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1、新教材適用·高考化學(xué)
第十三題 化學(xué)反應(yīng)速率 化學(xué)平衡
1. 一定溫度下,在2 L密閉容器中發(fā)生下列反應(yīng):4NO2(g)+O2(g)2N2O5(g);已知該反應(yīng)的平衡常數(shù):K300 ℃>K350 ℃,且n(NO2)(單位:mol)隨時(shí)間變化如下表:
時(shí)間(s)
0
500
1000
1500
t1℃
20
13.96
10.08
10.08
t2℃
20
a
b
c
下列說(shuō)法一定正確的是 ( )
A.正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
B.如果t2℃<t1℃,那么a>b=c,且a=10+0.5b
C.如果t2℃<t1℃,那么t2℃達(dá)到平衡
2、的時(shí)間介于1 000 s至1 500 s之間
D.如果t2℃>t1℃,那么b>10.08
答案 AD
解析 A項(xiàng),溫度越低,平衡常數(shù)越大,說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng),正確;B項(xiàng),降溫,反應(yīng)速率減慢,1 000 s時(shí)未平衡,b與c不相等,錯(cuò)誤;C項(xiàng),t2℃時(shí),由于反應(yīng)速率減小,達(dá)到平衡所用時(shí)間長(zhǎng),大于1 000 s,但無(wú)法確定達(dá)到平衡所需時(shí)間;D項(xiàng),升溫,平衡左移,致使b>10.08,正確。
2. 一定溫度下,在2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):A(s)+2B(g)xC(g) ΔH<0,B、C的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1,達(dá)平衡后在t1、t2、t3、t4時(shí)都只改變了一種條件,逆反應(yīng)速率隨
3、時(shí)間變化的關(guān)系如圖2。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( )
A.x=2,反應(yīng)開始2 min內(nèi)v(B)=0.1 mol·L-1·min-1
B.t1時(shí)是降溫,平衡逆向移動(dòng)
C.t2時(shí)改變的條件可能是增大c(C),平衡時(shí)B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大
D.t3時(shí)可能是減小壓強(qiáng),平衡不移動(dòng);t4時(shí)可能是使用催化劑,c(B)不變
答案 D
解析 根據(jù)物質(zhì)的量的變化
A(s)+2B(g)2C(g)
A項(xiàng),x=2,v(B)==0.05 mol·L-1·min-1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),降溫平衡應(yīng)右移,錯(cuò)誤;C項(xiàng),增大c(C),平衡時(shí)B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不變;D項(xiàng),使用催化劑、改變壓強(qiáng),平衡均不移動(dòng)。
4、3. 在恒容密閉器中通入物質(zhì)的量濃度均0.1 mol·L-1的CH4與CO2,在一定條件下發(fā)生反
應(yīng):CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),測(cè)得CH4的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖,下列有關(guān)說(shuō)法一定正確的是 ( )
A.上述反應(yīng)的ΔH>0
B.壓強(qiáng)p1>p2>p3>p4
C.1 100 ℃該反應(yīng)的平衡常數(shù)為64
D.壓強(qiáng)為p4時(shí),在Y點(diǎn):v(正)<v(逆)
答案 A
解析 A項(xiàng),溫度越高,轉(zhuǎn)化率越大,升溫平衡右移,ΔH>0,正確;B項(xiàng),增大壓強(qiáng),平衡左移,CH4的轉(zhuǎn)化率減小,所以p4>p3>p2>p1,錯(cuò)誤;C項(xiàng),
CO2(g)
5、+CH4(g)===2CO(g)+2H2(g)
起始/mol·L-1 0.1 0.1 0 0
平衡/mol·L-1 0.1-x 0.1-x 2x 2x
×100%=80% x=0.08
K==1.638 4,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Y點(diǎn)未達(dá)平衡,若要達(dá)平衡,CH4的轉(zhuǎn)化率應(yīng)增大,所以v(正)>v(逆)。
4. 密閉容器中充有10 mol CO與20 mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g);CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是 ( )
6、
A.若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài),此時(shí)A、B兩點(diǎn)時(shí)容器中,
n(A)總∶n(B)總=4∶5
B.若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài),則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA<tC
C.設(shè)B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)分別為KB、KC,則KB<KC
D.在不改變反應(yīng)物用量的情況下,降溫、加壓、將甲醇從混合體系中分離出來(lái)均可提高CO的轉(zhuǎn)化率
答案 D
解析 CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)
起始/mol 10 20 0
A平衡/mol 5 10 5
B平衡/mol 3 6 7
選項(xiàng)A中,n(A)總∶n(B)
7、總=20∶16=5∶4,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;A點(diǎn)和C點(diǎn)相比,C點(diǎn)的溫度高、壓強(qiáng)大,反應(yīng)速率快,到達(dá)平衡的時(shí)間短,tA>tB,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;B→C點(diǎn),溫度升高,平衡逆移,K減小,則KB>KC,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;降溫、加壓、降低生成物濃度都使平衡正移,CO的轉(zhuǎn)化率增大,選項(xiàng)D正確。
5. 某溫度下,將0.2 mol C(s)和0.3 mol H2O(g),投入2 L的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),5 min達(dá)到平衡后,密度增加了0.3 g·L-1。有關(guān)下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.從反應(yīng)開始到平衡過(guò)程中,用C來(lái)表示該反應(yīng)的平均速率為0.0
