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1.下列说法正确的是( )
A.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的
B.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂可以改变化学反应进行的方向
【答案】:B
2.下列有关颜色的变化不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.平衡状态的H2、I2、HI混合气体体积压缩时颜色变深
B.平衡状态的NO2和N2O4混合气体体积压缩时颜色先变深后变浅
C.平衡状态的NO2、CO、NO、CO2混合气体升温时颜色变深
D.向Fe(SCN)3溶液中滴加几滴浓KSCN溶液后颜色变深
【解析】:对反应H2(g)+I2(g)2HI(g)而言,压强不能改变其平衡状态,故A项不能用勒夏特列原理解释。
【答案】:A
3.燃煤造成的污染是大气污染的主要原因,利用下列反应可减少燃煤污染:
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔHK2
C.反应处于D时,一定有v正大于v逆
D.A点的c(Fe3+)比B点的c(Fe3+)大
【解析】:由图知温度升高,产物的物质的量浓度减小,则化学平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,A项错误;温度T1T2,Qp1,增大压强,w(W)减小,说明平衡向逆反应方向移动,增大压强时平衡向气体分子数减小的方向进行,故ap2,n=a,C错误;若图Ⅲ是不同温度对反应的影响,则1用的时间短,速率快,温度高,T1>T2,升高温度,w(W)增大,平衡向正反应方向移动,也就是向吸热反应方向移动,Q>0,D错误。
【答案】:A
8.一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:C(s)+CO2(g)2CO(g),平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图所示。已知:气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是( )
A.550 ℃时,若充入惰性气体,v正、v逆均减小,平衡不移动
B.650 ℃时,反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C.T ℃时,若充入等体积的CO2和CO,平衡向逆反应方向移动
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D.925 ℃时,用平衡分压、代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总
【答案】:B
9.在温度、容积相同的三个密闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,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
甲
乙
丙
反应物投入量
1 mol N2、3 mol H2
2 mol NH3
4 mol NH3
NH3的浓度/ (mol·L-1)
c1
c2
c3
反应的能量变化
放出a kJ
吸收b kJ
吸收c kJ
体系压强
p1
p2
p3
反应物转化率
α1
α2
α3
下列说法正确的是( )
A.2c1>c3 B.a+b=92.4
C.2p1α3,因此有α1+α30。向甲、乙、丙三个恒容容器中加入一定量C(s)和H2O(g),各容器中温度、反应物的起始量如表,反应过程中CO的物质的量浓度随时间变化如图所示。
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容器
甲
乙
丙
容积
0.5 L
0.5 L
V
温度
T1 ℃
T2 ℃
T1 ℃
起始量
2 mol C
1 mol H2O
1 mol CO
1 mol H2
4 mol C
2 mol H2O
下列说法正确的是( )
A.甲容器中,反应在前15 min的平均速率v(H2)=0.2 mol·L-1·min-1
B.丙容器的体积Vp1
C.1 100 ℃时该反应的平衡常数为1.64
D.压强为p4时,在y点:v正>v逆
正确。
【答案】 A
14.在一定温度下,将H2和N2两种气体按不同比例通入相同的恒容密闭容器中,发生反应:3H2
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+N22NH3。起始时H2和N2的物质的量之和相等,平衡后分别测出H2、N2的转化率。能正确表示H2、N2的转化率与起始时的关系图是( )
【解析】 反应物按化学计量数之比投料时,达到平衡时转化率相等,增加一种反应物的物质的量,该反应物的转化率减小,其他反应物的转化率增大。
【答案】 A
15.高温下,某反应达平衡,平衡常数K=。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2
【答案】 A
16.Fenton试剂常用于氧化降解有机污染物X。在一定条件下,反应初始时c(X)=2.0×10-3mol·L-1,反应10 min进行测定,得图1和图2。下列说法不正确的是( )
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A.50 ℃,pH在3~6时,X降解率随pH增大而减小
B.pH=2,温度在40~80 ℃时,X降解率随温度升高而增大
C.无需再进行后续实验,就可以判断最佳反应条件是:pH=3、温度为80 ℃
D.pH=2,温度为50 ℃时,10 min内X的平均降解速率v(X)=1.44×10-4mol·L-1·min-1
【答案】 C
17.已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体,且起始时体积相同。发生反应:2NO2(g)N2O4 (g) ΔH<0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是( )
A.平衡时NO2体积分数:甲<乙
B.达到平衡所需时间,甲与乙相等
C.该反应的平衡常数表达式K=c(N2O4)/c(NO2)
D.若两容器内气体的压强保持不变,均说明反应已达到平衡状态
【解析】 A项,甲、乙两体积相同的容器,相同条件下充入等物质的量的NO2气体,反应发生时,气体物质的量减小,乙相当于减小压强,平衡向左移动,平衡时NO2体积分数,甲”或“S2,在上图中画出c(CO2)在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线。
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是________(填代号)。
(2)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如:
CH4(g)+2NO2(g)===N2(g)+CO2(g)+2H2O (g) ΔH1=-867 kJ/mol
2NO2(g) N2O4(g) ΔH2=-56.9 kJ/mol
写出CH4(g)催化还原N2O4(g)生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式:__________________________________________________________________
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用,可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用,以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。催化剂b表面发生的电极反应式为_______________________________________。
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【答案】 (1)①0),已知P是
可自由滑动的活塞。在相同温度时关闭K,向A、B容器中分别充入2 mol A2和1 mol B2,两容器分别在500 ℃时达平衡,A中C的浓度为w1 mol·L-1,放出热量b kJ,B中C的浓度为w2 mol·L-1,放出热量c kJ。请回答下列问题:
(1)此反应的平衡常数表达式为________;若将温度升高到700 ℃,反应的平衡常数将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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(2)比较大小:w1________w2(填“>”、“=”或“b (3)减小 (4)w3>2w1 (5)bc (6)c
27.二氧化氮可由NO和O2生成,已知在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH,n(NO)、n(O2)随时间的变化如表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.200
0.100
0.080
0.050
0.050
0.050
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n(O2)/mol
0.100
0.050
0.040
0.025
0.025
0.025
(1)已知:K800 ℃>K1 000 ℃,则该反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”),用O2表示0~2 s内该反应的平均速率为________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.容器内气体颜色保持不变
b.2v逆(NO)=v正(O2)
c.容器内压强保持不变
d.容器内气体密度保持不变
(3)为使该反应的速率增大,提高NO的转化率,且平衡向正反应方向移动,应采取的措施有________。
(4)在题述条件下,计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K=________。
(5)在题述条件下,若开始通入的是0.2 mol NO2气体,达到化学平衡时,NO2的转化率为________。
(6)煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
①CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O ΔH