2023-2024学年下学期开学检测
高三化学
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.A、B两种元素为某周期第ⅡA族和第ⅢA族元素,若A元素的原子序数为x,则B元素的原子序数可能为( )
① x+1 ② x+8 ③ x+11 ④ x+18 ⑤ x+25 ⑥ x+32
A.①②③ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑥
2.甲、乙为有机合成中两种重要试剂结构如图所示。X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的短周期主族元素其中W、M为金属元素。下列说法错误的是
A.简单离子半径:W
C.金属性:W>M
D.工业上可用电解法制备W和M的单质
3.是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是
A.催化剂不改变该反应的逆反应速率
B.恒压,通入稀有气体,反应速率不变
C.若该反应放热,则降低温度,平衡正向移动,将缩短反应达到平衡的时间
D.、时刻,的浓度分别是、,则时间内,消耗的平均速率为
4.下列各组离子在指定溶液中一定大量共存的是
A.含有的溶液中:Na+ 、Al3+、Cl-、K+
B.常温下由水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-20 mol2·L-2的溶液中:Na+、、Cl-
C.常温下c(Fe3+)=0.1 mol·L-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN-
D.常温下,在c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液中:Na+、S2-、、
5.对于反应aA(g)+bB(g) cC(g)+dD(g) ΔH,反应特点与对应的图象的说法中不正确的是( )
A.图甲中,若p1>p2,则a+b>c+d,ΔH<0
B.图乙中,若T2>T1,则ΔH<0且a+b=c+d
C.图丙中,t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D.图丁中,若ΔH<0,则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
6.已知光照条件下,甲烷氯化反应是一个自由基型的取代反应。在链转移反应过程中,经历两步反应,反应1:,反应2:(和分别表示甲基和氯原子)。各物质的相对能量变化如图所示。下列说法不正确的是
A.该链转移反应的反应速率由第1步反应决定
B.过渡态结构的稳定性:过渡态1<过渡态2
C.
D.反应1逆反应的活化能为
7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在=106mol/L的溶液中Al3+、NH4+、Cl-、SO42-
B.由水电离的的c(H+)=10-13mol/L溶液中Ca2+、K+、Cl-、HCO3-
C.pH=1的溶液中:Fe2+、Na+、SO42-、NO3-
D.使酚酞呈红色的溶液;Mg2+、ClO-、AlO2-、Na+
8.已知在羧酸中,甲酸的酸性大于乙酸,乙酸的酸性大于丙酸……下列有关说法中错误的是
A.烃基是推电子基团,烃基越长,推电子效应越大
B.已知苯甲酸:,苯乙酸:,所以酸性:苯甲酸>苯乙酸
C.甲酸分子中含有极性键和非极性键,是非极性分子
D.乙酸分子中含有极性键和非极性键,是极性分子
9.高炉炼铁过程中发生反应:,该反应在不同温度下的平衡常数见表。下列说法正确的是( )
温度T/℃ 1000 1150 1300
平衡常数K 4.0 3.7 3.5
A.平衡后温度不变缩小容器容积,的转化率升高
B.增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量
C.其他条件不变时,增大c(CO),该反应的K值增大
D.由表中数据可判断该反应:反应物总能量大于生成物的总能量
10.下列对“难溶”的理解正确的是
A.在水中难溶的物质,在其他溶剂中也是难溶的
B.难溶就是绝对不溶
C.难溶就是溶解度相对较小,没有绝对不溶于水的电解质
D.如果向某溶液中加入足量另一种试剂时,生成了难溶性的电解质,则说明原溶液中的相应离子已沉淀完全
11.下列有关认识正确的是
A.各能级按、、、的顺序所容纳的最多电子数依次为1、3、5、7的2倍
B.各能层的能级都是从能级开始至能级结束
C.各能层含有的能级数为
D.各能层含有的电子数为
12.下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系:
据此判断下列说法正确的是
A.石墨转变为金刚石是吸热反应
B.白磷比红磷稳定
C.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH>0
D.S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,则ΔH1>ΔH2
