(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求) 1.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)断正确的是( ).
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0 -1 -1 2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不 -1 -1 -1 为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L、0.3 mol·L、0.08 mol·L,则下列判 CaO(s)+CO2(g) ΔH1仅在高温下自发;氯酸钾的分解②2KClO3(s) -1-1-1-1 2KCl(s)+3O2(g) ΔH2在任何温度下都自发,分析下面几组焓变数据,其中可能正确的是( ) A.ΔH1=-178.32 kJ·mol ΔH2=-78.3 kJ·mol B.ΔH1=+178.32 kJ·mol ΔH2=-78.3 kJ·mol C.ΔH1=-178.32 kJ·mol ΔH2=+78.3 kJ·mol D.ΔH1=+178.32 kJ·mol ΔH2=+78.3 kJ·mol 答案B 解析两个反应都是熵增加的反应,即ΔS>0,反应②任何温度时都自发进行,即ΔH2<0;反应①只有高温时才能自发进行,而ΔS>0,故ΔH1>0。 3.对于反应N2O4(g) 2NO2(g),在温度一定时,平衡体系中NO2的体积分数随压强的变化情况如图所 示(实线上的任何一点为对应压强下的平衡点)。下列说法正确的是( ) A.A、C两点的正反应速率的关系为A>C B.A、B、C、D、E各状态中,v(正) p1突然加压至p2,再由p2无限缓慢降压至p1 答案D 1 4.(2018·浙江新高考研究联盟第二次联考)在恒温恒容的密闭容器中通入1 mol X和2 mol Y,发生下列反应:X(g)+2Y(g) M(g)+2N(g) ΔH=a kJ·mol(a>0),下列说法中正确的是 -1 ( ) A.到达平衡状态时,加入催化剂,平衡不移动,反应速率也不会发生改变 B.反应达到平衡时,X和Y的转化率相等 C.v正(X)=2v逆(N)时,反应到达平衡状态 D.到达平衡状态时,反应吸收a kJ能量 答案B 解析加入催化剂对化学平衡移动无影响,但化学反应速率增大,故A错误;由于X、Y投料物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比,故X和Y的转化率相等,B正确;化学反应速率之比等于化学计量数之比,应是2v正(X)=v逆(N),故C错误;此反应是可逆反应,不能进行到底,达到平衡时,吸收能量小于akJ,故D错误。 5.已知反应mX(g)+nY(g)确的是( ) A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动 B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的倍 C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小 D.若平衡时X、Y的转化率相等,说明反应开始时X、Y的物质的量之比为n∶m 答案B 解析可逆反应达平衡时,不同物质表示的正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,X的正反应速率是Y的逆反应速率的倍,说明反应达到平衡,故B正确。 6.(2018·嘉兴一中高三期末考试)一定温度下,某容器中加入足量的碳酸钙,发生反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g),达到平衡,下列说法正确的是( ) A.将体积缩小为原来的一半,当体系再次达到平衡时,CO2的浓度不变 B.将体积增大为原来的2倍,再次达到平衡时,气体的密度变大 C.因CaCO3(s)需加热条件才分解生成CaO(s)和CO2(g),所以是ΔH<0 D.保持容器压强不变,充入He,平衡向逆反应方向移动 答案A 解析根据CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)可知,该反应的平衡常数K=c(CO2),将体积缩小为原来的一半, 当体系再次达到平衡时,因温度不变,则K值不变,所以c(CO2)也不变,故A正确;该反应中只有二氧化碳为气体,所以反应过程中气体的密度始终不变,则将体积增大为原来的2倍,再次达到平衡时,气体密度不变,故B错误;CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)是分解反应,该反应为吸热反应,ΔH>0,故C错 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol,反应达到平衡后,下列 -1 qZ(g) ΔH<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正 误;保持容器压强不变,充入He,容器体积增大,CO2的浓度减小,平衡将向正反应方向移动,故D错误。 