH=

-1-1

-24.2 kJ·mol;强酸、强碱的稀溶液反应的中和热ΔH=-57.3 kJ·mol。则NH3·H2O在水溶液中电离的ΔH等于( )

-1 -1

A.-69.4 kJ·molB.-45.2 kJ·mol

-1 -1

C.+69.4 kJ·molD.+45.2 kJ·mol 4.在一定温度下的恒容密闭容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明下述反应:A(s)+2B(g)

C(g)+D(g)已达到平衡状态( )

-1

-1

①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④气体的总物质的量 ⑤混合气体总质量

A.②③⑤ B.①②③ C.②③④ D.①③④⑤ 5.(2012·西安模拟)已知下列热化学反应方程式: Fe2O3(s)+3CO(g)====2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-24.8 kJ/mol① Fe2O3(s)+

121CO(g)==== Fe3O4(s)+CO2(g) 333ΔH=-15.73 kJ/mol②

Fe3O4(s)+CO(g)====3FeO(s)+CO2(g) ΔH=+640.4 kJ/mol③

则14 g CO气体还原足量FeO固体得到Fe固体和CO2气体时对应的ΔH约为( ) A.-218 kJ/mol B.-109 kJ/mol C.+218 kJ/mol D.+109 kJ/mol

6.一定条件下,在体积为10 L的密闭容器中,2 mol X和2 mol Y 进行反应:2X(g)+Y(g)Z(g),经2 min达到平衡,生成0.6 mol Z,下列说法正确的是( )

-1-1

A.以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·L·s

B.将容器体积变为20 L,Z的平衡浓度为原来的1/2 C.若增大压强,则物质Y的转化率减小

D.若升高温度,X的体积分数增大,则该反应的ΔH>0

7.(2012·潍坊模拟)下列情况下,反应速率相同的是( )

A.等体积0.1 mol/L HCl和0.05 mol/L H2SO4分别与0.2 mol/L NaOH溶液反应 B.等质量锌粒和锌粉分别与等量1 mol/L HCl反应

C.等体积等浓度HCl和CH3COOH分别与等质量的Na2CO3粉末反应

D.等体积0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4与等量等表面积等品质石灰石反应 8.在恒容条件下化学反应:2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol。在上述条件下

-1

分别充入的气体和反应放出的热量(Q)如表所列:

根据以上数据,下列叙述正确的是( )

A.在上述条件下反应生成1 mol SO3固体放热Q/2 kJ B.2Q3<2Q2=Q1

9.下列反应中符合下图图像的是( )

A.N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

-1

B.2SO3(g)

ΔH=-Q1 kJ·mol(Q1>0) 2SO2(g)+O2(g)

-1

ΔH=+Q2 kJ·mol(Q2>0)

4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-Q3 kJ·mol(Q3>0)

-1

C.4NH3(g)+5O2(g)

D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)

-1

ΔH=+Q4 kJ·mol(Q4>0)

10.(2012·苏州模拟)汽车尾气净化中的一个反

应如下:2NO(g)+2CO(g)

-1

N2(g)+2CO2(g)

ΔH=-746.8 kJ·mol,在恒容的密闭容器 中,反应达到平衡后,当改变其中一个条件X,Y 随X的变化,符合图中曲线的是( ) A.当X表示温度时,Y表示平衡常数K B.当X表示温度时,Y表示CO的转化率

C.当X表示N2的物质的量时,Y表示NO的转化率 D.当X表示NO的物质的量时,Y表示平衡常数K

11.(2012·三明模拟)在容积可变的密闭容器中存在如下反应:2A(g)+2B(g)ΔH<0。该可逆反应的反应速率-时间、转化率-时间关系图如下:

C(g)+3D(g)

下列分析中不正确的是( )

A.图Ⅰ可体现t0时升高温度对反应速率的影响

B.图Ⅱ可体现t0时增大压强(缩小体积)或使用催化剂对反应速率的影响 C.图Ⅲ可体现催化剂对化学平衡的影响,且甲使用了催化剂 D.图Ⅲ可体现温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高 12.在一密闭容器中,反应mA(g)+nB(g)

pC(g)达到平衡时,测得c(A)为0.5 mol·L;

-1

-1

在温度不变的条件下,将容器体积扩大一倍,当达到平衡时,测得c(A)为0.3 mol·L。则

下列判断正确的是( ) A.化学计量数:m+n

B.平衡向正反应方向移动了 C.物质B的转化率减小了 D.物质C的质量分数增加了 13.设反应①Fe(s)+CO2(g)

FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ/mol,反应②

Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH=b kJ/mol,以上两反应的平衡常数分别为K1和K2。在不同温度下,K1、K2的值如下:

下列有关叙述正确的是( ) A.b>0

B.在973K下增大压强,K2增大 C.a>b

D.在常温下反应①一定能自发进行

14.某密闭容器中发生如下反应:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH<0。如图是表示该反应的速率(v)随时间(t)变化的关系图,t2、t3、t5时刻外界条件有所改变,但都没有改变各物质的用量。则下列说法中不正确的是

( )

A.t3时减小了压强 B.t5时增大了压强

C.t6时刻后反应物的转化率最低

D.t4~t5时该反应的平衡常数大于t6时反应的平衡常数

15.在1 100℃,一定容积的密闭容器中发生反应:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)ΔH=a kJ/mol(a>0),该温度下K=0.263,下列有关该反应的说法正确的是( ) A.若生成1 mol Fe,则吸收的热量小于a kJ

B.若要提高CO的转化率,则应该加入适当的过量FeO

C.若容器内压强不随时间变化,则可以判断该反应已达到化学平衡状态 D.达到化学平衡状态时,若c(CO)=0.100 mol/L,则c(CO2)=0.026 3 mol/L 16.某温度下,反应X(g)+3Y(g)2Z(g)的平衡常数为1 600。此温度下,在容积一定的密闭容器中加入一定量的X和Y,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

下列说法正确的是( ) A.此时v(正)<v(逆)

-1

B.平衡时Y的浓度为0.05 mol·LC.平衡时X的转化率为40%

D.增大压强使平衡向正反应方向移动,平衡常数增大 二、非选择题(本题包括5小题,共52分)

17.(8分)(1)化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度,K值越大,表示可逆反应进行得越完全,K值大小与温度的关系是:温度升高,K值 (填“一定增大”、“一定减小”或“可能增大也可能减小”)。

(2)在一体积为10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800℃时发生如下反应:CO(g)+H2O(g)

CO2(g)+H2(g)ΔH<0,CO和H2O的物质的量浓度变化如图所示,则:

①0~4 min时间段平均反应速率v(CO)= mol·L·min。

②在800℃时该反应的化学平衡常数K= (要求写出表达式及数值),CO的转化率= 。

-1-1

③在800℃时,若反应开始时此容器中CO和H2O的浓度分别为0.20 mol·L和0.80 mol·L,则达到平衡时CO转化为CO2的转化率是 。

18.(9分)“低碳循环”引起各国的高度重视,已知煤、甲烷等可以与水蒸气反应生成以CO和H2为主的合成气,合成气有广泛应用。试回答下列问题: (1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为:FeO(s)+CO(g)

Fe(s)+CO2(g)

-1

-1

ΔH>0。已知在1 100 ℃时,该反应的化学平衡常数K=0.263。

①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值 (填“增大”、“减小”或“不变”);

-1-1

②1 100 ℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025 mol·L,c(CO)=0.1 mol·L,则在这种情况下,该反应向 进行(填“左”或“右”),判断依据是 。 (2)目前工业上也可用CO2来生产燃料甲醇,有关反应为:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)

-1

ΔH=-49.0 kJ·mol,现向体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反应过程中测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间的变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。

c?CH3OH?②反应达到平衡后,下列措施能使增大的是 (填符号)。

c?CO2?A.升高温度 B.再充入H2 C.再充入CO2 D.将H2O(g)从体系中分离 E.充入He(g)

19.(12分)(2012·石家庄模拟)科学家一直致力于“人工固氮”的方法研究。

(1)合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)所示。

2NH3(g)ΔH=-92.4 kJ/mol,该反应的能量变化如图

①在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E2的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”)。

②将0.3 mol N2和0.5 mol H2充入体积不变的密闭容器中,在一定条件下达到平衡,测得容器内气体压强变为原来的

7,此时H2的转化率为 ;欲提高该容器中H2的转化率,下8列措施可行的是 (填选项字母)。 A.向容器中按原比例再充入原料气 B.向容器中再充入一定量H2 C.改变反应的催化剂 D.液化生成物分离出氨

(2)根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3和TiO2)表面与水发生反应: 2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)

