第二章《化学反应的方向、限度与速率》测试题
一、单选题(共20题)
1.下列关于有效碰撞理论的说法一定正确的是
A.催化剂在化学反应过程中参与了反应,使用催化剂单位体积内活化分子数增大,反应速率加快
B.增大浓度,活化分子百分数增大,反应速率加快
C.升高温度,反应的活化能降低,反应速率加快
D.增大压强,所有反应的有效碰撞概率增大,反应速率加快
2.将一定量硫化氢气体加入密闭容器中,发生反应:。该反应的平衡常数的负对数()随温度(T)的变化曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.该反应的 B.30℃时,B点对应状态的:
C.反应速率: D.C点对应状态的平衡常数
3.向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B,发生反应:A(g)+xB(g) 2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量,反应过程中C的浓度随时间变化关系分别以下表和下图表示:
容器 甲 乙 丙
容积 0.5L 0.5L 1.0L
温度/℃ T1 T2 T2
反应物起始量 1.5molA 0.5molB 1.5molA 0.5molB 6.0molA 2.0molB
下列说法正确的是
A.10min内甲容器中反应的平均速率v(A)=0.025mol/(L·min)
B.由图可知:T1C.x=1,若平衡时保持温度不变,改变容器体积平衡不移动
D.T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,平衡时A的转化率为25%
4.用代替与燃料反应是一种清洁的新型燃烧技术,发生如下反应:
①
②
③
下列说法正确的是
A.①和②是主反应,反应③是副反应
B.反应③达到平衡后压缩容器体积,再次平衡时平衡常数增大
C.反应②达到平衡后充入适量,再次平衡时的物质的量增大
D.的反应热
5.298K时,将20 mL 3x mol·L-1Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq)+I2(aq)+2OH-(aq) AsO(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。下列不能判断反应达到平衡的是
A.溶液的pH不再变化 B.2 v正(I-)= v逆(AsO)
C.c(AsO)/c(AsO)不再变化 D.c(I-)=2ymol·L-1
6.在一定的温度下,体积可变的容器中发生:X(g)2Y(g)+Z(s),达到平衡后,下列叙述中一定可以提高X平衡转化率的是
A.通入氩气 B.升高反应的温度
C.分离出Z D.增加X的量
7.将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) △H=+131.3kJ/mol,△S=+133.7J/(K·mol)。下列说法正确的是( )
A.常温下不能自发进行
B.常温下能自发进行
C.100℃下能自发进行
D.任何温度下都不能自发进行
8.将A(g)和B(g)充入恒温密闭容器,发生反应A(g)+B(g) 3C(g) △H<0;恒容条件下平衡时A(g)的转化率为α1;若初始条件相同,恒压条件下进行上述反应,平衡时A(g)的转化率为α2。α1与α2的关系正确的是
A.α1>α2 B.α1=α2 C.α1<α2 D.无法确定
9.下列说法错误的是
A.增大反应物的浓度,可增大活化分子的百分数,从而使反应速率增大
B.决定化学反应速率的主要因素是参加反应的物质的性质
C.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)ΔH=+185.57kJ mol 1,能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
D.升温能使化学反应速率增大的主要原因是增大了反应物分子中活化分子的百分数
10.两种气体A、B分别为0.6mol与0.5mol。在0.4L密闭容器中发生反应:,经5min后达到平衡,此时C的物质的量为0.2mol,又知在此反应时间,D的平均反应速率为。下列结论不正确的是
A.m的值为2
B.平衡时,反应混合物的总物质的量为1.1mol
C.A的平均反应速率为
D.达到平衡时A和B的转化率之比为5∶2
11.下列说法错误的是
A.1mol在不同状态时的熵值:
B.凡是放热反应都是自发的,吸热反应都是非自发的
C. 能否自发进行与温度有关
D.常温下反应能自发进行,则
12.已知CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)。向恒容密闭容器中充入0.1 mol CH4 和0.2 mol H2S,如图所示:
