2.3 化学反应的速率 同步练习(含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1

文档属性

名称 2.3 化学反应的速率 同步练习(含解析)2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
格式 docx
文件大小 463.3KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-14 15:27:37

图片预览

文档简介

2.3 化学反应的速率 同步练习
一、单选题
1.把在空气中久置的铝片5.0g投入盛有50mL0.1mol/L盐酸的烧杯中,该铝片与盐酸反应,产生氢气的速率v(H2)与反应时间t的关系可用如图所示的坐标曲线来表示,下列推论不正确的是(  )
A.O→a不产生氢气是因为表面的氧化物隔离了铝和稀盐酸
B.b→c段产生氢气的速率增加较快的主要原因之一是温度升高
C.t = c时,反应处于平衡状态
D.t > c时,产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H+浓度下降
2.用活性炭还原可防止空气污染,其反应原理为。在密闭容器中,1mol和足量C发生上述反应,反应相同时间,测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间测得的转化率随压强的变化如图2所示。下列说法错误的是(  )
A.图1中的A,B,C三个点中只有C点的
B.图2中E点的大于F点的
C.图2中平衡常数
D.恒温恒容,向G点平衡体系中充入,与原平衡相比,的平衡转化率减小
3.某温度时,在密闭容器中,X、Y、Z 三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示,若其它条件不变,当温度分别为 T1和 T2时,Y的体积分数与时间关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是(  )
A.该反应的热化学方程式为 X(g)+3Y(g) 3Z(g)
B.达到平衡后,若其他条件不变,减小容器体积,平衡向逆反应方向移动
C.若其它条件不变,升高温度,正、逆反应速度均增大,X 的转化率减小
D.达到平衡后,保持温度体积不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动
4.以反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O为例探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时,分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液,迅速混合并开始计时,通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。
编号 H2C2O4溶液 酸性KMnO4溶液 温度/℃
浓度/mol·L-1 体积/mL 浓度/mol·L-1 体积/mL
① 0.10 2.0 0.010 4.0 25
② 0.20 2.0 0.010 4.0 25
③ 0.20 2.0 0.010 4.0 50
下列说法不正确的是(  )
A.实验①、②、③所加的H2C2O4溶液均要过量
B.实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40s,则这段时间内平均反应速率υ(KMnO4)=2.5×10-4mol·L-1·s-1
C.若生成a L CO2(标准状况),该反应转移的电子数为aNA/22.4
D.实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,可能是生成的Mn2+对反应起催化作用
5.一种制备蓝氢的原理是。向一体积为1L的恒容密闭容器中充入1mol和2mol,在一定条件下发生上述反应,测得的物质的量与时间的关系如表所示。下列叙述错误的是
t/min 0 5 10 15 20 25
/mol 0 0.5 0.75 0.85 0.9 0.9
A.0~10min,
B.CO的体积分数不变时,反应达到平衡状态
C.上述反应中,的转化率大于的转化率
D.其他条件不变。若加入高效催化剂,则的转化率达到45%时所用时间小于20min
6.反应2A=B+3C,在20℃进行时其v(A)=5mol L﹣1 s﹣1.已知温度每升高10℃,此反应速率增大到原来的2倍,则当其它条件不变时,温度升高至50℃时,此反应中v(C)是(  )
A.20 mol L﹣1 s﹣1 B.40 mol L﹣1 s﹣1
C.60 mol L﹣1 s﹣1 D.15 mol L﹣1 s﹣1
7.某温度时,在密闭容器中,X、Y、Z三种气体浓度的变化如图Ⅰ所示,若其他条件不变,当温度分别为T1和T2时,Y的体积分数与时间关系如图Ⅱ所示。则下列结论正确的是(  )
