江苏省连云港市赣榆智贤中学2022-2023学年高二上学期第一次学情检测化学Word版含解析

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赣榆智贤中学高二年级第一学期第一次学情检测化学试题一、单选题(共14小题,14*3=42分,每小题只有1个选项符合题意)1.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是A.升高温度,若c(Z)增大,则△H>0B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小C.加入一定量X,达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气,平衡不移动2.已知反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)△H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A.△H=E2-E1B.更换高效催化剂,E3不变C.恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少D.压缩容器,c(X)减小3.在密闭容器发生下列反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是A.a<c+dB.平衡向正反应方向移动C.D的体积分数变大D.A的转化率变大4.某温度下,在密闭容器中发生反应HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-85.2kJ·mol-1,反应达到平衡后,改变某条件,下列示意图正确的是A.B.

1CD.5.已知在制备高纯硅的过程中发生反应:。一定条件下,在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应,下列有关说法正确的是A.升温可提高SiHCl3的产率B.平衡后加压(缩小容器体积),化学平衡逆向移动C.向容器中加入Si,可使SiCl4的转化率增大D.该反应的平衡常数6.已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下:①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③④v(D=0.1mol·L-1·min-1则该反应进行速率快慢顺序正确的是A.①>②>③>④B.②>①=④>③C.③>①>②>④D.④>③>①>②7.二甲醚()是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。加氢制二甲醚的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为反应Ⅰ:反应Ⅱ:反应Ⅲ:在2MPa,起始投料时,的平衡转化率及CO、、的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是

2A.反应的B.图中X表示COC.为提高二甲醚的产率,需要研发在低温区的高效催化剂D.温度从553K上升至573K时,反应Ⅰ消耗的少于反应Ⅱ生成的8.已知在制备高纯硅的过程中发生反应:。一定条件下,在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应,下列有关说法正确的是A.升温可提高SiHCl3的产率B.平衡后加压(缩小容器体积),化学平衡逆向移动C.向容器中加入Si,可使SiCl4的转化率增大D.该反应的平衡常数9.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是A.化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞B.该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1C.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热D.平衡状态时,升温使平衡逆向移动

310.某温度时,在催化剂作用下,2L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g),部分数据如表:t/min02.04.06.08.0n(HI)/mol00.180.350.500.62则2~6min内,以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为A.0.02mol•L-1•min-1B.0.04mol•L-1•min-1C.0.08mol•L-1•min-1D.0.16mol•L-1•min-111.在容积不变的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态B.若平衡时移走CO2,则平衡向正反应方向移动,化学反应速率加快C.830℃时,充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变,CO平衡转化率为75%D.1000℃时,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L,此时平衡向正反应方向移动12.一定条件下,固定容积的密闭容器中,CO和H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是AT1>T2B.该反应的ΔH>0C.T1时的平衡常数K1>T2时的平衡常数K2D.T1时平衡常数K1

4A.反应的B.X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数C.图中Y点v(正)>v(逆)D.图中Z点,增加B的浓度不能提高A的转化率14.铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如下图所示,下列说法不正确的是A.该过程的总反应为B.增大HCOO-浓度有利于反应Ⅰ→Ⅱ速率加快C.增大H+浓度有利于反应Ⅲ→Ⅳ速率加快D.该催化循环中元素的化合价发生了变化二、填空题(共3小题)15.在一密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH3 ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。

5回答下列问题:(1)处于平衡状态时间段是___________(填字母,下同)。A.t0~t1  B.t1~t2  C.t2~t3D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强  C.升高温度D.降低温度 E.加催化剂  F.充入氮气t1时刻___________;t3时刻___________;t4时刻___________。(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是___________。A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线______。16.运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1①该反应在低温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。②写出该反应的平衡常数表达式___________。(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=0.5。①400℃时,2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的K'=___________(填数值)。②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应v(N2)正___________v(N2)逆(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。③若在恒温下将容器的容积缩小到原来的二分之一,则合成氨反应的平衡___________移动(填“向左”、“向右”或“不”);反应的∆H___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:

6实验编号温度/℃起始量)/mol平衡量)/mol达到平衡所需时间)/minCOH2OH2CO1650421.62.452900210.41.63①平衡常数K(650℃)___________K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍,则平衡时H2的物质的量浓度为___________。17.恒温恒容下,将2mol红棕色气体A和1.5mol无色气体B通入体积为1L密闭容器中发生如下反应:,2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.1molB,并测得C的浓度为1.2mol/L。(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_______mol/(L·min)(2)x=_______;A的转化率与B的转化率之比为_______(3)写出该温度下的平衡常数表达式_______(用相关字母表示),数值_______(4)向平衡后的容器中继续充入0.8molA(g)、0.9molB(g)、0.8molC(g)、1.2molD(s),此时,v(正)_______v(逆)。(填“>”、“=”或“<”)

