1、山东省泰安第一中学 2018-2019 学年高二上学期期中考试化学试题1. 1913 年德国化学家哈伯发明了以低成本制造大量氨的方法,从而大大满足了当时日益增长的人口对粮食的需求。下列是哈伯法的流程图,其中为提高原料转化率而采取的措施是A. B. C. D. 【答案】B【解析】试题分析:合成氨气的反应是体积减小的、放热的可逆反应。所以增大压强平衡向正反应方向移动,可提高原料的转化率,催化剂不能影响平衡状态,不能提高转化率。把生成物氨气及时分离出来,可以促使平衡向正反应方向移动,提高转化率。通过氮气和氢气的循环使用,可以越高原料的利用率,即 正确,答案选 B考点:考查外界条件对反应速率和平衡状态
2、的影响2.下列事实中,不能应用化学平衡移动原理来解释的是可用浓氨水和 NaOH 固体快速制氨气 700K 左右比室温更有利于合成氨反应开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 温度升高水的 KW 增大对于反应 2HI(g) H2(g)+I2(g)达平衡后,缩小容器体积可使体系颜色变深A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】勒夏特利原理是如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等) ,平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,勒夏特利原理适用的对象应存在可逆过程,如与可逆过程的平衡移动无关,则不能用勒夏特利原理解释。【详解】浓氨水加入氢氧化钠固体,氢氧化钠固体溶解放热,使一水合氨分解生成氨气
3、的,化学平衡 NH3+H2O NH3 H2O NH4+OH-,逆向进行,能用化学平衡移动原理解释,故不选;合成氨放热,温度升高,平衡逆向移动,所以 700K 左右比室温不利于合成氨的反应,不能用勒夏特列原理解释,故选 ;开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫 ,是压强对其影响导致的 ,属于可逆过程,可以用平衡移动原理解释,故不选 ;因为水存在电离:H 2O H+OH-,电离吸热,加热后平衡会向正向移动,H +与 OH-的浓度之积就会增大,即 Kw 增大,可以用平衡移动原理解释 ,故不选;对于反应 2HI(g) H2(g)+I2(g),增大平衡体系的压强平衡不移动,不能用化学平衡移动原理解释,故选;
4、所以 C 选项是正确的。【点睛】本题考查了勒夏特列原理的使用条件,注意使用勒夏特列原理的前提必须是可逆反应,且符合平衡移动的原理。本题易错,合成氨采用 700K 左右是考虑速率因素,且使催化剂活性最大,与平衡移动无关。3.一定条件下,将 A、B、C 三种物质各 1 mol 通入一个密闭容器中发生反应:2A+B 2C,达到平衡时,B 的物质的量可能是( )A. 1.5mol B. 1 mol C. 0.5 mol D. 0 mol【答案】B【解析】试题分析:如果反应向正向进行,最大的进行程度是 A 全部反应,此时 B 剩余 0.5mol;如果反应向逆向进行,最大的进行程度是 C 全部反应,生成
5、0.5molB,B 的总量为 1.5mol。由于反应不能完全进行,故 B 的物质的量介于 0.5mol 到 1.5mol 之间,故选 B。考点:可逆反应的特征、极限转化的思想。4.某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中 E1 表示正反应的活化能,E 2 表示逆反应的活化能) 。下列有关叙述正确的是A. 该反应为放热反应B. 催化剂能改变该反应的焓变C. 正、逆反应的活化能之差等于焓变D. 逆反应的活化能大于正反应的活化能【答案】C【解析】【详解】A 项,由图可知,反应物的总能量低于生成物的能量,为吸热反应,故 A 项错误;B 项,焓变是指反应物与生成物之间的能量差值,与反应过程无关,催化剂不
