高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 課時(shí)作業(yè)21 化學(xué)平衡 新人教版
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1、 課時(shí)作業(yè)21 化學(xué)平衡 一、選擇題 1.可以證明可逆反應(yīng)N2+3H22NH3已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( ) ①1個(gè)N≡≡N斷裂的同時(shí),有3個(gè)H—H鍵斷裂;②1個(gè)N≡≡N鍵斷裂的同時(shí),有6個(gè)N—H鍵斷裂;③其他條件不變時(shí),混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變;④恒溫恒容時(shí),體系壓強(qiáng)不再改變;⑤NH3、N2、H2的體積分?jǐn)?shù)都不再改變;⑥恒溫恒容時(shí),混合氣體的密度保持不變;⑦正反應(yīng)速率v(H2)=0.6 mol/(Lmin),逆反應(yīng)速率v(NH3)=0.4 mol/(Lmin) A.全部 B.①③④⑤ C.②③④⑤⑦ D.③⑤⑥⑦ 解析:①根據(jù)兩種化學(xué)鍵的斷裂情況可知反應(yīng)
2、方向相同,不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡;②反應(yīng)方向相反,且速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡;③由于該反應(yīng)為非等體積反應(yīng),混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不再變化,則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡;④恒溫恒容時(shí),體系壓強(qiáng)不再改變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不再變化,則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡;⑤NH3、N2、H2的體積分?jǐn)?shù)都不再改變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不再變化,則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡;⑥恒溫恒容時(shí),由于各物質(zhì)均為氣體,混合氣體的密度始終不變,不能判斷反應(yīng)是否達(dá)到平衡;⑦正、逆反應(yīng)速率相等,則說(shuō)明反應(yīng)已達(dá)到平衡。 答案:C 2.下列對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的分析中,不正確的是( ) ①已達(dá)平衡的反應(yīng)C(s)+
3、H2O(g)CO(g)+H2(g),當(dāng)增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時(shí),平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng) ②已達(dá)平衡的反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g),當(dāng)增大N2的濃度時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率一定升高 ③有氣體參加的反應(yīng)平衡時(shí),若減小反應(yīng)器容積時(shí),平衡一定向氣體體積減小的方向移動(dòng) ④有氣體參加的反應(yīng)平衡時(shí),在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體,平衡一定不移動(dòng) A.①④ B.①②③ C.②③④ D.①②③④ 解析:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),當(dāng)增加碳的物質(zhì)的量時(shí),平衡不移動(dòng),①不對(duì);當(dāng)增大N2的濃度時(shí),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),N2的轉(zhuǎn)化率降低,②不對(duì)
4、;③如果同時(shí)改變其他條件,平衡不一定向氣體體積減小的方向移動(dòng);有氣體參加的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),在恒壓反應(yīng)器中充入稀有氣體,容器容積增大,各物質(zhì)濃度減小,等效于減小壓強(qiáng),平衡可能發(fā)生移動(dòng),④錯(cuò)誤。 答案:D 3.將NO2裝入帶有活塞的密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達(dá)到平衡后,改變某個(gè)條件,下列敘述正確的是( ) A.升高溫度,氣體顏色加深,則此反應(yīng)為吸熱反應(yīng) B.慢慢壓縮氣體體積,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的顏色變淺 C.慢慢壓縮氣體體積,若體積減小一半,壓強(qiáng)增大,但小于原來(lái)的兩倍 D.恒溫恒容時(shí),充入惰性氣體,壓強(qiáng)增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),混合氣體的顏色變淺