13.电解Na2CO3溶液的工作原理如图所示。下列说法错误的是
A.A为电源的正极
B.X为氢气
C.工作时,Na+向左室迁移
D.阳极的电极反应式为4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑
14.恒温恒容的密闭容器中,在某催化剂表面上发生反应:,测得不同起始浓度和催化剂表面积下氨浓度随时间的变化,如下表所示,下列说法不正确的是
编号 时间/min 表面积/cm2 0 20 40 60 80
① a 2.40 2.00 1.60 1.20 0.80
② a 1.20 0.80 0.40
③ 2a 2.40 1.60 0.80 0.40 0.40
A.由实验①、③可知催化剂表面积越大,反应速率越快,的平衡转化率不变
B.由实验数据可知相同条件下,增加氨的浓度,该反应速率不一定增大
C.实验①、②达到平衡后,的体积分数①<②
D.实验③达到平衡后,的体积分数约为22.7%
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
(1)基态铬原子的电子排布式为 。
(2)CrO2Cl2和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KC1+2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
②常温下CrO2Cl2是一种易溶于CCl4的液体,则固态CrO2Cl2属于 晶体。
③COCl2分子中所有原子均满足8电子结构,则COCl2分子中σ键和π键的个数比为 。
④CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O],其结构如图所示。
下列说法不正确的是 (填字母序号)。
A.该复合物中只含有离子键和配位键
B.该复合物中Cl原子的杂化类型为sp3
C.该复合物中只有CO和H2O作为配位体
D.该溶液中滴入硝酸酸化的硝酸银不产生沉淀
16.莫尔法是用硝酸银标准溶液测定卤离子含量的沉淀滴定法。将无水FeCl3与氯苯混合发生反应:2FeCl3 +C6H5Cl 2FeCl3+C6H4C12+HCl↑,将生成的HCl用水吸收,利用莫尔法测出无水FeCl3的转化率,同时得到常用的还原剂FeCl2,按照如图装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水FeCl3与225g氯苯,控制反应温度在130℃下加热3h,冷却、过滤、洗涤、干燥得到粗产品。有关数据如下:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ,搅拌器的作用是 。
(2)反应结束后,还要继续通入N2的目的是 ;仪器c盛装的试剂是 (填序号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.无水氯化钙 D.硅胶
(3)如何从滤液中回收过量的氯苯:
(4)下列各装置(盛有蒸馏水)能代替图中虚线框内部分的是 (填序号)。
(5)将锥形瓶内的溶液稀释至1000mL,从中取10. 00mL,用0. 2000mol·L-1AgNO3溶液进行滴定,以K2CrO4溶液作指示剂,终点现象为
17.直接将转化为有机物是实现碳达峰、碳中和的有效途径,回答下列问题。
(1)利用合成涉及的主要反应如下:
已知的摩尔燃烧焓为,水的汽化热为(单位质量液态物质变成同温度的气态物质所吸收的热量,单位),则反应的 。
(2)某温度下,在容积为的恒容密闭容器中充入和一定量,发生反应。的平衡分压与起始投料比的变化关系如图所示,已知b点对应投料比的起始压强为。
①若达到b点所用时间为,则内该反应的平均反应速率为 。
② 。b点时,再充入和,使两者分压均增大,则此时平衡 (填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
(3)工业上,催化加氢合成甲醇的生产过程中涉及的反应如下:
主反应:
副反应Ⅰ:
副反应Ⅱ:
一定条件下,在的恒容密闭容器中通入和发生上述反应,达到平衡时,容器中的物质的量为,的物质的量为,转化率为。
①此时的浓度为 (用含的代数式表示,下同),则的平衡选择性(生成甲醇的物质的量占转化的的物质的量的百分比)为 。
②下列方法一定能提高平衡产率的是 (填标号)。
A.升高温度 B.选择更高效的催化剂 C.不改变投料比,增大反应物浓度
18.研究之间的转化具有重要意义。
(1)已知:,将一定量气体充入恒容的密闭容器中,控制反应温度为。
①下列可以作为反应达到平衡的判据是 。
A.气体的压强不变 B. C.K不变
D.容器内气体的密度不变 E.容器内颜色不变
②在恒温恒容容器中加入,经过反应达到平衡,气体的平衡转化率为75%,则用表示的平均反应速率为 (用t表示)。
③在温度为、时,平衡体系中的体积分数随压强变化曲线如图所示。
由状态B到状态A,可以选择方法是 (填“升高”或“降低”)温度。A、C两点气体的颜色是 (填“A比C深”、“C比A深”或“A与C一样深”)。
(2)NO氧化反应:分两步进行,其反应过程能量变化示意图如左图。
I.
II.