6、能改变该反应的焓变,只能改变反应速率,故 B 项错误;C 项,逆反应的活化能为 E2,正反应的活化能 E1,H=E1-E2,故 C 项正确;D 项,图象分析,逆反应的活化能小于正反应的活化能,故 D 项错误。综上所述,本题正确答案为 C。5.电解 CuSO4 溶液时,若必须达到以下三点要求: 阳极质量减少, 阴极质量增加,电解液中 c(Cu2+)不变。则可选用的电极是A. 含 Zn、Ag 的铜合金作阳极,纯铜作阴极B. 用纯铁作阳极,纯铜作阴极C. 用石墨作阳极,惰性电极(Pt)作阴极D. 用纯铜作阳极,含 Zn、Ag 的铜合金作阴极【答案】D【解析】试题分析:CuSO 4 溶液含有阳离子:C
7、u 2 、H ,阴离子:OH 、SO 42 ,根据电解的原理,阳离子在阴极上得电子,Cu 2 先放电 Cu2 2e =Cu,附着在阴电极上,阴电极质量增大;阳极的质量减少,说明活动性金属做阳极,失电子;电解液中 c(Cu2 )不变,说明阴极上消耗的 Cu2 等于阳极上生成的 Cu2 ,A 、含 Zn、Ag 的铜合金作阳极,锌比铜活泼,锌先是电子,会使电解质溶液中 c(Cu2 )减小,错误;B、铁作阳极,Fe2e =Fe2 ,造成了电解液中 c(Cu2 )减小,错误;C、石墨作阳极,石墨是惰性材料,不参加反应,质量不变,错误;D、纯铜作阳极,Cu2e =Cu2 ,阴极上:Cu 2 2e =Cu,
8、阴极质量增加,阳极质量减小,溶液中 c(Cu2 )不变,符合题意,正确。考点:考查电解原理。6.四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。相连时,外电路电流从流向;相连时,为正极;相连时,上有气泡逸出;相连时,的质量减少。据此判断四种金属活动性由大到小的顺序是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】【分析】组成原电池时,负极金属较为活泼,可根据电子、电流的流向以及反应时正负极的变化判断原电池的正负极,则可判断金属的活泼性强弱。【详解】在两种金属片相连浸入稀硫酸的原电池中,较活泼的金属作负极、较不活泼的金属作正极,电子从负极流向正极,负极上金属失电子而导致质量减少,正极上氢离子得电子
9、生成氢气,相连时,外电路电流从流向,则是 正极、是负极,金属活动性; 相连时,上有气泡逸出,为负极、 为正极,活动性 ;相连时,的质量减少,则为负极、为正极,活动性,通过以上分析知,金属活动性强弱顺序是,答案选 B。【点睛】本题考查金属活泼性的判断,侧重于原电池的考查,注意原电池的组成特点以及工作原理,题目难度不大。易错点为相连时,上有气泡逸出,应该为正极上氢离子得电子产生氢气,注意判断。7.在 25时,某无色溶液中由水电离出的 c(H+)、c(OH-)满足 c(H+)c(OH-)=110-24mol2 L-2,下列各组离子在该溶液中一定大量共存的是( )A. Al3+ Na+ NO3- CO
10、32- B. Fe2+ K+ NO3- SO42-C. Na+ K+ Al(OH)4- Cl- D. Ba2+ K+ Cl- NO3-【答案】D【解析】【分析】由水电离出的 c(H+)、c(OH -)满足 c(H+)c(OH-)=110-24mol2 L-2,根据水的离子积常数可知:由水电离出的 c(H )c(OH )10 12 molL1 ,为酸或碱溶液,根据离子之间不能结合生成水、气体、沉淀等,不能发生氧化还原反应,则离子能大量共存,以此来解答。【详解】由水电离出的 c(H+)、c(OH -)满足 c(H+)c(OH-)=110-24mol2 L-2,根据水的离子积常数可知:由水电离出的
