1、山东省临沂市费县地区2020-2021学年高二化学上学期9月月考试题(含解析)一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1. 已知石墨生成金刚石的反应是一个吸热反应,由此可以判断出( )A. 金刚石比石墨稳定B. 石墨比金刚石稳定C. 只要加热到一定程度,任何化学反应都会发生D. 石墨转化为金刚石是一个只有能量变化没有物质变化的反应【答案】B【解析】【详解】A选项,石墨生成金刚石的反应是一个吸热反应,说明石墨能量低,稳定,故A错误;B选项,石墨生成金刚石的反应是一个吸热反应,说明石墨能量低,稳定,故B正确
2、;C选项,反应能否发生与加热与否没有太大的关系,故C错误;D选项,石墨转化为金刚石是一个既有能量变化也有物质变化的反应,故D错误;综上所述,答案为B。2. 下列反应属于氧化还原反应,而且H0的是( )A. 铝片与稀H2SO4的反应B. 与的反应C. 灼热的木炭与CO2的反应D. 甲烷在O2中的燃烧反应【答案】C【解析】【详解】A铝片与稀H2SO4的反应中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应;反应发生放出热量,反应属于放热反应,故H0,A不符合题意;B与反应吸收热量,属于吸热反应;反应过程中元素化合价没有发生变化,故反应属于非氧化还原反应,B不符合题意;C灼热的木炭与CO2反应产生CO,反应
3、发生吸收热量;反应过程中有元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,C符合题意;D甲烷在O2中的燃烧,放出热量,属于放热反应;反应过程中有元素化合价的变化,因此反应属于氧化还原反应,D不符合题意;故合理选项是C。3. 已知:101kPa时,1mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为5518kJ;强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1mol液态水时放出的热量为57.3kJ,则下列热化学方程式书写正确的是( ) A. B. C. D. 只有【答案】C【解析】【详解】由101kPa时,1mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为5518kJ可知,2mol辛烷完全燃烧生成气态水时放出的热量大于11036k
4、J,生成气态水的热化学方程式为,故错误;由101kPa时,1mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为5518kJ可知,2mol辛烷完全燃烧生成液态水时放出的热量为11036kJ,反应的热化学方程式为,故正确;由强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1mol液态水时放出的热量为57.3kJ可知,中和反应的热化学方程式为,故错误;由强酸和强碱在稀溶液中发生反应生成1mol液态水时放出的热量为57.3kJ可知,氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成2mol液态水放出的热量为114.6kJ,反应的热化学方程式为,故正确;正确,故选C。4. S2Cl2和SCl2均为重要的化工原料,都满足8电子稳定结构。已知:S2(1
5、)+Cl2(g)S2Cl2(g) H1=xkJ/molS2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g) H2=ykJ/mol相关化学键的键能如下表所示:化学键S-SS-ClCl-Cl键能/kJ/molabc下列说法错误的是A. SCl2的结构式为C1-S-ClB. S2Cl2的电子式为: C. y=2b-a-cD. 在S2(1)+2Cl2(g)2SCl2(g)的反应中,H=(x+y)kJ/mol【答案】C【解析】【详解】A.原子都达到8电子稳定结构,S应该形成两个共价键,Cl只能形成1个共价键,所以SCl2的结构式为C1-S-Cl,选项A正确;B.原子都达到8电子稳定结构,S应该形成两个共价键,
6、Cl只能形成1个共价键,所以S2Cl2的结构式为C1-S-S-Cl,根据此结构式得到对应的电子式为:,选项B正确;C.反应焓变等于反应物的键能减去生成物的键能,根据上面给出的SCl2和S2Cl2的结构式,反应S2Cl2(g)+Cl2(g)2SCl2(g)的焓变H2ya2bc4b=a+c-2b,选项C错误;D.反应加上反应可以得到:S2(1)+2Cl2(g)2SCl2(g),所以该反应的焓变为H=(x+y)kJ/mol,选项D正确;故答案选C。【点睛】化合物中原子达到8电子稳定结构有如下规律:原子的成键个数8原子的最外层电子数;计算出原子应该形成的共价键数以后,可以书写化合物的结构式,注意应该是
