1、单元滚动检测七化学反应速率与化学平衡考生注意:1本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,共4页。2答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上。3本次考试时间100分钟,满分100分。4请在密封线内作答,保持试卷清洁完整。第卷一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)1下列条件一定能使反应速率增大的是()增加反应物的物质的量升高温度缩小反应容器的体积不断分离出生成物加入MnO2A全部 B C D2(2016大连模拟)在一定温度下,下列叙述不是可逆反应A(g)3B(g)2C(g)达到平
2、衡的标志的是()C的生成速率与C的分解速率相等;单位时间内有a mol A生成的同时生成3a mol B;A、B、C的浓度不再变化;容积不变的密闭容器中混合气体的总压强不再变化;混合气体的物质的量不再变化;单位时间消耗a mol A,同时生成3a mol B ;A、B、C的分子数目之比为132。A B C D3下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是()A红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅B高压比常压有利于合成SO3C加入催化剂有利于氨的合成D工业制取金属钾Na(l)KCl(l)NaCl(l)K(g),选取适宜的温度,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来4下列对化学反应预测正确的是()选项化学
3、方程式已知条件预测AM(s)=X(g)Y(s)H0它是非自发反应BW(s)xG(g)=2Q(g)H0,自发反应x可能等于1、2、3C4X(g)5Y(g)=4W(g)6G(g)能自发反应H一定小于0D4M(s)N(g)2W(l)=4Q(s)常温下,自发进行H05.在某恒温恒容的密闭容器内发生反应:2A(g)B(g)C(g)H0。开始充入2 mol A和2 mol B,并达到平衡状态,下列说法正确的是()A再充入2 mol A,平衡正移,A的转化率增大B升高温度,C的体积分数增大C充入惰性气体增大压强,化学平衡一定向正反应方向移动,B的体积分数减小D再充入1 mol C,C的物质的量浓度将增大6(
4、2016洛阳调研)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2,发生反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g),达到平衡后改变下述条件,SO3气体平衡浓度不改变的是()A保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO2(g)B保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g)C保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g)D保持温度和容器内压强不变,充入1 mol Ar(g)7(2016德州模拟)已知:4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(g)H1 025 kJmol1,该反应是一个可逆反应。若反应物起始的物质的量相同,下列关于该反应的示意图
5、不正确的是()8在相同温度下,体积均为1 L的四个密闭容器中,保持温度和容积不变,以四种不同的投料方式进行反应。平衡时有关数据如下已知2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196.6 kJmol1。容器甲乙丙丁起始投料量2 mol SO21 mol O21 mol SO20.5 mol O22 mol SO32 mol SO22 mol O2反应放出或吸收的热量(kJ)abcd平衡时c(SO3)(molL1)efgh下列关系正确的是()Aac;eg Ba2b;e2fCad;eh Dc98.3e196.69(2017定州中学高三月考)将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中,发
6、生如下反应:2A(g)3B(g)2C(g)zD(g),若2分钟后达到平衡,A的转化率为50%,测得:v(D)0.25 molL1min1,则下列推断正确的是()Av(C)0.2 molL1min1Bz3CB的转化率为25%DC的体积分数约为28.6%10在容积为2 L的3个密闭容器中发生反应3A(g)B(g)xC(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时有关数据如下:容器甲乙丙反应物投入量3 mol A、2 mol B6 mol A、4 mol B2 mol C到达平衡的时间(min)58A的浓度( molL1)c1c2 C的体积分数w1w3混合气体密度(gL1)12 下