11、c(H )c(OH )10 12 molL1 ,为酸或碱溶液,A碱溶液中不能大量存在 Al3+,酸溶液中不能大量存在 CO32-,不能大量共存,故 A 错误;B酸溶液中 Fe2+、NO3-发生氧化还原反应,碱溶液中不能大量存在 Fe2+,不能大量共存,故 B 错误;C酸溶液中不能大量存在Al(OH) 4-,不能大量共存,故 C 错误;D无论酸或碱溶液中,该组离子之间均不反应,可大量共存,故 D 正确。故选 D。【点睛】有限制条件的离子共存问题,一定要把条件理解准确,本题的关键是根据溶液中由水电离出的 c(H+)、c(OH -)满足 c(H+)c(OH-)=110-24mol2 L-2,结合溶液
12、的离子积常数Kw 计算出由水电离出的 c(H )c(OH )10 12 molL 1,判断出溶液为酸或碱溶液。8.下列说法不正确的是A. 铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加B. 常温下,反应 C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的C. 应用盖斯定律可计算某些难以直接测量的反应焓变D. 1g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2,吸收 10.94kJ 热量,则热化学方程式为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.28kJ/mol【答案】A【解析】【详解】A、铅蓄电池电极反应 :负极:Pb+SO 422e-=PbSO4;正极:PbO 2+4
13、H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O 不难看出铅蓄电池在放电过程中 ,负极生成 PbSO4 质量增加,正极生成PbSO4 质量也增加,故 A 错误;B、因熵增、焓减的化学反应可能自发进行, 反应气体体积增大 ,反应 C(s)+CO2(g)=2CO(g)不能自发进行,则该反应的 ,故 B 正确;C、反应的焓变与变化过程无关,只与初始和终了状态有关,对某些难以直接测量的反应焓变,可以根据盖斯定律设计过程利用已知反应焓变计算,故 C 正确;D、由 1g 碳与适量水蒸气反应生成 CO 和 H2,需吸收 10.94kJ 热量,则 1mol 碳与水蒸气反应,吸收 10.94kJ12=131.28k
14、J,则此反应的热化学方程式为 C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)H=+131.28kJ/mol,故 D 正确。答案选 A。9.下列说法正确的是A. 25时,同物质的量浓度的酸、碱溶液中,水的电离程度相同B. 25时,水在同 pH 的硫酸溶液和醋酸溶液中的电离程度不同C. 某温度下,某溶液中H +=1.0107 mol/L,则该溶液一定呈中性D. 常温下,某溶液由水电离出的 OH =11013 mol/L,则该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性【答案】D【解析】【详解】A. 氢离子或氢氧根离子对水的电离有抑制作用,同物质的量浓度的酸、碱溶液中氢离子与氢氧根浓度不一定相同,所以水的电离程度也不
15、一定相同,故 A 错误;B. pH 相同的硫酸溶液和醋酸溶液中氢离子浓度相同,对水的电离抑制作用相同,所以水的电离程度相同,故 B 错误;C. 溶液酸碱性由氢离子和氢氧根离子浓度相对大小决定,若 c(H+)=c(OH-),溶液为中性,某溶液中 c(H+)=1.0107 mol/L,则该溶液不一定呈中性,故 C 错误;D. 常温下,某溶液由水电离出的 c(OH-)=11013 mol/L,则说明水的电离受到抑制,该溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,故 D 正确。综上所述,本题正确答案为 D。10.结合图判断,下列叙述正确的是A. I 和 II 中正极均被保护B. I 和 II 中负极反应均是 Fe2
