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1、化学反应速率和化学平衡1实验室用锌粒与V mL浓度为10%的稀硫酸反应制取氢气,若向反应混合物中加入下列物质,关于反应速率v说法正确的是 ()A少量Na2SO4固体,v(H2)减小BV mL BaCl2溶液,v(H2)不变C加入细小的碳粒,v(H2)增大D加入NH4HSO4固体,v(H2)不变2在一定条件下,已达平衡的可逆反应2A(g)B(g) 2C(g),下列说法中正确的是()A平衡时,此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系:KB改变条件后,该反应的平衡常数K一定不变C如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化D若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小3对于反应A2(g)2B2(g)
2、 2AB2(g)(正反应为放热反应),下列各图所表示的变化符合勒夏特列原理的是()图D714在一密闭容器中,反应aA(g) bB(g)达平衡后,保持温度不变,将容器体积减半,当达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的1.8倍,则下列说法错误的是()A平衡向正反应方向移动了B物质A的转化率增大了C恒温恒压时再充入A物质,达到新的平衡时A的质量分数增加了Dab5下列说法正确的是()AH0的反应在温度低时不能自发进行BNH4HCO3(s) =NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此
3、焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向6据报道,在300 、70 MPa下由二氧化碳和氢气合成乙醇已成为现实,其反应的化学方程式为2CO2(g)6H2(g) CH3CH2OH(g)3H2O(g)。下列叙述正确的是()A当v(CO2)2v(CH3CH2OH)时,反应一定达到平衡状态B当平衡向正反应方向移动时,平衡常数一定增大C增大压强,可提高CO2和H2的转化率D相同条件下,2 mol氢原子所具有的能量等于1 mol氢分子所具有的能量7某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反应A(g)B(
4、g) C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是()t/s05152535n(A)/mol1.00.850.810.800.80A.反应在前5 s的平均速率v(A)0.17 molL1s1B保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)0.41 molL1,则反应的H0C相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的转化率大于80%D相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v正v逆8在一定体积的密闭容器中,进行化学反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g),其化学平
5、衡常数K和温度t的关系如下表:t/70080083010001200K0.60.91.01.72.6回答下列问题:(1)该反应的化学平衡常数表达式为K_。(2)该反应为_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)某温度下,各物质的平衡浓度符合下式:3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O),试判断此时的温度为_。(4)若830 时,向容器中充入1 mol CO、5 mol H2O,反应达到平衡后,其化学平衡常数K_10(填“大于”“小于”或“等于”)。9化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果,下列图像描述正确的是()图D72A图可以表示对某化学平衡体系改变温度后反应速率随时间的变化B图表