7、成键多的原子在中间,成键少的在边上。5. 使18g焦炭发生不完全燃烧,所得气体中CO占1/3体积,CO2占2/3体积,已知:C(s)1/2O2(g)=CO(g) H= -Q1 kJ/mol;CO(g)1/2O2(g)=CO2(g) H= -Q2 kJ/mol。与这些焦炭完全燃烧相比较,损失的热量是()A. 1/3Q1 kJB. 1/3Q2 kJC. 1/3(Q1Q2) kJD. 1/2Q2 kJ【答案】D【解析】【详解】根据盖斯定律:C(s)+O2(g)=CO2(g) H= -(Q1+Q2) kJ/mol;18g焦炭的物质的量为1.5mol,其中有1/3生成CO,即0.5mol C反应生成了C
8、O气体,而假如这0.5mol 的CO再继续燃烧生成CO2,就可以满足1.5mol C充分燃烧完全变为CO2,所以这些焦炭完全燃烧和如题燃烧的热量差值就是这0.5mol CO燃烧放出的热量,即1/2Q2 kJ,故选D。6. 一定条件下,密闭容器中发生反应M(g)N(g),反应过程中的能量变化如图中曲线1所示。下列说法错误的是A. 该反应正反应活化能为(E3-E2)kJmol-1B. 该反应的反应热为(E1-E2) kJmol-1C. 曲线II表示其他条件不变,升高温度时的能量变化D. 曲线III表示其他条件不变,加入催化剂时的能量变化【答案】C【解析】A. 该反应正反应活化能为(E3-E2)kJ
9、mol-1,故A正确;B. 该反应的反应热=正反应活化能-逆反应活化能=(E3-E2)kJmol-1-(E3-E1)kJmol-1=(E1-E2)kJmol-1,故B正确;C. 其他条件不变,升高温度反应物能量升高,故C错误;D. 加入催化剂可以降低反应活化能,所以曲线III表示其他条件不变,加入催化剂时的能量变化,故D正确。故选C。7. 根据图中的能量关系,可求得的键能为( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据图示可知1molCH4分解变为1molC(g)原子和4molH(g)原子共吸收的能量是(75+717+864)kJ=1656kJ的能量,则C-H键的键能为1656k
10、J4mol=414kJ/mol,故合理选项是A。8. 在1200时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应H2S(g)+O2(g)SO2(g)+H2O(g)H1 ;2H2S(g)+SO2(g)S2(g)+2H2O(g)H2 ;H2S(g)+O2(g)S(g)+H2O(g)H3 ; 2S(g)S2(g)H4 则H4的正确表达式为()A. H4(H1+H23H3)B. H4(3H3H1H2)C. H4(H1+H22H3)D. H4(H1H23H3)【答案】A【解析】【详解】根据盖斯定律可知,+-2,可得目标方程式2S(g)=S2(g),则H4=H1+H2-2H3,H4(H1+H23H3),故A正确;故选A
11、。9. 根据化学反应速率和化学平衡理论,联系生产实际,你认为下列说法不正确的是( )A. 化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品B. 勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品C. 催化剂的使用是提高原料转化率的有效方法D. 正确利用化学反应速率和化学反应限度理论,可以提高化工生产的综合经济效益【答案】C【解析】【详解】A根据影响化学反应速率的因素,可指导怎样在一定时间内快出产品,故A正确;B结合影响化学平衡的因素,采用合适的外界条件,使平衡向正反应方向移动,可提高产率,故B正确;C催化剂只改变反应速率,不能提高转化率,故C错误;D在一定的反应速率的前提下,尽可能使平衡向正反应方向移动
12、,可提高化工生产的综合经济效益,故D正确。答案选C。10. 一定温度下,在密闭容器中发生如下反应:2HI(g)H2(g)+ I2(g) H0,反应达到平衡时,下列说法错误的是( )A. 若体积不变,升高温度,活化分子的百分数增加,反应速率加快B. 若缩小容器的体积,再次平衡时颜色变深,该现象不能用勒夏特列原理解释C. 若压强不变,向容器中再加入一定量的HI时正反应速率增大,逆反应速率减小D. 若体积不变,向容器中再加入一定量的HI,再次平衡时HI的转化率增大【答案】D【解析】【详解】A升高温度,活化分子的百分数增加,单位体积内的活化分子数增多,反应速率加快,故A正确;B若缩小容器的体积,HI(
13、g)、 H2(g)、I2(g)的浓度增大,颜色变深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,故B正确;C若压强不变,向容器中再加入一定量的HI时,容器的体积增大,但HI(g)的浓度增大,正反应速率增大,H2(g)、I2(g)的浓度减小,逆反应速率减小,故C正确;D该反应前后气体的体积不变,若体积不变,向容器中再加入一定量的HI,再次平衡时与原平衡等效,HI的转化率不变,故D错误;故选D。11. 生命过程与化学平衡移动密切相关。血红蛋白(Hb)与O2结合成氧合血红蛋白(Hb(O2)的过程可表示为:HbO2(g)Hb(O2)。下列说法正确的是A. 体温升高,O2与Hb结合更快,反应的平衡常数不变B.