7赣榆智贤中学高二年级第一学期第一次学情检测化学试题一、单选题(共14小题,14*3=42分,每小题只有1个选项符合题意)1.某温度下,在恒容密闭容器中加入一定量X,发生反应2X(s)Y(s)+Z(g),一段时间后达到平衡。下列说法错误的是A.升高温度,若c(Z)增大,则△H>0B.加入一定量Z,达新平衡后m(Y)减小C.加入一定量X,达新平衡后c(Z)增大D.加入一定量氩气,平衡不移动【答案】C【解析】【分析】【详解】A.升高温度,若c(Z)增大,说明平衡正向移动,而升高温度平衡向着吸热反应方向移动,故正反应是吸热反应,则△H>0,A正确;B.加入一定量Z,即增大生成物浓度,化学平衡逆向移动,故达新平衡后m(Y)减小,B正确;C.由于X是固体,加入一定量X,X的浓度不变,反应速率不变,平衡不移动,故达新平衡后c(Z)不变,C错误;D.恒温恒容时,加入一定量氩气,反应体系中各物质的浓度不变,正逆反应速率不变,故平衡不移动,D正确;故答案:C。2.已知反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)△H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是A.△H=E2-E1B.更换高效催化剂,E3不变C.恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少D.压缩容器,c(X)减小【答案】C【解析】

8【分析】【详解】A.△H=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2,故A错误;B.更换高效催化剂,降低反应活化能,反应速率加快,该反应中(E3-E2)为活化能,E2为反应物的能量,E2不变,活化能降低,则E3减小,故B错误;C.恒压下充入一定量的氦气,容器体积增大,反应体系的分压减小,平衡向气体增多的方向移动,则n(Z)减少,故C正确;D.压缩容器体积,压强增大,平衡向右移动,n(X)减小,体积减小,各物质的浓度都增大,平衡移动只能减弱这种改变,而不能消除,故c(X)还是比原来大,故D错误;故选C。3.在密闭容器发生下列反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是A.a<c+dB.平衡向正反应方向移动C.D的体积分数变大D.A的转化率变大【答案】A【解析】【分析】【详解】反应aA(g)⇌cC(g)+dD(g),达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,若平衡不移动,D的浓度变为原来的2倍,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,说明平衡逆向移动;平衡逆向移动,D的体积分数减小;平衡逆向移动,A的转化率减小;增大压强,平衡逆向移动,则a<c+d;故选A。4.某温度下,在密闭容器中发生反应HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-85.2kJ·mol-1,反应达到平衡后,改变某条件,下列示意图正确的是A.B.C.D.【答案】C【解析】

9【详解】A.HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH=-85.2kJ·mol-1为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,氢气的转化率降低,与图象不符,故A错误;B.HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g),增大CH3OH的物质的量,平衡逆向移动,氢气的转化率降低,与图象不符,故B错误;C.平衡常数只受温度影响,温度不变平衡常数不变,与物质的浓度无关,因此增大氢气的物质的量,平衡常数不变,与图象吻合,故C正确;D.HCHO(g)+H2(g)⇌CH3OH(g),增大压强,平衡向正反应移动,氢气的百分含量降低,与图象不符,故D错误;故选C。5.已知在制备高纯硅的过程中发生反应:。一定条件下,在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应,下列有关说法正确的是A.升温可提高SiHCl3的产率B.平衡后加压(缩小容器体积),化学平衡逆向移动C.向容器中加入Si,可使SiCl4的转化率增大D.该反应的平衡常数【答案】A【解析】【分析】【详解】A.该反应焓变大于0为吸热反应,升高温度平衡正向移动,可以提高SiHCl3的产率,A正确;B.该反应前后气体系数之和相等,加压不能使平衡发生移动,B错误;C.Si为固体,Si足量后再加入Si不能改变SiCl4的转化率,C错误;D.根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数为,D错误;综上所述答案为A。6.已知反应在四种不同情况下的反应速率分别如下:①v(A)=0.1mol·L-1·min-1②v(B)=0.15mol·L-1·min-1③

