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一、选择题
1.(2014•嘉兴模拟)已知碳酸钙的分解①CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g)仅在高温下自发进行;氯酸钾的分解 ②2KClO3(s) 2KCl(s)+3O2(g)在任何温度下都自发进行,下面有几组焓变数据,其中可能正确的是( )
A.ΔH1=-178.32 kJ•mol-1 ΔH2=-78.3 kJ•mol-1
B.ΔH1=+178.32 kJ•mol-1 ΔH2=-78.3 kJ•mol-1
C.ΔH1=-178.32 kJ•mol-1 ΔH2=+78.3 kJ•mol-1
D.ΔH1=+178.32 kJ•mol-1 ΔH2=+78.3 kJ•mol-1
【解析】 两个反应都是熵增加的反应,即ΔS>0,反应②在任何温度时都自发进行,即ΔH-TΔS<0,则ΔH<0;反应①只有在高温时ΔH-TΔS<0,反应才能自发进行,而ΔS>0,根据ΔH-TΔS知ΔH>0。
【答案】 B
2.(2014•青岛模拟)随着汽车数量的逐年增多,汽车尾气污染已成为突出的环境问题之一。反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)可用于净化汽车尾气,已知该反应速率极慢,570 K时平衡常数为1×1059。下列说法正确的是( )
A.提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂
B.提高尾气净化效率的常用方法是升高温度
C.装有尾气净化装置的汽车排出的气体中不再含有NO或CO
D.570 K时及时抽走CO2、N2,平衡常数将会增大,尾气净化效率更佳
【解析】 提高尾气净化效率的最佳途径是研制高效催化剂,加快反应速率,A正确,B错误;上述反应为可逆反应,装有尾气净化装置的汽车排出的气体中仍然含有NO或CO,C错误;570 K时及时抽走CO2、N2,尾气净化效率更佳,但平衡常数不变,D错误。
【答案】 A
3.某温度下,将2 mol A和3 mol B充入一密闭容器中,发生反应:aA(g)+B(g) C(g)+D(g),5 min后达到平衡,已知该温度下其平衡常数K=1,若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍,A的转化率不发生变化,则( )
A.a=3 B.a=2
C.B的转化率为40% D.B的转化率为60%
【解析】 温度不变,扩大容器体积(相当于减小压强)时,A的转化率不变,说明反应前后气体的体积不变,即a=1,A错误,B错误;设达平衡时,B的转化量为x mol,则A、B、C、D的平衡量分别为(2-x)mol、(3-x)mol、x mol、x mol,设容器体积为1 L,则平衡常数K=1=x2/(2-x)(3-x),解得:x=1.2,B的转化率=1.2÷3=40%,所以C正确,D错误。
【答案】 C
4.(2013•四川理综)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol 充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g) 2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min 2 4 7 9
n(Y)/mol 0.12 0.11 0.10 0.10
下列说法正确的是( )
A.反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol/(L•min)
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大
【解析】 A项,反应前2 min的平均反应速率v(Y)=0.16 mol-0.12 mol10 L2 min=2.0×10-3 mol/(L•min),由反应方程式可知v(Y)∶v(Z)=1∶2,则v(Z)=4.0×10-3 mol/(L•min);B项,ΔH<0,该反应的正反应为放热反应,其他条件不变,降低温度时,平衡向正反应方向移动,达到新平衡前v(正)>v(逆);C项,该温度下7 min后反应达平衡,若设在此过程中Y消耗的物质的量为Δn,则
X(g) + Y(g) 2Z(g)
始 0.16 mol 0.16 mol 0
变 Δn Δn 2Δn
平 0.10 mol 0.10 mol 2Δn
Δn=0.16 mol-0.10 mol=0.06 mol
平衡常数K=c2(Z)c(X)•c(Y)=0.12 mol10 L20.10 mol10 L×0.10 mol10 L=1.44;D项,该反应前后气体总体积不变,压强对平衡没有影响,再加入0.2 mol Z,达到的新平衡状态与原平衡等效,故X体积分数不变。
【答案】 C
5.(2014•乌鲁木齐模拟)高温下,某反应达到平衡,平衡常数K=c(CO)•c(H2O)c(CO2)•c(H2)。恒容时,温度升高,H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小
D.该反应的化学方程式为CO+H2O CO2+H2
【解析】 根据平衡常数表达式可知,该反应的化学方程式为CO2+H2 CO+H2O,D错误;温度升高,H2的浓度减小,说明平衡正向移动,正反应为吸热反应,ΔH>0,A正确;增大压强,平衡不发生移动,c(H2)不变,B错误;升高温度,正、逆反应速率均增大,C错误。
【答案】 A
6.在密闭容器中反应A(g)+2B(g) C(g)分别在三种不同实验条件下进行,它们的起始浓度均为c(A)=0.100 mol•L-1,c(B)=0.200 mol•L-1,c(C)=0 mol•L-1。反应物A的浓度随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是( )
A.若反应①、②的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
B.反应A+2B C的ΔH>0
C.实验②平衡时B的转化率为60%
D.减小反应③的压强,可以使平衡时c(A)=0.060 mol•L-1
【解析】 A项错误,平衡常数K值越大,反应的程度就越大,转化率就越高,反应就越完全,由图中数据可知,①和②平衡时A的浓度相同,