资源描述
化学平衡表格及图像题
一、 单选题
1.在密闭容器中, 反应X2(g)+Y2(g) 2XY(g) ΔH<0达成甲平衡。在仅改变某一条件后, 达成乙平衡, 对此过程图像分析正确是( )
A. 图Ⅰ是加入合适催化剂改变情况 B. 图Ⅲ是升高温度改变情况
C. 图Ⅲ是增大压强改变情况 D. 图Ⅱ是扩大容器体积改变情况
2.汽车尾气净化关键反应原理为2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)。将1.0 mol NO、 0.8 mol CO充入2 L恒容密闭容器, 分别在T1℃和T2℃下测得n(CO2)随时间(t)改变曲线以下图所表示。下列说法正确是
A. 该反应是吸热反应
B. T1℃时, K=0.9
C. T2℃时, 0~2s内平均反应速率v(N2)=0.075 mol/(L·s)
D. T1℃时, 向平衡体系中加入1 mol NO, 再次平衡时NO转化率大于40%
3.如图是可逆反应A+2B2C+3D化学反应速率与化学平衡随外界条件改变(先降温后加压)而改变情况, 由此推断错误是
A. 正反应是放热反应
B. A、 B一定都是气体
C. D一定不是气体
D. C可能是气体
4.—定条件下, CO2(g)+3H2(g)CH3OH (g)+H2O(g) △H=-57.3 kJ/mol, 往 2L 恒容密闭容器中充入 1 mol CO2和3 mol H2, 在不一样催化剂作用下发生反应①、 反应②与反应③, 相同时间内CO2转化率随温度改变以下图所表示, b点反应达成平衡状态, 下列说法正确是
A. a 点 v(正)>v(逆)
B. b点反应放热53.7 kJ
C. 催化剂效果最好反应是③
D. c点时该反应平衡常数K=4/3(mol-2L-2)
5.肼(N2H4)和氧气反应情况受温度影响。某同学设计方案探究温度对产物影响结果如图所表示。下列说法不正确是
A. 温度较低时, 肼和氧气关键发生反应N2H4+O2 = N2+2H2O
B. 900℃时, 能发生 N2+O2 = 2NO
C. 900℃时, N2产率与 NO 产率之和可能小于 1
D. 该探究方案是将一定量肼和氧气、 在密闭容器中进行不停升温试验
6.在1.0 L恒容密闭容器中放入0.10 mol X, 在一定温度下发生反应: X(g)Y(g)+Z(g) ΔH<0, 容器内气体总压强p随反应时间t改变关系如图所表示。以下分析正确是( )
A. 该温度下此反应平衡常数K=3.2
B. 从反应开始到t1时平均反应速率v(X)= mol·L-1·min-1
C. 欲提升平衡体系中Y百分含量, 可加入一定量X
D. 其她条件不变, 再充入0.1 mol气体X, 平衡正向移动, X转化率降低
7.在体积均为1.0L两个恒容密闭容器中加入足量相同质量固体B, 再分别加入0.1mol A和0.2molA,在不一样温度下反应A(g) +B(s)2C(g)达成平衡, 平衡时A物质量浓度c( A)随温度改变如图所表示(图中Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确是( )
A. 反应 A(g)+ B(s)2C(g) △S>0、 △H<0
B. A转化率: a(状态Ⅱ)>a(状态Ⅲ)
C. 体系中c(C)∶c(C, 状态Ⅱ)>(C, 状态Ⅲ)
D. 化学平衡常数: K (状态Ⅰ) =K (状态Ⅲ)>K(状态Ⅱ)
8.如图是一定温度和压强下, 反应aX+bYcZ速率—时间图象, 下列叙述正确是
A. 该反应从正反应开始
B. a∶c=1∶2
C. 开始时, X浓度为0, 逆反应速率最小
D. 两条曲线相交点P表示反应达成化学平衡
9.利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇, 发生以下反应: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积一定密闭容器中按物质量之比1∶2充入CO和H2, 测得平衡混合物中CH3OH体积分数在不一样压强下随温度改变情况如图1所表示。现有两个体积相同恒容密闭容器甲和乙, 向甲中加入1mol CO和2 molH2, 向乙中加入2 molCO和4molH2, 测得不一样温度下CO平衡转化率如图2所表示。下列说法正确是
A. 该反应ΔH> 0; P1> P2 B. 反应速率B点高于D点
C. A、 C两点平衡常数相同 D. M、 L两点中, CH3OH体积分数相同, 且p(M)= 2p(L)
10.向湿法炼锌电解液中同时加入Cu和CuSO4, 可生成CuCl沉淀除去Cl—, 降低对电解影响, 反应原理以下:
Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq) ΔH1=a kJ·mol-1
Cl—(aq)+Cu+(aq)CuCl(s) ΔH2=b kJ·mol-1
试验测得电解液pH对溶液中残留c(Cl—)影响如图所表示。下列说法正确是
A. 溶液pH越大, Ksp(CuCl)增大