A.该反应的热化学方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g) ΔH>0
B.若其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,X的转化率增大
C.温度分别为T1和T2时的平衡常数大小关系为K2>K1
D.达到平衡后,若其他条件不变,减小体积,平衡向逆反应方向移动
8.在密闭容器里,A与B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),则此反应可表示为(  )
A.3A+2B 3C B.A+3B 2C
C.2A+3B 2C D.A+B C
9.T℃时,在恒容密闭容器中通入一定量的HCl和,发生反应:,测得HCl和的浓度变化如表:
时间/s 0 2 4 6
1.00 0.25 0.10 0.10
HCl 4.60 1.6 1.00 1.00
下列说法中一定正确的是(  )
A.若升高温度,则反应达到平衡的时间将缩短
B.0~2s内,用表示的平均速率为
C.若使用催化剂,则2s时的将大于
D.4s时,反应恰好达到该条件下的最大限度,且气体压强不再变化
10.在3种不同条件下,分别向容积为2 L的恒容密闭容器中充入2 mol A和1 mol B,发生反应2A(g) +B(g)2D(g) ΔH 实验的相关条件和数据如下表所示: 下列说法正确的是(  )
实验编号 实验I 实验II 实验III
反应温度/℃ 800 800 850
达到平衡时间/min 40 10 30
平衡时c(D)/(mol·L-1) 0.5 0.5 0.15
反应的能量变化 Q1 Q2 Q3
A.由表中信息可知:ΔH>0
B.实验I达到平衡后,恒温条件下再向容器中通入1 mol A和1 mol D, 达到平衡时,c(D) = 1.0mol·L-1
C.实验II可能隐含的条件是使用催化剂,实验III,30 min 内:
v(D) = 0.05mol ·L-1 ·min-1
D.由表中信息可知: Q1=Q2<Q3
11.在一定条件下, 能发生分解反应: ,利用该反应可制备氢气和硫黄。在2L恒容密闭容器中充入 ,不同温度下 的转化率与时间的关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.该反应为吸热反应
B.温度升高,混合气体的平均摩尔质量减小
C.950℃时,1.25s内,反应的平均速率
D.根据P点坐标可求出950℃时反应的平衡常数为
12.在密闭容器中发生反应:x A(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50 mol L-1,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再次达平衡时测得A的浓度为0.30 mol L-1,有关判断正确的是(  )
A.x+yC.B的转化率增大 D.C的体积分数下降
13.甲萘醌(维生素K)有止血作用,它可通过2—甲基萘的氧化而制得,反应中常用乙酸作催化剂,该反应放热,可表示为:
在某次合成反应中,用1.4g的2—甲基萘,才制得0.17g甲萘醌,已知该次合成反应的速率是快的,试判断导致其产率低的原因是(  )
A.使用了过量的氧化剂
B.没有用乙酸,而是使用了其它催化剂
C.把反应混合物加热
D.所生成的甲萘醌是沉淀物
14.在四个恒容密闭容器中按下表相应量充入气体,发生反应2N2O(g) 2N2(g)+O2(g),其他条件不变时,容器I、Ⅱ、Ⅲ中N2O的平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是(  )
A.该反应的正反应放热
B.V3>1>V1
C.图中A,B,C三点处容器内总压强:p(I)A>P(II)B>P(III)C
D.容器Ⅳ在470℃(图像中纵向虚线所示温度)进行反应时,起始速率:v(N2O)正>v(N2O)逆
15.CaCO3与稀盐酸反应(放热反应)生成CO2的量与反应时间的关系如右图所示。下列结论不正确的是(  )
A.反应开始2分钟内平均反应速率最大
B.反应4分钟后平均反应速率最小
C.反应开始4分钟内温度对反应速率的影响比浓度大
D.反应4分钟后反应速率下降的原因是盐酸浓度逐渐减小
16.在一密闭容器中进行如下反应:2SO2(气)+O2(气) 2SO3(气),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L,当反应达平衡时,可能存在的数据是(  )
A.SO2为0.4mol/L、O2为0.2mol/L B.SO3为0.4mol/L
C.SO2、SO3均为0.15mol/L D.SO2为0.25mol/L
二、综合题
17.Ⅰ.将气体A、B置于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,B的物质的量为0.6mol,C的物质的量为0.8mol,则:
(1)用C表示10s内正反应的平均反应速率为:   ;
