安徽專用版高考化學 單元評估檢測六 新人教版含精細解析
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1、單元評估檢測(六) 第六、七章 (90分鐘 100分) 一、選擇題(本題包括16小題,每小題3分,共48分) 1.下列四個選項是在不同的情況下對化學反應A(g)+3B(g)2C(g)+ 2D(g)測得的用不同物質表示的反應速率,其中表示該化學反應的反應速率最 快的是( ) A.v(D)=0.6 mol·L-1·min-1 B.v(B)=0.45 mol·L-1·s-1 C.v(C)=0.40 mol·L-1·min-1 D.v(A)=0.2 mol·L-1·s-1 2.(2019·阜陽模擬)下列敘述中,不能用平衡移動原理解釋的是( ) A.紅棕色的NO2,加壓后
2、顏色先變深后變淺 B.高壓比常壓有利于合成SO3的反應 C.由H2、I2(g)、HI(g)氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深 D.黃綠色的氯水光照后顏色變淺 3.已知:NH3·H2O(aq)與H2SO4(aq)反應生成1 mol正鹽的 ΔH=-24.2 kJ·mol-1;強酸、強堿的稀溶液反應的中和熱 ΔH=-57.3 kJ·mol-1。則NH3·H2O在水溶液中電離的ΔH等于( ) A.-69.4 kJ·mol-1 B.-45.2 kJ·mol-1 C.+69.4 kJ·mol-1D.+45.2 kJ·mol-1 4.(2019·淮南模擬)如圖是溫度和壓強對X+Y2Z反
3、應影響的示意圖。圖中縱坐標表示平衡混合氣體中Z的體積分數(shù)。下列敘述正確的是( ) A.X、Y、Z均為氣態(tài) B.恒容時,混合氣體的密度可作為此反應是否達到化學平衡的判斷依據(jù) C.升高溫度時v(正)增大,v(逆)減小,平衡向右移動 D.使用催化劑Z的產(chǎn)率增加 5.(易錯題)在298 K、1.01×105 Pa下,將32 g SO2通入750 mL 1 mol/L KOH溶液中充分反應,測得反應放出x kJ的熱量。已知在該條件下,1 mol SO2通入1 L 2 mol/L KOH溶液中充分反應放出y kJ的熱量。則SO2與KOH溶液反應生成KHSO3的熱化學方程式正確的是( ) A
4、.SO2(g)+KOH(aq)===KHSO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ/mol B.SO2(g)+KOH(aq)===KHSO3(aq) ΔH=(4x-y)kJ/mol C.SO2(g)+KOH(aq)===KHSO3(aq) ΔH=-(2y-x)kJ/mol D.2SO2(g)+2KOH(l)===2KHSO3(l) ΔH=-(8x-2y)kJ/mol 6.一定條件下,在體積為10 L的密閉容器中,2 mol X和2 mol Y 進行反應:2X(g)+Y(g)Z(g),經(jīng)2 min達到平衡,生成0.6 mol Z,下列說法正確的是() A.以X濃度變化表示的反應速
5、率為0.001 mol·L-1·s-1 B.將容器體積變?yōu)?0 L,Z的平衡濃度為原來的1/2 C.若增大壓強,則物質Y的轉化率減小 D.若升高溫度,X的體積分數(shù)增大,則該反應的ΔH>0 7.(2019·濰坊模擬)下列情況下,反應速率相同的是( ) A.等體積0.1 mol/L HCl和0.05 mol/L H2SO4分別與0.2 mol/L NaOH溶液反應 B.等質量鋅粒和鋅粉分別與等量1 mol/L HCl反應 C.等體積等濃度HCl和CH3COOH分別與等質量的Na2CO3粉末反應 D.等體積0.2 mol/L HCl和0.1 mol/L H2SO4與等量等表面積等品
6、質石灰石反應
8.在恒容條件下化學反應: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-Q kJ·mol-1。在上述條件下分別充入的氣體和反應放出的熱量(Q)如表所列:
容器
SO2(mol)
O2(mol)
N2(mol)
Q(kJ·mol-1)
甲
2
1
0
Q1
乙
1
0.5
0
Q2
丙
1
0.5
1
Q3
根據(jù)以上數(shù)據(jù),下列敘述正確的是( )
A.在上述條件下反應生成1 mol SO3固體放熱Q/2 kJ
