时间:2019-07-04 01:29:23
1、选择题 在一定温度下,固定体积的密闭容器内,反应2HI(g)?
?H2(g)+I2(g)达到平衡状态的标志是:( )
①I2的体积分数不再变化;②生成1mol?H2同时消耗1mol?I2;③容器内压强不再变化;④生成2mol?HI同时消耗1mol?H2;⑤气体的密度不再变化;⑥混合气体的平均式量不再变化.
A.①②③④⑤⑥
B.①②③⑤⑥
C.①②⑤⑥
D.①②
参考答案:①反应达到平衡状态时,各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,所以各种物质的体积分数不再变化,故正确.
②根据反应方程式知,生成1mol?H2同时生成1molI2,生成1molI2同时消耗1mol?I2,所以碘的正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确.
③该反应是一个反应前后气体体积不变的化学反应,所以无论该反应是否达到平衡状态,容器内压强始终不变,故错误.
④所以无论该反应是否达到平衡状态,生成2mol?HI同时消耗1mol?H2,所以此说法不能作为判断达到平衡状态的标志,故错误.
⑤根据质量守恒定律知,反应前后混合物的质量始终不变,容器的体积不变,所以容器内气体的密度始终不变,故错误.
⑥根据质量守恒定律知,反应前后混合物的质量始终不变,反应前后混合气体的物质的量始终不变,所以混合气体的平均式量始终不变,故错误.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 2X+Y2Z(气) △H<0,温度升高,气体平均相对分子质量减小,说法正确的是
[? ]
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 甲醇被称为21世纪的新型燃料,工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ,用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L),在一定条件下发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)……Ⅰ,CH4的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①已知100°C时达到平衡所需的时间为5 min,则用H2表示的平均反应速率为________。
②图中的p1________p2(填“<”“>”或“=”),100°C时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度,逆反应速率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下,a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)……Ⅱ。
④该反应的ΔH________0,ΔS________0(填“<”“>”或“=”)。
⑤若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是________。
A.升高温度
B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大
D.再充入1 mol CO和3 mol H2
⑥为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。请在下表空格中填入剩余的实验条件数据。
实验编号 | T(°C) | n(CO)/n(H2) | p(MPa) |
ⅰ | 150 | ? | 0.1 |
ⅱ | ________ | ________ | 5 |
ⅲ | 350 | ________ | 5 |
参考答案:(1)①0.0030 mol·L-1·min-1 ②< 2.25×10-4 ③减小 (2)④< < ⑤B、D
⑥
实验编号
T(°C)
n(CO)/n(H2)
p(MPa)
ⅰ
?
?
?
ⅱ
150
1/3
?
ⅲ
?
1/3
?
本题解析:(1)在100°C时,CH4的转化率为0.5,则有
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)
起始:? 1.0 mol? 2.0 mol? 0? 0
变化:? 0.5 mol? 0.5 mol? 0.5 mol? 1.5 mol
平衡:? 0.5 mol? 1.5 mol? 0.5 mol? 1.5 mol
v(H2)=(1.5 mol/100 L)/5 min=0.0030 mol/(L·min)。
K=[c(CO)×c3(H2)]/[c(CH4)×c(H2O)]=0.005×0.0153/(0.005×0.015)=2.25×10-4。
在其他条件不变的情况下降低温度,正逆化学反应速率都减小。
(2)④因反应自发进行,故ΔG=ΔH-TΔS<0,ΔH<0,反应前后分子数减小,故ΔS<0。⑤由于ΔH<0,则升高温度,平衡逆向移动,甲醇产率降低,A不合题意;将CH3OH(g)从体系中分离出来,平衡正向移动,甲醇产率增加,B符合题意;充入He,使体系总压强增大,但各物质的浓度不变,平衡不移动,C不合题意;再充入1 mol CO和3 mol H2,相当于增大反应物浓度,平衡正向移动,D符合题意。⑥显然该同学通过“控制变量法”探究温度、压强对化学平衡的影响,探究的前提只能是改变一个条件,而其他条件不变,故实验ⅱ的温度是150°C,n(CO)/n(H2)=1/3,同样实验ⅲ中n(CO)/n(H2)=1/3。
本题难度:一般
4、选择题 能够充分说明在恒温恒容下的密闭容器中反应:2SO2+O22SO3,已经达到平衡的标志是
A.容器中SO2、O2、SO3共存
B.容器中SO2和SO3的浓度相同
C.容器中SO2、O2、SO3的物质的量为2
参考答案:
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 在一定温度下体积固定的密闭容器中,当下列物理量:①混合气体的压强?②气体的总物质的量?③混合气体的密度④B的物质的量浓度不再变化时,能表明可逆反应A(s)+2B(g)?C(g)+D(g)已达平衡的是( )
A.①②
B.③④
C.①④
D.只有④
参考答案:①反应前后气体的化学计量数之和不相等,所以无论反应是否达到平衡状态,混合气体的压强始终不变,故①错误;
②反应前后气体的化学计量数之和不相等,所以无论反应是否达到平衡状态,气体的总物质的量始终不变,故②错误;
③因A是固体,反应前后气体的质量发生变化,容器的体积不变,当达到平衡状态时,混合气体的密度不变,故③正确;
④当反应达到平衡状态时,B的物质的量浓度不再,故④正确;
故选:B;
本题解析:
本题难度:一般