(2)反应前A的物质的量浓度是:   ;
(3)10s末,生成物D的浓度为   ;
(4)Ⅱ.在体积为2 L的密闭容器中(体积不变),充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示:
从反应开始到10 min,氢气的平均反应速率v(H2)=   。
(5)下列说法正确的是____。
A.当t=0时,v(逆)=0
B.进行到3 min时,正反应速率和逆反应速率相等
C.10 min后容器中压强不再改变
D.3 min前v(正)>v(逆),3 min后v(正)18.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如表所示:
化学反应 焓变 平衡常数 温度/℃
500 700 800
①2H2(g)+CO(g) CH3OH(g) △H1 K1 2.5 0.34 0.15
②H2(g)+CO2(g) CO(g)+H2O(g) △H2 K2 1.0 1.70 2.52
③3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H3 K3      
(1)反应②是   (填写“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=   (用K1、K2表示)。据此可判断反应③的△H3   0(填写“>”、“<”或“=”),在   (填“较高””或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)浓度都为0.2mol L-1。判断此时v正   v逆(填写“>”、“<”或“=”),说明理由   。
(4)某兴趣小组研究反应②的逆反应速率在不同条件下随时间的变化曲线。开始时升温,t1时建立平衡,t2时降压,t3时增加CO浓度,t4时又达到平衡。请在图中画出t2至t4的曲线   。
19.在一个2 L的密闭容器中,加入3 mol A和1 mol B,发生下述反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+3D(s),5 min达到平衡时,C的浓度为0.6 mol/L。
(1)达到平衡时,A的转化率为   ,此温度下的平衡常数K=   。
(2)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,则平衡将向   (填“正反应方向移动”“逆反应方向移动”或“不移动”)。
(3)维持容器的体积和温度不变,向密闭容器中加入氦气,达到新平衡时,B、C的浓度之比 将   (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)当增加A的浓度,B的转化率   ;若将C分离出来,化学平衡常数   。(填“增大”、“减小”或“不变”)
20.在一定温度下,将2mol A和2mol B两种气体混合于2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡状态,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.4mol/L。由此推断:
(1)x值等于   
(2)B的平衡浓度为   
(3)A的转化率为   
(4)生成D的反应速率   
(5)如果增大反应体系的压强,则平衡体系中C的质量分数   (填“增大”或“减小”或“不变”)
21.乙烯可用于制备乙醇: 。向10L某恒容密闭容器中通入2mol和a mol,发生上述反应,测得的平衡转化率与投料比以及温度的关系如图所示。回答下列问题:
(1)反应从开始分别进行到A、B、C点时,   (填“放出”或“吸收”)的热量、、由大到小的顺序为   。
(2)   (填“>”、“<”或“=”);已知该反应的反应速率表达式为,,其中、为速率常数,只与温度有关。若其他条件不变,则温度从变化到的过程中,下列推断合理的是   (填标号)。
A.减小的倍数大于   B.减小的倍数小于
C.增大的倍数大于   D.增大的倍数小于
(3)若A点对应的体系中,反应从开始到达到平衡所用时间是2min,则0~2min内的平均反应速率   。温度下,反应的平衡常数   。
(4)B点对应的体系中,a=   ;A、B、C点对应体系的气体总压强、、由大到小的顺序为   。(气体均看作理想气体)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】 A. 铝的表面有一层致密的Al2O3,对内部的Al单质起到一定的保护作用,因此图像中开始不生成,是因为发生的氧化铝与盐酸的反应 :Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O,故A正确;
B. 在反应过程中,盐酸浓度减小,会导致反应速率减小,但由于反应会使溶液温度升高,从而导致反应速率加快,所以b→c段产生氢气的速率增加较快,温度升高是其主要原因,故B正确;
C.Al与盐酸的反应不是可逆反应,所以不存在平衡状态,故C错误;