7、列说法正确的是()A若x4,则2c1c2B若w3w1,可断定x4C无论x的值是多少,均有212D容器甲中反应从开始到达平衡平均速率为v(A)0.3 molL1min111(2017定州中学高三月考)恒温恒容下,向一真空密闭容器中通入一定量的气体A,发生如下反应:3A(g)2B(g)xC(g)。达平衡后,测得容器内的压强增大了p%,A的平衡转化率为a%,则下列推断中正确的是() A若x2,则p0.5a B若x3,则p0.7aC若x4,则pa D若x5,则pa12(2016牡丹江市第一高级中学10月月考)FeCl3(aq)与KSCN(aq)混合时存在下列平衡:Fe3(aq)SCN(aq) Fe(S
8、CN)2(aq)。已知平衡时,物质的量浓度cFe(SCN)2与温度T的关系如下图所示,则下列说法正确的是()AFeCl3(aq)与KSCN(aq)反应的热化学方程式为Fe3(aq)SCN(aq)=Fe(SCN)2(aq)H0B温度为T1、T2时,反应的平衡常数分别为K1、K2,则K1K2C反应处于D点时,一定有v正 v逆DA点与B点相比,A点的c(Fe3)大13(2016牡丹江市第一高级中学高三10月月考)臭氧是理想的烟气脱硝试剂,其脱硝反应为2NO2(g)O3(g)N2O5(g)O2(g),若反应在恒容密闭容器中进行,下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()ABCD升高温度,平衡常数减小0
9、3 s内,反应速率为v(NO2)0.2 molL1t1时仅加入催化剂,平衡正向移动达到平衡时,仅改变x,则x为c(O2)14.向甲、乙两个容积均为1 L的恒容容器中,分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同温度下发生反应:A(g)B(g) xC(g)H0。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是()Ax可能等于2B甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K甲K乙C将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同D若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,则平衡时甲容器中0.78 molL1c(A)1.56 molL115(2016大庆
10、市高三一模)在2 L密闭容器中通入a mol X气体并发生反应:2X(g) Y(g),在T1、T2温度下,X的物质的量n(X)随时间t变化的曲线如图所示。下列叙述不正确的是()A正反应方向为放热反应B在T2温度下,在0t1时间内,v(Y) molL1min1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DW点时再加入一定量X,平衡后X的转化率增大16(2017松滋市第一中学高三9月月考)已知反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。某温度下,将2 mol SO2和1 mol O2置于 10 L密闭容器中,反应达平衡后,SO2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法
11、正确的是()A由图甲知,B点SO2的平衡浓度为0.3 molL1B由图甲知,A点对应温度下的平衡常数为80C压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如图丙,则T2T1D达平衡后,缩小容器容积,则反应速率变化图像可以用图乙表示第卷二、非选择题(本题包括4小题,共52分)17(14分)(2017牡丹江市第一高级中学高三月考)氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业、有机合成工业以及制造硝酸、铵盐和纯碱等的原料。(1)一定温度下,在固定体积的密闭容器中进行可逆反应:N2(g)3H2(g)2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是_(填字母)。A3v正(H2)2v逆(NH3)B单位时间生成m
12、 mol N2的同时消耗3m mol H2C容器内的总压强不再随时间而变化D混合气体的密度不再随时间变化Ea mol NN键断裂的同时,有6a mol NH键断裂FN2、H2、NH3的分子数之比为132(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成氨的反应。在容积固定为2 L的密闭容器内充入1 mol N2和3 mol H2,加入合适催化剂(体积可以忽略不计)后在一定温度压强下开始反应,并用压力计监测容器内压强的变化如下:反应时间/min051015202530压强/MPa16.8014.7813.8613.2712.8512.6012.60则从反应开始到25 min时,以N2表示的平均反应速率_;该
