第二章 化学反应速率与化学平衡 单元同步测试卷
一、单选题
1.我国科学家研究了活性炭催化条件下煤气中H2S和Hg的协同脱除,部分反应机理如图所示(吸附在催化剂表面的物种用*标注)。下列说法正确的是
A.图示反应过程中有极性共价键的断裂,没有非极性共价键的生成
B.H2S活性碳分解生成H2(g)和S(s)的过程释放能量
C.整个脱硫过程中硫元素既表现出氧化性又表现出还原性
D.该机理由于活性炭的参与降低了H2S分解的热效应,使反应更易进行
2.硫的两种晶体形态的相图如图所示,其燃烧的热化学方程式为: ; 。相图:用于描述不同温度(T/℃)、压强(p/Pa)下硫单质的转化及其存在状态的图像。下列说法正确的是
A.斜方硫和单斜硫互为同位素
B.
C.F→G过程为固态硫的气化,该过程中有化学键的断裂
D.温度高于119℃且压强小于0.4Pa时,单斜硫液化
3.图1表示:以相同的滴速分别向同体积的蒸馏水和溶液中滴入溶液,氯离子浓度随氯化钠加入量的变化关系。图2表示:溶液中氯离子浓度随温度变化关系。结合信息,下列推断合理的是
已知:溶液中存在平衡①:(蓝色)溶液呈绿色,溶液中存在平衡②:
A.平衡①的存在是图1中两条曲线没有重合的主要原因
B.由图2可知平衡②为放热反应
C.平衡②是无水硫酸铜粉末和硫酸铜溶液颜色不同的原因
D.溶液加水稀释,平衡②溶液逐渐变为蓝色
4.下列说法错误的是
A.熵是描述系统混乱度的物理量,熵增反应一定是自发反应
B.内能是系统内物质各种能量的总和,与温度、压强、聚集状态等有关
C.碰撞理论认为:升高温度能增大活化分子百分数,增加有效碰撞几率,加快反应速率
D.过滤态理论认为:催化剂能降低反应所需的活化能,同等程度地提高正、逆反应速率
5.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
实验操作 现象 结论
A 将1-溴丁烷与氢氧化钠的乙醇溶液共热,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 酸性高锰酸钾溶液褪色 可证明产生的气体中有烯烃
B 在物质X柱面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡 石蜡熔化呈椭圆形 说明物质X为非晶体
C 将2 mL 0.5 mol/L的溶液加热 溶液变为黄色 (黄色)。正反应方向为放热反应
D 分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液至过量 前者出现白色沉淀:后者先出现白色沉淀,后沉淀溶解 金属性:Mg>Al
A.A B.B C.C D.D
6.勒夏特列原理在化工和环保等领域有十分重要的应用。下列事实不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.夏天打开啤酒瓶,有许多气泡冒出
B.用饱和溶液除去中的蒸气
C.用水洗涤硫酸钡造成的损失量大于用稀硫酸造成的损失量
D.硫酸工业中,二氧化硫转化为三氧化硫选用常压条件
7.在体积为的刚性密闭容器中加入一定量的和,发生反应:。在不同温度下,测得容器中转化率随时间的变化关系如图所示,已知该反应的速率方程为,,k是速率常数,受温度影响。下列说法正确的是
A.该反应的
B.时,测得平衡体系中,则
C.时,降低温度,增大,减小
D.达到平衡状态后,增大压强,先增大后减小
8.工业上可以利用硫()与为原料制备,受热分解成气态,发生反应: △H。一定条件下,与反应中的转化率、分解产生的体积分数随温度的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.△H>0
B.图中a点所示条件下,延长反应时间不能提高转化率
C.在恒温密闭容器中,与按物质的量之比为2:1投料,当的体积分数为15%时,的转化率为45%(该温度下,完全分解成气态。)
D.工业上生产,温度越高越好
9.二氧化碳选择性加氢制甲醇是解决温室效应、发展绿色能源和实现经济可持续发展的重要途径之一。常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注),下列说法错误的是
A.催化剂能改变反应机理,加快反应速率,降低反应热
B.二氧化碳选择性加氢制甲醇是放热反应
C.该历程的决速步为
D.总反应为
10.在甲、乙、丙三个恒温恒容的密闭容器中,分别加入足量活性炭和一定量的NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g),测得各容器中c(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示,下列说法正确的是
容器(温度) t(min) c(mol L-1) 0 40 80 120 160
甲(400℃) c(NO) 2.00 1.50 1.10 0.80 0.80