B.2Q3<2Q2=Q1 7、的是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-Q1 kJ·mol-1(Q1>0)
B.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)
ΔH=+Q2 kJ·mol-1(Q2>0)
C.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
ΔH=-Q3 kJ·mol-1(Q3>0)
D.H2(g)+CO(g)C(s)+H2O(g)
ΔH=+Q4 kJ·mol-1(Q4>0)
10.(2019·蘇州模擬)汽車尾氣凈化中的一個反應如下:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8 kJ·mol-1,在恒容的密閉容器中,反應達到平衡后,當 8、改變其中一個條件X,Y隨X的變化,符合圖中曲線的是( )
A.當X表示溫度時,Y表示平衡常數(shù)K
B.當X表示溫度時,Y表示CO的轉化率
C.當X表示N2的物質的量時,Y表示NO的轉化率
D.當X表示NO的物質的量時,Y表示平衡常數(shù)K
11.(2019·蕪湖模擬)關于下列四個圖像的說法中正確的是( )
A.圖①表示可逆反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH>0
B.圖②表示壓強對可逆反應2A(g)+2B(g)3C(g)+D(s)的影響,乙的壓強大
C.圖③表示催化劑對化學反應中能量變化的影響
D.圖④表示CO2通入飽和碳酸鈉溶液中,溶液導電性變化
12 9、.(易錯題)在一密閉容器中,反應mA(g)+nB(g)pC(g)達到平衡時,測得c(A)為0.5 mol·L-1;在溫度不變的條件下,將容器體積擴大一倍,當達到平衡時,測得c(A)為0.3 mol·L-1。則下列判斷正確的是( )
A.化學計量數(shù):m+n
10、如下:
T/K
K1
K2
973
1.47
2.38
1 173
2.15
1.67
下列有關敘述正確的是( )
A.b>0
B.在973K下增大壓強,K2增大
C.a>b
D.在常溫下反應①一定能自發(fā)進行
14.某密閉容器中發(fā)生如下反應:2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH<0。如圖是表示該反應的速率(v)隨時間(t)變化的關系圖,t2、t3、t5時刻外界條件有所改變,但都沒有改變各物質的用量。則下列說法中不正確的是( )
A.t3時減小了壓強
B.t5時增大了壓強
C.t6時刻后反應物的轉化率最低
D.t4~t5時該反應的平衡常數(shù)大于t6時反應的平 11、衡常數(shù)
15.在1 100 ℃,一定容積的密閉容器中發(fā)生反應:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH=a kJ/mol(a>0),該溫度下K=0.263,下列有關該反應的說法正確的是( )
A.若生成1 mol Fe,則吸收的熱量小于a kJ
B.若要提高CO的轉化率,則應該加入適當?shù)倪^量FeO
C.若容器內壓強不隨時間變化,則可以判斷該反應已達到化學平衡狀態(tài)
D.達到化學平衡狀態(tài)時,若c(CO)=0.100 mol/L,則c(CO2)=0.026 3 mol/L
16.某溫度下,反應X(g)+3Y(g)2Z(g)的平衡常數(shù)為1 600。此溫度下,在容積一定的密閉 12、容器中加入一定量的X和Y,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:
物 質
X
Y
Z
濃度/(mol·L-1)
0.06
0.08
0.08
下列說法正確的是( )
A.此時v(正)<v(逆)
B.平衡時Y的濃度為0.05 mol·L-1
C.平衡時X的轉化率為40%
D.增大壓強使平衡向正反應方向移動,平衡常數(shù)增大
二、非選擇題(本題包括5小題,共52分)
17.(8分)(探究題)(1)化學平衡常數(shù)K表示可逆反應的進行程度,K值越大,表示可逆反應進行得越完全,K值大小與溫度的關系是:溫度升高,K值(填“一定增大”、“一定減小”或“可能增大也可能減小”)。
