第2章化学反应的方向、限度与速率知识点题库

氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。回答下列问题：

（1）直接热分解法制氢
某温度下，2H₂O(g) $\text{[math]}$ 2H₂(g) +O₂(g)，该反应的平衡常数表达式为K=。
（2）乙醇水蒸气重整制氢
反应过程和反应的平衡常数(K)随温度(T)的变化曲线如图1所示。某温度下，图1所示反应每生成1mol H₂(g)，热量变化是62 kJ，则该反应的热化学方程式为。
（3）水煤气法制氢CO(g)+ H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g) +H₂(g) △H<0
在进气比[n(CO)：n(H₂O)]不同时，测得相应的CO的平衡转化率见图2(图中各点对应的反应温度可能相同，也可能不同)。
①向2 L恒温恒容密闭容器中加入一定量的CO和0.1mol H₂O(g)，在图中G点对应温度下，反应经5 min 达到平衡，则平均反应速率v(CO)=。
②图中B、E 两点对应的反应温度分别为T_B和T_E ，则T_BT_E(填“>”“ <”或“=”)。
③经分析，A、E、G三点对应的反应温度都相同(均为T℃)，其原因是A、E、G 三点对应的相同。
④当T℃时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入3.0 mol CO、1.0 mol H₂O(g)、1.0 molCO₂和x mol H₂ ，为使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是。
（4）光电化学分解制氢
反应原理如图3，钛酸锶光电极的电极反应式为4OH^-－4e^－＝O₂↑＋2H₂O，则铂电极的电极反应式为。
（5） Mg₂Cu 是一种储氢合金。350℃时，Mg₂Cu 与H₂反应，生成MgCu₂和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数约为7.7%)。该反应的化学方程式为。

向一体积为2 L 的恒温恒容密闭容器中充入一定量的H₂ 和N₂ ，发生反应：N₂(g)+ 3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) △H=a kJ•mol^-1。体系中气体的物质的量随时间的变化如图所示。

（1）表示N₂浓度变化的曲线是 (填“A”“ B”或“C”)，25 min 时，c(NH₃)= 。
（2） 0~20 min 内，v(H₂)= 。若该过程中反应放出的热量为47.2 kJ，则a=。
（3） 30 min 时，向容器中再充入一定量的NH₃ ，一段时间后，与原化学平衡状态时的反应速率相比，正反应速率（填“增大”“ 减小”或“不变”，下同），逆反应速率。

将一定量纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH₂COONH₄(s) $\text{[math]}$ 2NH₃(g)＋CO₂(g)。可以判断该分解反应已经达到化学平衡的是（）

A . 2v(NH₃)＝v(CO₂) B . 密闭容器中总压强不变 C . 密闭容器中混合气体的平均摩尔质量不变 D . 密闭容器中二氧化碳的体积分数不变

已知：①4NH₃(g)＋5O₂(g) $\text{[math]}$ 4NO(g)＋6H₂O(g) ΔH₁＝－905.5kJ·molˉ¹

②N₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO(g) ΔH₂

一定条件下，NO可以与NH₃反应转化为无害的物质，反应如下：③4NH₃(g)+4NO(g)+O₂(g) $\text{[math]}$ 4N₂(g)+6H₂O(g) ΔH₃＝－1625.5 kJ·molˉ¹。

下列说法正确的是（）

A . 反应①使用催化剂，ΔH₁减小 B . 反应②生成物总能量低于反应物总能量 C . 反应③一定能自发进行 D . 反应③达到平衡后升高温度，v_(正)、v_(逆)的变化如图所示

将固体X置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应:①X(s) $\text{[math]}$ Y(g)+Z(g)；②2Z(g) $\text{[math]}$ W(g)+G(g)。达到平衡时，c(W)=0.25mol/L，c(Z)=4mol/L,则此温度下反应①的平衡常数值为（）

