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第二章� 化学反应速率与化学平衡章末检测题(基础测试卷)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.以 、 和 为原料,制备 和氯化亚砜( )的原理为:
。下列说法正确的是
A.反应平衡常数
B. 键断裂的同时有 键形成,说明反应到达该条件下的平衡状态
C.使用催化剂可以同时降低正反应和逆反应的活化能
D.上述反应中消耗 的 ,转移电子数为
2.某温度下,化学反应 A = B + C中反应物A的浓度在5s内从2.0 mol•L-1减少到1.0 mol•L—1。在这段时
间内,用A的浓度变化表示的平均反应速率为
A.0.4 mol•L-1 B.0.2 mol•L-1 C.0.4 mol•L-1•s-1 D.0.2 mol•L-1•s-1
3.下列说法正确的是
A.比色法可以测定化学反应速率 B.压强改变,化学反应速率一定发生变化
C.反应热均可通过实验直接测定 D.分子间有足够力量的碰撞就能发生化学反应
4.一定条件下,向某密闭容器中投入一定量的X和Y,发生反应X(g)+3Y(g) 2Z(g),反应过程中正、
逆反应速率υ随时间t的变化情况正确的是 ⇌
A. B. C. D.
5.25℃,KNO 的饱和水溶液物质的量浓度是6mol·L-1。若将1mol固体KNO 置于1L水中,则KNO 变
3 3 3
成盐溶液过程为
A.自发 B.不自发 C.可逆 D.不能确定
6.反应2CO(g)+2NO(g) 2CO(g)+N(g),下列反应条件的改变对该反应速率的影响正确
2 2
的是
A.升高温度能减慢反应速率 B.增大反应物浓度能加快反应速率C.达到平衡时,CO能100%转化为CO D.使用催化剂能减慢该反应的速率
2
7.双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:CO(g) + HO(g)⇌CO (g)+H(g) ΔH <0,反应过
2 2 2
程示意图如图:
下列说法错误的是
A.由图可知,整个反应过程中,起始时的2个HO只有一个参与了反应
2
B.过程Ⅰ、Ⅱ中都存在吸附和断键
C.过程III既生成极性共价键,又生成非极性共价键
D.使用催化剂降低了反应的活化能,但不改变反应的ΔH
8.在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在 s测得各物质的浓度如表所示。下
列结论正确的是( )
测定时刻/s
6 3 2 2
5 3.5 3 3
1 2.5 3 3
A. s时反应已经停止 B. s内正、逆反应速率不相等
C.在容器中发生的反应为 D. s内A的平均反应速率为
9.下列对化学反应的认识正确的是
A.化学反应过程中,分子的种类和数目一定发生改变
B.如果某化学反应的ΔH和ΔS均小于0,则反应一定能自发进行
C.化学反应过程中,一定有化学键的断裂和形成
D.反应物的总焓大于反应产物的总焓时,ΔH>0
10.下列不能用勒夏特列原理解释的是
A.向Fe(SCN) 溶液中加入固体KSCN后颜色变深
3
B.用饱和食盐水除去Cl 中的HCl,可以减少氯气的损失
2C.将FeCl 溶液加热蒸干不能得到FeCl 固体
3 3
D.工业上SO 催化氧化成SO 的反应,选用常压条件而不选用高压
2 3
11.下列关于焓判据和熵判据的说法中,不正确的是
A.放热的自发过程可能是熵减小的过程,吸热的自发过程一定为熵增加的过程
B.放热过程 或熵增加 的过程一定是自发的
C.碳酸钙分解反应在室温下不能自发进行,但在较高温度下可能自发进行
D.
