高中化学知识点总结《化学平衡状态的判断》高频试题预测(2017年最新版)(三)

时间:2017-01-19 00:08:50

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1、实验题  (7分)经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
(1) 定性分析:如图甲可通过观察________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是__________________________________,写出H2O2在MnO2作用下发生反应的化学方程式:______________________________。

(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为__________,实验中需要测量的数据是_???? _______________。


参考答案:(1)?反应产生气泡的快慢 (1分)?控制阴离子相同,排除阴


本题解析:首先明确实验目的:比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果;
(1)图甲:两试管中盛有等体积、等浓度的H2O2,分别滴入氯化铁、硫酸铜溶液,通过产生气泡的快慢即可比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果(保持其他条件相同,只改变催化剂);
氯离子中氯为-1价,有还原性,H2O2有氧化性,故Cl-和H2O2可发生氧化还原反应,应排除Cl-的干扰;
(2)“收集40 mL气体所需要的时间”即通过计算分别用Fe3+、Cu2+催化时生成O2的速率,来定量比较Fe3+和Cu2+对H2O


本题难度:一般



2、填空题  工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)
(1)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______.
A.生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等
B.混合气体的密度不变
C.混合气体的相对平均分子质量不变
D.CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化
(2)如表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K).

温度250℃300℃350℃
K
2.041
0.270
0.012

①由表中数据判断该反应的△H______0(填“>”、“=”或“<”);
②某温度下,将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.2mol/L,则CO的转化率为______,此时的温度为______.
(3)要提高CO的转化率,可以采取的措施是______.
a.升温b.加入催化剂c.增加CO的浓度
d.加入H2加压e.加入惰性气体加压f.分离出甲醇
(4)一定条件下,CO与H2在催化剂的作用下生成5molCH3OH的能量变化为454kJ.在该温度时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器
反应物投入量
1molCO、2molH2
1molCH3OH
2molCH3OH
平衡时数据
CH3OH的浓度(mol/L)
c1
c2
c3
反应的能量变化
akJ
bkJ
ckJ
体系压强(Pa)
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3

下列说法正确的是______.
A.2c1>c3B.a+b<90.8C.2p2<p3D.α1+α3<1.


参考答案:(1)A.无论是否达到平衡状态,生成CH3OH的速率与消耗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)


150
??
0.1


________
________
5


350
________
5


?


参考答案:(1)①0.0030 mol·L-1·min-1 ②<


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


本题难度:一般



4、选择题  可逆反应:2NO2?2NO+O2在固定体积密闭容器中反应,达到平衡状态的标志是(  )
①单位时间内生成n?mol O2的同时生成2n?mol NO2;
②单位时间内生成n?mol O2?的同时,生成2n?mol?NO;
③用NO2、NO、O2?的物质的量浓度变化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;?
⑤混合气体的密度不再改变的状态;
⑥混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态.
A.①④⑥
B.②③⑤
C.①③④
D.①②③④⑤⑥


参考答案:此题列出了判断可逆反应是否达到平衡状态的各种可能情况,应从平


本题解析:


本题难度:简单



5、选择题  一定温度下,某一恒容密闭容器内有可逆反应:A(g)+3B(g)
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2C(g).该反应进行到一定限度后达到化学平衡的标志是(  )
A.单位时间内生成amol物质A,同时生成3amol物质B
B.容器内气体的密度不再随时间而改变
C.物质C的生成速率和分解速率相等
D.物质A、B、C的分子数之比为1:3:2


参考答案:A.化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态


本题解析:


本题难度:简单




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