ΔH=+1 530 kJ/mol

又知:H2O(l)H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol 则2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= kJ/mol,该反应的化学平衡常数表达式为K ,控制其他条件不变,增大压强,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 20.(12分)(2012·济南模拟)将水煤气转化成合成气,然后合成各种油品和石化产品是化工的极为重要的领域。除去水蒸气后的水煤气主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,继续除去H2S后,可采用催化或非催化转化技术,将CH4转化成CO,得到CO、CO2和H2的混合气体,是理想的合成甲醇原料气。

(1)制水煤气的主要化学反应方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反应是吸热反应。 ①此反应的化学平衡常数表达式为 。 ②下列能增大碳的转化率的措施是 。 A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高温度 D.增大压强

(2)将CH4转化成CO,工业上常采用催化转化技术,其反应原理为:CH4(g)+3/2O2(g)

CO(g)+2H2O(g) ΔH=-519 kJ/mol。工业上要选择合适的催化剂,分别对X、Y、Z三种催化剂进行如下实验(其他条件相同)

5

①X在750℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×10倍;

5

②Y在600℃时催化效率最高,能使正反应速率加快约3×10倍;

6

③Z在440℃时催化效率最高,能使逆反应速率加快约1×10倍; 已知根据上述信息,你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是 (填“X”、“Y”或“Z”),

选择的理由是 。

21.(11分)一定条件下,在体积为5 L的密闭容器中,气态物质A、B、C的物质的量n(mol)随时间t的变化如图1所示。已知达平衡后,降低温度,A的体积百分含量将减小。

(1)根据上图数据,写出反应的化学方程式 ; 从反应开始到平衡时的平均速率v(C)= 。 (2)该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。 (3)此反应平衡常数的表达式为K= 。

(4)该反应的反应速率v和时间t的关系如图2所示:

①根据上图判断,在t3时刻改变的外界条件是 。 ②A的转化率最大的一段时间是 。 ③各阶段的平衡常数如表所示:

K1、K2、K3之间的关系为: (用“>”、“<”或“=”连接)。

答案解析

1.【解析】选D。用不同物质表示的反应速率比较大小时,可以利用反应速率与化学计量数之比所得的数值进行比较,先将各物质的反应速率转换成相同的单位,v(B)=0.45×60 mol·L-1·min-1=27 mol·L-1·min-1,v(A)=0.2×60 mol·L-1·min-1=12 mol·L-1·min-1。所以用A、B、C、D表示的反应速率与化学计量数之比为12 mol·L-1·min-1、9 mol·L-1·min-1、0.2 mol·L-1·min-1、0.3 mol·L-1·min-1,所以D项正确。

2.【解析】选C。NO2加压后颜色先变深后变浅,因为加压瞬间,NO2浓度增大,颜色加深,后2NO2

N2O4平衡移动,NO2浓度减小,颜色变浅,A能;反应2SO2+O2

2SO3,

加压有利于SO3的合成,B能;H2、I2、HI的混合气体,加压平衡不移动,只是I2浓度增大,颜色加深,C不能;氯水中存在Cl2+H2O

HCl+HClO,光照2HClO

2HCl+

O2↑,HClO浓度减小,平衡正向移动,Cl2浓度减小,所以颜色变浅,D能。 3.【解析】选D。 根据题意先写出热化学离子方程式: NH3·H2O(aq)+H+(aq)====NH4+ (aq)+H2O(l)

ΔH=-12.1 kJ·mol-1 ① H+(aq)+OH-(aq)====H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ② 根据盖斯定律①-②得

NH3·H2O(aq)====NH4+ (aq)+OH-(aq) ΔH=+45.2 kJ·mol-1,由此可知选项D正确。 4.【解析】选A。因为该反应是反应前后气体体积不变的反应,所以反应前后气体的物质的量和容器内的压强一直不变,①、④错;因为反应前后容器的体积不变,但是反应物中A为固体,反应没有达到平衡前混合气体的质量一直发生变化,当达到平衡后混合气体的质量才不发生变化,⑤对;根据ρ=m/V,可知当达到平衡时混合气体的密度也不发生变化,②对;因为反应没有达到平衡前B的物质的量一直在发生变化,只有反应达到平衡时B的物质的量才不发生变化,B的浓度才不变,③对,所以选A。