B. 向电解液中加入稀硫酸, 有利于Cl-去除
C. 反应达成平衡增大c(Cu2+), c(Cl—)减小
D. Cu(s)+ Cu2+(aq)+Cl—(aq)CuCl(s)ΔH=(a+2b) kJ·mol-1
11.在恒容密闭容器中将CO2 与含少许COH2混合生成甲醇, 反应为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下图中是按分别为①1: 4和②1: 6 两种投料比时, CO2平衡转化率随温度改变曲线。
下列相关说法正确是
A. 按投料比①时, CO2平衡转化率随温度改变曲线对应是图中曲线I
B. 图中a点对应H2转化率等于30%
C. 图中b点对应平衡常数K值大于c点
D. 数值, a点比c点小
12.汽车尾气中NO产生反应为: N2(g)+O2(g)⇌2NO(g), 一定条件下, 等物质量N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应, 如图曲线a表示该反应在温度T下N2浓度随时间改变, 曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2浓度随时间改变.下列叙述正确是
A. 温度T下, 该反应平衡常数
B. 温度T下, 伴随反应进行, 混合气体密度减小
C. 曲线b对应条件改变可能是加入了催化剂
D. 若曲线b对应条件改变是温度, 可判定该反应△H<0
13.一定条件下, CH4与H2O(g)发生反应: CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g), 设起始=Z, 在恒压下, 平衡时 (CH4)体积分数与Z和T(温度)关系如图所表示。下列说法正确是
A. 该反应焓变ΔH>0
B. 图中Z大小为a>3>b
C. 图中X点对应平衡混合物中=3
D. 温度不变时, 图中X点对应平衡在加压后 (CH4)减小
14.温度为T1时, 在三个容积均为1L恒容密闭容器中仅发生反应: 2NO2(g)2NO(g)+O2(g)相关数据以下表所表示。下列说法错误是( )
容器
编号
物质起始浓度
(mol·L-1)
物质平衡浓度
(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A. 容器Ⅰ中发生反应平衡常数为0.8 B. 容器Ⅱ中发生反应起始阶段有v正>v逆
C. 达成平衡时, 容器Ⅲ中>1 D. 达成平衡时, 容器Ⅰ与容器Ⅲ中总压强之比为16∶17
15.一定温度下(T2>T1), 在3个体积均为2.0L恒容密闭容器中反应2NO(g)+Cl2(g)= 2ClNO(g) (正反应放热)达成平衡, 下列说法正确是
容器
温度/
(℃)
物质起始浓度/mol·L-1
物质平衡浓度/ mol·L-1
c(NO)
c(Cl2)
C(ClNO).v
C(ClNO)
Ⅰ
T1
0.20
0.10
0
0.04
Ⅱ
T2
.020
0.10
0.20
cl
Ⅲ
T3
0
0
0.20
C2
A. 达成平衡时, 容器Ⅰ与容器Ⅱ中总压强之比为1: 2
B. 达成平衡时, 容器Ⅲ中ClNO转化率小于80%
C. 达成平衡时, 容器Ⅱ中c(ClNO)/C(NO)比容器Ⅰ中大
D. 若温度为T1, 起始时向同体积恒容密闭容器中充入0.20molNO(g).、 0.2mo1Cl2(g)和0.20molClNO(g), 则该反应向正反应方向进行
16.700℃时, H2(g)+CO2(g) H2O(g)+CO(g)。该温度下, 在甲、 乙、 丙三个恒容密闭容器中, 投入H2和CO2, 起始浓度以下表所表示。其中甲经2min达平衡时, v (H2O)为0.025 mol/(L·min), 下列判定不正确是( )
起始浓度
甲
乙
丙
C(H2)/mol/L
0.1
0.2
0.2
C(CO2)/mol/L
0.1
0.1
0.2
A. 平衡时, 乙中CO2转化率大于50%
B. 当反应平衡时, 丙中c(CO2)是甲中2倍
C. 温度升至800℃, 上述反应平衡常数为25/16, 则正反应为吸热反应
D. 其她条件不变, 若起始时向容器乙中充入0.10mol/L H2和0.20 mol/L CO2, 抵达平衡时c (CO)与乙不一样
17.已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.4kJ/mol起始反应物为N2和H2物质量之比为1:3,且总物质量不变, 在不一样压强和濫度下, 反应达成平衡时体系中NH3物质量分数以下表:
温度
物质量分数
压强
400℃
450℃
500℃
600℃
20MPa
0.387
0.274
0.189
0.088
30MPa
0.478
0.359
0.260
0.129
下列说法正确是
A. 体系中NH3物质量分数越大, 则正反应速率越大
B. 反应达成平衡时, N2和H2转化率之比均为1
C. 反应达成平衡时, 放出热量均为92.4kJ