6、示压强对可逆反应2A(g)2B(g) 3C(g)D(g)的影响,且甲的压强大C图表示向Al2(SO4)3和MgSO4的混合液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的量与滴入NaOH溶液体积的关系D图表示在2 L的密闭容器中发生合成氨反应时N2的物质的量随时间的变化曲线,010 min内该反应的平均速率v(H2)0.045 molL1min1,从11 min起其他条件不变,压缩容器的体积为1 L,则n(N2)的变化曲线为d10一定温度下,在三个体积均为1.0 L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g) CH3OCH3(g)H2O(g)容器编号温度()起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3O
7、H(g)CH3OCH3(g)H2O(g)3870.200.0800.0803870.402070.200.0900.090下列说法正确的是()A该反应的正反应为吸热反应B达到平衡时,容器中的CH3OH体积分数比容器中的小C容器中反应到达平衡所需时间比容器中的长D若起始时向容器中充入CH3OH 0.15 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol,则反应将向正反应方向进行11298 K温度下,CuSO45H2O脱水的平衡压力见下表:化学反应p(H2O)/kPa(1)CuSO45H2O(s) CuSO43H2O(s)2H2O(g)1.04(2)CuSO43H2O(s) Cu
8、SO4H2O(s)2H2O(g)0.75(3)CuSO4H2O(s) CuSO4(s)H2O(g)0.11平衡关系表明:若p(H2O)1.04 kPa,CuSO45H2O不分解;p(H2O)1.04 kPa表明CuSO45H2O和CuSO43H2O处于平衡。则下列说法正确的是()A当p(H2O)0.75 kPa时,CuSO43H2O不分解B当p(H2O)0.11 kPa时,CuSO4H2O和CuSO4处于平衡C当0.75 kPap(H2O)0.11 kPa时,是CuSO4H2O的稳定区D当1.04 kPap(H2O)0.75 kPa时,体系中存在CuSO45H2O、CuSO4H2O和CuSO4
9、12在恒温恒压下,向密闭容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,发生反应2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H0。2 min后,反应达到平衡,生成SO3为1.4 mol,同时放出热量Q kJ。则下列分析正确的是()A在该条件下,反应前后的压强之比为65.3B若反应开始时容器体积为2 L,则v(SO3)0.35 molL1min1C若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应,平衡后n(SO3)1.4 molD若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应,达平衡时放出热量大于Q kJ131100 时,在恒容密闭容器中,发生可逆反应Na2SO4(s)4H2(g) Na2S(s)4H2O(g
10、)并达到平衡,请完成下列各题:(1)达到平衡时的平衡常数表达式K_。降低温度,K值减小,则正反应为_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)向该容器中分别加入以下物质,对平衡的影响如何?(填“正向移动”“逆向移动”或“不发生移动”)加入少量Na2SO4,则平衡:_。加入少量灼热的CuO,则平衡:_。(3)若将平衡体系温度降低100 ,下述图像中能正确反映平衡移动过程中容器变化情况的是_。图D7314工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备金属铜,有如下两种工艺。I火法熔炼工艺:将处理过的黄铜矿加人石英,再通人空气进行焙烧,即可制得粗铜。(1)焙烧的总反应式可表示为:2CuFeS2 + 2S
11、iO2+5O22Cu+2FeSiO3+4SO2该反应的氧化剂是 。(2)下列处理SO2的方法,不合理的是_A高空排放 B用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠C用氨水吸收后,再经氧化制备硫酸铵 D用BaCl2溶液吸收制备BaSO3(3)炉渣主要成分有FeO 、Fe2O3 、SiO2 、Al2O3等,为得到Fe2O3加盐酸溶解后,后续处理过程中未涉及到的操作有 。A过滤 B加过量NaOH溶液 C蒸发结晶 D灼烧 E加氧化剂IIFeCl3溶液浸取工艺:其生产流程如下图所示(4)浸出过程中,CuFeS2与FeCl3溶液反应的离子方程式为 _。(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质是_ (填化学式)。(6)若用石