D. 随着反应进行,体系内温度会升高,H+浓度会下降,因此产生氢气的速率降低的主要原因是溶液中H+浓度下降导致的,故D正确;
故答案为:C。
【分析】依据影响反应速率的因素分析;其中Al与盐酸的反应不是可逆反应。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.由2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)可知,NO2的生成速率(逆反应速率)应该是N2的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等,即达到平衡,只有C点满足,故A不符合题意;
B.由图2知,E点反应未达到平衡,F点反应达到平衡,且压强E<F,则E点的v逆小于F点的v正,故B符合题意;
C.由题干可知,反应过程中温度不变,即E、G两点温度相同,因此图2中平衡常数K(E)=K(G) ,故C不符合题意;
D.在恒温恒容下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的平衡转化率减小,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 时反应达到平衡状态;
C.平衡常数只与温度有关;
D.在恒温恒容下,向G点平衡体系中充入一定量的NO2,平衡逆向移动。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.从图a可得出X、Y是反应物,Z是生成物,X、Y、Z的计量数之比=(0.5-0.3):(0.7-0.1):(0.4-0)=1:3:2,该反应的化学方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g),A不符合题意;
B.缩小容器的体积,即增大压强,平衡正向移动,B不符合题意;
C.升高温度,v正、v逆均增大,从图b中也看出T1>T2,升高温度,Y的体积分数变大,即平衡逆向移动,X的转化率减小,C符合题意;
D.若是在恒温恒容的容器中通入稀有气体,反应物、生成物的浓度均不变,反应速率不变,则平衡不移动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】
A.根据图1分析可得,热化学方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g);
B.缩小体积,压强增大,平衡正向移动;
C.升温速率增加,而根据图2,反应逆向移动;
D.通入稀有气体,各组分浓度不变,平衡不变。
4.【答案】B
【解析】【解答】
A、通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢,所以实验①、②、③都要褪色,所加的H2C2O4溶液均要过量,A不符合题意;
B、实验①测得KMnO 4溶液的褪色时间为40 s,则这段时间内平均反应速率υ(KMnO4)= = 1.7×10 -4 mol·L -1·s -1,B符合题意 ;
C、生成1mol CO2转移1mol电子,若生成a L CO2(标准状况),该反应转移的电子数为aNA/22.4,C不符合题意;
D、根据影响反应速率的因素,实验①和②起初反应均很慢,过了一会儿速率突然增大,没有改变其它因素的条件下,可能是生成的Mn 2+对反应起催化作用,D不符合题意。
故正确答案为:B
【分析】考查反应速率的影响。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.0~10min,,由方程式可知,故A符合题意;
B.CO的体积分数不变时,说明CO的物质的量不变,说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.达到平衡时,=0.9mol,由方程式的系数关系可知,的转化率为=45%,的转化率为=22.5%,的转化率大于的转化率,故C不符合题意;
D.其他条件不变。若加入高效催化剂,反应速率增大,但不影响最终平衡时的转化率,则的转化率达到45%时所用时间小于20min,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.利用v=Δc/Δt计算;
B.利用“变者不变即平衡”;
C.利用方程式的系数关系计算;
D.催化剂只能加速化学反应的速度,而不能使平衡移动。
6.【答案】C
【解析】【解答】解:在20℃时,由 可知,v(C)= ×5mol L﹣1 s﹣1=7.5mol L﹣1 s﹣1,
每升高10℃,此反应速率增大到原来的2倍,温度升高至50℃时,此反应中v(C)=7.5mol L﹣1 s﹣1×23=60 mol L﹣1 s﹣1,
故选C.
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比计算20℃时v(C),再根据温度每升高10℃,此反应速率增大到原来的2倍,计算温度升高至50℃时,此反应中v(C).
