2019年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率單元質(zhì)量評估 魯科版選修4.doc

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2019年高中化學(xué) 第2章 化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率單元質(zhì)量評估 魯科版選修4 一、選擇題(本題包括16小題，每小題3分，共48分) 1.已知反應(yīng)2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)的逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，則該反應(yīng)的ΔH、ΔS應(yīng)為( ) A.ΔH＜0，ΔS＞0 B.ΔH＜0，ΔS＜0 C.ΔH＞0，ΔS＞0 D.ΔH＞0，ΔS＜0 2.下列措施對增大反應(yīng)速率明顯有效的是( ) A.Al在氧氣中燃燒生成Al2O3，將鋁片改成鋁粉 B.Fe與稀硫酸反應(yīng)制取H2時，改用濃硫酸 C.在K2SO4與BaCl2兩溶液反應(yīng)時，增大壓強 D.Na與水反應(yīng)時增大水的用量 3.下列事實不能用化學(xué)平衡移動原理解釋的是( ) A．溴水中有下列平衡Br2+H2OHBr+HBrO，當(dāng)加入硝酸銀溶液后，溶液顏色變淺 B．合成氨反應(yīng)為提高氨的產(chǎn)率，理論上應(yīng)采取降低溫度的措施 C．反應(yīng)CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))，達平衡后，升高溫度體系顏色變深 D．對于2HI(g)H2(g)+I2(g)，達平衡后縮小容器體積可使體系顏色變深 4.將2 mol X和2 mol Y充入2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):X(g)+3Y(g) 2Z(g)+aQ(g)，2 min達到平衡時生成0.8 mol Z，測得Q的濃度為 0.4 mol·L-1，下列敘述錯誤的是( ) A.a的值為2 B.平衡時X的濃度為0.2 mol·L-1 C.Y的轉(zhuǎn)化率為60% D.反應(yīng)速率v(Y)=0.3 mol·(L·min)-1 5.(xx·安徽高考)一定條件下，通過下列反應(yīng)可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收： SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔH<0 若反應(yīng)在恒容的密閉容器中進行，下列有關(guān)說法正確的是( ) A.平衡前，隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)壓強始終不變 B.平衡時，其他條件不變，分離出硫，正反應(yīng)速率加快 C.平衡時，其他條件不變，升高溫度可提高SO2的轉(zhuǎn)化率 D.其他條件不變，使用不同催化劑，該反應(yīng)的平衡常數(shù)不變 6.高溫下，某反應(yīng)達到平衡，平衡常數(shù)恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是( ) A.該反應(yīng)的焓變?yōu)檎? 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)化學(xué)方程式為 CO+H2O CO2+H2 7.下列各組反應(yīng)(表中物質(zhì)均為反應(yīng)物)中，反應(yīng)剛開始時，放出氫氣的速率最大的是( ) 8.據(jù)報道，在300 ℃、70 MPa下由二氧化碳和氫氣合成乙醇已成為現(xiàn)實。 2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 下列敘述錯誤的是( ) A.使用Cu-Zn-Fe催化劑可大大提高生產(chǎn)效率 B.反應(yīng)需在300 ℃進行可推測該反應(yīng)是吸熱反應(yīng) C.充入大量CO2氣體可提高H2的轉(zhuǎn)化率 D.從平衡混合氣體中分離出CH3CH2OH和H2O可提高CO2和H2的利用率 9.如圖所示，一定條件下，某密閉容器中的可逆反應(yīng)R(s)+X(g)Y(g)+Z(g)ΔH＞0，達到平衡態(tài)Ⅰ后，在t1時刻改變影響平衡的一個條件，平衡發(fā)生移動，達到平衡態(tài)Ⅱ。則t1時刻的條件改變可能是( ) A.升高溫度 B.減小體積 C.增大Y的濃度 D.加入一定量的R 10.一定條件下，在體積為3 L的密閉容器中，一氧化碳與氫氣反應(yīng)生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，以下說法正確的是( ) A.E點的平衡常數(shù)大于D點的平衡常數(shù)，且該反應(yīng)的ΔH＞0 B.容器中氣體的總物質(zhì)的量E點大于D點 C.F點的正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 D.v(甲醇)表示500 ℃時以上反應(yīng)在D點的速率 11.一定溫度下測得在2 L的容器中，M、N、P三種氣體物質(zhì)的量的變化如圖所示，則有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( ) A.