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2024届高三新高考化学大一轮专题训练——化学平衡
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这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题训练——化学平衡,共23页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
2024届高三新高考化学大一轮专题训练——化学平衡
一、单选题
1.(河南省漯河市2022-2023学年高三上学期期末化学试题)甲、乙均为1L的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,乙中充入1molCH4和nmolCO2,在催化剂存在下发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.n>1
B.873K时,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.6mol,CO、H2各0.8mol,平衡向正反应方向移动
C.773k时,该反应的平衡常数小于12.96
D.H2的体积分数φ:φ(b)<φ(c)
2.(2023春·辽宁营口·高三校联考期中)向2L绝热(不与外界发生热交换)恒容密闭容器中通入和,发生反应,反应达到平衡状态,测得平衡时体积分数为20%。下列说法正确的是
A.和的平衡转化率均为60%
B.
C.将绝热恒容容器改为恒温恒容容器,反应达平衡时间大于,则该反应为放热反应
D.由保持不变或容器压强不变,均可判断该反应已达到平衡状态
3.(2022秋·湖南常德·高三常德市一中校考期中)在特定条件下,和发生反应:,,且测得合成反应的速率与参与反应的物质的浓度的关系为:。下列有关叙述错误的是
A.当的百分含量不再变化时,反应达到化学平衡
B.加压,增加的倍数大于增加的倍数
C.升高温度,的平衡转化率降低
D.该条件下,分离出可提高转化率,但反应速率将降低
4.(2022秋·湖南常德·高三常德市一中校考期中)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
将少量醋酸滴入溶液中
未产生明显气泡
酸性:
B
向盛有相同体积、浓度的溶液的两支试管中分别滴加和HI溶液,观察出现棕黄色现象的时间
后者出现棕黄色时间短
其他条件不变时,一般浓度越大,该反应化学反应速率越快
C
将装有相同质量和的混合气的两支烧瓶分别置于热水、冰水中
浸泡在热水中的烧瓶红棕色更深
D
向盛有溶液滴加2滴等浓度溶液,悬浊液静置,取上层清液,滴入少量稀NaI溶液
出现黄色沉淀
A.A B.B C.C D.D
5.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)甲烷与H2S重整制氢是一条全新的H2S转化与制氢技术路线。理论计算表明,原料初始组成,在体系压强为0.1MPa下,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。下列说法正确的是
A.图中表示CH4、CS2变化的曲线分别是b和d
B.由图可知该反应的
C.M点对应温度下,H2S的转化率约为33.3%
D.950℃时,H2的体积分数为60%
6.(2023春·江苏淮安·高三马坝高中校考期中)一定温度下,将一定量的N2和H2充入固定体积的密闭容器中进行反应:。下列描述能说明该可逆反应达到化学平衡状态的是
A.容器内的压强不变
B.容器内气体的密度不变
C.相同时间内有键断裂,有键形成
D.