13、温度下平衡常数K_。(3)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,主要反应如下:CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H99 kJmol1CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H58 kJmol1CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是_;反应的H_ kJmol1。(4)合成气的组成2.60时体系中的CO平衡转化率(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为_;(CO)随温度升高而减小,其原因是_。18(12分)(2017南平市高三月考)应对雾霾污染、改善空
14、气质量需要从多方面入手。.研究发现,NOx是雾霾的主要成分之一,NOx主要来源于汽车尾气。已知:N2(g)O2(g) 2NO(g)H180.50 kJmol12CO(g)O2(g) 2CO2(g)H566.00 kJmol1为了减轻大气污染,人们提出在汽车尾气排气管口采用催化剂将NO和CO转化成无污染气体参与大气循环,写出该反应的热化学方程式:_。.开发利用清洁能源可减少污染,解决雾霾问题。甲醇是一种可再生的清洁能源,具有广阔的开发和应用前景,一定条件下用CO和H2合成CH3OH:CO(g)2H2(g)CH3OH(g),在2 L密闭容器中充入物质的量之比为12的CO和H2,在催化剂作用下充分反
15、应。平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如下图所示。(1)该反应的反应热H_(填“”或“”)0,压强的相对大小与p1_(填“”或“”)p2。(2)该反应化学平衡常数表达式为_。(3)下列各项中,不能说明该反应已经达到平衡的是_(填字母)。A容器内气体压强不再变化Bv(CO)v(H2)v(CH3OH)121C容器内的密度不再变化D容器内混合气体的平均相对分子质量不再变化E容器内各组分的质量分数不再变化(4)某温度下,在保证H2浓度不变的情况下,增大容器的体积,平衡_(填字母)。A向正反应方向移动B向逆反应方向移动C不移动作出此判断的依据是_。19(14分)(2016凯里市第一
16、中学四模)煤的气化在煤化工业中占有重要地位,至今仍然是化学工业的重要组成部分。(1)已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的标准燃烧热分别为285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1。请写出CH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式:_。(2)工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H。下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K) 温度/250300350K2.0410.2700.012由表中数据判断H_(填“”、“”或“”)0。某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2 L
17、的密闭容器中,充分反应后,4 min达到平衡时测得c(CO)0.2 molL1,此时的温度为_,则反应速率v(H2)_。(3)T 时,在t0时刻,合成甲醇反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的,在t2时刻又达到新的平衡,请在图中用曲线表示t1t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图(其他条件不变,曲线上必须标明氢气、甲醇)。(4)如果用CH3OH和空气作燃料电池,用KOH作电解质溶液,请写出该燃料电池的负极的电极反应式:_。20(12分)(2016西安市第十一中学高三月考)已知Fe(s)CO2(g) FeO(s)CO(g)K1Fe
18、(s)H2O(g) FeO(s)H2(g)K2H2(g)CO2(g) H2O(g)CO(g)K3又已知不同温度下,K1、K2值如下表:温度/K1K25001.003.157001.472.269002.401.60(1)判断反应达到化学平衡状态的依据是_(填字母)。a混合气体的平均摩尔质量不变b混合气体中c(CO)不变cv正(H2O)v逆(H2)d断裂2 mol HO键的同时生成1 mol HH键(2)若500 时进行反应,CO2起始浓度为2 molL1,2分钟后建立平衡,则CO2转化率为_,用CO表示的速率为_。(3)下列图像不符合反应的是_(填字母)(图中v是速率,为混合物中H2的体积百分