A . 9 B . 16 C . 18 D . 24

已建立平衡的某可逆反应，当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时，下列叙述正确的是（）

①生成物的体积分数一定增加 ②生成物的产量一定增加 ③反应物的转化率一定增加 ④反应物的浓度一定降低 ⑤正反应速率一定大于逆反应速率

A . ①②④⑤ B . ①②③⑤ C . ②③ D . ②⑤

在两个容积均为1 L密闭容器中以不同的氢碳比[n(H₂)/n(CO₂)]充入H₂和CO₂ ，在一定条件下发生反应：2CO₂(g) + 6H₂(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g) + 4H₂O(g) ΔH。CO₂的平衡转化率

α(CO₂)与温度的关系如下图所示。

下列说法正确的是（）

A . 该反应的ΔH ＞ 0 B . 氢碳比：X＜ 2.0 C . 在氢碳比为2.0时，Q点v(逆)小于P点的v(逆) D . P点温度下，反应的平衡常数为512

在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g)。

（1）降低温度，化学反应速率(填“增大”“减小”或“不变”)。
（2） 600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO₂、O₂、SO₃物质的量变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO₃表示平均反应速率为
（3）图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是
（4）根据如图判断，10 min时改变的条件可能是(填写编号，下同)；20 min时改变的反应条件可能是。

a.加入催化剂

b.缩小容器容积

c.降低温度

d.增加O₂的物质的量

25 ℃和101 kPa时，反应 2A(g)=4B(g)+C(g) △H =+56.76kJ/mol，能够自发进行，其原因可能是（）

A . 是熵减少的反应 B . 是放热反应 C . 是吸热反应 D . 熵增大效应大于能量效应

合成气的主要组分为CO和H₂；以天然气为原料生产的合成气有多种方法，其中Sparg工艺的原理为CH₄(g)＋CO₂(g)⇌2CO(g)＋2H₂(g)。在特定温度下，向甲、乙、丙三个密闭容器中充入相同量的CH₄(g)和CO₂(g)，改变容器体积，测得平衡时容器内气体的浓度如下表所示：

实验编号	容器温度/℃	容器体积	物质浓度/(mol·L^－¹)
实验编号	容器温度/℃	容器体积	CH₄	CO₂	CO
甲	300	V₁	0.02	0.02	0.10
乙	300	V₂	x	x	0.05
丙	350	V₁	y	y	0.12

下列说法正确的是( )

A . 该反应在低温条件下不能自发进行 B . 300 ℃时反应的平衡常数为25 C . V₁∶V₂＝3∶7 D . 保持温度和容器体积不变，开始时向甲容器中充入0.28 mol CO和0.28 mol H₂ ， CO转化率一定大于2/7

将2mol X和2mol Y充入2L密闭容器中进行反应:X(g)+3Y(g) $\text{[math]}$ 2Z(g)+aQ(g)。2min末该反应达到平衡时生成0.8mol Z,测得Q的浓度为0.4mol·L^-1,下列叙述错误的是( )

A . a的值为2 B . 平衡时X的浓度为0.8mol·L^-1 C . 平衡时Y的转化率60% D . 0~2min内Y的反应速率为0.6mol·L^-1·min^-1

二氧化氮可由NO和O₂生成，已知在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2NO₂(g) ΔH，n(NO)、n(O₂)随时间的变化如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.200	0.100	0.080	0.050	0.050	0.050
n(O₂)/mol	0.100	0.050	0.040	0.025	0.025	0.025

（1）已知：K₈₀₀_℃>K₁₀₀₀_℃ ，则该反应的ΔH0(填“大于”或“小于”)，用O₂表示0～2 s内该反应的平均速率为。
（2）能说明该反应已达到平衡状态的是。
a．容器内气体颜色保持不变 b.2v_逆(NO)＝v_正(O₂)

c．容器内压强保持不变 d．容器内气体密度保持不变
（3）为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动，应采取的措施有。
（4）在题述条件下，计算通入2molNO和1molO₂的平衡常数K＝。
（5）在题述条件下，若开始通入的是0.2molNO₂气体，达到化学平衡时，NO₂的转化率为。
（6）煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。
①CH₄(g)＋4NO(g) $\text{[math]}$ 2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O ΔH<0