在常温常压下能自发进行
12. 和 反应生成的羰基硫(COS)用于粮食熏蒸,能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。
; 。下列说法正确的是
A.上述反应的平衡常数
B.上述反应中消耗 ,生成22.4L水蒸气
C.已知该反应在加热条件下能自发进行,则其
D.及时分离出 ,可加快该反应到达平衡状态
13.某温度时,在2L恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示。下
列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.反应开始至2min时,用Z表示的平均反应速率为
C.混合气体的密度不随时间的变化而变化时可以判断该反应达到平衡状态D.反应进行到2min时,X、Y、Z的化学反应速率相等
14.18O标记的乙酸甲酯在足量NaOH溶液中发生水解,部分反应历程可表示为:
能量变化如图所示。已知
为快速平衡。
下列说法正确的是
A.反应Ⅱ、Ⅲ为决速步骤 B.反应结束后,溶液中存在18OH-
C.反应结束后,溶液中存在CH18OH D.反应Ⅰ到反应Ⅳ有两个取代反应,两个加成反应
3
15.甲、乙均为1 L的恒容密闭容器,向甲中充入1 mol CH 和1 mol CO ,乙中充入1 mol CH 和n mol
4 2 4
CO,在催化剂存在下发生反应:CH(g)+CO (g) 2CO(g)+2H(g),测得CH 的平衡转化率随温度的变化
2 4 2 2 4
如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的正反应是放热反应 B.773 K时,该反应的平衡常数小于12.96
C.H 的体积分数:φ(b)>φ(c)
2
D.873 K时,向甲平衡体系投入高效催化剂能提高CH 的平衡转化率
4
16.向体积固定的密闭容器中通入一定量的NO ,可逆反应2NO (g) 2NO(g)+O(g)在容器中进行反
2 2 2应,其中说明该反应达到平衡状态的标志的有几项( )
①单位时间内生成n mol O 的同时生成2n mol NO ②单位时间内生成n mol O 的同时生成2n mol NO
2 2 2
③用NO 、NO、O 表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态④混合气体的颜色不再改变的状态
2 2
⑤混合气体的密度不再改变的状态⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态⑧体系温度不再改变的状态
⑨ NO和O 的物质的量浓度之比为2:1的状态⑩混合气体中NO 的体积分数不再改变的状态
2 2
A.5项 B.6项 C.7项 D.8项
17.一定条件下反应 达到平衡状态的标志是
A.容器内,3种气体 、 、 共存
B.容器中各组分的体积分数不随时间变化
C. 的消耗速率等于 的消耗速率
D.单位时间内生成 ,同时消耗
二、填空题
18.氮元素能形成多种多样的化合物。
(1)在某恒容密闭容器中充入 ,发生反应 。
①下表为某温度下物质浓度随时间变化:
时间/s 0 500 1000
0 2.96 5.04
则1000s内 的分解速率为 。
②反应达到平衡时,升高温度化学反应速率随时间变化曲线如图则该反应正反应是 反应(填“吸
热”、“放热”)。
(2)已知: 。t℃时,将一定量的 和 混合气体充入一个容积为2L的恒容密闭容器中,测得两种物质浓度随时间变化关系如下表所示:
时间/min 0 5 10 15 20 25 20
c(X)/( ) 0.2 c 0.6 0.6 1.0
c(Y)/( ) 0.6 c 0.4 0.4 0.4
①c(X)代表 (填化学式)的浓度,该反应的平衡常数K= 。
②20min时改变的条件是 ,重新达到平衡时, 的体积分数将 。(填字母)
a.增大 b.减小 c.不变
③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是 。
A.混合气体的密度保持不变 B.混合气体的颜色不再变化
C.混合气体的气体压强保持不变 D.反应中氮原子的物质的量保持不变
④若反应在t℃进行,某时刻测得n( )=0.6mol、n( )=1.2mol,则此时v(正) v(逆)。(填
“>”、“<”或“=”)
19.科学家研制出了一种高效催化剂,可以将NO转化为无污染的气体,反应的化学方程式为
。在 下,向 某恒容密闭容器中充入 和
发生上述反应,起始时压强为 , 末,反应达到平衡,此时压强 ,回答下列问题:
(1)经测得,每消耗 的同时放出 的热量,则 。
(2)反应达平衡后:
① 内, 。
② 的转化率为 , , 的物质的量分数为
(保留三位有效数字)。
③该反应的平衡常数 (用含p的代数式表示,以分压表示平衡常数,分压=总压×该气体
的物质的量分数,不用化简,列出计算式即可)。
(3)下列说法正确的是___________(填标号)。
A.当混合气体的密度不再发生变化时,该反应达到平衡B.无论反应进行到何种程度, 保持不变
C.降低温度,反应速率减小,平衡常数增大
D.反应达到平衡后,保持其他条件不变,再充入 和 ,此时
20.一定温度下,在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)计算反应开始到10 s,用X表示的反应速率是 ,Y的转化率为 。
(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 。
A.当X与Y的反应速率之比为1:1
B.在混合气体中X的质量百分数保持不变
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间的变化而变化
D.混合气体的的密度不随时间的变化而变化
E.X、Y、Z的浓度之比为1:1:2
(4)当反应达到平衡时,用Y表示的正反应速率v(正)与用Z表示的逆反应速率v(逆)的关系是
。
(5)为使该反应的反应速率增大,可采取的措施是 .
