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1、化学反应速率化学平衡测试卷满分 100分,考试时间 90 分钟试卷说明: 本试卷分第 卷(选择题 )和第卷(非选择题 )两部分。请将第卷的答案填涂在答题卡上,第卷可在各题后直接作答。本卷 可 能用 到的相 对原 子质 量 : Mg24Al27Si28S32Ba137Ag108Fe56Cu64Cl35.5Br80 第卷(选择题共 48 分)一、选择题 (本题包括 16 小题,每小题 3 分,共 48 分,每小题只有一个选项符合题意) 1(2014 吉林省长春市高中毕业班第一次调研)500 、20 MPa时,将 H2和 N2置于一容积为 2 L 的密闭容器中发生反应。 反应过程中 H2、 N2和
2、NH3物质的量变化如图所示(10 min 时达到第一次平衡 ),下列说法正确的是 () A反应开始到第一次平衡时,N2的平均反应速率为0.005 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 28 页mol/(L min) B从曲线可以看出,反应进行到10 min 至 20 min 时可能是使用了催化剂C从曲线可以看出,反应进行至25 min 时,增加了 0.1 mol 的氨气D在 25 min 时平衡正向移动但达到新平衡后NH3的体积分数比原平衡小解析:本题考查化学平衡有关知识, 意在考查考生的识图能力和分析问题的能力。第一次在10
3、 min时达到平衡,则v(N2)0.4 mol0.35 mol2 L10 min0.0025 mol/(Lmin),A 项错误;由于 10 min 到20 min 时,N2和 H2继续减少,氨气继续增加,而催化剂不能使平衡发生移动,故 B 项错误;从图像可以看出,25 min 时,NH3减少了0.1 mol,C 项错误; 25 min 时,氨气的物质的量减少,故平衡正向移动,根据勒夏特列原理可知,再次达平衡时,氨气的体积分数比原平衡小, D 项正确。答案: D 2(2014 湖北省武汉市部分学校高三调研)将 2 mol A 与 2 mol B混合于 2 L 的密闭容器中,发生如下反应:2A(g
4、)3B(g)2C(g)zD(g),若 2 分钟后达到平衡, A 的转化率为 50%,测得 v(D)0.25 mol/(L min),则下列推断正确的是() Av(C)0.2 mol/(Lmin) Bz3 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 28 页CB 的转化率为 25% DC 的体积分数约为28.6% 解析:本题考查了化学平衡知识,意在考查考生的计算能力、判断能力。根据题给条件A 的转化率为 50%知,反应的 A 为 1 mol,则生成的 C 为 1 mol, 由 D 的速率求出生成的 D 的物质的量为 1 mol,所以
5、C 和 D 的化学计量数相同,即z2,B 错误;由速率之比等于化学计量数之比知, v(C)0.25 mol/(Lmin),A 错误;反应的B 为1.5 mol,B 的转化率为 75%,C 错误。答案: D 3(2014 安微省皖南八校高三第二次联考)相同温度下,在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应:2NH3(g)N2(g)3H2(g) H92.4 kJ/mol 。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表:容器编号起始时各物质物质的量 /mol 平衡时反应中的能量变化NH3N2H22 0 0 吸收热量 a kJ 0 1 3 放出热量 b kJ 4 0 0 吸收热量 c kJ 下列叙述正确的是
6、() A热量关系: abB反应的平衡常数:C达平衡时 H2的体积分数: D中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 28 页解析:本题考查了化学平衡知识,意在考查考生对平衡常数、体积分数以及平衡状态的理解和计算能力。若反应中 NH3的平衡转化率为 50%,则 ab,若反应中 NH3的平衡转化率小于50%,则ab,A 选项错误;温度相同,所以反应 、的平衡常数相同, B 选项错误;反应可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应, 达平衡后, 把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中,如果