19、含量)。(4)900 进行反应,其平衡常数K3为_(求具体数值),焓变H_(填“”、“”或“”)0,理由是_。答案精析1D2B3CA项,气体中存在平衡2NO2(g) N2O4(g),增大压强,混合气体的浓度增大,平衡体系颜色变深,该反应正反应为体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,二氧化氮的浓度又降低,颜色又变浅,由于平衡移动的目的是减弱变化,而不是消除,故颜色仍比原来的颜色深,所以可以用平衡移动原理解释,错误;B项,存在平衡2SO2O2(g) 2SO3(g),正反应为气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,有利于合成SO3,能用平衡移动原理解释,错误;C项,催化剂只能改变
20、反应速率,不影响平衡移动,正确;D项,反应为可逆反应,使K变成蒸气从反应混合物中分离出来,生成物浓度减小,平衡正向移动,能用平衡移动原理解释,错误。4BA项,M(s) =X(g)Y(s),反应气体化学计量数增大,为熵增大的反应,S0,H0,在高温条件下能自发进行,错误;C项,4X(g)5Y(g) =4W(g)6G(g)反应为气体化学计量数增大的反应,S0,所以当H0,一定满足HTS0,反应一定能够自发进行,当H0、高温时,HTS0成立,可以自发进行,错误;D项,4M(s)N(g)2W(l) =4Q(s)为气体化学计量数减小的反应,S0,当H0时,HTS0,一定不能自发进行,错误。5DA项,再充
21、入2 mol A,A的浓度增大,则平衡右移,但A转化的物质的量与加入的相比较,加入的多,转化的少,转化率反而减小,错误;B项,如果升高温度,平衡向逆反应方向移动,C的体积分数减小,错误;C项,加入惰性气体总压增大,分压不变,平衡不移动,错误;D项,再充入1 mol C,平衡向逆反应方向移动,A、B的浓度增大,温度不变,平衡常数不变,则平衡时C的浓度增大,正确。6BA项,可逆反应达到平衡后,保持温度和容器体积不变,充入1 mol SO2(g),平衡正向移动,SO3浓度增大,错误;B项,保持温度和容器内压强不变,充入1 mol SO3(g),因为压强不变,新充入的SO3(g)等效于在另外相同条件下
22、的容器中建立平衡,原平衡不改变,SO3(g)的平衡浓度不变,正确;C项,保持温度和容器内压强不变,充入1 mol O2(g),容器容积增大,三氧化硫的浓度减少,错误;D项,保持温度和容器的压强不变,充入1 mol Ar,体积增大,反应混合物产生的压强减小,平衡向正反应方向移动,移动的结果是增大SO3的浓度,但不能完全抵消因为体积增大引起的浓度减小,所以最终是SO3的平衡浓度减小,错误。7C8BA项,甲与丙的初始用量相当,会建立相同(等效)平衡,只不过建立平衡时反应的方向不同,所以eg而且ac,ac196.6,错误;B项,甲与乙相比较,甲的用量比乙多一倍,在温度和体积相同的条件下,甲中平衡的建立
23、可以在两个乙的基础上,再压缩为1 L,但压缩时平衡会右移,所以a2b,e2f,正确;C项,甲与丁相比较,丁的平衡可以在甲平衡的基础上再增加1 mol氧气,但平衡会向右移动,错误;D项,根据反应:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H196.6 kJmol1 2 196.6 e a解得a98.3e,由选项A分析可知,ac196.6,即98.3ec196.6,错误。9DA项,根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知v(C)0.25 molL1min1,错误;B项,A的转化率为50%,则消耗A是2 mol50%1 mol,生成D是0.25 molL1min12 min2 L1 mol,根据物质
24、的量之比是化学计量数之比可知z2,错误;C项,根据方程式可知消耗B是1.5 mol,所以B的转化率是100%75%,错误;D项,根据以上分析可知生成C和D均是1 mol,剩余A是1 mol,B是0.5 mol,所以C的体积分数为100%28.6%,答案选D。10CA项,若x4,则正反应为气体体积减小的反应,若甲、乙建立等效平衡,则2c1c2,但乙对于甲而言,恒容时等倍增加反应物的用量,相当于加压,平衡正向移动,则2c1c2,错误;B项,若w3w1,甲、丙建立等效平衡,可断定x2,错误;C项,起始乙投入的量是甲的2倍,根据质量守恒定律知,反应前后总质量不变,而容积体积又相等,故有212,正确;D
25、项,v(A)(1.5c1)/5 molL1min1,错误。11C设开始A的物质的量是n mol,平衡时生成C的物质的量是xy mol,则生成B的物质的量是2y mol,消耗A的物质的量是3y mol,所以平衡时气体总物质的量是n3y2yxyn(x1)y,气体物质的量增加(x1)y mol,有(x1)y/np%,3y/na%,两式联立得x1。A项,若x2,则pa/30.5a,错误;B项,若x3,则p2a/30.7a,错误;C项,若x4,则pa,正确;D项,若x5,则p4a/3a,错误。12C13AA项,由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,正反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常
