題目列表(包括答案和解析)

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18.在一個溫度恒定的密閉容器中,SO2和O2發(fā)生反應(yīng)。已知1 mol SO2和足量O2完全反應(yīng),放出的熱量為Q。請按要求回答下列問題。

[恒壓條件下]

(1)若開始時放入1 mol SO2和0.5 mol O2,達(dá)平衡后,生成0.9 mol SO3,這時SO2的轉(zhuǎn)化率為__________。

(2)若開始時放入4 mol SO2和2 mol O2,達(dá)平衡后,生成SO3的物質(zhì)的量為__________,反應(yīng)放出的熱量為__________。

[恒容條件下]

(3)若開始時放入1 mol SO2和0.5 mol O2,達(dá)平衡后,生成a mol SO3,則a__________0.9(填“>”、“<”或“=”);

(4)若令xyz分別代表初始加入SO2、O2和SO3的物質(zhì)的量,要使達(dá)平衡時,反應(yīng)混合物中三種氣體的物質(zhì)的量分別與(3)中平衡時完全相同,則x、yz必須滿足的一般條件是__________。

(用兩個代數(shù)式表示,其中一個只含x、y,另一個含x、z)

答案:(1)90% (2)3.6 mol 3.6Q

(3)< (4)x=2y,x+z=1

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17.(2009·巢湖模擬)隨著人類對溫室效應(yīng)和資源短缺等問題的重視,如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2,引起了各國的普遍重視。

(1)目前工業(yè)上有一種方法是用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。

為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),在體積為1 L的密閉容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定條件下發(fā)生反應(yīng):

CO2(g)+3H2(g) CH3(OH)(g)+H2O(g);

ΔH=-49.0kJ/mol

測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時間變化如圖所示。

①從反應(yīng)開始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=__________mol/(L·min)。

②該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為__________。

③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是__________。

A.升高溫度

B.充入He(g),使體系壓強(qiáng)增大

C.將H2O(g)從體系中分離

D.再充入1 mol CO2和3 mol H2

(2)有人提出,可以設(shè)計(jì)反應(yīng)2CO===2C+O2H>0、ΔS<0)來消除CO的污染。請你判斷是否可行并說出理由:

________________________________________________________________________

解析:(1)①由圖像可知反應(yīng)10 min時達(dá)平衡狀態(tài),此時Δc(CO2)=1.00 mol/L-0.25 mol/L=0.75 mol/L,由反應(yīng)方程式可知Δc(H2)=3Δc(CO2)=2.25 mol/L,則v(H2)===0.225 mol/(L·min)。③因該可逆反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng)且為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),故升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,使減小,A項(xiàng)錯誤;再充入1 mol CO2和3 mol H2,相當(dāng)于增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,使增大,D正確;因容器體積不變,若充入He(g)使體系壓強(qiáng)增大,不改變各物質(zhì)的濃度,平衡不發(fā)生移動,不變,B錯誤,若將生成物H2O(g)從體系中分離,則平衡向正反應(yīng)方向移動,增大,C正確。

(2)因?yàn)棣?i style='mso-bidi-font-style:normal'>H>0,ΔS<0,則ΔG=ΔH-TΔs>0,故該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。

答案:(1)①0.225

②、跜、D

(2)不可行,該反應(yīng)是一個焓增、熵減的反應(yīng),任何情況下都不能自發(fā)進(jìn)行

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16.(2009·寧廈、遼寧理綜)在一定溫度下,反應(yīng)H2(g)+X2(g) HX(g)的平衡常數(shù)為10。若將1.0 mol的HX(g)通入體積為1.0 L的密閉容器中,在該溫度時HX(g)的最大分解率接近于                                                         ( )

A.5%          B.17%            C.25%            D.33%

解析:本題考查平衡常數(shù)、分解率的計(jì)算。設(shè)分解率為x

        H2(g)+X2(g)HX(g)

始態(tài)  0  0  1 mol·L1

平衡態(tài)

k==10

解得x=約17%

答案:B

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15.(2009·全國理綜I)下圖表示反應(yīng)X(g) 4Y(g)+Z(g);ΔH<0,在某溫度時X的濃度隨時間變化的曲線:

下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是                                    ( )

A.第6 min后,反應(yīng)就終止了

B.X的平衡轉(zhuǎn)化率為85%

C.若升高溫度,X的平衡轉(zhuǎn)化率將大于85%

D.若降低溫度,vv將以同樣倍數(shù)減小

解析:本題具體考查化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡部分知識,關(guān)鍵是深刻理解“勒夏特列原理”并結(jié)合具體反應(yīng)靈活應(yīng)用。A項(xiàng),考查化學(xué)平衡的特點(diǎn),由圖知:6 min以后,反應(yīng)物X濃度不再改變,說明達(dá)到了平衡。但化學(xué)平衡是動態(tài)平衡,反應(yīng)未終止。B項(xiàng),X的轉(zhuǎn)化率計(jì)算:×100%=85%。C項(xiàng),該反應(yīng)ΔH<0,據(jù)“勒夏特列原理”,升溫,平衡向著使體系降溫的方向移動,即平衡逆移,故X的轉(zhuǎn)化率降低。D項(xiàng),考查溫度與速率的關(guān)系。降低溫度,v、v都減小,但不會是同樣倍數(shù),與該反應(yīng)熱效應(yīng)有關(guān)。正反應(yīng)放熱,降低溫度,平衡正向移動,說明v′>v′。

