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一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.(2011·梅州模拟)对已建立化学平衡的某可逆反应,当转变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是( )
①生成物的百分含量肯定增加 ②生成物的产量肯定增加 ③反应物的转化率肯定增大 ④反应物的浓度肯定降低 ⑤正反应速率肯定大于逆反应速率 ⑥使用了适宜的催化剂
A.②⑤ B.①②
C.③⑤ D.④⑥
解析:削减生成物的量使化学平衡向正反应方向移动时,正反应速率肯定大于逆反应速率,生成物的百分含量减小,生成物的产量增加,反应物的转化率增大,反应物的浓度肯定降低;当增大反应物浓度使化学平衡向正反应方向移动时,正反应速率肯定大于逆反应速率,生成物的产量增加,反应物的转化率降低,反应物的浓度增大。
答案:A
2.(2022·同安一中高二检测)反应2A(g)2B(g)+E(g) ΔH>0,达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应实行的措施是( )
A.加压 B.降温
C.削减E的浓度 D.加催化剂
解析:加压,使ν(正)增大,A错误;降温,ν(正)降低,平衡向逆反应方向进行,c(A)增大,B正确;削减E的浓度,平衡正向进行,c(A)减小,C错误;加入催化剂,ν(正)增大,平衡不移动,c(A)不变,D错误。
答案:B
3.(2022·淮安范集中学期末)下列反应达到化学平衡后,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是( )
A.SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0
B.C(s)+CO2(g)2CO(g) ΔH>0
C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0
D.H2S(g)H2(g)+S(s) ΔH>0
解析:加压化学平衡向气体体积减小的方向移动,降温化学平衡向放热反应方向移动。A、D项,加压平衡不移动;C项加压平衡逆向移动,降温正向移动。
答案:B
4.(2010·安徽高考)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2(g)+3H2O(g)
ΔH<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是( )
A.平衡时,其他条件不变,上升温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
解析:本题考查化学平衡学问,意在考查考生运用平衡理论解决实际问题的力量。该反应是气体体积增大的放热反应,A项上升温度,平衡逆向移动 ,平衡常数减小,不正确;B项,增大NH3的浓度,平衡向右移动,使氮氧化物的转化率增大,不正确;C项NO,N2的消耗分别代表正反应和逆反应,正确;D项,催化剂不影响化学平衡的移动,不正确。
答案:C
5.[双选题]反应:L(s)+aG(g)bR(g)达到化学平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示。图中p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可推断( )
A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应
C.a>b D.a<b
解析:由图像可知,随温度的上升(其他条件肯定)G的体积分数减小,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;其他条件不变时,增大压强,G的体积分数增大,说明平衡向左移动,a<b。
答案:BD
6.(2022·南安市侨光中学期末)相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。
试验测得起始、平衡时的有关数据如下表:
编号
起始时各物质物质的量/mol
平衡时反应中的能量变化
N2
H2
NH3
①
1
3
0
放出热量a kJ
②
2
3
0
放出热量b kJ
③
2
6
0
放出热量c kJ
下列叙述正确的是( )
A.放出热量关系:a<b<92.4
B.三个容器内反应的平衡常数:③>①>②
C.达平衡时氨气的体积分数:①>③
D.N2的转化率:②>①
解析:合成氨反应是一个正向气体物质的量减小的放热反应。增大压强有利于提高反应物的转化率,故③比①反应物转化率大,氨的体积分数③>①,C项错误;②相对于①相当于多加了1 mol N2,会提高H2的转化率,但N2本身的转化率反而减小,即N2的转化率:②<①,D项错误;化学平衡常数只与温度有关,温度相同则化学平衡常数相同,B项错误。
答案:A
7.[双选题](2011·南通调研)下列四个图像所反映的内容与相应反应符合的是(a、b、c、d均大于0)( )
解析:A项中反应为放热反应,温度上升,反应速率加快,平衡逆向移动,所以到达平衡的时间缩短,NO的含量降低,A项正确;B项中反应气体体积减小的放热反应,达平衡后压强增大,平衡正向移动,所以正反应速率大于逆反应速率,B项错误;C项中反应为气体体积增大的吸热反应,压强增大平衡逆向移动,SO3的物质的量分数增大,温度上升平衡正向移动,SO3的物质的量分数减小,C项正确;D项中反应为气体体积增大的吸热反应,起始投入N2O5的物质的量多时,相当于增大压强,使平衡逆向移动,反应物的转化率降低,D项错误。
答案:AC
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(10分)(2011·海南高考)氯气在295 K、100 Kpa时,在1 L水中可溶解0.0 9 mol,试验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为_________________________________________________;
(2)估算该反应的平衡常数_________________________________________(列式计算)
(3)在上述平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡将向________移动;