5、 解析:升高溫度,氣體顏色加深,則平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),故正反應(yīng)為放熱反應(yīng),A錯(cuò)誤;首先假設(shè)平衡不移動(dòng),壓縮體積,氣體顏色加深,但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),使混合氣體的顏色在加深后的基礎(chǔ)上變淺,但一定比原平衡的顏色深,B錯(cuò)誤;同理,首先假設(shè)平衡不移動(dòng),若體積減小一半,則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,但平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),使壓強(qiáng)在原平衡兩倍的基礎(chǔ)上減小,C正確;體積不變,反應(yīng)物及生成物濃度不變,所以正、逆反應(yīng)速率均不變,平衡不移動(dòng),顏色無(wú)變化,D錯(cuò)誤。 答案:C 4.一定條件下,通過(guò)下列反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)燃煤煙氣中的硫的回收:SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔH<0。一定溫度下,在容積為
6、2 L的恒容密閉容器中1 mol SO2和n mol CO發(fā)生反應(yīng),5 min后達(dá)到平衡,生成2a mol CO2。下列說(shuō)法正確的是( ) A.反應(yīng)前2 min的平均速率v(SO2)=0.1a molL-1min-1 B.當(dāng)混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài) C.平衡后保持其他條件不變,從容器中分離出部分硫,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng) D.平衡后保持其他條件不變,升高溫度和加入催化劑,SO2的轉(zhuǎn)化率均增大 解析:根據(jù)方程式可知,生成2a mol CO2的同時(shí),消耗a mol SO2,其濃度是0.5a molL-1,所以反應(yīng)前5 min的平均速率v(SO2)=0.5a molL
7、-15 min=0.1a molL-1min-1,故前2 min的平均速率大于0.1a molL-1min-1,A不正確;根據(jù)方程式可知,該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量減小的可逆反應(yīng),因此當(dāng)混合氣體的物質(zhì)的量不再改變時(shí),可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),B正確;S是液體,改變液體的質(zhì)量,平衡不移動(dòng),C不正確;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),SO2的轉(zhuǎn)化率降低,催化劑不能改變平衡狀態(tài),轉(zhuǎn)化率不變,D不正確。 答案:B 5.已知4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH= -905.9 kJmol-1。一定條件下,向1 L密閉容器中投入0.8 mol的NH3和
8、1.6 mol的O2,發(fā)生上述反應(yīng),第2 min和第4 min時(shí)NH3的物質(zhì)的量分別為0.6 mol和0.3 mol。下列說(shuō)法中不正確的是( ) A.上述反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能不小于905.9 kJmol-1 B.反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均速率為0.15 molL-1min-1 C.反應(yīng)第2 min時(shí)改變了某一條件,該條件可能是使用催化劑或升高溫度 D.平衡后降低壓強(qiáng),混合氣體平均摩爾質(zhì)量減小 解析:正反應(yīng)是放熱反應(yīng),該反應(yīng)的逆反應(yīng)的活化能減去正反應(yīng)的活化能等于905.9 kJmol-1,則逆反應(yīng)的活化能不小于905.9 kJmol-1,A項(xiàng)正確;v(O2)=v(
9、NH3)==0.187 5 molL-1min-1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)從第2 min到第4 min,使用催化劑或升高溫度均能加快反應(yīng)速率,使反應(yīng)物的物質(zhì)的量減少,C項(xiàng)正確;平衡后降低壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量不變,總物質(zhì)的量增大,則混合氣體平均摩爾質(zhì)量減小,D項(xiàng)正確。 答案:B 6.對(duì)于平衡體系:aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g) ΔH<0,下列判斷,其中正確的是( ) A.若溫度不變,容器體積擴(kuò)大一倍,此時(shí)氣體A的濃度是原來(lái)的0.48倍,則a+b>c+d B.若從正反應(yīng)開(kāi)始,平衡時(shí),氣體A、B的轉(zhuǎn)化率相等,則起始時(shí)氣體A、B的物質(zhì)的量之比為b∶a C.若
10、平衡體系中共有氣體m mol,再向其中充入n mol B,達(dá)到平衡時(shí)氣體總物質(zhì)的量為(m+n) mol,則a+b=c+d
D.若a+b=c+d,則對(duì)于體積不變的容器,升高溫度,平衡向左移動(dòng),容器中氣體的壓強(qiáng)不變
解析:若溫度不變,容器體積擴(kuò)大一倍,如果反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,則A的濃度為原來(lái)的0.5倍,現(xiàn)為原來(lái)的0.48倍,說(shuō)明平衡向氣體分子數(shù)增多的方向(正反應(yīng)方向)移動(dòng),則a+b 11、的,C正確;若a+b=c+d,則對(duì)于體積不變的容器,升高溫度,氣體物質(zhì)的量不變,但是溫度升高導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,D錯(cuò)誤。
答案:C
7.在恒溫、恒壓下,a mol X和b mol Y在一個(gè)容積可變的容器中發(fā)生反應(yīng):X(g)+2Y(g)2Z(g),一段時(shí)間后達(dá)到平衡,生成n mol Z。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.物質(zhì)X、Y的轉(zhuǎn)化率之比為1∶2
B.起始時(shí)刻和達(dá)到平衡后容器中的壓強(qiáng)之比為(a+b)∶