乙(400℃) c(NO) 1.00 0.80 0.65 0.53 0.45
丙(T℃) c(NO) 2.00 1.40 1.10 1.10 1.10
A.达到平衡状态时,2v正c(NO)=v逆c(N2)
B.容器内压强不再改变说明反应已达平衡
C.丙容器中从反应开始到建立平衡的平均反应速率v c(NO)=0.01125 mol·L-1·min-1
D.由表格数据可知:T>400
11.Fe氧簇MOF催化与反应的机理如图所示。下列说法错误的是
A.根据分子的结构推测其电子式为
B.该反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成
C. 为该反应的催化剂
D.总反应方程式为
12.下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验操作和现象 结论
A 将5mL2mol·L-1KI溶液和lmLlmol·L-1FeCl3溶液混合充分应后滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化 FeCl3反应完全
B 取少量MnO2和浓盐酸反应后的溶液于试管中,依次加入稀硝酸、AgNO3溶液,产生大量白色沉淀 盐酸有剩余
C 将淀粉和稀硫酸混合加热一段时间后取少量清液,加入足量NaOH溶液后加入新制氢氧化铜并加热,产生砖红色沉淀 淀粉水解产生葡萄糖
D 两支试管各盛4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液,分别加入2mL0.1mol·L-1草酸溶液和2mL0.2mol·L-1草酸溶液,加入0.2mol·L-1草酸溶液的试管中,高锰酸钾溶液完全褪色且更快 反应物浓度越大,反应速率越快
A.A B.B C.C D.D
13.在恒温恒容条件下,向某容器中充入一定量的N2O5气体发生下列反应:2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0。温度T时,部分实验数据如表所示:
t/s 0 50 100 150
c(N2O5)/mol·L-1 4.00 2.5 2.00 2.00
下列有关说法错误的是
A.温度T时,该反应平衡常数K=64
B.150s后再充入一定量N2O5,再次达到平衡N2O5的转化率将增大
C.达平衡后升高温度,该容器内混合气体的密度不会改变
D.其他条件不变,若将恒容改为恒压,则平衡时N2O5的转化率增大
14.为实现“碳达峰、碳中和”的目标,科学家提出以为催化剂,用光热化学循环分解法,达到减少大气中量的目的,反应的机理如图所示:
物质的量 物质 完全断键所需吸收的总能量
下列说法不正确的是
A.过程①中光能转化为化学能
B.过程④为吸热过程
C.降低该反应的焓变,提高该反应速率
D.全过程热化学方程式为
二、非选择题
15.氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以下反应是目前大规模制取氢气的重要方法之一: 。
(1)欲提高反应速率及的平衡转化率,理论上可以采取的措施为_______。
A.通入过量水蒸气 B.降低温度 C.增大压强 D.加入催化剂
(2)800℃时,该反应的平衡常数,在容积为1L的密闭容器中进行反应,测得某一时刻混合物中、、、的物质的量分别为2mol、5mol、4mol、3mol。
①写出该反应的平衡常数表达式_______。
②该时刻反应_______(填“正向进行”、“逆向进行”或“达平衡”)。
(3)830℃时,该反应的平衡常数。在容积为1L的密闭容器中,将2mol与8mol混合加热到830℃,反应达平衡时的转化率为_______。
(4)工业上利用得到的与进一步合成二甲醚: 。其他条件不变时,相同时间内的转化率随温度T的变化情况如图a所示。
①合成二甲醚反应的_______0(填“>”“<”或“=”)。
②在250℃之前,随温度升高,转化率增大的原因是_______。
③在图b中绘制出压强和转化率之间的关系_______ (作出趋势即可)。
16.现在和将来的社会,对能源的需求越来越大,学习化学有助于开发新能源,发展人类的新未来。
(1)关于能源的说法中,错误的是_______(填字母)。
A.核能属于新能源
B.风力发电安全环保,但受地域条件限制
C.生物质能是可再生能源
D.为实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺,应立刻禁止使用煤炭与石油做燃料
(2)甲烷燃烧时生成液态水和二氧化碳,同时放出的热量,写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式_______。
(3)2020年11月,长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器,其采用了液氢、液氧作低温推进剂。
