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1、新編化學精品資料
[基礎(chǔ)達標]
1.下列各組反應(yīng)中,不屬于可逆反應(yīng)的是( )
A.N2+3H22NH3和2NH3N2+3H2
B.H2+I22HI和2HIH2+I2
C.2H2+O22H2O和2H2O2H2↑+O2↑
D.2SO2+O22SO3和2SO32SO2+O2
解析:選C。根據(jù)可逆反應(yīng)的定義,在相同條件下,既能向正向反應(yīng)進行,又能向逆向反應(yīng)進行的反應(yīng)叫做可逆反應(yīng)。C中反應(yīng)條件不同,所以,C中的反應(yīng)不是可逆反應(yīng)。
2.在2NO2N2O4這一可逆反應(yīng)中,下列狀態(tài)中,屬于平衡狀態(tài)的是( )
A.NO2全部轉(zhuǎn)變成N2O4的狀態(tài)
B.v正(NO2)=v逆(N2O4)
2、的狀態(tài)
C.N2O4不再分解的狀態(tài)
D.混合物中,NO2的百分含量不再改變的狀態(tài)
解析:選D?;瘜W平衡狀態(tài)的特征:逆、等、動、定、變。因為是可逆反應(yīng),故NO2不可能全部轉(zhuǎn)變成N2O4,A錯;“正、逆反應(yīng)速率相等”要符合兩個要點:速率之比等于化學計量數(shù)之比,且要體現(xiàn)正、逆兩個方向才行,v正(NO2)=2v逆(N2O4)才能體現(xiàn)正、逆反應(yīng)速率相等,B錯;化學平衡是動態(tài)平衡,平衡時N2O4仍在分解,C錯;NO2的百分含量不再改變,即濃度不變,D對。
3.Cl2溶于水發(fā)生反應(yīng):Cl2+H2OHCl+HClO,在該反應(yīng)的平衡體系中通入少量H37Cl,則一段時間后37Cl可能存在于( )
A.
3、HCl B.HCl和HClO
C.HCl和Cl2 D.HCl、HClO和Cl2
解析:選D??赡娣磻?yīng)達到的平衡,是一種動態(tài)平衡,參與反應(yīng)的物質(zhì)只要含有氯元素最終都可能含有37Cl。
4.下列說法中,可以證明反應(yīng)N2+3H22NH3已達到平衡狀態(tài)的是( )
A.1個NN鍵斷裂的同時,有3個N—H鍵形成
B.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵斷裂
C.1個NN鍵斷裂的同時,有6個N—H鍵形成
D.1個NN鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵斷裂
解析:選B。由化學方程式可知,無論反應(yīng)是否達到平衡,每當有一個N≡N鍵斷裂時肯定有3個H—H鍵斷裂,同時有6個N—H鍵形成,C、D都不
4、能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài);當有6個N—H鍵斷裂時,有1個N≡N鍵斷裂,或一個N≡N鍵斷裂的同時又有一個N≡N形成,說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)。
5. 如下圖是某一化學反應(yīng)從反應(yīng)開始至達到化學平衡時的正、逆反應(yīng)速率的變化情況,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.反應(yīng)開始時,只加入了反應(yīng)物
B.反應(yīng)開始時,只加入了產(chǎn)物
C.反應(yīng)開始時,既加入了反應(yīng)物又加入了產(chǎn)物,反應(yīng)正向進行達平衡
D.反應(yīng)開始時,既加入了反應(yīng)物又加入了產(chǎn)物,反應(yīng)逆向進行達平衡
解析:選D。剛開始時v正≠0、v逆≠0,說明既加入了反應(yīng)物又加入了產(chǎn)物,v逆變小,v正變大說明反應(yīng)逆向進行。
6.在200 ℃時,將a mol H
5、2(g)和b mol I2(g)充入到體積為V L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):I2(g)+H2(g) 2HI(g)。
(1)反應(yīng)剛開始時,由于c(H2)=______,c(I2)=______,而c(HI)=______,所以化學反應(yīng)速率______最大,而________最小(為零)。
(2)隨著反應(yīng)的進行,反應(yīng)混合物中各組分濃度的變化趨勢為c(H2)______,c(I2)______,而c(HI)______,從而化學反應(yīng)速率v(正)______,而v(逆)______。
(3)當反應(yīng)進行到v(正)與v(逆)________時,此可逆反應(yīng)就達到了最大限度,若保持外界條件不變時,混合物中
6、各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強(或各組分的分壓)都將__________。
解析:可逆反應(yīng)發(fā)生時,正反應(yīng)速率越來越小,逆反應(yīng)速率越來越大,反應(yīng)物的濃度越來越小,生成物的濃度越來越大,平衡時,各組分的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、質(zhì)量分數(shù)、體積分數(shù)、反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率和生成物的產(chǎn)率及體系的總壓強都將保持不變。
答案:(1) mol/L mol/L 0 v(正) v(逆)
(2)減小 減小 增大 減小 增大
(3)相等 保持不變
7.一定溫度下,在容積為V L的密閉容器中進行反應(yīng):aN(g) bM(g),M、N的物質(zhì)的量隨時間的變化
7、曲線如下圖所示:
(1)此反應(yīng)的化學方程式中=________。