②CH₄(g)＋2NO₂(g) $\text{[math]}$ N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g) ΔH<0

对于反应②，欲提高NO₂的转化率，可采取的措施有。

a．增加原催化剂的表面积 b．降低温度 c．减小投料比[n(NO₂)/n(CH₄)] d．增大压强

一定条件下反应2AB（g）⇌A₂（g）+B₂（g）达到平衡状态的标志是（）

A . 单位时间内生成nmolA₂的同时消耗nmolAB B . 容器内，3种气体AB、A₂、B₂共存 C . AB的消耗速率等于A₂的消耗速率 D . 容器中各组分的体积分数不随时间变化

在密闭容器中发生下列反应 aA(g) $\text{[math]}$ cC(g)+dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.7倍，下列叙述正确的是( )

A . A的转化率变小 B . 平衡向正反应方向移动 C . D的物质的量变多 D . 再次平衡时的逆反应速率小于原平衡的正反应速率

一定条件下：2A（g） + B（s） $\text{[math]}$ C（g） ΔH＜0。在测定C（g）的相对分子质量时，下列条件中，测定结果误差最大的是（）

A . 温度130℃、压强50 kPa B . 温度0℃、压强50 kPa C . 温度130℃、压强150 kPa D . 温度0℃、压强150 kPa

下列图示与对应的叙述不相符的是（）

A . 图Ⅰ表示某放热反应在无催化剂（a）和有催化剂（b）时反应的能量变化 B . 图Ⅱ表示一定条件下进行的反应 $\text{[math]}$ 各成分的物质的量变化， $\text{[math]}$ 时刻改变的条件可能是缩小容器体积 C . 图Ⅲ表示某明矾溶液中加入 $\text{[math]}$ 溶液，沉淀的质量与加入 $\text{[math]}$ 溶液体积的关系，在加入 $\text{[math]}$ 溶液时铝离子恰好沉淀完全 D . 电导率可表示溶液导电性的强弱，电导率越大导电性越强，图Ⅳ可表示向盐酸和醋酸混合溶液中滴入氨水过程中电导率的变化关系

下列关于图像的描述错误的是（）

A . 由图1可知HB是一种弱酸 B . 由图2可知，若 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 温度下的平衡常数分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ C . 图3可以表示 $\text{[math]}$ 催化分解的能量变化情况 D . 由图4可判断：该化学反应正反应的 $\text{[math]}$

下列生活、生产相关叙述中，不能用勒沙特列原理解释的是（）

A . 热的纯碱溶液去油污效果更好 B . 工业合成SO₃采用V₂O₅作催化剂 C . 长期施用硝酸铵易使土壤酸化 D . 铵态氮肥与草木灰不能混合使用

合成氨工业主要发生如下反应： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是（）

A . 为提高原料中H₂转化率，可向反应器中加入适当过量的空气 B . 工业生产要求高效，为加快反应速率，应使用催化剂并选择合适的温度 C . 增大体系压强有利于提高产率，但动力和设备成本增加，实际生产需综合考虑工艺条件 D . 为提高产率和原料利用率，应不断将体系中的氨冷却液化，并将未反应的原料循环利用

在体积固定的2L密闭容器中进行反应： $\text{[math]}$ ，已知某一反应时刻SO₂、O₂、SO₃的物质的量分别为 $\text{[math]}$ ，则达到平衡时物质的量浓度可能正确的是（）

A . SO₂、O₂、SO₃的物质的量浓度分别为0.1 mol·L^-1、0.1mol·L^-1、0.5 mol·L^-1 B . SO₂、SO₃的物质的量浓度均为0.3 mol·L^-1 C . SO₂、O₂的物质的量浓度分别为0.1 mol·L^-1、0.075 mol·L^-1 D . SO₃的物质的量浓度的取值范围是：0≤c(SO₃)≤0.15mol·L^-1

第2章 化学反应的方向、限度与速率 知识点题库

第2章化学反应的方向、限度与速率知识点题库