7、平衡不移动,氢气的体积分数应该与反应相等,但是压强增大, 平衡向逆反应方向移动,氢气的体积分数减小,所以达平衡时氢气的体积分数: ,C 选项正确;因为气体总质量始终不变,容器恒容,所以密度始终不变,不能用密度变化来衡量反应是否达到平衡,D 选项错误。答案: C 4(2014 东北三校第一次联合模拟)一定温度下,在容积为1 L的密闭容器中,存在如下关系:xH2O(g)(H2O)x(g),反应物和生成物的物质的量随时间的变化关系如图。下列说法不正确的是() Ax3 B该温度下,反应的平衡常数为0.125 L2/mol2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
8、- - -第 4 页,共 28 页C平衡时混合气体的平均摩尔质量是33.3 g/mol Dt1时刻,保持温度不变,再充入1 mol H2O(g),重新达到平衡时,c H2Oxc H2O将增大解析:本题以化学平衡图像为载体考查化学平衡的移动、化学平衡常数以及化学平衡的计算,意在考查考生的分析能力和判断能力。根据图像可得如下关系:xH2O(g)(H2O)x(g) 起始5 mol 0 mol 转化3 mol 1 mol 平衡2 mol 1 mol 化学方程式中的化学计量数之比等于参加反应各物质的物质的量之比,则 x3, A 项正确;该温度下反应的平衡常数K1 mol/L2 mol/L30.125 L
9、2/mol2,B 项正确;平衡时混合气体的平均摩尔质量M 2 mol18 g/mol1 mol54 g/mol2 mol1 mol30 g/mol,C 项错误; t1时刻,保持温度不变,再充入1 mol 水蒸气,相当于增大压强,平衡右移,重新达到平衡时,c H2Oxc H2O将增大, D 项正确。答案: C 5(2014 北京市海淀区高三年级第一学期期中)已知反应 X(g)Y(g)nZ(g) H0,将 X 和 Y 以一定比例混合通入密闭容器中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 28 页进行反应,各物质的浓度随时间的改变如图所
10、示。下列说法不正确的是() A反应方程式中n1 B10 min 时,曲线发生变化的原因是升高温度C. 10 min 时,曲线发生变化的原因是增大压强D 05 min 内, 用 X 表示的反应速率为v(X)0.08 mol L1 min1解析:本题考查了化学反应速率的影响因素与化学平衡图像,意在考查考生对化学图像的分析能力。由图像可以看出,05 min,X的浓度减小了 0.4 molL1,而 Z 的浓度增大了 0.4 molL1,说明 X与 Z 的化学计量数之比为11,故 n1,A 项正确,10 min 时,X、Y、Z 的浓度同时增大一倍,且随后平衡正向移动,说明改变的条件为增大压强, B 项错
11、误,C 项正确;05 min 内,v(X)0.4 mol L15 min0.08 molL1 min1,D 项正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 28 页答案: B 6(2014 陕西省长安一中高三第二次质检)用 CO 合成甲醇(CH3OH) 的 化 学 反 应 方 程 式 为CO(g) 2H2(g)CH3OH(g) HK(c)K(b)K(d) B正反应速率: v(a)v(c)v(b)v(d) C平均摩尔质量:M (a) M (d) D平衡时 a 点一定有 n(CO):n(H2)1:2 解析:本题考查了化学反应速率和化
12、学平衡知识,意在考查考生对图像的观察能力和理解能力以及对信息的挖掘能力。由图可知,a、c 两点压强相等, a 点 CO 的平衡转化率较高, 而该反应为放热反应,故温度 T1K(c),平衡常数只与温度有关, b、d 两点温度相等,平衡常数也相等,即K(b)K(d),A 选项正确;已推知T1T3,温度越高,反应速率越快,故v(a)v(d),B 选项错误; CO 的平衡转化率越大, n总越小, 由 M m/n总可知,n总(a)n总(c), n总(b) M(c),M (b) M (d), C选项错误;根据题意可知平衡时a点n(CO): n(H2)不一定等于 1:2,D 选项错误。答案: A 7(201
13、4 辽宁省知名重点中学高三年级联考)在恒容的密闭容器中,可逆反应X(s)3Y(g)2Z(g) H0,达到平衡时,下列说法正确的是 () A充入少量 He 使容器内压强增大,平衡向正反应方向移动B升高温度,平衡向正反应方向移动,容器内压强减小C继续加入少量X,X 的转化率减小, Y 的转化率增大D继续加入少量Y,再次平衡时, Y 的体积分数比上次平衡小解析:本题考查了平衡移动、 转化率等,意在考查考生的分析能力及解决实际问题的能力。在恒容的密闭容器中,充入少量He,容器内压强增大,但反应物浓度和生成物浓度都没有改变,平衡不移动,A 项错误;升高温度,平衡向正反应方向移动,X(s)有可能气化,容器