下列说法正确的是
A.该反应的ΔH<0
B.X点CH4的转化率为20%
C.X点与Y点容器内压强比为55:51
D.维持Z点温度,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2 各0.1 mol时v(正)>v(逆)
13.T℃时,在2L恒容密闭容器中进行反应:X(g)+Y(g)→Z(g)(未配平)。反应过程中X、Y、Z的物质的量变化如图1所示;若保持其他条件不变温度分别为T1和T2时,Y的体积百分含量与时间的关系如图2所示。则下列结论错误的是
A.反应方程式为:3X(g)+Y(g)2Z(g)
B.0~3min,反应速率v(Z)=0.067mol L-1 min-1
C.其他条件不变,升高温度,化学平衡正向移动
D.如图3所示的反应进程,改变的条件可能是增大压强
14.下列有关工业生产的叙述正确的是
A.合成氨生产过程中将液化分离,可加快正反应速率,提高N2,H2的转化率
B.因为,所以硫酸生产常采用高压条件提高的转化率
C.合成氨工业中采用循环操作,主要是为了提高平衡混合物中氨的含量
D.工业上,一般用98.3%的浓硫酸吸收制备硫酸
15.下列实验能达到目的的是
目的 实验方法或方案
A 探究压强对化学平衡的影响
B 探究浓度对化学平衡移动的影响 向盛有溶液的试管中滴入3滴浓硫酸,振荡
C 比较C和Si元素的非金属性强弱 将碳单质和二氧化硅固体混合置于硬质玻璃管内高温加热,并检验反应后产物
D 探究浓度对反应速率的影响 向2支盛有溶液的试管中分别加入4mL0.01mol/L和0.02mol/LKMnO4溶液,观察现象
A.A B.B C.C D.D
16.某温度下,在容积固定的密闭容器中充入CH4、CO2 发生此反应,下列选项可说明上述反应达到平衡状态的是( )。
A.混合气体的密度不再发生变化 B.混合气体的平均相对分子质量不再发生变化
C.混合气体的总质量不再发生变化 D.相同时间内每断开2mol C=O键,同时断开1mol H-H键
17.下列说法正确的是
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应;②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应;③活化分子比普通分子具有较高的能量;④化学反应的实质是原子的重新组合;⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程;⑥化学反应的实质是活化分子有合适取向时的有效碰撞。
A.①③④⑤ B.②③⑥ C.④⑤⑥ D.②④⑤
18.反应可用于处理。下列说法正确的是
A.上述反应
B.上述反应平衡常数
C.其他条件相同,增大能提高平衡时的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时的转化率
19.当增大压强时,下列化学反应速率不会变大的是
A.碘蒸气和氢气化合生成碘化氢 B.稀硫酸和氢氧化钡溶液反应
C.二氧化碳通入澄清石灰水中反应 D.氨的催化氧化反应
20.在一密闭容器中发生反应:2A(g)+2B(g) C(s)+3D(g) ΔH<0,达到平衡时采取下列措施,可以使正反应速率v正增大、D的物质的量浓度c(D)增大的是
A.移走少量C B.扩大容积,减小压强
C.缩小容积,增大压强 D.体积不变,充入“惰”气
二、非选择题(共5题)
21.完成下列问题
(1)密闭容器中发生反应,若,则正反应一定是 反应(填“放热”或“吸热”)。在其他条件不变的情况下,只改变起始的物质的量,在a、b、c三点达到平衡时,的物质的量由大到小的顺序为 。
(2)已知反应 ,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。A、C两点气体的颜色 点深。(填“A”或“C”)A、B两点的平均相对分子质量:A B(填“>”“=”或“<”)。
(3)在容积可变的密闭容器中发生反应,随反应时间的变化如图中曲线Ⅰ所示,此时平衡时体积为1L,若在时刻改变一个条件,使曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,可通过将容器的体积变为 L实现。
(4)某密闭容器中发生,阶段,容器内A的物质的量减少了,而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ,书写反应的热化学方程式 。
22.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体,起始时压强为100KPa,各物质物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)已知在该条件下,该反应每生成1molB,放出QkJ热量,则该反应的热化学反应方程式为 。
