1、成都实验中学2016级高二上学期第八次周考试题化 学时间:45分钟 满分:100分考试主要内容:化学平衡图像和等效平衡一、单项选择题(每小题5分,共50分)1向某密闭容器中充入1mol CO和2mol H2O(g),发生反应:COH2O(g) CO2H2。当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是(B)A0.5mol CO2mol H2O(g)1mol CO21mol H2B1mol CO1mol H2O(g)1mol CO21mol H2C0.5mol CO1.5mol H2O(g)0.4mol C
2、O20.4mol H2D0.5mol CO1.5mol H2O(g)0.5mol CO20.5mol H2解析:本题考查了等效平衡的问题。对于反应COH2O(g) CO2H2,是一个反应前后气体的体积不变的反应,因此在恒温和恒容条件下是等效平衡的条件是CO和H2O(g)的物质的量之比与起始时加入的CO和H2O(g)的物质的量之比相等即可。因此只要将各选项中的投料转化为CO和H2O(g)的物质的量,并与原平衡进行对比即可。对于A选项中的配料相当于CO有1.5mol、H2O(g)有3mol,即二者之比为12,所以此情况下的平衡与原平衡等效,即CO的体积分数仍为x;对于B选项中的配料相当于CO有2m
3、ol、H2O(g)有2mol,相对于原平衡可以认为是在原平衡的基础上又加入了1mol CO,根据平衡移动原理,平衡相当于向右移动,但是CO的体积分数增大,即大于x;对于C选项中的配料相当于CO有0.9mol、H2O(g)有1.9mol,此投料相当于在0.9molCO和1.8molH2O(g)的平衡体系中再加入0.1mol H2O(g),而0.9mol CO和1.8mol H2O(g)的平衡与原平衡是等效平衡,再加入0.1mol H2O(g)时平衡向右移动,CO的体积分数减小,即小于x;对于D选项中的配料相当于CO有1mol、H2O(g)有2mol,此平衡与原平衡相同,所以CO的体积分数也为x。
4、因此达到平衡时CO的体积分数大于x的只有B选项。2一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是(A)ACO2(g)2NH3(g)CO(NH2)2(s)H2O(g) H0CCH3CH2OH(g)CH2=CH2(g)H2O(g) H0D2C6H5CH2CH3(g)O2(g)2C6H5CH=CH2(g)2H2O(g) HT1、p1p2。升高温度水蒸气的百分含量降低,说明平衡逆向移动,反应放热,H0;增大压强水蒸气的百分含量增大,说明平衡正向移动,正反应气体分子数减少,综合分析,A选项中反应符合要求。3在一个容积为2 L的密闭容器中,加入0.8 mol A2气体和0.6 mol B
5、2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)B2(g)2AB(g)H0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法不正确的是(B)A图中a点的值为0.15B该反应的平衡常数K0.03C温度升高,平衡常数K值减小D平衡时A2的转化率为62.5%解析:由题意得,反应开始时A2和B2的浓度分别为0.4 molL1和0.3 molL1,再结合图像可知平衡时AB的浓度为0.5 molL1,则平衡时c(A2)0.4 molL1c(AB)0.4 molL10.25 molL10.15 molL1,c(B2)0.3 molL10.25 molL10.05 molL1,则K,又因HbaB若T2T1,则正
6、反应一定是放热反应C达到平衡时A2的转化率大小为:bacD若T2T1,达到平衡时b、d点的反应速率为vdvb解析:A项,在T2和n(A2)不变时达到平衡,增加B的量平衡向正反应方向移动,导致生成物的物质的量增大,正确。7500下,向某一密闭容器中分别充入不同量气体,发生反应:2SO2(g)O2(g)2SO3(g),共进行了6次实验,每次物质的量分别为:2amolsO2amol O22amolsO3amolsO20.5amol O2amolsO34amolsO22amol O24amolsO3amolsO20.5amol O23amolsO3。试分析,6次反应分别达平衡时SO3的平衡浓度相同的组
7、合是(D)ABC D8在相同容积的4个密闭容器中进行同一种可逆反应,2A(g)B(g)3C(g)2D(g),起始时4个容器所盛A、B的量如下表所示:各容器所盛物质的量容器甲乙丙丁A2mol1mol2mol1molB1mol1mol2mol2mol在相同温度下,建立平衡时,4个容器中A或B的转化率的大小关系是(A)AA的转化率为:甲丙乙丁BA的转化率为:甲乙丙丙乙丁DB的转化率为:丁丙乙甲解析:用虚拟思维法比较丙与乙:丙设想为乙的两个平衡体系,再加压,则平衡左移,所以A、B的转化率均是乙丙。甲、丙利用对比的方法,丙相当于在甲的基础上再加1mol B,则平衡右移,A的转化率丙甲;丙、丁也利用此法判
8、断。9甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)H2(g),甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示(已知反应在1 L的密闭容器中进行)。下列有关说法正确的是(D)A脱氢反应的H0B600 K时,Y点甲醇的v逆v正C从Y点到Z点可通过增大压强D在t1 K时,该反应的平衡常数为8.1解析:t1 K时,反应的甲醇的平衡转化率为0.9,平衡常数为K8.1,D正确。10用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3B正反应速率:v(a)v(c)v(b)v(d)C平衡常数:K(a)K(c)K(b)K(d)D平均摩尔质量:M(a)M(d)解析:C项,平衡常数