(2)t1到t2時刻,以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為________。
(3)下列敘述能說明上述反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________。
A.反應(yīng)中M和N的物質(zhì)的量之比為1∶1
B.混合氣體的總質(zhì)量不隨時間的變化而變化
C.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時間的變化而變化
D.單位時間內(nèi)每消耗a mol N,同時生成b mol M
E.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化
解析:(1)化學計量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比,所以a∶b=(8 mol-2 mol)∶(5 mol-2 mol)=2∶1,該反應(yīng)的化學方程式為2N
8、(g) M(g)。
(2)v(M)== mol·L-1·min-1。
(3)達到平衡狀態(tài)時,各組分的濃度不再發(fā)生變化,物質(zhì)的量之比不變,不能說明物質(zhì)的量相等,A選項錯誤;該反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物都是氣體,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后,混合氣體的質(zhì)量始終不變,B選項錯誤;該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),若反應(yīng)沒有達到平衡狀態(tài),反應(yīng)過程中氣體的總物質(zhì)的量和壓強始終在減小,當該量不再發(fā)生變化時,則說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),C和E選項正確;消耗a mol N和生成b mol M都表示的是正反應(yīng)速率,沒有體現(xiàn)逆反應(yīng)速率的大小,不能說明反應(yīng)達到了平衡狀態(tài),D選項錯誤。
答案:(1)2 (2) mol·L-1·
9、min-1 (3)CE
[能力提升]
8.在可逆反應(yīng)X+3Y3Z(正反應(yīng)吸熱)中,X、Y、Z是三種氣體,為了有利于Z的生成,應(yīng)采用的反應(yīng)條件是( )
A.高溫高壓 B.高溫低壓
C.低溫高壓 D.低溫低壓
解析:選A。有利于Z的生成,就是使化學平衡正向移動。由于該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積減小的吸熱反應(yīng),故可采取高溫高壓的方法使平衡正向移動。
9.對一定條件下,在密閉容器中已達到平衡狀態(tài)的可逆反應(yīng):NO2+CONO+CO2,下列說法中不正確的是( )
A.從開始反應(yīng)至達到平衡狀態(tài),容器內(nèi)壓強始終保持不變
B.達到平衡時,NO2、CO2、NO、CO的物質(zhì)的量不一定相等
10、C.平衡體系中氣體總的物質(zhì)的量等于開始反應(yīng)時體系中氣體總的物質(zhì)的量
D.達到平衡時,NO和CO2的物質(zhì)的量之和等于NO2和CO的物質(zhì)的量之和
解析:選D。達平衡時,生成物的總物質(zhì)的量與反應(yīng)物的總物質(zhì)的量不一定相等,故D錯誤。
10.一定溫度下,可逆反應(yīng)2NO22NO+O2在體積固定的密閉容器中反應(yīng),達到平衡狀態(tài)的標志是( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2,同時生成2n mol NO2
②單位時間內(nèi)生成n mol O2,同時生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1
④混合氣體的密度不再改變
⑤混合氣體的顏色不再改變
⑥
11、混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
A.①⑤⑥ B.①③⑤
C.②④⑥ D.以上全部
解析:選A。①生成n mol O2,則消耗2n mol NO2,表明生成NO2的速率等于消耗NO2的速率,能表示v(正)=v(逆)。
②表示同一方向的反應(yīng)速率,不能表示v(正)=v(逆)。
③只要發(fā)生反應(yīng),不論反應(yīng)是否達到平衡,NO2、NO、O2的反應(yīng)速率之比都為2∶2∶1,它不能反映可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)。
④體系的質(zhì)量恒定,容器的容積恒定,混合氣體的密度始終不變,不能表明反應(yīng)達平衡狀態(tài)。
⑤顏色的深淺決定于有色物質(zhì)NO2的濃度,混合氣體顏色不變,說明NO2的濃度不再改變,能說明反應(yīng)
12、已達平衡狀態(tài)。
⑥該反應(yīng)前后氣體的總物質(zhì)的量不相等,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變,能說明反應(yīng)已達平衡狀態(tài)。
11.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金屬制造發(fā)動機的耐熱部件,能大幅度提高發(fā)動機的熱效率。工業(yè)上用化學氣相沉積法制備氮化硅,其反應(yīng)如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0),一定條件下,在密閉恒容的容器中,能表示上述反應(yīng)達到化學平衡狀態(tài)的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2)