(2) 13、在一體積為10 L的容器中,通入一定量的CO和H2O,在800 ℃時發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,CO和H2O的物質的量濃度變化如圖所示,則:
①0~4 min時間段平均反應速率v(CO)=mol·L-1·min-1。
②在800 ℃時該反應的化學平衡常數(shù)K=(要求寫出表達式及數(shù)值),CO的轉化率=。
③在800 ℃時,若反應開始時此容器中CO和H2O的濃度分別為0.20 mol·L-1和0.80 mol·L-1,則達到平衡時CO轉化為CO2的轉化率是。
18.(9分)“低碳循環(huán)”引起各國的高度重視,已知煤、甲烷等可以與水蒸氣反應生成以CO和 14、H2為主的合成氣,合成氣有廣泛應用。試回答下列問題:
(1)高爐煉鐵是CO氣體的重要用途之一,其基本反應為:FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g) ΔH>0。已知在1 100 ℃時,該反應的化學平衡常數(shù)K=0.263。
①溫度升高,化學平衡移動后達到新的平衡,此時平衡常數(shù)K值(填“增大”、“減小”或“不變”);
②1 100 ℃時測得高爐中,c(CO2)=0.025 mol·L-1,c(CO)=0.1 mol·L-1,則在這種情況下,該反應向進行(填“左”或“右”),判斷依據(jù)是
__________________________。
(2)目前工業(yè)上也可用CO2來生產(chǎn)燃 15、料甲醇,有關反應為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1,現(xiàn)向體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,反應過程中測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化如圖所示。
①從反應開始到平衡,氫氣的平均反應速率v(H2)=。
②反應達到平衡后,下列措施能使增大的是。
A.升高溫度 B.再充入H2 C.再充入CO2
D.將H2O(g)從體系中分離 E.充入He(g)
19.(12分)(2019·馬鞍山模擬)科學家一直致力于“人工固氮”的方法研究。
(1)合成氨的原理為:N2(g)+3H2(g)2N 16、H3(g) ΔH=-92.4 kJ/mol,該反應的能量變化如圖所示。
①在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E2的變化是(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②將0.3 mol N2和0.5 mol H2充入體積不變的密閉容器中,在一定條件下達到平衡,測得容器內氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?,此時H2的轉化率為;欲提高該容器中H2的轉化率,下列措施可行的是_______(填選項字母)。
A.向容器中按原比例再充入原料氣
B.向容器中再充入一定量H2
C.改變反應的催化劑
D.液化生成物分離出氨
(2)根據(jù)最新“人工固氮”的研究報道,在常溫、常壓、光照條件下,N2在催化劑(摻有少量Fe2O 17、3和TiO2)表面與水發(fā)生反應:
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g)
ΔH=+1 530 kJ/mol
又知:H2O(l)===H2O(g) ΔH=+44.0 kJ/mol
則2N2(g)+6H2O(g)4NH3(g)+3O2(g) ΔH=kJ/mol,該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K,控制其他條件不變,增大壓強,K值(填“增大”、“減小”或“不變”)。
20.(12分)(預測題)將水煤氣轉化成合成氣,然后合成各種油品和石化產(chǎn)品是化工的極為重要的領域。除去水蒸氣后的水煤氣主要含H2、CO、CO2及少量的H2S、CH4,繼續(xù)除去H2S后,可采用催化或非催化轉化技術, 18、將CH4轉化成CO,得到CO、CO2和H2的混合氣體,是理想的合成甲醇原料氣。
