硫酸工业中，将SO2氧化为SO3是生产工艺中的重要环节。在温度为T1条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH<0，实验测得：v正=k正·c2(SO2)·c(O2)，v逆=k逆·c2(SO3)。容器编号起始浓度/(mol·L-1)平衡浓度/(mol·L-1)c(SO2)c(O2)C(SO3)c(O2)I0.60.300.2II0.5x0.3III0.30.250.2已知：k正、k逆为速率常数，仅受温度的影响。下列说法错误的是（）

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1. 硫酸工业中，将SO₂氧化为SO₃是生产工艺中的重要环节。在温度为T₁条件下，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2SO₂(g)+O₂(g)⇌2SO₃(g)ΔH<0，实验测得：v_正=k_正·c²(SO₂)·c(O₂)，v_逆=k_逆·c²(SO₃)。

容器编号	起始浓度/(mol·L^-1)			平衡浓度/(mol·L^-1)
容器编号	c(SO₂)	c(O₂)	C(SO₃)	c(O₂)
I	0.6	0.3	0	0.2
II	0.5	x	0.3
III	0.3	0.25	0.2

已知：k_正、k_逆为速率常数，仅受温度的影响。

下列说法错误的是（）

A. 达到平衡时，平衡常数和速率常数的关系： $\text{[math]}$ B. 若容器II中达到平衡时 $\text{[math]}$ =1，则x=0.85 C. 容器III中达到平衡时，c(O₂)<0.25mol·L^-1 D. 当温度升高为T₂时，k_正、k_逆分别增大m倍和n倍，则m<n

【考点】

化学反应速率与化学平衡的综合应用; 化学平衡的计算;

【答案】

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单选题困难

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

换一批

1. 在373K时，把0.5molN₂O₄气通入体积为5L的恒容真空密闭容器中立即出现红棕色，反应进行到2s时，NO₂的浓度为0.02mol/L，在60s时体系达到平衡，此时容器内压强为开始压强的1.6倍。下列说法正确的是（）

A. 前2svN₂O₄=0.01mol/L·s B. 2s时体系内压强为开始时的1.1倍 C. 平衡时体系内含N₂O₄0.25mol D. 平衡时若压缩容器体积可提高N₂O₄的转化率

单选题容易

1. 反应R(g) $\text{[math]}$ P(g)有三种路径，具体能量变化如图所示，其中X、Y为中间产物，其他条件均相同。下列说法中错误的是（）

A. 反应达到平衡时，升高温度，P的体积分数增大 B. 路径I达到平衡所用时间最短 C. 路径Ⅱ比路径Ⅲ中X的最高浓度小 D. 平衡时增大R的浓度，再次达到平衡时P的体积分数增大

单选题普通

2. 萃取剂P204对钒(V)有强萃取力，萃取平衡： $\text{[math]}$ 。常温下，溶液中的 $\text{[math]}$ 随时间的变化如图所示。下列叙述正确的是（）

A. $\text{[math]}$ min时，萃取反应已停止 B. $\text{[math]}$ min时，正反应速率大于逆反应速率 C. $\text{[math]}$ min时，若增大 $\text{[math]}$ ，平衡向左移动，平衡常数减小 D. $\text{[math]}$ min内平均速率 $\text{[math]}$

单选题普通

3. 在2L刚性密闭容器中充入足量的Cu粉和2molNO₂(g)，发生反应：2NO₂(g)+4Cu(s) $\text{[math]}$ 4CuO(s)+N₂(g) △H。在不同温度下，NO₂的转化率与时间的关系如图1所示；反应速率与时间的关系如图2所示。下列说法错误的是

已知：该条件下，NO₂不发生反应生成N₂O₄。

A. △H＜0 B. v_正：a点＜b点 C. 图2中t₀min时改变的条件是增大N₂浓度 D. T₁温度下，平衡常数K=1.875

单选题普通

1. 在恒容密闭容器中发生反应：4HCl(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 2Cl₂(g)+2H₂O(g)。下列有关说法正确的是（）