D. 600℃,30MPa下反应达成平衡时, 生成NH3物质量最多
18.在1L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)M(g)+N(s),所得试验数据以下表, 下列说法不正确是
试验编号
温度/℃
起始时物质量/mol
平衡时物质量/mol
n(X)
n(Y)
n(M)
n(N)
①
800
0.10
0.40
0.080
0.080
②
800
0.20
0.80
a
a
③
900
0.10
0.15
0.06
0.06
下列说法不正确是:
A. 正反应为放热反应
B. 试验①中, 5min达平衡, 用X表示平均反应速率v(X)=0.016mol/(L•min)
C. 试验②中, 该反应平衡常数K=12.5
D. 试验②中, 达成平衡时, a大于0.16
19.TK时, 向2.0L恒容密闭容器中充入0.10molCOCl2,发生反应COCl2(g)Cl2(g)+CO(g)经过一段时间后反应达成平衡。反应过程中测得部分数据见下表, 下列说法正确是:
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.030
0.039
0.040
0.040
下列说法正确是
A. TK时该反应化学平衡常数为1/75
B. 反应在前2s平均速度v(CO)=0.015mol·L-1·s-
C. 保持其她条件不变, 升高温度, 平衡时c(Cl2)=0.022 mol•L-1, 则反应△H<0
D. 平衡后向上还容器中再充入0.10molCOCl2,平衡正向移动, COCl2转化率增大
二、 多选题
20.一定温度下, 在三个容积均为1.0L恒容密闭容器中发生反应:
CH3OH(g)+CO(g) CH3COOH(g) △H<0。下列说法正确是
容器编号
温度/K
物质起始浓度/mol/L
物质平衡浓度/mol/L
c(CH3OH)
c(CO)
c(CH3COOH)
c(CH3COOH)
I
530
0.50
0.50
0
0.40
II
530
0.20
0.20
0.40
III
510
0
0
0.50
A. 达平衡时, 容器I与容器II中总压强之比为3:4
B. 达平衡时, 容器II中比容器I中大
C. 达平衡时, 容器Ⅲ中正反应速率比容器I中大
D. 达平衡时, 容器I中CH3OH 转化率与容器III中CH3COOH 转化率之和小于1
21.Boderlscens研究反应: H2(g)+I2(g) 2HI(g) △H<0.温度T时, 在两个体积均为1L密闭容器中进行试验, 测得气体混合物中碘化氢物质量分数ω(HI)与反应时间t关系以下表:
研究发觉上述反应中其中为常数。下列说法正确是
A. 温度为T时该反应
B. 容器I中前20 min平均速率v(HI)=0.0125mol.L-1.min-1
C. 若起始时, 向容器I中加入物质量均为0.l molH2、 I2、 HI, 反应逆向进行
D. 若两容器中 且 则x值一定为1
22.一定温度下, 在3个体积均为1.0L恒容密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达成平衡。下列说法正确是
容器
温度/K
物质起始浓度/mol/L
物质平衡浓度/mol/L
SO2或SO3平衡转化率
c(SO2)
c(O2)
c(SO3)
c(SO3)
I
723
0.2
0.1
0
0.16
a1
II
723
0.4
0.2
0
a2
III
823
0
0
0.2
a3
A. 达成平衡时, a1+a3>1
B. 达成平衡时, 容器中压强: PII>PI>PIII
C. 达成平衡时, 容器III中逆反应速率比容器I中大
D. 若起始时, 向容器I中充入0.16molSO2、 0.04molO2和0.16molSO3, 则此时反应向逆反应方向进行
23.一定温度下, 在三个容积均为2.0 L恒容密闭容器中发生反应: 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)。各容器中起始物质量与反应温度以下表所表示, 反应过程中甲、 丙容器中CO2物质量随时间改变关系以下图所表示。下列说法正确是
容器
温度/℃
起始物质量/mol
NO (g)
CO (g)
甲
T1
0.20
0.20
乙
T1
0.30
0.30
丙
T2
0.20
0.20
A. 该反应正反应为吸热反应
B. 达成平衡时, 乙中CO2体积分数比甲中大
C. T1℃时, 若起始时向甲中充入0.40 mol NO、 0.40mol CO、 0.40mol N2和0.40mol CO2, 则反应达成新平衡前v(正)<v(逆)
D. T2℃时, 若起始时向丙中充入0.06mol N2和0.12 mol CO2, 则达平衡时N2转化率大于40%
24.温度为T时.向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5, 发生反应PCl5 (g)PCl3(g)+Cl2(g), 经过一段时间后达成平衡, 反应过程中测定部分数据列于下表。下列说法正确是