14、内压强不一定减小, B 项错误;继续加入少量固体X,平衡不移动,Y 的转化率不变, C 项错误;继续加入少量Y,相当于在原平衡的基础上增大压强,平衡正向移动,再次平衡时,Y 的体积分数比上次平衡小, D 项正确。答案: D 8(2014 浙江省杭州市高三上学期期中七校联考)一定温度下, 1 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 28 页mol X 和 n mol Y 在体积为 2 L 的密闭容器中发生如下反应:X(g)Y(g)2Z(g)M(s),5 min 后达到平衡,此时生成2a mol Z。下列说法正确的是 () A 用X
15、 表 示 5 min内此 反 应 的反 应 速 率是 (0.10.2a) mol (L min)1B当混合气体的质量不再发生变化时,说明反应达到平衡状态C向平衡后的体系中加入1 mol M ,平衡向逆反应方向移动D向上述平衡体系中再充入1 mol X,v(正)增大, v(逆)减小,平衡正向移动答案: B 9(2014 江苏省苏州市高新区第一中学高三模拟)温度为 T 时,向 V L 的密闭容器中充入一定量的A 和 B,发生反应: A(g) B(g)C(s)xD(g) H0,容器中 A、B、D 的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是() A反应在前 10 min 的平均反应速率v(B
16、)0.1 mol L1 min1B该反应的平衡常数表达式Kc C c2Dc A c BC若平衡时保持温度不变,压缩容器体积平衡向逆反应方向移动D反应至 15 min 时,改变的条件是降低温度精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 28 页答案: D 10(2014 河北省保定市高三摸底)升高温度,下列数据可能减小的是() A化学反应速率vB水的离子积常数KwC化学平衡常数KD弱酸的电离平衡常数K答案: C 11 (2014 江西省南昌市高三零模调研)在一恒容的密闭容器中充入 0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4
17、,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 Hp3p2p1C1100 时该反应平衡常数为1.64 D压强为 p4时,在 y 点:v正v逆解析:本题考查了化学平衡, 意在考查考生对化学平衡移动原理的理解及计算能力。由图像可知,压强一定时,温度越高,甲烷的平精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 28 页衡转化率越高,故正反应为吸热反应, H0,A 项错误;该反应为气体分子数增加的反应,压强越高,甲烷的平衡转化率越
18、小,故压强p4p3p2p1,B 项正确; 1100 时,甲烷的平衡转化率为80.00%,故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)0.02 mol/L ,c(CO2)0.02 mol,c(CO) 0.16 mol/L ,c(H2)0.16 mol/L ,即平衡常数K0.1620.1620.020.021.64,C 项正确;压强为 p4时,y 点未达到平衡,此时v正v逆,D 项正确。答案: A 12 (2014 浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)已知同温同压下,下列反应的焓变和平衡常数分别表示为(1)2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H1197 kJ mol1K1a(2)2NO(g)O2(g
19、)2NO2(g) H2144 kJ mol1K2b(3)NO2(g)SO2(g)SO3(g)NO(g) H3m kJ mol1K3c下列说法正确的是 () Am53c2a/bBm26.52cabCm170.52cabDm26.5c2a/b解析:本题考查了盖斯定律的运用, 意在考查考生对相关知识的掌握情况。根据盖斯定律,由(1)(2)得 2NO2(g)2SO2(g)=2SO3(g)2NO(g) H 53.0 kJ mol1,所以NO2(g)SO2(g)=SO3(g)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 28 页NO(g) H2
20、6.5 kJmol1, 故 m26.5, K23K1/K2, 即 c2a/b,D 项正确。答案: D 13 (2014 四 川 省 成 都 市 高 中 毕 业 班 诊 断 ) 已 知(HF)2(g)2HF(g) H0,且平衡体系的总质量 (m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是() A温度: T1T2B平衡常数: K(a)K(b)vaD当m总n总30 g/mol 时,n(HF): n(HF)22:1 解析:本题考查化学平衡移动及其影响因素,意在考查考生对化学平衡移动原理的掌握情况。 由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应, 从图像可以看出,