(1)制水煤氣的主要化學反應方程式為:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),此反應是吸熱反應。
①此反應的化學平衡常數(shù)表達式為____________。
②下列能增大碳的轉化率的措施是____________。
A.加入C(s) B.加入H2O(g)
C.升高溫度 D.增大壓強
(2)將CH4轉化成CO,工業(yè)上常采用催化轉化技術,其反應原理為:CH4(g)+3/2O2(g)CO(g)+2H2O(g) ΔH=-519 kJ/mol。工業(yè)上要選擇合適的催化劑,分別對X、Y、Z三種催化劑進 19、行如下實驗(其他條件相同)
①X在750℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
②Y在600℃時催化效率最高,能使正反應速率加快約3×105倍;
③Z在440℃時催化效率最高,能使逆反應速率加快約1×106倍;
已知根據(jù)上述信息,你認為在生產(chǎn)中應該選擇的適宜催化劑是(填“X”、“Y”或“Z”),選擇的理由是_______________________。
21.(11分)(2019·六安模擬)一定條件下,在體積為5 L的密閉容器中,氣態(tài)物質A、B、C的物質的量n(mol)隨時間t的變化如圖1所示。已知達平衡后,降低溫度,A的體積百分含量將減小。
(1)根據(jù)上圖數(shù)據(jù),寫 20、出反應的化學方程式____________________________
_________________________________________________________________;
從反應開始到平衡時的平均速率v(C)=。
(2)該反應的ΔH0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)此反應平衡常數(shù)的表達式為K=。
(4)該反應的反應速率v和時間t的關系如圖2所示:
①根據(jù)上圖判斷,在t3時刻改變的外界條件是________________________
__________________________________________________ 21、_______________。
②A的轉化率最大的一段時間是。
③各階段的平衡常數(shù)如表所示:
t2~t3
t4~t5
t5~t6
K1
K2
K3
K1、K2、K3之間的關系為:(用“>”、“<”或“=”連接)。
答案解析
1.【解析】選D。用不同物質表示的反應速率比較大小時,可以利用反應速率與化學計量數(shù)之比所得的數(shù)值進行比較,先將各物質的反應速率轉換成相同的單位,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表示的反應 22、速率與化學計量數(shù)之比為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項正確。
2.【解析】選C。NO2加壓后顏色先變深后變淺,因為加壓瞬間,NO2濃度增大,顏色加深,后2NO2N2O4平衡移動,NO2濃度減小,顏色變淺,A能;反應2SO2+O22SO3,加壓有利于SO3的合成,B能;H2、I2、HI的混合氣體,加壓平衡不移動,只是I2濃度增大,顏色加深,C不能;氯水中存在Cl2+H2OHCl+HClO,光照2HClO2HCl+O2↑,HClO濃度減小,平衡正向移動,Cl2濃度減小,所以顏色變 23、淺,D能。
3.【解析】選D。 根據(jù)題意先寫出熱化學離子方程式:
NH3·H2O(aq)+H+(aq)===NH(aq)+H2O(l)
ΔH=-12.1 kJ·mol-1 ①
H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l)
ΔH=-57.3 kJ·mol-1 ②
根據(jù)蓋斯定律①-②得
N 24、H3·H2O(aq)===NH(aq)+OH-(aq)
ΔH=+45.2 kJ·mol-1,由此可知選項D正確。
4.【解析】選B。由圖像可知隨溫度的升高,Z的體積分數(shù)增大,隨壓強的增大,Z的體積分數(shù)減小,說明該反應是一個反應前后氣體體積增大的吸熱反應。根據(jù)化學方程式可判斷X和Y有一種一定不是氣體,A項錯誤;恒容時混合氣體的密度不再發(fā)生變化,說明反應已達平衡狀態(tài),B項正確;升高溫度時,v(正)、v(逆)都增大,v(正)增大的程度大一些,C項錯誤;使用催化劑不能改變化學平衡,Z的產(chǎn)率不變,D項錯誤。