体积

投料

200℃时

HCl平衡转化率

400℃时

HCl平衡转化率

容器I

4mol HCl(g)、1mol O₂(g)

90%

75%

容器II

Xmol HCl(g)、2mol O₂(g)

α₁

α₂

A. 该反应的ΔH>0 B. 400℃时，该反应的平衡常数的值为 $\text{[math]}$ C. 400℃时，若X >8，则α₂>75% D. 400℃时，向容器I平衡体系中再加入1molO₂(g)和1molCl₂(g)，此时v (正)> v (逆)

多选题普通

2. 温度为T时，向体积为2 L的恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.08 mol H₂O(g)，发生反应3Fe(s)＋4H₂O(g) $\text{[math]}$ Fe₃O₄(s)＋4H₂(g)，一段时间后达平衡。t₁时刻向容器中再充入一定量的H₂ ，再次达平衡时H₂的体积分数为20%。下列说法正确的是(　　)

A. t₁时刻充入H₂ ， v′_正、v′_逆变化如右图 B. 第一次达平衡时，H₂的体积分数小于20% C. 温度为T时，起始向原容器中充入0.1 mol铁粉、0.04 mol H₂O(g)、0.1 mol Fe₃O₄(s)、0.005 mol H₂(g)，反应向正反应方向进行 D. 温度为T时，向恒压容器中加入足量Fe₃O₄(s)和0.08 mol H₂ (g)，达平衡时H₂(g)转化率为20%

多选题普通

3. 温度为T₁时，在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应：2NO₂（g）⇌2NO（g）+O₂ （g）（正反应吸热）．实验测得：v_正=v （NO₂ ）_消耗=k_正c²（NO₂ ），v_逆=v（NO）_消耗=2v （O₂ ）_消耗=k_逆c² （NO）•c（O₂ ），k_正、k_逆为速率常数，受温度影响．下列说法正确的是（　　）

容器编号	物质的起始浓度（mol•L^﹣¹）			物质的平衡浓度（mol•L^﹣¹）
容器编号	c（NO₂）	c（NO）	c（O₂）	c（O₂）
Ⅰ	0.6	0	0	0.2
Ⅱ	0.3	0.5	0.2
Ⅲ	0	0.5	0.35

A. 达平衡时，容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为 4：5 B. 达平衡时，容器Ⅱ中 c（O₂ ）/c（NO₂ ）比容器Ⅰ中的大 C. 达平衡时，容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50% D. 当温度改变为 T₂时，若 k_正=k_逆，则 T₂＞T₁

多选题困难

1. 丙烯腈( $\text{[math]}$ )是一种重要的化工原料。工业上以 $\text{[math]}$ 为载气，用 $\text{[math]}$ 作催化剂生产 $\text{[math]}$ 的流程如下：

已知：①进料混合气进入两釜的流量恒定，两釜中反应温度恒定：

②反应釜Ⅰ中发生的反应：

ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

③反应釜Ⅱ中发生的反应：

ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

ⅲ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

④在此生产条件下，酯类物质可能发生水解。

回答下列问题：

(1) 总反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (用含 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、和 $\text{[math]}$ 的代数式表示)；

(2) 进料混合气中 $\text{[math]}$ ，出料中四种物质( $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ )的流量，(单位时间内出料口流出的物质的量)随时间变化关系如图：

①表示 $\text{[math]}$ 的曲线是(填“a”“b”或“c”)；

②反应釜Ⅰ中加入 $\text{[math]}$ 的作用是。

③出料中没有检测到 $\text{[math]}$ 的原因是。

④反应 $\text{[math]}$ 后，a、b、c曲线对应物质的流量逐渐降低的原因是。

(3) 催化剂 $\text{[math]}$ 再生时会释放 $\text{[math]}$ ，可用氨水吸收获得 $\text{[math]}$ 。现将一定量的 $\text{[math]}$ 固体(含 $\text{[math]}$ 水)置于密闭真空容器中，充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 的分压为 $\text{[math]}$ ，在 $\text{[math]}$ ℃下进行干燥。为保证 $\text{[math]}$ 不分解， $\text{[math]}$ 的分压应不低于 $\text{[math]}$ (已知 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 分解的平衡常数 $\text{[math]}$ )；