12、墨电极电解滤液,写出阳极的电极反式_。(7)黄铜矿中含少量Pb,调节C1一浓度可控制滤液中Pb2+的浓度,当c(C1一)2mo1L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为 molL-1。已知KSP(PbCl2)1 x 10一5参考答案1C解析 A选项,加入少量Na2SO4固体,不参与反应,浓度不变,则反应速率不变,故A不正确;B选项,加入V mL BaCl2溶液,溶液体积增大,c(H)浓度减小,则v(H2)减小,故B错误;C选项,加入细小的碳粒,碳粒、锌粒、稀硫酸构成原电池,加快化学反应速率,v(H2)增大,故C正确;D选项,加入NH4HSO4固体 ,NH4HSO4=NHHSO,c(H)浓度增大,v
13、(H2)增大,故D错误。2A解析 K随温度变化而变化,与反应物浓度无关,与压强、催化剂也无关。3D解析 A选项,随着温度的升高,正、逆反应速率均增大,该反应为放热反应,逆反应速率随温度升高增大的幅度应比正反应速率增大的快,A项不符合题意;B选项,升高温度,平衡向逆反应方向移动,AB2的百分含量应减小,B项不符合题意;C选项,该反应为气体体积减小的反应,增大压强,AB2的百分含量应增大,C项不符合题意。4C解析 A选项,若平衡不移动,A的浓度为原来的2倍,而当达到新的平衡时,A的浓度增大为原来的1.8倍则化学平衡正向移动,A项正确;B选项,平衡正向移动,A的转化率增大,B项正确;C选项,恒温恒压
14、时再充入A物质,平衡不移动,C项不正确;D选项,增大压强化学平衡正向移动,则化学计量数ab,D项正确。5B解析 H0,则HTS0,任何温度下反应都能自发进行,A错误,B正确;用焓变或熵变判断反应的自发性,都有例外,故都不能单独作为反应自发性的判据,而应用复合判据,C错误;使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的方向,D错误。6C解析 A项没说明是正反应速率还是逆反应速率,所以无法判断正逆反应速率是否相等,错误。B项,平衡常数只与温度有关,所以平衡正向移动,平衡常数不一定改变,错误。C项,增大压强,平衡正向移动,可以提高反应物的转化率,正确。D项,2 mol氢原子形成氢分子放出能量,所以二
15、者具有的能量不相等,错误。7D解析 A选项,A的物质的量达到0.80 mol反应达到平衡状态,则A(g)B(g)C(g)起始/mol 1.0 1.0 0变化/mol 0.20 0.20 0.20平衡/mol 0.80 0.80 0.20平衡/(molL1) 0.40 0.40 0.10K0.625A选项,反应在前5 s的平均速率v(A)0.015 molL1s1,A项不正确;B选项,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)0.41 molL1,A物质的量为0.41 mol/L2 L0.82 mol0.80 mol,说明升温平衡逆向进行,正反应是放热反应,则反应的H0,B项不正确;C选项,等效
16、为起始加入2.0 mol A和2.0 mol B,与原平衡相比,压强增大,平衡向正反应方向移动,平衡时A、B的转化率较原平衡高,故平衡时A、B的物质的量小于1.6 mol,C的物质的量大于0.4 mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的物质的量大于0.4 mol,参加反应的C的物质的量小于1.6 mol,转化率小于80%,C项不正确;D选项,相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,Qc50K,反应逆向进行,反应达到平衡前v正v逆,D项正确。8(1)(2)吸热(3)700 (4)等于解析 (1)根据反应方程
17、式CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)可知,该反应的平衡常数表达式为K。(2)根据已知题干中的表格可知,随着温度的升高,平衡常数逐渐增大,说明正反应为吸热反应。(3)某温度下,各物质的平衡浓度有如下关系3c(CO2)c(H2)5c(CO)c(H2O),根据平衡常数表达式K可知,K0.6,平衡常数只与温度有关,温度一定,平衡常数为定值,所以此时对应的温度为700 。(4)化学平衡常数只与温度有关,与反应物和生成物的浓度无关,所以只要在830 条件下,平衡常数的数值都是1.0。9D解析 改变温度后反应速率要增大都增大,A错误;反应是反应前后气体总体积不发生改变的反应,增大压强,平衡不移动,