①已知破坏键吸收热量,破坏键吸收热量,形成键释放热量,下列关系式正确的是_______(填字母)。
A. B. C.
②已知 。“胖五”近900吨的身体里,有大约80%的重量是液氢和液氧。若液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,请估算总共释放的热量为_______(保留3位有效数字)。
(4)分解的总反应可表示为 。
①催化分解的原理分为两步:
第一步反应为 慢反应
第二步反应为_______ 快反应
②能正确表示催化分解原理的示意图为_______(填字母)。
A. B. C. D.
17.化学反应都伴随着能量的变化。回答下列问题:
(1)可用焓变和嫡变来判断化学反应进行的方向,下列都是能自发进行的化学反应,其中是吸热反应且反应后嫡增的是___________(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)一种分解海水制氢气的方法为。如图为该反应的能量变化示意图,使用催化剂后,图中A点将___________(填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)已知:
②部分化学键的键能数据如表:
化学键
x c d
由此计算x=___________。(用含a、c、d的代数式表示)
(4)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼()和强氧化剂液态过氧化氢。将16g液态肼和足量,混合完全反应,生成氮气和水蒸气,放出320.9kJ的热量(相当于25℃、101kPa下测得的热量),则该反应的热化学方程式为___________。
18.I:在密闭容器中存在如下反应:COCl2(g) Cl2(g)+CO(g) △H>0,某研究小组通过研究在其他条件不变时,t1时刻改变某一条件对上述反应影响,得出下列图像:请回答下列问题:
(1)若改变的条件是增大压强,则对应的图像是_______(填“I”、“II”、“III”或“IV”,下同)。
(2)若使用合适的催化剂,则对应的图像是_______。
(3)若改变的条件是升高温度,则对应的图像是_______。
(4)若改变的条件是减小反应物的浓度,则对应的图像是_______。
II:在一体积为10 L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,在T℃时发生反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) △H<0,CO和H2O的浓度变化如图所示。
(5)0~4 min时的平均反应速率v(CO)=_______mol·L-1·min-1
(6)T℃时该反应的化学平衡常数K=_______。
(7)若其他条件不变,第6 min时再充入3.0 mol H2O(g),则平衡向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向移动。
参考答案:
1.C
【详解】A.图示反应过程中非极性共价键的生成,如*H→H2(g),故A错误;
B.H2S活性碳分解生成H2(g)和S(s)的过程是吸收热量,故B错误;
C.整个脱硫过程中*S→CS2(g),*S→SO2(g),则硫元素既表现出氧化性又表现出还原性,故C正确;
D.该机理由于活性炭的参与使反应速率更快,但没有降低了H2S分解的热效应,故D错误。
综上所述,答案为C。
2.C
【详解】A.单斜硫和正交硫是由S元素形成的不同单质,故正交硫和单斜硫互为同素异形体,故A错误;
B.①S(斜方,s) ,②S(单斜,s) ,①-②可得,S(斜方,s)=S(单斜,s),由图可知,在相同条件下,斜方硫转变为单斜硫需要升温,即,则,故B错误;
C.图中F→G过程为固态硫的气化,由斜方晶体先变为单斜硫再变为气体,过程中发生了化学变化,除了破坏了分子间作用力外,还破坏了共价键,故C正确;
D.由图可知,温度高于119℃时,单斜硫是固态,需要增大压强单斜硫才能发生液化现象,故D错误;
故选C。
3.D
【详解】A.以相同的滴加速度滴加相同浓度的NaCl溶液,CuSO4溶液中Cl-浓度增加的慢,是由于发生反应,消耗了Cl-,A错误;
