1、课后限时集训(二十三)(建议用时：40分钟)1在体积固定的绝热密闭容器中，可逆反应NO2(g)SO2(g)NO(g)SO3(g)H0达到平衡状态的标志是()ANO2、SO2、NO和SO3四种气体的物质的量浓度之比为1111B生成n mol SO2的同时消耗n mol SO3C容器中气体压强不再变化D密闭容器中气体的密度不再发生变化 C绝热容器，气体压强不变说明温度不再变化，说明达到平衡状态，C正确。2两个体积相同带活塞的容器，分别盛装一定量的NO2和Br2(g)，NO2和Br2(g)都为红棕色，两容器中颜色深浅程度相同，迅速将两容器同时压缩到原来的一半(如图)，假设气体不液化，则下列说法正确的
2、是()Aaa过程中，颜色突然加深，然后逐渐变浅，最终颜色比原来的浅Ba、b的颜色一样深Ca的压强比a的压强的2倍要小，b的压强为b的压强的2倍Da中的c(NO2)一定比b中的c(Br2)小 C在aa过程中，增大压强，平衡2NO2N2O4向正反应方向移动。但不论平衡如何移动，新平衡建立后，各物质的浓度均比原平衡的大，NO2的浓度大于原平衡的浓度，颜色比原平衡深，A错误；bb过程中，不存在Br2(g)的平衡转化，容器b的颜色比a深，B错误；根据勒夏特列原理，增大压强，平衡要减弱压强的改变，a的压强比a的压强的2倍要小，b中不存在平衡移动，其压强为b的2倍，C正确；两者颜色一样深，并不意味着c(NO
3、2)和c(Br2)相等，a中的c(NO2)不一定比b中的c(Br2)小，D错误。3(2020唐山模拟)在体积为V的密闭容器中发生可逆反应3A(？)B(？)2C(g)，下列说法正确的是()A若A为气态，则混合气体的密度不再变化时反应达到平衡状态B升高温度，C的体积分数增大，则该反应的正反应为放热反应C达到平衡后，向容器中加入B，正反应速率一定加快D达到平衡后，若将容器的容积压缩为原来的一半，C的浓度变为原来的1.8倍，则A一定为非气态D若A为气态，而B的状态不确定，则反应过程中混合气体的密度可能不发生变化，A项错误；升高温度，C的体积分数增大，说明平衡正向移动，则该反应的正反应为吸热反应，B项错
4、误；若B为非气态物质，达到平衡后，向容器中加入B，正反应速率不变，C项错误；达到平衡后，若将容器的容积压缩为原来的一半，假设平衡不发生移动，则C的浓度应为原来的2倍，而实际上C的浓度变为原来的1.8倍，说明增大压强，平衡逆向移动，由于增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，则A一定为非气态，D项正确。4在一恒温恒压的密闭容器中发生反应：M(g)N(g)2R(g)H0，t1时刻达到平衡，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图所示。下列说法错误的是()At1时刻的v正小于t2时刻的v正Bt2时刻改变的条件是向密闭容器中加RC、两过程达到平衡时，M的体积分数相等D、两过程达到平衡时，反应的平衡常数
5、相等At1时刻反应达到平衡，v正v逆，恒温恒压下t2时刻改变某一条件，逆反应速率瞬间增大，再次建立的平衡与原平衡等效，根据等效平衡原理，t2时刻改变的条件是向密闭容器中加R，v正瞬间不变，v逆瞬间增大，故t1时刻的v正等于t2时刻的v正，A项错误、B项正确；、两过程达到的平衡等效，M的体积分数相等，C项正确；、两过程的温度相同，则反应的平衡常数相等，D项正确。5用NH3催化还原法消除氮氧化物，发生反应：4NH3(g)6NO(g)5N2(g)6H2O(l)HEa(B)Ea(A)B曲线C在4 min时已达到化学平衡状态C单位时间内HO键与NH键断裂的数目相等时，说明反应已达到平衡状态D若反应在恒容