該溫度下的平衡常數(shù)為3.75 B.若升高溫度，測得M的轉(zhuǎn)化率增大，則該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng) C.t3時，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率 D.若測得該反應(yīng)在一段時間內(nèi)壓強不變，說明反應(yīng)達到平衡 12.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A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)化學(xué)平衡狀態(tài)的影響，得到如圖所示的變化規(guī)律(圖中T表示溫度，n表示物質(zhì)的量)，據(jù)此得出的結(jié)論不正確的是( ) A.達到平衡時A2的轉(zhuǎn)化率大小為b＞a B.a、b、c三點的平衡常數(shù)相同 C.若T2＞T1，則正反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng) D.b點時，平衡體系中A、B原子數(shù)之比一定是1∶1 13.某溫度下，在固定容積的密閉容器中，反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)達到平衡，測得平衡時A、B、C物質(zhì)的量之比為1∶1∶2,若保持溫度不變，以1∶1∶2的物質(zhì)的量之比再充入A、B和C，下列判斷正確的是( ) A.平衡不移動 B.平衡向逆反應(yīng)方向移動 C.再次達到平衡時各物質(zhì)的濃度都比原平衡時大 D.C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小 14.在固定密閉容器中，可逆反應(yīng)2X(g)+2Y(s)3Z(g)，達到平衡后，若將容器中X、Y、Z的物質(zhì)的量均減少一半，對該反應(yīng)產(chǎn)生的影響是( ) A．正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡不移動 B．正、逆反應(yīng)速率都減小，平衡向正反應(yīng)方向移動 C．正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小，平衡向正反應(yīng)方向移動 D．正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，平衡向逆反應(yīng)方向移動 15.用來表示可逆反應(yīng)2A(g)+B(g) 2C(g)(正反應(yīng)為放熱反應(yīng))的正確圖像為( ) 16.(xx·江蘇高考)溫度為T時,向2.0 L 恒容密閉容器中充入1.0 mol PCl5,反應(yīng)PCl5(g)====PCl3(g)+Cl2(g)經(jīng)過一段時間后達到平衡。反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見下表: 下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)在前50 s的平均速率 v(PCl3)=0.003 2 mol·L-1·s-1 B.保持其他條件不變,升高溫度,平衡時c(PCl3)=0.11 mol·L-1,則反應(yīng)的ΔH<0 C.相同溫度下,起始時向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2,反應(yīng)達到平衡前v(正)>v(逆) D.相同溫度下,起始時向容器中充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,達到平衡時,PCl3 的轉(zhuǎn)化率小于80% 二、非選擇題(本題包括5小題，共52分) 17.(6分)在一固定容積的密閉容器中，保持一定溫度，在一定條件下進行以下反應(yīng)：A(g)+2B(g) 3C(g)，已知加入1 mol A和3 mol B且達到平衡后，生成了a mol C。 (1)達到平衡時，C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)是__________(用含字母a的代數(shù)式表示)。 (2)在相同實驗條件下，若在同一容器中改為加入2 mol A和6 mol B，達到平衡后，C的物質(zhì)的量為_______mol(用含字母a的代數(shù)式表示)，此時C在反應(yīng)混合氣中的體積分?jǐn)?shù)與原平衡相比___________(填“增大”“減小”或“不變”)。 18.(12分)(xx·山東高考改編)偏二甲肼與N2O4是常用的火箭推進劑，二者發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)： (CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)====2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g) (Ⅰ) (1)反應(yīng)(Ⅰ)中氧化劑是_________。 (2)火箭殘骸中常出現(xiàn)紅棕色氣體，是因為：N2O4(g) 2NO2(g) (Ⅱ) 當(dāng)溫度升高時，氣體顏色變深，則反應(yīng)(Ⅱ)為____________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。 (3)一定溫度下，反應(yīng)(Ⅱ)的焓變?yōu)棣。現(xiàn)將1 mol N2O4充入一恒壓密閉容器中，下列示意圖正確且能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是__________。 若在相同溫度下，上述反應(yīng)改在體積為1 L的恒容密閉容器中進行，平衡常數(shù)________(填“增大”“不變”或“減小”)，反應(yīng)3 s后NO2的物質(zhì)的量為0.6 mol，則0～3 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2O4)= ______mol·L-1·s-1。 19.(10分)(2011·阜陽高二檢測)在某一容積為2 L的密閉容器內(nèi)，加入0.8 mol的H2和0.6 mol的I2，在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0，反應(yīng)中各物質(zhì)的濃度隨時間變化情況如圖1： (1)該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式為__________。 (2)根據(jù)圖1數(shù)據(jù)，反應(yīng)開始至達到平衡時，平均反應(yīng)速率v(HI)為_______。 (3)反應(yīng)達到平衡后，第8分鐘時： ①若升高溫度，化學(xué)平衡常數(shù)K_________(填“增大”“減小”或“不變”)，HI濃度的變化正確的是___________(用圖2中a～c的編號回答)。 ②若加入I2，H2濃度的變化正確的是_______(用圖2中d～f的編號回答)。 20.(10分)(xx·新課標(biāo)全國卷改編)光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途，工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。 (1)實驗室中常用來制備氯氣的化學(xué)方程式為____________________________； (2)工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進行高溫重整制備CO，已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3 kJ·mol-1、-285.8 kJ·mol-1和 -283.0 kJ·mol-1，則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為______________； (3)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)====Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJ·mol-1。反應(yīng)體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未表示出)： ①計算反應(yīng)在第8 min時的平衡常數(shù)K=__________； ②比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低：T(2)_____ T(8)(填“<”“>”或“=”)； ③若12 min時反應(yīng)于溫度T(8)下重新達到平衡，則此時c(COCl2)=________ ___ mol·L-1； ④比較反應(yīng)物COCl2在5 min～6 min和15 min～16 min時平均反應(yīng)速率的大小:v(5～6)_____v(15～16)(填“<”“>”或“=”)，原因是______________ _________________________________________________________________。 21.(14分)(xx·揭陽高二檢測)(1)二氧化硫的催化氧化的過程如圖所示: 其中a、c二步的化學(xué)方程式可表示為____________ SO2+V2O5SO3+V2O4 4VOSO4+O22V2O5+4SO3 該反應(yīng)的催化劑是__________(寫化學(xué)式)。 (2)550 ℃時，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與體系總壓強(p)的關(guān)系如圖所示： 將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，體系總壓強為0.10 MPa。試計算反應(yīng)2SO32SO2+O2 在550 ℃時的平衡常數(shù)K=_________。 (3)550 ℃時，將2.0 mol SO2和1.0 mol O2置于5 L密閉容器中，反應(yīng)達平衡后，下列措施中能使n(SO3)/n(SO2)增大的是_____________。 A.升高溫度 B.充入He(g)，使體系總壓強增大 C.再充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2 (4)維持溫度不變條件下使之發(fā)生如下反應(yīng)： 2SO2+O22SO3，有兩只密閉容器A和B。A容器有一個可以移動的活塞能使容器內(nèi)保持恒壓，B容器能保持恒容。