(4)假如增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向______________________移动。
解析:(1)Cl2溶于水生成盐酸和次氯酸,反应方程式为C12+H2OHCl+HClO。(2)反应的平衡常数的表达式为K===0.015(3)加入NaOH固体后,两种酸都被中和掉,故平衡向溶解方向移动。(4)气体的溶解度随着压强的增大而增大,故平衡向溶解方向移动。
答案:(1)C12+H2OH++Cl-+HClO
(2)K==0.015
(3)向右 (4)增大 正反应方向
9.(10分)(2011·靖江期中)t℃时,将3 mol A和1 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中(容积不变),发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)。2 min时反应达到平衡状态(温度不变),剩余了0.8 mol B,并测得C的浓度为0.4 mol·L-1,请填写下列空白:
(1)x=______________;平衡常数K=________________________。
(2)从反应开头至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为__________________。
(3)若连续向原平衡混合物的容器中通入少量氦气(假设氦气和A、B、C都不反应)后,化学平衡(填字母)______________。
A.向正反应方向移动 B.向逆反应方向移动 C.不移动
(4)若向原平衡混合物的容器中再充入a mol C,在t℃时达到新的平衡,此时B的物质的量为n(B)=________________mol。
解析:(1)ν(B)==0.05 mol·L-1·min-1,ν(B)∶ν(C)=1∶x
则:0.05∶0.2=1∶x,x=4。
3A(g)+B(g)4C(g)
起始浓度(mol·L-1) 1.5 0.5 0
转化浓度(mol·L-1) 0.3 0.1 0.4
平衡浓度(mol·L-1) 1.2 0.4 0.4
K===。
(2)ν(C)==0.2 mol·L-1·min-1。
(3)固定容积的容器中通入He,反应体系的浓度不变,平衡不移动。
(4)该反应是在固定容积的容器中进行的反应前后气体体积不变的反应,再充入a mol C后,B的百分含量不变,n(B)=×100%×(4+a)=0.2(4+a)=0.8+0.2a。
答案:(1)4 1/27 (2)0.2 mol·L-1·min-1
(3)C (4)0.8+a/5或0.8+0.2a
10.(9分)在肯定条件下进行如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)。如图是不同温度下反应达到平衡时,反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式:K________。随着温度的上升,K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时,平衡常数K值越大,表明__________(填序号)。
A.X的转化率越高 B.反应进行得越完全
C.达到平衡时X的浓度越大 D.化学反应速率越快
(2)如右图所示,相同温度下,在甲、乙两容器中各投入1 mol X、2 mol Y和适量催化剂,甲、乙两容器的初始体积均为1 L。甲、乙容器达到平衡所用的时间:甲______乙(填“>”“<”或“=”同),平衡时X和Y的转化率:甲______乙。
解析:由图像知:增压,Z%增大,平衡正移,则a+b>c,升温Z%减小,平衡逆移,正向放热。
(1)K=,升温K减小,K值越大,反应进行的越完全,X转化率越大。
(2)依据图示可知甲为恒容,乙为恒压,随着反应的进行,气体物质的量减小,故乙相当于在甲的基础上加压,反应速率加快,达平衡所需时间缩短,平衡正移,反应物转化率增大。
答案:(1)K= 减小 AB
(2)> <
11.(10分)(2011·广雅期中)在溶液中,反应A+2BC分别在三种不同试验条件下进行,它们的起始浓度分别为c(A)=0.100 mol·L-1,c(B)=0.200 mol·L-1,c(C)=0.000 mol·L-1。反应物A浓度随时间变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)试验③平衡时C的浓度为__________;
(2)与①比较,②和③分别仅转变一种反应条件。其中,②所转变的条件_________
________________________________________________________________________,推断的理由是:______________;
③所转变的条件是________。
(3)该反应的ΔH______0,推断其理由是______________________________________。
(4)下图表示试验①条件下达到平衡时,由于条件转变而引起反应速度和化学平衡的变化状况。若降温时,请把反应速度变化状况画在图中a~b处。
解析:(1)试验③平衡时c(A)=0.04 mol·L-1,则c(C)=0.06 mol·L-1。
(2)②使用了(正)催化剂;理由:由于从图像可看出,两者最终的平衡浓度相同,即最终的平衡状态相同,而②比①所需要的时间短,明显反应速率加快了,故由影响反应速率和影响平衡的因素可知是加入(正)催化剂;③上升温度;理由:由于该反应是在溶液中进行的反应,所以不行能是转变压强引起速率的转变,又由于各物质起始浓度相同,故不行能是转变浓度影响反应速率,再由于③和①相比达平衡所需时间短,平衡时浓度更小,故不行能是使用催化剂,而只能是上升温度来影响反应速率的。
(3)ΔH>0;理由:由③和①进行对比可知上升温度后A的平衡浓度减小,即A的转化率上升,平衡向正方向移动,而升温是向吸热的方向移动,所以正反应是吸热反应,ΔH>0。
(4)降温后,ν正,ν逆都减小,平衡逆向移动。
答案:(1)0.06 mol·L-1
(2)②加催化剂 达到平衡的时间缩短,平衡时A的浓度未变 ③温度上升
(3)> 上升温度,平衡时A浓度减小,平衡向正反应方向移动,故该反应是吸热反应
(4)
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