7.【答案】C
【解析】【解答】A.由以上分析可知该反应的热化学方程式为X(g)+3Y(g) 2Z(g)ΔH<0,A不符合题意;
B.升高温度,正、逆反应速率均增大,平衡向逆反应方向移动,X的转化率减小,B不符合题意;
C.因为该反应是放热反应,所以升高温度,平衡逆反应方向移动,反应的转化率减小,平衡常数减小,故K2>K1,C符合题意;
D.因为气体反应物的化学计量数之和大于气体生成物的化学计量数之和,则增大压强平衡向正反应方向移动,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.由图Ⅰ中各物质的物质的量浓度之比确定方程式的化学计量系数之比;
B.结合温度对反应速率和平衡移动的影响进行分析;
C.结合温度对平衡移动的影响分析平衡常数的大小;
D.结合压强对平衡移动的影响分析;
8.【答案】A
【解析】【解答】用不同物质表示的速率比等于系数比,3v(B)=2v(A)、2v(C)=3v(B),则v(A):v(B):v(C)=3:2:3,A、B、C的系数比为3:2:3,反应方程式为3A+2B 3C,
故答案为:A。
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比,以此来解答。
9.【答案】A
【解析】【解答】A.若升高温度,反应速率加快,则反应达到平衡的时间将缩短,故A符合题意;
B.0~2s内,氧气的浓度降低0.75mol/L,用表示的平均速率为 ,故B不符合题意;
C.若使用催化剂,反应速率加快,则2s时的将小于,故C不符合题意;
D.可能是4s时反应恰好达到该条件下的最大限度,也可能是2~4s内某一时刻恰好达到该条件下的最大限度,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】易错分析:C.催化剂只改变反应速率,缩短达到平衡的时间,但是不影响平衡的移动。
D.只能说4s达到化学平衡,但是不能确定是恰好达到平衡。
10.【答案】B
【解析】【解答】A.由实验Ⅰ、Ⅲ可知,温度升高,平衡时c(D)减小,说明升高温度,平衡逆向移动,因此该反应为放热反应,ΔH<0,A不符合题意;
B.实验Ⅰ达到平衡时,可得平衡三段式如下:
该温度下反应的平衡常数
平衡时再通入1molA和1molD,即通入A、D的浓度分别为c(A)=c(D)=0.5mol·L-1,加上原平衡体系中剩余的A、B的浓度,可得此时体系中c(A)=1mol·L-1,c(D)=1mol·L-1,此时,则Q=K,平衡不发生移动,因此c(D)=1mol·L-1,B符合题意;
C.实验Ⅱ中反应速率加快,但平衡不移动,因此改变的条件可能为加入催化剂;实验Ⅲ中30min内用D表示的反应速率,C不符合题意;
D.由表格数据可知,实验Ⅰ、Ⅱ中参与反应的A、B的量相等, 因此反应放出的热量相同;实验Ⅲ中参与反应的A、B比实验Ⅰ、Ⅱ少,因此反应放出的热量较少,所以Q1=Q2>Q3,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A、结合温度对平衡移动的影响分析反应的热效应;
B、结合等效平衡进行分析;
C、实验Ⅱ中温度、压强不变,反应速率加快,说明使用了催化剂,结合速率公式计算D表示的反应速率;
D、生成的D越多,则反应放出的热量越多;
11.【答案】D
【解析】【解答】A.由题图可知,升高温度, 的转化率增大,说明升高温度,平衡正向移动,
则该反应为吸热反应,故A不符合题意;
B.升高温度,平衡正向移动,混合气体的总物质的量增大,由于气体总质量不变,则混合气体的平均摩尔质量减小,故B不符合题意;
C.950℃时,1.25s内 ,则有 ,那么 ,故C不符合题意;
D.由题图可知,P点后 逐渐增大,说明P点未达到平衡状态,此时 , ,
,浓度 ,故950℃时反应的平衡常数大于 ,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、升高温度,硫化氢的转化率变大,说明平衡正向移动;
B、此反应为吸热反应有时气体体积增大的反应,升高温度平衡正向移动;
C、H2的平均反应速率为: v=;
D、求出P点时 ,而反应正向移动,所以平衡常数会比大。
12.【答案】D
【解析】【解答】一定量的气体在密闭容器中发生反应:xA(g)+yB(g) zC(g),平衡时测得A的浓度为0.50mol L-1,将容器的容积扩大到原来的两倍,若不考虑平衡移动,只考虑体积变化,A的浓度应变化为0.25mol/L,题干中再达到平衡时,测得A的浓度降低为0.30mol/L,说明体积增大,压强减小,化学平衡逆向移动,因此,逆反应方向是气体分子数增大的方向,x+y>z,B的转化率减小,C的体积分数下降。
综上所述,D符合题意,
故答案为:D。
【分析】在可逆反应中,增大压强会使反应向着气体计量数之和小的方向移动;减小压强会使反应向气体计量数之和大的方向进行。
13.【答案】C
【解析】【解答】由题意分析知该反应的特点有:1.是一个氧化过程;2.正反应放热。催化剂只能改变反应速率,不能是平衡移动因此对产率无影响;
从理论上讲,使用过量氧化剂可以提高产率(增加一种反应物浓度从而提高另一种反应物的转化率),生成物的状态与产率无关;
正反应放热,因此加热不利于产物的生成。
故答案为:C
【分析】在可逆反应中,产物的含量较低,与是否加入催化剂无关,催化剂不影响平衡移动;结合题意,该反应的正反应放热,升高温度,平衡逆向移动;增加一种反应物,可以提高另一种反应物的转化率以此解答该题.