21、当压强不变时, 由 T1到 T2,m总n总增大,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 28 页说明 n总减小,平衡左移,即平衡向放热反应方向移动,所以由T1到 T2为降低温度的过程,即T1T2,A 项错误;由于 T1温度较高,升高温度平衡右移,故温度为T1时的平衡常数大于温度为T1时的平衡常数,再结合温度不变平衡常数不变知,K(b)K(a)K(c),B 项错误;温度越高,反应速率越大,压强越大,反应速率越大,故vbva,C 项正确;设 HF 为 x mol,(HF)2为 y mol,当m总n总30 g/mol 时,有20 x
22、40yxy30,解得 xy,即 n(HF): n(HF)21:1,D 项错误。答案: C 14 (2014 山 东 省 潍 坊 市 高 三 联 考 ) 一 定 条 件 下 反 应2AB(g)A2(g)B2(g)达到平衡状态的标志是 () A单位时间内生成n mol A2,同时消耗 2n mol AB B容器内三种气体AB、A2、B2共存CAB 的消耗速率等于A2的消耗速率D容器中各组分的体积分数不随时间变化解析:本题考查了化学平衡状态的判断,意在考查考生对化学平衡原理的理解能力。 任何时刻,生成 n mol A2,必然消耗 2n mol AB,A 项错误;可逆反应中任何时刻, 反应物与生成物均
23、共存, B 项错误;达到平衡时,AB 的消耗速率与 A2的消耗速率之比等于化学方程式中的计量数之比, C 项错误;达到平衡后,反应物和生成物的浓度不再变化,各组分的体积分数不再变化,D 项正确。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 28 页答案: D 15(2014 河北省唐山市高三统考 )等物质的量的A(g)与 B(g)在密闭容器中进行反应:A(g)B(g)2C(g)D(s) HeB415 、2.0MPa 时 B 的转化率为 60% C该反应的 H0 D平衡常数 K(550 )K(350 ) 答案: A 第卷(非选择题共
24、52 分)二、非选择题17(2014 吉林省长春市高中毕业班第一次调研)(12 分)已知:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) HQ, 其平衡常数随温度变化如下表所示:温度/400 500 850 平衡常数9.94 9 1 请回答下列问题:(1)上述反应的化学平衡常数表达式为:_ 。该反应的 Q_0( 填“”或“0)来消除 CO 的污染。请判断上述反应能否自发进行: _( 填“可能”或“不可能” ),理由是 _ 。解析:本题考查化学反应速率和化学平衡,意在考查考生解决化学问题的能力。 (1)可逆反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)的平衡常数 Kc CO2 c H2c CO
25、c H2O。由表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,平衡向逆反应方向移动,因升高温度平衡向吸热方向移动,故正精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 28 页反应为放热反应。 (2)由图像可知: CO 在 4 min 内浓度减小了0.20 mol/L 0.08 mol/L 0.12 mol/L , 则 v(CO) 0.12 mol/L4 min 0.03 mol/(L min)。(3)500 时平衡常数为 9,设 CO 最多能转化 x mol/L ,则CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(mol/L): 0.02
26、0.02 0 0 转化(mol/L): xxx x平衡(mol/L): 0.02 x0.02x xx则有:x20.02x29, 解得 x0.015, 则 CO 的最大转化率为0.0150.02100%75%。(4)850 时平衡常数为 1,有CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始mol/L :1xx0 0 转化mol/L :y(1x) y(1x) y(1x) y(1x) 平衡mol/L :1xyxyxyxyy(1x) y(1x) 则有:y 1x y 1x1xyxy xyxy1,解得 yx。(5)由于阴极发精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
