題目列表(包括答案和解析)
1.室溫下,水的電離達(dá)到平衡:H2OH++OH-。下列敘述正確的是
( )
A.將水加熱,平衡向正反應(yīng)方向移動,KW不變
B.向水中加入少量鹽酸,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(H+)增大
C.向水中加入少量NaOH固體,平衡向逆反應(yīng)方向移動,c(OH-)降低
D.向水中加入少量CH3COONa固體,平衡向正反應(yīng)方向移動,c(OH-)=c(H+)
[解析] 選項A,升溫,KW增大。選項B,加入少量鹽酸,抑制了H2O的電離,平衡向著逆反應(yīng)方向移動,H2O電離出的c(H+)減小,但溶液中的c(H+)增大。選項C,加入少量NaOH固體后,溶液中的c(OH-)增大。選項D,CH3COONa水解導(dǎo)致溶液中c(OH-)>c(H+)。
[答案] B
21.(10分)反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH=a kJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;反應(yīng)②CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
測得在不同溫度下,K值如下:
溫度(℃) |
500 |
700 |
900 |
K |
1.00 |
1.47 |
2.40 |
(1)若500 ℃時進(jìn)行反應(yīng)①,CO2起始濃度為2 mol·L-1,CO的平衡濃度為________。
(2)反應(yīng)①中的a________0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)700 ℃反應(yīng)①達(dá)到平衡,要使得該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有________(填序號)。
A.縮小反應(yīng)器體積 B.通入CO2
C.升高溫度到900 ℃ D.使用合適的催化劑
(4)下列圖象符合反應(yīng)①的是________(填序號)。
(圖中v是速率,φ為混合物中CO含量,T為溫度且T1>T2)
(5)由反應(yīng)①和②可求得,反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)===2FeO(s)的ΔH=________。
[解析] (1)500 ℃時反應(yīng)①的K=1,設(shè)CO的平衡濃度為c,則K==1,解得c=1 mol·L-1。(2)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可知,溫度升高,反應(yīng)①的K值增大,即平衡向正反應(yīng)方向移動,故正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),a大于0。(3)反應(yīng)①中反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,改變壓強,平衡不移動,A錯;通入CO2,平衡向右移動,B對;反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡向右移動,C對;使用催化劑,平衡不移動,D錯。(4)升高溫度,正逆反應(yīng)速率均增大,但平衡向右移動,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,A對;升高溫度,平衡向右移動,CO的百分含量增大,B、C錯。(5)根據(jù)蓋斯定律,該反應(yīng)可以通過①×2+②×2得到,故反應(yīng)的ΔH=2(a+b) kJ·mol-1。
[答案] (1)1 mol·L-1 (2)> (3)BC (4)A
(5)2(a+b) kJ·mol-1
20.(12分)Ⅰ.恒溫、恒壓下,在一個可變?nèi)莘e的容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(g)+B(g)C(g)
(1)若開始時放入1 mol A和1 mol B,到達(dá)平衡后,生成a mol C,這時A的物質(zhì)的量為____________mol。
(2)若開始時放入3 mol A和3 mol B,到達(dá)平衡后,生成C的物質(zhì)的量為________mol。
(3)若開始時放入x mol A、2 mol B和1 mol C,到達(dá)平衡后,A和C的物質(zhì)的量分別是y mol和3a mol,則x=______mol,y=____mol,平衡時,B的物質(zhì)的量______(選填一個編號)。
甲.大于2 mol 乙.等于2 mol 丙.小于2 mol
。赡艽笥、等于或小于2 mol
作出此判斷的理由是____________________________________________。