起始時向這兩個容器中分別充入等物質(zhì)的量的體積比為2∶1的SO2和O2的混合氣體，并使A和B容積相等,如圖所示： 試填寫下列空格： A容器達到平衡時所需的時間比B容器___________(填“短”或“長”)；平衡時A容器中SO2的轉(zhuǎn)化率比B容器_________(填“大”或“小”)；達到所述平衡后，若向兩容器中通入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體，達到平衡時，A容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)__________(填“增大”“減小”或“不變”，下同)；B容器的混合氣體中SO3的體積分?jǐn)?shù)__________。 答案解析 1.【解析】選C。逆反應(yīng)在低溫下能自發(fā)進行，說明逆反應(yīng)的ΔH ＜0，ΔS＜0，則該反應(yīng)的ΔH ＞0，ΔS＞0。 2.【解析】選A。B中濃硫酸將Fe鈍化，得不到H2；C項中，無氣體參與反應(yīng)或生成，所以增大壓強不會改變反應(yīng)速率；D項中H2O為純液體，其濃度為常數(shù)。 3.【解析】選D。向溴水中加硝酸銀溶液，銀離子與溴離子結(jié)合生成溴化銀沉淀，減小了產(chǎn)物之一溴離子的濃度，平衡正向移動，溴水濃度減小，顏色變淺，符合勒·夏特列原理；合成氨放熱，降溫可提高NH3的產(chǎn)率，符合勒·夏特列原理；升溫使CO(g)+NO2(g)CO2(g)+NO(g) ΔH<0的平衡逆向移動，NO2濃度增大，體系顏色變深，符合勒·夏特列原理；2HI(g)H2(g)+I2(g)由于Δν(g)=0，縮小體積(相當(dāng)于加壓)平衡不移動，但I2濃度增大，體系顏色變深，不能用勒·夏特列原理解釋。 4.【解析】選B。解這種類型的題時常用以下形式： X(g) + 3Y(g) 2Z(g) + aQ(g) 初始濃度 (mol·L-1) 1 1 0 0 轉(zhuǎn)化濃度 (mol·L-1) 0.2 0.6 0.4 0.4 平衡濃度 (mol·L-1) 0.8 0.4 0.4 0.4 由以上數(shù)據(jù)可求出其他未知量。 5.【解析】選D。因為反應(yīng)在恒容容器中進行，平衡前，隨著反應(yīng)的進行，容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量不斷減小，壓強不斷減小，故A項錯誤。平衡時，其他條件不變，分離出硫，由于硫是液態(tài)，濃度不改變，對反應(yīng)無影響，正反應(yīng)速率不變，B項錯誤。正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率降低，C項錯誤。催化劑只改變反應(yīng)歷程，不影響平衡，不能改變平衡常數(shù)，故D項正確。 6.【解析】選A。A對，該反應(yīng)為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)，溫度升高，H2濃度減小，說明平衡右移，那么該反應(yīng)的焓變?yōu)檎担籅錯，該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，恒溫恒容下增大壓強，只能是另外充入氣體，則H2濃度可能不變也可能增大，也可能減??；C錯，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率都會瞬時增大，不受移動方向的干擾；D錯，根據(jù)平衡常數(shù)表達式，逆向推得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。 7.【解析】選D。決定反應(yīng)速率的因素有內(nèi)因和外因。硝酸有強氧化性，和金屬反應(yīng)不放出氫氣，排除A選項；Mg的活潑性大于Fe的，排除C選項；硫酸是二元強酸，綜合考慮，D選項的金屬較活潑，H+濃度較大，所以答案為D。 8.【解析】選B。催化劑能提高化學(xué)反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時間，也就是提高了生產(chǎn)效率，A正確；反應(yīng)需在300 ℃進行是為了獲得較快的反應(yīng)速率及達到反應(yīng)所需的溫度，不能說明反應(yīng)是吸熱還是放熱，B錯誤；充入大量CO2氣體，能使平衡正向移動，提高H2的轉(zhuǎn)化率，C正確；從平衡混合物中及時分離出產(chǎn)物，使平衡正向移動，可提高CO2和H2的利用率，D正確。 9.【解析】選B。本題考查影響速率和平衡的因素。由平衡態(tài)Ⅰ到平衡發(fā)生移動，正、逆反應(yīng)速率都增大了，A、B符合，排除了C、D。達到平衡態(tài)Ⅱ時，反應(yīng)向逆反應(yīng)方向移動，A條件的改變導(dǎo)致反應(yīng)向正反應(yīng)方向移動，B符合條件。 10.【解析】選C。根據(jù)平衡常數(shù)的公式可得：E點甲醇的濃度比D點要大，所以E點平衡常數(shù)比D點平衡常數(shù)要大，溫度從E點轉(zhuǎn)換為D點，溫度升高，但是甲醇的濃度變小，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH＜0，選項A錯誤；該反應(yīng)的反應(yīng)前后物質(zhì)的量為減小趨勢，所以生成甲醇越多，總物質(zhì)的量越小，則D點的總物質(zhì)的量大于E點，選項B 錯誤；F→D點是到達平衡的過程，F(xiàn)點還沒到達平衡點，所以正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，選項C正確；在D點，已經(jīng)到達平衡狀態(tài)，只要溫度不變，反應(yīng)速率不會變，所以它跟時間沒有關(guān)系，選項D錯誤。 