①决定NO氧化反应速率的步骤是 (填“I”或“II”)。
②在恒容的密闭容器中充入一定量的NO和气体,保持其它条件不变,控制反应温度分别为和,测得随t(时间)的变化曲线如右图。转化相同量的NO,在温度 (填“”或“”)下消耗的时间较长,试结合反应过程能量图分析其原因 。
试卷第2页,共8页
试卷第1页,共8页
参考答案
1.C
【分析】元素周期表中,从第四周期开始出现过渡元素,第ⅠA、ⅡA之后是第ⅢB,在第六、七周期中的过渡元素又出现镧系和锕系,根据周期表的结构来回答。
【详解】IIA族为第二列,IIIA族为第十三列,同一周期的元素在第二、三周期时,IIA族、IIIA族相邻,原子序数相差1,则B元素的原子序数为x+1;同一周期的元素在第四、五周期时,IIA族、IIIA族不相邻,中间相差10列,每格有1种元素,则B元素的原子序数为x+11;同一周期的元素在第六、七周期时,IIA族、IIIA族不相邻,中间相差10列,第三列每格15种元素,其余每格有1种元素,则B元素的原子序数为x+25,则B元素的原子序数可能为①③⑤,故答案C。
2.A
【分析】由题意知:在化合物甲中W带一个单位正电荷则W为Na,X能形成1个共价键,则X为H,Y在与4个X形成共用电子对后再得1个电子从而使甲中阴离子带1作单位负电荷,则Y最外层有3电子,Y为B;Z在乙中形成4对共用电子对,则其最外层有4个电子,则Z为C,M能形式2个化学键,M为Mg, N只形成一对共用电子对,N为Cl,以此解答。
【详解】A.简单离子半径:Mg2+
C.Na、Mg同周期,同周期从左往右金属性逐渐减弱,即Na>Mg,故C错误;
D.工业通过电解熔融NaCl、MgCl2来取Na、Mg的单质,故D正确;
故选A。
3.D
【详解】A.催化剂能同等程度的改变正逆反应速率,该反应中V2O5做催化剂,能增大该反应的逆反应速率,故A错误;
B.恒压条件下通入稀有气体,容器的体积增大,则反应物和生成物的浓度减小,所以正逆反应速率均减小,故B错误;
C.该反应为放热反应,降低温度,平衡正向移动,温度越低反应速率越慢,反应达到平衡的时间越长,所以降低温度后将延长反应达到平衡的时间,故C错误;
D.该反应中内SO2消耗的平均速率等于SO3生成的平均反应速率,所以时间内SO2的消耗的平均速率,故D正确;
故答案为:D。
4.D
【详解】
A.、Al3+会发生盐的双水解反应产生Al(OH)3沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.在常温下纯水电离产生的c(H+)·c(OH-)=10-14 mol2·L-2。若溶液中由水电离出的c(H+)·c(OH-)=10-20 mol2·L-2,则水的电离受到了抑制作用,溶液可能显酸性,也可能显碱性。在碱性溶液中,OH-、会反应产生弱电解质NH3·H2O,不能大量共存,B不符合题意;
C.Fe3+与SCN-会反应产生Fe(SCN)3,不能大量共存;且ClO-、SCN-会发生氧化还原反应,不能大量共存,C不符合题意;
D.常温下,c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液显碱性,含有大量OH-,OH-与选项离子之间不能发生反应,可以大量共存,D符合题意;
故合理选项是D。
5.C
【详解】A.图甲中,若p1>p2,加压平衡右移,则a+b>c+d;升高温度,A%增大,说明升高温度,平衡逆向移动,正反应为放热反应,ΔH<0,故A正确;
B.图乙中,若T2>T1,说明温度越高,A的转化率越低,则该反应为放热反应,ΔH<0,压强增大,A的转化率不变,则压强对平衡无影响,所以a+b=c+d,故B正确;
C.根据图丙可知,条件改变,使正逆反应速率同时增大并且平衡不移动,说明可能是加催化剂或者在反应前后气体系数和相等的情况下增压,故C错误;
D.由图丁可知,T1温度下先达到平衡状态,说明T1>T2,若ΔH<0,升高温度,平衡逆向移动,说明反应物的转化率减小,而图象中温度越高y越大,所以纵坐标不可能表示的是反应物的转化率,故D正确;
答案选C。
6.D
【详解】A.由图可知,链转移反应的第1步活化能大,为慢反应,化学反应取决于慢反应,故链转移反应的反应速率由第1步反应决定,故A正确;