(4) 以 $\text{[math]}$ 为原料，稀硫酸为电解液，Sn作阴极，用电解的方法可制得 $\text{[math]}$ ，其阴极反应式。

实验探究题困难

2. $\text{[math]}$ 过度排放会造成气候、环境问题，在特定催化剂下， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 可发生反应生成 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，热化学方程式如下：

反应I： $\text{[math]}$

反应II： $\text{[math]}$

(1) 已知： $\text{[math]}$

$\text{[math]}$

写出表示 $\text{[math]}$ 燃烧热的热化学方程式：。

(2) 在一定温度下，将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 充入体积为1L的恒容密闭容器中，容器起始压强为p，仅发生反应I，回答下列问题：

①反应I在低温下可自发进行的原因是。

②已知平衡常数可用反应体系中的气体分压代替浓度表示，分压=总压×物质的量分数。若该反应平衡后混合气体的压强变为0.75p，则该温度下反应的化学平衡常数K_p为。(用含p的计算式化简后表示)

③一定温度下 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的物质的量之比为n：1，相应平衡体系中 $\text{[math]}$ 的物质的量分数为y，请在下图中绘制y随n变化的示意图。

(3) 有研究表明，5MPa气压下经 $\text{[math]}$ 催化， $\text{[math]}$ 的含水蒸气量与 $\text{[math]}$ 平衡转化率、甲醇平衡产率的关系如图1、图2所示：

①下列说法不正确的是。

A．其他条件不变，增大 $\text{[math]}$ 含水蒸气的量一定可以使反应I的平衡逆移， $\text{[math]}$ 平衡浓度增大

B． $\text{[math]}$ 中的水蒸气在高温下可以作为反应的热源，有利于反应I的速率加快

C．图1中450℃下的图像变化说明高温下 $\text{[math]}$ 含水蒸气量增大不利于甲醇生成

D．改用活性更好催化剂能使图2中各温度下的甲醇产率都增大

②图2中260℃时甲醇产率变化趋势与220、240℃时相反，请从温度与水蒸气含量的角度对此作出合理的解释。

解答题困难

3. 二氧化碳的回收及综合利用是目前研究的热点之一。 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 在催化剂的作用下发生反应Ⅰ和反应Ⅱ。

反应Ⅰ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

反应Ⅱ： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

(1) 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，该反应的自发条件是（填“高温”“低温”或“任意温度”）。

(2) 已知反应Ⅰ的速率方程： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ （k是速率常数，只与温度有关），则升高温度， $\text{[math]}$ 增大的倍数（填“大于”“小于”或“等于” $\text{[math]}$ 增大的倍数。

(3) 恒温下， $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 在恒容密闭容器发生反应Ⅱ，下列能表明反应已达到平衡状态的有（填标号）。 A. 每消耗1mol $\text{[math]}$ ，同时生成1mol $\text{[math]}$ B. $\text{[math]}$ C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D. 混合气体的压强不变

(4) 温度为T℃、压强为p时，向容积固定的密闭容器中通入4mol $\text{[math]}$ 和1mol $\text{[math]}$ ，只发生反应Ⅰ，反应过程中保持温度恒定，达到平衡时测得容器内气体的总压强为0.8p，则T℃时 $\text{[math]}$ 的转化率为：，反应Ⅰ的 $\text{[math]}$ （ $\text{[math]}$ 为用气体的分压表示的平衡常数，分压＝气体的体积分数×体系总压）。

(5) 为了变废为宝，科学家提出在酸性介质中，使二氧化碳在外接电源作用下，采用高效催化剂使其转化为丙烯，则阴极的电极反应式为：。

综合题困难