5.【解析】选B。根据题意可知需要求得的热化学方程式为FeO(s)+CO(g)====Fe(s)+CO2(g)。所以将反应①×3-②×3-③×2可得6FeO(s)+6CO(g)====6Fe(s)+6CO2(g) ΔH≈-1 308 kJ·mol-1,所以FeO(s)+CO(g)====Fe(s)+CO2(g) ΔH=-218 kJ·mol-1,所以14 g CO完全反应的ΔH为-109 kJ·mol-1,B项正确。 【方法技巧】盖斯定律的计算技巧

该题中计算CO与H2反应的反应热时用到了盖斯定律。但是所给的三个热化学方程式中并不是所有的都能用。因此要注意找出需要的已知热化学方程式。 利用盖斯定律计算时要注意:

(1)根据未知反应找出需要的已知反应。

(2)将已知反应进行合适的变形,反应热也要相应进行变化。 (3)将变形后的热化学方程式进行加和即得。

6.【解析】选A。Z的浓度变化为0.6 mol/10 L=0.06 mol·L-1,Z的反应速率为0.06 mol·L-1/2 min=0.03 mol·L-1·min-1,所以用X表示的反应速率为

0.06 mol·L-1·min-1,若用mol·L-1·s-1表示,为0.001 mol·L-1·s-1,A对;将容器的体积增大为原来的2倍,则平衡向逆反应方向移动,Z的浓度小于原来的1/2,B错;增大压强,平衡向正反应方向移动,Y的转化率增大,C错;升高温度X的体积分数增大,说明平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,D错。

7.【解析】选A。中和反应的实质是H++OH-====H2O,因为H+和OH-浓度相同,反应速率相同,A对;锌粉反应速率比锌粒反应速率快,B错;虽然HCl与CH3COOH浓度体积相同,但是CH3COOH存在电离平衡,H+浓度小,反应速率慢,C错;H2SO4与CaCO3反应,随着反应的进行,CaSO4微溶物覆盖在CaCO3表面,阻止了反应的进行,所以HCl反应速率快,D错。

8.【解析】选D。2SO2(g)+O2(g)

2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1表示2 mol SO2(g)和1 mol

O2(g)完全反应生成2 mol SO3(g)时放出Q kJ的热量。由于SO3(g)变成SO3(s)要放出热量,所以在上述条件下反应生成1 mol SO3固体放热大于Q/2 kJ;甲容器中物质不可能完全反应,所以Q1v(正),说明反应向逆反应方向移动,逆反应方向为气体体积减小的反应。综合上面两点可知,B对。

10.【解题指南】解答该题应该注意以下两点:

(1)化学平衡常数只与温度有关,正反应放热的反应,升高温度,平衡常数减小。 (2)改变影响平衡的因素时,反应物转化率的变化。

【解析】选D。化学平衡常数只与温度有关,该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,A错;NO的物质的量的多少对平衡常数没有影响,D对;升高温度,平衡向逆反应方向移动,CO的转化率减小,B错;增加N2的物质的量,平衡向逆反应方向移动,NO的转化率减小,C错。

11.【解析】选C。升高温度平衡向逆反应方向移动,且正逆反应速率都增大,所以A对;增大压强或使用催化剂,正逆反应速率都增大,且平衡不发生移动,B对;使用催化剂对平衡没有影响,A的转化率不变,C错;因为乙先达到平衡,所以乙的温度高,升高温度平衡向逆反应方向移动,A的转化率减小,D对。

12.【解析】选C。将容器的体积扩大一倍,若平衡不发生移动,则A的浓度应为0.25 mol·L

-1,现在为

0.3 mol·L-1,说明平衡向逆反应方向移动了,B错;将容器的体积扩大一倍,

相当于减小压强,平衡向逆反应方向移动,说明逆反应为气体体积增加的反应,所以m+n>p,A错;因为平衡向逆反应方向移动,B的转化率减小,C的质量分数减少,C对;D错。

13.【解析】选C。平衡常数只与温度有关,温度不变时,增大压强,K2不变;K1随温度升高而增大,a>0,K2随温度升高而减小,b<0,故a>b;对于反应①能否自发进行,要看ΔH-TΔS的值。

14.【解析】选B。在t3时刻改变条件正逆反应速率都减小,且平衡向逆反应方向移动,说明此时改变的条件可能为降低温度或减小了压强,因为反应为气体体积减小的放热反应,降低温度平衡向正反应方向移动,则此时改变的条件只能为减小压强,A对;t5时刻改变条件,正逆反应速率都增大,且平衡向逆反应方向移动,则此时改变的条件为升高温度,B错;t3~

t4和t5~t6时刻反应一直向逆反应方向进行,所以反应物的转化率一直减小,t6时反应物的转化率最小,C对;从整个图像可知,在t2时刻使用催化剂,t3时刻减小压强,t5时刻升高温度,所以t4~t5时的平衡常数大于t6时刻,D对。