B.由图可知,过渡态1的能量高于过渡态2,过渡态结构的稳定性:过渡态1<过渡态2,故B正确;
C.由图像可知,有热化学方程式: ,故C正确;
D.由图可知,反应1逆反应的活化能为,故D错误。
答案选D。
7.A
【详解】A.溶液中=106mol/L>1,说明溶液中存在大量H+,选项中离子之间均不发生化学反应,能够大量共存,故A符合题意;
B.该溶液中水的电离受到抑制,溶液可能呈酸性,也可能呈碱性,与OH-或H+均会发生反应而不能大量共存,故B不符合题意;
C.酸性溶液中具有强氧化性,能够氧化Fe2+,故C不符合题意;
D.该溶液中存在大量OH-,Mg2+与OH-会发生复分解反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【点睛】离子之间若不发生任何反应,则可以大量共存,若发生反应,则不能大量共存。离子之间发生的常见反应类型有复分解反应、氧化还原反应、络合反应、盐的双水解反应等,还要掌握常见的有色离子有哪些、这些离子的颜色是什么颜色,有时还需要确定题干提供的信息,加入酸使指示剂呈现什么颜色;溶液的 pH 是多少时,溶液的离子哪些存在,Al 在酸性、碱性环境都会发生反应,若酸性环境反应产生氢气,由于 HNO3 有强的氧化性,与Al反应不产生氢气,则不会存在。掌握离子的性质、离子反应和离子共存知识是本题的关键。
8.C
【详解】A.烃基是推电子基团,烃基越长,推电子效应越大,使得羧酸中羟基的极性减小,羧酸酸性减弱,故A正确;
B.已知苯甲酸:,苯乙酸:,则苯甲酸的Ka值大,酸性强,所以酸性:苯甲酸>苯乙酸,故B正确;
C.甲酸分子中含有极性键和非极性键,分子结构不对称,是极性分子,故C错误;
D.乙酸分子中含有极性键和非极性键,分子结构不对称,是极性分子,故D正确;
故选C。
9.D
【详解】A. 平衡后温度不变缩小容器容积,平衡不移动,因此的转化率不变,故A错误;
B. 达到平衡后,增加高炉的高度不能降低炼铁尾气中CO的含量,故B错误;
C. 其他条件不变时,增大c(CO),该反应的K值不变,平衡常数只与温度有关,故C错误;
D. 由表中数据,升温,平衡常数减小,说明逆向吸热反应,正向放热反应,反应物总能量大于生成物的总能量,故D正确。
综上所述,答案为D。
【点睛】增加浓度,平衡常数不变,平衡常数只与温度有关。
10.C
【详解】不同电解质在水中的溶解度差别很大,难溶电解质与易溶电解质之间并无严格的界限,习惯上将溶解度小于0.01 g的电解质称为难溶电解质,绝对不溶的物质是不存在的,故选C。
11.A
【详解】A.各能级的原子轨道数按s、p、d、f的顺序依次为1、3、5、7,每一轨道容纳2个电子,所以各能级最多能容纳电子数按s、p、d、f的顺序分别为2、6、10、14,故A正确;
B.各能层的能级都是从s能级开始,每个能层上能级个数与能层数相等,所以有的能层不含f能级,故B错误;
C.各能层含有的能级数与其能层数相等为n,故C错误;
D.各能层最多含有的电子数为2n2,但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,故D错误;
故答案选A。
【点睛】虽然各能层最多含有的电子数为2n2,但最外层不能超过8个电子,次外层不能超过18个电子,倒数第三层不能超过32个电子,分析每一层的电子数时,要根据实际情况综合考虑。
12.A
【详解】A.根据图①可知金刚石的能量大于石墨,所以石墨转变为金刚石是吸热反应,故A正确;
B.根据图②可知白磷的能量大于红磷,红磷比白磷稳定,故B错误;
C.根据图④可知CO(g)和H2O(g)的总能量大于CO2(g)和H2(g)的总能量,CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH<0,故C错误;
D.根据图③可知S(g)的能量大于S(s),S(g)+O2(g)=SO2(g)ΔH1;S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH2,则ΔH1<ΔH2,故D错误;
选A。
13.C
【详解】A. 在电解池左侧,溶液中OH-失去电子被氧化为O2,所以左侧电极为阳极,则电极A为正极,B为负极,A正确;