A、增加氧化剂,可以增大2—甲基萘的转化率,一定程度上提高产率;
B、催化剂只能影响反应速率的快慢,不影响生成物的产率;
C、该反应的正反应放热,升高温度,平衡逆向移动;
D、生成物的状态不影响产率;
14.【答案】D
【解析】【解答】A.由图像可知,随着温度的升高,平衡时N2O的转化率增大,即平衡正向移动,则该反应正向为吸热反应,故A不符合题意;
B.由图可知,因为该反应是一个体积增大的反应,增大压强,反应逆向移动,相同温度时,容器Ⅲ中转化率最小,故容器Ⅲ压强最大,容器体积最小,故B不符合题意;
C.该反应是正向体积增大的反应,由曲线变化趋势可知容器的体积V(III) V(II) V(I),所以在相同转化率下,A、B、C三点处容器内总压强的关系为:PA(I)D.根据平衡常数公式k= ,由图像可知,470℃时容器II的平衡常数k= =0.0675,在相同的温度下,容器II和容器IV的平衡常数相等,所以容器IV的平衡常数k=0.0675,而容器IV中初始浓度商QC = =0.04<0.0675,所以反应向正反应方向进行,则起始速率v正(N2O) v逆(N2O),故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.根据图线可知,升高温度,反应会向正反应方向进行,因此该反应正反应属于吸热反应;
B.本反应的正反应是气体体积增大的反应,因此加大压强,反应会向逆反应方向进行;此外温度越高,反应的速率就越快;
D.根据浓度商与平衡常数的大小关系,可以确定反应开始时正逆反应的关系。
15.【答案】A
【解析】【解答】A、由三个时间段内曲线的斜率大小可知,平均反应速率最大的时间段为2min~4min内,A符合题意;
B、由三个时间段内曲线的斜率大小可知,平均反应速率最小的为反应4min后,B不符合题意;
C、反应开始4min内,盐酸的浓度逐渐减小,由于反应放热,温度逐渐升高,而反应速率逐渐增大,故此时温度对反应速率起主要作用,C不符合题意;
D、反应4min后,盐酸的浓度小,而温度还是升高的,但此时反应速率相比前4min是逐渐减小的,故此时浓度对反应速率起主要作用,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、由曲线斜率的大小确定反应速率的大小;
B、由曲线斜率的大小确定反应速率的大小;
C、由温度和浓度的变化分析对反应速率的影响;
D、由温度和浓度的变化以及反应速率的变化分析原因;
16.【答案】D
【解析】【解答】
  2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
某时刻(mol/L) 0.2 0.1 0.2
极限转化(mol/L) 0.4 0.2 0
极限转化(mol/L) 0 0 0.4
A、SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2和O2的浓度分别为0.4mol/L、0.2mol/L,三氧化硫不可能完全转化,故A不符合题意;
B、SO3为0.4mol/L,SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度为0.4mol/L,达到平衡的实际浓度应该小于0.4mol/L,故B不符合题意;
C、反应物、生产物的浓度不可能同时减小,只能一个减小,另一个增大,故C不符合题意;
D、SO2为0.25mol/L,SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度为0.4mol/L,实际浓度为0.25mol/L小于0.4mol/L,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】可逆反应具有一定的限度,无论是正反应还是逆反应,反应物都不可能完全消耗。
17.【答案】(1)0.04mol L 1 s 1
(2)1.5 mol L 1
(3)0.4 mol L 1
(4)0.1125 mol L 1 min 1
(5)A;C
