題目列表(包括答案和解析)

 0  8326  8334  8340  8344  8350  8352  8356  8362  8364  8370  8376  8380  8382  8386  8392  8394  8400  8404  8406  8410  8412  8416  8418  8420  8421  8422  8424  8425  8426  8428  8430  8434  8436  8440  8442  8446  8452  8454  8460  8464  8466  8470  8476  8482  8484  8490  8494  8496  8502  8506  8512  8520  447348 

7.(2009·黃岡模擬)在體積恒定的密閉容器中,充入 3 mol A和1 mol B發(fā)生反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g),達到平衡后,C在平衡混合氣體中的體積分數(shù)為φ.若維持溫度不變,按1.2 mol A、0.4 mol B、0.6 mol C為起始物質(zhì),達到平衡后壓強不變,C的體積分數(shù)仍為φ,則x值是

( )

A.2                      B.1

C.3                      D.4

解析:本題的條件是恒容裝置,現(xiàn)在起始物質(zhì)不同物質(zhì)的量的前提下要求達到平衡時C物質(zhì)的體積分數(shù)φ相等且壓強不變,壓強不變即物質(zhì)的量不變,因此屬于“等同平衡”,必須用回歸定值法,即1.2 mol+3×0.6 mol/x=3 mol, 0.4 mol+0.6 mol/x=1 mol,解得x=1.

答案:B

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6.反應(yīng)aA(g)+bB(g)cC(g) ΔHQ kJ/mol,生成物C的質(zhì)量分數(shù)與壓強p和溫度的關(guān)系如下圖,方程式中的化學計量數(shù)和Q值符合圖象的是

( )

A.a+b<c Q>0            B.a+b>c Q<0

C.a+b<c Q<0             D.a+bc Q>0

解析:由溫度-時間圖象判斷,T2>T1(因為溫度越高,反應(yīng)速率越快,達到平衡所需時間越短),從T1T2,即升溫,C%降低,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng),即Q<0;由壓強-時間圖象判斷,p2>p1(因為壓強越大,反應(yīng)速率越快,達到平衡所需時間越短),從p1p2,加壓,C%降低,平衡逆向移動,即逆反應(yīng)是氣體體積縮小的反應(yīng),則有a+b<c,故選C.

答案:C

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5.將H2(g)和Br2(g)充入恒容密閉容器,恒溫下發(fā)生反應(yīng)H2(g)+Br2(g)2HBr(g) ΔH<0,平衡時 Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為a;若初始條件相同,絕熱下進行上述反應(yīng),平衡時Br2(g)的轉(zhuǎn)化率為b.ab的關(guān)系是

( )

A.a>b                    B.ab

C.a<b                    D.無法確定

解析:該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以在絕熱條件下,隨著反應(yīng)的進行,體系溫度升高,與恒溫下的平衡相比,因為絕熱條件下的溫度高,平衡左移,因此a>b.

答案:A

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4.下列關(guān)于判斷過程的方向的說法正確的是

( )

A.所有自發(fā)進行的化學反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B.高溫高壓下可以使石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是自發(fā)的化學反應(yīng)

C.由能量判據(jù)和熵判據(jù)組合而成的復合判據(jù),將更適合于所有的過程

D.同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)的熵值相同

解析:自發(fā)進行只能用來判斷過程的方向,而不能判斷反應(yīng)的熱效應(yīng),A項錯;高溫高壓的條件下,低能量的石墨轉(zhuǎn)化為高能量的金剛石,是一個非自發(fā)的化學反應(yīng),B項錯;同一物質(zhì)的固、液、氣三種狀態(tài)中,氣態(tài)的混亂度最大,熵值最大,D項錯.