14、吸入新鲜空气,平衡逆向移动C. CO达到一定浓度易使人中毒,是因为结合Hb使Hb(O2)分解速率增大D. 高压氧舱治疗CO中毒的原理是使平衡Hb(CO)O2(g)Hb(O2)CO(g)右移【答案】D【解析】【详解】A项、反应的平衡常数是温度函数,体温升高,反应的平衡常数会改变,故A错误;B项、吸入新鲜空气,反应物氧气的浓度增大,平衡向正反应方向移动,故B错误;C项、CO达到一定浓度易使人中毒,是因为CO浓度增大,平衡Hb(CO)O2(g)Hb(O2)CO(g)向逆反应方向移动,故C错误;D项、高压氧舱治疗CO中毒的原理是CO中毒的病人放入高压氧仓中,使反应物氧气的浓度增大,平衡Hb(CO)O2
15、(g)Hb(O2)CO(g)向正反应方向移动,故D正确;故选D。【点睛】CO达到一定浓度易使人中毒,是因为CO浓度增大,平衡Hb(CO)O2(g)Hb(O2)CO(g)向逆反应方向移动是解答关键。12. 某化学反应的,则此反应在下列哪种情况下可自发进行( )A. 在任何温度下都能自发进行B. 在任何温度下都不能自发进行C. 仅在高温下自发进行D. 仅在低温下自发进行【答案】D【解析】【详解】据G=H-TS可知,该反应H0,S0,若要使反应自发进行,则G0,故A错误;B060s时段,N2O4浓度变化为:0.1mol/L0.04mol/L=0.06mol/L,则v(N2O4)= =0.001mol
16、L-1s-1,故B正确;CK=0.36,故C错误;D温度改变后,c(N2O4)降低,说明平衡正向移动,而正反应H0,则T2T1,故D错误。答案选B。15. 可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(s)HQkJmol1,反应过程中,当其他条件不变时,C在混合物中的含量与温度(T)的关系如图所示,反应速率(v)与压强(p)的关系如图所示。据图分析,以下说法正确的是A. T1T2,Q0B. 增大压强,B的转化率减小C. 当反应达到平衡时,混合气体的密度不再变化D. abcd【答案】C【解析】【分析】【详解】A. 由图I分析,先拐先平,数值大,温度高,所以T2 T1,A不正确;B. 由图II分析,
17、平衡后,增大压强,正反应速率增大的多,平衡正移,B的转化率增大,B不正确;C.反应向右进行,气体的总质量减小,所以当混合气体的密度不再变化时,可逆反应达到平衡状态,C正确;D. 由图II分析,平衡后,增大压强,正反应速率增大的多,平衡正移,向着气体体积减小的方向移动,由于D物质的状态为固体,故只能判断abc,D不正确。答案选C。16. 25时,在含有Pb2+、Sn2+的某溶液中,加入过量金属锡Sn,发生反应: Sn(s)+Pb2+(aq)Sn2+(aq)+Pb(s),体系中c(Pb2+)、c(Sn2+)变化关系如图所示。下列判断正确的是A. 往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后,c(Pb
18、2+)变小B. 25时,该反应的平衡常数K=2.2C. 平衡体系中加入金属铅后,c(Pb2+)增大D. 升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明该反应正反应是吸热反应【答案】B【解析】【详解】A加入少量Sn(NO3)2固体,溶液中Sn2+浓度增大,平衡向逆反应移动,c(Pb2+)增大,故A错误;B由图可知,平衡时c(Pb2+)=0.1 mol/L,c(Sn2+)=0.22 mol/L,故该温度下反应的平衡常数K=2.2,故B正确;C金属铅是固体,增大铅的用量,化学平衡不移动,c(Pb2+)不变,故C错误;D升高温度,平衡体系中c(Pb2+)增大,说明升高温度化学平衡向逆反应移动,逆反应为吸
19、热反应,故该反应的正反应为放热反应,故D错误;答案选B。17. 下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )A. 合成氨工业中选择高压条件,以提高氨的产率B. 在硫酸工业中,SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气C. 将NO2球浸泡在冷水和热水中D. 【答案】D【解析】【详解】A合成氨工业N2+3H22NH3上,增大压强平衡向正反应移动,原料利用率提高,氨气产率增大,高压比常压条件更有利于合成氨的反应,可以用勒夏特列原理解释,A不合题意;B在硫酸工业中,SO2催化氧化成SO3的反应,往往加入过量的空气,即采用增大O2的浓度的方法来使平衡正向移动,更有利于合成SO3,以提高SO2的转化率,