【解析】【解答】Ⅰ. 反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),反应进行到10s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,B的物质的量为0.6mol,C的物质的量为0.8mol,列三段式进行计算;
3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)
起始量 n m 0 0
变化量 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡量 1.8 0.6 0.8 0.8
达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,n=1.8+1.2=3;B的物质的量为0.6mol,m=0.6+0.4=1;
V(C)=0.8mol/2L/10s=0.04 mol L 1 s 1
反应前A的物质的量浓度是C(A) =3mol/2L=1.5 mol L 1
10s末,生成物D的浓度C(D)=0.8mol/2L=0.4 mol L 1
Ⅱ.(1) 从反应开始到平衡,v(CO2)= 1-0.25mol/2L/10min=0.0375mol L-1 min-1,速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=3×0.0375mol L-1 min-1=0.1125 mol L-1 min-1,
(2)A.t=0时,逆反应还没开始,v(逆)=0,A符合题意;
B.进行到3分钟时,CO2和CH3OH(g)的浓度相同,不能得出正逆反应速率相等,B不符合题意;
C.反应在10min时达到平衡,压强不再变化,C符合题意;
D.3min前后反应物浓度都在减小,生成物浓度都在增大,平衡前10min是v正>v逆,D不符合题意;
【分析】Ⅰ.列三段式进行计算;
3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g)
起始量 n m 0 0
变化量 1.2 0.4 0.8 0.8
平衡量 1.8 0.6 0.8 0.8
达到平衡,测得A的物质的量为1.8mol,n=1.8+1.2=3;B的物质的量为0.6mol,m=0.6+0.4=1;
Ⅱ.(1) 速率之比等于化学计量数之比;
(2)A.t=0时,v(逆)=0;
B.浓度相同,不能得出正逆反应速率相等;
C.达到平衡时,压强不再变化;
D.正逆反应大小的判断;
考查化学平衡的计算,化学平衡及转化率的计算,三段式。
18.【答案】(1)吸热反应
(2)K3=K1K2;<;较低
(3)<;大于平衡常数,说明此时该反应向逆向进行,则v正(4)
【解析】【解答】(1)反应②的K值随温度升高而升高,为吸热反应,故答案为:吸热反应;
(2)反应③=反应①+反应②,则K3=K1·K2, 根据K1和K2的值,可知K3随着温度升高而降低,则反应③为放热反应,△H3<0,而反应③为熵减少的过程,即△S<0,结合△G=△H-T△S<0,可知要让反应自发,需要在较低温度下进行,故答案为: K3=K1K2 ;<;较低;
(3)根据(2)可知,在500℃时K3=0.378,若CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)浓度都为0.2mol L-1,则,则Qc>K3,则反应朝逆向移动,
即v正(4)反应②左右两边化学计量数相等,降低压强,平衡不移动,但是浓度减小,则速率减慢,故答案为:

【分析】(1)吸热反应,温度和化学平衡常数为正比;放热反应,温度和化学平衡常数为反比;
(2)两式相加,则平衡常数相乘,两式相减,则平衡常数相除;
(3)化学平衡常数等于反应物的浓度幂之积和生成物的浓度幂之积之比,如果已知化学平衡常数,要判断平衡移动问题,可以结合Qc和化学平衡常数的关系进行判断,Qc>K,反应朝逆向移动,Qc>K,反应朝正向移动,Qc=K,平衡不移动;
(4)左右两边化学计量数相等,改变压强,平衡不移动。
19.【答案】(1)60%;8.33或
(2)正反应方向移动
(3)不变
(4)增大;不变