6、绝热的密闭容器中进行，当K不变时，说明反应已达到平衡状态B催化剂能降低反应的活化能，不同的催化剂，降低活化能的程度不一样。而反应的活化能越大，反应越难进行，单位时间内产生N2的物质的量越少，图中A曲线在4 min内产生的N2最多，B次之，C最少，所以反应的活化能大小顺序是Ea(C)Ea(B)Ea(A)，A正确；由于催化剂不改变化学平衡状态，反应到4 min时，曲线A、B对应的反应中N2的物质的量还在增加，说明曲线C在4 min时并未达到平衡，B错误；若单位时间内消耗4 mol NH3，即断裂12 mol NH键。若单位时间内消耗6 mol H2O，即断裂12 mol HO键，说明正、逆反应速率
7、相等，反应已经达到平衡状态，C正确；该反应为放热反应，反应在恒容绝热的密闭容器中进行，体系的温度会升高，平衡常数K减小。当K不变时，说明体系的温度不变，反应达到平衡状态，D正确。6某温度下，反应2A(g)B(g)H0，在密闭容器中达到平衡，平衡后a，若改变某一条件，足够时间后反应再次达到平衡状态，此时b，下列叙述正确的是 ()A在该温度下，保持容积固定不变，向容器内补充了B气体，则abB在该温度恒压条件下再充入少量B气体，则abC若其他条件不变，升高温度，则abBA项，充入B气体后平衡时压强变大，正向反应程度变大，变小，即ab，错误；B项，在该温度恒压条件下，再充入B气体，新平衡状态与原平衡等
8、效，不变，即ab，正确；C项，升温，平衡右移，变小，即ab，错误；D项，相当于减压，平衡左移，变大，即ab，错误。7.甲、乙是两种氮的氧化物且所含元素价态相同，某温度下甲、乙相互转化时其物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是()A甲是N2O4Ba点处于平衡状态Ct1t2时间内v正(乙)v(逆)，若A的物质的量减少0.03 mol时，容器与外界的热交换总量为a kJ，写出反应的热化学方程式：_。(3)t3时改变的某一反应条件可能是_(填字母)。a使用催化剂b增大压强c增大反应物浓度(4)在恒温恒压下通入惰性气体，v(正)_v(逆)(填“”“”或“v(逆)，反应为吸热反应，故热化学
9、方程式为3A(g)B(g)2C(g)H100 a kJmol1。(3)t3时，改变条件，v正v逆且增大，又因反应为等体反应，故条件为增大压强或使用催化剂。(4)恒温恒压下通入惰性气体，相当于减压，等体反应平衡不移动，v正v逆。答案(1)0.02(2)3A(g)2C(g)B(g)H100a kJmol1(3)ab(4)9.(2020河南南阳一中月考)如图所示，向A、B中均充入1 mol X、1 mol Y，起始时A、B的体积都等于a L，在相同温度、外界压强和催化剂存在的条件下，关闭活塞K，使两容器中都发生反应：X(g)Y(g)2Z(g)W(g)Hv(A)B平衡时的压强：p(B)p(A)CA容器
10、中X的转化率为80%D平衡时Y的体积分数：Ap(A)，B项错误；其他条件相同时，压强越大反应速率越大，A项正确；初始状态下，A容器中共有2 mol气体，体积为a L，则体积为1.4a L时共有2.8 mol气体，设平衡时参加反应的X为x mol，则有 X(g)Y(g)2Z(g)W(g)起始/mol1100变化/mol x x 2x x平衡/mol 1x 1x 2x x得2(1x)2xx2.8，x0.8，则X的转化率为80%，C项正确；B容器相当于在A容器的基础上进行加压，平衡逆向移动，故平衡时Y的体积分数：AB，D项正确。 10(2020广州模拟)现代工业的发展导致CO2的大量排放，对环境造成
11、的影响日益严重，通过各国科技工作者的努力，已经开发出许多将CO2回收利用的技术，其中催化转化法最具应用价值。回答下列问题：(1)在催化转化法回收利用CO2的过程中，可能涉及以下化学反应：CO2(g)2H2O(l)CH3OH(l)O2(g)H727 kJmol1G703 kJmol1CO2(g)2H2O(l)CH4(g)2O2(g)H890 kJmol1G818 kJmol1CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l)H131 kJmol1G9.35 kJmol1CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(l)H253 kJmol1G130 kJmol1从化学平衡的角度来看，上述化学反