7.(2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测)配离子的稳定性可用衡量,如的。一定温度下,向硝酸银溶液中滴入稀氨水,发生反应,溶液中与的关系如图所示,其中、(X代表或。已知该温度下。下列说法正确的是
A.图中代表的是
B.该溶液中
C.向该溶液中滴入稀硝酸,增大
D.溶于氨水时平衡常数为
8.(2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)下列实验过程可以达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
探究H+浓度对、相互转化的影响
向K2CrO4溶液中加入足量稀硫酸,观察溶液颜色变化
B
比较HNO2与CH3COOH电离出H+的能力强弱
同温下,分别测定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH
C
证明AgCl的溶解度大于Ag2S
向1mL 0.5mol/L的AgNO3溶液中滴加几滴NaCl溶液,产生白色沉淀,再滴加几滴Na2S溶液产生黑色沉淀
D
探究水的电离过程是吸热的
分别用pH计测定常温和沸水的pH
A.A B.B C.C D.D
9.(2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)某温度下,将2mol H2和2mol I2充入密闭的刚性容器中发生反应H2(g)+I2(g)2HI(g),该反应的v-t图像如图所示,t1时刻测定容器内HI的物质的量为1mol,t2时刻保持等温等容,抽走0.5mol HI。下列有关叙述不正确的是
A.该温度下2HI(g) H2(g)+I2(g)的平衡常数K=2.25
B.反应过程中,可以利用气体的平均摩尔质量保持不变来判断是否达到平衡
C.t2时刻,抽取HI的瞬间,v′(逆)在图像上的变化应该是c点
D.t2时刻,抽取HI后再次达到平衡后H2的百分含量不变
10.(2022秋·陕西西安·高三长安一中校考期末)将xmolH2A气体平均分成两份,分别通入容器①、容器②(容积均为1L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生:2H2A(g)2H2(g)+A2(g) (25℃),相关数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器①
n(A2)
0
0.8
1.4
1.9
2.2
2.3
2.3
容器②
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是
A.根据上表信息,可推算出x=18
B.容器①为25℃恒温环境,容器②为绝热环境
C.1~60min内,25℃恒温环境反应速率可表示为v(H2A生成)=0.05mol·L-1·min-1
D.可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2A气体分解的目的
11.(2022春·辽宁大连·高三大连市第二十三中学校联考期中)下列设计的实验方案能达到实验目的的是
A.将通入溴水中,溴水褪色,证明具有漂白性
B.向无色溶液中加入盐酸酸化的溶液有白色沉淀出现,则该溶液中一定含有
C.向某溶液中加入溶液后加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,呈蓝色,则该溶液中一定有
D.验证反应是否可逆:向溶液中加入溶液,充分振荡,再滴加溶液,观察溶液是否变红
12.(2023春·河北石家庄·高三校联考期中)利用气态甲醇在催化剂条件下脱氢制备甲醛的主反应为,副反应为。在体积为2L的刚性容器中,通入1mol气态,在一定催化剂作用下,反应时间为5min时,分别测得甲醇的平衡转化率和甲醛的选择性(转化的中生成HCHO的百分比)与温度的关系如下图所示。
下列有关说法错误的是
A.时,5min内生成甲醛的平均反应速率是
B.由图可知副反应的
C.以前,温度升高,平衡正向移动,使得甲醛的选择性增大
D.以后,甲醛的选择性下降的可能原因为温度升高,催化剂对主反应的催化活性降低
13.(2023春·广东深圳·高三深圳市罗湖高级中学校考期中)在一定温度下的恒压密闭容器中,能说明反应X2(g)+Y2(g)2XY(g)已达到平衡状态的是
A.容器内的总体积不随时间变化
B.反应容器内总物质的量不随时间变化而变化
C.XY的生成速率是X2的消耗速率的两倍
D.XY气体的物质的质量不变
14.(2023春·上海长宁·高三华东政法大学附属中学校考期中)NO与CO是燃油汽车尾气中的两种有害气体,它们之间的反应:CO(g)+NO(g)=CO2(g)+N2(g) ΔH=-374.3kJ·mol-1,K=2.5×1060,反应速率较小。有关该反应的说法正确的是
A.K很大,NO与CO在排入大气之前就已反应完全
B.增大压强,平衡将向右移动,K>2.5×1060
C.该反应在高温时可自发进行
D.选用适宜催化剂可达到尾气排放标准
二、非选择题
15.(2023春·广东广州·高三广州市白云中学校考期中)在化学反应的研究和实际应用中,人们除了选择合适的化学反应以实现新期特的物质转化或能量转化,还要关注化学反应进行的快慢和程度,以提高生产效率。
(1)控制条件,让反应在恒容密闭容器中进行如下反应:。用传感器测得不同时间NO和CO的浓度如表。
时间
0
1
2
3
4
5
10.0
4.50
2.50
1.50
1.00
1.00
3.60
3.05
2.85
2.75
2.70
2.70
前2s内的平均反应速率___________,从表格看,已达化学平衡的时间段为:___________。
(2)如图是在一定温度下,某固定容积的密闭容器中充入一定量的气体后,发生反应,已知是红棕色气体,是无色气体。反应速率(v)与时间(t)的关系曲线。
下列叙述正确的是___________。
a.时,反应未达到平衡,浓度在减小
b.时,反应达到平衡,反应不再进行
c.各物质浓度不再变化
d.各物质浓度相等
e.,浓度增大
f.反应过程中气体的颜色不变
(3)在压强为条件下,与的混合气体在催化剂作用下能自发放热反应生成甲醇:。为了寻得合成甲醇的适宜温度与压强,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。表中剩余的实验数据:___________,___________。
实验编号
(℃)
①
180
0.1
②
5
③
350
5
(4)比较相同浓度的溶液和不同浓度的溶液反应的反应快慢可通过测定___________来实现。
(5)在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应:根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨气的反应速率由大到小排列___________