16、e =Fe2+C. I 和 II 中正极反应均是 O2+2H2O+4e =4OHD. I 和 II 中电池反应均为 Fe+2H+=Fe2+H2【答案】A【解析】【详解】A.在原电池中,负极被氧化,正极被保护,故 A 正确;B.I 中,Zn 为负极,负极反应式为 Zn2e =Zn2+,故 B 错误;C. II 中溶液呈酸性,发生析氢腐蚀,正极反应式为 2H+2e =H2,故 C 错误;D. II 中溶液呈中性,发生吸氧腐蚀,电池反应为 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,故 D 错误。综上所述,本题正确答案为 A。11.某化学小组研究在其他条件不变时,改变密闭容器中某一条件对 A2(g
17、)+3B2(g)2AB3(g)化学平衡状态的影响,得到如下图所示的曲线(图中 T 表示温度,n 表示物质的量)下列判断正确的是( )A. 若 T2T 1,则正反应一定是放热反应B. 达到平衡时 A2 的转化率大小为:bacC. 若 T2T 1,达到平衡时 b、d 点的反应速率为 vd vbD. 在 T2 和 n(A2)不变时达到平衡,AB 3 的物质的量大小为:cba【答案】D【解析】【详解】A 项,若 T2T 1,说明随着温度的升高, AB3 的体积分数增大,平衡向正反应方向进行,则该反应为吸热反应,故 A 项错误;B 项,在 T2 和 n(A2)不变时,随着 n(B2)的增大,平衡向正反应
18、方向进行,达到平衡时 A2的转化率增加,即 A2 的转化率大小为: cba,故 B 项错误;C 项,温度越高,反应速率越快,若 T2T 1,达到平衡时,b、d 点的反应速率有 vb vd,故 C 项错误;D 项,在 T2 和 n(A2)不变时,随着 n(B2)的增大,平衡向正反应方向进行,达到平衡时 AB3的物质的量增大,则 AB3 的物质的量大小为:cba,故 D 项正确。综上所述,本题正确答案为 D。【点睛】本题主要考查影响化学平衡移动的因素以及影响化学反应速率的因素,解题关键在于仔细审题,尤其是图象的分析方法,注意曲线的变化趋势。12.某温度时,一定压强下的密闭容器中发生反应:aX(g)
19、+bY(g) cZ(g)+dW(g),达平衡后,保持温度不变压强增大至原来的 2 倍,当再达到平衡时,W 的浓度为原平衡状态的1.8 倍,下列叙述正确是A. 平衡正移 B. (a+b)(c+d)C. Z 的体积分数变小 D. X 的转化率变大【答案】C【解析】试题分析:保持温度不变压强增大至原来的 2 倍,将容器的容积压缩到原来容积的一半,假定平衡不移动,W 浓度变为原来的 2 倍,达到新平衡时,物质 W 的浓度是原来的 1.8 倍,说明平衡向逆反应方向移动,则应由 a+bc+d,A 、由上述分析可知,增大压强平衡向逆反应移动,故 A 错误;B、平衡向逆反应方向移动,则应由 a+bc+d,故
20、B 正确;C 、平衡向逆反应移动,Z 的体积分数减小,故 C 正确;D、由上述分析可知,增大压强平衡向逆反应移动,X 的转化率变小,故 D 错误;故选 BC。【考点定位】考查化学平衡的影响因素【名师点晴】本题考查化学平衡移动的影响,题目难度不大,本题注意用假定法判断,如果平衡不移动,则达到平衡时 W 的浓度为原来的 2 倍,根据实际 W 的浓度,判断平衡移动。13.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是生成物的体积分数一定增大 生成物的产量一定增加 反应物的转化率一定增大 反应物浓度一定降低 逆反应速率一定降低 使用合适的催化剂A. B. C.
