高中化学必备知识点《化学平衡状态的判断》考点预测(2017年最新版)(三)

时间:2017-01-12 20:26:31

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1、填空题  (12分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:

?
时间/s
0
1
2
3
4
5

?
c(NO)/
mol·L-1
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4

?
c(CO)/
mol·L-1
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3


请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)写出该反应的平衡常数表达式K=??????????????
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。
(3)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的???????0(填写“>”、“<”、“=”)。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是?????
A.选用更有效的催化剂????????????????? B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度???????????????? D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,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,请在表格中填入剩余的实验条
件数据。
实验编号
T/℃
NO初始浓度
mol·L-1
CO初始浓度
mol·L-1
催化剂的比表面积
㎡·g-1


280
1.2×10-3
5.8×10-3
82


?
?
5.8×10-3
124


350
1.2×10-3
?
?


?


参考答案:(12分)
(1)本题解析:
试题分析:(1)根据平衡常数的表达式可得;(2)根据前两秒的NO的浓度变化量求出生成氮气的浓度变化量,再除以时间可得用氮气表示的平均反应速率;(3)该反应气体系数和是减小的,△S<0,要使反应能够自发进行,则必须△H<0;(4)该反应为放热反应,降低温度平衡向右移动,NO的转化率提高,该反应为气体系数和减小的反应,故缩小体积增大压强平衡向右移动,NO的转化率增大,故选CD;(5)保证四个量中的其中三个相同,研究另外一个对反应速率的影响,I和Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对反应速率的影响,故


本题难度:一般



2、选择题  一定温度下,在恒容密闭容器中,能说明可逆反应:H2(g)+I2(g)
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2HI(g)已达到平衡状态的是
①单位时间内生成n?mol?H2的同时生成2n?mol?HI
②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2
③v正(H2):v逆(HI)=1:2
④混合气体的密度不再改变的状态
⑤H2的转化率不再改变
⑥混合气体的颜色不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态(  )
A.①②③⑥
B.②③⑤⑦
C.①③⑤⑥
D.①④⑤⑦


参考答案:①单位时间内生成n?mol?H2的同时生成2n?mol?HI


本题解析:


本题难度:简单



3、选择题  向一容积为5L的恒容密闭容器中充入5molA与8molB,在一定条件下反应:
2A(g) + 3B(g) xC(g) + yD(g)? (x、y为正整数),反应进行2min后达到平衡,这2min内平均反应速率v(C)=0.3mol/(L·min),D的平衡浓度为0.3mol/L,又知v(B) : v(C)="3" : 2,则下列说法中正确的是
A.x : y="2" : 1??????????????????????????? B.v(A) : v(C)="2" : 1?
C.A的平衡浓度为0.4mol/L????????????? D.A与B的平衡浓度之比为3 : 2


参考答案:AC


本题解析:
试题分析:因为反应速率之比是相应的化学计量数之比,所以根据v(B) : v(C)="3" : 2可知x=2;D的平衡浓度为0.3mol/L,则D的反应速率是0.15mol/(L·min),所以v(D) : v(C)="1" : 2,因此y=1,所以A正确,B不正确;消耗A的浓度是0.6mol/L,所以A的平衡浓度是1mol/L-0.6mol/L=0.4mol/L,C正确;B的平衡浓度是1.6mol/L-0.9mol/L=0.7mol/L,所以


本题难度:一般



4、选择题  
对可逆反应A2(g)+B2(g) ?2AB(g) 在一定条件下,达到平衡状态的标志是( )
A.平衡时容器内各物质的物质的量比为1∶1∶2
B.平衡时容器内的总压强不随时间而变化
C.单位时间内生成2n mol AB的同时,生成n mol的B2
D.单位时间内,生成n mol A2的同时,生成n mol的B2


参考答案:C


本题解析:平衡时容器内各物质的物质的量之比是没有规律的,只是各物质的物质的量浓度保持不变是一般规律,A错;对于反应前后气体不变的反应,容器内的总压强不随时间的变化而改变,无论是否平衡!B不能选择;对于C,D 类型需要了解六个字的“同边异,异边同”原理,对于D,如果反应向左进行,单位时间内,本来就是生成n mol A2的同时,一定生成了n mol的B2;对于C,表示反应向左进行的同时也在向右进行,而且程度相同!所以是正确的。


本题难度:一般



5、简答题  在2.00L的密闭容器中,反应2A(g)?B(g)+C(g)分别在三种不同实验条件下进行,但起始浓度相同,均为c(A)=0.100mol/L、c(B)=0.020mol/L及c(C)=0.020mol/L.反应物A的浓度随时间的变化如下图所示:
请回答下列问题:
(1)以下说法能说明该反应已达到平衡状态的是:______(填序号)
①c(A):c(B):c(C)=2:1:1
②v(A)=2v(B)
③体系的压强不再改变
④A的质量分数不再改变
⑤混合气体的密度不再改变
(2)根据实验③回答:反应开始到4.0min时反应物A的转化率为______,B平均反应速率为______.
(3)与①比较,②和③分别仅改变一种反应条件.所改变的条件是:②______;③______.
(4)实验①条件下该反应的化学平衡常数值是______.若实验①到达平衡后,维持体系温度不变,往容器中再投入0.028molB和0.028molC,求新平衡时体系中A的物质的量浓度.(写出计算过程)


参考答案:(1)①平衡时各物质的物质的量的多少取决于起始量与转化的程度


本题解析:


本题难度:一般




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