10④v(D=01mol·L-1·min-1则该反应进行速率快慢顺序正确的是A①>②>③>④B.②>①=④>③C.③>①>②>④D.④>③>①>②【答案】C【解析】【详解】在单位相同的条件下,将不同物质的反应速率除以其计量数,得到的数值越大说明该反应速率越大,①v(A)=0.1mol·L-1·min-1,②v(B)=mol·L-1·min-1,③,④v(D=mol·L-1·min-1,反应速率:③>①>②>④,故选C。7.二甲醚()是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。加氢制二甲醚的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为反应Ⅰ:反应Ⅱ:反应Ⅲ:在2MPa,起始投料时,的平衡转化率及CO、、的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是A.反应的B.图中X表示COC.为提高二甲醚的产率,需要研发在低温区的高效催化剂D.温度从553K上升至573K时,反应Ⅰ消耗的少于反应Ⅱ生成的

11【答案】C【解析】【分析】【详解】A.由盖斯定律知:反应2×Ⅱ+Ⅲ得反应:,则,A错误;B.温度升高,反应Ⅰ向正向移动,则CO的平衡体积分数应增大,故Y表示CO,B错误;C.催化剂有选择性,高效催化剂能有效提高产率,为提高二甲醚的产率,需要研发在低温区的高效催化剂,C正确;D.由图可知,温度从553K上升至573K时,CO2的平衡转化率增大,则温度从553K上升至573K时,反应Ⅰ消耗的大于反应Ⅱ生成的,D错误;答案选C。8.已知在制备高纯硅的过程中发生反应:。一定条件下,在2L的密闭容器中充入一定量反应物进行该反应,下列有关说法正确的是A.升温可提高SiHCl3的产率B.平衡后加压(缩小容器体积),化学平衡逆向移动C.向容器中加入Si,可使SiCl4的转化率增大D.该反应的平衡常数【答案】A【解析】【分析】【详解】A.该反应焓变大于0为吸热反应,升高温度平衡正向移动,可以提高SiHCl3产率,A正确;B.该反应前后气体系数之和相等,加压不能使平衡发生移动,B错误;C.Si为固体,Si足量后再加入Si不能改变SiCl4的转化率,C错误;D.根据平衡常数的定义可知该反应的平衡常数为,D错误;综上所述答案为A。

129.已知化合物A与H2O在一定条件下反应生成化合物B与HCOO-,其反应历程如图所示,其中TS表示过渡态,I表示中间体。下列说法正确的是A.化合物A与H2O之间的碰撞均为有效碰撞B.该历程中的最大能垒(活化能)E正=16.87kJ·mol-1C.使用更高效的催化剂可降低反应所需的活化能和反应热D.平衡状态时,升温使平衡逆向移动【答案】D【解析】【分析】【详解】A.由图可知,化合物A与H2O的反应历程经历了3个阶段,说明该反应的反应速率不快,化合物A与H2O之间的碰撞并没有都发生反应,即化合物A与H2O之间的碰撞不均为有效碰撞,A错误;B.该历程中的最大能垒(活化能)△E正=16.87kJ/mol-(-1.99kJ/mol)=18.86kJ/mol,B错误;C.催化剂可降低反应所需的活化能,改变反应速率,但不能改变反应的始态和终态,不能改变反应始态和终态的总能量,即不能改变反应热,C错误;D.由图可知:反应物具有的能量大于生成物具有的能量,则该反应是放热反应。升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,D正确;故合理选项是D。10.某温度时,在催化剂作用下,2L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g),部分数据如表:t/min02.04.06.08.0n(HI)/mol00.180.350.500.62则2~6min内,以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为A.0.02mol•L-1•min-1B.0.04mol•L-1•min-1C.0.08mol•L-1•min-1D.0.16mol•L-1•min-1【答案】A

13【解析】【详解】2-6min内,HI的物质的量由0.18mol变为0.50mol,△n(HI)=0.50mol-0.18mol=0.32mol,根据方程式可知H2、HI变化的物质的量的比是1:2,则在这段时间内H2的物质的量改变了△n(H2)=△n(HI)=0.16mol,故以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率v(H2)==0.02mol•L-1•min-1,故合理选项是A。11.在容积不变的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,830℃时反应的平衡常数是1.0,下列说法正确的是A.容器内的压强不变时,说明反应达到平衡状态B.若平衡时移走CO2,则平衡向正反应方向移动,化学反应速率加快C.830℃时,充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变,CO平衡转化率为75%D.1000℃时,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L,此时平衡向正反应方向移动【答案】C【解析】【详解】A.一定温度下容积不变时,体系压强与物质的量成正比。该反应气体分子总数始终不变、故压强也始终不变,则当体系压强不随时间变化时不能说明反应达到平衡状态,A错误;B.若平衡时移走CO2,则减少了产物浓度、平衡向正反应方向移动,但化学反应速率减小,B错误;C.830℃时,充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变,,,得x=0.075mol,则CO平衡转化率为75%,C正确;D.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0,830℃时反应的平衡常数是1.0,1000℃时,平衡左移,则K<1,某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L,,则此时平衡向逆反应方向移动,D错误;答案选C。12.一定条件下,固定容积的密闭容器中,CO和H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。下列判断正确的是