A. B.
C. D.
16.(2023春·吉林延边·高三延边二中校考期中)甲醇是一种重要的化工原料,在生产生活中有重要用途。现在2L的恒容密闭容器中充入和,一定条件下发生反应:。测得CO和的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(1)从反应开始至达到平衡,以表示的反应的平均反应速率___________;下列措施能增大反应速率的是___________。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小的浓度 D.加入合适的催化剂
(2)反应达到平衡状态时的转化率为___________。
(3)在相同条件下,若向该密闭容器中充入与,二者充分反应后,根据反应的特点推测,能够___________(填放出或吸收)的热量___________(填“>”“<”或“=”)。
17.(2023春·河北石家庄·高三正定中学校考阶段练习)Ⅰ.在1×105Pa, 25℃时,H-H键、N ≡N键和N- H键的键能分别为436 kJ·mol-1、945 kJ·mol-1和391 kJ·mol-1。
(1)①根据上述数据判断工业合成氨的反应是___________(填“吸热”或“放热”)反应:
②25℃时,在催化剂存在下进行反应,消耗1 mol氮气和3 mol氢气,理论上放出或吸收的热量为Q1,实际生产中,加入0.5 mol氮气和1.5 mol氢气放出或吸收的热量为Q2, Q1与Q2比较,正确的是___________。
a. Q1> 2Q2 b. Q1Q2
Ⅱ. 某可逆反应在体积为5L的密闭容器中进行,0~3 min内各物质的物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(2)该反应的化学方程式为___________。
(3)反应开始至2min时,B的平均反应速率为___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母)。
a. v(A)=2v(B)
b.容器内混合气体的密度保持不变
c.2v正(A)=v逆(B)
d.容器内各物质浓度保持不变
(5)在密闭容器里,通入一定量的A、B、C,发生上述反应。达平衡后,当改变下列条件时,反应速率会减小的是___________(填序号)。
①降低温度 ②加入正催化剂 ③减小容器容积
Ⅲ.为了探究原电池的工作原理,某化学学习小组设计了一组实验,其装置如图:
(6)乙装置中负极反应式为___________。
(7)丙装置中溶液碱性___________(填“增强”或“减弱”)。
(8)假设开始时甲装置中两电极质量相等,导线中转移0.3 mol电子时,两电极质量相差___________ g。
18.(2023春·江西赣州·高三江西省大余中学校考期中)回答下列问题:
(1)有①O、O、O;②H2、D2、T2,③金刚石、石墨烯、碳纳米管;④H、H、H四组微粒或物质,互为同位素的是_____(填编号)。
(2)化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的,如图为N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中的能量变化:
该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2L的密闭容器中投入一定量的A和B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
①经测定,前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,v(A)=______。
②下列叙述能说明该反应达到化学平衡状态的是______。
A.混合气体的总物质的量不随时间变化而变化
B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC
C.v(A):v(B)=3:1
D.混合气体的密度不随时间变化而变化
E.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化