(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3 mol C,待再次到達(dá)平衡后,C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是__________________。
Ⅱ.若維持溫度不變,在一個與(1)反應(yīng)前起始體積相同,且容積固定的容器中發(fā)生上述反應(yīng)
(5)開始時放入1 mol A和1 mol B到達(dá)平衡后生成b mol C。若b與(1)小題的a進(jìn)行比較__________。(選填一個編號)
甲.a<b 乙.a>b 丙.a=b 。荒鼙容^a和b的大小
作出判斷的理由是______________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)該反應(yīng)是在恒溫、恒壓下進(jìn)行反應(yīng)并建立平衡的,反應(yīng)物A、B和生成物C的計量數(shù)比為1∶1∶1,當(dāng)生成a mol C時,必消耗a mol A,則平衡時n(A)=(1-a)mol。
(2)根據(jù)等效平衡原理與(1)相比初始條件為原來各物質(zhì)的3倍,則此時生成的C也應(yīng)為(1)中的3倍,故為3a mol
(3)根據(jù):A(g)+B(g)C(g)
始: x 2 1
平: y 3a
此情況與(2)等效,假設(shè)C的初始量為0,則B必為3 mol,A為3 mol,則x=3-1=2,y=3-3a,則平衡時,B的物質(zhì)的量是多少,取決于從始態(tài)到平衡態(tài)的過程中反應(yīng)進(jìn)行的方向,即3a與1的相對大小,若3a>1,則反應(yīng)向右進(jìn)行建立平衡,此時,n(B)<2 mol。若3a=1,則反應(yīng)向左向右進(jìn)行的程度相等,n(B)=2 mol。若3a<1,則反應(yīng)向左進(jìn)行建立平衡,此時n(B)>2 mol。
(4)因為等壓、等溫、容積可變,加入C的多少并不影響平衡,仍處于與(1)同樣的平衡狀態(tài),則C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)可通過(1)的條件直接求出C%=×100%。
(5)此時條件變?yōu)榈葴氐热莸臈l件,由于正反應(yīng)體積縮小,隨反應(yīng)的進(jìn)行,n(總)減小,壓強減小,與(1)相比C的生成量減小,故可判斷b<a。
[答案] (1)(1-a) (2)3a (3)2 3-3a 丁
若3a>1,B的物質(zhì)的量小于2 mol;
若3a=1,B的物質(zhì)的量等于2 mol;
若3a<1,B的物質(zhì)的量大于2 mol
(4)×100%
(5)乙 因為(5)小題中容器容積不變,而(1)小題中容器的容積縮小,所以(5)小題的容器中的壓力小于(1)小題容器中的壓力,有利于逆向反應(yīng),故反應(yīng)達(dá)到平衡后a>b
19.(10分)在一定條件下,二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng):
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH<0
(1)降低溫度,二氧化硫轉(zhuǎn)化率__________,化學(xué)反應(yīng)速率________(以上均填增大、減小或不變)。
(2)600 ℃時,在一密閉容器中,將二氧化硫和氧氣混合,反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如上圖所示,反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的時間是________________________。
(3)據(jù)圖判斷,反應(yīng)進(jìn)行至20 min時,曲線發(fā)生變化的原因是______________________(用文字表達(dá))。
10 min到15 min的曲線變化的原因可能是________________(填寫編號)。
a.加了催化劑 b.縮小容器體積
c.降低溫度 d.增加SO3的物質(zhì)的量
[解析] (1)降低溫度,平衡向正反應(yīng)方向移動,反應(yīng)物濃度減小生成物濃度增大,故二氧化硫轉(zhuǎn)化率增大,但化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度降低而減小。
(2)由圖示知:0-15 min時,反應(yīng)物SO2和O2的量均逐漸減少,生成物SO3的量逐漸增多,15-20 min時,反應(yīng)物和生成物的量均保持不變,說明反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。
(3)反應(yīng)進(jìn)行到20 min時氧氣物質(zhì)的量突然增多為0.12 mol,而SO2和SO3的物質(zhì)的量仍與平衡時一致,說明此時增加了O2的量。10 min到15 min的曲線變化說明反應(yīng)速率大幅增大,可能的原因是a.加了催化劑,b.增大壓強,縮小容器體積。由于降溫反應(yīng)速率減小,不可能是c。SO3的物質(zhì)的量沒有突然增多且平衡時SO2和SO3物質(zhì)的量之和仍為0.20 mol,故d選項不正確。
