1.把6 ml A氣體和5 ml B氣體混合放入4 L密閉容器中,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g),5 min末該反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)生成C的物質(zhì)的量為2 ml,測(cè)定D的平均反應(yīng)速率為0.1 ml·L-1·min-1,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )。
A.x=2
B.B的轉(zhuǎn)化率為20%
C.平衡時(shí)A的濃度為0.75 ml·L-1
D.反應(yīng)在恒溫達(dá)平衡時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)為開(kāi)始時(shí)的85%
2.某溫度下,將3 ml A和2 ml B充入一密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):aA(g)+B(g)C(g)+D(g),5 min末反應(yīng)達(dá)平衡,各物質(zhì)的平衡濃度的關(guān)系為ca(A)·c(B)=c(C)·c(D)。若在溫度不變的情況下將容器的容積擴(kuò)大為原來(lái)的10倍,B的轉(zhuǎn)化率不發(fā)生變化,則B的轉(zhuǎn)化率為( )。
A.60%B.40%C.24%D.4%
3.(雙選)溫度為T時(shí),向容積不等的恒容密閉容器中分別加入足量活性炭和1 ml NO2,發(fā)生反應(yīng):2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g),反應(yīng)相同時(shí)間,測(cè)得各容器中NO2的轉(zhuǎn)化率與容器容積的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.T時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為445
B.圖中C點(diǎn)所示條件下,v正>v逆
C.向A點(diǎn)平衡體系中充入一定量的NO2,達(dá)到平衡時(shí),NO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡大
D.容器內(nèi)的壓強(qiáng):pA∶pB>6∶7
4.溫度為T1時(shí),在三個(gè)容積均為1 L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反應(yīng)吸熱)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.達(dá)平衡時(shí),容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強(qiáng)之比為4∶5
B.達(dá)平衡時(shí),容器Ⅱ中c(O2)c(NO2)比容器Ⅰ中的大
C.達(dá)平衡時(shí),容器Ⅲ中NO的體積分?jǐn)?shù)小于50%
D.當(dāng)溫度改變?yōu)門2時(shí),若k正=k逆,則T20
B.壓強(qiáng)p1>p2
C.升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
D.將體系中O2分離出去,能提高Fe3O4的轉(zhuǎn)化率
7.在兩個(gè)固定容積均為1 L的密閉容器中以不同的氫碳比n(H2)n(CO2)充入H2和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率α(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.該反應(yīng)在常溫下不可能自發(fā)進(jìn)行
B.氫碳比,X”“v逆,故B項(xiàng)正確。向A點(diǎn)平衡體系中充入一定量的NO2,等效于加壓,平衡逆向移動(dòng),NO2的轉(zhuǎn)化率降低,C項(xiàng)錯(cuò)誤。由A項(xiàng)分析可知,A點(diǎn)時(shí)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為1.2 ml;B點(diǎn)時(shí),則有
2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)
開(kāi)始/ml1 00
變化/ml0.8 0.40.8
平衡/ml0.2 0.40.8
則B點(diǎn)容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量為1.4 ml,由于V16∶7,故D項(xiàng)正確。
4.C 解析:根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和容器Ⅰ中O2的平衡濃度可知,平衡時(shí),c(NO)=0.4 ml·L-1,c(NO2)=0.2 ml·L-1,c(O2)=0.2 ml·L-1,則T1溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c2(NO)·c(O2)c2(NO2)=0.42×。A項(xiàng),平衡時(shí),容器Ⅰ中氣體總物質(zhì)的量為0.8 ml,容器Ⅱ中,氣體起始總物質(zhì)的量為1 ml,此時(shí)c2(NO)·c(O2)c2(NO2)=59K,反應(yīng)應(yīng)逆向進(jìn)行,則c(O2)c(NO2)K,反應(yīng)逆向進(jìn)行,則NO的體積分?jǐn)?shù)減小,因此反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),NO的體積分?jǐn)?shù)小于50%,故正確;D項(xiàng),平衡時(shí),正、逆反應(yīng)速率相等,則有k正c2(NO2)=k逆c2(NO)·c(O2),若k正=k逆,則c2(NO)·c(O2)c2(NO2)=1>0.8,由于該反應(yīng)正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),且T2時(shí)平衡常數(shù)增大,因此溫度:T2>T1,故錯(cuò)誤。