18、到达平衡所用的时间缩短,B错误;C中氢氧化镁不溶于氢氧化钠溶液,错误;由图像可得,010 min内该反应的平均速率v(H2)0.045 molL1min1,加压后平衡向正反应方向移动,D正确。10D解析 比较、数据可知:温度越低,平衡时CH3OCH3含量越高,则降温时平衡正向移动,正反应为放热反应,A项错误;由于和温度相同,且该反应前后气体分子数不变,故虽然中甲醇的起始量为的两倍,压强不同,但CH3OH的分解率不变,达到平衡时两容器中CH3OH的体积分数相同,B项错误;温度越高反应速率越快,达平衡用的时间越短,故容器中反应达平衡的时间比容器中短,C项错误;由容器中的数据可求得387 时的K4,
19、根据D项所给的数据可知此时QK,故反应正向进行,D项正确。11C解析 A选项,p(H2O)0.75 kPa时,反应CuSO43H2O(s) CuSO4H2O(s)2H2O(g)处于平衡状态,即CuSO43H2O单位时间内分解的质量与产生的质量相等,即CuSO43H2O的质量保持不变,A项错误;B选项,p(H2O)0.11 kPa时,CuSO4H2O和CuSO4处于平衡,当p(H2O)0.11 kPa时,只有CuSO4存在,B项错误;C选项,p(H2O)0.75 kPa时,存在平衡CuSO43H2O(s) CuSO4H2O(s)2H2O(g),p(H2O)0.11 kPa时存在平衡CuSO4H2
20、O(s) CuSO4(s)H2O(g),现在0.75 kPap(H2O)0.11 kPa,所以CuSO4H2O能稳定存在,C项正确;D选项,p(H2O)1.04 kPa时CuSO45H2O(s) CuSO43H2O(s)2H2O(g)处于平衡状态,p(H2O)0.75 kPa时,反应CuSO43H2O(s) CuSO4H2O(s)2H2O(g)处于平衡状态,现在1.04 kPap(H2O)0.75 kPa时,是CuSO43H2O的稳定区,即CuSO43H2O能稳定存在,体系中CuSO45H2O、CuSO4H2O和CuSO4都不能稳定存在,D项不正确。12C解析 根据“三段式”计算2SO2O22
21、SO3初/mol 4 2 0转/mol 1.4 0.7 1.4平/mol 2.6 1.3 1.4虽然平衡时的气体的总物质的量为5.3 mol,但是该反应的条件之一是压强不变,所以A项错误。因为该反应压强不变,但是随着反应进行,该反应的气体压强将逐渐减小,为保持压强不变,所以反应容器的体积将缩小,所以反应2 min后,反应容器的体积不再是2 L,所以B项错误。因为该反应是放热反应,若把该反应在恒压绝热条件下进行,则相当于对反应加热,加热平衡将向左移动,所以平衡后n(SO3)1.4 mol,C项正确。若在恒温恒容下反应,则相当于对原反应条件下进行的反应容器扩大体积,扩大体积即减小压强,则平衡逆向移
22、动,所以放出的热量小于Q kJ。13(1)吸热(2)不发生移动逆向移动(3)b解析 (1)根据定义,写出表达式,降低温度,K值减小,说明降低温度,平衡逆向移动,说明逆反应是放热反应,则正反应是吸热。(2)Na2SO4为固体,加入其中,浓度没有变化,速率不发生变化,平衡不移动。加入少量灼热的CuO,会消耗氢气,这样减小反应物的浓度,所以平衡逆向移动。(3)该反应压强始终不变,a错误。降低温度,平衡逆向移动,氢气的量增加,b正确。降低温度,平衡逆向移动,气体的质量将减小,所以密度也将减小,不可能不变化,c和d均错误。14.【答案】(1)CuFeS2、O2(2)A、D(3)C(4)CuFeS2+4F
23、e3+Cu2+5Fe2+2S(5)FeCl3(6)Fe2+-eFe3+(7)2.5106【解析】(1)根据方程式2CuFeS2 + 2SiO2+5O22Cu+2FeSiO3+4SO2知,铜元素的化合价降低,氧元素的化合价降低,因此该反应中氧化剂是CuFeS2和O2。(2)SO2是大气污染物,A错;用纯碱溶液吸收制备亚硫酸钠,可以防止污染,B正确;用氨水吸收后,不经氧化制硫酸铵,也可以防上污染,C正确;SO2不能溶于氯化钡溶液,D错;答案选AD。(3)炉渣主要成分是FeO、Fe2O3、SiO2、Al2O3等,为得到Fe2O3,加盐酸溶解后,需要过滤出二氧化硅,然后再加入氧化剂将溶液中的亚铁离子氧
24、化为三价铁离子,再加入过量氢氧化钠溶液后主要成分是氢氧化铁沉淀。过滤、洗涤、灼烧就可以得到三氧化二铁,所以未涉及的实验操作是蒸发结晶。(4)过滤得到的滤纸中含有硫单质,这说明CuFeS2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,即CuFeS2+4Fe3+Cu2+5Fe2+S。(5)电解时产生的电解液又可以与黄铜矿反应,所以该工艺流程中,可以循环利用的物质是FeCl3。(6)电解池中阳极失去电子,因此若用石墨做电极电解滤液,则亚铁离子在阳极失去电子,所以阳极反应是Fe2+eFe3+。(7)已知KSP(PbCl2)110一5,因此当溶液中c(C1一)2mo1L-1时溶液中Pb2+物质的量浓度为molL-1。8