答案:C

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3.高溫下,某反應(yīng)達到平衡,平衡常數(shù)K=.恒容時,溫度升高,H2濃度減。铝姓f法正確的是

( )

A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎?/p>

B.恒溫恒容下,增大壓強,H2濃度一定減小

C.升高溫度,逆反應(yīng)速率減小

D.該反應(yīng)的化學方程式為CO+H2OCO2+H2

解析:由題中平衡常數(shù)的表達式可知該反應(yīng)為:CO2(g)+H2(g)  CO(g)+H2O(g),D項錯誤;升高溫度,H2濃度減小,說明平衡向右移動,該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),A項正確;該反應(yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強對該反應(yīng)的平衡無影響,增大壓強氫氣濃度相應(yīng)增大,B項錯誤;對任何反應(yīng)來說,升高溫度反應(yīng)速率都增大,C項錯誤.

答案:A

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2.硝酸生產(chǎn)工藝中,在吸收塔里發(fā)生如下反應(yīng):3NO2+H2O2HNO3+NO(正反應(yīng)為放熱反應(yīng)),為提高NO2的轉(zhuǎn)化率,理論上應(yīng)該采取的措施是

( )

A.減壓        B.增壓

C.升溫                   D.加催化劑

解析:該反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng),且放熱,為提高NO2的轉(zhuǎn)化率,可采用增大壓強或降低溫度的方法.

答案:B

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1.將固體NH4I置于密閉容器中,在一定溫度下發(fā)生下列反應(yīng):

①NH4I(s)NH3(g)+HI(g)

②2HI(g)H2(g)+I2(g)

達到平衡時,c(H2)=0.5 mol/L,c(HI)=4 mol/L,則此溫度下反應(yīng)①的平衡常數(shù)為

( )

A.9                   B.16 

C.20                  D.25

解析:根據(jù)題意

        2HI(g)H2(g)+I2(g)

平衡濃度:4 mol/L   0.5 mol/L

起始濃度:c(HI)=平衡量+變化量

=4 mol/L+0.5 mol/L×2=5 mol/L

c(NH3)=c(HI)起始濃度=5 mol/L

根據(jù)平衡常數(shù)定義:Kc(NH3c(HI)

=5 mol/L×4 mol/L=20 (mol/L)2,故C項正確.

答案:C

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22.(10分)T℃時,有甲、乙兩個密閉容器,甲容器的體積為1 L,乙容器的體積為2 L,分別向甲、乙兩容器中加入6 mol A和3 mol B,發(fā)生反應(yīng)如下:3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g) ΔH<0; 4 min時甲容器內(nèi)的反應(yīng)恰好達到平衡,A的濃度為2.4 mol/L,B的濃度為1.8 mol/L; t min時乙容器內(nèi)的反應(yīng)達平衡,B的濃度為0.8 mol/L.根據(jù)題給信息回答下列問題:

(1)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(B)=________,化學方程式中計量數(shù)b=________.

(2)乙容器中反應(yīng)達到平衡時所需時間t________4 min(填“大于”、“小于”或“等于”),原因是______________________________.

(3)T℃時,在另一個體積與乙相同的丙容器中,為了達到平衡時B的濃度仍然為0.8 mol/L,起始時,向丙容器中加入C、D的物質(zhì)的量分別為3 mol、2 mol,則還需加入A、B的物質(zhì)的量分別是________、________.

(4)若要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等,可以采取的措施是________.

A.保持溫度不變,增大甲容器的體積至2 L

B.保持容器體積不變,使甲容器升高溫度

C.保持容器壓強和溫度都不變,向甲中加入一定量的A氣體

D.保持容器壓強和溫度都不變,向甲中加入一定量的B氣體

(5)寫出平衡常數(shù)表達式K=________,并計算在T℃時的化學平衡常數(shù)K=________.

解析:   3A(g)+bB(g)3C(g)+2D(g) ΔH<0

起始濃度(mol/L)    6    3     0    0

轉(zhuǎn)化濃度(mol/L)    3.6   1.2     3.6    2.4

平衡濃度(mol/L)    2.4   1.8     3.6    2.4

(1)甲容器中反應(yīng)的平均速率v(B)=Δc/t=0.3 mol/(L·min),化學反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于化學方程式計量數(shù)之比,所以3∶b=3.6∶1.2,所以b=1.