21、 D. 【答案】A【解析】【详解】 对于正反应气体体积减少的反应,平衡向正反应移动,生成物的体积分数减小,故错误;平衡向正反应移动,生成物的浓度不一定增大,但生成物的产量一定增加,故正确;增大某一反应的浓度,平衡向正反应移动,其它反应物的转化率增大,自身转化率降低,故错误;增大某一反应的浓度,平衡向正反应移动,其它反应物的转化率增大,浓度降低,自身增大,故错误;平衡向正反应移动,正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大 ,直到正逆反应速率又达到相等,建立新的平衡,故 错误;加入催化剂,正逆反应速率同等程度增大,平衡不移动,故错误。综上所述正确。故选 A。【点睛】本题考查化学平衡的影响因素,注意影
22、响化学平衡移动的因素,解答时注意从勒沙特列原理的角度分析,学习中注意基础知识的理解掌握,全面透彻理解平衡移动方向与各物理量的关系。14.下列叙述正确的是A. 某温度下,蒸馏水中的H +=1.0106molL1,则该温度一定高于 25B. 25时,pH=13 的氢氧化钡溶液中,由水电离出来的H +=1.01013molL1,此时由水电离出来的OH H+C. 25时,水中加入氢氧化钠固体,水的电离平衡逆向移动,水的离子积减小D. 25时,0.1 molL 1 的盐酸与 0.1molL1 的 NaOH 溶液中,水的电离程度不同【答案】A【解析】【详解】A、常温下,蒸馏水中 c(H+)=1.010-7
23、molL-1,现在温度下 c(H+)1.010 -7molL-1,所以温度高于 25,故 A 正确;B、在任意水溶液中,由水电离出来的 c(OH)=c(H+),故 B 错误;C、水的离子积只受温度的影响,加入 NaOH 后,Kw 不变,故 C 错误;D、25时,0.1molL -1 的盐酸与 0.1molL-1 的 NaOH 溶液中 c(H+)=c(OH-)=0.1mol/L,对水电离的抑制能力相同,水的电离程度相同,故 D 错误。故选 A。15.可逆反应 aA(s)bB(g) cC(g)dD(g) ;H=QkJ/mol,在反应过程中,当其他条件不变时,某物质在混合物中的含量与温度(T) 、压
24、强(p)的关系如下图所示:则以下正确的是A. T1T 2,Q 0B. T2T 1,Q0C. P1 P2,a+b=c+dD. P1P 2,b=c+d【答案】D【解析】【详解】A、根据先拐先平数值大的原则,则 T2T 1,故 A 错误;B、因为 T2T 1,说明温度升高,C 的含量减少,则平衡逆向移动,则正向为放热反应,故 B 正确;C、同理根据先拐先平数值大的原则,则 P1P 2,增大压强, B 的含量不变,说明平衡未移动,则该反应是气体的物质的量不变的可逆反应,所以 b=c+d,a 为固体,不影响化学平衡,故 C 错误,D 正确。答案选 D。16.在一定条件下,对于反应 mA(g)nB(g)
25、cC(g)dD(g), C 物质的浓度(C%) 与温度、压强的关系如图所示,下列判断正确的是 A. H0B. H0 S0 S0D. H0,反应达到平衡时,下列说法不正确的是 ( )A. 若缩小容器的体积,则容器中气体的颜色先变深后又变浅,且比原平衡颜色深B. 若压强不变,向容器中再加入一定量的 N2O4,再次达到平衡时各种物质的百分含量不变C. 若体积不变,向容器中再加入一定量的 N2O4,平衡向逆反应方向移动,再次平衡时N2O4 的转化率将降低D. 若体积不变,升高温度,再次平衡时体系颜色加深【答案】C【解析】A、缩小容器的体积,物质浓度增大,压强增大平衡逆向进行,二氧化氮是红棕色气体,四氧
26、化二氮是无色气体,则容器中气体的颜色先变深后又变浅,且比原平衡颜色深,故 A正确;B、若压强不变,向容器中再加入一定量的 N2O4,体积增大,最后达到相同平衡状态,故B 正确;C、若体积不变,向容器中再加入一定量的 N2O4,平衡正向进行,等效于增大原来平衡压强,平衡逆向进行,平衡时 N2O4 的转化率将降低,故 C 错误;D、反应是吸热反应,升温平衡向正向进行,再次平衡时体系颜色加深,故 D 正确;故选 C19.下列说法中有明显错误的是( )A. 加入适宜的催化剂,使分子能量增加,从而可使活化分子的百分数大大增加,从而成千上万倍地增大反应速率B. 活化分子之间发生的碰撞不一定为有效碰撞C.
