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)達到平衡,此時生成C的物質(zhì)的量為2 ml,測定D的平均反應(yīng)速率為0.1 ml·L-1·min-1,下列說法錯誤的是( )。
A.x=2
B.B的轉(zhuǎn)化率為20%
C.平衡時A的濃度為0.75 ml·L-1
D.反應(yīng)在恒溫達平衡時,容器內(nèi)壓強為開始時的85%
答案:D
解析:D的平均反應(yīng)速率為0.1 ml·L-1·min-1,則生成D的物質(zhì)的量是0.1 ml·L-1·min-1×4 L×5 min=2 ml。根據(jù)物質(zhì)的變化量之比等于方程式中各物質(zhì)的化學計量數(shù)之比可知,x=2,A項正確。根據(jù)方程式可知,消耗A和B的物質(zhì)的量分別是3 ml和1 ml,所以B的轉(zhuǎn)化率是1ml5ml×100%=20%,B項正確。平衡時A的物質(zhì)的量是6 ml-3 ml=3 ml,其濃度是3ml4 L=0.75 ml·L-1,C項正確。該反應(yīng)前后氣體分子總數(shù)不變,故無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài),混合氣體的壓強都不改變,D項錯誤。
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大為原來的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%
答案:A
解析:擴大容器容積為原來的10倍,B的轉(zhuǎn)化率不變,則a=1。
設(shè)B的變化濃度為x ml·L-1,令容器的容積為1 L,則:
A(g) + B(g) C(g) + D(g)
起始濃度/(ml·L-1)3200
變化濃度/(ml·L-1)xxxx
平衡濃度/(ml·L-1)3-x2-xxx
根據(jù)平衡濃度的關(guān)系,(3-x)×(2-x)=x×x,解得x=1.2,則B的轉(zhuǎn)化率為1.2ml2ml×100%=60%,A項正確。
3.濃度均為0.1 ml·L-1的CH4和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),測得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強的關(guān)系如圖,下列說法不正確的是( )。
A.平衡時CO與H2的物質(zhì)的量比為1∶1
B.p1、p2、p3、p4由大到小的順序為p1α(p4),正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng),增大壓強平衡向逆反應(yīng)進行,甲烷的轉(zhuǎn)化率降低,故壓強p4>p3>p2>p1,B項正確。壓強為p4、1 100 ℃的條件下,達到平衡X點時甲烷的轉(zhuǎn)化率為80%,甲烷的濃度變化量為0.1 ml·L-1×80%=0.08 ml·L-1,則v(CO2)=ΔcΔt=0.08ml·L-110min=0.008 ml·L-1·min-1,C項正確。由題圖可知,當壓強相同時,溫度越高,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率越大,D項錯誤。
4.溫度為T1時,在容積為10 L的恒容密閉容器中充入一定量的M(g)和N(g),發(fā)生反應(yīng)M(g)+N(g)2P(g)+Q(g) ΔH>0。反應(yīng)過程中的部分數(shù)據(jù)如表所示,下列說法正確的是( )。
A.若T2時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)為0.64,則T1>T2
B.0~5 min內(nèi),用M表示的平均反應(yīng)速率為0.4 ml·L-1·min-1
C.該反應(yīng)在第8 min時v逆>v正
D.當M、N的轉(zhuǎn)化率之比保持不變時,可判斷該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
答案:A
解析:該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡正向進行,平衡常數(shù)增大,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,5 min時反應(yīng)已達到平衡,故T1時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)為(0.4)2×0.20.4×0.1=0.8,T2時該反應(yīng)的化學平衡常數(shù)為0.64,故T1>T2,A項正確,C項錯誤。根據(jù)“三段式”可知,0~5 min內(nèi),用M表示的平均反應(yīng)速率為v=ΔcΔt=0.2ml·L-15min=0.04 ml·L-1·min-1,B項錯誤。根據(jù)化學方程式M、N的化學計量數(shù)之比可知,兩者的轉(zhuǎn)化率之比始終保持不變,是個定值,故D項錯誤。
5.溫度為T時,在容積不變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)X(g)+3Y(g)2Z(g),各組分在不同時刻的濃度如表所示,下列說法正確的是( )。
A.平衡時,X的轉(zhuǎn)化率為20%
B.當溫度為T時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)為40
C.平衡后,增大體系壓強,v正增大,v逆減小,平衡向正反應(yīng)方向移動
D.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)=0.03 ml·L-1·min-1
答案:D
解析:平衡時,X的轉(zhuǎn)化率=(0.1-0.05)ml·L-10.1ml·L-1×100%=50%,A項錯誤;溫度為T時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=c2(Z)c(X)·c3(Y)=×0.053=1 600,B項錯誤;該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減小的反應(yīng),達平衡后,增大體系壓強,v正、v逆均增大,平衡向正反應(yīng)方向移動,C項錯誤;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項正確。
6.科學家研究以太陽能為熱源分解Fe3O4,最終循環(huán)分解水制H2,其中一步重要反應(yīng)為2Fe3O4(s)6FeO(s)+O2(g) ΔH=a kJ·ml-1。在一定壓強下,Fe3O4的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的α(Fe3O4)-T曲線如圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是( )。
A.a>0
B.壓強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
答案:B
解析:根據(jù)圖像分析,壓強一定,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項正確;溫度一定時,壓強增大,平衡逆向移動,Fe3O4的平衡轉(zhuǎn)化率降低,故p1KB。t/min
0
5
10
n(M)/ml
6.0
4.0
n(N)/ml
3.0
1.0
物質(zhì)
X
Y
Z
初始濃度/(ml·L-1)
0.1
0.2
0
2 min時濃度/(ml·L-1)
0.08
a
b
平衡濃度/(ml·L-1)
0.05
0.05
0.1
物質(zhì)
CH3OCH3(g)
H2O(g)
CH3OH(g)
濃度(ml·L-1)
1.8
1.8
0.4

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