20、故能用勒夏特列原理解释,B不合题意;C存在平衡2NO2(g)N2O4(g),正反应是放热反应,升高温度,平衡向正反应移动,平衡体系颜色变深,降低温度平衡向逆反应移动,平衡体系颜色变浅,故都可以用平衡移动原理解释,C不合题意;D由于H2(g)+I2(g)2HI(g)两边气体的计量数相等,加压,所以加压平衡不移动,但由于体积缩小,I2(g)的浓度增大,故体系颜色加深,所以不可以用平衡移动原理解释,D符合题意;故答案为:D。18. 我国科研人员提出了由和转化为高附加值产品的催化反应历程。该反应历程示意如下,下列说法不正确的是( )A. 该催化剂可以改变反应的B. 过程中,有键发生断裂C. 的过程放出
21、能量并形成了键D. 生成的总反应的原子利用率为【答案】A【解析】【详解】A加入催化剂,只改变反应的活化能,不改变反应的焓变,故A错误;B选择性活化变为过程中,有1个键发生断裂,故B正确;C根据图示,的总能量高于的总能量,放出能量,对比和,形成了键,故C正确;D该反应只有一种生成物,原子利用率为,故D正确。答案选A。19. 已知反应:2NO2(红棕色)N2O4(无色) H v(逆)C. c点与a点相比,c(NO2)增大,c(N2O4)减小D. 若不忽略体系温度变化,且没有能量损失,则温度T(c) T(d)【答案】D【解析】【详解】A. b点时,透光率突然下降,说明c(NO2)突然增大,则操作是压
22、缩注射器,A错误;B. d点,透光率下降,则c(NO2)增大,平衡逆向移动,v(正) T(d),D正确。故选D。20. 为探究外界条件对反应:mA(g)+nB(g)cZ(g) H的影响,以A和B的物质的量之比为mn开始反应,通过实验得到不同条件下反应达到平衡时Z的物质的量分数,实验结果如图所示。下列判断正确的是( )A. H0B. m+ncC. 升高温度,正、逆都增大,平衡常数减小D. 恒温恒压时,向已达平衡的体系中加入少量Z(g),再次达到平衡后Z的物质的量分数增大【答案】C【解析】【分析】由图象可知,降低温度,z的物质的量分数增大,说明降低温度平衡向正反应方向移动,所以正反应是放热的,则H
23、c,由此分析解答【详解】A根据分析可知,Hc,故B错误;C升高温度正逆反应速率都加快,但因正反应是放热反应,所以平衡常数减小,故C正确;D在恒温恒容条件下,向已达到平衡的体系中加入少量z,相当于增大压强,平衡向着正向移动,z的百分含量增大,故D错误; 故选C。二、不定项选择题(本大题共5小题,每小题4分,共20分。每小题列出的四个备选项中有一个或两个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)21. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是()A. 已知2H2(g)O2(g)=2H2O(g) H483.6 kJmol1,则氢气的燃烧热为241.8 kJB. 已知4P(红磷,s)=P4(白磷,s)H0
24、,则白磷比红磷稳定C. 含20.0 g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.4 kJmol-1D. 已知C(s)O2(g)=CO2(g)H1 C(s)O2(g)=CO(g)H2;则H1H2【答案】CD【解析】【详解】A燃烧热表示1 mol物质完全燃烧产生稳定氧化物时放出的热量,该反应中反应物是2 mol,且反应产生的是气态水,不是液态水,故氢气的燃烧热不是241.8 kJ,A错误;B物质含有的能量越低,稳定性越强。根据热化学可知白磷含有的能量比红磷高,故红磷比白
25、磷稳定,B错误;C20.0 g NaOH的物质的量是0.5 mol,含20.0 g NaOH的稀溶液与稀硫酸完全中和,放出28.7 kJ的热量,则1 mol NaOH与稀硫酸完全反应放出热量是57.4 kJ,故表示该反应中和热的热化学方程式为NaOH(aq)H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)H2O(l)H57.4 kJmol-1,C正确;D物质燃烧放出热量,完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出的热量多,反应放出热量越多,反应热就越小,故H1H2,D正确;故合理选项是CD。22. Burns和Dainton研究发现C12与CO合成COCl2的反应机理如下:C12(g)2C1(g)快CO(g)