[答案] (1)增大 減小 (2)15-20 min和25-30 min
(3)增加了O2的量 ab
18.(14分)(2008年重慶理綜)N2O5是一種新型硝化劑,其性質(zhì)和制備受到人們的關(guān)注。
(1)N2O5與苯發(fā)生硝化反應(yīng)生成的硝基苯的結(jié)構(gòu)簡式是____________。
(2)一定溫度下,在恒容密閉容器中N2O5可發(fā)生下列反應(yīng):2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);ΔH>0
①反應(yīng)達(dá)平衡后,若再通入一定量氮氣,則N2O5的轉(zhuǎn)化率將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②下表為反應(yīng)在T1溫度下的部分實驗數(shù)據(jù):
t/s |
0 |
500 |
1 000 |
c(N2O5)/mol·L-1 |
5.00 |
3.52 |
2.48 |
則500 s內(nèi)N2O5的分解速率為___________________________________。
③在T2溫度下,反應(yīng)1 000 s時測得NO2的濃度為4.98 mol·L-1,則T2________T1。
(3)下圖所示裝置可用于制備N2O5,則N2O5在電解池的________區(qū)生成,其電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] 本題涉及有機化學(xué)、化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電化學(xué)等相關(guān)知識,注重考查學(xué)生分析和綜合應(yīng)用知識的能力。
(1)硝基苯結(jié)構(gòu)簡式的書寫要注意鍵的連接和規(guī)范;
(2)①恒容充入不參與反應(yīng)的氮氣,反應(yīng)混合物中各物質(zhì)的濃度均不發(fā)生改變,故平衡不發(fā)生移動,N2O5的轉(zhuǎn)化率不變;
②v(N2O5)=(5.00-3.52)mol·L-1÷500 s=0.002 96 mol·L-1·s-1;③在T1溫度下,1 000 s時NO2的濃度為(5.00-2.48)mol·L-1×2=5.04 mol·L-1>4.98 mol·L-1,在前1 000 s內(nèi)產(chǎn)生NO2的速率,T1時大于T2時,故T1>T2;
(3)由N2O4轉(zhuǎn)化成N2O5時氮元素化合價由+4變?yōu)?5,失去了電子,故在陽極產(chǎn)生N2O5,電極反應(yīng)方程式的書寫要注意HNO3參加反應(yīng)。
[答案] (1) (2)①不變
②0.002 96 mol·L-1·s-1 ③<或小于 (3)陽極
N2O4+2HNO3-2e-===2N2O5+2H+
17.(6分)某同學(xué)用0.1 mm×10 mm×25 mm質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于或等于99.5%的鋁片和酸反應(yīng)制取H2,實驗現(xiàn)象如下表:
時間 酸 |
1 min |
2 min |
5 min |
15 min |
20 min |
3 mol·L-1HCl |
少量氣泡 |
較多氣泡 |
大量氣泡 |
反應(yīng)劇烈 |
鋁片耗盡 |
1.5 mol·L-1H2SO4 |
均無明顯現(xiàn)象(無氣泡) |
(1)寫出上述鋁與酸反應(yīng)的離子方程式__________________________________。
(2)反應(yīng)1-15 min內(nèi),鋁與鹽酸的反應(yīng)速率逐漸加快,其原因是________________________________________________________________________。
(3)為探究鋁與鹽酸反應(yīng)比鋁與硫酸反應(yīng)快的原因,必須首先作出猜想,請?zhí)岢瞿愕牟孪隷_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解析] (1)Al與稀HCl、稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式為2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(2)鋁與鹽酸反應(yīng)屬放熱反應(yīng),隨著溶液溫度的升高,反應(yīng)速率逐漸增大。
(3)3 mol·L-1 HCl與1.5 mol·L-1 H2SO4中c(H+)相同,鋁與鹽酸反應(yīng)時,反應(yīng)逐漸加快,而鋁與H2SO4反應(yīng)無明顯現(xiàn)象,表明HCl中Cl-對Al與H+的反應(yīng)起促進(jìn)作用,而SO對Al與H+的反應(yīng)起阻礙作用。