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A. 在前50s, PCl3平均反应速率 v(PCl3)=0.0032mol/(L·s)
B. 达成平衡时, 容器中压强是起始时1.2倍
C. 相同温度下, 起始时向容器中充入1.0mo PCl5、 0.20 mo1 PCl3和0.20 mo1 Cl2, 反应达成平衡前v(正)>v(逆)
D. 相同温度下, 起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2, 达成平衡时, PCl3转化率小于80%
25.在一定温度下, 将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中, 发生反应: X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0。一段时间后达成平衡, 反应过程中测定数据以下表: 下列说法正确是
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
A. 反应前2 min平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol·L-1·min-1
B. 其她条件不变, 降低温度, 反应达成新平衡前: v(逆)>v(正)
C. 保持其她条件不变, 起始时向容器中充入0.32 mol气体X和0.32 mol 气体Y, 抵达平衡时, n(Z)=0.24 mol
D. 该温度下此反应平衡常数: K=1.44
26.在3种不一样条件下, 分别向容积为2L恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B, 发生反应: 2A(g) + B(g)2D(g) △H=Q kJ·mol–1。相关条件和数据见下表:
试验编号
试验Ⅰ
试验Ⅱ
试验Ⅲ
反应温度/℃
700
700
750
达平衡时间/min
40
5
30
n(D)平衡/ mol
1.5
1.5
1
化学平衡常数
K1
K 2
K 3
下列说法正确是
A. K 3>K 2=K 1
B. 试验Ⅱ可能使用了催化剂
C. 试验Ⅲ达平衡后容器内压强是试验Ⅰ倍
D. 试验Ⅲ达平衡后, 恒温下再向容器中通入1 mol A和1 mol D, 平衡不移动
三、 综合题
27.甲烷、 甲醇都是清洁能源。
(1)已知下列热化学方程式
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O (g)△H= -49.0 kJ/mol
②CH4(g)+2O2(g)=2H2O(g) +CO2(g) △H= -802.3 kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/mol
④H2O(g)=H2O(l) △H= -44.0 kJ-mol
则CH4(g)+1/2O2(g)=CH3OH(g) △H =____________。
(2)工业上合成甲醇另一个方法是2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H。
一定温度下在3个体积均为1.0 L恒容密闭容器中发生上述反应, 相关物理量见下表:
容器
温度/K
物质起始浓度/mol•L-1
物质平衡浓度/mol.L-1
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
I
400
0.20
0.10
0
0.080
II
400
0.40
0.20
0
III
500
0
0
0.10
0.025
①该反应△H______0(填“>”或“<”)。
②达成平衡时, 容器I中c(CH3OH)_____0.16mol/L(填“>” “<” 或“=”)。
③400 K 时该反应平衡常数K=________。
(3)文件报道某课题组利用CO2催化缺化制甲烷研究过程以下:
反应结束后, 气体中检测到CH4和H2, 滤液中检测到HCOOH, 固体中检测到镍粉和Fe3O4。CH4、 HCOOH、 H2 产量和镍粉用量关系以下图所表示(仪改变镍粉用量, 其她条件不变)。研究人员依据试验结果得出结论:HCOOH 是CO2转化为CH4 中间体, 即:
①写出产生H2反应方程式_________。
②由图可知, 镍粉是_______(填字母)。
a.反应I催化剂 b.反应II 催化剂
c.反应I和II催化剂 d.不是催化剂
③当镍粉用量从1mmol增加到10mmol, 反应速率改变情况是______(填字母)。
a.反应1速率增加, 反应II速率不变
b.反应I速率不变, 反应II速率增加
c.反应I、 II速率均不变
d.反应I、 II速率均增加, 且反应I速率增加得快
e.反应I、 II速率均增加, 且反应II 速率增加得快
f.反应I速率减小, 反应II速率增加