27、 - - -第 17 页,共 28 页生还原反应, CO2被还原生成CO,则阴极反应为: 2CO24e2H2O=2CO4OH。 (6)由于反应 2CO=2CO2的 H0, S0,反应是一个焓增、熵减的反应,任何情况下都不能自发进行。答案: (1)Kc CO2 c H2c CO c H2O(1 分)0 吸热且 S”或“0。 H 与化学反应的起始状态、 终止状态有关, 与物质所处环境的温度、压强有关,与化学反应的过程无关,故使用催化剂时 H 不变。 (2)因反应前后均是气体,且容器体积不变,故密度始终不变,A 项不符合题意; B 项表示的都是正反应速率, B 项不符合题意;容器内温度恒定,说明热量
28、不会改变了,反应达到平衡,C 项符合题意; W 的质量分数不变, 说明反应达到平衡, D 项符合题意。 (3)从图中可以精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 28 页得出,04 min X 的浓度改变了 0.10 molL1,则 v(X)0.10 molL1 4 min0.025 mol L1 min1, 又 v(X):v(W)1:2, 故 v(W)0.05 mol L1 min1。因 5 min 末将容器体积缩小到0.5 L,各物质的浓度增大 1 倍,达到新平衡时, 8 min 时 X 的浓度为 0.26 molL1,可得
29、出平衡点为 (8,0.26),从而画出图线。答案:(1)c Z c2Wc X c Y(1 分)(1 分)不变 (1 分) (2)CD(1 分) (3)0.05(1 分)如图所示 起点:(5,0.20)平衡点:(8,0.26)(2分) 20(2014 山西省高三年级第二次四校联考)(8 分)如图所示的装置中发生反应 2A2(g)B2(g)2C(g) Ha kJ/mol( a0),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 2 mol A2和 1 mol B2,两容器分别在 500 时达平衡,A 中 C 的浓度为 w1 mol/L ,放出热量 b kJ,B 中 C
30、的浓度为 w2 mol/L ,放出热量 c kJ。请回答下列问题:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 28 页(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 4 mol A2和 2 mol B2,在 5
31、00 时达平衡后 C 的浓度为 w3mol/L ,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)。av(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选择高效的催化剂精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 28 页解析:本题考查了化学反应速率和化学平衡知识,意在考查考生对相关知识的理解与应
32、用能力。(1)根据化学方程式可写出反应的平衡常数表达式。平衡常数只与温度有关,该反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数将减小。(2)A 容器处于恒容状态, B 容器处于恒压状态,该反应为气体分子数减小的反应,达到平衡时,B容器的体积小于A 容器的体积, B 容器相对于 A 容器相当于增压,平衡正向移动, w1b,由于该反应为可逆反应,不能进行完全,所以 acb。(3)若打开 K,一段时间后重新达平衡,容器B 的体积将减小,压强与外界压强相同。(4)若让 A、B 体积相等且固定 P,在 B 中改充入 4 mol A2和 2 mol B2,不考虑平衡移动, 则在 500 时达平衡后, C
33、 的浓度为 2w1 mol/L ,由于压强增大,平衡正向移动,所以 w32w1。(5)任何时候,反应中均有v(C)2v(B2)。因为该反应是一个反应前后气体分子数不相等的反应,所以容器内气体压强保持不变时已达到平衡状态, 容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化时已达到平衡状态。 反应中生成物和反应物均为气态,又容器恒容,任何时候密度均不变。(6)分离出 C 气体,反应速率减小,平衡向正反应方向移动;适当升高温度,反应速率增大,平衡向逆反应方向移动;增加B2的浓度,反应速率增大,平衡向正反应方向移动;选择高效的催化剂,反应速率增大,但平衡不移动。精选学习资料 - - - - - - - -