参考答案:
1.B
【分析】由图像可知,随温度升高,CH4的平衡转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动;根据c点数据,列平衡三段式计算873K时该反应的化学平衡常数,再结合降低温度,平衡逆向移动,K值减小分析判断,据此解答。
【详解】A.根据图像,相同温度下乙中甲烷的平衡转化率大于甲中,说明乙中CO2的浓度较大,则n>1,故A正确;
B.873K时,c点CH4的平衡转化率为60%,列“三段式”:
则K(c)==12.96,向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.6mol,CO、H2各0.8mol,Qc==16>K=12.96,则平衡逆向移动,故B错误;
C.由B分析可知,873K时,化学平衡常数 K=12.96,温度升高,CH4的平衡转化率增大,平衡正向移动,平衡常数增大,则773K时该反应的平衡常数小于12.96,故C正确;
D.b、c点甲烷的平衡转化率相等,则两点平衡时体系中CH4、CO、H2物质的量分别相等,但b中CO2物质的量大于c中,则H2的体积分数:φ(b)<φ(c),故D正确;
答案选B。
2.C
【分析】根据已知条件列出:“三段式”:
反应达到平衡状态,测得平衡时体积分数为=20%,解得x=0.6,以此解答。
【详解】A.由分析可知,的转化率为=60%,的转化率为=30%,故A错误;
B.,故B错误;
C.将绝热恒容容器改为恒温恒容容器,反应过程中温度不变,若反应达平衡时间大于,说明温度相对绝热恒容容器时变低,说明该反应为放热反应,故C正确;
D.由分析可知,在反应过程中是定值,当保持不变时,不能说明反应达到平衡,另外该反应是气体体积不变的反应,反应过程中压强不变,当容器压强不变时,不能说明反应达到平衡,故D错误;
故选C。
3.D
【详解】A.当的百分含量不再变化时,说明平衡不再移动,反应达到化学平衡,A正确;
B.反应为气体分子数减小的反应,加压平衡正向移动,则增加的倍数大于增加的倍数,B正确;
C.反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,的平衡转化率降低,C正确;
D.该条件下,分离出,平衡正向移动,可提高转化率;,氨气浓度减小,根据速率方程可知,反应速率将增大,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.将少量醋酸滴入溶液中,反应生成醋酸钠和碳酸氢钠,不能得出酸性:,故A错误;
B.向盛有相同体积、浓度的溶液的两支试管中分别滴加和HI溶液,观察出现棕黄色现象的时间,后者出现棕黄色时间短,说明后者反应速率快,因此得出结论:其他条件不变时,一般浓度越大,该反应化学反应速率越快,故B正确;
C.将装有相同质量和的混合气的两支烧瓶分别置于热水、冰水中,浸泡在热水中的烧瓶红棕色更深,说明升高温度,平衡向生成二氧化氮方向移动,则 ,故C错误;
D.向盛有溶液滴加2滴等浓度溶液,氯离子过量,悬浊液静置,取上层清液,滴入少量稀NaI溶液,得到黄色沉淀,说明,故D错误。
综上所述,答案为。
5.C
【详解】A.由方程式可知,CH4与H2S为反应物,投料比为1∶2,因此c为H2S,d为CH4,CS2和H2为生成物,系数比为1∶4,因此b为CS2,a为H2,表示CH4、CS2变化的曲线分别是d、b,A错误;
B.由图像可知,温度升高,生成物的量增大,反应物的量减少,说明平衡正向移动,正反吸热,ΔH>0,B错误;
C.设CH4与H2S的投料量为a mol和2 a mol,参加反应的CH4的物质的量为x,列出三段式:
M点时H2与H2S的物质的量分数相等,因此2a -2x=4 x,解得x =a mol,因此H2S的转化率为33.3%,C正确;
D.设CH4与H2S的投料量为a mol和2a mol,950℃时参加反应的CH4的物质的量为y,列出三段式:
950℃时CS2与CH4的物质的量分数相等,因此a −y=y,解得y=a mol,平衡时CH4、H2S、CS2、H2的物质的量分别为a mol、a mol、a mol、2a mol,H2的体积分数为50%,D错误;