B.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
C.混合氣體密度保持不變
D.c(N2)∶c(H2)∶c(HCl)=1∶3∶6
解
13、析:選C。利用化學反應(yīng)速率之比等于方程式化學計量數(shù)之比可知A項敘述不能說明v(正)=v(逆),不能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài);B項均表示正反應(yīng),無論反應(yīng)是否處于平衡狀態(tài),都成立;D項表示的濃度關(guān)系與是否平衡無關(guān);混合氣體密度不變說明氣體質(zhì)量不變,而平衡移動則氣體質(zhì)量改變,所以C項表示達到平衡狀態(tài)。
12.一定條件下,溶液的酸堿性對TiO2光催化染料R降解反應(yīng)的影響如圖所示。下列判斷正確的是( )
A.在0~50 min之間,pH=2和pH=7時R的降解百分率相等
B.溶液酸性越強,R的降解速率越小
C.R的起始濃度越小,降解速率越大
D.在20~25 min之間,pH=10時R的平均
14、降解速率為0.04 mol·L-1·min-1
解析:選A。從圖中可以看出,pH=2和pH=7在50 min時,R的濃度都等于零,降解率為100%,A選項正確;溶液酸性越強,pH越小,單位時間內(nèi)R的濃度變化越大,降解速率越快,B選項錯誤;反應(yīng)物的濃度越大,反應(yīng)速率越快,C選項錯誤;在20~25 min,pH=10的R其濃度變化量為(0.6-0.4)×10-4 mol·L-1=2×10-5 mol·L-1,則v(R)==4×10-6 mol·L-1·min-1,D選項錯誤。
13.在某一容積為5 L的密閉容器內(nèi),加入0.2 mol的CO和0.2 mol的H2O(g),在催化劑存在的條件下高溫
15、加熱,發(fā)生反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),反應(yīng)放出熱量。反應(yīng)中CO2的濃度隨時間變化的情況如圖所示。
(1)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),從反應(yīng)開始至達到平衡時,CO的化學反應(yīng)速率為________;反應(yīng)平衡時c(H2)=________。
(2)判斷該反應(yīng)達到平衡的依據(jù)是________(填序號)。
A.CO減少的化學反應(yīng)速率和CO2減少的化學反應(yīng)速率相等
B.CO、H2O、CO2、H2的濃度都相等
C.CO、H2O、CO2、H2的濃度都不再發(fā)生變化
D.正、逆反應(yīng)速率都為0
解析:(1)由圖可知第10 min時反應(yīng)達到平衡,所以v(CO)=v(CO2)===0.
16、003 mol·(L·min)-1,反應(yīng)時轉(zhuǎn)化的濃度之比=化學方程式的化學計量數(shù)之比,所以Δc(H2)=Δc(CO)=0.03 mol·L-1。
(2)達到平衡的標志是各物質(zhì)的百分含量保持一定,濃度不變,正、逆反應(yīng)速率相等且不為0。
答案:(1)0.003 mol·(L·min)-1 0.03 mol·L-1 (2)AC
14.常溫下,將a mol N2與b mol H2的混合氣體通入一個固定容積的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。
(1)若反應(yīng)進行到某時刻t時,nt(N2)=13 mol,nt(NH3)=6 mol,則a的值為________。
(
17、2)反應(yīng)達到平衡時,混合氣體的體積為716.8 L(標準狀況下),其中NH3的體積分數(shù)為25%。計算平衡時NH3的物質(zhì)的量為________。
(3)原混合氣體與平衡混合氣體的總物質(zhì)的量之比n始∶n平=________。(寫最簡整數(shù)比,下同)
(4)原氣體中,a∶b=________。
(5)達到平衡時混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=________。
解析:(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
n始/mol a b 0
n轉(zhuǎn)/mol x 6
nt/mol 13 6
18、
根據(jù)上述關(guān)系,解得x=3,所以a=13+3=16。
(2)平衡時,n(NH3)=716.8 L÷22.4 L·mol-1×25%=8 mol。
(3)可利用差量法計算。假設(shè)反應(yīng)過程中混合氣體總物質(zhì)的量減少y。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) Δn
1 mol 3 mol 2 mol 2 mol
8 mol y
解得y=8 mol,所以,原混合氣體總物質(zhì)的量為716.8 L÷22.4 L·mol-1+8 mol=40 mol。則原混合氣體與平衡混合氣體總物質(zhì)的量之比為40∶32=5∶4。
(4)前面已計算出原混合氣體中a=16,所以H2的物質(zhì)的量b=40-16=24。則a∶b=16∶24=2∶3。
(5)反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下:
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
n始/mol 16 24 0
n轉(zhuǎn)/mol 4 12 8
n平/mol 12 12 8
根據(jù)以上數(shù)據(jù),平衡混合氣體中,n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)=12∶12∶8=3∶3∶2。
答案:(1)16 (2)8 mol (3)5∶4 (4)2∶3
(5)3∶3∶2