12、应中反应进行程度最小的是_，反应进行程度最大的是_。(2)反应CO24H2CH42H2O称为Sabatier反应，可用于载人航空航天工业。我国化学工作者对该反应的催化剂及催化效率进行了深入的研究。在载人航天器中利用Sabatier反应实现回收CO2再生O2，其反应过程如图所示，这种方法再生O2的最大缺点是需要不断补充_(填化学式)。在1.5 MPa，气体流速为20 mLmin1时研究温度对催化剂催化性能的影响，得到CO2的转化率(%)如下：催化剂180 200 220 280 300 320 340 360 Co4N/Al2O38.020.337.374.884.485.386.890.1Co
13、/Al2O30.20.72.022.437.648.854.959.8分析上表数据可知：_(填化学式)的催化性能更好。调整气体流速，研究其对某一催化剂催化效率的影响，得到CO2的转化率(%)如下：气体流速/(mLmin1)180 200 220 280 300 320 340 360 1011.025.149.590.293.697.298.098.0304.911.228.968.772.779.882.184.2400.25.215.361.266.271.276.679.0500.25.010.050.059.561.264.169.1分析上表数据可知：相同温度时，随着气体流速增加，CO
14、2的转化率_(填“增大”或“减小”)，其可能的原因是_。在上述实验条件中，Sabatier反应最可能达到化学平衡状态的温度是_，已知初始反应气体中V(H2)V(CO2)41，估算该温度下的平衡常数为_(列出计算表达式)。(3)通过改变催化剂可以改变CO2与H2反应催化转化的产物，如利用Co/C作为催化剂，反应后可以得到含有少量甲酸的甲醇。为了研究催化剂的稳定性，将Co/C催化剂循环使用，相同条件下，随着循环使用次数的增加，甲醇的产量如图所示，试推测甲醇产量变化的原因_(已知Co的性质与Fe相似)。解析(1)G越小，越易发生，H越小，反应程度越大。(2)反应过程为CO24H2CH42H2O,2H
15、2O2H2O2，故需补充H2。由表格数据可知，Co4N/Al2O3作催化剂时，CO2转化率较高，因此Co4N/Al2O3催化性能更好；由表格数据可知，在相同温度下，随着气体流速增加，CO2的转化率逐渐减小；其可能的原因是气流速度过快时，通入的气体不能及时发生反应，使得反应物的转化率较低；气体流速为10 mL/min时，当温度为340 时，CO2的转化率为98%，温度为360 时，CO2的转化率为98%，该反应温度升高的过程中，CO2的转化率逐渐增加，但340 360 过程中，温度在发生变化，而这两个时刻CO2的转化率相同，说明在温度为340 360 过程中一定存在CO2的转化率最大值，在达到转
16、化率最大值后，升高温度，平衡逆向移动，因此最可能达到化学平衡状态的温度是360 ；设n(H2)4 mol，则n(CO2)1 mol，在360 下达到平衡时，CO2的转化率为98%，则CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)1400 0.98 40.98 0.98 0.982 0.02 40.02 0.98 0.982平衡常数为；(3)在Co/C作为催化剂时，反应后可以得到的产物中含有少量甲酸，甲酸属于一元弱酸，能够与Co发生反应，使催化剂的活性降低。答案(1)(2)H2Co4N/Al2O3减小气体流速加快，导致反应物与催化剂接触时间不够360 (3)反应产生的甲酸腐蚀催化剂，使催化剂活性降低