B.由图2可知:升高温度,CuCl2溶液中氯离子浓度降低,说明升高温度,化学平衡正向移动;根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,该反应的正反应为吸热反应,B错误;
C.无水硫酸铜粉末是白色固体,当固体溶于水时,与水发生反应产生[Cu(H2O)4]2+,使溶液显蓝色,因此平衡的存在导致无水硫酸铜粉末和硫酸铜溶液显示不同的颜色,C错误;
D.CuCl2溶液呈绿色,加水稀释,的平衡逆向移动,[Cu(H2O)4]2+的浓度增大,溶液会逐渐变为蓝色,D正确;
故答案选D。
4.A
【详解】A.熵是描述系统混乱度的物理量,熵增反应ΔS>0,ΔS>0时,ΔG不一定小于0,该反应不一定是自发反应,故A错误;
B.内能是系统内物质各种能量的总和,与温度、压强、聚集状态等有关,故B正确;
C.碰撞理论认为,升高温度能增大活化分子百分数,增加有效碰撞几率,加快反应速率,故C正确;
D.过渡态理论认为,催化剂能降低反应所需的活化能,同等程度地提高正、逆反应速率,故D正确;
故选A。
5.D
【详解】A.乙醇具有挥发性,挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,则不能证明产生的气体中有烯烃,故A错误;
B.在物质X柱面上滴一滴熔化的石蜡,用一根红热的铁针刺中凝固的石蜡,石蜡熔化呈椭圆形,说明X各面的性质不完全相同,具有各向异性,则说明物质X为晶体,故B错误;
C.将2 mL 0.5 mol/L的溶液加热,溶液变为黄色,说明平衡(黄色)正向移动,正反应方向为吸热反应,故C错误;
D.分别向盛有溶液和溶液的试管中加入NaOH溶液至过量,前者出现白色沉淀:后者先出现白色沉淀,后沉淀溶解,说明Mg(OH)2不能和NaOH溶液反应而Al(OH)3能够和NaOH溶液反应,在碱性Al(OH)3
故选D。
6.D
【详解】A.打开啤酒瓶时,压强减小,气体的溶解平衡逆向移动,气体溢出,可以用勒夏特列原理解释,A正确;
B.SO2溶于水生成亚硫酸,存在化学平衡:、;用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的H2SO4蒸气,SO2不能继续溶解在饱和NaHSO3溶液中,发生反应是:,即消耗硫酸的同时放出更多的SO2,可以用勒夏特列原理解释,B正确;
C.BaSO4在水溶液中存在沉淀溶解平衡:,加水洗涤,c(Ba2+)、c()均减小,平衡正向移动,有更多硫酸钡溶解;用硫酸洗涤,H2SO4电离产生的使c()增大,溶解平衡逆向移动,BaSO4溶解量减小,可以用勒夏特列原理解释,C正确;
D.按照反应,理论上想要生成更多的三氧化硫采取高压条件能使反应正向移动,但在常压下,S02的转化率已经达92%以上,没有必要用高压设备了,D错误;
故选D。
【点睛】勒夏特列原理是指如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。在解题时应重点分析条件改变后对平衡移动的影响。
7.B
【详解】A.由图可知,温度为T2时,反应先达到平衡,则T2大于T1,T2时一氧化碳的转化率小于T1时说明升高温度,平衡向逆反应方向移动,该反应为放热反应,反应ΔH<0,故A错误;
B.T1反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则=,=K,设起始甲烷和一氧化碳的起始物质的量分别为amol和bmol,由题意可建立如下三段式:
则反应的平衡常数K===,故B正确;
C.T1时,降低温度,正逆反应速率均减小,则、均减小,故C错误;
D.该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,则增大压强,逆反应速率增大,反应达到新平衡时,逆反应速率保持不变,故D错误;
故选B。
8.C
【详解】A.根据转化率与温度的图像,平衡后,温度升高,的转化率下降,说明升温平衡左移,则正反应放热、△H<0,A不正确;
B.a点没有达到平衡状态,延长反应时间使消耗的量增多,导致转化率提高,B不正确;
