D.在T3时,若混合气体的密度不再变化,则可以判断反应达到平衡状态C
12.某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应:
3A(g)+2B(g)
4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6molC,则下列说法正确的是( )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增大B,平衡向右移动B的平衡转化率不变
13.在25℃和1.01×105Pa时,2N2O5(g)
4NO2(g)+O2(g)△H=+56.7kJ/mol,能自发进行的合理解释是
A.是吸热反应B.是放热反应C.是熵减反应D.是熵增效应大于能量效应
14.反应CaCO3=CaO+CO2↑为非自发反应,要使此反应能发生,采取的措施()
A.升高温度B.降低温度C.减少CO2D.增加CO2
15.下列有关反应限度的叙述正确的是
A.使用催化剂,可降低反应的活化能,加快反应速率,改变反应限度
B.依据焓判据:
NH4HCO3受热分解可自发进行
C.大多数化学反应在一定条件下都有一定的限度
D.FeCl3与KSCN反应达到平衡时,向其中滴加少量KCl溶液,则溶液颜色变深
16.下列说法正确的是
A.浓度是影响化学反应速率的本质因素
B.在容积可变的密闭容器中,发生反应H2(g)+I2(g)
2HI(g),把容积缩小一倍,正反应速率加快,平衡正向移动
C.反应MgCl2(l)=Mg(l)+Cl2(g)的△H<0、△S>0
D.化学反应速率可用单位时间内反应物的浓度变化量来表示
17.下列关于化学反应方向及其判据的说法错误的是( )
A.1molH2O在不同状态时的熵值:
S[H2O(s)]<S[H2O(g)]
B.放热反应都可以自发进行,而吸热反应不能自发进行
C.2KClO3(s)=2KCl(s)+3CO2(g)△H>0能否自发进行与温度有关
D.常温下,反应C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0
18.温度为T时,在两个起始容积都为1L的恒温密闭容器发生反应:
H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH<0。
实验测得:
v正=2v(H2)消耗=2v(I2)消耗=k正c(H2)·c(I2),v逆=v(HI)消耗=k逆c2(HI),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
下列说法正确的是
容器
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度
c(H2)
c(I2)
c(HI)
Ⅰ(恒容)
0.1
0.1
0
c(I2)=0.07mol·L-1
Ⅱ(恒压)
0
0
0.6
A.反应过程中,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的物质的量比为1∶3
B.两容器达平衡时:
c(HI,容器Ⅱ)>3c(HI,容器Ⅰ)
C.温度一定,容器Ⅱ中反应达到平衡时(平衡常数为K),有K=k正/k逆成立
D.达平衡时,向容器Ⅰ中同时再通入0.1molI2和0.1molHI,则此时v正>v逆
19.在1.5L的密闭容器中通入2molX2和3molY2的混合气体,在一定条件下发生反应:
X2(g)+3Y2(g)
2Z(g)+4W(?