5.【解析】選A。根據(jù)SO2與KOH溶液反應的原理可知32 g SO2與750 mL 1 25、mol/L的KOH溶液反應,恰好生成0.25 mol K2SO3和0.25 mol KHSO3,由題意知,生成0.25 mol K2SO3放出熱量為y/4 kJ,生成0.25 mol KHSO3放出熱量為(x-y/4) kJ。則SO2與KOH溶液反應的熱化學方程式可表示為
SO2(g)+KOH(aq)===KHSO3(aq) ΔH=-(4x-y)kJ/mol。A項正確;B項中,
ΔH應為負值,C項中ΔH的數(shù)據(jù)不對,D項中KOH和KHSO3應為水溶液。
6.【解析】選A。Z的濃度變化為0.6 mol/10 L=0.06 mol·L-1,Z的反應速率為0.06 mol·L-1/2 min=0 26、.03 mol·L-1·min-1,所以用X表示的反應速率為0.06 mol·L-1·min-1,若用mol·L-1·s-1表示,為0.001 mol·L-1·s-1,A對;將容器的體積增大為原來的2倍,則平衡向逆反應方向移動,Z的濃度小于原來的1/2,B錯;增大壓強,平衡向正反應方向移動,Y的轉化率增大,C錯;升高溫度X的體積分數(shù)增大,說明平衡向逆反應方向移動,逆反應為吸熱反應,正反應為放熱反應,D錯。
7.【解析】選A。中和反應的實質是H++OH-===H2O,因為H+和OH-濃度相同,反應速率相同,A對;鋅粉反應速率比鋅粒反應速率快,B錯;雖然HCl與CH3COOH濃度體積相同,但是C 27、H3COOH存在電離平衡,H+濃度小,反應速率慢,C錯;H2SO4與CaCO3反應,隨著反應的進行,CaSO4微溶物覆蓋在CaCO3表面,阻止了反應的進行,所以HCl反應速率快,D錯。
8.【解析】選D。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol-1表示2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)完全反應生成2 mol SO3(g)時放出Q kJ的熱量。由于SO3(g)變成SO3(s)要放出熱量,所以在上述條件下反應生成1 mol SO3固體放熱大于Q/2 kJ;甲容器中物質不可能完全反應,所以Q1 28、將甲容器體積擴大為原來的2倍,平衡逆向移動,又吸收部分熱量,所以2Q2 29、
(2)改變影響平衡的因素時,反應物轉化率的變化。
【解析】選D?;瘜W平衡常數(shù)只與溫度有關,該反應的正反應為放熱反應,升高溫度,平衡常數(shù)減小,A錯;NO的物質的量的多少對平衡常數(shù)沒有影響,D對;升高溫度,平衡向逆反應方向移動,CO的轉化率減小,B錯;增加N2的物質的量,平衡向逆反應方向移動,NO的轉化率減小,C錯。
11.【解析】選C。由圖①可知正反應為放熱反應,應為ΔH<0,A項錯誤;圖②改變壓強平衡不移動,反應前后氣體體積應不變,而B項中的反應其反應前后氣體體積不相等,B項錯誤;由圖③可知催化劑只改變了反應的活化能,不影響ΔH的值,C項正確;圖④飽和碳酸鈉溶液中通入CO2,生成NaHC 30、O3,部分NaHCO3析出,溶液中離子濃度減小,導電能力稍有減弱,反應完全后導電能力不再變化。D項錯誤。
12.【解析】選C。將容器的體積擴大一倍,若平衡不發(fā)生移動,則A的濃度應為0.25 mol·L-1,現(xiàn)在為0.3 mol·L-1,說明平衡向逆反應方向移動了,B錯;將容器的體積擴大一倍,相當于減小壓強,平衡向逆反應方向移動,說明逆反應為氣體體積增加的反應,所以m+n>p,A錯;因為平衡向逆反應方向移動,B的轉化率減小,C的質量分數(shù)減少,C對;D錯。
13.【解析】選C。平衡常數(shù)只與溫度有關,溫度不變時,增大壓強,K2不變;K1隨溫度升高而增大,a>0,K2隨溫度升高而減小,b<0,故a 31、>b;對于反應①能否自發(fā)進行,要看ΔH-TΔS的值。