答案:B

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14.(2009·江蘇化學(xué))I2在KI溶液中存在下列平衡:

I2(aq)+I(aq) I(aq)某I2、KI混合溶液中,I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上任何一點(diǎn)都表示平衡狀態(tài))。下列說法正確的是              ( )

A.反應(yīng)I2 (aq)+I(aq)===I(aq)的ΔH>0

B.若溫度為T1、T2,反應(yīng)的平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2

C.若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)D時,一定有v>v

D.狀態(tài)A與狀態(tài)B相比,狀態(tài)A的c(I2)大

解析:本題為化學(xué)平衡的圖象題,考查化學(xué)平衡移動原理及識圖能力。由圖象可知,反應(yīng)I2(aq)+I(aq) I(aq)隨著T的增加I的濃度減小,反應(yīng)向逆方向進(jìn)行,所以反應(yīng)的ΔH<0,A不正確;溫度由T1→T2,溫度升高,平衡左移,平衡常數(shù)減小,即K1>K2,B正確:D點(diǎn)不是平衡狀態(tài),平衡向右移動,即v>v,C正確;狀態(tài)A時,c(I)大,則c(I2)小,D不正確。

答案:BC

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13.(2009·廣東化學(xué))取五等份NO2,分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):

2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0

反應(yīng)相同時間后,分別測定體系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其隨反應(yīng)溫度(T)變化的關(guān)系圖。下列示意圖中,可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符的是                      ( )

解析:在恒容狀態(tài)下,在5個相同的容器中同時通入等量的NO2,反應(yīng)相同時間。那么則有兩種可能,一是已達(dá)到平衡狀態(tài),二是還沒有達(dá)到平衡狀態(tài),仍然在向正反應(yīng)方向移動。若5個容器在反應(yīng)相同時間下,均已達(dá)到平衡,因?yàn)樵摲磻?yīng)是放熱反應(yīng),溫度越高,平衡向逆反應(yīng)方向移動的程度越大,NO2的百分含量隨溫度升高而升高,所以B正確。若5個容器中有未達(dá)到平衡狀態(tài)的,剛反應(yīng)時,平衡向右移動,NO2的含量減少,而后達(dá)到平衡時,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向左移動,NO2的含量逐漸增加,故D項(xiàng)可能與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合。

答案:BD

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12.(2009·濟(jì)南市高三模擬)向恒溫、恒容(2L)的密閉容器中充入2 mol SO2和一定量的O2,發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)催化劑加熱2SO3(g);ΔH=-197.74 kJ·mol1,4 min后達(dá)到平衡,這時c(SO2)=0.2mol·L1,且SO2與O2的轉(zhuǎn)化率相等。下列說法中,不正確的是   ( )

A.達(dá)到平衡時再充入2 mol SO2反應(yīng)的ΔH保持不變

B.用O2表示4min內(nèi)的反應(yīng)速率為0.1 mol·(L·min)1

C.再向容器中充入1 mol SO3,達(dá)到新平衡,v(SO2):v(O2)=2?1

D.4 min后,若升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)K增大

解析:ΔH是焓變(反應(yīng)熱),是一個定值,選項(xiàng)A正確;該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡向逆反應(yīng)方向移動,平衡常數(shù)減小,選項(xiàng)D錯誤。

答案:D

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11.(2009·山東省濟(jì)寧市第一學(xué)期高三質(zhì)檢)在密閉容器中,反應(yīng)X2(g)+Y2(g) 2XY(g);ΔH<0,達(dá)到甲平衡時,再改變某一條件后,達(dá)到乙平衡,對此過程的分析正確的是                                                               ( )

A.圖Ⅰ是加入適當(dāng)催化劑的變化情況

B.圖Ⅱ是擴(kuò)大容器體積的變化情況

C.圖Ⅲ是增大壓強(qiáng)的變化情況

D.圖Ⅲ是升高溫度的變化情況

答案:D

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10.(2009·巢湖模擬)對于可逆反應(yīng):mA(g)+nB(g) xC(g);ΔH=?,在不同溫度及壓強(qiáng)(p1,p2)條件下,反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率如圖所示,下列判斷正確的是          ( )

A.ΔH>0,m+n>x           B.ΔH<0,m+n>x

C.ΔH<0,m+n<x           D.ΔH<0,m+n>x

解析:由圖(1)可知可逆反應(yīng)在p1壓強(qiáng)先達(dá)平衡,故p1>p2 ,且在p1時A的轉(zhuǎn)化率較p2時高,說明增大壓強(qiáng),平衡向正反應(yīng)方向移動,故m+n>x;由圖(2)知升高溫度時A的轉(zhuǎn)化率減小,即平衡向逆反應(yīng)方向移動,故該可逆反應(yīng)正向?yàn)榉艧岱磻?yīng),ΔH<0,D項(xiàng)正確。

答案:D

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9.(2009·濰坊模擬)現(xiàn)有下列兩個圖象:

下列反應(yīng)中符合上述圖像的是                                      ( )

A.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g);ΔH<0

B.2SO3(g) 2SO2(g)+O2(g);ΔH>0

C.4NH3(g)+5O2(g) 4NO(g)+6H2O(g);ΔH<0

D.H2(g)+CO(g) C(s)+H2O(g);ΔH>0

答案:B

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