)ΔH<0达到平衡时,容器内压强为反应开始时的0.8(相同温度下测量)。
(1)该反应的化学平衡常数值为_______
(2)为提高X2的平衡转化率,下列措施可行的是___________
a.向体系中再通入一定量的X2
b.降温
c.移出部分Z
d.再冲入一定量Are.增大容器体积
(3)反应达平衡后,t1时刻改变条件,速率随时间变化如图所示,则t1对应条件改变为_______
a.升温
b.向体系中再通入一定量的W
c.移走部分X2、Y2
d.减小容器的体积
20.环戊二烯(
)是重要的有机化工原料,广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。
回答下列问题:
(1)已知:
(g)=
(g)+H2(g)ΔH1=100.3kJ·mol−1①
H2(g)+I2(g)=2HI(g)ΔH2=﹣11.0kJ·mol−1②
对于反应:
(g)+I2(g)=
(g)+2HI(g)③ΔH3=___________kJ·mol−1。
(2)某温度下,等物质的量的碘和环戊烯(
)在刚性容器内发生反应③,起始总压为105Pa,平衡时总压增加了20%,环戊烯的转化率为_________,该反应的平衡常数Kp=_________Pa。
达到平衡后,欲增加环戊烯的平衡转化率,可采取的措施有__________(填标号)。
A.通入惰性气体B.提高温度
C.增加环戊烯浓度D.增加碘浓度
(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体,该反应为可逆反应。
不同温度下,溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示,下列说法正确的是__________(填标号)。
A.T1>T2
B.a点的反应速率小于c点的反应速率
C.a点的正反应速率大于b点的逆反应速率
D.b点时二聚体的浓度为0.45mol·L−1
(4)环戊二烯可用于制备二茂铁(Fe(C5H5)2结构简式为
),后者广泛应用于航天、化工等领域中。
二茂铁的电化学制备原理如下图所示,其中电解液为溶解有溴化钠(电解质)和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂)。
该电解池的阳极为____________,总反应为__________________。
电解制备需要在无水条件下进行,原因为_________________________。
21.丙烯是一种重要的化工原料,可通过丁烯催化裂解或丁烯与甲醇耦合制备。
Ⅰ.丁烯催化裂解生产丙烯的反应方程式是2C4H8(g)
2C3H6(g)+C2H4(g)。
(1)已知C4H8、C3H6、C2H4的燃烧热分别为2710.0kJ
mol-1、2050.0kJ
mol-1、1410.0kJ
mol-1,则该反应的ΔH=_______kJ
mol-1。
下列操作既能提高C4H8的平衡转化率,又能加快反应速率的是_________。
A.升高温度B.增大压强
C.增大C4H8的浓度D.使用更高效的催化剂
(2)某温度下,在体积为2L的刚性密闭容器中充入2.00molC4H8进行上述反应,容器内的总压强p随时间t的变化如下表所示:
反应时间t/min
0
2
4
6
8
10
12
总压强p/kPa
4.00
4.51
4.80
4.91
4.96
5.00
5.00
则0~10min内υ(C4H8)=_______mol
L-1
min-1,该温度下的平衡常数K=_______kPa(用气体的分压表示)。
Ⅱ.将甲醇转化耦合到丁烯裂解过程中生产丙烯,主要涉及下列反应:
①2C4H8(g)
2C3H6(g)+C2H4(g)ΔH>0
②2CH3OH(g)
C2H4(g)+2H2O(g)ΔH<0
③C2H4(g)+C4H8(g)
2C3H6(g)ΔH<0
已知:
甲醇吸附在催化剂上,可以活化催化剂;甲醇浓度过大也会抑制丁烯在催化剂上的转化。
(3)图1是C3H6及某些副产物的产率与n(CH3OH)/n(C4H8)的关系曲线。
最佳的n(CH3OH)/n(C4H8)约为_________。
(4)图2是某压强下,将CH3OH和C4H8按一定的物质的量之比投料,反应达到平衡时C3H6的体积分数随温度的变化曲线。
由图可知平衡时C3H6的体积分数随温度的升高呈现先升高后降低,其原因可能是__________________________________________________。
(5)下列有关将甲醇转化耦合到丁烯裂解过程中生产丙烯的说法正确的是________。
A.增大甲醇的通入量一定可以促进丁烯裂解
B.甲醇转化生成的水可以减少催化剂上的积碳,延长催化剂的寿命
C.提高甲醇与丁烯的物质的量的比值不能提高丙烯的平衡组成
D.将甲醇转化引入丁烯的裂解中,可以实现反应热效应平衡,降低能耗
22.在一固定体积的密闭容器中,充入2molCO2和1molH2发生如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数与温度(T)的关系如下表:
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_________________。
(2)若反应在830℃下达到平衡,则CO2气体的转化率为________。
(3)若绝热时(容器内外没有热量交换),平衡发生移动的结果是使容器内CO的浓度增大,则容器内气体温度________(填“升高”、“降低”或“不能确定”)。
(4)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是____________。
A容器内压强不变B混合气体中c(CO)不变
Cv正(H2)=v逆(H2O)Dc(CO2)=c(CO)
Ec(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O)
(5)当发动机采用稀薄燃烧时,尾气中的主要污染物为NOx,可用CxHy(烃)催化还原NOx消除氮氧化物的污染。