a.恒容时充入Ne b.适当升高温度
c.缩小容器的体积 d.选择高效催化剂
21.氮是大气中含量丰富的一种元素,氮及其化合物在生产、生活中有着重要作用,减少氮氧化物的排放
是环境保护的重要内容之一。请回答下列氮及其化合物的相关问题:
(1)据报道,意大利科学家获得了极具研究价值的N,其分子结构与白磷分子的正四面体结构相似。已
4
知断裂1 mol N-N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量,请写出N 气体转变为N 反
4 2
应的热化学方程式: 。
(2)据报道,NH 可直接用作车用燃料电池,写出该电池的负极反应式:
3
。(3)在T℃时,将5 mol N O 置于10 L固定容积的密闭容器中发生下列反应:2NO(g) 4NO (g)
1 2 5 2 5 2
+O (g);△H>0。反应至5分钟时各物质的浓度不再发生变化,测得NO 的体积分数为50%。
2 2
①上述平衡体系中O 的体积分数为 ,NO 的物质的量为 mol。
2 2 5
②用O 表示从0~5 min内该反应的平均速率υ(O )= 。
2 2
③将上述平衡体系的温度降至T℃,密闭容器内减小的物理量有 。
2
A.压强 B.密度 C.反应速率 D.NO 的浓度
2 5
(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO ,建立如下平衡:2NO (g) NO(g),平衡时NO 与NO 的物
2 2 2 4 2 4 2
质的量之比为a,其它条件不变的情况下,分别再充入NO 和再充入NO,平衡后引起的变化正确的是
2 2 4
。
A.都引起a减小 B.都引起a增大
C.充入NO 引起a减小,充入NO 引起a增大
2 2 4
D.充入NO 引起a增大,充入NO 引起a减小
2 2 4
22.碳和氮的氢化物是广泛的化工原料,回答下列问题:
(1)工业上合成氨的反应为 ,反应过程中能量变化如图所示。
①反应 的活化能为 kJ/mol,有利于该反应自发进行的条件是 。
②合成氨时加入铁粉可以加快生成 的速率,在上图中画出加入铁粉后的能量变化曲线 。
(2) 催化重整不仅可以得到合成气(CO和 ),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问
题:
① 催化重整反应为 。某温度下,在体积为
2L的容器中加入2mol 、1mol 以及催化剂进行重整反应,5min达到平衡时 的转化率是
50%。0-5min平均反应速率
②反应中催化剂活性会因积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如表:积碳反应 消碳反应
75 172
催化剂X 33 91
活化能/( )
催化剂Y 43 72
由上表判断,催化剂X Y(填“优于”或“劣于”),理由是 。参考答案:
1.C
【详解】A.反应中 为固体,由化学方程式可知,反应平衡常数
,A错误;
B. 键断裂的同时有 键形成,描述的都是正反应,不能说明反应到
达该条件下的平衡状态,B错误;
C.催化剂改变反应历程,加快反应速率;使用催化剂可以同时降低正反应和逆反应的活
化能,C正确;
D.没有标况,不能计算转移的电子数,D错误;
故选C。
2.D
【详解】化学反应速率为单位时间内的浓度改变值。因此v(A)=Δc/Δt=1mol/L÷5s=0.2mol/
(L∙s),故选项是D。
3.A
【详解】A.比色法是通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法,
比色法可以测定化学反应速率,故A正确;
B.压强是针对有气体参加的反应,无气体参加的反应压强对速率无影响,故B错误;
C.有些反应的反应热不能通过实验直接测定,如C不完全燃烧生成CO,由于不能控制C
恰好反应生成CO,不能测定不完全燃烧生成CO的反应热,故C错误;
D.物质发生化学反应,活化分子间必须发生有效碰撞,普通分子间的不能发生有效碰撞,
即分子间发生化学反应的条件:碰撞的分子具有足够的能量和合适的取向,故D错误;
