【答案】:
B
11.下列说法正确的是( )
A.催化剂不影响反应活化能,但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率
B.化学反应速率为0.8mol/(L·s)是指1s时某物质的浓度为0.8mol/L
C.根据化学反应速率的大小可以判断化学反应进行的快慢
D.对于化学反应来说,反应速率越大,反应现象越明显
【解析】 A项,催化剂可以降低反应所需的活化能,增大活化分子的百分数,从而增大反应速率,错误;B项,0.8mol/(L·s)是指1s内该
物质的浓度变化量为0.8mol/L,错误;D项,反应速率与反应现象之间无必然联系,如酸碱中和反应的速率很快,但却观察不到什么现象,错误。
【答案】 C
12.向某密闭容器中充入1molX与2molY发生反应:
X(g)+2Y(g)
aZ(g) ΔH<0,达到平衡后,改
变某一条件(温度或容器体积),X的平衡转化率的变化如图所示。
下列说法中正确的是( )
A.a=2
B.T2>T1
C.A点的反应速率:
v正(X)=
v逆(Z)
D.用Y表示A、B两点的反应速率:
v(A)>v(B)
【解析】 改变压强,X的平衡转化率不变,说明反应前后气体化学计量数之和相等,所以a=3,此反应为放热反应,升高温度,X的平衡转化率减小,故T1>T2,所以v(B)>v(A)。
【答案】 C
13.在一恒容的密闭容器中充入0.1mol·L-1CO2、0.1mol·L-1CH4,在一定条件下发生反应:
CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g),测得CH4平衡时转化率与温度、压强关系如图,下列有关说法不正确的是( )
A.上述反应的ΔH<0
B.压强:
p4>p3>p2>p1
C.1100℃时该反应的平衡常数为1.64
D.压强为p4时,在y点:
v正>v逆
正确。
【答案】 A
14.在一定温度下,将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发生反应:
3H2+N2
2NH3。
起始时H2和N2的物质的量之和相等,平衡后分别测出H2、N2的转化率。
能正确表示H2、N2的转化率与起始时
的关系图是( )
【解析】 反应物按化学计量数之比投料时,达到平衡时转化率相等,增加一种反应物的物质的量,该反应物的转化率减小,其他反应物的转化率增大。
【答案】 A
15.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=
。
恒容时,温度升高,H2浓度减小。
下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O
CO2+H2
【答案】 A
16.Fenton试剂常用于氧化降解有机污染物X。
在一定条件下,反应初始时c(X)=2.0×10-3mol·L-1,反应10min进行测定,得图1和图2。
下列说法不正确的是( )
A.50℃,pH在3~6时,X降解率随pH增大而减小
B.pH=2,温度在40~80℃时,X降解率随温度升高而增大
C.无需再进行后续实验,就可以判断最佳反应条件是:
pH=3、温度为80℃
D.pH=2,温度为50℃时,10min内X的平均降解速率v(X)=1.44×10-4mol·L-1·min-1
【答案】 C
17.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。
相同条件下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同。
发生反应:
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH<0。
一段时间后相继达到平衡状态。
下列说法中正确的是( )
A.平衡时NO2体积分数:
甲<乙
B.达到平衡所需时间,甲与乙相等
C.该反应的平衡常数表达式K=c(N2O4)/c(NO2)
D.若两容器内气体的压强保持不变,均说明反应已达到平衡状态
【解析】 A项,甲、乙两体积相同的容器,相同条件下充入等物质的量的NO2气体,反应发生时,气体物质的量减小,乙相当于减小压强,平衡向左移动,平衡时NO2体积分数,甲<乙,正确;B项,由A知,乙容器相当于减小压强,化学反应速率减小,达到平衡所需时间,甲<乙,错误;C项,该反应的平衡常数表达式应为K=c(N2O4)/c2(NO2),错误;D项,甲为恒压容器,压强不能作为平衡状态的标志,乙容器压强不变,说明反应达到平衡,错误。
【答案】 A
18.下列四图中,曲线变化情况与所给反应(a、b、c、d均大于0)相对应的是( )
【答案】 C
19.t℃时,在体积不变的密闭容器中发生反应:
X(g)+3Y(g)
2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:
物质
X
Y
Z
初始浓度/(mol·L-1)
0.1
0.2
0
2min末浓度/(mol·L-1)
0.08
a
b
平衡浓度/(mol·L-1)
0.05
0.05
0.1
下列说法正确的是( )
A.平衡时,X的转化率为20%
B.t℃时,该反应的平衡常数为40
C.增大平衡后的体系压强,v(正)增大,v(逆)减小,平衡向正反应方向移动
D.前2min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03mol·(L·min)-1
【答案】 D
20.一定条件下,向某密闭容器中加入一定量的N2和H2发生可逆反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.2kJ·mol-1,测得0~10s内,c(H2)减小了0.75mol·L-1,下列说法正确的是( )
A.10~15s内c(NH3)增加量等于0.25mol·L-1
B.10s内氨气
的平均反应速率为0.025mol·L-1·s-1
C.达平衡后,分离出少量NH3,v(正)增大
D.该反应的逆反应的活化能不小于92.2kJ·mol-1
【解析】 10~15s内与0~10s内的反应速率不同,故A项错误,0~10s,c(H2)减小了0.75mol·L-1,根据反应的方程式可知,氨气浓度增加了0.5mol·L-1,10s内氨气的反应速率是0.5mol·L-1÷10s=0.05mol·L-1·s-1,选项B不正确;降低生成物浓度,反应速率降低,选项C不正确;由于正反应的ΔH=-92.2kJ·mol-1,所以逆反应的活化能不小于92.2kJ·mol-1,选项D正确。
【答案】 D
21、反应4CO(g)+2NO2(g)
N2(g)+4CO2(g)开始进行时CO浓度为4mol·L-1,N2浓度为0。
2min后测得N2的浓度为0.6mol·L-1,则此段时间内,下列反应速率表示正确的是( )
A.v(CO)=1.2mol·(L·s)-1
B.v(NO2)=0.3mol·(L·min)-1
C.v(N2)=0.6mol·(L·min)-1
D.v(CO2)=1.2mol·(L·min)-1
【解析】 由题意知N2的反应速率为
=0.3mol·(L·min)-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比,可得D选项正确。
要注意的A项中的单位是mol·(L·s)-1,故不正确。
【答案】 D
22、在容积不变的密闭容器中进行反应:
2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g) ΔH<0。
下列各图表示当其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,其中分析正确的是( )
A.图Ⅰ表示温度对化学平衡的影响,且甲的温度较高
B.图Ⅱ表示t0时刻使用催化剂对反应速率的影响
C.图Ⅲ表示t0时刻增大O2的浓度对反应速率的影响
D.图Ⅳ中a、b、c三点中只有b点已经达到化学平衡状态
【答案】 B