C.當(dāng)2v正(X)=v逆(Y)時(shí),反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)
D.充入惰性氣體(如Ar),平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
解析:根據(jù)化學(xué)方程式,X、Y轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量分別為0.5n mol、n mo 12、l,故X、Y的轉(zhuǎn)化率之比為∶=b∶2a,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由于該反應(yīng)在恒溫、恒壓下進(jìn)行,因此起始時(shí)和平衡時(shí)容器中的壓強(qiáng)之比為1∶1,B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)2v正(X)=v逆(Y)時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),C項(xiàng)正確;充入惰性氣體(如Ar),由于保持恒壓,則容器體積增大,平衡向氣體分子數(shù)增多的方向(逆反應(yīng)方向)移動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:C
8.在恒溫恒壓下,向密閉容器中充入4 mol SO2和2 mol O2,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。2 min后,反應(yīng)達(dá)到平衡,生成SO3為1.4 mol,同時(shí)放出熱量Q kJ。則下列分析正確的是( )
A.在該條件 13、下,反應(yīng)前后的壓強(qiáng)之比為6∶5.3
B.若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)容器體積為2 L,則v(SO3)=0.35 mol/(Lmin)
C.若把“恒溫恒壓下”改為“恒壓絕熱條件下”反應(yīng),平衡后n(SO3)<1.4 mol
D.若把“恒溫恒壓下”改為“恒溫恒容下”反應(yīng),達(dá)平衡時(shí)放出熱量大于Q kJ
解析:由平衡時(shí)n(SO3)=1.4 mol可知此時(shí)n(SO2)=2.6 mol,n(O2)=1.3 mol。因是恒溫恒壓條件,所以反應(yīng)前后壓強(qiáng)不變,A錯(cuò)誤;因該反應(yīng)是氣體分子數(shù)變小的反應(yīng),所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行,體積逐漸變小,小于2 L,所以v(SO3)大于0.35 mol/(Lmin),B錯(cuò)誤;該反應(yīng)為放熱反應(yīng), 14、在絕熱條件下隨著反應(yīng)的進(jìn)行要放熱,達(dá)到平衡時(shí)與恒溫恒壓條件下的平衡比較,平衡要逆向移動(dòng),所以n(SO3)<1.4 mol,C正確;恒溫恒容下的平衡與原來(lái)恒溫恒壓下的平衡比較,平衡要逆向移動(dòng),所以放出的熱量小于Q kJ,D錯(cuò)誤。
答案:C
9.某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的A和B,一定溫度下發(fā)生反應(yīng)A(g)+xB(g)2C(g),達(dá)到平衡后,在不同的時(shí)間段,分別改變影響反應(yīng)的一個(gè)條件,測(cè)得容器中物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度、反應(yīng)速率分別隨時(shí)間的變化如圖所示:
下列說(shuō)法中正確的是( )
A.30~40 min內(nèi)該反應(yīng)使用了催化劑
B.化學(xué)方程式中的x=1,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.30 mi 15、n時(shí)降低溫度,40 min時(shí)升高溫度
D.8 min前A的平均反應(yīng)速率為0.08 molL-1min-1
解析:若使用催化劑,則化學(xué)反應(yīng)速率增大,A錯(cuò)誤;由物質(zhì)的量濃度-時(shí)間圖象可知,A、B的濃度變化相同,故A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)相同,都為1;由反應(yīng)速率-時(shí)間圖象可知,30 min時(shí)改變的條件為減小壓強(qiáng),40 min時(shí)改變的條件為升高溫度,且升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),B、C錯(cuò)誤;前8 min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為
=0.08 molL-1min-1,D正確。
答案:D
10.下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響的圖象,其中圖象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)均正確的是( )
A 16、.a(chǎn)是其他條件一定時(shí),反應(yīng)速率隨溫度變化的圖象,正反應(yīng)ΔH<0
B.b是在有無(wú)催化劑存在下建立的平衡過(guò)程圖象,Ⅰ是使用催化劑時(shí)的曲線
C.c是一定條件下,向含有一定量A的容器中逐漸加入B時(shí)的圖象,壓強(qiáng)p1>p2
D.d是在平衡體系的溶液中溶入少量KCl晶體后化學(xué)反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的圖象
解析:根據(jù)圖象a,升高溫度,平衡正向移動(dòng),正反應(yīng)ΔH>0,A錯(cuò)誤;b圖象中,使用催化劑,反應(yīng)速率加快,先達(dá)到平衡,B正確;c圖象中,此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量不變的化學(xué)反應(yīng),改變壓強(qiáng)不影響平衡狀態(tài),即不影響A的轉(zhuǎn)化率,且由于不斷加入B,A的轉(zhuǎn)化率增大,C錯(cuò)誤;d圖象中,反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Fe3++3SCN- 17、Fe(SCN)3,K+和Cl-不參加化學(xué)反應(yīng),KCl濃度增大不影響化學(xué)平衡,D錯(cuò)誤。