14A.T1>T2B.该反应的ΔH>0C.T1时的平衡常数K1>T2时的平衡常数K2D.T1时的平衡常数K1T1,故A错误;B.T1到T2为升温的过程,CO的转化率降低,即该反应的ΔH<0,故B错误;C.T1平衡时生成物浓度大于T2平衡时生成物浓度,即平衡常数K1>K2,故C正确;D.T1平衡时生成物浓度大于T2平衡时生成物浓度,即平衡常数K1>K2,故D错误;故选C。13.在2L的密闭容器中,,将2molA气体和1molB气体在反应器中反应,测定A的转化率与温度的关系如实线图所示(图中虚线表示相同条件下A的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是A.反应的B.X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数C.图中Y点v(正)>v(逆)D.图中Z点,增加B的浓度不能提高A的转化率【答案】B

15【解析】【分析】如图所示,实线为测得的A的转化率与温度的关系如实线图所示,在250℃左右,A的转化率达到最大,则温度小于250℃时,温度越高,反应速率越大,测得的A的转化率也越高,温度大于250℃时,温度越高,测得的A的降低,是因为该反应逆向移动,由此可知该反应为放热反应。【详解】A.由分析可知,在250℃左右,A的转化率达到最大,温度大于250℃时,温度越高,测得的A的降低,是因为该反应逆向移动,由此可知该反应为放热反应,即ΔH<0,A错误;B.该反应是放热反应,升高温度,平衡常数减小,X点的温度小于Y的温度,故X点的化学平衡常数大于Y点的化学平衡常数,B正确;C.如图所示,Y点实线和虚线重合,即测定的A的转化率就是平衡转化率,则Y点v(正)=v(逆),C错误;D.Z点增加B的浓度,平衡正向移动,A的转化率提高,D错误;故选B。14.铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如下图所示,下列说法不正确的是A.该过程的总反应为B.增大HCOO-浓度有利于反应Ⅰ→Ⅱ速率加快C.增大H+浓度有利于反应Ⅲ→Ⅳ速率加快D.该催化循环中元素的化合价发生了变化【答案】D【解析】【详解】A.由反应机理可知,HCOOH电离出氢离子后,HCOO-

16与催化剂结合,放出二氧化碳,然后又结合氢离子转化为氢,所以化学反应方程式为,选项A正确;B.增大HCOO-浓度,反应Ⅰ→Ⅱ:+HCOO-→中反应物浓度增大,速率加快,选项B正确;C.增大H+浓度,反应Ⅲ→Ⅳ:+H+→中反应物浓度增大,速率加快,选项C正确;D.由反应机理可知,Fe在反应过程中,化学键数目没有发生变化,则化合价也没有发生变化,选项D不正确;答案选D。二、填空题(共3小题)15.在一密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH3 ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是___________(填字母,下同)。A.t0~t1  B.t1~t2  C.t2~t3D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。A.增大压强 B.减小压强  C.升高温度D.降低温度 E.加催化剂  F.充入氮气t1时刻___________;t3时刻___________;t4时刻___________。(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是___________。A.t0~t1B.t2~t3C.t3~t4D.t5~t6(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线______。

17【答案】①.ACDF②.C③.E④.B⑤.A⑥.【解析】【分析】【详解】(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v正、v逆同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。(3)根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0~t1时间段的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。(4)t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线为。16.运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义,请完成下列探究。(1)生产氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气:C(s)+H2O(g)⇌H2(g)+CO(g)ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1①该反应在低温下___________(填“能”或“不能”)自发进行。②写出该反应的平衡常数表达式___________。(2)已知在400℃时,N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)的K=0.5。①400℃时,2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)的K'=___________(填数值)。②400℃时,在0.5L的反应容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则此时反应v(N2)正___________v(N2)逆(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。③若在恒温下将容器的容积缩小到原来的二分之一,则合成氨反应的平衡___________移动(填“向左”、“向右”或“不”);反应的∆H___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3)水煤气转化反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)在一定温度下达到化学平衡。现将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应,得到如下两组数据:

18实验编号温度/℃起始量)/mol平衡量)/mol达到平衡所需时间)/minCOH2OH2CO1650421.62.452900210.41.63①平衡常数K(650℃)___________K(900℃)(填“大于”,“小于”或“等于”)②若将实验2中CO和H2O的物质的量加倍,则平衡时H2的物质的量浓度为___________。【答案】(1)①.不能②.K=(2)①.2②.=③.向右④.不变(3)①.大于②.0.4mol·L-1【解析】【小问1详解】①△H-T△S=131.3KJ/mol-T×133.7×0.001KJ·mol-1·K-1,在低温下,该值一定是大于0的,所以在低温下不能自发进行,故答案为:不能。②根据反应的热化学方程式,该反应的平衡常数表达式K=,故答案为K=。【小问2详解】①反应2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)和反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)是互为可逆反应,则400℃时,平衡常数互为倒数,故此反应的平衡常数K'==2,故答案为:2;②一段时间后,N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol,则它们的物质的量浓度分别为4mol/L、2mol/L、4mol/L,则Qc==0.5=K,所以该状态是平衡状态,正逆反应速率相等,故答案为:v(N2)正=v(N2)逆。③在恒温下将容器容积缩小到原来的二分之一,则容器内的压强增大,根据合成氨N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)反应的化学计算数,根据平衡移动原理,可知平衡向右移动。压强增大,但温度不变,各物质的物质的量也不变,故反应的∆H也不变。【小问3详解】①实验1的CO的转化率为,实验2中CO的转化率为,实验1

19的转化率大于实验2,说明温度升高,转化率变小了,平衡向逆反应方向进行,说明平衡常数也变小了,故K(650℃)>K(900℃)。②由于温度不变,平衡常数不变,在CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)反应中,成倍数同时增大反应物的物质的量,则反应物的转化率也不变,实验2中CO的转化率为20%,则实验2中CO和H2O的物质的量加倍时,转化的CO的物质的量为420%=0.8mol,根据化学方程式,则平衡时生成H2的物质的量为0.8mol,生成H2浓度为0.4mol·L-1。17.恒温恒容下,将2mol红棕色气体A和1.5mol无色气体B通入体积为1L的密闭容器中发生如下反应:,2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.1molB,并测得C的浓度为1.2mol/L。(1)从开始反应至达到平衡状态,生成C的平均反应速率为_______mol/(L·min)(2)x=_______;A的转化率与B的转化率之比为_______(3)写出该温度下的平衡常数表达式_______(用相关字母表示),数值_______(4)向平衡后的容器中继续充入0.8molA(g)、0.9molB(g)、0.8molC(g)、1.2molD(s),此时,v(正)_______v(逆)。(填“>”、“=”或“<”)【答案】(1)0.6(2)①.3②.3:2(3)①.K=②.1.09(4)>【解析】【小问1详解】在恒温恒容下发生反应:,2min时反应达到平衡状态,此时剩余1.1molB,并测得C的浓度为1.2mol/L,则用C物质浓度变化表示的反应速率v(C)=;【小问2详解】在前2min内,B物质浓度改变数值为△c(B)=,△c(C)=1.2mol/L,用不同物质表示反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,则△c(B):△c(C)=0.4mol/L:1.2mol/L=1:x,所以x=3;在反应开始时n(A)=2mol,n(B)=1.5mol,反应进行到2min时反应达到平衡,此时n(B)=1.1mol,△n(B)=1.5

20mol-1.1mol=0.4mol,根据物质反应转化关系可知△n(A)=2△n(B)=0.8mol,所以A的平衡转化率为;B物质的平衡转化率为,则A的转化率与B的转化率之比为:=3:2;【小问3详解】化学平衡常数是可逆反应达到平衡状态时,各种生成物浓度幂之积与各种反应物浓度幂之积的比,根据(2)计算可知x=3,由于D物质呈固态,其浓度不变,则反应的化学平衡常数K=;平衡时△c(C)=1.2mol/L,c(B)=1.1mol/L,c(A)=,所以K==;【小问4详解】向平衡后的容器中继续充入0.8molA(g)、0.9molB(g)、0.8molC(g)、1.2molD(s),此时c(A)=2.0mol/L,c(B)=2.0mol/L,c(C)=2.0mol/L,则浓度熵Qc=<1.09,因此化学反应正向进行,故v(正)>v(逆)。

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