26、+C1(g)COC1(g)快COC1(g)+C12(g)COC12(g)+C1(g)慢其中反应存在v正=k正COC1、v逆=k逆COC1下列说法正确的是( )A. 反应的活化能大于反应的B. 反应的平衡常数K=C. 要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应的速率D. 选择合适的催化剂能加快该反应的速率,并提高COC12的平衡产率【答案】B【解析】【分析】根据有效碰撞理论,活化能越小,反应速率越大;催化剂降低反应的活化能,提高反应速率,但不改变反应最终的平衡产率。【详解】A活化能越小,反应速率越快,则反应的活化能小于反应的活化能,故A错误;B反应存在v正=k正COC1、v逆=k逆COC1,平衡
27、时正逆反应速率相等,则 ,故B正确;C慢反应决定整个反应速率,要提高合成COCl2的速率,关键是提高反应的速率,故C错误;D催化剂不影响平衡移动,则选择合适的催化剂能加快该反应的速率,而COC12的平衡产率不变,故D错误;故选:B。23. 在恒容密闭容器中通入X并发生反应:,在温度、下X的物质的量浓度随时间t变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )A. 正反应的活化能小于逆反应的活化能B. 下,在内,C. M点的正反应速率大于W点的逆反应速率D. M点和W点的化学平衡常数:【答案】AC【解析】【分析】根据图象可知,T1温度下,反应速率快,所以T1T2,升高温度,X的浓度平衡浓度增大,即升高温
28、度平衡逆向移动,2X(g)Y(g)正反应放热。【详解】A.2X(g)Y(g)正反应放热,则正反应的活化能小于逆反应的活化能,故A正确;B.T2下,在0t1时间内,c(X)的变化量是(a-b)mol/L,则Y的浓度变化为mol/L,所以v(Y)=molL1min1,故B错误;C.T1T2,且M、W点反应均达平衡状态,则M点的正反应速率大于W的正反应速率=W点的逆反应速率,故C正确;D.2X(g)Y(g)正反应放热,T1T2,则K(M)0,已知该反应在240,平衡常数K=6410-4。请回答:(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的
29、反应速率为_。(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志_A.消耗1molN2同时生成1molO2混合气体密度不变C.混合气体平均相对分子质量不变D.2v正(N2)=v逆(NO)(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是_(填字母序号)。(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数_填“变大”、“变小”或“不变”(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.510-1mol/L、4.010-2mol/L和3.01
30、0-3mol/L,此时反应_(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是_。【答案】 (1). 0.05mol/(Lmin) (2). AD (3). AC (4). 不变 (5). 向正反应方向进行 (6). 因为浓度商QcK【解析】【分析】(1)先根据速率定义式计算v(O2),然后根据不同物质表示的速率比等于化学计量数的比计算v(N2);(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;(3)根据温度对化学反应速率和化学平衡
31、移动的影响分析AC;根据催化剂可以加快反应速率,但不能使化学平衡移动分析B;(4)根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析;(5)计算某时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,与该温度下的平衡常数相比较,可得出结论。【详解】(1)5分钟内,n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,则v(O2)=0.05 mol/(Lmin),根据反应方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)可知v(N2)=v(O2)=0.05 mol/(Lmin);(2)A.消耗1molN2等效于消耗1mol O2,同时生成1mol O2,说明正逆反应速率相等(同种物质),反应达到平衡,A符合题意;B.混合