26、数减小,正确;B项,由图可知,03 s内,二氧化氮的浓度变化量1 molL10.4 molL10.6 molL1,故v(NO2)0.6 molL13 s0.2 molL1s1,单位错误,错误;C项,t1时刻,改变条件,反应速率加快,平衡不移动,该反应前后气体的物质的量减小,不能是增大压强,只能是使用催化剂,但催化剂不影响平衡的移动,错误;D项,达平衡时,仅增大c(O2),平衡向逆反应方向移动,二氧化氮转化率降低,由图可知,二氧化氮的转化率随x增大而增大,x可以代表O3浓度、压强,错误。14D由图像可知平衡时,甲容器平衡时,A的转化率为100%61%,乙容器内A的转化率为100%50%,甲容器内
27、压强比乙容器内大,增大压强平衡向着体积减小的方向移动,故:11x,所以x1。A项,由上述分析可知x1,若x2,反应前后气体体积不变,甲、乙为等效平衡,转化率相等,错误;B项,平衡常数只与温度有关系,甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K甲K乙,错误;C项,该反应为放热反应,将乙容器单独升温,平衡向吸热反应方向移动,即向逆反应方向移动,乙容器中A的转化率比甲容器的转化率低,不可能使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同,错误;D项,向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,可以等效为原平衡状态下压强增大一倍,平衡向正反应方向移动,A转化率增大,所以平衡时甲容器中c(A)小于2倍原平衡中的
28、c(A),平衡移动目的是降低浓度增大趋势,但不能消除浓度增大,达新平衡时浓度比原平衡大,所以平衡时甲容器中0.78 molL1c(A)1.56 molL1,正确。15B16D图甲中A点时SO2的转化率为0.80,由“三段式”:2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)初始量(molL1) 0.2 0.1 0变化量(molL1) 0.800.2 0.08 0.800.2A点时(molL1) 0.04 0.02 0.16B点时SO2的转化率为0.85,计算转化的SO2的物质的量为0.8521.7 mol,剩余为0.3 mol,此时其浓度为0.03 molL1,故A错误;则A点所在温度下的化学平衡常数
29、为800,故B错误;由图丙判断T1T2,故C错误;缩小容器的容积,即增大压强化学平衡正向移动,图乙正确,故D正确。17(1)BCE(2)0.01 molL1min12.37(3)a41(4)p1p2p3反应为放热反应,升高温度,平衡左移,(CO)减小;反应为吸热反应,升高温度,平衡右移,(CO)也减小解析(1)A项,2v正(H2)3v逆(NH3)时,该反应达到平衡状态,所以3v正(H2)2v逆(NH3)时该反应没有达到平衡状态,错误;B项,单位时间生成m mol N2的同时消耗3m mol H2,正、逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,正确;C项,容器内的总压强不再随时间而变化,反应体系中
30、各物质的浓度不变,所以达到平衡状态,正确;D项,无论该反应是否达到平衡状态,混合气体的密度不随时间变化,所以密度不能作为判断依据,错误;E项,a mol NN键断裂的同时,有6a mol NH键断裂,正、逆反应速率相等,所以该反应达到平衡状态,正确;F项,N2、H2、NH3的分子数之比为132时该反应不一定达到平衡状态,与反应物的初始浓度及转化率有关,错误。(2)同一温度下,容器中气体压强与总的物质的量成正比,设平衡状态时混合气体的物质的量为x,168012.60(13)molx,x3 mol,所以平衡时混合气体的物质的量为3 mol,设参加反应的氮气的物质的量为y,则N2(g)3H2(g)
31、2NH3(g)物质的量减少1 mol 2 moly (43)mol1 mol2 moly(43)mol解得y0.5 mol则从反应开始到25 min时,以N2表示的平均反应速率0.01 molL1min1,平衡时,c(N2)0.5 mol2 L0.25 molL1、c(H2)(3 mol30.5 mol)2 L0.75 molL1、c(NH3)(0.5 mol2)2 L0.5 molL1,化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值,则化学平衡常数K2.37。(3)由于正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,因此a正确