故答案为:C。
6.A
【详解】A.合成氨反应前后气体的分子数不等,体积一定时,合成氨反应达平衡前混合气的压强不断发生改变,当容器内的压强不变时,反应达平衡状态,A符合题意;
B.在恒容密闭容器内,混合气的质量、体积都不变,则密度始终不变,当容器内气体的密度不变时,反应不一定达平衡状态,B不符合题意;
C.相同时间内有键断裂,有键形成,则反应进行的方向相同,不一定达平衡状态,C不符合题意;
D.时,可能是反应进行的某一阶段,不一定是平衡状态,D不符合题意;
故选A。
7.D
【详解】A.越大,越小,越多,因此代表的是,故A错误;
B.溶液中根据电荷守恒有,故B错误;
C.向体系中滴入稀硝酸,与反应生成,减小,的平衡逆向移动,减小,故C错误;
D.a点,,则,则对于反应,,故D正确。
故答案选D。
8.D
【详解】A.向K2CrO4溶液中加入足量稀硫酸,氢离子浓度较小且溶液被稀释,不易看出溶液颜色变化,应改为滴入少量浓硫酸方可探究H+浓度对、相互转化的影响,选项A错误;
B.没有给定CH3COONa溶液和NaNO2溶液的浓度,无法通过测定溶液的pH来比较HNO2与CH3COOH电离出H+的能力强弱,选项B错误;
C.AgNO3溶液过量,滴加Na2S溶液后继续反应产生硫化银沉淀而不是沉淀的转化,无法比较AgCl和 Ag2S的溶解度大小,选项C错误;
D.分别用pH计测定常温和沸水的pH,因沸水中水的电离程度增大,pH较小,说明升高温度水的电离程度增大,则水的电离过程是吸热的,选项D正确;
答案选D。
9.B
【详解】A.设该刚性容器的体积为VL,则平衡时该体系中c(H2)=c(I2)=,c(HI)=,则K=,A项正确;
B.该反应的反应物和生成物都是气体,且反应前后气体的化学计量数之和不变,则反应过程中气体的平均摩尔质量保持恒定,不能利用气体的平均摩尔质量保持不变来判断是否达到平衡,B项错误;
C.t2时刻,抽取HI的瞬间,生成物浓度是原来的一半,则逆反应速率减小,v′(逆)在图像上的变化应该是c点,C项正确;
D.t2时刻抽取HI相当于减少等量的H2和I2,设达到平衡时H2、I2、HI的物质的量分别为n(H2)、n(I2)、n(HI),则根据题意有,n(HI)=,平衡后H2的百分含量为,温度不变,H2和I2初始投料量相同的情况下,平衡时H2的百分含量为常数,所以平衡后H2的百分含量不变,D项正确。
答案选B。
10.A
【详解】A.该反应为吸热反应,温度升高则平衡右移,容器②中反应更完全,则容器②为25℃恒温环境。温度不变则K不变,根据所给数据,可知平衡时有c(H2A)=()mol/L,c(H2)=6mol/L,c(A2)=3mol/L,则K=,解得x=18,A项正确;
B.该反应为吸热反应,容器②相比容器①反应更完全,表明容器②中温度高于容器①,则容器①为绝热环境,容器②为25℃恒温环境,B项错误;
C.1~60min内,25℃恒温环境反应速率可表示为v(A2生成),化学反应速率之比等于化学计量数之比,因H2A与A2的化学计量数之比不为1:1,C项错误;
D.降低温度会降低逆反应速率,D项错误。
答案选A。
11.C
【详解】A.SO2使溴水褪色是因为二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故A错误;
B.白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡,由实验及现象可知,溶液中可能含银离子或硫酸根离子,但二者不能同时存在,故B错误;
C.向某溶液中加入溶液后加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,呈蓝色,即产生了氨气,则该溶液中一定有,故C正确;
D.要验证这个反应是否是可逆反应,加入的KI必须过量,过量了经检验还有Fe3+,则可证明这个反应是可逆的,而题目给的FeCl3和KI的物质的量之比为5:2,FeCl3过量,所以无法验证这个反应是否是可逆反应的,故D错误;
故选C。
12.C
【详解】A.时内甲醇的转化率为50%,甲醛的选择性为80%,,内生成甲醛的平均反应速率是,A项正确;
B.由图可知甲醇的转化率随温度升高三直增大,甲醛的选择性在以后下降,故副反应的,B项正确;