[答案] (1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)Al與鹽酸反應(yīng)是放熱反應(yīng),導(dǎo)致溶液溫度升高,反應(yīng)加快
(3)Cl-能促進(jìn)Al與H+的反應(yīng),而SO抑制Al與H+的反應(yīng)
16.某化學(xué)科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對化學(xué)平衡的影響,得到如下變化規(guī)律(圖中p表示壓強,T表示溫度,n表示物質(zhì)的量):
根據(jù)以上規(guī)律判斷,下列結(jié)論正確的是
( )
A.反應(yīng)Ⅰ:ΔH>0,p2>p1
B.反應(yīng)Ⅱ:ΔH<0,T1>T2
C.反應(yīng)Ⅲ:ΔH>0,T2>T1或ΔH<0,T2<T1
D.反應(yīng)Ⅳ:ΔH<0,T2>T1
[解析] 反應(yīng)Ⅰ的特點是正反應(yīng)方向為氣體減少的方向,結(jié)合圖象,壓強增大A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大,所以p2>p1,隨著T的升高A的轉(zhuǎn)化率降低,所以正反應(yīng)為放熱反應(yīng)ΔH<0,故A錯;關(guān)于反應(yīng)Ⅱ由圖象可以看出T2條件下達(dá)到平衡所用時間少,所以T2>T1,故B錯;關(guān)于反應(yīng)Ⅲ,由圖象可以看出,T2條件下C平衡體積分?jǐn)?shù)大,當(dāng)T2>T1時,正反應(yīng)為吸熱,ΔH>0,而當(dāng)T2<T1時,正反應(yīng)為放熱,ΔH<0故C對;關(guān)于反應(yīng)Ⅳ,由圖象可以看出T2時,A的轉(zhuǎn)化率大,當(dāng)T2>T1時,說明升高T平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),ΔH>0,故D錯。
[答案] C
第Ⅱ卷 (非選擇題,52分)
15.T ℃時,A氣體與B氣體反應(yīng)生成C氣體。反應(yīng)過程中A、B、C濃度變化如下圖甲所示,若保持其他條件不變,溫度分別為T1和T2時,B的體積分?jǐn)?shù)與時間的關(guān)系如下圖乙所示,則下列結(jié)論正確的是
( )
A.t1 min后,保持其他條件不變,增大壓強,平衡向逆反應(yīng)方向移動
B.t1 min后,保持容器總體積不變,通入少量稀有氣體,平衡方向逆反應(yīng)方向移動
C.T ℃時,在相同容器中,若由0.3 mol·L-1A、0.1 mol·L-1B和0.4 mol·L-1C反應(yīng),達(dá)到平衡后,C的濃度仍為0.4 mol·L-1
D.其他條件不變,升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大,且A的轉(zhuǎn)化率增大
[答案] C
14.一定溫度下,反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)達(dá)到平衡時,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4?s小體積,反應(yīng)再次達(dá)到平衡時,n(O2)=0.8 mol,n(SO3)=1.4 mol,此時SO2的物質(zhì)的量應(yīng)是
( )
A.0.4 mol B.0.6 mol
C.0.8 mol D.1.2 mol
[解析] 由 2SO2 + O22SO3
起始(mol) 2x 3x 4x
反應(yīng)生成(mol) 2a a 2a
新平衡(mol) 2x-2a 3x-a 4x+2a
則有
解得:x=0.3 a=0.1
n(SO2)=(2×0.3-2×0.1)mol=0.4 mol。
[答案] A
13.一定溫度下,在恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)3C(g),若反應(yīng)開始時充入2 mol A和2 mol B,達(dá)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為a%,其他條件不變時,若按下列四種配比作為起始物質(zhì),平衡后A的體積分?jǐn)?shù)大于a的是
( )
A.2 mol C
B.2 mol A,1 mol B和1 mol He(不參加反應(yīng))
C.1 mol B和1 mol C
D.2 mol A,3 mol B和3 mol C
[解析] 該題屬等效平衡的問題, mol B+2 mol C和2 mol A+2 mol B等效,在A中只有2 mol C,等于在 mol B+2 mol C中減少了 mol B平衡左移A的體積分?jǐn)?shù)增大。B答案中在恒容的容器中加入He對平衡沒有影響,2 mol A+1 mol B仍相當(dāng)于從2 mol A+2 mol B的平衡體系中減少1 mol B,使平衡左移,A的體積分?jǐn)?shù)增大,故答案為A、B。
[答案] AB
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