32、。已知CO(g)2H2(g) CH3OH(g)H99 kJmol1CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g)H58 kJmol1则根据盖斯定律可知即得到反应CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)的H41 kJmol1。(4)相同温度下,由于反应为气体分子数减小的反应,加压有利于提升CO的转化率;而反应为气体分子数不变的反应,产生CO的量不受压强影响,故增大压强时,有利于CO的转化率升高,所以图2中的压强由大到小为p1p2p3;反应为放热反应,升高温度时,平衡向左移动,使得体系中CO的量增大;反应为吸热反应,平衡向右移动,产生CO的量增大;因此最终结果是随温度升高,使CO的转化
33、率降低。18.2CO(g) 2NO(g) N2(g)2CO2(g)H746.50 kJmol1 .(1)(2)K(3)BC(4)C保证c(H2)不变情况下,增大容器体积,c(CH3OH)与c(CO)同等倍数减小,根据浓度商Q ,推得QK,所以平衡不移动19(1)CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H726.5 kJmol1(2)250 0.4 molL1min1(3)(4)CH3OH6e8OH=CO6H2O解析(1)CH3OH(l)的标准燃烧热为726.5 kJmol1,则CH3OH(l)完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式为CH3OH(l)O2(g)=CO2(g)2H
34、2O(l)H726.5 kJmol1。(2)由表中数据可知随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,这说明升高温度平衡向逆反应方向进行,因此正反应是放热反应,则H0;CO(g)2H2(g) CH3OH(g)c(起始)/molL1 1 3 0c(变化)/molL1 0.8 1.6 0.8c(平衡)/molL1 0.2 1.4 0.8则平衡常数K2.041所以此时的温度为250 反应速率v(H2)1.6 molL14 min0.4 molL1min1。(3)T 时,在t0时刻,合成甲醇反应CO(g)2H2(g) CH3OH(g)达到平衡,若在t1时刻将容器的体积缩小为原来的1/2,压强增大,平衡向正反应方
35、向进行,所以t1t2时间段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的示意图见答案。(4)如果用CH3OH和空气作燃料电池,用KOH作电解质溶液,其中甲醇在负极失去电子,该燃料电池的负极的电极反应式为CH3OH6e8OH=CO6H2O。20(1)bc (2)50%0.5 molL1min1(3)A(4)1.50500 时K3,900 时K31.5,说明温度升高,平衡正向移动,K增大,正反应是吸热反应(或温度升高,K1增大,K2减小,则H10,则H20,H3H1H20)解析(1)a项,由方程式可知反应反应前后混合气体的总质量和总物质的量不变,所以平均摩尔质量不变不能作为判断达到平衡的依据,错误;b项,混合
36、气体中c(CO)不变说明正、逆反应速率相等,该反应已经达到了化学平衡状态,正确;c项,该反应中水与氢气的化学计量数相等,所以v正(H2O)v逆(H2)说明正、逆反应速率相等,该反应已经达到了化学平衡状态,正确;d项,根据化学方程式可知,断裂2 mol HO键的同时一定生成1 mol HH键,与化学平衡无关,错误。(2)反应Fe(s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)的平衡常数K1,由表中数据可知,对于反应中,令平衡时参加反应的二氧化碳的物质的量浓度减小x molL1,则:Fe(s)CO2(g)=FeO(s)CO(g)c开始(molL1) 2 0c变化(molL1) x xc平衡(molL1)
37、 2x x所以1,解得x1,故二氧化碳的转化率为1 molL12 molL1100%50%;CO表示的平均速率v(CO)1 molL12 min0.5 molL1min1。(3)A项,由图可知,升高温度,平衡向正反应移动,故图像表示正反应为吸热反应,反应正反应是放热反应,图像与实际不相符合,正确;B项,由图可知,最高点达到平衡,温度升高,混合物中氢气的含量降低,平衡向逆反应进行,故图像表示正反应为放热反应,反应正反应是放热反应,图像与实际相符,错误;C项,由图可知,温度T2先到达平衡,故温度T2T1,随温度升高达到平衡时,混合物中氢气的含量降低,平衡向逆反应进行,故图像表示正反应为放热反应,反应正反应是放热反应,图像与实际相符,错误;D项,由于铁为固体,其他条件不变时,增加铁的量化学反应速率基本不变,图像与实际相符,错误。(4)根据勒夏特列原理可知,化学反应,所以900 时,K32.401.601.50。500 时K3,900 时K31.5,说明温度升高,平衡正向移动,K增大,正反应是吸热反应,即900 时,H0;或温度升高,K1增大,K2减小,则H10,则H20,H3H1H20。