化学平衡的移动和化学反应进行的方向
突破训练(四)
1.COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,下列措施:①升温、②恒容通入惰性气体、③增加CO浓度、④减压、⑤加入催化剂、⑥恒压通入惰性气体, 能提高COCl2转化率的是( )
A.①②④ B.①④⑥
C.②③⑤ D.③⑤⑥
2.一定温度下,在三个体积均为2.0 L的恒容密闭容器中发生反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。
编号
温度
/℃
起始物质
的量/mol
平衡物质
的量/mol
达到平衡
所需时间/s
PCl5(g)
PCl3(g)
Cl2(g)
Ⅰ
320
0.40
0.10
0.10
t1
Ⅱ
320
0.80
t2
Ⅲ
410
0.40
0.15
0.15
t3
下列说法正确的是( )
A.平衡常数K:容器Ⅱ>容器Ⅲ
B.反应到达平衡时,PCl5的转化率:容器Ⅱ>容器Ⅰ
C.反应到达平衡时,容器Ⅰ中的平均速率为v(PCl5)= mol·L-1·s-1
D.起始时向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol,则反应将向逆反应方向进行
3.在一恒定容积的容器中充入4 mol A和2 mol B发生反应:2A(g)+B(g)xC(g)。达到平衡后,C的体积分数为w%。若维持容积和温度不变,按 1.2 mol A、0.6 mol B和2.8 mol C为起始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为w%,则x的值为( )
A.只能为2 B.只能为3
C.可能为2,也可能为3 D.无法确定
4.在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应:2X(g)+Y(g)3Z(g)ΔH
,反应过程中持续升高温度,测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A.升高温度,平衡常数增大
B.W点Y的正反应速率等于M点Y的正反应速率
C.Q点时,Y的转化率最大
D.平衡时充入Z达到新平衡时Z的体积分数比原平衡时大
5.对于aA(g)+bB(g)cC(g)的平衡体系,压强不变,加热时体系中混合气体对H2的相对密度增大,下列说法正确的是( )
A.a+b>c,正反应放热
B.a+b>c,正反应吸热
C.a+b<c,逆反应放热
D.a+b=c,正反应吸热
6.某温度下,将6 mol CO2和8 mol H2充入2 L密闭容器中,发生反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0,容器中H2的物质的量随时间的变化关系如图中的实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时,H2的物质的量随时间的变化关系。下列说法正确的是( )
A.从反应开始至a点,v(CO2)=0.9 mol·L-1·min-1
B.曲线Ⅰ对应的条件改变可能是减小压强
C.曲线Ⅱ对应的条件改变可能是充入氢气
D.该温度下,此反应的化学平衡常数的数值为0.5
7.在一个体积为2 L的密闭容器中,高温下发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)。其中CO2、CO的物质的量随时间的变化关系如图所示。
(1)反应在1 min时第一次达到平衡状态,固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率v(CO2)=____________________________。
(2)反应进行至2 min时,若只升高温度,曲线发生的变化如图所示,3 min时再次达到平衡,则ΔH________0(填“>”“”“a
C.为了提高Br2(g)的转化率,可采取增加Br2(g)通入量的方法
D.a点比b点体系的颜色深
10.用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0,且p1<p2
B.反应速率:v逆(状态A)>v逆(状态B)
C.在C点时,CO转化率为75%
D.在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH,达平衡时CH3OH的体积分数不同
11. 工业上利用焦炭与水蒸气生产H2的反应原理为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH>0;CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0;第二步生产的原料CO来源于第一步的产物。为提高原料的利用率及H2的日产量,下列措施中不可取的是( )
①第一步产生的混合气直接作为第二步的反应物
②第二步生产应采用适当的温度和催化剂
③第一、二步生产中均充入足量水蒸气
④第二步应在低温下进行
⑤第二步生产采用高压
⑥第二步生产中增大CO的浓度
A.①③⑤ B.②④⑥
C.②③⑤ D.①④⑤⑥
12. 化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 Ⅰ
如图所示,反应Ⅰ在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1________T2(填“>”“<”或“=”)。上述反应体系中循环使用的物质是________。
(2)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH________0(填“>”或“<”)。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右,选择此压强的理由是____________
______________________________________________________________________________________________________________________________________。
13.肼(N2H4)与N2O4是火箭发射中最常用的燃料与助燃剂。
(1)800 ℃时,某密闭容器中存在如下反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g) ΔH>0,若开始向容器中加入1 mol·L-1的NO2,反应过程中NO的产率随时间的变化如图中曲线Ⅰ所示。
①反应Ⅱ相对于反应Ⅰ而言,改变的条件可能是________。
②请在图中绘制出在其他条件与反应Ⅰ相同,反应在820 ℃时进行,NO的产率随时间的变化曲线。
(2)已知N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+57.20 kJ·mol-1,开始时,将一定量的NO2、N2O4充入一个容器为2 L的恒容密闭容器中,浓度随时间变化关系如下表所示:
时间/min
0
5
10
15
20
25
30
c(X)/(mol·L-1)
0.2
c
0.6
0.6
1.0
c1
c1
c(Y)/(mol·L-1)
0.6
c
0.4
0.4
0.4
c2
c2
①c(X)代表________(填化学式)的浓度。
②前10 min内用NO2表示的反应速率为___________________________________;
20 min时改变的条件是________________________________________________;
重新达到平衡时,NO2的百分含量________(填字母)。
a.增大 b.减小 c.不变 d.无法判断