化学反应速率
1.下列关于化学反应速率的说法错误的是(??
)
A.化学反应速率用于衡量化学反应进行的快慢
B.可逆反应达到化学平衡状态时,正、逆反应速率都为0
C.决定化学反应速率的主要因素是反应物的性质
D.增大反应物浓度,提高反应体系的温度都能增大化学反应速率
2.反应2A(s)+B(g)2C(g)+D(g)经2min后B的浓度减少0.6mol·L-1,下列有关说法正确的是(??
)
A.用A表示的反应速率是0.6mol·L-1·min-1
B.若分别用B、C、D表示反应的速率,则其比是1:2:1
C.2min末时的反应速率用反应物B来表示0.3mol·L-1·min-1
D.在2min内用B和C表示的反应速率的值是相同的
3.在恒温、容积为2L的密闭容器中充入2mol
和一定量,发生反应:,若反应进行到4min时,测得n()=0.4mol,当反应进行到2min时,容器中的物质的量(
)
A.等于1.6mol
B.等于1.2mol
C.小于1.2mol
D.大于1.6mol
4.对于化学反应,下列反应速率关系中,正确的是(
)
A.
B.
C.
D.
5.反应4A(g)+3B(g)=2C(g)+5D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为(??
)
①v(A)=0.02mol·L-1·s-1;
②v(B)=0.6mol·L-1·min-1;
③v(C)=0.3mol·L-1·min-1;
④v(D)=1.2mol·L-1·min-1
其中表示该反应速率最慢的是(??
)
A.①?????????B.②?????????C.③?????????D.④
6.一定温度下,向一个装有催化剂的容积为2L的真空密闭容器中通入1mol
N2和3mol
H2,发生如下反应:N2+3H22NH3,3min后测得密闭容器内的压强是起始时的9/10,则在此段时间内用H2表示的化学反应速率v(H2)为(??
)
A.0.2mol·L-1·min-1?????B.0.6mol·L-1·min-1
C.0.1mol·L-1·min-1?????D.0.3mol·L-1·min-1
7.一定温度下,浓度均为1mol·L-1的A2和B2两种气体,在密闭容器中反应生成气体C,反应达到平衡后,测得:c(A2)=0.58mol·L-1,c(B2)=0.16mol·L-1,c(C)=0.84mol·L-1,则该反应的正确表达式为(??
)
A.2A2+B22A2B
B.A2+B22AB
C.A2+B2A2B2
D.A2+2B22AB2
8.在298K时,实验测得溶液中的反应H2O2+2HI=2H2O+I2,在不同浓度时的化学反应速率见下表,由此可推知当c(HI)=0.500mol·L-1、c(H2O2)
=0.400mol·L-1时的反应速率为(??
)
实验编号
1
2
3
4
5
0.100
0.200
0.300
0.100
0.100
0.100
0.100
0.100
0.200
0.300
0.00760
0.0153
0.0227
0.0151
0.0228
A.0.038mol·L-1·s-1?????B.0.152mol·L-1·s-1
C.0.608mol·L-1·s-1?????D.0.760mol·L-1·s-1
9.一定量的与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应:
,平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示:
已知:气体分压()=气体总压()×体积分数。下列说法正确的是(
)
A.550℃时,若充入惰性气体,、均减小,平衡不移动
B.650℃时,反应达平衡后的转化率为25.0%
C.T℃时,若充入等体积的和CO,平衡向逆反应方向移动
D.925℃时,用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数
10.对于可逆反应,在不同条件下的化学反应速率如下,其中表示的反应速率最快的是(?
?)
A.
B.
C.
D.
11.下列四个数据都表示合成氨的反应速率，其中代表同一反应的是（
）
①v(N2)＝0.3
mol·(L·min)
-1
②v(NH3)＝0.9
mol·(L·min)
-1
③v(H2)＝0.6
mol·(L·min)
-1
④v(H2)＝0.022
5
mol·(L·s)
-1
A．①②
B．①③
C．③④
D．②④
12.在恒温恒容的容器中进行反应:
,若氮气浓度由0.
1
降到0.
06
需2
,那么由0.06
降到
0.024
需要的时间(??
)。
A.等于1.8
B.等于1.2
C.大于1.8
D.小于1.8
13.将等物质的量的A、B混合放入2
L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)C(g)+2D(g)。经5
min后反应达到平衡,此时测得D的浓度为0.5
mol·L-1,[A]:[B]=3:5,v(C)=0.1
mol·L-1·min-1。则:
1.x=__________。
2.前5
min内用B表示的反应速率v(B)=__________。
3.若升高温度,其他条件不变,平衡时测得D的浓度为1.5
mol·L-1,则该反应的__________(填“>”“<”或“=”)0。
4.平衡时A的转化率为__________。
14.已知反应aA(g)＋bB(g)，某温度下，在2
L密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
（1）从反应开始到12
s时，用A表示的反应速率为
。
（2）经测定，前4
s内，则该反应的化学方程式为
。
（3）若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测量三个容器中的反应速率分别为甲：，乙：，丙：。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为
。
15.已知：反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2
L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
（1）从反应开始到12
s时，用A表示的反应速率为________。
（2）经测定前4
s内v(C)＝0.05
mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为______________。
（3）若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3
mol·L－1·s－1；乙：v(B)＝0.12
mol·L－1·s－1；丙：v(C)＝9.6
mol·L－1·min－1；则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为________。
（4）下表所列数据是反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）H1
在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
250℃
300℃
350℃
K
2.041
0.270
0.012
①由表中数据判断H1
０(填“>”“=”或“<”)；
②某温度下，将2molCO和6molH2充入2L密闭容器，充分反应，达平衡后，测得c(CO)=0.2mol·L－1，则CO的转化率为
，此时的温度为
(从上表中选择)
（5）将CH4转化成CO，工业上常采用催化转化技术，其反应原理为：
CH4（g）+3/2O2（g）CO（g）+2H2O（g）H=-519kJ·mol－1。工业上，为选择合适的催化剂，分别对X、Y、Z三
种催化剂进行了如下实验(其他条件相同)
①X在T1℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
②Y在T2℃时催化效率最高，能使正反应速率加快约3×105倍；
③Z在T3℃时催化效率最高，能使逆反应速率加快约1×106倍；
已知：T1>
T2>
T3，根据上述信息，你认为在生产中应该选择的适宜催化剂是
(填“X”、“Y”或“Z”)选择的理由是
。
答案以及解析
1.答案：B
解析：化学平衡是动态平衡,可逆反应达到化学平衡状态时,
正、逆反应都在进行,正、逆反应速率相等且不为0,A错误;决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质,例如:钾和水反应比钠和水反应快,是因为钾比钠的金属性强,B正确;反应速率用于衡量化学反应进行的快慢,C正确;增大反应物的浓度、提高反应温度都能增大反应速率,D正确
2.答案：B
解析：反应物A是固体,通常不用其表示反应的速率,A项错误;同一反应中,用各物质表示的反疢速率之比等于对应物质的化学计量数之比,B项正确;v(B)=0.6mol·L-1/2min=0.3mol·L-1·min-1是2min内的平均反应速率,而不是2min末时的瞬时反应速率,C项错误;反应方程式中B和C的化学计量数不同,表示的反应速率的值不同,D项错误。
3.答案：C
解析：随着反应的进行,反应物浓度减小,化学反应速率减小。0~2min反应速率大于2~4min反应速率,设2min时物质的量浓度为c,则,解得c<0.6mol/L,所以物质的量小于1.2mol。
4.答案：C
解析：速率之比等于方程式的计量系数之比。A项,;B项;C项,;D项,。
5.答案：C
解析：
6.答案：C
解析：
7.答案：D
解析：
8.答案：B
解析：对比实验1、2、3中的数据可知,c(H2O2)不变时,v与c(HI)成正比,对比实验1、4、5中的数据可知,c(HI)不变时,与c(H2O2)成正比,故v与c(HI)·c(H2O2)的值成正比。当c(HI)=0.500mol·L-1,c(H2O2)=0.400mol·L-1时,c(HI)·c(H2O2)=0.500mol·L-1×0.46
mol·L-1,是实验1中c(HI)·c(H2O2)的值的20倍,则反应速率是实验1中v的20倍,即所求反应速为0.00760mol·L-1·s-1×20=0.152mol·s-1,B正确
9.答案：B
解析：A项，反应容器为恒压密闭容器，充入惰性气体，相当于减小压强，均减小，平衡应向右移动，错误；B项，设起始时的物质的量为1mol，达到平衡时转化了xmol，利用三段式：
则有，解得x=0.25，的转化率为，正确；C项，因为是恒压体系，T℃时，、CO的体积分数均为50%，故充入等体积的和CO，平衡不移动，错误；D项，，错误。
10.答案：D
解析：
11.答案：D
解析：合成氨的反应为:
。
A.
,不等于化学计量数之比,不能表示相同条件下同一反应,故A错误;
B.
,不等于化学计量数之比,不能表示相同条件下同一反应,故B错误;
C.④),与③不相等,不能表示相同条件下同一反应,故C错误;
D.④),
,等于化学计量数之比,表示相同条件下同一反应,故D正确。
12.答案：C
解析：由题意可知,
由0.
降到0.06
时需要2
,即反应速率为,若由0.06
降到0.024
的反应速率也为0.02
可知所用时间为,但实际上随着反应的进行,反应速率减小,所以需要的时间大于1.8
。
13.答案：1.2;
2.0.05
mol·L-1·min-1
3.>;
4.50%
解析：(1)
,由此推知x=2。
(2)
。
(3)若升高温度,其他条件不变,平衡时D的浓度为1.5
mol·L-1,则说明升高温度,平衡正向移动,故正反应为吸热反应。
(4)设起始时A、B的浓度均为a
mol·L-1,列出三段式如下:
???????????????????????????????????????????????
3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
起始浓度/(mol·L-1)????????????????
a????????
a????????????
0??????????0
转化浓度/(mol·L-1)????????????????
0.75???