已知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2
CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-867kJ·mol-1
△H2=_____________。
23.人体内的血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)均可与O2结合,Hb也可以与CO结合。
已知:
反应①:
Hb(aq)+O2(g)
HbO2(aq)∆H1<0;
反应②:
Hb(aq)+CO(g)
HbCO(aq)∆H2<0
反应③:
HbO2(aq)+CO(g)
HbCO(aq)+O2(g)∆H3
(1)∆H3=_____(用∆H1、∆H2表示);反应③自发进行的趋势较大,则∆H1_____∆H2(填“>”、“<”或“=”)
(2)CO中毒者应立即转移至空气新鲜的地方,结合反应③,从平衡移动的原理分析这样做的理由是_____。
(3)肌红蛋白结合O2的化学方程式为Mb(aq)+O2(g)
MbO2(aq)∆H<0,研究发现,37℃时,v正=kAc(Mb)p(O2),v逆=kDc(MbO2)(kA和kD分别是正向和逆向反应的速率常数)。
①对于CO中毒的病人,为解毒需要将v正提高到正常人的4倍,假设病人体内c(Mb)与常人相同,空气中p(O2)为20.0kPa,则解毒时提供病人呼吸的O2的压强是__________。
②该反应平衡总数的表达式为
,37℃时,反应达平衡时测得Mb与O2结合度[a(Mb),即Mb的转化率]的一组实验如下图所示,则37℃时该反应的K=_______,a(Mb)=________(用含p(O2)的式子表示)。
③T℃时,
kPa-1,则T______37(填“>”、“<”或“=”),理由是________________。
24.在2L的密闭容器内,500℃时反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH<0体系中,n(SO2)随时间的变化如表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(SO2)(mol)
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)写出该反应的平衡常数表达式:
K=______________________。
(2)下图表示SO3的变化的曲线是__________。
用O2表示从0~2s内该反应的平均速率v=______________。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(SO3)=2v(O2)b.容器内压强保持不变
c.v逆(SO2)=2v正(O2)d.容器内密度保持不变
(4)为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SO3气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
(5)若在容积均为2L的密闭容器内,500℃时按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0),保持恒温恒容。
初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:
实验
甲
乙
丙
初始投料
2molSO2、
1molO2
2molSO3
4molSO2、
2molO2
平衡时n(SO3)
0.5mol
n2
n3
反应的能量变化
放出Q1kJ
吸收Q2kJ
放出Q3kJ
体系的压强
p1
p2
p3
反应物的转化率
α1
α2
α3
三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是____(填字母)。
A.α1+α2=1B.Q1+Q2=QC.α3<α1D.p3<2p1=2p2E.n2(6)在一定条件下进行反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),如图所示。
相同温度下,在甲、乙两容器中各投入2molSO2、1molO2,甲、乙两容器的初始体积均为1L,甲、乙容器达到平衡所用时间:
甲____(填“>”、“<”或“=”,下同)乙,平衡时SO2的转化率:
甲____乙。
25.目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。
已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如下表所示:
请回答下列问题:
(1)反应②是__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=___________(用K1、K2表示);根据反应③判断△S__________0(填“>”、“=”或“<”),在____________(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)要使反应③在一定条件下建立的平衡逆向移动,可采取的措施有______________(填写字母序号)。
a.缩小反应容器的容积
b.扩大反应容器的容积
c.升高温度
d.使用合适的催化剂
e.从平衡体系中及时分离出CH3OH
(4)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol·L-1、0.8mol·L-1、0.3mol·L-1、0.15mol·L-1,则此时v正__________v逆(填“>”、“=”或“<”)。
(5)某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在下列不同条件随时间的变化曲线,开始时升温,t1时平衡,t2时降压,t3时增加CO浓度,t4时又达到平衡.请画出t2至t4的曲线______。