2.下列物质属于强电解质的是( )
A、水 B、氯化钠 C、醋酸 D、氨水
1.下列物质中属于纯净物的是( )
A、漂白粉 B、食盐水 C、碘酒 D、硫酸铜
14.(16分)已知化学反应①:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g),其平衡常数为K1;化学反应②:Fe(s)+H2O(g) FeO(s)+H2(g),其平衡常数为K2,在温度973 K和1173 K情况下,K1、K2的值分别如下:
温度 |
K1 |
K2 |
973
K |
1.47 |
2.38 |
1173
K |
2.15 |
1.67 |
请填空:
(1)通过表格中的数值可以推断:反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)现有反应③:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),请你写出该反应的平衡常数K3的数学表达式:K3=________.
(3)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系式________,据此关系式及上表数据,也能推断出反应③是________(填“吸热”或“放热”)反应.
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向正反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号).
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO的浓度
(5)图甲、乙分别表示反应③在t1时刻达到平衡,在t2时刻因改变某个条件而发生变化
的情况:
①图甲中t2时刻发生改变的条件是_____________________________________.
②图乙中t2时刻发生改变的条件是_______________________________________.
解析:(1)由表中数据知,升高温度,K1增大,K2减小,说明反应①为吸热反应,反
应②为放热反应.
(2)(3)由反应①知,K1=,由反应②知,K2=;①-②得反应③,且K3==,可知反应③为吸热反应.
(4)反应③为气体体积不变的吸热反应,因此升高温度,减少生成物CO的浓度均可使平衡向正反应方向移动.
(5)图甲中,t2时刻化学平衡没有移动,反应速率加快,因此t2时刻增大压强或使用催化剂;图乙中,发生的反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0,t2→t3时间段,化学平衡向正反应方向移动,因此,对比0→t1和t2→t3图象变化可知,t2时刻降低温度或设法分离出H2.
答案:(1)吸热 (2)K3=
(3)K3=K1× 吸热 (4)CE
(5)①增大压强或使用催化剂
②降低温度或从体系中分离出H2
13.(11分)(2009·广州摸底)一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):
根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=________,升高温度,K值________(填“增大”“减小”或“不变”).
(2)500℃时,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________用(nB、tB表示)
(3)在其他条件不变的情况下,将处于E点的体系的体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是________.
a.氢气的浓度减少
b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加
d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:________________(用化学方程式表示).
解析:(1)根据温度升高,甲醇的量减小,说明升高温度平衡左移,K值减少.
(2)由v(CH3OH)∶v(H2)=1∶2得
v(H2)== mol/(L·min)
(3)增大压强,平衡正向移动,且v正、v逆都增大.
(4)CO2可抑制CO与Cu2O反应.
答案:(1)K= 减小
(2) mol/(L·min) (3)bc
(4)Cu2O+CO2Cu+CO2
12.(14分)在2 L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
n(NO)(mol) |
0.020 |
0.010 |
0.008 |
0.007 |
0.007 |
0.007 |
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=__________.已知:K300℃>K350℃,则该反应是________热反应.
(2)图中表示NO2的变化的曲线是________.用O2表示从0-2 s内该反应的平均速率v=________.
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是________.
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________.
a.及时分离出NO2气体
b.适当升高温度
c.增大O2的浓度
d.选择高效催化剂
解析:(1)由于K300℃>K350℃,所以,升高温度化学平衡向逆反应方向移动,该反应的正反应为放热反应.
(2)由于NO2的变化量与NO的变化量相等,是O2变化量的2倍,但曲线的变化方向相反,由此可确定b线是NO2的变化曲线.v(O2)=v(NO)=×
=1.5×10-3 mol/(L·s)
(3)化学平衡状态是各成分的含量保持不变的状态,原理是正逆反应的速率相等.a.v(NO2)、v(O2)没有说明是正反应速率还是逆反应速率,因此不能判断.b.容器压强不变说明容器内各气体物质的总分子数不变,由于该反应是反应前后气体分子数不等的反应,说明反应达到平衡状态.c.由v逆(NO)=2v正(O2)可得,v逆(NO)=2v逆(O2)=2v正(O2),即v正(O2)=v逆(O2),原式能反映出正逆反应速率相等,能够说明达到平衡状态.d.密闭容器不变,气体质量不变因此密度不变,而与是否进行反应无关,所以该项不能说明是否达到平衡.
(4)a.是减少物质,所以不能增大反应速率,错误;b.升高温度平衡向逆反应方向移动,错误;c.正确;d.催化剂只能改变反应速率,不能使化学平衡发生移动,错误.