0.25???????0.5??????
0.5
平衡浓度/(mol·L-1)?????????????????
a-0.75
a-0.25??0.5???????0.5
由题意可知(a-0.75):(a-0.25)=3:5,解得:a=1.5。所以,平衡时A的转化率为。
14.答案：1.0.05mol·L-1·s-1
2.3A(g)+B(g)2C(g)
3.乙>甲>丙
解析：1.从0到12s,
,
2.前4s内,
,
;。由图像知,在12s时,则a:b:c
=3:1:2,所以该反应的化学方程式为3A(g)+B(g)2C(g)
3.丙容器中,则甲容器中,乙容器中,丙容器中,故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙
15.答案：1.
2.3A(g)+B(g)2C(g)
3.乙>甲>丙
（4）①
<
②
80%；
250℃
（5）
Z；
催化效率高且活性温度低
解析：1.从反应开始到12s时,A的浓度变化量,时间为12s,故。
2.从反应开始到12s时,B的浓度变化量,故a:b=0.6:0.2=3:1,前4s内,此时A的浓度变化量为,即,故a:b:c=3:1:2,该反应的化学方程式为。
3.12s内A的浓度变化量为,故C的浓度变化量为,据此可绘制出图象。
4.将乙、丙两容器中B、C的速率均换算为用A表示的速率,然后比较。甲:;乙:,故,丙:,故,故反应速率最快的是乙,最慢的是丙,速率快慢顺序为乙>甲>丙。
PAGE
-
9
-影响化学反应速率的因素
1.下列条件的改变可使活化分子百分数增加的是(??
)
①增加反应物的浓度
②增大气体的压强
③升高体系的温度
④使用催化剂
A.①②???????B.②③???????C.①④???????D.③④
2.在可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)达到平衡后,若反应速率分别用vA,vB,vC,vD表示(单位为mol·L-1·min-1),则下列关系式正确的是(??
)
A.
B.
C.
D.
3.在恒容条件下,能使正反应速率增大且活化分子的百分数也增加的措施是(??
)
A.增大或的浓度
B.减小或的浓度
C.通入使气体的压强增大
D.升高反应的温度
4.某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下数据:
实验序号
初始浓度c/(mol·L-1)
溴的颜色消失所需的时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
分析实验数据,下列所得出的结论不正确的是(??
)
A.v(Br2)与c(CH3COCH3)成正比
B.增大c(Br2),v(Br2)变小
C.增大c(HCl),v(Br2)增大
D.实验②
和③
的v(Br2)相等
5.设反应2NO2(g)N2O4(g)(△H<0)的正、逆反应速率分别为v1和v2则温度升高时,v1和v2的变化情况为(??
)
A.v1增大,v2减小?????B.v1减小,v2增大
C.v1和v2均增大?????D.v1和v2减小
6.下列有关化学反应速率的说法正确的是(??
)
A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用9.8%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
B.10.0mL
2的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变
C.的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢
D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成和,减小压强,反应速率减慢
7.把镁条投入到盛有盐酸的敞口容器里,产生的速率随时间的变化如下图所示。影响反应速率的因素是(??
)
①盐酸的浓度?
②镁条的表面积?
③溶液的温度?
④的浓度
??
A.①④???????B.③④???????C.①②③?????D.②③
8.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是(
)
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀硫酸
H2O
V/mL
c/(mol·L?1)
V/mL
c/(mol·L?1)
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
A.A
B.B
C.C
D.D
9.已知反应:
,其反应机理如下
①
快
②
慢
下列有关该反应的说法正确的是(??
)
A.该反应的速率主要取决于①
的快慢
B.
是该反应的催化剂
C.正反应的活化能比逆反应的活化能小
D.增大浓度能增大活化分子百分数,
加快反应速率
10.对于反应。改变下列条件能加快反应速率的是(
)
①升温②恒容下通入惰性气体③增加CO浓度
④减压⑤加催化剂⑥恒压下通入惰性气体
A.
①②⑤
B.
①③⑤
C.
②④⑥
D.
③⑤⑥
11.下列生产或实验事实得出的相应结论不正确的是(??
)
选项
事实
结论
A
其他条件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间缩短
当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快
B
A、B两支试管,各加入4mL
0.01mol·L-1的酸性KMnO4溶液,在A试管中加人2mL
0.01mol·L-1
H2C2O4溶液,在B试管中加人4mL
0.02mol·L-1的H2C2O4溶液,记录溶液褪色所需时间,B试管褪色时间短
当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快
C
在容积可变的密闭容器中发生反应:2NH3(g)=N2H4(l)+H2(g),把容器的容积缩小一半
正反应速率加快,逆反应速率减慢
D
A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快
当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A.A??????????B.B??????????C.C??????????D.D
12.等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在不同时间t产生氢气体积V的数据,根据数据绘制得下图,则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是(
)
实验组别
c(HCl)/mol?L-1
温度°/C
形状(Fe)
1
2.0
30
块状
2
2.5
30
块状
3
2.5
50
粉末状
4
2.5
30
粉末状
A.4-3-2-1
B.1-2-3-4
C.3-4-2-1
D.1-2-4-3
13.某化学兴趣小组进行工业合成氨的模拟研究,反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)?△H<0,在1L密闭容器中加人0.1mol
N2和0.3mol
H2,实验①、②、③中c(N2)随时间1的变化如图甲所示。
实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反应速率v(NH3)=__________;与实验①相比,实验②和实验③所改变的实验条件分别为下列选项中的__________,__________(填序号)
A.增大压强??
B.减小压强??
C.升高温度??
D.降低温度??
E.使用催化剂
14.在一密闭容器中,充入1和3,并在一定温度和压强条件下,使其发生反应:
1.若保持容器体积不变,再向其中充入1,反应速率会__________(填“加快”、“减慢”或“不变”),理由是__________;
2.若保持容器体积不变,再向其中充入1氩气,反应速率会__________(填“加快”、“减慢”或“不变”),理由是__________;
3.若保持容器气体压强不变,再向其中充入1和3,反应速率会__________(填“加快”、“减慢”或“不变”),理由是__________;
4.使用催化剂,反应速率会__________(填“加快”、“减慢”或“不变”),理由是__________。
15.某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
溶液褪色至无色所需时间/min
0.6mol·L-1
H2C2O4溶液
H2O
3mol·L-1稀H2SO4溶液
0.05mol·L-1
KMnO4
1
3.0
2.0
2.0
3.0
1.5
2
2.0
3.0
2.0
3.0
2.7
3
1.0
4.0
2.0
3.0
3.9
请回答下列问题:
1.根据上表中的实验数据,可以得到的结论是__________
2.利用实验1中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为__________(溶液混合前后体积变化可忽略)
3.该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的的趋势如图甲所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是__________
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL
再向试管中加入某种固体
溶液褪至无色所需时间/min
0.6mol·L-1
H2C2O4溶液
H2O
3mol·L-1稀H2SO4溶液
0.05mol·L-1KMnO4溶液
4
__________
2.0
2.0
3.0
MnSO4
t
③若该小组同学提出的假设成立,则t__________1.5(填“大于”“小于”或“等于”)
答案以及解析
1.答案：D
解析：增大反应物的浓度,单位体积内的活化分子数增大,没有改变活化分子百分数,故①错误;增大压强,相当于增大浓度,单位体积内活化分子数目增大,没有改变活化分子百分数,故②错误;升高温度使分子获得更高的能量,活化分子百分数提高,故③正确;加入催化剂,降低了反应活化能,活化分子百分数提高,故④正确,D项符合题意。
2.答案：D
解析：本题易错之处是误认为各物质的系数与该物质的速率乘积相等。在化学反应中,用各物质表示的化学反应速率与反应方程式中各物质的系数成正比即A项应为(q/m)vA=vD,B项应为(q/p)vC=vD,C项应为(m/n)vB=vA
3.答案：D
解析：增大NO2或CO的浓度,单位体积内的活化分子数增大,但活化分子百分数不变,正反应速率增大,平衡正向移动,A错误;减小CO2或NO的浓度,反应速率减小,B错误;通入Ne使气体的压强增大,在恒容条件下,浓度不变,反应速率不变,C错误;升高温度,正逆反应速率均增大,活化分子百分数增大,故D正确,答案选D.