C.设与物质的量分别为2mol、1mol,发生反应,设消耗甲烷x mol,生成x mol,由化学方程式知反应前后气体总物质的量之和不变、为3mol,同温同压下不同气体的体积分数等于其物质的量分数,的体积分数为15%,即,得x=4.5,则甲烷的转化率,C正确;
D.从图像看出,生产,并不是温度越高越好,D不正确;
选C。
9.A
【详解】A.催化剂能改变反应机理,加快反应速率,不能改变反应热,选项A错误;
B.由反应历程图可知反应物的总能量大于生成物的总能量,该反应为放热反应,选项B正确;
C.的活化能最大,是该历程的决速步,选项C正确;
D.该反应的反应物是和,生成物是和,则总反应为,选项D正确;
答案选A。
10.D
【详解】A.达到平衡状态时,v正c(NO)与v逆c(N2)比值等于计量系数比2:1,因此v正c(NO)=2v逆c(N2),故A错误;
B.该反应是等体积反应,压强不随反应进行而改变,当容器内压强不再改变不能说明反应已达平衡,故B错误;
C.丙容器中在什么时间达到平衡不清楚,无法计算从反应开始到建立平衡的平均反应速率,故C错误;
D.根据上面图中表格丙与甲比较得出丙的反应速率快,而达到平衡时转化率发生改变,说明是温度发生改变,单位时间改变量大,速率快,说明该过程是升温,T>400,故D正确;
故选D。
11.A
【详解】A.选项中电子式中N原子电子数超出了其最外层电子数,故A错误;
B.由图示可知该过程中甲烷中C-H断裂,C-H键属于极性键,同时生成氮气,氮气中氮氮键属于非极性键,故B正确;
C.反应起点作为反应物,终点做为生成物,是该反应的催化剂,故C正确;
D.由机理图可知该过程的总反应为甲烷和反应生成和,反应方程式为:,故D正确;
故选:A。
12.C
【详解】A.5mL2mol·L-1KI溶液和lmLlmol·L-1FeCl3溶液混合充分,其中过量,碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成碘单质和亚铁离子,该反应是可逆反应,充分反应后再加入KSCN溶液,溶液显血红色, A错误;
B.MnO2和浓盐酸反应后会产生MnCl2、Cl2、H2O,由于反应生成物中含有MnCl2会电离产生,因此无论盐酸是够过量,向反应后的溶液中加入AgNO3溶液,都会产生AgCl白色沉淀,B错误;
C.将淀粉和稀硫酸混合加热发生水解产生葡萄糖,加入过量NaOH溶液中和过量的稀硫酸,并调节为碱性环境,再加入新制氢氧化铜并加热,产生砖红色沉淀Cu2O,说明产生了葡萄糖,因为葡萄糖中含有醛基可以与其反应生成Cu2O,C正确;
D.H2C2O4与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为
,根据离子反应方程式可得,高锰酸钾和草酸恰好完全反应的物质的量之比为2:5,4mL0.1mol·L-1酸性高锰酸钾溶液需要H2C2O4的物质的量为,则加入的2mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液和2mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液均不足,所以D选项实验中高锰酸钾过量,溶液并不能完全褪色,D错误;
故选C。
13.B
【详解】A.
K= ,故A正确;
B.恒容条件下,再充入一定量N2O5,相当于加压,再次达到平衡N2O5的转化率将降低,故B错误;
C.升高温度,混合气体的总质量、容器的体积都不变,因此气体的密度不变,故C正确;
D.该反应的正反应是气体分子数增大的反应,其他条件不变时,改为在恒压密闭容器中反应,相当于减压,平衡正向移动,平衡时N2O5的转化率增大,故D正确;
选B。
14.C
【详解】A.以TiO2为催化剂的光热化学循环分解CO2反应为温室气体减排提供了一个新途径,能量的变化形式是由光能转化为化学能,A正确;
B.过程④需要从外界吸收热量,因此为吸热过程,B正确;
C.作为催化剂可以降低该反应的活化能,无法降低焓变,提高该反应速率,C错误;
D.CO2分解为CO和O2化学式为,根据分子化学键完全断裂时的能量变化图可知,1molCO2完全断裂应该吸收1598kJ,1molCO完全断裂应该吸收1072 kJ,1mol O2完全断裂应该吸收496kJ;所以1molCO2分解产生1molCO和0.5molO2,所以需吸收kJ 能量,则全过程热化学方程式为 ,D正确;