C.从图中可看出,温度升高到以后,甲醛的选择性下降,C项错误;
D.以后,温度升高,催化剂对主反应的催化活性下降,D项正确;
故选:C。
13.D
【详解】A.该反应前后气体分子数不变,在一定温度下的恒压密闭容器中反应,因此反应过程中容器总体积保持不变,故容器内的总体积不随时间变化不能证明达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应左右化学计量数之和相等,反应容器内总物质的量不随时间变化而变化,不能判断反应达到平衡,B不符合题意;
C.XY的生成速率是X2的消耗速率的两倍,都是描述的正反应,不能证明达到平衡状态,C不符合题意;
D.容器内各物质的浓度保持不变可以证明达到平衡状态,D符合题意;
故答案D。
14.D
【详解】A.平衡常数很大,表示该反应所能进行的程度大,由于NO与CO反应速率较小,在排入大气之前没有反应完全,A错误;
B.平衡常数只与温度有关,增大压强,K不变,B错误;
C.反应为熵减少的放热反应,时反应能自发进行,故反应在低温条件时可自发进行,C错误;
D.选用适宜催化剂可加快反应速率,使尾气得到净化,达到尾气排放标准,D正确;
答案选D。
15.(1) 1.875×10-4mol/(L•s) 4s
(2)ace
(3) 180 2:3
(4)溶液出现浑浊的时间
(5)BADC
【详解】(1)前 2s 内(NO)=mol/(L•s)=3.75×10-4mol/(L•s),相同时间内同一反应中不同物质的反应速率之比等于化学计量数之比,故 (N2)=(NO)=×3.75×10-4mol/(L•s)=1.875×10-4mol/(L•s);反应达到平衡时各物质的物质的量浓度不变,4s时各物质的浓度不变,此时该反应达到平衡状态,故答案为:1.875×10-4mol/(L•s);4s;
(2)a.t1时,反应未达到平衡,反应正向进行,反应物的浓度减小,则二氧化氮浓度减小,a正确;
b.t2时,反应达到平衡,正逆反应速率相等等不等于0,所以反应没有停止,b错误;
c.t2~t3段为平衡状态,各物质的浓度不变,c正确;
d.t2~t3段为平衡状态,各物质的量浓度不变但不相等,d错误;
e.0~t2段反应正向进行,反应物浓度减小、生成物浓度增大,则N2O4浓度增大,e正确;
f.二氧化氮浓度越大,气体颜色越深,0~t2段反应正向进行,二氧化氮浓度减小,气体颜色变浅,f错误;
故答案为:ace;
(3)寻找合成甲醇的适宜温度和压强,故温度压强为变量,相同,m=2:3;①②中压强不同,则温度相同为180℃,故答案为:180;2:3;
(4)已知Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,则比较相同浓度的Na2S2O3溶液和不同浓度的H2SO4溶液反应的反应快慢可通过测定溶液出现浑浊的时间来实现,故答案为:溶液出现浑浊的时间;
(5)将反应速率全部转化为氢气的反应速率进行比较,A.(H2)=0.6mol/(L•min);B. (N2)=0.3mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.9mol/(L•min);C. (NH3)=0.15mol/(L•min),反应速率之比等于其计量数之比,所以(H2)=0.225mol/(L•min);D. (H2)=0.3mol/(L•min);所以该反应的速率由大到小的顺序是:B>A>D>C,故答案为:B>A>D>C。
16.(1) AD
(2)75%
(3) 放出 <
【详解】(1)根据图1知,3min时反应达到平衡状态,从反应开始至达到平衡,v(CO)==0.125mol/(L∙min),根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=2v(CO)=0.25mol/(L∙min);
A.升高温度,能增大反应速率,A项选;
B.降低压强,能减慢反应速率,B项不选;
C.减小CH3OH的浓度,减慢反应速率,C项不选;
D.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,增大反应速率,D项选;