故答案选A。
4.D
【详解】向某密闭容器中投入一定量的X和Y,发生X(g)+3Y(g) 2Z(g),开始反应物的
浓度最大,正反应速率最大,逆反应速率为0,随着反应进行,反⇌应物浓度减小,生成物
浓度增大,即正反应速率减小,逆反应速率增大,最终达到化学平衡状态,即正反应速率
等于逆反应速率,故符合此规律的图象为D;答案为D。
5.A【详解】1mol KNO 溶于1L水中,所得溶液为不饱和溶液,所以该过程是自发的,故A正
3
确;
故选A。
6.B
【详解】A.升高温度,活化分子百分数增大,加快反应速率,故A错误;
B.增大反应物浓度,活化分子数目增大,加快反应速率,故B正确;
C.为可逆反应,不能完全转化,达到平衡时,CO不能100%转化为CO,故C错误;
2
D.使用催化剂,降低反应的活化能,能加快该反应的速率,故D错误;
故选:B。
7.A
【详解】A.由图可知,根据过程Ⅰ、Ⅱ中2个HO都断裂了其中的一个氧氢键,故A错
2
误;
B.根据图中信息过程Ⅰ、Ⅱ中都存在吸附,过程Ⅰ、Ⅱ都是氧氢键的断键,故B正确;
C.过程III生成二氧化碳和氢气,二氧化碳含有极性共价键,氢气含有非极性共价键,故
C正确;
D.使用催化剂降低了反应的活化能,但不改变反应的ΔH,焓变只与反应物总能量和生成
物总能量有关,故D正确。
综上所述,答案为A。
8.D
【详解】A. s时反应处于化学平衡状态,它是一个动态平衡, ,A项错误;
B. s时反应处于化学平衡状态,正、逆反应速率相等,B项错误;
C.化学计量数之比等于相同条件下各物质的浓度委化量之比, s内A、B、C的浓度
变化量分别为 、 和 ,故其化学计量数之比为 ,
反应方程式为 ,C项错误;
D. s内 ,故用A表示的该阶段的化学反应速率为 ,
D项正确。故选:D。
9.C
【详解】A.分子数目可能改变也可能不变,如H+I=2HI,分子数不变,故错误;
2 2
B.△G=△H-T△S,△H<0,△S<0,自发进行△G<0,要求温度为低温,故错误;
C.化学反应就是旧键的断裂和新键的形成,故正确;
D.反应物的总焓大于生成物的总焓,说明反应是放热反应,△H<0,故错误。
10.D
【详解】A. ,加入固体KSCN后,平衡正向移动,溶液颜色加
深,能用勒夏特列原理解释,A项不选;
B. ,在饱和食盐水中,平衡逆向移动,抑制氯气和水反应,可
以减少氯气的损失,能用勒夏特列原理解释,B项不选;
C.加热蒸干FeCl 溶液过程中,温度升高, ,平衡正向移动,
3
故FeCl 溶液加热蒸干不能得到FeCl 固体,能用勒夏特列原理解释,C项不选;
3 3
D.常压下的SO 转化率已经很大,增大压强对提高SO 转化率无显著影响,反而会增加成
2 2
本,所以采用常压条件不能用勒夏特列原理解释,D项选;
答案选D。
11.B
【详解】A.反应自发进行的判断依据是ΔH-TΔS<0,放热的自发过程中ΔH<0,ΔS可能
小于0也可能大于0,所以放热的自发过程可能是熵减小的过程;吸热的自发过程中ΔH>
0、ΔH-TΔS<0,则ΔS必须>0,所以吸热的自发过程一定为熵增加的过程,A正确;
B.当ΔG=ΔH-TΔS<0时反应自发,仅ΔH<0或ΔS>0无法确保ΔG<0,即不一定自发,
B错误;
C.碳酸钙分解的方程式为CaCO (s) CaO(s)+CO (g),其中ΔH>0,ΔS>0,高温时才能满
3 2
足反应自发进行的条件ΔH-TΔS<0,⇌所以碳酸钙的分解在室温下不能自发进行,但在较高
温度(1200K)下能自发进行,C正确;
D.常温下T=298K,则-444.3kJ•mol-1-298K×(-280.110-3kJ•mol-1•K-1)=-360.8302kJ/mol<0,
即ΔH-TΔS<0,所以该反应在常温常压能自发进行,D正确;
故选B。
12.C【详解】A. 该反应中水为气态,要带入平衡常数表达式,上述反应的平衡常数
,故A错误;
B. 上述反应中消耗 ,生成1mol水蒸气,由于缺少是否为标准状况下,因此无法
计算水蒸气的体积,故B错误;
C. 该反应是 ,已知该反应在加热条件下能自发进行,则 ,故C正确;