32、气体的总质量不变,容器的体积不变,无论反应是否平衡,混合气体密度一直不变,B不符合题意;C.混合气体的总质量不变,总的物质的量也不变,无论反应是否平衡,混合气体平均相对分子质量始终不变,不能据此判断反应是否处于平衡状态,C不符合题意; D. 2v正(N2)=v逆(NO)= v正(NO),说明正逆反应速率相等(同种物质),说明反应达到平衡状态,D符合题意;故合理选项AD;(3)该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应进行,化学平衡常数增大,A正确;B.加入催化剂,可以加快化学反应速率,但对化学平衡移动无影响,因此平衡不发生移动,物质的平衡含量不变,B错误;C.升高温度,化学反应速率增大,达
33、到平衡所需要的时间缩短,先达到平衡,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,使N2的转化率增大,C正确;故合理选项是AC;(4)该反应中,气体的化学计量数之和前后相等,压强对平衡移动没有影响,只要是在相同温度下,则平衡状态相同,与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数不变;(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.510-1mol/L、4.010-2mol/L和3.010-3mol/L,则该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为Qc=9.010-4”“”或“”)0;反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)H3_(用H1
34、和H2表示)。(3)若容器容积不变,则下列措施可提高反应中CO转化率的是_(填序号)。a充入CO,使体系总压强增大b将CH3OH(g)从体系中分离c充入He,使体系总压强增大d使用高效催化剂(4)写出反应的化学平衡常数表达式:K_;保持恒温恒容,将反应的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,则化学平衡_(填“正向”“逆向”或“不”)移动,平衡常数K_(填“变大”“变小”或“不变”)。(5)比较这两种合成甲醇的方法,原子利用率较高的是_(填“”或“”)。【答案】 (1). 0.24 (2). (3). H2H1 (4). b (5). (6). 正向 (7). 不变 (8). 【解析】【详解】
35、(1)CO浓度变化量为2mol/2L0.4mol/L=0.6mol/L,故v(CO)=0.6mol/L/5min=0.12mol/(Lmin),速率之比等于化学计量数之比,故v(H2)=2v(CO)=20.16mol/(Lmin)=0.24mol/(Lmin),故答案为0.24;(2)由表中数据可知,随温度升高,平衡常数K减小,说明温度升高,平衡逆向进行,所以正向是放热反应,即H10,反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) H1反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) H2根据盖斯定律得到CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) H3=H2H1,故答案为;
36、H2H1;(3)a.充入CO,使体系总压强增大,平衡向正反应移动,但CO的转化率降低,故a错误;b将CH3OH(g)从体系中分离,平衡向正反应方向移动,CO转化率增大,故b正确;c.充入He,使体系总压强增大,各物质的浓度不变,平衡不移动,CO转化率不变,故c错误;d.使用高效催化剂,平衡不移动,CO的转化率不变,故d错误;故答案为b;(4)反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数k=c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2);保持恒温恒容,将反应的平衡体系中各物质浓度均增大为原来的2倍,相对于增大压强平衡向气体体积减小的方向移动即正向移动;平衡常数仅与温度有关,所以平衡常数K不变,故答案为c(CH3OH)c(H2O)/c(CO2)c3(H2);正向;不变。(5) 原子利用率是指被利用的原子数比上总原子数,公式为原子利用率=(预期产物的总质量/全部反应物的总质量)100%,副产物越少原子利用率越高,故答案为。