答案:B
11.利用I2O5可消除CO污染,反應(yīng)為5CO(g)+I(xiàn)2O5(s)5CO2(g)+I(xiàn)2(s) ΔH。不同溫度(T1、T2)下,向裝有足量I2O5固體的2 L恒容密閉容器中通入2 mol CO,測(cè)得CO2氣體體積分?jǐn)?shù)φ(CO2)隨時(shí)間t變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )
A.T1 18、 L恒容密閉容器中通入10 mol CO2,達(dá)到平衡時(shí),φ(CO2)=0.6
解析:T2先達(dá)化學(xué)平衡,T1 19、通入10 mol CO2相當(dāng)于加壓,而該反應(yīng)前后氣體體積不變,加壓不影響化學(xué)平衡,φ(CO2)=0.8,D錯(cuò)誤。
答案:B
12.某溫度下,H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)的平衡常數(shù)K=9/4,該溫度下在甲、乙、丙三個(gè)恒容密閉容器中,投入H2(g)和CO2(g),其起始濃度如表所示:
起始濃度
甲
乙
丙
c(H2)/(molL-1)
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/(molL-1)
0.010
0.010
0.020
下列判斷不正確的是( )
A.平衡時(shí),乙中H2的轉(zhuǎn)化率大于60%
B.平衡時(shí),甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是6 20、0%
C.平衡時(shí),丙中c(CO2)是甲中的2倍,是0.008 molL-1
D.反應(yīng)開(kāi)始時(shí),丙中的反應(yīng)速率最快,甲中的反應(yīng)速率最慢
解析:利用“三段式”計(jì)算容器甲中
根據(jù)平衡常數(shù)c2/(0.010-c)2=9/4,得c=0.006 molL-1。H2的轉(zhuǎn)化率為α(H2)=0.006 molL-1/0.010 molL-1=60%,同樣計(jì)算可得丙中H2的轉(zhuǎn)化率也是60%,B正確;乙容器相當(dāng)于在甲的基礎(chǔ)上增大氫氣濃度,平衡正移,但氫氣的轉(zhuǎn)化率減小,A錯(cuò)誤;甲和丙是等效平衡關(guān)系,起始時(shí)各物質(zhì)濃度是2倍關(guān)系,平衡時(shí)各物質(zhì)仍然是2倍關(guān)系,C正確;反應(yīng)開(kāi)始時(shí),甲中濃度最小,丙中濃度最大,D正確 21、。
答案:A
二、非選擇題
13.能源、環(huán)境與生產(chǎn)、生活和社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)。
一定溫度下,在兩個(gè)容積均為2 L的密閉容器中,分別發(fā)生反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
ΔH=-49.0 kJmol-1。相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
(1)c1________c2(填“>”“<”或“=”),a=________。
(2)該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=________;若甲中反應(yīng)10 s時(shí)達(dá)到平衡,則0~10 s內(nèi)甲中的平均反應(yīng)速率v(H2)=________。
(3)下列情況能說(shuō)明該反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài)的是________(填字母編號(hào))。
a.v(CO2) 22、消耗=v(CH3OH)生成
b.氣體的密度不再隨時(shí)間改變
c.CO2和CH3OH的濃度之比不再隨時(shí)間改變
d.氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再隨時(shí)間改變
(4)其他條件不變,達(dá)到平衡后,下列不能提高H2轉(zhuǎn)化率的操作是________(填字母編號(hào))。
a.降低溫度 b.充入更多的H2
c.移除甲醇 d.增大容器體積
解析:(1)等效平衡,等溫等容條件下,反應(yīng)前后氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)之和不相等,轉(zhuǎn)化到同一半邊,投入量跟原平衡投入量相等,這兩個(gè)平衡是全等平衡,即c1=c2,根據(jù)等效平衡得出:29.4+a=49.0,a=19.6。
(2)設(shè)消耗CO2物質(zhì)的量為x。
根據(jù)放出 23、的熱量得出x=29.4 kJ49 kJ/mol=0.6 mol。
K==2.1,v(H2)=30.6 mol(2 L10 s)=0.09 molL-1s-1。
(3)用反應(yīng)速率表示達(dá)到平衡狀態(tài),不同種物質(zhì)表示時(shí),要求反應(yīng)方向一正一逆,且反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,消耗CO2和生成CH3OH是同一方向,故a不能作為達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志;依據(jù)ρ=m/V,反應(yīng)物和生成物都是氣體,反應(yīng)過(guò)程中氣體的質(zhì)量不變,條件是等溫等容,V不變,故b不能作為達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志;依據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的定義:一定條件下,當(dāng)各組分的濃度不再改變,此狀態(tài)為化學(xué)平衡狀態(tài),故c能作為達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志;M=m/n,m始終 24、不變,根據(jù)反應(yīng)方程式,隨反應(yīng)進(jìn)行氣體的物質(zhì)的量減小,n是改變的,故d能作為達(dá)到化學(xué)平衡的標(biāo)志。