4.答案：B
解析：由①、②可知c(CH3COCH3)增大,v(Br2)增大,A项正确;由①、④可知,B项错误;由①、③可知增大c(HCl),v(Br2)增大,C项正确;由②、③可知反应所用时间相等,Br2的初始浓度相等,故v(Br2)相等,D项正确。
5.答案：C
解析：升高温度,化学反应速率增大,正、逆反应速率都增大,故C正确。
6.答案：D
解析：选项A中,98%的浓硫酸与铁片发生钝化,不能产生氢气;选项B中,在原来的盐酸中加入适量的氯化钠溶液,相当于盐酸稀释,所以反应速率减慢;选项C中,无论反应是放热还是吸热,升温,化学反应速率肯定加快;对于有气体参与的反应来说,减小压强,反应速率减慢,故选D。
7.答案：C
解析：因图中生成氢气的反应速率先增大后减小,发生的反应为,①开始盐酸的浓度较大,反应速率加快,但随反应的进行,浓度减小,则反应速率减小,故①正确;②由反应可知参加反应,开始接触面积大,反应速率快,但随反应的进行,接触面积减小,则反应速率减小,故②正确;③因该反应为放热反应,放热使温度升高,则反应速率加快,但随反应的进行,反应变慢,放出的热量减小,温度降低,则反应速率减小,故③正确;④因不参加反应,
的浓度增大或减小都不影响化学反应速率,且该反应中的浓度不变,故④错误;即影响反应速率的因素为①②③,故选C。
8.答案：D
解析：D项中反应温度高且反应物的浓度大，反应速率最大，最先出现浑浊。
9.答案：C
解析：反应速率主要取决于慢的一多,所以该反应的速率主要取决于②的快慢,故A错误;NOBr2是反应过程中的中间产物,不是该反应的催化剂,故B错误;由于该反应为放热反应,说明反应物总能量高于生成物总能董,所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a
kJ·mol-1,故C正确;增大Br2(g)的浓度,活化分子百分数不变,但单位体积内的活化分子数目增多,所以能加快反应速率,故D错误。
10.答案：B
解析：①升温、⑤加催化剂可增大活化分子百分数，反应速率增大；③增加浓度，单位体积活化分子数目增多，反应速率增大；④减压、⑥恒压通入惰性气体，单位体积活化分子数目减小，反应速率减小；②恒容通入惰性气体，单位体积活化分子数目不变，则反应速率不变，能加快反应速率的有①③⑤，故选B。
11.答案：BC
解析：其他条件相同,Na2SO3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,反应速率加快,析出硫沉淀所需时间缩短,即当其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,A正确;A、B两支试管中反应物的体积不同,不能根据B试管褪色时间短得出当其他条件不变时,增大反应物浓度,化学反应速率加快的结论,B错误;把容器的容积缩小一半,反应物、生成物的浓度均增大,正、逆反应速率均加快,不能得出题给结论,C错误;A、B两支试管中分别加人等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加人2~3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快,可以得出当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率的结论,D正确
12.答案：C
解析：影响化学反应速率的因素主要有温度、浓度、反应物的接触面积、催化剂等,本题中只涉及温度、浓度和反应物的接触面积,三者面积分析才能得到正确答案。由图象知a代表的反应进行得最快,则其浓度最大、温度最高,Fe应为粉末状。
13.答案：0.008mol·L-1·min-1;
?E;
?C
解析：根据题图甲可知,实验②从初始到平衡的过程中,该反应的平均反碰率v(N2)=0.004mol·L-1·min-1,由v(NH3):v(N2)=2:1,得v(NH3)=v(N2)=0.008
mol·L-1·min-1;与实验①相比,实验②达到平衡所需要的时间短,反应速率快,而物质的平衡浓度没有变化,说明平衡没有发生移动,则改变的实验条件应是加入催化剂;而实验③达到平衡所需要的时间短,反应速率快,但N2的平衡浓度比实验①高,说明平衡向逆反应方向移动,
所以改变的实验条件应是升高温度。
14.答案：1.加快;
增大了反应物的浓度,活化分子数目增多,反应速率加快
2.不变;
反应物的浓度没有增大,反应速率就不会加快
3.不变;
在一定温度和压强条件下,气体体积和气体的物质的量成正比。容器的体积增大,反应物的浓度没有增大,反应速率就不会加快
4.加快;
催化剂可以降低反应的活化能,提高活化分子的百分数,反应速率加快
解析：
15.答案：（1）其他条件相同时，增大浓度（或反应物浓度）反应速率增大
（2）
（3）①生成物中的为该反应的催化剂（或对该反应有催化作用）②③与实验1比较，实验4中溶液褪色所需时间短
解析：（1）从表中数据可知，其他条件相同时，增大浓度，溶液褪色时间变短，反应速率增大。
（2）由表中数据可知实验1中草酸和高锰酸钾的物质的量之比为3:1，草酸过量，高锰酸钾完全反应，其浓度变化量为，则反应速率
（3）①由图乙可知反应开始后速率增大得比较快，说明生成物中的或可能为该反应的催化剂。②与实验1作对比，其他条件不变，加入硫酸锰，记录溶液褪为无色所需时间。③如果假设成立，即或对该反应有催化作用，实验4与实验1比较，反应速率变快，溶液褪色所需时间短。
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-
10
-可逆反应
化学平衡状态
1.在密闭容器中进行反应。下列说法正确的是(??
)
A.加入催化剂能加快反应速率
B.增大压强能减慢反应速率
C.达到平衡时,反应速率:
D.达到平衡时,和能100%转化为
2.下列各组中两个反应互为可逆反应的是(??
)
①2H2+O22H2O与2H2O2H2+O2
②H2SO4(浓)+2HBr=2H2O+Br2+SO2与Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4
③2NO2=N2O4与N2O4=2NO2
④2SO2+O22SO3与2SO32SO2+O2
A.①②???????B.②③???????C.③④???????D.②④
3.在373K时,往密闭容器中充入一定物质的量的和,发生如下反应:
,达到平衡时,下列叙述正确的是(
)
A.的物质的量一定相等
B.和的物质的量一定相等
C.平衡体系中反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量
D.NO和的物质的量一定相等
4.在一定温度下,容积不变的密闭容器中发生反应:
,下列不能说明该可逆反应已经达到平衡状态的是(???)
A.混合气体压强不再发生变化
B.混合气体质量不再发生变化
C.反应中CO与的物质的量之比为1:1
D.生成n
mol
CO的同时生成n
mol
(g)
5.在一定条件下的密闭容器中，某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是(
)
A.反应的化学方程式为2MN
B.
min时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡
C.
min时，正反应速率大于逆反应速率
D.
min时，N的浓度是M的浓度的2倍
6.用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g)Si3N4(s)+12HCl(g)
ΔH<0,一定条件下,在密闭恒容的容器中,能发生上述反应达到化学平衡状态的是(??
)
A.3v(正)(N2)=
v(正)(H2)
B.v(正)(HCl)=4
v(正)(SiCl4)
C.混合气体密度保持不变
D.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
7.将的KI溶液和溶液等体积混合，充分反应后，取混合溶液分别完成下列实验，能说明溶液中存在化学平衡的是(
)
实验编号
实验操作
实验现象
①
滴入KSCN溶液
溶液变为红色
②
滴入溶液
有黄色沉淀生成
③
滴入
有蓝色沉淀生成
④
滴入淀粉溶液
溶液变为蓝色
A.①
B.②和④
C.③和④
D.①和②
8.某化学反应中,
,反应混合物A,B,C的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如下表所示,下列说法正确的是(??
)
初始
2min
4min
6min
c(A)/(mol/L)
1.45
1.28
1.00
1.00
c(B)/(mol/L)
0.38
0.72
1.28
1.28
c(C)/(mol/L)
0.095
0.18
0.32
0.32
A.该反应的化学方程式为A=2B+C
B.4min末A的转化率约为31%
C.4~6min时,反应停止了
D.正反应是吸热反应
9.已知X(g)和Y(g)可以相互转化:2X(g)Y(g)
ΔΗ<0。现将一定量X(g)和Y(g)的混合气体通入一体积为1L的恒温密闭容器中,反应物及生成物的浓度随时间变化的关系如图所示。则下列说法不正确的是(?
?)
A.若混合气体的压强不变,则说明反应已达到化学平衡状态
B.a、b、c、d四个点表示的反应体系中,表示化学反应处于平衡状态的只有b点
C.25~30min内用X表示的平均反应速率是0.08mol·L-1·min-1
D.反应进行至25min时,曲线发生变化的原因是增加了Y的浓度
10.在恒容密闭容器中进行如下反应:X2(g)+Y2(g)2Z(g),已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1,在一定条件下,当反应达到平衡时,对各物质浓度的判断正确的是(??
)
A.Z可能为0.3mol·L-1
B.X2可能为0.2mol·L-1
C.Y2可能为0.4mol·L-1
D.c(X2)+c(Y2)+c(Z)=0.55mol·L-1
11.100℃时,把0.5mol
N2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1
60s时,体系已达到平衡状态,此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是(??
)
A.0~2S内用N2O4的浓度变化表示的反应速率为0.01mol·L-1·s-1
B.在2s时容器内的压强为开始时的1.1倍
C.平衡时,n(N2O4)=0.25mol
D.平衡时,N2O4的转化率为40%
12.向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化的曲线如图所示。由图可得出的正确结论是(
)
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1=Δt2时,SO2的转化率:a~b段小于b~c段
13.在一定温度下，在a
L的密闭容器中发生反应：，经2
min后B的浓度减少0.6
mol/L。对此反应的说法正确的是（
）
A.分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
B.用A表示的反应速率是0.4
mol/()
C.容器内压强不随时间变化时标志着此反应达到平衡状态
D.在这2
min内用B和C表示的反应速率的值一定都是逐渐减小的
14.反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g)在恒温、恒容条件下进行。下列情况中,反应正向进行的是__________;反应逆向进行的是__________;处于平衡状态的是__________;无法判断是否达到平衡的是__________。
A.单位时间内消耗2
mol
N2,同时生成4
mol
NH3
B.单位时间内消耗3
mol
H2,同时生成2
mol
NH3
C.单位时间内生成2
mol
N2,同时形成6
mol
N一N键
D.混合气体的密度不再随时间而改变
E.容器中气体的压强不再随时间而改变
F.单位时间内生成2
molNH3,同时又形成2
mol
H一H键
15.在2
L密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)(mol)
0.02
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
1.如图表示NO2的浓度变化的曲线是__________。用O2表示从0~2
s内该反应的平衡速率v=__________。
2.能说明该反应已达到平衡状态的是(???)
A.v(NO2)=2v(O2)
B.容器内压强保持不变
C.v逆(NO)=2v正(O2)
D.容器内密度保持不变
16.300℃
时,将2mol
A和2mol
B两种气体混合加入2L密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)
ΔΗ,2min末反应达到平衡,生成0.8mol
D。
(1)在2min末,A的平衡浓度为__________,B的转化率为__________,0~2min内D的平均反应速率为__________
(2)该反应的平衡常数表达式为K=_____。该温度下化学平衡常数数值K1=_____,已知350℃时K2=1,则ΔΗ(填“>”或“<”)0
(3)300℃
时,将该反应容器体积压缩为1L,则A的转化率_______(填“增大”“减小”或"不变"),原因是__________。若该条件下平衡常数为K3,则K3____(填“>”,"<"或“=”)K1,原因是__________________。
(4)判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_____(填序号)。
A.容器中压强不变
B.混合气体中c(A)不变
C.v(A)=v(C)
D.混合气体密度不变
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.
使用催化剂化学反应速率加快，故A正确；
B.
增大压强反应速率加快，而不是减慢，故B错误；
C.