9、只受温度影响,由于H0,温度越高,平衡常数越小,正确。二、非选择题(本题包括4小题,共50分)11(每空2分,共18分).恒温、恒压下,在一个可变容积的容器中发生如下反应:A(g)B(g)C(g)(1)若开始时放入1mol A和1mol B,到达平衡后,生成amol C。这时A的物质的量为_mol。(2)若开始时放入3mol A和3mol B,到达平衡后,生成C的物质的量为_mol。(3)若开始时放入xmol A、2mol B和1mol C,到达平衡后,A和C的物质的量分别是ymol和3amol,则x_mol,y_mol。平衡时,B的物质的量_(选填一个编号)。(甲)大于2mol(乙)等于2m
10、ol(丙)小于2mol(丁)可能大于、等于或小于2mol作出此判断的理由是_。(4)若在(3)的平衡混合物中再加入3mol C,待再次到达平衡后,C的物质的量分数是_。.若维持温度不变,在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。(5)开始时放入1mol A和1mol B到达平衡后生成bmol C,将b与(1)小题的a进行比较,则_(选填一个编号)。(甲)ab(丙)ab(丁)不能比较a和b的大小作出此判断的理由是_。解析:.(1)由反应A(g)B(g)C(g)知,反应达到平衡后,若有amol的C生成,则必有amol的A物质消耗,此时剩余A的物质的量为(1a)mol。(2)
11、在恒温、恒压下,若投放3mol A和3mol B,则所占有的体积为(1)中体积的3倍,由于A、B的投放比例与(1)相同,所达到的平衡状态与(1)相同,C的物质的量为(1)的3倍,即3amol。(3)由于达平衡时C的物质的量为3amol,说明所达到的平衡状态与(2)中平衡为同一平衡,则若把C的起始量完全转化为A和B,A、B的物质的量应与(2)完全相等。A(g)B(g);C(g)起始:xmol2mol1mol (x1)mol3mol0平衡后:y(33a)mol3amol根据题意有:(x1)mol3mol,x2mol,y(33a)mol,显然平衡时,B的物质的量也为(33a)mol,若投入A、B、C
12、三种物质后,平衡不移动,C的物质的量不变,即3a1mol时,B的物质的量为(33a)mol2mol;若平衡向右移动,则3a1mol,B的平衡量小于2mol;若平衡向左移动,则3ab。答案:(1)(1a)(2)3a(3)233a(丁) 若3a1,B的物质的量小于2mol;若3a1,B的物质的量等于2mol;若3ab。12(每空3分,共12分)对于2X(g)Y(g)的反应体系,在压强一定时,平衡体系中Y的质量分数w(Y)随温度的变化情况如右图所示(实线上的任何一点为对应温度下的平衡状态)。(1)该反应的正反应方向是一个_反应(填“吸热”或“放热”)。(2)A、B、C、D、E各状态中,v(正)v(逆
13、)的是_。(3)维持t1不变,EA所需时间为x,维持t2不变,DC所需时间为y,则x_y(填“”或“”)。(4)欲要求E状态从水平方向到C状态后,再沿平衡曲线到达A状态,从理论上来讲,可选用的条件是_。解析:由图可知,随着温度的升高,w(Y)逐渐减小,说明平衡逆向移动,则正反应方向是放热反应。A、B、C、D、E中A、B、C在平衡曲线上,则A、B、C都处于各自平衡状态中,D、E两点不在平衡曲线上,即它们没有达到化学平衡,因为E状态的w(Y)比该温度下平衡时的小,所以平衡正向移动,v(正)v(逆),D状态的w(Y)比该温度下的平衡状态时的大,平衡逆向移动,此时v(逆)v(正)。D、E要达到各自温度
14、下的平衡状态所转化的Y的物质的量相同,又因为D处的温度比E处的温度高,D处反应速率快,所以D处达到平衡所需时间短。EC,要满足w(Y)不变,温度升高,只有采取突然升温,CA的变化符合平衡曲线,意味着要经过无数个温度下的平衡状态的点后,C才能到达A,所以只有采取无限缓慢地降温。答案:(1)放热 (2)D (3) (4)先突然升温到t2,然后无限缓慢地降低温度到t113(9分)一密封体系中发生反应N23H22NH3Q,下图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系图,回答下列问题:(1)处于平衡状态的时间段是_。(2)t1、t3、t4时刻体系中分别是什么条件发生了变化?(3)下列各时间段内,氨的百
15、分含量最高的是()At0t1 Bt2t3Ct3t4 Dt5t6解析:本题是考查反应速率与化学平衡内在联系的一道好题。处于平衡状态时,正、逆反应速率必定相等,从图中可看出t0t1、t2t4、t5t6时间段时反应处于平衡状态。t1时刻,条件变化使v正、v逆都加快,且v逆v正,平衡向逆反应方向移动,对照反应式可看出条件变化应是升高温度。t3时刻,v正、v逆都同幅度加快,应是加了催化剂。t4时刻,v正、v逆都减慢,且v正v逆,平衡逆向移动,所以是由降低压强引起的。由于t1t2时间段和t4t5时间段中,平衡都向逆反应方向移动,氨的百分含量都减小,所以应是t0t1时间段中氨的百分含量最高。答案:(1)t0
16、t1、t2t4、t5t6(2)t1时升温;t3时使用催化剂;t4时降压(3)A14(11分)可逆反应N23H22NH3是工业上合成氨的重要反应。(1)根据图1请写出合成氨的热化学方程式_(热量用E1、E2或E3表示)。(2)图1中虚线部分是通过改变化学反应中的_条件,该条件的改变与图2中哪一时刻条件的改变相同_(用“t1t6”表示)。(3)图2中t3时刻改变的条件是_,t5时刻改变的条件是_。解析:(1)根据图1可知,从N2和H2反应生成1 mol NH3过程中放出的热量为(E3E1) kJ,所以N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(E3E1) kJ/mol。答案:(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H2(E3E1) kJ/mol(2)催化剂t2t3(3)减小压强升高温度