14.【解析】選B。在t3時刻改變條件正逆反應速率都減小,且平衡向逆反應方向移動,說明此時改變的條件可能為降低溫度或減小了壓強,因為反應為氣體體積減小的放熱反應,降低溫度平衡向正反應方向移動,則此時改變的條件只能為減小壓強,A對;t5時刻改變條件,正逆反應速率都增大,且平衡向逆反應方向移動,則此時改變的條件為升高溫度,B錯;t3~t4和t5~t6時刻反應一直向逆反應方向進行,所以反應物的轉化率一直減小,t6時反應物的轉化率最小,C對;從整個圖像可知,在t2時刻使用催化劑,t3時刻減小壓強,t5時刻升高溫度,所以t4~t5時的平衡常數(shù)大于t 32、6時刻,D對。
15.【解析】選D。根據(jù)反應可知,每生成1 mol Fe吸收的熱量為a kJ,A錯;FeO為固體,對CO的轉化率沒有影響,B錯;因為恒容容器,且反應為氣體體積不變的反應,所以任何時間容器內的壓強都不變,不能根據(jù)壓強變化判斷反應是否達到平衡狀態(tài),C錯;根據(jù)K=c(CO2)/c(CO)=0.263可知,當c(CO)=
0.100 mol·L-1時,c(CO2)=0.263×0.100 mol·L-1=0.026 3 mol·L-1,D對。
16.【解析】選B。根據(jù)Qc==0.082/(0.06×0.083)=208.3<1 600,反應沒有達到平衡,向正反應方向移動,v(正) 33、>v(逆),A錯;若達到平衡時Y的濃度為0.05 mol·L-1,則Y在上面某時刻濃度的基礎上又反應了
0.03 mol·L-1,所以X、Y、Z的平衡濃度分別為0.05 mol·L-1、
0.05 mol·L-1、0.1 mol·L-1,所以此時的Qc=0.12/(0.05×0.053)=1 600,與此溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值相等,所以此時達到平衡狀態(tài), B對;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知起始時刻X、Y的濃度分別為0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,達到平衡時X的濃度為0.05 mol·L-1,所以X的轉化率為0.05 mol·L-1/0.1 mol·L-1×100%=50%,C錯;增大壓強 34、,平衡正向移動,但是平衡常數(shù)不變,D錯。
17.【解題指南】解答該題應注意以下兩點:
(1)化學平衡常數(shù)與溫度的關系及其計算。
(2)根據(jù)平衡常數(shù)計算反應物的轉化率。
【解析】(1)化學平衡常數(shù)與溫度有關,若正反應為吸熱反應,升高溫度,平衡常數(shù)增大;若正反應為放熱反應,升高溫度,平衡常數(shù)減小,所以溫度升高,K值可能增大,也可能減小。
(2)①根據(jù)圖像可知,在4 min內CO的濃度變化為0.12 mol·L-1,所以CO的反應速率為0.12 mol·L-1/4 min=0.03 mol·L-1·min-1。
②由圖像可知,反應在4 min時達平衡,CO和H2O的平衡濃度分別為
0. 35、08 mol·L-1、0.18 mol·L-1,CO2和H2的濃度分別為0.12 mol·L-1、
0.12 mol·L-1,所以該反應的平衡常數(shù)為:K===1.0。CO的轉化率為0.12 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=60%。
③設達到平衡時CO轉化的濃度為x,則達到平衡時CO、H2O、CO2、H2的濃度分別為0.20-x、0.80-x、x、x。所以根據(jù)平衡常數(shù)表達式x2/(0.80-x)(0.20-x)=1.0,x=0.16 mol·L-1,CO的轉化率為0.16 mol·L-1/0.20 mol·L-1×100%=80%。
答案:(1)可能增大也可能減小
( 36、2)①0.03?、冢剑?.0
60% ③80%
18.【解題指南】解答該題應注意以下兩點:
(1)根據(jù)熱化學方程式判斷K值隨溫度變化及利用K值判斷反應進行的方向。
(2)第(2)小題中要注意達到平衡的時間是10 min。
【解析】(1)①因為煉鐵反應為吸熱反應,升高溫度,平衡常數(shù)增大。
②FeO(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)在1 100 ℃時的平衡常數(shù)為0.263,此時Qc=c(CO2)/c(CO)=0.025 mol·L-1/0.1 mol·L-1=0.25<0.263,說明反應沒有達到平衡,反應向右進行。