化学平衡是动态平衡,达到平衡时,反应速率：v(正)=v(逆)>0，故C错误；
D.
化学平衡研究的对象是可逆反应，可逆反应不可完全转化，所以氮气和氢气不可能完全转化，故D错误；
2.答案：C
解析：可逆反应必须是在同一条件下同时向两个方向进行的反应,①中反应条件不同,不互为可逆反应,错误;②中前一个反应,反应物是H2SO4,后一个反应,生成物是H2SO4,不互为可逆反应,错误;③、④中两个反应均互为可逆反应,故C项符合题意。
3.答案：D
解析：容器中起始时充入的是和,又因为生成物NO和的化学计量数之比为1:1.故平衡时NO和的物质的量一定相等,D项正确;因为不知道两种气体的充入量,平衡时和的物质的量不一定相等,A、B项错误;该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应,反应过程中气体总物质的量保持不变,但平衡体系中反应物的总物质的量不一定等于生成物的总物质的量,C项错误。
4.答案：C
解析：反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各种物质的物质的量、浓度、含量等不再发生变化,以及由此衍生的其它量不变,A项，反应前后气体的物质的量发生变化,容器中压强不变,说明反应到达平衡,A项不符合题意;B项，该反应中有固体参加,混合气体质量不再发生变化,说明反应到达到平衡状态,B项不符合题意;C项，反应中物质的物质的量之比等于对应的化学计量数之比不能说明反应达到平衡状态，C项符合题意;D项，生成n
mol
CO的同时生成n
mol
(g),正逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，D项不符合题意。
5.答案：D
解析：M的物质的量增加，是生成物，N的物质的量减小，是反应物，故A项错误;
min时反应没有达到平衡，正、逆反应速率不相等，故B项错误;从
min开始各物质的物质的量不变，说明反应达到平衡，故C项错误;根据图象得出
min时N的浓度是M的浓度的2倍，故D项正确。
6.答案：C
解析：3v正(N2)=v正(H2),等式两边均表示正反应速率,反应过程中始终成立,不能说明反应达到化学平衡状态,故A错误;v正(HCl)=4v正(SiCl4),等式两边都表示正反应速率,反应始终成立,不能说明达到化学平衡状态,故B错误;该反应有固体生成,属于气体的质量发生变化的反应,混合气体的密度保持不变,说明混合气体的总质量不变,正、逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故C正确;平衡时各物质浓度关系与其起始浓度和转化率有关,与平衡状态无关,不能说明反应达到平衡状态,故D错误。
7.答案：A
解析：将的KI溶液和溶液等体积混合后，过量，若不是可逆反应，全部转化为，则溶液中无，故只需要证明溶液中含即可。①向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红，则说明溶液中有，能说明反应存在化学平衡，正确；②向溶液中滴入溶液有黄色沉淀生成，充分反应后的溶液中过量，无论是否存在平衡，都会有黄色沉淀生成，所以不能说明反应存在平衡，错误；③无论反应存不存在平衡溶液中均存在，滴入溶液均有蓝色沉淀生成错误；④无论反应存不存在平衡，溶液中均有滴入淀粉溶液，溶液变为蓝色不能证明反应存在化学平衡，错误。
8.答案：B
解析：由表格中的数据可知,反应后A减少,B、C增加,则A为反应物,B、C为生成物,从初始到2min,A、B、C的浓度变化量之比为(1.45mol/L-1.28
mol/L):(0.72mol/L-0.38mol/L):(0.18mol/L-0.095mol/L)=2:4:1,等于化学计量数之比,则该反应为2A=4B+C,故A错误;4min末A的转化率
[(1.45mol/L-1.00mol/L)/1.45mol/L]
×100%=31%,故B
正确;4min达到化学平衡状态,4~
6min时,反应没有停止,为动态平衡状态,故C错误;由表格中的数据分析判断随着反应的进行,反应物浓度减小,而反应速率增大,所以正反应是放热反应,故D错误。
9.答案：D
解析：正反应是气体分子数减小的反应,所以当压强不再发生变化时,可以说明反应已经达到平衡状态,A项正确;根据图像可知,只有b点表示的反应体系中,各物质的浓度不再发生变化,所以只有b点表示反应处于平衡状态,B项正确;25~30min内X的浓度变化量是,所以用X表示的平均反应速率是,C项正确;反应进行至25min时,X物质的浓度增大,D项不正确。
10.答案：A
解析：在可逆反应的体系中,各物质一定共存,若X2的浓度为0.2mol·L-1或Y2的浓度为0.4mol·L-1则Z的浓度为0,
B、C项错误;该反应是反应前后气体分子数不变的反应,达到平衡时,气体总物质的量不变,由于体积恒定,则气体的总浓度不变,即c(X,)+c(Y2)+c(Z)=0.6mol·L,D项错误
11.答案:B
解析:N2O4和NO2之间存在转化关系:
?????????????????????
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/mol????
0.5?????????????????0
变化量/mol???
0.05??????????????0.02×5
2s时量/mol???0.5-0.05????????0.02×5
,
A项错误;此时气体总的物质的量为0.5mol-0.05mol+0.02mol·L-1×5L=0.55
mol,则2s时容器内的压强与开始时容器内的压强之比为=0.55:0.5=
11:10,B项正确;达到平衡状态之比为p2s:p始=0.55:0.5=11:10,B项正确;达到平衡状态时,设有x
mol
N2O4参与反应,则
????????????????????
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/mol????
0.5??????????????????
0
变化量/mol?????
x????????????????????
2x
平衡量/mol??
0.5-x???????????????
?2x
达到平衡状态时,气体总的物质的量为0.5mol-x
mol+2x
mol=(0.5+x)mol,则
解得x=0.3,平衡体系中含0.2
mol
,C项错误;平衡时,的转化率为,D项错误;
12.答案：D
解析：化学平衡状态的标志是各物质的浓度不再改变，其实质是正反应速率等于逆反应速率，且保持不变，c点对应的正反应速率显然还在改变，故一定未达到平衡，A错误；a到b时正反应速率增加，反应物浓度不断减小，B错误；随着反应的进行，反应物浓度减小，但正反应速率增大，说明体系温度升高，正反应是放热反应，即反应物的总能量高于生成物的总能量，C错误；因为反应一直正向进行，且a~c段正反应速率一直在增大，故SO2的转化率：a~b段小于b~c段，D正确。
13.答案：A
解析：经2
min,B的浓度减少，
A.
反应速率之比等于化学计量数之比，则分别用B.
C.
D表示的反应速率其比值是3:2:1，故A正确；
B.
A物质为纯固体，不能表示反应速率，故B错误；
C.
反应前后气体体积不变，压强始终不变，所以压强不变不能说明反应达到平衡状态，故C错误；
D.
B为反应物，C为生成物，则在这2min内用B和C表示的反应速率的值分别为逐渐减小、逐渐增大，故D错误；
故选A.
14.答案：F;
C;
E;
A、B、D
解析：分析每个选项的v(正)
、v(逆),比较其大小,即可判断反应进程。A项,消耗2
mol
N2,同时生成4
mol
NH3,均表示正反应,不管是否达到平衡,这个关系均成立,没有反映v(正)、v(逆)的大小;同理,B项亦如此;D项,由ρ=m/V,m、V均不变,ρ总是不变,则不能判断反应进行的方向和是否达到平衡状态;C项,若生成1
mol
N2的同时生成6
mol
N—N键,则v(正)=v(逆),而生成2
mol
N2的同时生成6
mol
N—H键,则表明v(逆)>v(正),反应逆向进行;同理可分析F项v(正)>v(逆),反应正向进行;E项处于平衡状态。
15.答案：1.b;
1.5×10-3
mol/(L·s)
2.BC
解析：该反应达平衡时,n(NO)=0.007mol,此时n(NO2)=0.013mol,其浓度变化量为0.0065mol/L,所以表示NO2浓度变化的曲线是b。在2中,A表示是同一方向的速率,在任何时候都成立,而D中容器的体积及气体的总质量都不变,气体的密度也始终不变。
16.答案：(1)0.4mol·L-1;20%;0.2mol·L-1·min-1
(2);0.5;>
(3)不变;反应前后气体分子数不变,所以增大压强平衡不移动;=;K只与温度有关
(4)B
解析：(1)根据反应方程式3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g)可知,生成0.8mol
D时,消耗A
1.2mol,消耗B
0.4mol,生成C
0.8mol。故A的平衡浓度为(2-1.2)mol÷2L=0.4mol·L-1,B的转化率为0.4mol÷2mol×100%=20%,0~2min内D的平均反应速率为v=Δc/Δt=0.8mol+2L+2mol=0.2mol·L-1·min?-1。
(2)化学平衡常数是在一定温度下,可逆反应达到化学平衡时,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,则。达到化学平衡时,c(A)=0.4mol·L-1,c(B)=(2–0.4)mol÷2L=0.8mol·L-1,c(C)=0.8mol÷2L=0.4mol·L-1,c(D)=0.8mol÷2L=0.4mol·L-1,所以化学平衡常数。350℃时K2=1,可见升高温度,K值增大,说明升高温度化学平衡向正反应方向移动,故正反应是吸热反应,即ΔΗ>0。
(3)在该反应中,反应前后气体分子数不变,所以增大压强(缩小容器体积）,化学平衡不移动。A、B的转化率都不会发生变化。化学平衡常数只与温度有关,所以K1=K3。
(4)当反应达到化学平衡时,各物质的浓度不变,用同一物质表示的正反应速率和逆反应速率相等,各物质的体积分数不变。在该反应中,由于容器的体积不变,且该反应是反应前后气体分子数不变的反应,所以任何时刻的压强不变,气体的密度也不变,本题选B。
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11
-化学平衡的移动
1.在恒温恒容的条件下,反应A(g)+B(g)C(g)+D(s)已达平衡,能使平衡正向移动的措施是(??
)
A.减少C或D的浓度???????????????????B.增大D的浓度
C.减小B的浓度????????????????????D.增大A或B的浓度
2.下列变化一定会引起平衡移动的是(??