D. 及时分离出 ,反应速率降低,可增大反应物的转化率,但不能加快该反应到达平
衡状态,故D错误;
综上所述,答案为C。
13.B
【详解】A.由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,为反应物,Z的物质的量增
多,为生成物,当反应进行到2min时,Δn(X)=0.3mol,Δn(Y)=0.1mol,Δn(Z)=0.2mol,则
Δn(X):Δn(Y):Δn(Z)=3:1:2,则反应的化学方程式为 ,故A错误;
B.反应开始至2min末,Z的反应速率 ,故B正确;
C.反应前后气体的总质量不变,体积固定,所以密度始终不变,因此不能作为判断平衡
的标志,故C错误;
D.同一时间段内各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比,根据方程式可知,速
率不相等,故D错误。
综上所述,答案为B。
14.B
【详解】A.一般来说,反应的活化能越高,反应速率越慢,由图可知,反应I和反应IV
的活化能较高,因此反应的决速步为反应I、IV,A错误;
B.根据已知信息和图中流程的可逆性分析,反应结束后,溶液中存在18OH-,B正确;
C.根据图中信息CHO−中O来自酯中后面碳氧单键的氧,因此反应结束后,溶液中不存
3
在CH18O−,C错误;
3
D.由断键方式可知,反应Ⅰ到反应Ⅳ有两个加成反应,两个加成反应,没有取代反应,D
错误;故选B。
15.B
【详解】A.温度升高,CH 的平衡转化率增大,说明温度升高有利于反应正向进行,则正
4
反应为吸热反应,A错误;
B.对于甲容器,在1 L恒容密闭容器,向甲中充入1 mol CH 和1 mol CO ,在873 K时c
4 2
点CH 的平衡转化率为60%, c(CH)=1 mol×60%=0.6 mol/L,根据物质反应CH(g)
4 4 4
+CO (g) 2CO(g)+2H(g)中转△化关系可知:平衡时c(CH)=0.4 mol/L,c(CO)=0.4 mol/L,
2 2 4 2
c(CO)=c(H )=1.2 mol/L,则该温度下的化学平衡常数K= ,
2
由于升高温度,CH 的转化率增大,说明升高温度,化学平衡正向移动,则正反应为吸热
4
反应。降低温度至773 K,化学平衡向放热的逆反应方向移动,化学平衡常数减小,故773
K时,该反应的平衡常数小于12.96,B正确;
C.根据图示可知:在相同温度下甲烷的平衡转化率:乙>甲,说明n>1,在b点和c点
两个容器中甲烷的转化率均为60%,两个容器中甲烷的起始量相同,则平衡时CH、CO、
4
H 的物质的量相同,但CO 的起始量不相同,CO 的物质的量:b点>c点,所以平衡时容
2 2 2
器中总物质的量不相同,所以H 的体积分数也不相同,H 的体积分数大小关系为:φ(b)<
2 2
φ(c),C错误;
D.催化剂只能降低反应的活化能,使更多的普通分子变为活化分子,分子之间有效碰撞
次数增加,化学反应速率加快,但不能使化学平衡发生移动,因此向甲平衡体系投入高效
催化剂不能提高CH 的平衡转化率,D错误;
4
故合理选项是B。
16.B
【详解】①单位时间内生成n mol O 的同时生成2n mol NO ,等于计量数之比,正逆反应
2 2
速率相等,故正确;
②单位时间内生成n mol O 的同时生成2n mol NO,均表示正反应速率,不能说明,故错
2
误;
③用NO 、NO、O 表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态只要反应发生就符合这个关系,故
2 2
错误;
④混合气体的颜色不再改变的状态,说明正逆反应速率相等,故正确;⑤气体的质量和体积始终不变,所以混合气体的密度始终不随时间的改变而改变,所以不
一定达平衡状态,故错误;
⑥正反应体积增大,混合气体的压强不再改变的状态,说明正逆反应速率相等,故正确;
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态,即气体的物质的量不变,说明正逆反应
速率相等,故正确;