(2)若降低温度,则该反应的正反应速率 (填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率 。
(3)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为v(正) v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
(4)0–4min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1。
(5)反应达到平衡,此时体系内压强为 。(已知一定条件下,气体压强与其物质的量成正比)
23.在一密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH3 ΔH<0,达到平衡后,只改变某一个条件时,反应速率与反应时间的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)处于平衡状态的时间段是 (填字母,下同)。
A.t0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3
D.t3~t4 E.t4~t5 F.t5~t6
(2)判断t1、t3、t4时刻分别改变的一个条件。
A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度
D.降低温度 E.加催化剂 F.充入氮气
t1时刻 ;t3时刻 ;t4时刻 。
(3)依据(2)中的结论,下列时间段中,氨的百分含量最高的是 。
A.t0~t1 B.t2~t3
C.t3~t4 D.t5~t6
(4)如果在t6时刻,从反应体系中分离出部分氨,t7时刻反应达到平衡状态,请在图中画出反应速率的变化曲线 。
24.某温度时,在2L容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间变化的曲线如下图所示。
(1)由图中数据分析:该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至2min,用Z表示的平均反应速率为 。
(3)判断:第5分钟时,反应是否达到平衡? (填“是”或“否”)。第5分钟时,Z的生成速率与Z的消耗速率相比 (填”大”、“小”或“相等”)。
25.将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1mol·L-1·min-1。则:
(1)x= 。
(2)A在5min末的浓度是 。
(3)前5min内B的反应速率v(B)= ,D的平均反应速率v(D)= 。
(4)5min末A的转化率为 。
参考答案:
1.A
A.催化剂降低了反应需要的能量,一些普通分子成为了活化分子,单位体积内活化分子数增大,反应速率加快,故A正确;
B.增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子数,但不会增大单位体积内活化分子的百分数,故B错误;
C.升高温度并不能降低活化能,而是部分普通分子获得能量转化为活化分子,导致活化分子百分数增大,有效碰撞几率增大,从而使化学反应速率提高,故C错误;
D.压强改变只对有气体参加的反应有影响,若反应中无气体参与,改变压强反应速率不变,故D错误;
故选A。
2.B
A.升高温度,减小,K增大,则ΔH>0, A正确;
B.由图像可知30℃时,B点未达平衡,Qc>K,反应向逆反应方向进行,则,B错误;
C.A、C点反应均达平衡,A点温度比C点高,反应速率快,C正确;
D.由图可知,C点=3.6380,则,D正确;
故答案选B。
3.C
由题表和图象可知,甲乙只是温度不同,根据图象,T1A.10min内甲容器中反应的平均速率v(C)= =0.1 mol/(L·min),所以v(A)=0.5v(C)= 0.05mol/(L·min),故A错误;
B.结合以上分析可知,T1C.根据上述分析,该反应为气体体积不变的反应,若平衡时保持温度不变,改变容器体积即改变压强,平衡不移动,故C正确;
D.T1℃,起始时甲容器中充入0.5molA、1.5molB,相当于与题干已知平衡建立的起始投料相同,属于等效平衡,平衡时C的浓度为1.5mol/L,因此n(C)=0.75mol,根据A(g)+B(g) 2C反应可知,消耗n(A)=0.375mol,平衡时A的转化率为×100%=75%,故D错误;
故选C。
4.D
A.由题意可知该技术为清洁的新型燃烧技术,则反应①应为主反应,反应②中有毒气体二氧化硫生成,故A错误;
B.平衡常数只受温度影响,温度不变K不变,因此改变体积K不变,故B错误;
C.硫酸钙为固体,增加固体物质的量,对平衡无影响,故C错误;
D.由盖斯定律可知:可由4×①-②得到,,故D正确;