15.【解析】选D。根据反应可知,每生成1 mol Fe吸收的热量为a kJ,A错;FeO为固体,对CO的转化率没有影响,B错;因为恒容容器,且反应为气体体积不变的反应,所以任何时间容器内的压强都不变,不能根据压强变化判断反应是否达到平衡状态,C错;根据K=c(CO2)/c(CO)=0.263可知,当c(CO)=

0.100 mol·L-1时,c(CO2)=0.263×0.100 mol·L-1=0.026 3 mol·L-1,D对。

c2?Z?16.【解析】选B。根据Qc= =0.082/(0.06×0.083)=208.3<1 600,反应没有达3c?X?c?Y?到平衡,向正反应方向移动,v(正)>v(逆),A错;若达到平衡时Y的浓度为0.05 mol·L-1,则Y在上面某时刻浓度的基础上又反应了0.03 mol·

L-1,所以X、Y、Z的平衡浓度分别为0.05 mol·L-1、0.05 mol·L-1、0.1 mol·

L-1,所以此时的Qc=0.12/(0.05×0.053)=1 600,与此温度下的平衡常数数值相等,所以此时达到平衡状态, B对;根据表中数据可知起始时刻X、Y的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,达到平衡时X的浓度为0.05 mol·L-1,所以X的转化率为0.05 mol·L-1/0.1 mol·L

-1×100%=50%,C

错;增大压强,平衡正向移动,但是平衡常数不变,D错。

17.【解题指南】解答该题应注意以下两点: (1)化学平衡常数与温度的关系及其计算。 (2)根据平衡常数计算反应物的转化率。

【解析】(1)化学平衡常数与温度有关,若正反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大;若正反应为放热反应,升高温度,平衡常数减小,所以温度升高,K值可能增大,也可能减小。

(2)①根据图像可知,在4 min内CO的浓度变化为0.12 mol·L-1,所以CO的反应速率为0.12 mol·L-1/4 min=0.03 mol·L-1·min-1。

②由图像可知,反应在4 min时达平衡,CO和H2O的平衡浓度分别为 0.08 mol·L-1、0.18 mol·L-1,CO2和H2的浓度分别为0.12 mol·L-1、 0.12 mol·L-1,所以该反应的平衡常数为:K=

c?CO2??c?H2?0.12?0.12 ??1.0。c?CO??c?H2O?0.08?0.18CO的转化率为0.12 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=60%。

③设达到平衡时CO转化的浓度为x,则达到平衡时CO、H2O、CO2、H2的浓度分别为0.20-x、0.80-x、x、x。所以根据平衡常数表达式x2/(0.80-x)(0.20-x)=1.0,x=0.16 mol·L

-1,CO

的转化率为0.16 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=80%。

答案:(1)可能增大也可能减小 (2)①0.03 ②

c?CO2??c?H2?0.12?0.12 60% ③80% ??1.0。c?CO??c?H2O?0.08?0.1818.【解题指南】解答该题应注意以下两点:

(1)根据热化学方程式判断K值随温度变化及利用K值判断反应进行的方向。 (2)第(2)小题中要注意达到平衡的时间是10 min。

【解析】(1)①因为炼铁反应为吸热反应,升高温度,平衡常数增大。 ②FeO(s)+CO(g)

CFe(s)+CO2(g)在1 100 ℃时的平衡常数为0.263,此时

Qc=c(CO2)/c(CO)=0.025 mol·L-1/0.1 mol·L-1=0.25<0.263,说明反应没有达到平衡,反应向右进行。

(2)①根据反应过程中CO2的浓度变化可知,从反应开始到达平衡,CO2的浓度变化为0.75 mol·L-1,所以H2的浓度变化为3×0.75 mol·L-1=2.25 mol·L-1,H2的反应速率为2.25 mol·L