B. B为负极,电解池右侧电极为阴极,发生还原反应:电极反应式为2H++2e-=H2↑,所以X为氢气,B正确;
C. 由图示可知离子交换膜为阳离子交换膜,所以工作时,溶液中的阳离子Na+由左室向负电荷较多的右室迁移,C错误;
D. 电池工作时,由于离子放电能力OH->CO32-,所以首先发生反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,OH-放电,破坏了附近的水的电离平衡,使附近溶液中H+浓度增大,产生的H+与CO32-结合形成HCO3-,H++CO32-=HCO3-,总电极反应式为:4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2↑,D正确;
故合理选项是C。
14.C
【详解】A.对比实验①和实验③,氨气浓度相同,实验③中催化剂表面积是实验①中催化剂表面积的2倍,实验③先达到平衡状态,实验③的反应速率大,说明相同条件下,增加催化剂的表面积,反应速率增大,A正确;
B.实验①、实验②中0~20min、20min~40min氨气浓度变化量都是,实验①和实验②催化剂表面积相同,实验①中氨气初始浓度是实验②中氨气初始浓度的两倍,说明相同条件下,增加氨气浓度,反应速率并没有增大,B正确;
C. 反应为气体分子数增加的反应,恒温恒容的密闭容器中,①的氨气起始物质浓度更大,相当于达到平衡后比之于②又逆向移动,导致的体积分数①>②,C错误;
D.由实验③中数据可知,达平衡时氨气反应了2mol/L,则生成氮气1mol/L,生成氢气3mol/L,平衡时体积分数等于物质的量浓度分数,故氮气的体积分数为,D正确;
故选C。
15.(1)1s22s22p63s23p63d54s1
(2) O>Cl>C 分子 3:1 AC
【详解】(1)基态铬原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1;
(2)①反应式中非金属元素有O、C、Cl,它们的电负性由大到小顺序为O>Cl>C,故答案为:O>Cl>C;
②分子晶体熔沸点较低,该物质的熔沸点较低,所以为分子晶体,故答案为:分子;
③COCl2分子中有1个C=O键和2个C-Cl键,所以COCl2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,个数比3:1,故答案为:3:1;
④A.该复合物中存在化学键类型有离子键、配位键、极性共价键等,故A错误;
B.该复合物中Cl原子形成2个σ键,还含有2个未成键电子对,其杂化类型为sp3,故B正确;
C.该复合物中配位体有CO、H2O和Cl原子,故C错误;
D.Cu2Cl2(CO)2·2H2O 中Cl原子是配原子,在溶液中不存在Cl-,则滴入硝酸酸化的硝酸银不产生沉淀,故D正确;
故答案为:AC。
16. 三颈烧瓶或三口烧瓶 加快反应速率 将反应生成的HCl全部排至装置d,被水完全吸收 CD 蒸馏滤液,收集132℃的馏分 eg 红色沉淀刚好出现,且半分钟内不消失
【分析】(1)观察装置图,认识仪器,结合反应在搅拌的情况下能加快反应速率分析;
(2)继续通入N2,排尽装置内的HCl,被水完全吸收,装置C作用是干燥HCl;
(3)依据表中氯苯和二氯苯的沸点,采用蒸馏法分离;
(4)虚线部分是吸收HCl的装置,HCl极易溶于水,吸收是要防止倒吸;
(5)用AgNO3溶液进行滴定盐酸,以K2CrO4溶液作指示剂,由表中数据可知,先生成氯化银沉淀,然后才会生成铬酸银红色沉淀,由此可判断滴定终点。
【详解】(1)装置中用到了三颈烧瓶,用玻璃棒搅拌的目的是,反应物充分混合,加快反应速率;
本题答案为:三颈烧瓶或三口烧瓶 , 加快反应速率。
(2)反应结束后,继续通入N2,可将产生的HCl排至d,被水完全吸收,减少实验误差,仪器C是用来干燥生成HCl,应选择固态、酸性干燥剂,可选择无水氯化钙或硅胶;
本题答案为:将反应生成的HCl全部排至装置d,被水完全吸收 ,CD。
(3)根据表中数据,氯苯和二氯苯的沸点相差很大,要从滤液中回收过量的氯苯,可选择蒸馏的方法,只要收集132的馏分即可;
本题答案为:蒸馏滤液,收集132℃的馏分。