故选:D。
5.B
A.溶液pH不变,则氢氧根离子的浓度也保持不变,反应达到了化学平衡状态,A项正确;
B.平衡时同种物质表示正逆反应速率时,速率相等,不同物质表示正逆反应速率时,速率比应该等于化学计量系数之比,所以v正(I-)= 2v逆(AsO),B项错误;
C.c(AsO)/c(AsO)不再变化,说明各物质的浓度不再发生变化,反应达到化学平衡,C项正确;
D.由图可知,当c(AsO)=ymol/L时,浓度不再变化,达到化学平衡状态,有化学方程式可知此时c(I-)=2ymol·L-1,D项正确;
故答案为B。
6.A
A.恒压下,充入稀有气体,容器体积增大,平衡向气体分子数增大的正向进行,从而利于提高X的转化率,A正确;
B.反应的焓变未知,B错误;
C.Z为固体,改变Z的量不会影响平衡,C错误;
D.增加X的量,平衡正向移动,但X的转化率减小,D错误;
故答案为:A。
7.A
△G=△H-T△S<0时,反应自发进行。
该反应△H=+131.3kJ/mol,△S=+133.7J/(K·mol),已知△G=△H-T△S<0时,反应自发进行,即(+131.3kJ/mol)-T×(+133.7J/(K·mol))<0时,T>982.1K时反应能自发进行,此时温度远超过100℃,即此反应常温下不能自发进行,需要在高温下才能进行,故答案为A。
8.C
在恒压条件下,可以先分析在恒容条件下,转化率为α1,由于该反应为气体体积增大的反应,则恒压容器的压强比恒容容器的压强小,减小压强,平衡向体积增大,即正向移动,转化率增大,因此α1<α2,故C正确。
综上所述,答案为C。
9.A
A.增大反应物浓度,可增大反应体系中单位体积活化分子的数目,活化分子百分数不变,故A错误;
B.决定化学反应速率的主要因素是内因:参加反应的物质的性质,故B正确;
C.该反应为吸热反应,不能自发进行;而最终该反应能自发进行,则主要原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向,故C正确;
D.升高温度,提供能量,使活化分子的百分数增大,因而反应速率增大,故D正确;
答案选A。
10.C
经5min后达到平衡,此时C为0.2mol,v(C)==0.1mol L-1 min-1,又知在此反应时间D的平均反应速率为0.1mol L-1 min-1,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,m=2,则
A.由上述分析可知,m=2,故A正确;
B.该反应为气体的物质的量不变的反应,平衡时,反应混合物的总物质的量仍然为1.1mol,故B正确;
C.A的平均反应速率为:=0.15mol L-1 min-1,故C错误;
D.达到平衡时A和B的转化率之比为=5∶2,故D正确;
故选C。
11.B
A.同一物质,气态时熵值最大,液态时次之,固态时最小,1mol在不同状态时的熵值:,A正确;
B. 反应能自发进行,所以放热反应不一定是自发的,吸热反应可能是自发的,B错误;
C. ,,该反应在较低温度下不能自发进行,而在较高温下能自发进行,所以能否自发进行与温度有关,C正确;
D.,,常温下,能自发进行,,则,D正确;
故答案选B。
12.B
A.由图可知,温度越高,生成物的物质的量越大,则升高温度平衡正向移动,所以正反应为吸热反应,则△H>0,故A错误;
B.X点CH4的物质的量与氢气相等,则
所以有0.1-x=4x,解得x=0.02,则X点CH4的转化率为,故B正确;
C.同温同体积,物质的量与压强成正比,而X点与Y点的温度不同,则无法计算容器内压强比,故C错误;
D. Z点CH4的物质的量与CS2相等,则
所以有0.1-x=x,解得x=0.05,设体积为V,得出平衡常数,向容器中再充入CH4、H2S、CS2、H2各0.1mol时,,所以平衡向逆方向移动,v(正)<v(逆),故D错误;
答案选B。
13.D
A.由图1可知,X、Y的物质的量减小,为反应物,△n(X)=2.0mol-1.4mol=0.6mol,△n(Y)=1.6mol-1.4mol=0.2mol,Z的物质的量增大,为生成物,△n(Z)=0.8mol-0.4mol=0.4mol,故X、Y、Z的化学计量数之比为0.6mol:0.2mol:0.4mol=3:1:2,反应最后各物质的物质的量不变,为可逆反应,故该反应为3X(g)+Y(g) 2Z(g),故A正确;
B.由图1可知,3min是反应达平衡,Z的物质的量变化量为0.8mol-0.4mol=0.4mol,故,故B正确;
C.由图2可知,温度T2到达平衡需要的时间较短,故T2>T1,温度越高Y的含量降低,升高温度平衡向正反应方向移动,故C正确;
D.图3与图1相比,平衡时各组分的物质的量不变,到达平衡时间缩短,说明改变条件,增大反应速率,平衡不移动,该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强平衡向正反应移动,不可能是增大压强,故改变条件是使用催化剂,故D错误;