(2)甲、乙容器中投入的A、B物質(zhì)的量相等,但乙的體積是甲的2倍,所以乙中反應(yīng)物的濃度小,反應(yīng)速率。徊⑶疫_到平衡時,乙容器中B的剩余物質(zhì)的量少,即乙容器中反應(yīng)程度大,所以乙容器達到平衡所需時間大于甲容器,即大于4 min.

(3)本題屬于等效平衡問題,在恒溫、恒容條件下,要使乙容器達到平衡后,B的濃度仍然為0.8 mol/L,則丙和乙是等效平衡.處理的方法是:如果根據(jù)化學方程式中計量數(shù)之比換算到同一邊時,反應(yīng)物(或生成物)中同一組分的物質(zhì)的量完全相同,則互為等效平衡.將3 mol C、2 mol D,按化學方程式計量數(shù)折算到左邊,則A為3 mol,B為1 mol,要和乙容器中的6 mol A和3 mol B相同,還需要加入3 mol A和2 mol B.

(4)通過分析甲、乙容器中B的物質(zhì)的量濃度,可知B中反應(yīng)程度大,要使甲、乙容器中B的平衡濃度相等,需使甲的平衡向右移動;根據(jù)化學反應(yīng)的特點,可以采取減壓、降溫,或則增加反應(yīng)物A,所以A、C項符合要求.

(5)根據(jù)(1)中求出的b=1,可知化學反應(yīng)方程式為:3A(g)+B(g)3C(g)+2D(g),平衡常數(shù)的表達式為:K=,將各物質(zhì)的平衡濃度代入上式可得:

K==10.8 mol/L.

答案:(1)0.3 mol/(L·min) 1

 (2)大于 乙容器的體積大于甲容器的體積,濃度減小 ,反應(yīng)速率減慢,達平衡所需時間長

(3)3 mol 2 mol (4)AC

(5) 10.8 mol/L

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21.(12分)(1)控制變量是科學研究中的重要研究方法,其基本思路是,在實驗研究中人為只改變一個因素(調(diào)節(jié)變量),其他因素保持相同,觀察測定因調(diào)節(jié)變量改變而改變的因素(因變量),從而分析得到研究結(jié)論.中學化學中應(yīng)用控制變量的方法研究問題的例子很多.請分析或設(shè)計:

①在研究濃度對化學反應(yīng)速率的影響時,教材安排了利用Na2S2O3與H2SO4反應(yīng)的一組對照實驗(Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O)

燒杯編號
加3% Na2S2O3溶液體積(mL)
加H2O體積(mL)
加(體積之比為1∶20)H2SO4溶液體積(mL)
所需時間(s)
1
5
5
2
 
2
7
3
2
 
3
10
0
2
 

在三個燒杯(底部有黑色“十”字標記)內(nèi)分別加入表中所示體積的三種液體,攪拌并開始計時,到出現(xiàn)渾濁使燒杯底部“十”字看不見時停止計時.比較所需時間,得出濃度對化學反應(yīng)速率影響的結(jié)論.實驗中,溫度和反應(yīng)體系中硫酸濃度是保持相同的因素,調(diào)節(jié)變量是________,因變量是________.

②運用控制變量原理設(shè)計實驗,利用純堿溶液探究溫度對鹽的水解的影響,簡述實驗方法:______________________________________________________________________________________.

(2)373 K時,H2PO與OH發(fā)生如下反應(yīng):

H2PO+OHHPO+H2O

反應(yīng)結(jié)果如下表所示:

H2PO起始濃度(mol/L)
0.10
0.50
0.50
OH起始濃度(mol/L)
1.00
1.00
4.00
反應(yīng)速率[mol/(L·s)]
3.2×105
1.60×104
2.56×103

如果用vkcm(H2PO)·cn(OH)表示反應(yīng)速率(k為與濃度無關(guān)的常數(shù))

k=________, m=________, n=________.

②若c(H2PO)的起始濃度為0.20 mol/L, c(OH)的起始濃度為1.50 mol/L,則反應(yīng)速率v=____________.