8、05 mol·L-1·min-1
B.達(dá)平衡時(shí)壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的7/6
C.此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.005
D.若保持溫度和體積不變,向平衡體系中再加入0.2 mol C(s)和0.3 mol H2O(g),重新達(dá)
到平衡后,H2O的轉(zhuǎn)化率等于16.7%
答案 BC
解析 C(s) ?。?H2O(g) CO(g)+H2(g)
起始 0.2 mol 0.3 mol 0 0
平衡 0.2 mol-x 0.3 mol-x x x
則:12x=0.3 g·L-1×2 x=0.05 mol
A項(xiàng),C是固體,其濃度為常數(shù)
9、,不能用它表示反應(yīng)速率,錯(cuò)誤;B項(xiàng),壓強(qiáng)之比為==正確;C項(xiàng),K==0.005,正確;D項(xiàng),原平衡時(shí),α(H2O)=×100%=16.7%,再加入0.2 mol C(s),0.3 mol H2O(g)平衡右移,但正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng),H2O(g)的轉(zhuǎn)化率減小,錯(cuò)誤。
6. 在密閉容器中,將1.0 mol CO與1.0 mol H2O混合加熱到800 ℃,發(fā)生下列反應(yīng):
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段時(shí)間后該反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得CO的物質(zhì)的量為
0.5 mol。則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.800 ℃下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.25
10、
B.427 ℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)為9.4,則該反應(yīng)的ΔH>0
C.800 ℃下,若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的CO(g),則平衡時(shí)CO物質(zhì)的量分
數(shù)為33.3%
D.800 ℃下,若繼續(xù)向該平衡體系中通入1.0 mol的H2O(g) ,則平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率為
66.7%
答案 D
解析 CO(g)+ H2O(g) CO2(g)+H2(g)
起始(mol) 1.0 1.0 0 0
平衡(mol) 1.0-x 1.0-x x x
則1.0-x=0.5 x=0.5 mol
A項(xiàng):K==1,錯(cuò)誤;B項(xiàng),溫度降低,K增大,
11、平衡右移,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),=1,y= mol,CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù):×100%≈44.4%,錯(cuò)誤;D項(xiàng),根據(jù)C項(xiàng)分析,D項(xiàng)正確。
7. 在1 L密閉容器中發(fā)生反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)
ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0),容器內(nèi)部分物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度如下表:
時(shí)間/濃度
c(NH3) (mol·L-1)
c(O2) (mol·L-1)
c(NO) (mol·L-1)
起始
0.8
1.6
0
第2 min
0.6
a
0.2
第4 min
0.3
0.975
0.5
第6 min
0.3
0.975
12、
0.5
第8 min
0.7
1.475
0.1
第10 min
0.7
1.475
0.1
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 ( )
A.反應(yīng)在第2 min到第4 min時(shí),O2的平均反應(yīng)速率為0.187 5 mol·L-1·min-1
B.反應(yīng)在第2 min時(shí)改變了某一條件,該條件可能是使用催化劑或升高溫度
C.第4 min、第8 min時(shí)分別達(dá)到化學(xué)平衡,且平衡常數(shù)相同
D.在開始反應(yīng)的前2 min內(nèi),該反應(yīng)放出0.05Q kJ的熱量
答案 C
解析 A項(xiàng),v(O2)=×=0.187 5 mol·L-1·min-1,正確;B項(xiàng),2~4 min比
13、0~2 min反應(yīng)速率快,所以改變的條件可能是使用催化劑或升高溫度,正確;C項(xiàng),4 min、8 min時(shí),溫度不一定相同,所以平衡常數(shù)不一定相同,錯(cuò)誤。(8 min時(shí)可能升溫);D項(xiàng),生成4 mol NO,放出Q kJ熱量,則生成0.2 mol NO放出熱量為0.05Q kJ。
8. 一定溫度下,體積為2 L的密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始物質(zhì)的量和平衡物質(zhì)的量如下表:
物質(zhì)
X
Y
Z
初始物質(zhì)的量(mol)
0.2
0.2
0
平衡物質(zhì)的量(mol)
0.1
0.05
0.1
下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.反應(yīng)可表示為2X+3Y2Z,其平衡常數(shù)為8 000
B.增大壓強(qiáng)使平衡向生成Z的方向移動(dòng),平衡常數(shù)不變
C.若將容器的體積壓縮至1 L,則X的體積分?jǐn)?shù)減小,濃度增大
D.若升高溫度時(shí),Z的濃度增大,可知溫度升高時(shí)正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小,
平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
答案 BC
解析 Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.1∶0.15∶0.1=2∶3∶2
反應(yīng)可表示為2X+3Y2Z。
K==64 000,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),改變壓強(qiáng),平衡常數(shù)不變,正確;C項(xiàng),壓縮體積,平衡右移,X的體積分?jǐn)?shù)減小,濃度增大,正確;D項(xiàng),升高溫度,正、逆反應(yīng)速率均增大。