)
①反应速率的变化
②浓度的变化
③各组分百分含量的变化
④平均相对分子质量的变化
⑤颜色的变化
⑥混合气体密度的变化
⑦转化率的变化
⑧温度的变化
A.①②⑥⑦⑧?????B.②④⑤⑥⑧?????C.②④⑤⑥⑦?????D.③④⑦⑧
3.一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应:
,达到平衡后测得气体的浓度为0.5,保持温度不变,将密闭容器的容积压缩为原来的一半再次达到平衡后,测得浓度为0.8,则下列叙述正确的是(??
??)
A.平衡向正反应方向移动
B.
C.
的物质的量浓度减小
D.
的体积分数降低
4.对于2A(g)+B(g)2C(g)
ΔΗ<0当温度升高时,平衡向逆反应方向移动,其原因是(??
)
A.正反应速率增大,逆反应速率减小
B.逆反应速率增大,正反应速率减小
C.正、逆反应速率均增大,但是逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度
D.正、逆反应速率均增大,而且增大的程度一样
5.有三支试管,分别加入下列物质后
甲:10mL
0.01mol·L-1
FeCl3溶液和10mL
0.01mol·L-1
KSCN溶液
乙:5mL水10mL
0.01mol·L-1
FeCl3溶液5mL
0.01mol·L-1
KSCN溶液
丙:10mL
0.1mol·L-1
FeCl3溶液和10mL
0.1mol·L-1
KSCN溶液
观察这三支试管的颜色,其中颜色最浅的是(??
)
A.甲试管?????B.乙试管?????C.丙试管?????D.无法判断
6.某温度下,在固定容积的密闭容器中,可逆反应A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡时,各物质的物质的量之比为n(A):n(B):n(C)=2:2:1。保持温度不变,以2:2:1的物质的量之比再充入A、B、C,则(??
)
A.平衡不移动
B.再达平衡时,n(A):n(B):n(C)仍为2:2:1
C.再达平衡时,C的体积分数增大
D.再达平衡时,正反应速率增大,逆反应速率减小
7.将等物质的量的、气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下反应并达到平衡:
;。当改变某个条件并维持新条件直至新的平衡时,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(??
)
选项
改变条件
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
的转化率变小
B
增大压强(减小体积)
的浓度变小
C
充入一定量
的转化率增大
D
使用适当催化剂
的体积分数变小
A.A??????????B.B??????????C.C??????????D.D
8.改变化学平衡体系中的一个条件后,某一生成物的浓度增大,则该平衡(??
)
A.—定没有移动???????????????????B.—定向正反应方向移动
C.一定向逆反应方向移动???????????????D.移动方向无法确定
9.可逆反应A+B(s)C达到平衡后,加压或降温,A的转化率都增大,
则下列结论正确的是(??
)
A.A为非气体,C为气体,正反应为放热反应
B.A为气体,C为非气体,正反应为吸热反应
C.A为气体,C为非气体,正反应为放热反应
D.A、C均为气体,正反应为吸热反应
10.下列事实中,不能用平衡移动原理解释的是(??
)
A.开启啤酒瓶后,瓶中马上泛起大量泡沫
B.对平衡体系增大压强可使其颜色变深
C.常温下,将1
的醋酸溶液加水稀释到100,测得其
D.实验室中常用排饱和食盐水的方法收集氯气
11.将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g)?ΔΗ<0。改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,下表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(??
)
选项
改变的条件
新平衡与原平衡比较
A
升高温度
X的转化率变小
B
增大压强(压缩体积)
X的浓度变小
C
充入一定量Y
Y的转化率增大
D
使用适当催化剂
X的体积分数变小
A.A
B.B
C.C
D.D
12.某温度下,已知反应,,在体积一定的密闭容器中达到平衡,下列叙述正确的是(??
)
A.反应速率逆()=正()
B.增加的物质的量,
的转化率增大
C.降低温度,
的值变小
D.加入,反应的增大
13.按要求回答问题:
1.在一体积为10
L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在850℃时发生反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)?
ΔH<0?
CO和H2O浓度变化如图所示,则0~4
min的平均反应速率v(CO)=__________mol·L-1·min-1。
2.t
℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如下表:
时间(min)
CO
H2O
CO2
H2
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
5
0.116
0.216
0.084
6
0.096
0.266
0.104
①
表中3~4
min时,反应处于__________状态;c1数值__________0.08
mol·L-1(填“大于”“小于”或“等于”)。
②反应在4~5
min时,平衡向逆方向移动,可能的原因是__________(填字母,下同),表中5~6
min时,数值发生变化,可能的原因是__________。
a.增加水蒸气???b.降低温度???c.使用催化剂???d.增加氢气浓度
14.如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2是当前科学家研究的重要课题。
1.科学家用H2和CO2生产甲醇燃料。为探究该反应原理,进行如下实验:某温度下,在容积为2L的密闭容器中充入1mol
CO2和3.25mol
H2,在一定条件下反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化关系如图所示。
①从反应开始到3min时,氢气的平均反应速率v(H2)=__________
②下列措施中一定能使CO2的转化率增大的是__________(填序号)。
A.在原容器中再充入1mol
CO
B.在原容器中再充入1mol
H2
C.在原容器中充入1mol
He
D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积
F.将水蒸气从体系中分离出去
2.科学家还利用氢气在一定条件下与二氧化碳反应生成乙醇燃料,其热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)?△H=a
kJ·mol-1,在一定压强下,测得该反应的实验数据如表所示,请根据表中数据回答下列问题:
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
①上述反应的a__________0(填"大于"或"小于")
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,则反应产生的热量__________(填"增大","减小"或"不变")
③增大的值,则生成乙醇的物质的量__________(填"增大","减小","不变"或"不能确定")
15.在1.0
L密闭容器中放入0.10
mol
A(g),在一定温度进行如下反应应:
A(g)B(g)+C(g)???????=+85.1
kJ·
mol-1
反应时间()与容器内气体总压强()的数据见下表:
?
时间/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30
总压强
/100kPa
4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为__________。
(2)由总压强和起始压强计算反应物A的转化率α(A)的表达式为__________。
平衡时A的转化率为__________,列式并计算反应的平衡常数K:__________。
(3)①由总压强和起始压强表示反应体系的总物质的量和反应物A的物质的量
(A),
=__________mol,
(A)=__________mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算=__________
反应时间/h
0
4
8
16
(A)/(mol·L-1)
0.10
0.026
0.0065
分析该反应中反应反应物的浓度
(A)变化与时间间隔()的规律,得出的结论是__________,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度
(A)为__________mol·L-1
答案以及解析
1.答案：D
解析：增大反应物的浓度或减小生成物的浓度都可使平衡向正反应方向移动,但注意本题中物质D是固体,其浓度是常数,故改变物质D的量对平衡无影响,分析可知,D项正确。
2.答案：D
解析：引起平衡移动的根本原因是化学反应速率的变化,但反应速率变化,平衡也可能不移动,主要看v正与v逆是否相等,如果v正≠v逆,则平衡必然要发生移动,如果同时改变,但始终保持相等,则平衡不移动,故①不一定引起平衡移动:
对于反应前后气体分子数不变的反应,缩小容器体积(增大压强),各气体浓度均增大,但平衡不移动,故②不一定引起平衡移动。对于反应前后气体分子数不变的反应,颜色变化.平衡不一定发生移动,故⑤不一定引起平衡移动。对于反应前后气体分子数不变的气体反应,缩小容器体积(增大压强),混合气体密度增大,但平衡不移动,故⑥不一定引起平衡移动。各组分百分含量的变化、平均相对分子质量的变化、转化率的变化、温度的变化均一定会引起平衡移动,即③④⑦⑧一定会引起平衡移动,故选D。
3.答案：A
解析：
4.答案：C
解析：升高温度会使正、逆反应速率均增大,但是两者增大的程度不一样,所以升高温度后正、逆反应速率不再相等,
化学平衡发生移动当逆反应速率增大的程度大于正反应速率增大的程度时,平衡向逆反应方向移动。
5.答案：B
解析：三支试管中均存在如下平衡:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3(红色),由于丙试管中Fe3+和SCN-的浓度最大,故其颜色最深;甲与乙相比,甲中SCN-的浓度大于乙,平衡正向移动,颜色加深,故乙中颜色最浅。
6.答案：C
解析：
题述操作相当于增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即向正反应方向移动,A项错误;平衡后C的物质的量分数增大,B项错误;平衡后C的体积分数增大,C项正确;增大压强,再达平衡时正、逆反应速率都增大,D项错误。
7.答案：A
解析：此反应体系特点是缩体放热反应。升高温度平衡逆向移动,
的转化率减小,故A项正确;增大压强平衡正向移动,
的物质的量减小,但浓度是增大的,故B项错;充入一定的,的转化率升高,而自身转化率降低故C项错;使用催化剂,是同等程度加快正逆反应速率,平衡不移动,反应进行程度不变,故D项错。
8.答案：D
解析：若增加该生成物的浓度,平衡逆向移动;对一个反应前后气体分子数不变的反应,增大压强(缩小容器体积)平衡不移动,但气体生成物浓度增大;若增大反应物浓度,平衡正向移动,生成物浓度也增大。故平衡移动方向无法确定,选D.
9.答案：C
解析：加压或降温,A的转化率都增大,说明平衡都向正反应方向移动,则反应物中气体的化学计量数之和大于生成物中气体的化学计量数之和,且正反应为放热反应,因为B是固体,A、C的化学计量数均是1,所以A只能为气体,C为非气体,正反应为放热反应,C
项正确。
10.答案：B
解析：
11.答案：A
解析：升高温度,平衡向吸热反应的方向移动.即逆向移动,X的转化率变小,A项正确;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,X的物质的量减小,但由于容器体积减小,各组分的浓度均比原平衡的大,B项错误;增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,而其本身的转化率降低,C项错误;催化剂只能改变反应速率,不能影响平衡状态,故各物质的体积分数不变,D项错误。
12.答案：B
解析：
13.答案：1.0.03;
2.化学平衡;
大于;
d;
a
解析：1.