27、升高温度,一般可使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大D. 对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小,可使单位体积内活化分子数增加,因而反应速率增大【答案】A【解析】【分析】升高温度、加入催化剂,可增大活化分子的百分数 ,反应速率增大 ,当活化分子发生碰撞且有生成物生成时,发生化学反应 ,此时的碰撞为有效碰撞,以此解答。【详解】A. 加入催化剂 ,降低反应的活化能,增大活化分子的百分数,有效碰撞次数增加,所以 A 选项是错误的;B.当活化分子发生碰撞且有生成物生成时, 发生化学反应,此时的碰撞为有效碰撞,如没有发生化学反应,则不是有效碰撞 ,所以 B 选项是正确的;C.升高温度, 可增
28、大活化分子的百分数,有效碰撞次数增加,反应速率增大,所以 C 选项是正确的;D.对有气体参加的化学反应,增大压强,体系体积减小, 则增大气体的浓度,单位体积内活化分子数增加,反应速率增大 ,所以 D 选项是正确的。答案选 A。20.在一定温度下发生反应:I 2(g)+H2(g) 2HI(g); H0 并达平衡。HI 的体积分数随时间变化如下图曲线(II)所示,若改变反应条件,在甲条件下 HI 的体积分数的变化如曲线(I)所示。在乙条件下 HI 的体积分数的变化如曲线(III)所示。则甲条件、乙条件分别是恒容条件下,升高温度 恒容条件下,降低温度 恒温条件下,缩小反应容器体积 恒温条件下,扩大反
29、应容器体积 恒温恒容条件下,加入适当的催化剂A. , B. , C. , D. , 【答案】D【解析】【分析】达到平衡所用时间不同,碘化氢的含量不变,说明该条件只改变反应速率不影响平衡,压强和催化剂对该反应平衡无影响,据此分析。【详解】在甲条件下 V(HI)的变化如曲线() 所示,反应时间缩短,碘化氢的含量不变,说明该条件只增大了反应速率不影响平衡,增大压强和加入催化剂对该反应平衡无影响,但都增大反应速率,缩短反应时间;在乙条件下 V(HI)的变化如曲线() 所示,反应时间变长,碘化氢的含量不变,说明反应速率减小,平衡不移动,所以是减小压强,即扩大容器体积,故答案为:;答案选 D。【点睛】本题
30、考查外界条件对化学平衡的影响,等效平衡等知识点,注意碘和氢气的反应特点及等效平衡的应用。21.放热反应 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)在温度 t1 时达到平衡,平衡时 C1(CO)=C1(H2O)=1.0 mol/L,其平衡常数为 K1。升高反应体系的温度至 t2 时,反应物的平衡浓度分别为 C2(CO)和 C2(H2O),平衡常数为 K2,则A. K1 和 K2 的单位均为 mol/L B. K1 C2(CO)【答案】C【解析】【分析】A.根据 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)写出平衡常数表达式,则 K 的单位不是 mol/L;B.正向反应是放热反应,升
31、高温度平衡向逆反应方向移动,据此判断;C. t1 时达到平衡,C 1(CO)=C1(H2O)=1.0 mol/L,浓度之比等于化学计量数之比 1:1,二者转化率相等,据此判断;D.升高反应体系的温度至 t2 时,平衡逆向进行, CO 浓度增大 。【详解】A、由化学平衡 CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),则平衡常数表达式 K=,所以 K 的单位为 1,不是 mol/L,故 A 错误;B、升高反应体系的温度至 t2 时,正向反应是放热反应, 所以温度升高,平衡向吸热反应方向进行,即平衡逆向进行, K2 C1(CO),故 D 错误。所以 C 选项是正确的。22.如下图所示,按图甲装
32、置进行实验,若图乙的 x 轴表示流入电极的电子的量,则 y 轴不可能表示的是 ( )A. c(Ag ) B. c(NO)C. 溶液氢离子浓度 D. 阴极质量【答案】D【解析】【分析】用银作阳极、铁作阴极电解硝酸银溶液时,阳极上银失电子发生氧化反应 ,阴极上银离子得电子发生还原反应,根据溶液中离子浓度变化来分析解答。【详解】用银作阳极、铁作阴极电解硝酸银溶液时,阳极上银失电子发生氧化反应 ,电极反应式为:Ag-e -=Ag+,阴极上银离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Ag + +e-= Ag,所以电解质溶液中氢离子、硝酸根离子、银离子浓度都不变,阴极上析出的银附着在银电极上 ,所以阴极质量增