故选:D。
14.D
A.合成氨生产过程中将NH3液化分离,平衡正向移动,可提高N2、H2的转化率,但是正反应速率减慢,A错误;
B.对于二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应,在常压下二氧化硫的转化率已相当高,不必要提高成本采取高压,B错误;
C.由于合成氨反应是可逆反应,不能进行彻底,所以合成氨工业上采用循环操作,使未反应的N2和H2重新被利用,这样会增加N2和H2的转化率,避免造成不必要的浪费,该操作并不能提高平衡混合物中氨的含量,C错误;
D.浓硫酸具有不挥发性,吸收三氧化硫不会形成酸雾,因此在工业上,一般用98.3%的浓硫酸吸收制备硫酸,D正确;
答案选D。
15.B
A.前后气体系数和相等,压强不影响该反应平衡移动,A错误;
B.向盛有溶液的试管中滴入3滴浓硫酸,振荡,,氢离子浓度变大,平衡逆向移动,B正确;
C.非金属性是指氧化性,碳单质和二氧化硅高温下反应生成硅和CO,碳表现还原性,C错误;
D.KMnO4与草酸反应探究速率是以高锰酸钾褪色快慢来比较,高锰酸钾必须反应要完全反应,本实验高锰酸钾过量,D错误;
故选B。
16.B
A.参加反应的均为气体,反应前后气体的质量不变,气体的体积不变,故气体的密度始终不变,故当混合气体的密度不再发生变化时不能说明反应达平衡,故A错误;
B.混合气体的质量不变,但物质的量增大,故混合气体的平均相对分子质量逐渐变小,故当混合气体的平均相对分子质量不变时能说明反应达平衡,故B正确;
C.参加反应的均为气体,反应前后气体的质量始终不变,故当混合气体的总质量不再发生变化时不能说明反应达平衡,故C错误;
D.相同时间内每断开2mol C=O键即消耗1mol二氧化碳,同时断开1mol H-H键即消耗1mol氢气,则表示正反应速率>逆反应速率,不是平衡状态,故D错误;
答案选B。
17.C
①活化分子间的碰撞不一定为有效碰撞,则不一定发生化学反应,只有活化分子之间的有效碰撞才能发生化学反应,①错误;
②普通分子的能量小于活化分子的能量,普通分子间的碰撞,达不到反应所需的能量,则不能发生化学反应,②错误;
③同一种分子中,活化分子比普通分子能量高,如果不是同一种分子,有的普通分子比另一种分子的活化分子能量高,③错误;
④化学变化中的最小微粒为原子,则化学反应的实质是原子的重新组合,④正确;
⑤从化学键角度可知,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,⑤正确;
⑥化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,即活化分子有合适取向时的有效碰撞,⑥正确;
故答案选C。
18.B
A.反应气体物质的量增加,,故A错误;
B.化学平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积之比,反应平衡常数,故B正确;
C.其他条件相同,增大,能提高平衡时CH4的转化率,的转化率减小,故C错误;
D.催化剂不能使平衡移动,其他条件相同,选用高效催化剂,平衡时的转化率不变,故D错误;
选B。
19.B
A.碘蒸气和氢气化合成碘化氢,增大压强,体积缩小,浓度增大,反应速率加快;A不符合题意;
B.稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,物质都为液态,几乎不受压强影响;增加压强,反应速率不会变大,B符合题意;
C.二氧化碳通入澄清石灰水中,增大压强,体积缩小,二氧化碳浓度增大,反应速率加快;C不符合题意;
D.氨和氧气反应生成一氧化氮和水,增加压强,体积缩小,浓度增大,反应速率加快;D不符合题意;
故选B。
20.C
A.C为固体,改变其量,对反应速率无影响,A错误;
B.扩大容积相当于减小压强,v正减小,c(D)也减小,B错误;
C.缩小容积相当于增大压强,浓度增大,速率也增大,平衡右移,c(D)也增大,C正确;
D.体积不变,充入与反应无关气体“惰”气,平衡不移动,D错误;
故答案为C。
21.(1) 吸热 c>b>a
(2) C <
(3)
(4)
(1)若T2>T1,由图像可知温度升高生成物的物质的量增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应;
对于可逆反应来说,增大一种反应物的物质的量或浓度,有利于平衡向正反应方向移动,生成物的物质的量增多,所以达到平衡时,AB3的物质的量大小为c>b>a。
(2)二氧化氮浓度越大混合气体颜色越深,AC温度相同,压强P1<P2,则容器体积A>C,所以A点浓度小于C点,则A点颜色浅、C点颜色深;