【解析】【解答】(1)依据题干的条件列出平衡计算的三段式求解,5min达到平衡时,C的浓度为0.6mol/,C物质的量为1.2mol
  3A(g)+ B(g) 2C(g)+3D(s)
起始(mol/L) 1.5 0.5 0
转化(mol/L) 0.9 0.3 0.6
平衡(mol/L) 0.6 0.2 0.6
A的转化率= ×100%=60%;
K= = =8.33或 ;
故答案为60%;8.33或 ;(2)维持容器的温度不变,若缩小容器的体积,相当于增大体系压强,反应是气体体积减少的反应,所以增大压强平衡正向进行;
故答案为正反应方向移动;(3)维持容器的体积和温度不变,向密闭容器中加入氦气,总压增大各物质分压不变,平衡不动,达到新平衡时B、C的浓度之比 不变;
故答案为不变;(4)若增加A的浓度,B的转化率增大;若将C分离出来,平衡正向进行,但平衡常数只随温度的改变而改变,所以平衡常数不变;
故答案为增大;不变。
【分析】(1)根据三行式进行计算求出A的变化量即可,求出平衡时浓度,据公式K=计算
(2)考查改变条件对平衡移动的影响,减小体积相当于加压
(3)V和T不变,充入氮气,各物质的浓度不变,速率不变,平衡不移动
(4)通过改变一种反应物的浓度来改变另外一种物质的转化率,温度不变平衡常数不变
20.【答案】(1)2
(2)0.8mol/L
(3)60%
(4)0.2mol L﹣1 min﹣1
(5)不变
【解析】【解答】(1)依据反应比等于化学方程式计量数之比得到x,分钟末反应达到平衡状态,生成了0.8molD,并测得C的浓度为0.4mol/L,物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol,反应之比等于化学方程式计量数之比,则x:2=0.8:0.8=1:1,则x=2;(2)B的平衡浓度c= = =0.8mol/L;(3)A转化率= ×100%= ×100%=60%;(4)用D表示的平均反应速率v= = =0.2mol L﹣1 min﹣1;(5)3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),反应是气体体积不变的反应,增大压强,平衡不移动,平衡体系中C的质量分数不变。
【分析】 2min末反应达到平衡状态,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.4mol/L ,物质的量=0.4mol/L×2L=0.8mol,反应之比等于化学方程式计量数之比,则x:2=0.8:0.8=1:1,则x=2,依据化学平衡三段式列式计算求得各物质的量:
(1)依据反应比等于化学方程式计量数之比得到X;
(2)B的平衡浓度c= ;
(3)A转化率= ×100%;
(4)反应速率v= 计算得到;
(5)增大压强,平衡不移动。
21.【答案】(1)放出;
(2)<;D
(3);
(4)1.8;
【解析】【解答】(1),为放热反应,起始时通入的物质的量相同,则乙烯的平衡转化率越大,反应进行的限度越大,放出的热量也越多,故;
(2)由图中的B、C点分析,结合勒夏特列原理,升高温度,平衡向吸热反应方向移动,故;温度从变化到的过程为升高温度,正、逆反应速率均会加快,且该反应为放热反应,故逆反应速率加快的幅度大于正反应速率加快的幅度,即增大的倍数小于,D项正确;
(3)A点时,,此时与的物质的量相等,即,据图中信息列三段式:
容器体积为10L,反应时间为2min,故;;
(4)由A、B、C点可知,A、C点对应的平衡常数相等,B、C点对应体系起始通入的反应物的物质的量相等,故将C点对应的体系列三段式:
则,解得;结合图中A、B、C点的信息,可计算出,A、B、C点对应的体系中气体的总物质的量分别为2.4mol、2.2mol、2.3mol,依据判断,A、C点对应的温度相同,气体的物质的量越大,容器的压强越大,即,将数据代入公式,得到,因为,所以,即。
【分析】(1)反应进行的限度越大,放出的热量也越多;
(2)根据勒夏特列原理分析;
(3)利用“三段式”法计算;
(4)利用“三段式”法计算;温度相同,气体的物质的量越大,容器的压强越大。