⑧体系温度不再改变的状态说明反应物浓度不再发生变化,故正确;
⑨NO和O 的物质的量浓度之比为2:1的状态不能说明正逆反应速率相等,不一定处于平
2
衡状态,故错误;
⑩混合气体中NO 的体积分数不再改变的状态说明正逆反应速率相等,一定处于平衡状态,
2
故正确;
因此正确的选项是6项,故答案选B。
17.B
【详解】A.可逆反应在任何时候各物质均同时共存,故不能判断平衡状态,A错误;
B.容器中各组分的体积分数不随时间变化,各物质浓度不再变化,反应达到平衡,B正确;
C.根据计量系数关系, 的消耗速率等于 的消耗速率的2倍,反应达到平衡,C错误;
D.单位时间内生成 ,同时消耗 ,两者均表示正反应速率,不能判断反应
达到平衡,D错误;
故选B。
18.(1) 吸热
(2) 0.9 向容器中加入0.8mol a AD >
【详解】(1)①1000s时 , 的浓度变化是2.52 ,则1000s
内 的分解速率为 ;
②升高温度,化学反应速率同时增大,且正反应速率大于逆反应速率,化学平衡正向移动,
反应吸热;
(2)①由表中数据知,X的浓度变化快,是Y的2倍,c(X)代表 浓度变化;10min时达到平衡,由平衡浓度计算化学平衡常数 ;
②20min时改变的条件是增加 浓度,向容器中加入0.8mol ,增加 浓度,相
当于压缩体积,化学平衡正向移动,重新达到平衡时, 的体积分数将增大,故选a;
③反应过程中体系的密度始终保持不变,不能作为平衡标志;混合气体的颜色不再变化,
说明浓度不再变化,达到平衡;反应前后气体分子数发生改变,当混合气体的气体压强保
持不变时,说明各组分浓度不变,已达平衡;反应中氮原子物质的量一直保持不变,不能
作为平衡标志,故选AD;
④若反应在t℃进行,某时刻测得 mol、 mol,浓度商等于
0.15,小于化学平衡常数,平衡正向移动,v(正)大于v(逆)。
19.(1)−664
(2) 0.02 32 0.14 11.1
(3)BC
【详解】(1)经测得,每消耗 的同时放出 的热量,则 的同时放出
的热量,则 −664 ;故答案为:−664。
(2)① 内,建立三段式 ,根据
压强之比等于物质的量之比得到 ,解得x=0.8, ;故答案为:0.02。
② 的转化率为 ,氢气物质的量浓度 ,
的物质的量分数为 ;故答案为:32;0.14;11.1。
③该反应的平衡常数 ;故答案为: 。
(3)A.气体密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终
不变,当混合气体的密度不再发生变化时,不能说明该反应达到平衡,故A错误;B.无
论反应进行到何种程度,按照质量守恒分析得到 保持不变,故B
正确;C.降低温度,反应速率减小,平衡正向移动,平衡常数增大,故C正确;D.反应
达到平衡后, ,保持其他条件不变,再充入 和
, ,平衡逆向移动,此时 ,故D错误;
综上所述,答案为:BC。
20. X(g)+Y(g) 2Z(g) 0.0395 mol·(L·s)-1 79.0% B 2v (Y)=v
正 逆
(Z ) bcd
【详解】(1)据曲线图可判断出X、Y为反应物、Z为生成物,且该反应为可逆反应,
X、Y的变化量都是0.79mol,z的变化量是1.58mol,系数比等于物质的量变化量比,所以
反应方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g);
(2)根据速率计算公式,反应开始到10 s,用X表示的反应速率0.0395 mol·(L·s)-1,Y的转化率= 79.0% 。
(3)A.当X与Y的反应速率都是指正反应速率,方向相同,不一定平衡,故A错误;
B.根据平衡定义,混合气体中X的质量百分数保持不变,一定平衡,故B正确;
C.根据 ,气体总质量不变、总物质的量不变,混合气体的平均摩尔质量是恒
量,平均摩尔质量不随时间的变化而变化,不一定平衡,故C错误;
D.根据 ,气体质量、气体体积都是不变,混合气体的的密度是恒量,混合气体的
的密度不随时间的变化而变化,不一定平衡,故D错误;
E.X、Y、Z的浓度之比,不能作为平衡标志,故E错误;
答案为B;