33、加,而图中 Y 不变,所以 D 选项是正确的。23.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:容器 1 容器 2 容器 3反应温度 T/K 700 700 800反应物投入量 2molSO2、1molO 2 4molSO3 2molSO2、1molO 2平衡 v 正 (SO2)/molL-1s-1 v1 v2 v3平衡 c(SO3)/molL-1 c1 c2 c3平衡体系总压强 p/Pa p1 p2 p3物质的平衡转化率 a 1 (SO2) 2 (SO3) 3 (SO2)平衡常数
34、K K1 K2 K3下列说法正确的是A. v1 K3, p2 2p3C. v1 2c3, 2(SO3 )+ 3(SO2 )铁,铜不反应金属的性质越活泼,反应速率越快(1) 甲同学表中实验步骤为_。(2) 甲同学的实验目的是_。要得出正确的实验结论,还需要控制的实验条件是_。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用如图所示装置进行实验(3)乙同学在实验中应该测定的数据是_。(4)乙同学完成该实验应选用的实验药品是_。【答案】 (1)分别投入大小、形状相同的铜、铁、镁(2)研究金属本身的性质与反应速率的关系 温度相同(3)一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需的时间 )(4)镁
35、(或铁)、0.5 mol L-1H2SO4 溶液、2 molL -1H2SO4 溶液【解析】30.A 是由导热材料制成的密闭容器 ,B 是一耐化学腐蚀且易于传热的气球 。关闭 K2,将等量且少量的 NO2 通过 K1、K3 分别充入 A、B 中,反应开始时,A 、B 的体积相同。已知:2NO2(g) N2O4(g)H0。(1) 一段时间后,反应达到平衡,此时 A、B 中生成的 N2O4 的速率是 v(A)_v(B) (填“” 、 “”或“=” ) ;若打开活塞 K2,气球 B 将_(填“变大” 、 “变小”或“不变” ,下同) 。(2)若在 A、B 中再充入与初始量相等的 NO2,则达到平衡时
36、,NO 2 的转化率 (A)将_ 。若通入等量的 Ne 气,则达到平衡时, A 中 NO2 的转化率将_,B 中 NO2 的转化率将_。 (3)若在容器 A 中充入 4.6g 的 NO2,达到平衡后容器内混合气体的压强为原来的 80%,试求出平衡时 NO2 的转化率_。【答案】 (1). (2). 变小 (3). 变大 (4). 不变 (5). 变小 (6). 40%【解析】【分析】(1)容器 A 体积不变 ,随反应进行 ,反应混合气体的物质的量减小,容器 A 中压强降低,容器B 体积可变, 压强不变,压强越大, 反应速率越快;根据 A 中压强小于 B 中的压强来分析;(2)保持容器容积不变,
37、 通入一定量的 NO2,等效为增大压强到达的平衡 ,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,据此判断 ;保持压强不变, 通入氖气使体系的容积增大一倍 ,反应混合物的浓度降低,相当于为降低压强 ,平衡向气体体积增大的方向移动 ;(3)先根据公式求出 n(NO2)= ,再利用三段式和混合气体的压强变化,求出平衡时 NO2 的转化率。【详解】(1)容器 A 中压强降低 ,容器 B 体压强不变, 压强越大,反应速率越快, 所以 v(A)v(B ) ,A 中压强小于 B 中的压强,打开旋塞 K,气球 B 的压强减小,体积减小,因此,本题正确答案是:;变小;(2) 保持容器容积不变,通入一定量的 NO2,等
38、效为增大压强到达的平衡,增大压强平衡向气体体积减小的方向移动,NO 2 的转化率将增大;保持压强不变,通入氖气使体系的容积增大一倍,反应混合物的浓度降低,相当于为降低压强,平衡向气体体积增大的方向移动,达到平衡时 NO2 的转化率减小,但是对于 A 体系,体积不变,浓度不变,平衡不移动,因此,本题正确答案是:变大;不变;变小;(3)设参加反应的二氧化氮为 xmol,n(NO2)= = =0.1mol2NO2(g) N2O4(g)起始量(mol) 0.1mol 0反应量(mol) x 平衡量(mol) 0.1-x 平衡后容器内混合气体的压强为原来的 80%,恒温恒容条件下,压强之比等于物质的量之比,则: =0.8,解得 x=0.04mol,所以平衡时 NO2 的转化率= 100%=40%,因此,本题正确答案是:40%。