23、某一容积为5L的密闭容器内,加入0.2molCO和0.2molH2O,在催化制存在的条件下高温加热,发生如下反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)ΔH>0。
反应中CO2的浓度随时间的变化情况如图所示。
(1)根据图中数据,反应开始至达到平衡时,v(CO)=________;反应达到平衡时,c(H2)=________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________。
①CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率
相等
②CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
③CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
④正、逆反应速率都为零
【答案】
(1)0.003mol·L-1·min-1 0.03mol·L-1
(2)①③
24、
(1)反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常数为K1
反应Fe(s)+H2O(g)
FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常数为K2在不同温度时K1、K2的值如下表:
700℃
900℃
K1
1.47
2.15
K2
2.38
1.67
反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g) ΔH,平衡常数K,则ΔH=________(用ΔH1和ΔH2表示),K=________(用K1和K2表示),且由上述计算可知,反应CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)一定温度下,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,发生反应Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的浓度与时间的关系如图所示:
①该条件下反应的平衡常数为________;若铁粉足量,CO2的起始浓度为2.0mol·L-1,则平衡时CO2的浓度为____________mol·L-1。
②下列措施中能使平衡时
增大的是__________(填序号)。
A.升高温度 B.增大压强
C.再充入一定量的CO2D.再加入一定量铁粉
【答案】
(1)ΔH1-ΔH2
吸热
(2)①2.0 0.67(或2/3) ②A
25.2016年冬季,雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。
其中,汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
(1)汽车尾气净化的主要原理为:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)。
在密闭容器中发生该反应时,c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线,如下图所示。
据此判断:
①该反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。
②在T2温度下,0~2s内的平均反应速率v(N2)________。
③当固体催化剂的质量一定时,增大其表面积可提高化学反应速率。
若催化剂的表面积S1>S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O
(g)ΔH1=-867kJ/mol
2NO2(g)
N2O4(g) ΔH2=-56.9kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式:
__________________________________________________________________
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。
下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。
催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________________。
【答案】
(1)①< ②0.025mol·(L·s)-1
③
④bd
(2)①CH4(g)+N2O4(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)
ΔH=-810.1kJ/mol
②CO2+2H++2e-===HCOOH
26.如图所示的装置中发生反应2A2(g)+B2(g)
2C(g) ΔH=-akJ·mol-1(a>0),已知P是
可自由滑动的活塞。
在相同温度时关闭K,向A、B容器中分别充入2molA2和1molB2,两容器分别在500℃时达平衡,A中C的浓度为w1mol·L-1,放出热量bkJ,B中C的浓度为w2mol·L-1,放出热量ckJ。
请回答下列问题:
(1)此反应的平衡常数表达式为________;若将温度升高到700℃,反应的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)比较大小:
w1________w2(填“>”、“=”或“<”),a、b、c由大到小的关系为________________________________________________________________。
(3)若打开K,一段时间后重新达平衡,容器B的体积将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)若让A、B体积相等且固定P,在B中改充入4molA2和2molB2,在500℃时达平衡后C的浓度为w3mol·L-1,则w1、w3的关系为__________________________________________________________________。
(5)能说明A中已达到平衡状态的是________(填序号,有一个或多个选项符合题意)。
a.v(C)=2v(B2)
b.容器内气体压强保持不变
c.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
d.容器内的气体密度保持不变
(6)使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出C气体b.适当升高温度
c.增大B2的浓度d.选择高效的催化剂
【答案】
(1)K=
减小
(2)< a>c>b (3)减小 (4)w3>2w1 (5)bc (6)c
27.二氧化氮可由NO和O2生成,已知在2L密闭容器内,800℃时反应:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,n(NO)、n(O2)随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
n(O2)/mol
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
(1)已知:
K800℃>K1000℃,则该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”),用O2表示0~2s内该反应的平均速率为________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.容器内气体颜色保持不变
b.2v逆(NO)=v正(O2)
c.容器内压强保持不变
d.容器内气体密度保持不变
(