答案:(1)K= 放
(2)b 1.5×10-3mol/(L·s)
(3)b、c
(4)c
11.(9分)(2009·菏泽模拟)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表:
T/℃ |
700 |
800 |
830 |
1
000 |
1
200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应为________反应(填“吸热”“放热”).
(2)能判断该反应是否已达化学平衡状态的依据是________.
a.容器中压强不变
b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O)
d.c(CO2)=c(CO)
(3)某温度下,在2 L的密闭容器中,加入1 mol CO2和1 mol H2充分反应达平衡时,CO平衡浓度为0.25 mol/L,试判断此时的温度为________℃.
(4)若在(3)所处的温度下,在1 L的密闭容器中,加入2 mol CO2和3 mol H2充分反应达平衡时,H2的物质的量为________.
a.等于1.0 mol b.大于1.0 mol
c.大于0.5 mol d.无法确定
解析:(1)根据升高温度,平衡常数增大,即向正反应方向移动,该反应为吸热反应.
(2)化学平衡状态可根据等速标志和浓度不变标志确定.
(3) CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)
开始(mol/L) 0.5 0.5 0 0
平衡(mol/L) 0.25 0.25 0.25 0.25
所以K=1,由表可知,温度830℃.
(4)830℃时,K=1,由此可知,加入2 mol CO2和3 mol H2,氢气相对过量,达平衡时H2的物质量大于1.0 mol.
答案:(1)吸热 (2)bc (3)830 (4)b
10.将CoCl2溶解于盐酸中可以形成CoCl,在溶液中存在下面的化学平衡:
Co2+(aq)+4Cl-(aq) CoCl(aq) ΔH>0
粉红色 蓝色
下列说法正确的是 ( )
A.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B.该反应的平衡常数K=
C.将盛有CoCl2和盐酸混合液的试管置于热水中,试管内溶液为红色
D.增大Cl-浓度,平衡向正反应方向移动,Co2+、Cl-浓度都减小
解析:升高温度,正、逆反应速率都增大,A错误;该反应的正反应为吸热反应,所以在热水中平衡向正反应方向移动,溶液为蓝色,C错误;增大Cl-浓度,平衡向正反应方向移动,Co2+浓度减小,而Cl-浓度增大,D错误.
答案:B
9.某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5 min后达到平衡.已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则 ( )
A.a=3 B.a=2
C.B的转化率为40% D.B的转化率为60%
解析:温度不变,扩大容器体积(相当于减小压强)时,A的转化率不变,说明反应前后气体的体积不变,即a=1,A错误,B错误;设达平衡时,B的改变量为x mol,则A、B、C、D的平衡量分别为(2-x) mol、(3-x) mol、x mol、x mol,设容器体积为1 L,则平衡常数K=1=x2/(2-x)(3-x),解得:x=1.2,B的转化率=1.2÷3=40%,所以C正确,D错误.
答案:C
8.(2010·潍坊质检)某温度下,在一个2 L的密闭容器中,加入4 mol A和2 mol B进行如下反应:
3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反应一段时间后达到平衡,测得生成1.6 mol C,则下列说法正确的是 ( )
A.该反应的化学平衡常数表达式是K=
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡向右移动,化学平衡常数增大
D.增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大
解析:化学平衡常数的表达式中不能出现固体或纯液体,而物质C是固体,A错误;根据化学方程式可知,平衡时减少的B物质的量是1.6 mol×0.5=0.8 mol,所以B的转化率为40%,B正确;增大压强时平衡右移,但平衡常数不变,平衡常数只与温度有关,C错误;增加B后平衡右移,A的转化率增大,而B的转化率减小,D错误.
答案:B
7.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志,在常温下,下列反应的平衡常数的数值如下:
2NO(g) N2(g)+O2(g) K1=1×1030
2H2(g)+O2(g) 2H2O(g) K2=2×1081
2CO2(g) 2CO(g)+O2(g) K3=4×10-92
以下说法正确的是 ( )
A.常温下,NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为K1=c(N2)·c(O2)
B.常温下,水分解产生O2,此时平衡常数的数值约为5×10-80
C.常温下,NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的倾向由大到小的顺序为NO>H2O>CO2
D.以上说法都不正确
解析:K1的表达式应为K1=;常温下,水分解产生O2,是H2和O2化合生成H2O的逆反应,因此其平衡常数的数值应为K2的倒数,数值为5×10-82;由于三个反应都在常温下进行,根据K值的大小可以得出三种化合物分解放出O2的倾向由大 到小的顺序为NO>H2O>CO2.
答案:C
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