5.D 解析:平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率=(0.1-0.05)ml·L-10.1ml·L-1×100%=50%,A項(xiàng)錯(cuò)誤;溫度為T時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c2(Z)c(X)·c3(Y)=×0.053=1 600,B項(xiàng)錯(cuò)誤;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),達(dá)平衡后,增大體系壓強(qiáng),v正、v逆均增大,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;前2 min內(nèi),用Y的濃度變化量表示的平均反應(yīng)速率v(Y)=3v(X)=3×0.02ml·L-12min=0.03 ml·L-1·min-1,D項(xiàng)正確。
6.B 解析:根據(jù)圖像分析,壓強(qiáng)一定,溫度升高,Fe3O4的平衡轉(zhuǎn)化率升高,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,即a>0,A項(xiàng)正確;溫度一定時(shí),壓強(qiáng)增大,平衡逆向移動(dòng),Fe3O4的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故p1KB
解析:(1)反應(yīng)Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.6 kJ·ml-1
反應(yīng)Ⅱ:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ΔH2=+23.4 kJ·ml-1
反應(yīng)Ⅲ:2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH3
根據(jù)蓋斯定律,由反應(yīng)Ⅰ×2-反應(yīng)Ⅱ得ΔH3=2ΔH1-ΔH2=-49.6 kJ·ml-1×2-23.4 kJ·ml-1 =-122.6 kJ·ml-1。
(2)反應(yīng)Ⅰ是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量變化的反應(yīng),所以壓強(qiáng)不變說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故A項(xiàng)正確。恒溫恒容條件下,由于各物質(zhì)均為氣體,故反應(yīng)前后質(zhì)量與體積都不變,混合氣體的密度始終不變,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。水分子中斷裂2NA個(gè)H—O,同時(shí)氫分子中斷裂3NA個(gè)H—H,說(shuō)明v正=v逆,故C項(xiàng)正確。CH3OH和H2O的濃度之比保持不變,相當(dāng)于兩者之比等于1∶1,不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
(3)在反應(yīng)CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) 中,根據(jù)Q=c2(CH3OH)c(CH3OCH3)·c(H2O)=0.421.8×1.8v逆。
設(shè)CH3OCH3轉(zhuǎn)化了x ml·L-1,則
CH3OCH3(g)+ H2O(g) 2CH3OH(g)
起始濃度(ml·L-1)1.81.80.4
變化濃度(ml·L-1)xx2x
平衡濃度(ml·L-1)1.8-x1.8-x0.4+2x
根據(jù)K=(0.4+2x)(0.4+2x)(1.8-x)( 1.8-x)=0.25,解得x=0.2,
混合氣體中CH3OH的體積分?jǐn)?shù)為0.8ml·L-11.6ml·L-1+1.6 ml·L-1+0.8 ml·L-1×100%=20%。
(4)設(shè)反應(yīng)生成了x ml CH3OCH3,則
2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3(g)+ 3H2O(g)
起始/ml61200
變化/ml2x6xx3x
平衡/ml6-2x12-6xx3x
已知n(H2)n(CO2)=12ml6ml=2,根據(jù)CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,T1溫度下CO2的轉(zhuǎn)化率為60% ,
所以有2x6=0.6,解得x=1.8,
故0~5 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(CH3OCH3)=1.8ml2 L×5min=0.18 ml·L-1·min-1 。
已知反應(yīng)為放熱反應(yīng),投料比一定時(shí),T2對(duì)應(yīng)的CO2的平衡轉(zhuǎn)化率小于T1對(duì)應(yīng)的CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,說(shuō)明T2下平衡逆向移動(dòng),K變小,化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),所以KA、KB、KC三者之間的大小關(guān)系為KA=KC>KB。容器
編號(hào)
物質(zhì)的起始濃度/(ml·L-1)
物質(zhì)的平衡濃度(ml·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
物質(zhì)
X
Y
Z
初始濃度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
2 min時(shí)濃度/(ml·L-1)
0.08
a
b
平衡濃度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1
時(shí)間t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
總壓強(qiáng)p100 kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
反應(yīng)時(shí)間t/h
0
4
8
16
c(A)/(ml·L-1)
0.10
a
0.026
0.006 5
物質(zhì)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
CH3OH(g)
濃度/(ml·L-1)
1.8
1.8
0.4

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