2.①由表中数据可知反应从3~4
min时,各组分的物质的量浓度均未改变,即此时反应处于化学平衡状态;而由于该反应正反应为放热反应,当温度高于850℃时,所达平衡状态与850℃时相比,相当于平衡向逆反应方向移动,因此CO浓度升高。
②a、b两项均使平衡正向移动,c项对平衡状态无影响,在4~5
min时,要使该平衡向逆反应方向移动,只有增加氢气的浓度;由表中数据可看出,在5~6
min时,c(CO)减小,c(CO2)增大,可知改变条件后平衡正向移动,但c(H2O)增大,所以在5~6
min时,数值变化只能是增加了水蒸气。
14.答案：1.①0.25mol·L-1·min-1
②BEF
2.小于;
不变;
不能确定
解析：1.①从反应开始到3min时,v(CO2)=(1.00mol-0.5mol)/(2L×3min)=0.25/3mol·L-1·min-1,根据图中信息可得反应的化学方程式:CO2+3H2=CH3OH+
H2O,化学反应速率之比等于化学计量数之比,则v(H2)=3(CO2)=0.25mol·L-1·min-1。
②在容器中再充人1mol
CO2,平衡右移,但CO2的转化率降低,A错误;在原容器中再充入1mol
H2,平衡右移,且能增大CO2的转化率,B正确;在原容器中充入1mol
He,容器容积没有变化,各组分浓度不变,平衡不移动,C错误;使用催化剂不能使平衡移动,不影响CO2的转化率,D错误;缩小容器的容积,压强增大,平衡右移,CO2的转化率增大,E正确;将水蒸气从体系中分离出去,减小了水蒸气的浓度,平衡右移,CO2的转化率增大,F正确。
2.①根据表格中数据可知,升高温度,CO2的转化率降低,则逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,a小于0。
②恒温下,向反应体系中加入固体催化剂,催化剂不能使平衡移动,反应产生的热量不变。
③增大的值,可能是增加氢气的量,也可能是减少二氧化碳n(CO2)的量,所以生成的乙醇的物质的量不确定是增大还是减小
15.答案：(1)升高温度、降低压强
(2)
????
?
94.1%
???????????????
A(g)????????????????????????
B(g)?????????????????
+??????????????
C(g)
起始???
0.10mol??????????????????????????
????0?????????????????????
???????????????
?
??
?0
平衡??
0.10mol×(1-94.1%)????
0.10mol×94.1%????????????????????
?
0.10mol×94.1%
(3)①??????????????????
②0.051???????
每间隔4小时,A的浓度为原来的一半????????
0.013
解析：(1)根据反应是放热反应特征和是气体分子数增大的特征,要使A的转化率增大,平衡要正向移动,可以采用升高温度、降低压强的方法。
(2)反应前气体总物质的量为0.10mol,令A的转化率为α(A),改变量为0.10α(A)
mol,根据差量法,气体增加0.10α(A)mol,由阿伏加德罗定律列出关系:
;
平衡浓度(C)=(B)=0.1×94.1%=0.0941mol/L,(A)=0.1-0.0941=0.0059mol/L,
(3)①?;其中,
②??
(A)=0.051/1=0.051mol/L
每间隔4小时,A的浓度为原来的一半。当反应12小时时,
(A)=0.026/2=0.013mol/L
PAGE
-
10
-化学平衡常数
1.下列关于平衡常数K的说法中,正确的是(??
)
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个恒定值
B.平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度、压强无关
C.从平衡常数K的大小不能推断一个反应进行的程度
D.对于可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在一定温度下达到平衡时,其平衡常数表达式为
2.下列关于化学平衡常数的说法正确的是(??
)
A.在任何条件下,化学平衡常数都是一个定值
B.当改变反应物的浓度时,化学平衡常数会发生改变
C.化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D.由化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
3、加热N2O5,依次发生分解反应:①N2O5(g)?N2O3(g)+O2(g),②N2O3(g)?N2O(g)+O2(g),在容积为2L的密闭容器中充入8mol
N2O5,加热到t℃,达到平衡状态后O2为9mol,N2O3为3.4mol,则t℃时反应①的平衡常数为(??
)
A.4.25???????B.8.5????????C.17?????????D.22.5
4.—定条件下,发生反应:2A(g)+2B(g)3C(g)+D(g),该反应在容积不变的密闭容器中进行,达到化学平衡状态的标志是(??
)
A.单位时间内生成2n
mol
B,同时消耗3n
mol
C
B.容器内压强不随时间而变化
C.混合气体的密度不随时间变化
D.单位时间内生成2n
mol
A,同时生成n
mol
D
5.化学平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标准。在一定温度下，下列反应的化学平衡常数数值如下:
，
，
,
以下说法正确的是（
）
A.该温度下，分解产生的反应的平衡常数表达式为
B.该温度下，水分解产生，此反应的平衡常数的数值约为
C.该温度下，三种化合物分解产生的倾向由大到小的顺序为
D.以上说法都不正确
6、在常温下,X2(g)(X代表卤素)和H2反应生成HX的平衡常数如表所示,仅依据K的变化,判断等物质的量浓度的H2与X2反应,下列说法正确的是(??
)
化学方程式
平衡常数K
化学方程式
平衡常数K
F2+H2=2HF
6.5×1095
Br2+H2=2HBr
1.9×1019
Cl2+H2=2HCl
2.6×1033
I2+H2?2HI
8.7×102
A.F2的转化率最大
B.F2,Cl2,Br2,I2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
C.F2,Cl2,Br2,I2与H2反应的反应速率依次减小
D.升高温度,平衡常数都增大
7.某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据判断,下列说法错误的是(??
)
A.该反应的化学方程式为3X+Y2Z
B.2min时,反应达最大限度,但化学反应仍在进行
C.前2min内Z的率为0.10mol·L-1·min-1
D.反应达到平衡时,压强是开始时的
8.已知反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)的平衡常数如下表,按照相同的物质的量投料,测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列大小比较正确的是(
)
温度/℃
500
700
800
平衡常数K
2.50
0.34
0.15
A.平衡常数:K(a)>K(c),K(b)=K(d)
B.正反应速率:v(a)>v(c),v(b)=v(d)
C.达到平衡所需时间:t(a)=t(c),t(b)>t(d)
D.平均相对分子质量:
9.T℃时,某一气态平衡体系中含有X(g)、Y(g)、Z(g)、W(g)四种物质,此温度下发生反应的平衡常数表达式为,下列有关该平衡体系的说法正确的是(??
)
A.升高温度,W(g)体积分数增大,则正反应是放热反应
B.减小X浓度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数K减小
C.平衡正向移动,化学平衡常数一定增大
D.该反应可表示为X(g)+2Y(g)2Z(g)+2W(g)
10.在固定容积的密闭容器中，发生反应：，其化学平衡常数与温度的关系如表：
/℃
700
800
900
1000
1200
0.6
0.9
1.3
1.8
2.7
对该反应而言，下列说法正确的是(
)
A.增大压强，平衡向正反应方向移动
B.温度不变，增加X的量，增大
C.若不变，则反应物的转化率一定不变
D.该反应的正反应为吸热反应
11.在一定条件下,将PCl3(g)和Cl2(g)充入容积不变的2L密闭容器中发生反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),5min末达到平衡,有关数据如表
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度/(mol·L-1)
2.0
1.0
0
平衡浓度/(mol·L-1)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是(??
)
A.若升高温度,反应的平衡常数减小,则正反应为吸热反应
B.反应5min内,v(PCl3)=0.08mol·L-1·min-1
C.当容器中Cl2为1.2mol时,可逆反应达到平衡状态
D.平衡后移走2.0mol
PCl3和1.0mol
Cl2,在相同条件下再次达到平衡时,c(PCl5)<0.2mol
12.在一定温度下,将3mol
CO2和2mol
H2混合于2L的密闭容器中,发生如下反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
1.该反应的化学平衡常数表达式K=__________。
2.已知在700
℃时,该反应的平衡常数K1=0.5,则该温度下反应的平衡常数K2=__________,反应的平衡常数=__________。
3.已知在1000
℃时,该反应的平衡常数K4=1.0,则该反应为__________反应(填“吸热”或“放热”)。
4.在1000
℃下,某时刻CO2的物质的量为2mol,则此时v(正)__________v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
13.在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度T的关系如下表所示:
T(℃)
700
800
830
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
回答下列问题:
1.该反应的化学平衡常数表达式为K=__________。
2.该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
3.某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)
?
c(H2)
=
c(CO)
?
c(H2O),试判断此时的温度为__________℃。
4.在800
℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO2)=2
mol/L,c(H2)=1.5
mol/L,c(CO)=1
mol/L,c(H2O)=3
mol/L,则下一时刻,反应向__________(填“正向”或“逆向”)进行。
14.已知A(g)+B(g)C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
温度/
℃
700
800
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
?
回答下列问题:
1.该反应的平衡常数表达式K=???????????????????????????
??,
△H???????????????????????
??0(填“<”“
>”“
=”);
2.830℃时,向一个5
L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,若反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003
mol·L-1·s-1。,则6s时
c(A)=__________mol·L-1,
?C的物质的量=__________?mol;若经一段时间后,反应达到平衡,则此时A的转化率=__________?,如果这时向该密闭容器中再充入1
mol氩气,平衡时A的转化率__________(
填“变大”或“变小”或“不变”);
3.判断该反应达到平衡的依据为__________?(填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变
b.气体的密度不随时间改变
c.c(A)不随时间改变
d.单位时间里生成C和D的物质的量相等
4.1200℃时反应C(g)+D(g)?A(g)+B(g)的平衡常数的值为__________?。
15.是由导热材料制成的密闭容器,
是一耐化学腐蚀且易于传热的气球.关闭,将等量且少量的通过、分别充入、中,反应起始时,
、的体积相同.(已知:
)
1.一段时间后,反应达到平衡,此时、中生成的速率是__________
(填“>”、“<”或“=”);若打开活塞,气球将__________(填“变大”、“变小”或“不变”).