故答案选C。
15.(1)A
(2) 达平衡
(3)80%
(4) < 250℃之前,反应未达平衡,温度越高反应速率越快,CO的转化率越大
【详解】(1)A.通入过量水蒸气,反应速率加快,CO转化率增大,A符合题意 ;
B.降低温度,反应速率减慢,平衡正方向移动,CO转化率增大,B不符合题;
C.增大压强,反应速率加快,平衡不移动,CO转化率不变,C不符合题意;
D.加入催化剂,反应速率加快,平衡不移动,CO转化率不变,D不符合题意;
故答案:A。
(2)该反应的平衡常数表达式,,1L的密闭容器中,某一时刻混合物中、、、的物质的量分别为2mol、5mol、4mol、3mol,,Q=K,则反应达平衡,答案:;达平衡;
(3)设转化CO的物质的量为a,根据题意列三段式 ,根据平衡常数,解得a=1.6,的转化率为,答案:80%;
(4)温度越高,反应速率越快,达平衡所需时间越短,根据题意可知,图a中温度高于250℃反应达化学平衡状态,升高温度,CO转化率降低,平衡向逆反应方向移动,正反应为放热反应,<0;250℃之前,反应未达平衡,温度越高反应速率越快,相同时间内,CO的转化率越大;若未达平衡,压强越大,反应速率越快,CO转化率越高,若达平衡,该反应是气体体积减小的反应,增大压强,平衡向正方向进行,CO的转化率增大,,答案:<;250℃之前,反应未达平衡,温度越高反应速率越快,CO的转化率越大; ;
16.(1)D
(2)
(3) B
(4) A
【详解】(1)A. 核能属于新能源,A正确;
B.风力发电安全环保,但受地域条件限制,B正确;
C. 生物质能属于可再生能源,C正确;
D. 为实现我国关于碳达峰与碳中和的承诺,应尽量减少使用煤炭与石油做燃料,开发新能源,D错误。故选D。
(2)甲烷燃烧时生成液态水和二氧化碳,同时放出的热量,燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量,故表示甲烷燃烧热的热化学方程式为:
(3)①氢气燃烧反应为:是放热反应,,故,,故选B。
②900吨80%的重量是液氢和液氧,液氢和液氧总质量为,若液氢、液氧恰好完全反应生成气态水,故,设,计算得出,完全燃烧放出的热量为:。
(4)①根据总反应和第一步反应的方程式,第二步反应为总反应-第一步反应,第二步反应方程式为:;
②催化剂降低反应的活化能不改变反应历程,故图像为:A。
17.(1)C
(2)降低
(3)
(4)
【详解】(1)A. 为放热反应,A错误;
B. ,燃烧为放热反应,B错误;
C. 分解为吸热反应,且产生气体,熵增,C正确;
D. ,中和反应为放热反应,D错误。
故选C。
(2)催化剂降低活化能,使A点降低。
(3),,。
(4)16g 物质的量为:,与足量,混合完全反应,生成氮气和水蒸气,放出320.9kJ的热量,1mol液态完全反应的热化学方程式为:
18.(1)I
(2)III
(3)IV
(4)II
(5)0.03
(6)1
(7)正向
【详解】(1)根据反应方程式可知该反应是前后分子数增大的反应,若增大压强,反应速率增大,平衡逆向移动,COCl2的质量分数增大,则对应的图像是I;
(2)若使用合适的催化剂,正逆反应速率均增大,平衡不移动,则对应的图像是III。
(3)该反应是吸热反应,若改变的条件是升高温度,正逆反应速率均增大,平衡正向移动,COCl2(g)质量分数减小,则对应的图像是IV。
(4)若改变的条件是减小反应物的浓度,正反应速率减小,平衡逆向进行则对应的图像是 II。
(5)结合图像可知0~4 min 内△c(CO)= 0.20 mol/L-0.08 mol/L=0.12 mol /L即0~4 min内的平均反应速率。
(6)结合图像可知平衡时CO、H2O(g)的平衡浓度分别为0.08 mol/L、0.18 mol/L, 根据化学方程式可知CO2和H2的平衡浓度均为0.12 mol/L,故T℃时该反应的化学平衡常数。
(7)若其他条件不变,第6 min时再充人3.0 mol H2O(g),即增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动。