解析:(1)實驗改變的條件是Na2S2O3和水用量相對大小,故調(diào)節(jié)變量是Na2S2O3溶液的濃度,因變量是反應(yīng)所需時間.利用控制變量原理設(shè)計實驗探究溫度對水解反應(yīng)的影響,則控制變量是溫度,因變量是水解程度大小,可用加入指示劑通過溶液顏色深淺來表示或用pH表示.

(2)①OH的濃度均為1.00 mol/L時,

H2PO的濃度由0.10→0.50,濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,反應(yīng)速率由3.2×105→1.60×104,即反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?倍,因此m=1;同理H2PO的濃度均為0.50 mol/L時,OH的濃度由1.00→4.00,濃度變?yōu)樵瓉淼?倍,反應(yīng)速率由1.60×104→2.56×103,即反應(yīng)速率變?yōu)樵瓉淼?6=42倍,因此n=2.

利用第一組數(shù)據(jù)有:3.2×106k·(0.10)1×(1.00)2,所以k=3.2×104

②此時,v=3.2×104 mol/(L·s)×(0.20 mol/L)×(1.50mol/L)2=1.44×104 mol/(L·s)

答案:(1)①Na2S2O3溶液的濃度 所需時間

②取三支試管各放同濃度同體積的純堿溶液,滴1-2滴酚酞試液,第一支不加熱,第二支加熱至t1℃,第三支加熱至t2℃,觀察三支試管中溶液的顏色深淺,溫度越高,顏色越深,說明堿性越強,則水解程度越大(其他合理答案均給分,例如不同溫度下測定同濃度同體積純堿溶液的pH)

(2)①3.2×104 1 2

②1.44×104mol/(L·s)

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20.(10分)物質(zhì)在制取或配制成溶液時往往應(yīng)用化學平衡的知識.

(1)鉀是一種活潑的金屬,工業(yè)上通常用金屬鈉和氯化鉀在高溫下反應(yīng)制取.該反應(yīng)為:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g) ΔH>0,該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為:Kc(K),各物質(zhì)的沸點與壓強的關(guān)系見下表.

壓強(kPa)
13.33
53.32
101.3
K的沸點(℃)
590
710
770
Na的沸點(℃)
700
830
890
KCl的沸點(℃)
 
 
1437
NaCl的沸點(℃)
 
 
1465

①在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度約為________,而反應(yīng)的最高溫度應(yīng)低于________.

②常壓下,當反應(yīng)溫度升至900℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)可表示為:K=________.

(2)實驗室中配制碘水,往往是將I2溶于KI溶液中,這樣就可以得到濃度較大的碘水,主要是因為發(fā)生了反應(yīng):I2(aq)+II

上述平衡體系中,I的物質(zhì)的量濃度c(I)與溫度T的關(guān)系如圖所示(曲線上的任何一點都表示平衡狀態(tài)).

①通過分析上圖,該反應(yīng)的正反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”).

②在T1、D狀態(tài)時,v________v(填“>”“<”或“=”).

解析:(1)①由于鈉的金屬性比鉀弱,所以要制取鉀,應(yīng)該利用影響化學平衡的條件,使平衡向正反應(yīng)方向移動.在常壓下金屬鉀轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從反應(yīng)混合物中分離的最低溫度應(yīng)等于鉀的沸點,最高溫度應(yīng)低于鈉的沸點.

②當溫度升至900℃時,鈉也為氣態(tài),故上述反應(yīng)可表示為:Na(g)+KCl(l)NaCl(l)+K(g),故其平衡常數(shù)為K=.

(2)①由圖可知,升高溫度,c(I)降低,說明平衡逆向移動 ,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng).

T1、D狀態(tài)時,還未達到平衡,而可逆反應(yīng)最終都要達到平衡狀態(tài),所以必須增大c(I)才能達到平衡狀態(tài),即反應(yīng)正向進行,v>v;

答案:(1)①770℃ 890℃ ②

(2)①放熱、>

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