34、- 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 28 页答案: (每空 1 分)(1)Kc2Cc2A2 c B2减小(2)cb(3)减小(4)w32w1(5)bc(6)c 21 (2014 北京市海淀区高三第一学期期中)(14 分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,其研究来自正确的理论指导, 合成氨反应的平衡常数K 值和温度的关系如下:温度/360 440 520 K 值0.036 0.010 0.0038 (1)写出工业合成氨的化学方程式:_ 。由表中数据可知该反应为放热反应,理由是_。理论上,为了增大平衡时H2的转化率,可采取的措施是 _ (填字母序号 )。a增大压强
35、b使用合适的催化剂c升高温度d及时分离出产物中的NH3(2)原料气 H2可通过反应 CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)获取,已知该反应中,当初始混合气中的n H2On CH4恒定时,温度、压强对平衡混合气中CH4含量的影响如图所示:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 28 页图中,两条曲线表示压强的关系是p1_p2(填“”、“”或 “”)。该反应为 _反应(填“吸热”或“放热” )。(3)原料气H2还可通过反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)获取。T 时, 向容积固定为 5 L 的容器中充入 1 m
36、ol 水蒸气和 1 mol CO,反应达平衡后,测得 CO 的浓度为 0.08 mol L1,则平衡时 CO的转化率为 _该温度下反应的平衡常数K 值为_。保持温度仍为T ,改变水蒸气和CO 的初始物质的量之比,充入容积固定为5 L 的容器中进行反应, 下列描述能够说明体系处于平衡状态的是 _( 填字母序号 )。a容器内压强不随时间改变b混合气体的密度不随时间改变c单位时间内生成a mol CO2的同时消耗 a mol H2d混合气中 n(CO)n(H2O)n(CO2)n(H2)11666 解析:本题考查了化学平衡及其移动、化学平衡常数的有关计算及其应用等,意在考查考生运用所学知识综合分析、
37、解决问题的能力。(1)合成氨反应为气体分子数减小的反应,故增大压强时平衡正向精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页,共 28 页移动, a 对;催化剂不能改变反应的限度,b 错;合成氨反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,c 错;及时分离出产物,减小了生成物的浓度,有利于反应正向进行,d 对。(2)在 p2压强下的曲线上任意一点向下作垂线,由此看出相同温度时,压强为p1时甲烷平衡含量小,说明 p1时反应限度大,而该反应为气体分子数增大的反应,故 p1p2。由图像看出随温度升高,甲烷平衡含量减小,即升高温度,平衡正向移动,故该反应是
38、吸热反应。(3)根据“三段式 ”:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g) 起始(mol L1) 0.2 0.2 0 0 转化(mol L1) 0.12 0.12 0.12 0.12 平衡(mol L1) 0. 08 0.08 0.12 0 12 平衡时 CO 的转化率:0.120.2100%60%,该温度下反应的平衡常数 K0.0120.120.080.0894。该反应为气体分子数不变的反应,无论反应是否达到平衡,压强均不变,a 错;容器体积不变,且容器中气体的质量不变,故密度不变与反应是否达到平衡无关,b 错;单位时间内生成 a mol CO2的同时消耗 a mol H2,相当于消耗
39、a mol CO2的同时生成 a mol CO2, 正逆反应速率相等, 说明反应达到平衡状态,c 对;混合气体中n(CO): n(H2O):n(CO2):n(H2)1:16:6:6,设 n(CO)精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页,共 28 页x mol,则浓度商 Qc6x56x5x516x594K,处于化学平衡状态, d 对。答案: (1)N23H2高温、高压催化剂2NH3(2 分)随温度升高,反应的平衡常数 K 值减小 (2 分)a、d(2 分) (2)(1 分)吸热 (1 分) (3)60%(2 分)94或 2.25(2分)c、d(2 分) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 28 页,共 28 页