2.关闭活塞,若在、中再充入与初始量相等的,则达到平衡时,
的转化率将__________(填“增大”、“减小”或“不变”);若分别通人等量的氖气,则达到平衡时,
中的转化率将__________,中的转化率将__________(填“变大”、“变小”或“不变”).
3.室温下,若、都保持体积不变,将套上一个绝热层,
与外界可以进行热传递,则达到平衡时,__________中的颜色较深.
4.若在容器中充入4.6的,达到平衡后容器内混合气体的平均相对分子质量为57.5,则平衡时的物质的量为__________.
16.硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
△H<0
1.如果2min内SO2的浓度由6mol·L-1下降为2mol·L-1,则用O2浓度变化表示的平均反应速率为__________
2.某温度下,SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示:
该反应的平衡常数表达式为__________,平衡状态由A变为B时平衡常数K(A)__________K(B)(填">","<"或"=")
3.此反应在恒温密闭的装置中进行,能说明此反应已达到平衡的是(??
)
A.接触室中气体的平均相对分子质量不再改变
B.接触室中SO2、O2、SO3的浓度相同
C.接触室中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
D.接触室中压强不随时间变化而变化
4.图乙表示该反应在密闭容器中达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况
a~b过程中改变的条件可能是__________;
b~c过程中改变的条件可能是__________;
若增大压强,请把反应速率变化情况画在c~d处
答案以及解析
1.答案：B
解析：化学平衡常数随温度的改变而改变,故A错误;平衡常数K只与温度有关,与反应物浓度、压强无关,故B正确;从平衡常数K的大小可以推断一个反应进行的程度,平衡常数越大,反应进行得越彻底,故C错误;对于可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)在—定温度下达到平衡时,其平衡常数表达式为,故c(H2O)D错误
2.答案：D
解析：化学平衡常数是在一定条件下,当可逆反应达到平衡状态时,生成物浓度的幂之积和反应物浓度的幂之积的比值。平衡常数只与温度和化学计量数有关系,所以选项A、B、C都是错误的,只有选项D正确,答案选D。
3.答案：B
4.答案：D
解析：本题易错之处一是简单地认为压强、密度不变了就达到了化学平衡,忽略了在反应前后气体分子数不变的反应中压强本来就是不变的,忽略了混合气体质量—定、体积一定,密度始终不变,而错选B或C;另一易错之处是未理解正反应速率和逆反应速率的区别,单纯地认为各物质的反应速率之比等于对应化学计量数之比就达到了平衡,而错选A。A项,生成B
和消耗C为同一反应方向,因此无法判断反应是否达到平衡;B项,因为该反应为反应前后气体分子数不变的反应,因此容器内压强不随时间的变化而变化;C项,混合气体的质最一定、容器体积一定,故混合气体的密度始终不变;D项.用不同物质表示的化学反应速率,方向相反,且反应速率之比等于对应的化学计量数之比,所以正反应速率等于逆反应速率,故D项说明反应达到了化学平衡状态。
5.答案：C
解析：常温下，NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式K1=，A错误；2H2(g)+O2(g)
2H2O(g)?K2=2×1081，
所以2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)?K==5×10-82，B错误；由2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)?K=5×10-82，则常温下，NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少，则化学反应进行倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2，C正确；因C正确，D错误。答案选C。
6.答案：A
7.
C
根据各物质的物质的量变化量之比等于其化学计量数之比,可知X、Y、Z的系数为3、1、2,该反应为可逆反应,A正确;2min时达到平衡,但化学反应仍在进行,B正确;反应开始至2min,Z的反应速率为,C错误;压强之比等于物质的量之比,由知反应达到平衡时的压强是开始时的,D正确.答案选C.
8.答案：A
解析：温度相同,平衡常数相同,不同温度时,CO的转化率越大,平衡常数越大,所以K(a)>K(c),K(b)=K(d),A项正确;根据表中数据可知,温度越高,平衡常数越小,说明正反应为放热反应,所以T1v(d),B项错误;因为v(a)v(d),所以达到平衡所需时间t(a)>t(c),t(b)9.答案：A
解析：由A:的表达式可知,Z、W是反应物,X、Y是生成物,升高温度,W(g)体积分数增大,则反应逆向移动,正反应是放热反应,故A正确;X是生成物,减小X浓度,平衡向正反应方向移动,温度不变,平衡常数K不变,故B错误;平衡正向移动,化学平衡常数不一定增大,若温度不变,则化学平衡常数不变,故C错误;该反应可表示为2Z(g)
+2W(g)=X(g)
+2Y(g),故D错误。
10.答案：D
解析：该反应为反应前后气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，A错误；通常情况下，只与温度有关，温度不变，不变，B错误；不变时，温度不变，若减小生成物浓度使平衡正向移动，可增大反应物的转化率，C错误；表中数据可知，温度越高越大，则正反应为吸热反应，D正确。
11.答案：A
解析：A项,升高温度,反应的平衡常数减小,则平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,错误;B项,由三段式的计算可知:
?
?
?
?
?
?PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)
初始浓度/mol·L-1?????2.0???????1.0??????0
转化浓度/mol·L-1????0.4????????0.4??????0.4
平衡浓度/mol·L-1????1.6????????0.6??????0.4
v(PCl3)="
0.4"
/5
mol·L-1·min-1="0.08"
mol·L-1·min-1,正确;C项,由上述三段式计算可知,c(Cl2)=
0.6
mol·L-1,n(Cl2)="1.2"
mol,正确;D项,首先求得化学平衡常数,平衡后移走2.0
mol
PCl3和1.0
mol
Cl2,c(PCl3)="0.6"
mol·L-1,c(Cl2)="0.1"
mol·L-1,根据化学平衡常数不变,求得c(PCl5)=
0.025
mol·L-1,正确。
12.答案：1.
2.2;
3.吸热;
4.>
解析：1.根据化学平衡常数的概念
2.
3.由于升高温度,该反应的平衡常数增大,故该反应为吸热反应。
4.
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)
起始/mol:
3
2
0
0
变化/mol:?
1?
1?
1?
1
某时刻/mol:?
2?
1?
1?
1
所以c(CO)=0.5mol/L,c(H2O)=0.5mol/L
c(CO2)=1
mol/L,c(H2)=0.5
mol/L
故
反应应向正反应方向进行,所以v(正)>v(逆)。
13.答案：1.
2.吸热;
3.830;
4.逆向
解析：1.依据化学平衡常数定义写出表达式。
2.通过表中K和温度T的关系可知,温度越高,K大,反应向正向进行的程度越大,说明正反应为吸热反应。
3.当c(CO2)
?
c(H2)
=
c(CO)
?
c(H2O)时,K=1,此时温度由表中数据可知为830℃。
4.判断反应进行的方向时,可根据浓度商Qc与平衡常数K的大小关系判断,此时刻下,
,所以反应向逆反应方向进行。
14.答案：1.K=
;<
2.0.022;
0.09;
80%;
不变
3.c;
4.2.5
解析：1.可逆反应达到平衡状态时各生成物浓度的幂指数的乘积与各反应物浓度幂指数的乘积的比。该反应的化学平衡常数K=。因为升高温度,化学平衡常数减小,说明升高温度,化学平衡逆向移动。
2.根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动。逆反应方向为吸热反应。所以该反应的正反应为放热反应。所以△H<0.(2)v(A)=0.003
mol·L-1·s-1,△c(A)=
v(A)×△t=0.003
mol·L-1·s-1×6s=0.018mol/L则6s时c(A)=(0.20mol÷5
L)-0.018mol/L=0.022mol/L.C的物质的量0.018mol/L×5
L=
0.09mol。因为在830℃时化学平衡常数K=1.0.假设在反应的过程中A消耗的物质的量为x
则达到平衡时各物质的物质的量分别是A:(0.20-x)mol;B:(0.80-x)mol;C:x
mol;D:x
mol.由于各物质的方程式前边的系数都为1,所以达到平衡时的物质的量的比等于浓度的比。X2÷[(0.20-x)×(0.80-x)]=1.0.解得x=0.16.所以A的转化率为(0.16÷0.20)×100%=80%。如果这时向该密闭容器中再充入1
mol氩气,因为容器的容积不变。A的浓度不变,所以平衡不发生移动。故平衡时A的转化率也不变。
3.a.因为该反应是个反应前后气体体积相等的可逆反应,所以无论反应是否达到平衡,容器内气体的压强都不会发生改变。错误。b.由于在反应前后气体的体积不变,反应遵循质量守恒定律,质量也不变,因此任何时刻,无论反应是否达到平衡,气体的密度都不改变。错误。c.若反应未达到平衡,则
c(A)就会发生改变。现在c(A)不随时间改变,说明反应达到了平衡状态。正确。d.在方程式中,C和D都是生成物,系数相同,所以在任何时间段内单位时间里生成C和D的物质的量总是相等,因此不能以此为标准判断反应是否达到平衡状态。错误。故正确的选项为c。
4.在1200℃时A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数反应C(g)+D(g)
?A(g)+B(g)的平衡常数的值为;可见K1、K2互为倒数。因为此时K1=0.4,所以K2=1÷0.4=2
.5。
15.答案：1.<;
变小;
2.增大;
不变;
变小;
3.a;
4.0.02mol
变小;=""
2.增大;=""
不变;=""
变小;=""
3.a;="">
解析：
16.答案：1.1mol·L-1·min-1
2.
;??
=
3.AD;
4.升温;?
减小SO3浓度;?
解析：1.
;?
