版高考化学二轮复习 第8讲 化学反应速率 化学平衡课后达标检测.docx
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版高考化学二轮复习第8讲化学反应速率化学平衡课后达标检测
第8讲化学反应速率化学平衡
[课后达标检测][学生用书P139(单独成册)]
1.在一密闭容器中充入1molH2和1molI2,压强为p(Pa),并在一定温度下使其发生反应:
H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH<0,下列说法正确的是( )
A.保持容器容积不变,向其中加入1molH2(g),反应速率一定加快
B.保持容器容积不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率一定加快
C.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molN2(N2不参加反应),反应速率一定加快
D.保持容器内气体压强不变,向其中加入1molH2(g)和1molI2(g),反应速率一定加快
解析:
选A。
增加反应物的浓度,反应速率加快,A项正确;加入氮气,因为容器容积不变,反应体系中各气体的浓度不变,反应速率不变,B项错误;保持容器压强不变,加入氮气,容器体积增大,反应体系中各气体的浓度减小,反应速率减小,C项错误;保持容器压强不变,再次充入1molH2(g)和1molI2(g),则容器体积增大为原来的2倍,反应体系中各气体的浓度不变,反应速率不变,D项错误。
2.对于反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,达到平衡后,改变一个条件,以下有关分析正确的是( )
A.升高温度,正反应速率增大,化学平衡常数增大
B.减小压强,逆反应速率减小,化学平衡常数减小
C.加入催化剂,正、逆反应速率不变,平衡不移动
D.充入氧气,正反应速率先增大后减小,平衡向正反应方向移动
解析:
选D。
A项,升高温度,正、逆反应速率均增大,反应是放热反应,升高温度平衡逆向进行,平衡常数减小,故A错误;B项,减小压强,反应速率减小,平衡常数随温度变化,不随压强变化,减小压强平衡常数不变,故B错误;C项,催化剂同等程度地改变反应速率,但不改变化学平衡,速率改变,平衡不移动,故C错误;D项,充入氧气瞬间增大反应物的浓度,平衡正向移动,随浓度减小正反应速率减小,逆反应速率增大,最后达到平衡状态,故D正确。
3.工业生产硫酸中二氧化硫的催化氧化原理为2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),反应混合体系在平衡状态时SO3的百分含量与温度的关系如图所示。
下列说法错误的是( )
A.在A、B、C三点时,v正=v逆,在D点时v正>v逆
B.A、B、C三点的平衡常数一定不相同
C.升高温度可以加快化学反应速率,有利于平衡向正反应方向移动
D.在一定温度下,保持容器体积不变,向平衡体系中通入稀有气体,压强增大,平衡不移动
解析:
选C。
根据图像,温度升高,三氧化硫的百分含量降低,说明正反应是放热反应,升高温度可以加快化学反应速率,但平衡向逆反应方向移动,C选项错误。
4.某温度下,向2L恒容密闭容器中充入1.0molA和1.0molB,反应A(g)+B(g)C(g)经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据如表,下列说法正确的是( )
t/s
0
5
15
25
35
n(A)/mol
1.0
0.85
0.81
0.80
0.80
A.反应在前5s的平均速率v(A)=0.17mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molC,达到平衡时,C的转化率大于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,反应达到平衡前v(正)解析:
选D。
A项,v(A)==mol·L-1·s-1=0.015mol·L-1·s-1;B项,由表格中数据可知平衡时c(A)=mol·L-1=0.4mol·L-1,升高温度,A浓度增大,故平衡向逆反应方向移动,ΔH<0;C项,若加入2molC,假设平衡与题中平衡等效,则C转化率为80%,相当于A、B各加2mol,与原平衡比相当于加压,平衡向正反应方向移动,故C的转化率降低;D项,题中平衡时体系中含有0.80molA、0.80molB、0.20molC,故该反应的平衡常数K==0.625,相同温度下,起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,Q==50>K,故该选项体系中反应逆向进行,逆反应速率大于正反应速率。
5.(2017·惠州模拟)如图所示,向A、B中均充入1molX、1molY,起始时A、B的体积都等于1L。
在同温、同压和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中都发生下述反应:
X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH<0,达平衡时,A的体积为1.4L。
下列说法错误的是( )
A.两容器中的反应分别达到平衡时,反应物X的速率:
v(B)>v(A)
B.A容器中X的转化率为80%
C.平衡时的压强:
pAD.平衡时Y的体积分数:
A>B
解析:
选D。
A为恒压过程,B为恒容过程,该反应为气体体积增大的反应,反应过程中B的压强大于A,反应物X的速率:
v(B)>v(A),故A正确;A中达到平衡时混合气体的物质的量为1.4×2mol=2.8mol,增大0.8mol,根据X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g),每有1molX参加反应,生成物增多1mol,现增多0.8mol,则反应0.8molX,故转化率为80%,故B正确;A为恒压过程,B为恒容过程,该反应为气体体积增大的反应,反应过程中B的压强大于A,平衡时的压强:
pAA
6.(2017·济南二模)向甲、乙、丙三个恒容密闭容器中分别充入一定量的A和B,发生反应:
A(g)+xB(g)2C(g)。
相关数据如下表,反应过程中C的浓度随时间变化关系如下图。
下列说法正确的是( )
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
A.T1>T2,x=1
B.T2℃时,该反应的平衡常数为0.8
C.A的平衡转化率α(甲)∶α(乙)=2∶3
D.15~20min内C的平均反应速率v(乙)解析:
选B。
A.A.比较甲与乙可知,乙先达到平衡,故温度T1 A(g)+B(g)2C(g)
开始(mol·L-1)3.01.00
变化(mol·L-1)0.50.51.0
平衡(mol·L-1)2.50.51.0
故T2时该反应的平衡常数K==0.8,故B正确;C.A的转化率:
甲中=0.25,乙中=,A的平衡转化率α(甲)∶α(乙)=0.25∶=3∶2,故C错误;D.15~20min内C的平均反应速率,v(乙)=v(丙),故D错误。
7.向一体积不变的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体,在一定条件下发生反应,各物质浓度随时间变化的情况如图甲所示。
图乙为t2时刻后改变反应条件,该平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且四个阶段都各改变一种不同的条件。
已知t3~t4阶段使用了催化剂;图甲中t0~t1阶段c(B)的变化情况未画出。
下列说法不正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.B在t0~t1阶段的转化率为60%
C.t4~t5阶段改变的条件为减小压强
D.t1时该反应的化学平衡常数K=
解析:
选B。
在图乙中t3~t4阶段使用了催化剂;t4~t5阶段正、逆反应速率均减小,但平衡不移动,这说明此阶段是减小压强,平衡不移动,说明反应前后气体体积不变,C项正确。
根据图甲可知A是反应物,平衡时A消耗了0.2mol·L-1,C是生成物,平衡时C增加了0.3mol·L-1,因此B是反应物,即该反应的化学方程式可表示为2A+B3C。
t5~t6阶段正、逆反应速率均增大,平衡向正反应方向进行,因此改变的条件是升高温度,故该反应是吸热反应,A项正确。
B的平衡浓度是0.4mol·L-1,消耗了0.1mol·L-1,因此B在t0~t1阶段的转化率为20%,B项错误。
t1时,达平衡时A、B、C的浓度分别是0.8mol·L-1、0.4mol·L-1、0.6mol·L-1,故平衡常数K==,D项正确。
8.根据下表所示化学反应与数据关系,回答下列问题:
化学反应
平衡
常数
温度
973K
1173K
①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)
K1
1.47
2.15
②Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g)
K2
2.38
1.67
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
K3
?
?
(1)反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)写出反应③的平衡常数K3的表达式:
____________。
(3)根据反应①②③可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=________(用K1、K2表示)。
(4)要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动,可采取的措施有________(填写字母序号)。
A.缩小反应容器的容积
B.扩大反应容器的容积
C.升高温度
D.使用合适的催化剂
E.设法减小平衡体系中的CO浓度
(5)若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示:
①反应在t1、t3、t7时都达到了平衡,而t2、t8时都各改变了一种条件,试判断改变的是什么条件?
t2时:
__________;t8时:
____________。
②若t4时降压,t6时增大反应物的浓度,请在图中画出t4~t6时逆反应速率与时间的关系曲线。
解析:
(1)由表可知,温度升高,反应①的K1增大,故该反应为吸热反应。
(2)反应③的平衡常数的表达式为K3=。
(3)K3=,K1=,K2=,故K3=。
(4)反应①为吸热反应,其逆反应为放热反应,反应②是放热反应,而反应③是反应①的逆反应与反应②的和,故反应③是放热反应,且反应前后气体的体积不变,故只有C、E可使平衡向逆反应方向移动。
(5)①由图可知,t2时改变的条件使逆反应速率增大,且平衡逆向移动,故改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度或增大H2的浓度;t8时改变的条件使逆反应速率加快且平衡不移动,故改变的条件是使用催化剂或增大压强或减小容器的容积。
②若t4时降压,则逆反应速率减小,曲线在原来平衡曲线的下方,平衡不移动,故该曲线为水平直线,且纵坐标为t6时的v逆。
答案:
(1)吸热
(2)K3= (3)
(4)CE (5)①升高温度(或增大CO2的浓度或增大H2的浓度) 使用催化剂(或增大压强或减小容器的容积)
②
9.(2017·昆明高三质检)研究CO2、CO的处理方法对环境保护有重要意义。
(1)CO2与H2反应可合成甲醇:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应。
测得不同时刻的反应前后压强关系如表:
时间/h
1
2
3
4
5
6
p后/p前
0.90
0.85
0.82
0.