(4) 当反应达到平衡时,正逆反应速率的比等于系数比,用Y表示的正反应速率v(正)
与用Z表示的逆反应速率v(逆)的关系是2v (Y)=v (Z );
正 逆
(5)a.恒容时充入Ne,浓度不变,速率不变,故a错误;
b.升高温度,速率一定加快,故b正确;
c.缩小容器的体积,浓度增大,速率加快,故c正确;
d.选择高效催化剂,速率加快,故d正确;
答案为bcd。
21. N(g)=2N(g);△H=-882 kJ/mol 2NH +6OH--6e-=N+6HO
4 2 3 2 2
12.5% 3 0.02 mol/(L·min) AC B
【详解】(1)N 分子结构与白磷分子的正四面体结构相似,1个N 分子中含有6个N-N
4 4
键,已知断裂1molN-N键吸收167 kJ热量,生成1molN≡N键放出热量,所以N 气体转
4
变为N 反应的热化学方程式:N(g)=2N(g);△H=167 kJ/mol×6-942 kJ /mol ×2=-882
2 4 2
kJ /mol;答案:N(g)=2N(g);△H=-882 kJ /mol;
4 2
(2)原电池中,负极上失去电子发生氧化反应,该反应中氨气发生氧化反应,所以负极上
发生的反应是:氨气失电子和氢氧根离子反应生成氮气和水,电极反应式为
2NH +6OH--6e-=N +6H O,故答案为2NH +6OH--6e-=N +6H ;
3 2 2 3 2 2
(3)令平衡时O 的物质的量为nmol,则
2
对于反应 2NO(g) 4NO(g)+O(g),
2 5 2 2开始(mol):5 0 0
变化(mol):2n 4n n
平衡(mol):5-2n 4n n
所以4n/5n-2+4n+n×100%=50%,解得n=1
①平衡时O 的物质的量为1mol,NO 的物质的量为4mol,所以O 的体积分数为NO 的体积
2 2 2 2
分数的1/4,所以O 的体积分数为1/4×50%=12.5%;平衡时NO 的物质的量为
2 2 5
5mol-2nmol=5mol-2×1mol=3mol。故答案为12.5%;3mol;
②由上述计算知平衡时O 的质的量为1mol,从0~5min内用O 表示该反应的平均速率v
2 2
(O)=1mol/(10L×5min)= =0.02mol/(Lmin),故答案为0.02mol/(Lmin);
2
③由2N 2 O 5 (g) 4NO 2 (g)+O 2 (g);△H>∙0反应可知: ∙
A.该反应正反应为吸热反应,降低温度平衡向逆反应进行,由于反应前气体体积比反应
后小,所以压强减小,故A正确;
B.都为气体,总质量不变,体积不变.所以密度不变,故B错误;
C.温度降低,反应速率降低,故C正确;
D.该反应正反应为吸热反应,降低温度平衡向逆反应进行,NO 的浓度增加,故D错误;
2 5
故选AC.
(4)在恒温恒容的密闭容器中充入NO ,建立如下平衡: 2NO (g) NO(g),平衡后分别再
2 2 2 4
充入NO 和再充入NO,相当于增大体系压强,二氧化氮平衡转化率增大,平衡时NO 与
2 2 4 2 4
NO 的物质的量之比均比a增大,所以B符合题意;
2
因此,本题正确答案是:B。
22. 427.2kJ/mol 高温
0.lmol/( ) 劣于 催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而消
碳反应活化能相对小,消碳反应速率大(或催化剂X积碳反应的活化能小,积碳反应的速率
大;而消碳反应活化能相对大,消碳反应速率小)【详解】(1)①由题意知,氨分解的活化能为: ;
该反应自发进行, G 0,由 G= H-T S, H 0, S ,推知
∆ < ∆ ∆ ∆ ∆ > ∆ >0
需要高温条件,故高温下自发进行;
②由图可知,加入铁粉后合成氨所需要的活化能降低,如下图:
(2)①由题意得, ,故
。
②根据活化能对反应的影响来分析,催化剂Y积碳反应的活化能大,积碳反应的速率小;而
消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大,即催化剂X劣于催化剂Y,故答案填“劣于”。