(4)此反應(yīng)是放熱反應(yīng),根據(jù)勒夏特列原理,降低溫度,反應(yīng)向正反應(yīng)移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率升高,故a不符合題意;充入更多的氫氣,反應(yīng)雖然向正反應(yīng)方向移動(dòng),但氫氣的轉(zhuǎn)化率降低,符合題意;移除甲醇,減少生成物的濃度,反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動(dòng),氫氣的轉(zhuǎn)化率增大,故不符合題意;增大容器體積,組分濃度減小,平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)H2的轉(zhuǎn)化率減小,故d符合題意。
答案:(1)= 19.6
(2)2.1(寫(xiě)成也可) 0.09 molL-1s-1
(3)cd (4)bd
14.合成氨工業(yè)是貴州省開(kāi)磷集團(tuán)的重要支柱產(chǎn)業(yè)之 25、一。氨是一種重要的化工原料,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用。
(1)一定溫度下,在固定容積的密閉容器中進(jìn)行可逆反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志是________(填字母)。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3)
B.單位時(shí)間生成m mol N2的同時(shí)生成3m mol H2
C.容器內(nèi)的總壓強(qiáng)不再隨時(shí)間而變化
D.混合氣體的密度不再隨時(shí)間變化
(2)工業(yè)上可用天然氣為原料來(lái)制取合成氨的原料氣氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)模擬工業(yè)制取氫氣的原理,在一定溫度下,容積為2 L的恒容密閉容器中測(cè)得如表所示數(shù)據(jù)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
時(shí)間/min
CH4(mo 26、l)
H2O(mol)
CO(mol)
H2(mol)
0
0.40
1.00
0
0
5
a
0.80
c
0.60
7
0.20
b
0.20
d
10
0.21
0.81
0.19
0.64
①分析表中數(shù)據(jù),判斷5 min時(shí)反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài)?________(填“是”或“否”),前5 min反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CH4)=________。
②該溫度下,上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____________。
③7~10 min,CO的物質(zhì)的量減少的原因可能是________(填字母)。
A.減少CH4的物質(zhì)的量 B.降低溫度
C 27、.升高溫度 D.充入H2
(3)氨的催化氧化:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)是工業(yè)制硝酸的重要反應(yīng)。在1 L密閉容器中充入4 mol NH3(g)和5 mol O2(g),保持其他條件不變,測(cè)得c(NO)與溫度的關(guān)系如圖所示。該反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0;T0溫度下,NH3的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。
解析:(1)2v正(H2)=3v逆(NH3)時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生成m mol N2,必生成3m mol H2,但反應(yīng)不一定達(dá)到平衡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;此反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等的反應(yīng),壓強(qiáng)不變可以說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài), 28、C項(xiàng)正確;混合氣體總質(zhì)量不變,容器容積不變,所以混合氣體的密度始終不變,故混合氣體的密度不變不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)①根據(jù)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),結(jié)合表中數(shù)據(jù)5 min時(shí)H2為0.60 mol,可知CO為0.20 mol,即c=0.20,則a=0.20,7 min時(shí),各物質(zhì)的物質(zhì)的量與5 min時(shí)相同,所以5 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);v(CH4)==0.02 molL-1min-1。②該溫度下平衡時(shí),c(CH4)=0.10 molL-1,c(H2O)=0.40 molL-1,c(CO)=0.10 molL-1,c(H2)=0.30 mol 29、L-1,則K==0.067 5 mol2L-2。③10 min時(shí),只有CO的物質(zhì)的量減少,其他物質(zhì)的物質(zhì)的量都增加,所以原因只能是充入氫氣,使平衡逆向移動(dòng),選D。(3)由題給圖象可知,NO的濃度達(dá)到最大后,隨溫度升高,NO的濃度又逐漸減小,所以該反應(yīng)的ΔH<0,T0時(shí),c(NO)=3.0 molL-1,則反應(yīng)消耗的n(NH3)=3.0 mol,NH3的轉(zhuǎn)化率為100%=75%。
答案:(1)C (2)①是 0.02 molL-1min-1
②0.067 5?、跠 (3)< 75%
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