(4)HCl极易溶于水,能防止倒吸的装置是eg,f是密封装置,气体不能通过,h装置会产生倒吸,故能代替虚线部分的是eg;
本题答案为:eg。
(5)锥形瓶内是HCl的水溶液,将锥形瓶内的溶液稀释至1000mL,从中取10. 00mL,用0. 2000mol·L-1AgNO3溶液进行滴定,以K2CrO4溶液作指示剂,由表中数据可知,先生成氯化银沉淀,然后才生成铬酸银红色沉淀,因此当刚好出现红色沉淀,且半分钟不消失,即为滴定终点;
本题答案为:红色沉淀刚好出现,且半分钟内不消失。
17.(1)
(2) 正向
(3) B
【详解】(1)分别对题干的三个热化学方程式编号为①②③,由H2的摩尔燃烧焓为ΔH4可得,④H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H4,由水的汽化热为ΔH5可得,⑤H2O(l)=H2O(g)△H′=18△H5,根据盖斯定律,①+②+③-④-⑤,可得,CO2(g)+2H2(g) HCHO(g)+H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3-ΔH4-ΔH′=;
(2)①由图可知,b点对应的起始投料比 为2.0,则起始充入的n(H2)=2mol,达到平衡时p(CH3OH)=0.3kPa,则平衡时n(CH3OH)=0.3kPa×=0.6mol,列三段式:,
0~10min内该反应的平均反应速率为 v(H2)=mol L-1 min-1;
②达到平衡时p(CH3OH)=0.3kPa,n(CH3OH)=0.6mol,恒温恒容下,气体的物质的量与压强成正比,则当平衡时,CO2、H2、H2O的分压分别为0.2kPa、0.1kPa、0.3kPa,温度不变,K值不变,即Kp(a)=Kp(b)==4.5×102kPa-2;再充入CO2(g)和H2O(g),使两者分压均增大0.02kPa,此时Qp(b)=kPa-2<Kp(b)=4.5×102kPa-2,则反应正向进行,故答案为:4.5×102kPa-2;正向;
(3)①设平衡时CH3OCH3(g)为xmol,则生产的H2O(g)为(m+n+3x)mol,根据反应的H原子守恒可得,3mol×α×2=2mmol+6xmol+2×(m+n+3x)mol,则x=mol,CH3OCH3(g)的浓度为;平衡时转化的CO2的物质的量为(m+n+x)mol=(m+n+)mol=mol,则CH3OH(g)的平衡选择性为;
②A.主反应为放热反应,升高温度,反应逆向移动,CH3OH平衡产率减小,A错误;
B.选择高效催化剂会增加甲醇的选择性,故更高效的催化剂能增大CH3OH平衡产率,B正确;
C.不改变投料比,加入反应物,反应物的浓度增大,平衡右移,甲醇产量增大,但根据勒夏特列原理平衡移动只抵消,不改变,平衡产率会减小,C错误;
故选B。
18.(1) AE 升高 C比A深
(2) II 升高温度,反应速率增大,反应I平衡逆向移动,c()减小,浓度降低的影响大于温度对反应II速率的影响
【详解】(1)①A.该反应反应前后气体分子数发生变化,若气体压强不变,则表示各物质浓度不变,达到平衡,故A选;
B.达到平衡标志之一是正逆反应速率相等,即,故B不选;C.平衡常数K只与温度有关,并非达到平衡标志,故C不选;
D.反应前后气体质量未发生变化,且为恒容容器,则气体密度始终保持不变,故D不选;
E.NO2呈红棕色,N2O4无色,若容器内颜色不变,表明各物质浓度不变,达到平衡,故E选;
故选AE;
②在恒温恒容容器中加入,经过反应达到平衡,气体的平衡转化率为75%,则用表示的平均反应速率为v()=2v()=×2=;
③该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,NO2的体积分数增大,则T2>T1,由状态B到状态A,可以选择方法是升高温度,该反应是气体体积增大的反应,增大压强,二氧化氮浓度增大,颜色变深,则A、C两点气体的颜色是C比A深。
(2)①由图可知,反应I的活化能小于反应II的活化能,则反应I的速率大于反应II,决定NO氧化反应速率的步骤是反应II;
②,升高温度,反应速率增大,反应I平衡逆向移动,c()减小,浓度降低的影响大于温度对反应II速率的影响,则在温度下消耗的时间较长。
答案第8页,共11页