28.氢在生活、 生产、 科研中发挥着关键作用。
Ⅰ.工业上利用吸热反应C(s) +2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)来制备氢气。一定条件下, 将C(s)和H2O(g)分别加入甲、 乙两个密闭容器发生反应, 相关数据以下表:
容器
容积/L
温度/L
起始量/mol
平衡量/mol
C(s)
H2O(g)
H2(g)
甲
2
T1
3
4
3.2
乙
1
T2
1.5
2
1.2
(l)T1_______T2 (填“>”、 “ =”或“<”)。
(2)T1时达成平衡后再加入lmolH2O(g), 达成新平衡后H2(g)物质量分数__________(填“增大”、 “ 不变”或“减小”); T2时, 若起始时乙容器中加入1.5molC(s)、 1.2molH2O(g)、 0.5molCO2(g)、 1.4molH2(g), 此时v(正)________v(逆)(填“大 于”、 “ 等 于” 或“小于”)。
Ⅱ.CO(g)和H2(g)在一定条件下可合成甲醇: CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
(3)该反应能量改变曲线如图所表示, 下列叙述正确是___________。
A.该反应△H>0
B.该反应活化能为419kJ
C.使用催化剂后反应速率加紧, △H 不变
D.若改变条件使平衡向正反应方向移动, 则CO 转化率可能增大, 可能不变, 也可能减小
(4)反应分別在230℃、 250℃、 270℃进行时, CO平衡转化率与关系如图所表示。
①230℃对应曲线是_________________, 依据是________________。
②向容积为1L密闭容器中投入1nolCO、 3molH2, 在上述某温度下进行反应, 平衡后测得=, 则反应温度为_____________, 平衡常数K=_________________。
29.镓是一个低熔点高沸点稀有金属, 有“电子工业脊梁”美誉, 被广泛应用到光电子工业和微波通信工业; 镓(Ga)与铝位于同一主族, 金属镓熔点是29.8℃, 沸点是2403℃。
(1)工业上利用Ga(l)与NH3(g)在1000℃高温下合成半导体固体材料氮化镓(GaN), 同时生成氢气, 每生成lmol H2时放出10.3 kJ热量。写出该反应热化学方程式__________________。
(2)在密闭容器中, 充入一定量Ga与NH3发生反应, 试验测得反应平衡体系中NH3体积分数与压强P和温度T关系曲线如图1所表示。
① 图1中A点和C点化学平衡常数大小关系是: KA_____KC, (填“<”、 “=”或“>”), 理由是__________________________________________________。
② 该反应在T1和P6条件下至3min时达成平衡, 此时改变条件并于D点处重新达成平衡, H2浓度随反应时间改变趋势如图2所表示(3~4 min浓度改变未表示出来), 则改变条件为__________(仅改变温度或压强中一个)。
(3)若用压强平衡常数Kp表示, 此时B点对应Kp=__________(用含P6式子表示)(Kp为压强平衡常数, 用平衡分压替换平衡浓度计算, 气体平衡分压=总压×气体体积分数)
(4)电解精炼法提纯镓具体原理以下: 以粗镓(含Zn、 Fe、 Cu杂质)为阳极, 以高纯镓为阴极, 以NaOH溶液为电解质。在电流作用下使粗镓溶解进入电解质溶液, 并经过某种离子迁移技术抵达阴极并在阴极放电析出高纯镓。
①已知离子氧化性次序为: Zn2+<Ga3+<Fe2+<Cu2+。电解精炼镓时阳极泥成份是_________。
②阳极溶解生成Ga3+与NaOH溶液反应生成GaO2-, 写出GaO2-在阴极放电电极反应式是_____________。
参考答案
1.B
2.C
3.B
4.A
5.D
6.D
7.C
8.B
9.B
10.C
11.D
12.A
13.A
14.D
15.C
16.D
17.B
18.A
19.A
20.BD
21.AD
22.AC
23.BD
24.BC
25.CD
26.BD
27. -125.9kJ/mol < > 2.5×103( L/mol)2 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 c e
28. > 减小 小于 CD X 对于放热反应, 其它条件不变时, 温度越低反应物转化率越高 250℃ 5.625
39. 2Ga(l)+2NH3(g)=2GaN(s)+3H2(g) ΔH=-30.9 kJ·mol-1 < 由第1问可知该反应为放热反应, 其她条件一定时, 温度升高, 平衡逆向移动, 此时NH3体积分数越大而K值减小 减小压强 Fe、 Cu GaO2- + 3e- + 2H2O = Ga+4OH-
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