反应前后气体总质量不变,混合气体的物质的量越大,其相对分子质量越小,混合气体中二氧化氮含量越大混合气体相对分子质量越小,A点二氧化氮含量大于B点,则相对分子质量A<B。
(3)分析图像知t0时刻改变一个条件,该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,改变压强,平衡不移动,曲线I变为曲线Ⅲ时,一氧化碳的平衡浓度由0.3mol/L变为0.45mol/L,容器的体积由1L变为2/3L。
(4)t5~t6阶段改变的条件为升高温度,容器内A的物质的量减少,平衡正向移动,该反应为吸热反应,即A减少0.06 mol吸收的热量为akJ,该反应的热化学方程式为;ΔH=+50akJ·mol-1。
22.(1)2A(g)=B(g)H=-QkJ/mol
(2) 减慢 减慢
(3)
(4)0.1
(5)70kPa
(1)根据图示可知在前4min内A减少0.4mol,B增加0.2mol,一定时间后A、B都存在,且物质的量不再发生变化,说明该反应是可逆反应,其中A是反应物,B是生成物,二者改变的物质的量的比是=0.4mol:0.2mol=2:1,反应每生成1molB,放出QkJ热量,故反应的热化学反应方程式为:2A(g)=B(g)H=-QkJ/mol;
(2)降低温度,活化分子百分数减小,正、逆反应速率都减慢;
(3)4min后,A的物质的量减小,B的物质的量增加,则反应正向进行,因此正、逆反应速率的大小关系为v正>v逆;
(4)在0~4minB物质的量改变△n(B)=0.4mol-0.2mol=0.2mol,则用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为v(B)=;
(5)该反应达到平衡时,n(A)=0.2mol,n(B)=0.5mol,恒温恒容下,气体的体积比等于气体的物质的量之比,故平衡时总压强和起始时总压比为(0.5+0.2)mol:(0.8+0.2)mol=7:10,7:10=p平:100KPa,因此平衡时总压p平=70KPa。
23. ACDF C E B A
(1)根据图示可知,t0~t1、t2~t3、t3~t4、t5~t6时间段内,v正、v逆相等,反应处于平衡状态。
(2)t1时,v正、v逆同时增大,且v逆增大得更快,平衡向逆反应方向移动,所以t1时改变的条件是升温。t3时,v正、v逆同时增大且增大量相同,平衡不移动,所以t3时改变的条件是加催化剂。t4时,v正、v逆同时减小,但平衡向逆反应方向移动,所以t4时改变的条件是减小压强。
(3)根据图示知,t1~t2、t4~t5时间段内平衡均向逆反应方向移动,NH3的含量均比t0~t1时间段的低,所以t0~t1时间段内NH3的百分含量最高。
(4)t6时刻分离出部分NH3,v逆立刻减小,而v正逐渐减小,在t7时刻二者相等,反应重新达到平衡,据此可画出反应速率的变化曲线为。
24. 3X+Y2Z 0.05mol·L-1·min-1 是 相等
(1)根据参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比书写化学方程式
(2)根据v=进行计算反应速率;
(5)反应达到平衡的标志是任何物质的浓度不变,速率不变分析判断。
(1)由图象可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,X、Y应为反应物,Z的物质的量增多,Z应为生成物,当反应进行到2min时,△n(X)=0.3mol,△n(Y)=0.1mol,△n(Z)=0.2mol,△n(X):△n(Y):△n(Z)=3:1:2,反应进行到4min后,三种物质都存在,且物质的量不再发生变化,说明该反应为可逆反应,所以反应方程式为:3X+Y2Z;
(2)反应开始至2min末,Z的反应速率为:V===0.05mol·L-1·min-1;
(3)根据图象可知反应进行到第5分钟时,任何一种物质的物质的量不变,由于容器的容积不变,因此可知反应达到平衡状态。第5分钟时,反应处于平衡状态,则物质Z的生成速率与Z的消耗速率相等。
25.(1)2
(2)0.75mol/L
(3) 0.1mol·L-1·min-1
(4)50%
【解析】(1)经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,v(C)=0.1mol·L-1·min-1,则C的浓度是0.1mol·L-1·min-1×5min=0.5mol·L-1,C、D浓度变化比等于1:1,所以C、D的系数比等于1:1,x=2。
(2) c(A)∶c(B)=3∶5,即(a-0.75):(a-0.25)=3:5,a=1.5mol/L,A在5min末的浓度是1.5mol/L-0.75mol/L=0.75mol/L;
(3)前5min内B浓度降低0.25mol/L,B的反应速率v(B)=,D的平均反应速率v(D)= ;
(4)5min末A的转化率为