2.在一定温度下,可逆反应达到平衡时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值为化学平衡常数,故可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的平衡常数平衡常数只受温度的影响,温度不变,平衡常数不变,平衡状态由A变为B时,压强增大,温度不变,K(A)=K(B)
3.气体的总质量不变,随反应的进行,气体的总物质的量减小,平均相对分子质量增大,故平均相对分子质量不变,说明达到平衡状态,A项正确;接触室中SO2、O2、SO3,的浓度相同时,不一定达到平衡,B项错误;平衡时接触室中SO2、O2、SO3的物质的量之比有可能为2:1:2,也可能不是,与二氧化硫的转化率有关,故C项错误;
随反应的进行,气体总物质的量减小,接触室中压强减小,压强不随时间变化而变化,说明达到平衡状态,D项正确。
4.a时刻逆反应速率大于正反应速率,且正、逆反应速率都增大,
说明平衡应向逆反应方向移动,该反应的正反应放热,改变的条件可能为升髙温度;b时刻正反应速率不变,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动,改变的条件可能为减小生成物的浓度;若增大压强,则正、逆反应速率都增大,且正反应速率大于逆反应速率,平衡向正反应方向移动。
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12
-化学反应进行的方向
1.冰融化成水的过程中,关于焓变和熵变的判断正确的是(??
)
A.△H>0,△S<0?????B.△H<0,△S>0
C.△H>0,△S>0?????D.△H<0,△S<0
2.能用焓判据判断下列过程的方向的是(??
)
A.水总是自发地由高处往低处流
B.吸热反应不能自发进行
C.有序排列的火柴散落时成为无序排列
D.多次洗牌以后,扑克牌毫无规律的混乱排列的概率大
3.下列自发反应可以用熵判据来解释的是(
)
A.
B.
C.
D.
4.下列各项判断完全正确的是(??
)
选项
变化
△H
△S
方向性
A
2H2O(l)→H2O(g)
>0
<0
非自发
B
2NO2(g)N2O4(g)
<0
<0
自发
C
NH4Cl(s)=NH3(g)+HCl(g)
<0
>0
非自发
D
2Fe3+(aq)+Cu(s)=2Fe2+(aq)+Cu2+(aq)
>0
<0
自发
A.A??????????B.B??????????C.C??????????D.D
5.在如图所示中A、B两个容器里,分别收集着两个作用不同的理想气体。若将中间活塞打开,两种气体分子立即都分布在两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是(
?)
A.此过程是从混乱程度小的向混乱程度大变化过程,即熵增大的过程
B.此过程为自发过程,而且没有热量的吸收或放出
C.此过程从有序到无序,混乱度增大
D.此过程是自发可逆的
6.下列过程属于熵增过程的是(??
)
A.硝酸钾在水里结晶
B.氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体
C.水蒸气凝结为液态的水
D.(NH4)2CO3固体分解生成二氧化碳、氨气和水
7.下列说法正确的是(??
)
A.非自发的反应一定不能实现
B.同种物质气态时熵值最小,固态时熵值最大
C.反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行,则该反应的△H<0
D.恒温恒压下,△H<0且△H>0的反应一定不能自发进行
8.化学反应方向的确定不仅与焓变()有关,也与温度(T)、熵变(有关。实验证明,化学反应的方向应由确定。若则反应能自发进行,否则不能自发进行。下列说法正确的是(??
)
A.在温度、压强一定的条件下,焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B.温度、压强一定时,熵增加的反应一定能自发进行
C.反应焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D.固体的溶解过程只与焓变有关
9.已知①碳酸钙的分解
仅在高温下自发进行;
②氯酸钾的分解
?
,
在任何温度下都自发进行,下面有几组焓变数据,其中可能正确的是(??
)
A.
???
B.
?
C.
?
D.
?
10.以下对影响反应方向因素的判断不正确的是(
)
A.有时焓变对反应的方向起决定性作用
B.有时熵变对反应的方向起决定性作用
C.焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素
D.任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用
11.下列说法正确的是(??
)
A.ΔΗ<0、ΔS>0的反应在低温条件下不能自发进行
B.在其他条件不变时,增大反应物浓度,可以增大活化分子百分数
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变和熵变均可单独作为反应自发性的判据
D.NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)?ΔΗ=+185.57kJ·mol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加,即熵增的方向进行的倾向
12.下列说法正确的是(??
)
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.自发反应的现象一定非常明显,非自发反应的熵一定减小
C.常温下,反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行,则该反应的ΔΗ>0
D.反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则该反应的ΔΗ>0
13.有A、B、C、D四个反应:
反应
A
B
C
D
ΔH/(kJ·mol-1)
10.5
1.80
-126
-11.7
ΔS/(J·mol-1·K-1)
30.0
-113.0
84.0
-105.0
则在任何温度下都能自发进行的反应是__________;在任何温度下都不能自发进行的反应是__________;另外两个反应中,在温度高于__________℃时可自发进行的反应是__________;在温度低于__________℃时可自发进行的反
应是__________
14.氨的工业合成工艺的成熟推动了人类文明的进步,不少科技工作者为了寻找廉价的氨的制备方法,进行了前赴后继的探索性工作。用氢气和氮气合成氨是一个可逆反应,化学方程式为N2+3H22NH3,已知,在常温下,1g
H2完全转化为NH3,放出的热量为15.4kJ。
(1)请写出该反应的热化学方程式:____________________。
(2)如果一个反应的ΔΗ-TΔS<0,则该反应能够自发进行。已知上述氨的合成反应的ΔS=-198.2J·mol-1·K-1,则其在常温下______(填“能”或“不能”)自发进行。
15.在化学反应A(g)+B(g)
2C(g)+D(g)?
ΔH=Q
kJ/mol过程中的能量变化如图所示,回答下列问题。
1.Q__________0(填“>”、“<”或
“=”);
2.熵变ΔS__________0(填“>”、“<”或“=”);
3.该反应__________自发进行(填“能”或“不能”);
4.升高温度平衡常数K__________(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡向__________方向移动。
答案以及解析
1.答案：C
解析：同种物质,液态的能量高于固态,则冰融化为水的过程是吸热过程,即△H>0,物质处于液态时的熵大于固态时的熵,则冰融化为水的过程是熵增加的过程,即△S>0,故C正确:
2.答案：A
解析：水在髙处时能量高,自发向低处流,能量降低,可以用焓判据(也称能量判据)判断,A项正确;吸热反应能否自发进行需要结合熵判据来判断,B项错误;C、D项都是摘增大,不符合题意
3.答案：B
解析：
A、C、D三个选项的反应均是熵减小的反应，，只有B项中，是熵增大的自发反应，可用熵判据来解释。
4.答案：B
解析：
5.答案：D
解析：由题意可知,此过程为不伴随能量变化的自发过程的,是混乱度增大的。而
自发过程是不可逆的。
6.答案：D
解析：KNO3在水中以离子形式存在,溶液中溶质结晶析出,是熵减过程;对于同一种物质,S(g)>S(l)>S(s),所以水蒸气凝结为液态的水为熵减过程;对于有气体参与且反应后气态物质的物质的量增大的化学反应,其熵变通常是正值,是墒增大的反应;反之,对于有气体参与且反应后气态物质的物质的置减小的化学反应,其熵变通常是负值,是熵减小的反应,因此氨气和氯化氢反应生成氯化铵晶体为熵减过程,而固体(NH4)2CO3分解生成二氧化碳、氨气和水为熵增过程。
7.答案：C
解析：反应是否自发进行由熵变、焓变、温度共同决定,非自发反应在一定条件下也可以发生,A错误;熵是指体系的混乱度,同种物质:S(g)>S(l)>S(s),B错误;反应能自发进行的判据是△H-T△S<0,由方程式NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(
s)可知,该反应的△S<0,要使△H-T△S<0,必须满足△H<0,C正确;恒温恒压下,
△H<0且△S>0的反应,△H-T△S<0,反应一定可以自发进行,
D错误。
8.答案：A
解析：时反应能自发进行,所以在一定温度和压强下,焓变和熵变共同影响化学反应的方向,A项正确,B、C项错误;固体的溶解过程中,体系的混乱度增大,是熵增过程,D项错误。
9.答案：A
解析：反应要自发进行，需要满足。反应①只在高温下自发进行，，说明，反应②在任何温度下都自发进行，,说明，选A。
考点：
化学反应进行的方向
10.答案：D
解析：反应自发进行的判断依据是。，，所有温度下反应均能自发进行；，，高温下反应能白发进行；，，低温下反应能自发进行；
，，所有温度下反应都不能自发进行。
11.答案：D
解析：ΔΗ<0,ΔS>0的反应在任何温度下均能自发进行,A项错误;增大反应物浓度,活化分子百分数不变,B项错误;用焓变或熵变判断反应的自发性均有一定的局限性,应用复合判据ΔΗ-TΔS来判断反应的自发性,C项错误。
12.答案：C
解析：不能仅仅根据焓变判断反应的自发性,放热反应不一定都是自发进行的,吸热反应也可能是自发进行的,A项错误;自发进行的反应,其现象不一定非常明显,B项错误;根据反应C(s)+CO2(g)2CO(g)不能自发进行可知,该反应的ΔΗ-TΔS>0,又知该反应ΔS>0,则该反应的ΔΗ>0,C项正确;反应2Mg(s)+CO2(g)=C(s)+2MgO(s)能自发进行,则ΔΗ-TΔS<0,因ΔS<0,则ΔΗ<0,D项错误。
13.答案：C;
B;
77;
A;
-161.6;
D
解析：放热的熵增反应在任何温度下都能自发进行,吸热的熵减反应在任何温度下都不能自发进行。放热的熵减反应在低温下能自发进行,吸热的熵增反应在高温下可以自发进行,具体温度可以根据ΔH-TΔS<0计算出来。
14.答案：(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
ΔH=-92.4kJ·mol-1;(2)能
解析：ΔH-TΔS=-92.4kJ·mol-1-298K×(-0.1982kJ·mol-1·K-1)<0,所以可以自发进行。
15.答案：1.<;
2.="">;
3.能;
4.减小;
逆反应
解析：据图像可知,该反应是放热反应,故Q<0。据反应特点可知,该反应是熵增大的反应;据此可知该反应能自发进行;升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小。
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