11.【解析】選A。平衡時各物質(zhì)的濃度為［M］=2.5 mol·L-1，［P］=1.5 mol·L-1，［N］=1 mol·L-1，結(jié)合反應(yīng)過程中三種物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化值，可求出此反應(yīng)的方程式為2N(g)M(g)+P(g)，求得平衡常數(shù)為3.75，A項對；升溫后M的轉(zhuǎn)化率增大，表明平衡向左移動，正反應(yīng)放熱，B項錯；t3時，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正逆反應(yīng)速率相等，C項錯；因該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)目不變的反應(yīng)，故壓強不變，不能說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，D項錯。 12.【解析】選D。由于b點AB3的平衡體積分?jǐn)?shù)大于a點AB3的平衡體積分?jǐn)?shù)，因此b點A2的轉(zhuǎn)化率大于a點A2的轉(zhuǎn)化率，A對；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，a、b、c三點溫度相同，平衡常數(shù)相同，B對；T2時AB3的平衡體積分?jǐn)?shù)大于T1時AB3的平衡體積分?jǐn)?shù)，若T2＞T1，則溫度升高時平衡向正反應(yīng)方向移動，因此正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，C對；由于起始時A2、B2的濃度不確定，因此b點時A、B的原子數(shù)不能確定，D錯。 13.【解析】選C。本題考查學(xué)生對勒·夏特列原理的運用。根據(jù)溫度不變時，化學(xué)平衡常數(shù)不變，再投料相當(dāng)于加壓，可以判斷平衡向正反應(yīng)方向移動，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。 14.【解析】選B。假設(shè)在容器中X、Y、Z的物質(zhì)的量均減少一半的同時，將容器的體積縮小為原來的1/2，則平衡不發(fā)生移動，正、逆反應(yīng)速率不變；然后再將容器體積恢復(fù)到原體積，在體積增大的過程中，相當(dāng)于減小壓強，正、逆反應(yīng)速率均減小，平衡向氣體體積增大的方向，即向正反應(yīng)方向移動，所以B對。 【方法技巧】 當(dāng)外界條件發(fā)生改變時，化學(xué)平衡是否移動、平衡移動的方向等問題分析的一般思路為： K變：引起K變化的外界條件一定是溫度的改變，K變，平衡一定發(fā)生移動; K不變：分析濃度商Q的變化，如果Q≠K，則平衡發(fā)生移動，再根據(jù)Q與K的相對大小判斷平衡移動的方向。 需注意的幾個問題： (1)濃度和壓強的改變不一定會使平衡發(fā)生移動，但溫度改變平衡一定發(fā)生移動。 (2)壓強對平衡的影響實質(zhì)是相同倍數(shù)地改變反應(yīng)物及生成物的濃度，故恒壓容器中充入不參加反應(yīng)的氣體可按減小壓強處理。 (3)壓強的改變?nèi)绻麤]有引起濃度的改變則平衡不移動，如恒容容器中充入不參加反應(yīng)的氣體。 15.【解析】選A。此反應(yīng)的特點是氣體總體積減小且放熱的可逆反應(yīng)。A中，溫度越高，達到平衡所需的時間越短，但溫度升高平衡左移，C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低，所以A正確。B中，表示溫度與v的關(guān)系，隨著溫度的升高，v(正)與v(逆)的 總體趨勢應(yīng)升高，所以B錯誤。C中，隨著壓強增大，v(正)、v(逆)都增大，但對正反應(yīng)速率影響更大，所以C錯誤。D中隨著溫度的升高，A的轉(zhuǎn)化率應(yīng)當(dāng)降低，所以D錯誤。 16.【思路點撥】解答本題時應(yīng)看清題目所給數(shù)據(jù)，運用等效平衡的思想分析具體的平衡問題，結(jié)合外界條件的改變和有關(guān)數(shù)據(jù)分析平衡移動的方向。 【解析】選C。A項，前50 s，v(PCl3)=0.001 6 mol·L-1·s-1(注意體積), A項錯誤；B項，化學(xué)平衡時PCl3的物質(zhì)的量濃度為0.10 mol·L-1，升高溫度，化學(xué)平衡時PCl3的物質(zhì)的量濃度為0.11 mol·L-1，說明溫度升高，平衡正向移動，正反應(yīng)吸熱，ΔH>0，B項錯誤；原條件下平衡時，c(PCl5)=0.4 mol·L-1, c(PCl3)=c(Cl2)=0.1 mol·L-1,所以當(dāng)加入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3、0.20 mol Cl2后， K>Qc，平衡正移，C項正確；D項相當(dāng)于在題干所給條件下，用2.0 mol PCl5進行實驗，相對于1.0 mol PCl5平衡將向生成PCl5的方向移動，所以PCl3轉(zhuǎn)化率將大于80%，D項錯誤。 17.【解析】(1)根據(jù)反應(yīng)方程式，由生成了a mol C，可知A反應(yīng)了a/3 mol，B反應(yīng)了 2a/3 mol，平衡時A為(1-a/3) mol，B為(3-2a/3) mol，C為a mol，可計算出C的體積分?jǐn)?shù)為25a%。 (2)本題達平衡時與(1)小題達平衡時，互為等效平衡。則相同組分的體積分?jǐn)?shù)相同，C的物質(zhì)的量為2a mol。 答案：(1)25a% (2)2a 不變 18.【思路點撥】解答本題時應(yīng)注意判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志，原則是從“變量”到“不變量”，不能原來是“不變量”又到了“不變量”。 【解析】(1)分析元素的化合價可知，氮元素的化合價由N2O4中的+4價，變成了生成物N2中的0價，故可知N2O4為氧化劑。 (2)由溫度升高時，出現(xiàn)紅棕色，說明升溫平衡向生成NO2的方向移動，即該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。 (3)作為化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志，須由原來的“變量”變到“不變量”，方可說明，在恒壓條件下，隨著反應(yīng)的進行生成NO2，氣體的總的物質(zhì)的量不斷增加，容器的體積增大，故密度變小，當(dāng)密度不變時，可說明化學(xué)反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，a正確；b圖，作為反應(yīng)熱，ΔH只與這個化學(xué)方程式有關(guān)，是一個不變量，它不會隨著反應(yīng)“量”的變化而變化，b錯誤；c圖，用化學(xué)反應(yīng)速率判斷可逆反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)時，一定是“異向”，且它們的反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故c錯誤。d圖，當(dāng)N2O4的轉(zhuǎn)化率不變時，說明v(正)=v(逆)，反應(yīng)達到了平衡狀態(tài)，d正確。平衡常數(shù)是溫度的函數(shù)，只受溫度的影響，故溫度不變，化學(xué)平衡常數(shù)不變。由題意可知，NO2的化學(xué)反應(yīng)速率，v(NO2)=0.2 mol·L-1·s-1，由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，得出v(N2O4)=0.1 mol·L-1·s-1。 答案：(1)N2O4 (2)吸熱 (3)a、d 不變 0.1 19.【解析】(1)由化學(xué)平衡常數(shù)概念直接寫出其表達式 (2)由圖1知在3 min時反應(yīng)達平衡狀態(tài)，故v(HI)=Δc(HI)/Δt= 0.5 mol·L-1/3 min≈0.167 mol·L-1·min-1。 (3)①因正反應(yīng)放熱，故升溫平衡左移，K值變小，c(HI)減小，圖2中c曲線符合這一事實；②當(dāng)加入I2時平衡右移，c(H2)減小，圖2中f曲線符合這一事實。 答案：(1) (2)0.167 mol·L-1·min-1 (3)①減小 c ②f 20.【解析】(1)實驗室一般用濃鹽酸和二氧化錳反應(yīng)制取氯氣； (2)CH4(g)+CO2(g)====2CO(g)+2H2(g) ΔH=反應(yīng)物的燃燒熱-2×產(chǎn)物的燃燒熱=+247.3 kJ·mol-1，也就是生成2 mol CO需要吸熱247.3 kJ，那么要得到1 m3的CO，吸熱為(1 000 L/22.4 L·mol-1)×247.3 kJ·mol-1/2≈5.52×103 kJ。 (3)①根據(jù)平衡常數(shù)K計算公式代入即可求出。 ②由圖可看出，由T(2)平衡到T(8)平衡，反應(yīng)物COCl2的濃度減小，產(chǎn)物濃度增大，且4 min時物質(zhì)的濃度連續(xù)增大或減小，說明是升高溫度使平衡正向移動，T(2) 在相同溫度時，該反應(yīng)的反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越大 21.【解析】(1)催化劑的特點：參與反應(yīng)，在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不改變。 (2)0.10 MPa時，SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為0.80，根據(jù)三段式法，即可求出平衡常數(shù)。 (3)選C。二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的反應(yīng)放熱，溫度升高，平衡逆向移動，n(SO3)/n(SO2)減小；充入He(g)，平衡不會移動，n(SO3)/n(SO2)不變；再充入2.0 mol SO2和1.0 mol O2，相當(dāng)于反應(yīng)體系壓強增大，平衡正向移動，n(SO3)/n(SO2)變大。 (4)反應(yīng)達到平衡時，A的容積比B小，相當(dāng)于壓強大，反應(yīng)速率快，達平衡時間短，平衡正向移動，SO2的轉(zhuǎn)化率大，平衡時再充入等物質(zhì)的量的原反應(yīng)氣體，A中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不變，SO3的體積分?jǐn)?shù)不變，B中反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率增大，SO3的體積分?jǐn)?shù)增大。 答案：(1)V2O5 (2)2.5×10-3(0.002 5) (3)C (4)短 大 不變 增大