答案为:0.25mol/(L∙min);AD。
(2)根据图1,从反应开始至达到平衡,CO物质的量减少1.00mol-0.25mol=0.75mol,根据转化物质的量之比等于化学计量数之比,H2物质的量减少0.75mol×2=1.5mol,H2的转化率为×100%=75%;答案为:75%。
(3)根据图2知,2molH2(g)与1molCO(g)完全反应生成1molCH3OH(g)放出128.8kJ的热量,若向该密闭容器中充入2molCO(g)与4molH2(g),由于该反应为可逆反应,任一反应物的转化率都小于100%,二者充分反应,能够放出的热量小于257.6kJ;答案为:放出;<。
17.(1) 放热 a
(2)2A(g)+B(g) 2C(g)
(3)0.1mol·L-1·min-1
(4)d
(5)①
(6)
(7)减弱
(8)18
【详解】(1)①根据反应过程中,断键时吸收能量,形成键的时候放热,工业合成氨反应N2+3H22NH3中,断裂键需要的能量时945+3×436=2253kJ,形成键时放出的能量是6×391=2346kJ,故放出的多,放出了能量为93kJ,该反应是放热反应,故答案为放热;
②由于该反应是可逆反应,实际反应放出的热量小于理论值,故Q1>2Q2,故选a;
(2)根据图像判断,减小的物质是反应物,增大的物质生成物,变化量之比是化学计量数之比,反应的A、B、C物质的量之比为(5-3): (2-1): (4-2)=2:1:2;且因为2min后各物质都存在,且物质的量不变,说明达到该反应是可逆反应,故方程式为:2A(g)+B(g) 2C(g);
(3)反应开始至2min时,B的平均反应速率 mol·L-1·min-1;
(4)a.速率没有说明正逆,不能判断是否达到平衡装置,a不符合题意;
b.容器体积和气体总质量始终不变,则混合气体的密度始终不变,因此不能说明反应已达平衡,b不符合题意;
c.不同物质的速率比值不等于系数比,正逆反应速率不相等,不能说明达到平衡,c不符合题意;
d.容器内各物质浓度保持不变,说明平衡不再移动,能作为平衡标志,故d符合题意;
故选答案d;
(5)根据速率的影响因素进行判断,降低温度时速率会减小,加入正催化剂会加快反应速率,减小容器容积相当于增大物质浓度反应速率加快,故选①;
(6)乙装置中铝失去电子发生氧化反应生成偏铝酸根离子,为负极,负极反应式为;
(7)丙装置中总反应为甲烷和氧气、氢氧化钾反应生成碳酸钾,反应消耗氢氧根离子,故溶液碱性减弱;
(8)甲装置中两电极质量相等,反应时铁极溶解生成亚铁离子,Pt极上铜离子得到电子析出铜单质,导线中转移0.3 mol电子时,铁极减小0.15mol铁,质量为8.4g,Pt极析出0.15mol铜,质量为9.6g,两电极质量相差18g。
18.(1)①④
(2)吸热
(3) 0.075mol·L-1·s-1 AE
【详解】(1)有①O、O、O为同位素;②H2、D2、T2都为氢气的单质;③金刚石、石墨烯、碳纳米管互为同素异形体;④H、H、H互为同位素,故互为同位素的是①④。
(2) 该反应的反应热为946+498-2×632=180kJ/mol,为吸热反应。
(3)①经测定,前4s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,v(A)= mol·L-1·s-1。
②前15秒内,A的变化量为0.8-0.2=0.6mol/L,B的变化量为0.5-0.3=0.2mol/L,则二者比例为0.6:0.2=3:1。根据AC速率分析,AC二者比例为3:2,故a=3,b=1,c=2。
A.该反应前后气体总物质的量不同,故混合气体的总物质的量不随时间变化而变化能说明反应到平衡;B.单位时间内每消耗3molA,同时生成2molC,都描述为逆反应,不能确定反应到平衡;C.v(A):v(B)=3:1没有说明速率的方向,不能确定反应到平衡;D.该反应在密闭容器中进行,且都为气体,故混合气体的密度始终不变,故混合气体的密度不随时间变化而变化不能说明到平衡。E.该反应为前后气体总物质的量不同的反应,混合气体的平均摩尔质量不随时间变化而变化能说明反应到平衡。故选AE。
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