-1/10 min=0.225 mol·L-1·min-1。

②使

c?CH3OH?增大,需要使平衡向正反应方向移动,升高温度,平衡向逆反应方向移动,

c?CO2?A错;再充入H2,CH3OH的浓度增大,CO2浓度减小,比值增大,B对;再充入CO2,CO2的转化率减小,CO2浓度增大,CH3OH浓度虽然增大,但是不如CO2浓度增大的多,比值减小,C错;将H2O(g)从体系中分离出来,平衡向右移动,CH3OH浓度增大,CO2浓度减小,比值增大,D对;充入He对平衡无影响,比值不变,E错。 答案:(1)①增大

②右 因为c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263 (2)①0.225 mol/(L·min) ②B、D

19.【解析】(1)①在反应体系中加入催化剂,活化能降低,E2也减小,反应速率增大。 ② N2 + 3H2

2NH3

起始 0.3 mol 0.5 mol 0 转化 x mol 3x mol 2x mol 平衡 (0.3-x)mol (0.5-3x)mol 2x mol

根据题意有(0.3-x)mol +(0.5-3x)mol+ 2x mol=0.7,解得x=0.05,H2转化 0.15 mol,转化率为30%。

欲提高转化率可以按原比例向容器中再充入原料气(相当于加压),液化生成物分离出氨,也可以降温。

(2)由盖斯定律消去H2O(l)可得,2N2(g) + 6H2O(g)ΔH =+1 266 kJ·mol-1。

4NH3(g)+3O2 (g)

c4?NH3??c3?O2?该反应的平衡常数表达式可以表示为K=2 K只受温度的影响,控制其。c?N2??c6?H2O?他条件不变,增大压强,K值不变。

答案:(1)①减小 ②30% A、D

c4?NH3??c3?O2?(2)+1 266 2 不变 6c?N2??c?H2O?20.【解题指南】解答该题应该注意以下两点:

(1)增大碳的转化率,即改变条件促使平衡向正反应方向移动。 (2)催化剂不仅要考虑其活性,还要考虑工业上的经济效益。 【解析】(1)C(s)+H2O(g)

CO(g)+H2(g)的平衡常数表达式为K=c(CO)c(H2)/c(H2O)。

增大C的转化率,需要使平衡向正反应方向移动,C为固体对平衡移动无影响;加入H2O(g)平衡向正反应方向移动,C的转化率增大;正反应为吸热反应,升高温度,平衡向正反应方向移动;增大压强,平衡向逆反应方向移动。

(2)催化剂对正逆反应速率的改变程度是相同的,Z对反应速率的影响最大,且反应需要的温度最低,有利于提高经济效益。 答案:(1)①K=c(CO)c(H2)/c(H2O)

②B、C (2)Z 催化剂效率高且活性温度低 21.【解题指南】解答该题应注意下面两点: (1)根据图1确定反应方程式。

(2)根据图2确定改变反应的条件及分析A的转化率和平衡常数的比较。

【解析】(1)根据图像可知,A、B为反应物,C为生成物,从反应开始到达平衡的过程中A、B、C的物质的量的变化为0.3 mol、0.6 mol、0.6 mol,所以反应方程式为A+2BC的平均速率为0.6 mol/(5 L×3 min)=0.04 mol·L-1· min-1。

(2)反应达到平衡后,降低温度,A的体积分数减小,说明降低温度平衡向正反应方向移动,正反应为放热反应。

2C。

c2?C?(3)该反应的平衡常数表达式为K= 。2c?A?c?B?(4)①t3时刻改变条件,正逆反应速率都增大,且平衡向逆反应方向进行,则改变的条件是升高温度。

②t5时刻改变的条件是使用催化剂,A的转化率不变,故整个过程中A的转化率最大的一段时间是t2~t3。

因为t3升高温度,t5使用催化剂,该反应为放热反应所以K1>K2=K3。 答案:(1)A+2B

2C 0.04 mol·L-1·min-1

c2?C?(2)< (3) (4)①升高温度 ②t2~t3 ③K1>K2=K3 2c?A?c?B?

c2?C?(3)该反应的平衡常数表达式为K= 。2c?A?c?B?(4)①t3时刻改变条件,正逆反应速率都增大,且平衡向逆反应方向进行,则改变的条件是升高温度。

②t5时刻改变的条件是使用催化剂,A的转化率不变,故整个过程中A的转化率最大的一段时间是t2~t3。

因为t3升高温度,t5使用催化剂,该反应为放热反应所以K1>K2=K3。 答案:(1)A+2B

2C 0.04 mol·L-1·min-1

c2?C?(2)< (3) (4)①升高温度 ②t2~t3 ③K1>K2=K3 2c?A?c?B?

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