知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

\(\rm{Bodensteins}\)研究反应：\(\rm{H_{2}(g)+I_{2}(g)\overset{}{⇌} 2HI(g)}\)　\(\rm{ΔH < 0}\)，温度\(\rm{T}\)时，在两个体积均为\(\rm{1 L}\)的密闭容器中进行实验，测得气体混合物中碘化氢的物质的量分数\(\rm{w(HI)}\)与反应时间\(\rm{t}\)的关系如下表：

容器编号	起始物质	\(\rm{t/min}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{20}\)	\(\rm{40}\)	\(\rm{60}\)	\(\rm{80}\)	\(\rm{100}\)
Ⅰ	\(\rm{0.5 mol I_{2}}\)、\(\rm{0.5 mol H_{2}}\)	\(\rm{w(HI)/\%}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{50}\)	\(\rm{68}\)	\(\rm{76}\)	\(\rm{80}\)	\(\rm{80}\)
Ⅱ	\(\rm{x mol HI}\)	\(\rm{w(HI)/\%}\)	\(\rm{100}\)	\(\rm{91}\)	\(\rm{84}\)	\(\rm{81}\)	\(\rm{80}\)	\(\rm{80}\)

研究发现，上述反应中\(\rm{v_{正}=k_{a}·w(H_{2})·w(I_{2})}\)，\(\rm{v_{逆}=k_{b}·w^{2}(HI)}\)，其中\(\rm{k_{a}}\)、\(\rm{k_{b}}\)为常数。下列说法正确的是

A．温度为\(\rm{T}\)时，该反应的\(\rm{ \dfrac{k_{a}}{k_{b}}=32}\)

B．容器Ⅰ中，前\(\rm{20 min}\)的平均速率\(\rm{v(HI)=0.012 5 mol·L^{-1}·min^{-1}}\)

C．若两容器中，\(\rm{k_{aⅠ}=k_{aⅡ}}\)且\(\rm{k_{bⅠ}=k_{bⅡ}}\)，则\(\rm{x}\)的值一定为\(\rm{1}\)

D．若起始时，向容器Ⅰ中加入物质的量均为\(\rm{0.1 mol}\)的\(\rm{H_{2}}\)、\(\rm{I_{2}}\)和\(\rm{HI}\)，反应逆向进行

难度：较难

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2．

一定温度下，在三个体积均为\(\rm{1.0 L}\)的恒容密闭容器中发生反应：\(\rm{2CH_{3}OH(g)\overset{}{⇌} CH_{3}OCH_{3}(g)+H_{2}O(g)}\)

容器编号	温度\(\rm{/℃}\)	起始物质的量\(\rm{/mol}\)	平衡物质的量\(\rm{/mol}\)
容器编号	温度\(\rm{/℃}\)	\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)	\(\rm{CH_{3}OCH_{3}(g)}\)	\(\rm{H_{2}O(g)}\)
Ⅰ	\(\rm{387}\)	\(\rm{0.20}\)	\(\rm{0.080}\)	\(\rm{0.080}\)
Ⅱ	\(\rm{387}\)	\(\rm{0.40}\)
Ⅲ	\(\rm{207}\)	\(\rm{0.20}\)	\(\rm{0.090}\)	\(\rm{0.090}\)

下列说法正确的是 \(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．该反应的正反应为放热反应

B．达到平衡时，容器Ⅰ中的\(\rm{CH_{3}OH}\)体积分数比容器Ⅱ中的小

C．容器Ⅰ中反应到达平衡所需时间比容器Ⅲ中的长

D．若起始向容器Ⅰ中充入\(\rm{CH_{3}OH 0.15 mol}\)、\(\rm{CH_{3}OCH_{3} 0.15mol}\)和\(\rm{H_{2}O 0.10 mol}\)，则反应将向正反应方向进行

难度：中等

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3．

一定温度下，有两个体积均为\(\rm{2 L}\)的恒容密闭容器\(\rm{I}\)和\(\rm{II}\)，向\(\rm{I}\)中加入\(\rm{1 mol CO}\)和\(\rm{2 mol H_{2}}\)，向\(\rm{II}\)中加入\(\rm{2 mol CO}\)和\(\rm{4 mol H_{2}}\)，均发生下列反应并建立平衡：\(\rm{CO(g)+2H_{2}(g)}\)

\(\rm{CH_{3}OH(g)}\)。测得不同温度下\(\rm{CO}\)平衡转化率如图所示。下列说法正确的是

A．该反应的

\(\rm{H}\)\(\rm{ > 0}\)

B．\(\rm{N}\)点化学平衡常数 \(\rm{K}\)\(\rm{=0.59}\)

C．\(\rm{L M}\)两点容器内压强： \(\rm{P}\)\(\rm{( }\)\(\rm{M}\)\(\rm{) > 2}\) \(\rm{P}\)\(\rm{(L)}\)