(2)①根據(jù)反應過程中CO2的濃度變化可知,從反應開始到達 37、平衡,CO2的濃度變化為0.75 mol·L-1,所以H2的濃度變化為3×0.75 mol·L-1=2.25 mol·L-1,H2的反應速率為2.25 mol·L-1/10 min=0.225 mol·L-1·min-1。
②使增大,需要使平衡向正反應方向移動,升高溫度,平衡向逆反應方向移動,A錯;再充入H2,CH3OH的濃度增大,CO2濃度減小,比值增大,B對;再充入CO2,CO2的轉化率減小,CO2濃度增大,CH3OH濃度雖然增大,但是不如CO2濃度增大的多,比值減小,C錯;將H2O(g)從體系中分離出來,平衡向右移動,CH3OH濃度增大,CO2濃度減小,比值增大,D對;充入He對平衡無 38、影響,比值不變,E錯。
答案:(1)①增大
②右 因為c(CO2)/c(CO)=0.25<0.263
(2)①0.225 mol/(L·min)?、贐、D
19.【解析】(1)①在反應體系中加入催化劑,活化能降低,E2也減小,反應速率增大。
② N2 + 3H2 2NH3
起始 0.3 mol 0.5 mol 0
轉化 x mol 3x mol 2x mol
平衡 (0.3-x)mol (0.5-3x)mol 2x mol
根據(jù)題意有(0.3-x)mol +(0.5-3x)mol+ 2x mol = 39、0.7,解得x=0.05,H2轉化0.15 mol,轉化率為30%。
欲提高轉化率可以按原比例向容器中再充入原料氣(相當于加壓),液化生成物分離出氨,也可以降溫。
(2)由蓋斯定律消去H2O(l)可得,2N2(g) + 6H2O(g)4NH3(g)+3O2 (g)
ΔH=+1 266 kJ·mol-1。
該反應的平衡常數(shù)表達式可以表示為K=。K只受溫度的影響,控制其他條件不變,增大壓強,K值不變。
答案:(1)①減小?、?0% A、D
(2)+1 266 不變
20.【解題指南】解答該題應該注意以下兩點:
(1)增大碳的轉化率,即改變條件促使平衡向正反應方向移動。
(2) 40、催化劑不僅要考慮其活性,還要考慮工業(yè)上的經(jīng)濟效益。
【解析】(1)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的平衡常數(shù)表達式為K=c(CO)c(H2)/c(H2O)。增大C的轉化率,需要使平衡向正反應方向移動,C為固體對平衡移動無影響;加入H2O(g)平衡向正反應方向移動,C的轉化率增大;正反應為吸熱反應,升高溫度,平衡向正反應方向移動;增大壓強,平衡向逆反應方向移動。
(2)催化劑對正逆反應速率的改變程度是相同的,Z對反應速率的影響最大,且反應需要的溫度最低,有利于提高經(jīng)濟效益。
答案:(1)①K=c(CO)c(H2)/c(H2O)
②B、C (2)Z 催化劑效率高且活性溫度低
41、21.【解題指南】解答該題應注意下面兩點:
(1)根據(jù)圖1確定反應方程式。
(2)根據(jù)圖2確定改變反應的條件及分析A的轉化率和平衡常數(shù)的比較。
【解析】(1)根據(jù)圖像可知,A、B為反應物,C為生成物,從反應開始到達平衡的過程中A、B、C的物質的量的變化為0.3 mol、0.6 mol、0.6 mol,所以反應方程式為A+2B2C。C的平均速率為0.6 mol/(5 L×3 min)=
0.04 mol·L-1·min-1。
(2)反應達到平衡后,降低溫度,A的體積分數(shù)減小,說明降低溫度平衡向正反應方向移動,正反應為放熱反應。
(3)該反應的平衡常數(shù)表達式為K=。
(4)①t3時刻改變條件,正逆反應速率都增大,且平衡向逆反應方向進行,則改變的條件是升高溫度。
②t5時刻改變的條件是使用催化劑,A的轉化率不變,故整個過程中A的轉化率最大的一段時間是t2~t3。
因為t3升高溫度,t5使用催化劑,該反應為放熱反應所以K1>K2=K3。
答案:(1)A+2B2C 0.04 mol·L-1·min-1
(2)< (3)
(4)①升高溫度 ②t2~t3③K1>K2=K3
內容總結
(1)將容器的體積增大為原來的2倍,則平衡向逆反應方向移動,Z的濃度小于原來的1/2,B錯
(2)增加N2的物質的量,平衡向逆反應方向移動,NO的轉化率減小,C錯
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