7.一定条件下,合成氨反应N2(g)+3H2(g)说法正确的是( ) A.增大压强,平衡正向移动 B.减小反应物浓度,平衡正向移动 C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡正向移动 D.加入催化剂,对逆反应的反应速率影响更大,平衡正向移动 2 答案A 解析该反应是气体分子数减小的反应,增大压强,平衡正向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动,B项错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,由于合成氨反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,C项错误;加入催化剂,同等程度地改变正、逆反应的反应速率,平衡不移动,D项错误。 8.已知在一定条件下2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-Q kJ·mol。向一密闭容器中加入2 mol -1 SO2和1 mol O2,达平衡时SO2的转化率为90%,放出的热量为Q1;向另一相同容器中加入2 mol SO3,在相同条件下,达平衡时吸收的热量为Q2,则下列关系中正确的是( ) A.Q>Q1>Q2 C.Q1>Q>Q2 答案A 解析两平衡等效。 2SO2(g)+O2(g)起始: 转化: 平衡: 2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol 1mol 0.9mol 0.1mol -1-1 B.Q1>Q2>Q D.Q1=Q2>Q 2mol 1.8mol 0.2mol 0 1.8mol 1.8mol Q1=0.9Q 2SO3(g)起始: 平衡: 转化: 2SO2(g)+O2(g) ΔH=+QkJ·mol 2mol 1.8mol 0.2mol 0 0.2mol 0.2mol 0 0.1mol 0.1mol Q2=0.1Q 所以Q>Q1>Q2 9.(2018·金华十校高三期末联考)在一定条件下发生反应2SO3(g)mol。则下列说法正确的是( ) A.0~5 min,O2的生成速率v(O2)=0.06 mol·L·min B.若起始时充入3 mol SO3,起始时SO3分解速率不变 C.若某时刻消耗了0.5 mol SO3同时生成了0.25 mol O2,则表明该反应达到了平衡状态 D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度相等 答案A 解析0~5min消耗的SO3的物质的量为(1-0.4)mol=0.6mol,产生O2的物质的量为 ×0.6mol=0.3mol,根据化学反应速率的表达式,v(O2)= mol·L·min=0.06mol·L·min,故A正确;若起始时充入3molSO3,反应物浓度增大,化学反应速率增大,故B错误;消耗SO3与生成O2,都是描述的正反应方向,不能说明反应达到平衡,故C错误;根据题目中所给信息,无法判断达平衡时SO2和SO3浓度是否相同,故D错误。 -1 -1 -1 -1 -1 -1 2SO2(g)+O2(g),将1 mol SO3 气体通入1 L容积恒定的密闭容器中,维持容器内温度不变,5 min末测得SO3的物质的量为0.4 3 10.一定量的CO2与足量的碳在容积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)系中气体体积分数与温度的关系如下图所示: 2CO(g),平衡时,体 已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是( ) A.550 ℃时,若充入惰性气体,v(正)、v(逆)均减小,平衡不移动 B.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0% C.T℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动 D.925 ℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总 答案B 解析550℃时,若充入惰性气体,由于是恒压反应,因此相当于扩大了容积,v(正)、v(逆)均减小,平衡正向移动,A选项错误;根据图示可知,在650℃时,CO的体积分数为40%,根据反应方程式:C(s)+CO2(g) 始态: 变化: 平衡: 因此有: - 2CO(g),设开始加入1molCO2,反应掉了xmol,则有: 2CO(g) 0 2xmol 2xmol 1mol C(s)+ CO2(g) xmol (1-x)mol ×100%=40%,解得x=0.25,故B项正确; 由图可知T℃达到平衡时CO和CO2的体积分数相等,则T℃时充入等体积的CO2和CO时平衡不移动,C项错误;925℃时,CO的体积分数为96%,故Kp=二、非选择题(本题包括3小题,共40分) 11.(10分)已知可逆反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),平衡常数见下表: 温度500 700 850 1000 /℃ 平衡2.5 1.7 1.0 0.6 常数 (1)该反应ΔH 0(填“<”或“>”)。 (2)850 ℃时,若向一容积固定的密闭容器中同时充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O、1.0 mol CO2和x mol H2,若要使上述反应开始时正向进行,则x应满足的条件是 。若x=5.0,当反应达到平衡时,n(H2)= 。 总 总 =23.04p总,D项错误。 4 (3)若平衡时,CO的转化率大于H2O,则始态时充入的CO和H2O物质的量之比的值 (填具体值或取值范围)。 答案(1)< (2)x<3.0 4.8 mol (3)<1 解析(2)Q= <1,x<3.0;依据“三部曲” CO2(g)+H2(g), 3.0 1.0 5.0 CO(g)+H2O(g)起始/mol 转化/mol 平衡/mol 1.0 y 1.0-y y 3.0-y y 1.0+y y 5.0+y K= =1.0,y=-0.2,n(H2)=4.8mol。 12.(16分)T℃时,在容积为0.5 L的密闭容器中发生如下反应:mA(g)+nB(g)ΔH<0(m、n、p、q为最简整数比)。A、B、C、D的物质的量变化如图所示。 pC(g)+qD(s) (1)前3 min,v(C)= 。 (2)当下列物理量不再发生变化时,表明该反应已达到平衡状态的是 (填选项字母)。 A.混合气体的压强 B.混合气体的密度 C.混合气体的平均相对分子质量 D.B的物质的量 E.混合气体的总物质的量 (3)T℃时,该反应的平衡常数K= 。 (4)反应达到平衡后,下列措施对A的转化率无影响的是 (填选项字母)。 A.保持体积不变,再通入2 mol A和1 mol B B.移走一部分D C.把容器的容积缩小一半 D.升高温度 (5)T℃时,容积为1 L的密闭容器中,起始时充入0.2 mol A、0.4 mol B、0.3 mol C、0.5 mol D,此时v(正) (填“>”“<”或“=”)v(逆),判断的依据是 。 答案(1)0.4 mol·L· min (2)BCD (3)1.69 (4)BC -1 -1 5 (5)= · ≈1.69=K(或浓度商与平衡常数相等或Qc=K) =0.4mol·L·min。(2)由图像可知:Δn(A)∶Δn(B)∶Δn(C)∶ 3C(g)+D(s),该反应为气体分子数不变的反应, -1 -1 解析(1)v(C)= Δn(D)=2∶1∶3∶1,则化学方程式为2A(g)+B(g) 即任意时刻混合气体总物质的量和压强都不变,与反应是否达到平衡无关;该反应为非纯气体反应,所以混合气体的质量、密度和平均相对分子质量均为变量,当这些变量不再发生变化时,说明反应已经达到平衡;B的物质的量不变,说明正、逆反应速率相同,反应达到平衡。(3)由图示可知,平衡时,各种气体的物质的量分别为:n(A)=0.4mol,n(B)=0.8mol,n(C)=0.6mol,平衡常数 K= ≈1.69。(4)A项,原平衡的起始状态是0.8molA和1molB,若再通入的A和B的物质的量 · 比为0.8∶1,相当于增大压强,平衡不移动,A的转化率不变,而通入2molA和1molB,则A的转化率降低;B项,因D是固体,移走D,对平衡没有影响,A的转化率不变;容器体积缩小一半,则压强增大,而增大压强,平衡不移动,则A的转化率不变;D项,升高温度,平衡逆向移动,A的转化率降低。(5) · ≈1.69=K,说明该反应处于平衡状态,则正、逆反应速率相等。 13.(14分)甲醇是重要的化工原料,在化工生产中有广泛的应用。 已知反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH=Q kJ·mol -1 在20 L的密闭容器中,按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得CO的转化率随温度及压强的变化如下图所示,p2、195 ℃时n(H2)随时间的变化如表所示。 p2、195 ℃时n(H2)随时间的变化 t/min 0 1 3 5 n(H2)/mol 8 5 4 4 (1)0~3 min,平均速率v(CH3OH)= ,Q (填“<”“=”或“>”)0。 (2)图中压强(p1、p2)的大小顺序为 ,理由 是 。 (3)在p2及195 ℃时,该反应的平衡常数K= 。 答案(1)0.033 mol·L·min < (2)p1 2mol,v(CH3OH)= =0.033mol·L·min;根据图中所示,温度升高,CO的转化率降低,说明平衡逆向移动,而升高温度,平衡向吸热反应方向进行,故该反应的正方向为放热反应,即Q<0。 -1 -1 -1 -1 6 (2)根据化学反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),相同温度下,增大压强,平衡正向移动,CO的转化 率增大,所以p1 起始状态 4mol 8mol 平衡状态 2mol 4mol 2mol 该反应容器的体积为20L, 该反应的平衡常数K= =25。 7 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容
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