D．向\(\rm{N}\)点平衡体系中再加入\(\rm{1 mol CH_{3}OH}\)，建立新平衡时被分解的\(\rm{CH_{3}OH}\)物质的量小于\(\rm{0.4 mol}\)

难度：难

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4．

\(\rm{T ℃}\)时，体积均为\(\rm{0.5 L}\)的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：\(\rm{2A(g)+B(g)⇌ 2C(g)}\)　\(\rm{ΔH=-Q kJ·mol^{-1}(Q > 0)}\)。保持温度不变，实验测得起始和平衡时的有关数据如下表：

下列叙述正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．容器\(\rm{①}\)、\(\rm{②}\)中反应的平衡常数均为\(\rm{18}\)

B．容器\(\rm{②}\)中达到平衡时放出的热量为\(\rm{0.05Q kJ}\)

C．向容器\(\rm{①}\)中通入氦气，平衡时\(\rm{A}\)的转化率不变

D．其他条件不变，若容器\(\rm{②}\)保持恒容绝热，则达到平衡时\(\rm{C}\)的体积分数小于\(\rm{\dfrac{2}{3}}\)

难度：中等

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5．在\(\rm{3}\)个\(\rm{2L}\)的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：\(\rm{3H_{2}(g)+N_{2}(g)}\) \(\rm{\underset{{高温高压}}{\overset{{催化剂}}{{\rightleftharpoons}}}2NH_{3}(g).}\)按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物的投入量	\(\rm{3molH_{2}}\)、\(\rm{2molN_{2}}\)	\(\rm{6molH_{2}}\)、\(\rm{4molN_{2}}\)	\(\rm{2molNH_{3}}\)
达到平衡的时间\(\rm{/min}\)		\(\rm{5}\)	\(\rm{8}\)
平衡时\(\rm{N_{2}}\)的浓度\(\rm{/mol⋅L^{-1}}\)	\(\rm{c_{1}}\)	\(\rm{1.5}\)
\(\rm{NH_{3}}\)的体积分数	\(\rm{W_{1}}\)		\(\rm{W_{3}}\)
混合气体的密度\(\rm{/g⋅L^{-1}}\)	\(\rm{ρ_{1}}\)	\(\rm{ρ_{2}}\)

下列说法正确的是\(\rm{(}\)　　\(\rm{)}\)

A．容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为\(\rm{v(H_{2})=1.5mol⋅L^{-1}⋅min^{-1}}\)

B．\(\rm{2c_{1} < 1.5}\)

C．\(\rm{2ρ_{1}=ρ_{2}}\)

D．在该温度下甲容器中反应的平衡常数\(\rm{K= \dfrac {(2-2c_{1})^{2}}{c_{1}(3c_{1}-1.5)^{3}}}\)

难度：难

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6．

\(\rm{700℃}\)时，向容积为\(\rm{2L}\)的密闭容器中充入一定量的\(\rm{CO}\)和\(\rm{H_{2}O}\)，发生反应：\(\rm{CO(g)+H_{2}O(g)\overset{}{⇌} CO_{2}(g) +H_{2}(g)}\)，反应过程中测定的部分数据见下表\(\rm{(}\)表中\(\rm{t_{1} < t_{2})}\)，下列说法正确的是

A．反应在\(\rm{t_{1} min}\)内的平均速率为\(\rm{v(H_{2})=0.40/t_{1}mol/(L·min)}\)

B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入\(\rm{0.60 mol CO}\)和\(\rm{1.20 mol H_{2}O}\)，到达平衡时，\(\rm{n(CO_{2})=0.40 mol}\)

C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入\(\rm{0.20 mol CO}\)，与原平衡相比，达到新平衡时\(\rm{CO}\)转化率减小，\(\rm{H_{2}}\)的体积分数增大

D．温度升至\(\rm{800℃}\)，上述反应平衡常数为\(\rm{0.64}\)，则正反应为放热反应

难度：中等

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7．

在四个恒容密闭容器中按左下表相应量充入气体，发生\(\rm{2N_{2}O(g)⇌ 2N_{2}(g)+O_{2}(g)}\)，容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中\(\rm{N_{2}O}\)平衡转化率如右下图所示。

容器	容积\(\rm{/L}\)	起始物质的量\(\rm{/mol}\)
容器	容积\(\rm{/L}\)	\(\rm{N_{2}O}\)	\(\rm{N_{2}}\)	\(\rm{O_{2}}\)
Ⅰ	\(\rm{V_{1}}\)	\(\rm{0.1}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{0}\)
Ⅱ	\(\rm{1.0}\)	\(\rm{0.1}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{0}\)
Ⅲ	\(\rm{V_{3}}\)	\(\rm{0.1}\)	\(\rm{0}\)	\(\rm{0}\)
Ⅳ	\(\rm{1.0}\)	\(\rm{0.06}\)	\(\rm{0.06}\)	\(\rm{0.04}\)