题型九速率平衡型.docx

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题型九速率平衡型

题型九　速率平衡型

一、单项选择题

1．T℃时，在1L的密闭容器中充入2molCO2和6molH2，发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－49.0kJ·mol－1，测得H2和CH3OH（g）的浓度随时间变化情况如下图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．0～10min内v（H2）＝0.3mol·L－1·min－1

B．T℃时，平衡常数K＝，CO2与H2的转化率相等

C．T℃时，当有32gCH3OH生成时，放出49.0kJ的热量

D．达到平衡后，升高温度或再充入CO2气体，都可以提高H2的转化率

答案　D

解析　A项，v（H2）＝＝0.3mol·L－1·min－1；

B项，平衡时CO2、H2、CH3OH、H2O（g）的浓度分别是c（CO2）＝1mol·L－1，c（H2）＝3mol·L－1，c（CH3OH）＝1mol·L－1，c（H2O）＝1mol·L－1

所以K＝＝＝

CO2与H2的转化率也相等；

C项，当生成1mol（即32g）CH3OH时，放出热量49.0kJ；

D项，升温，平衡左移，H2的转化率减小。

2．在特制的密闭真空容器中加入一定量纯净的氨基甲酸铵固体（假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计），在恒定温度下使其达到分解平衡：

NH2COONH4（s）2NH3（g）＋CO2（g），已知15℃时，平衡气体总浓度为2.4×10－3mol·L－1。

下列说法中正确的是（　　）

A．密闭容器中气体的平均相对分子质量不变则该反应达到平衡状态

B．15℃时氨基甲酸铵的分解平衡常数为2.048×10－9

C．恒温下压缩体积，NH3的体积分数减小

D．再加入一定量氨基甲酸铵，可加快反应速率

答案　B

解析　A项，因为NH3和CO2的物质的量之比始终符合2∶1，所以气体的平均相对分子质量始终不变；B项，K＝c2（NH3）·c（CO2）＝（2.4×10－3×）2·（2.4×10－3×）＝2.048×10－9；

C项，压缩体积，平衡左移，但NH3的体积分数不变；

D项，该反应物为固体，改变其量，化学反应速率不变。

3．在20L的密闭容器中按物质的量之比为1∶2充入CO和H2，发生：

CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH。

测得CO的转化率随温度及不同压强下的变化如图所示，p2和195℃时n（H2）随时间的变化结果如表所示。

下列说法正确的是（　　）

p2及195℃n（H2）随时间变化

t/min0135n（H2）/mol8544A.p1＞p2，ΔH＜0

B．在p2及195℃时，反应前3min的平均速率v（CH3OH）＝0.8mol·L－1·min－1

C．在p2及195℃时，该反应的平衡常数为25

D．在B点时，v正＞v逆

答案　C

解析　A项，根据反应特点，温度不变，压强越大，CO的转化率越大，所以p2＞p1，压强不变，升高温度，CO的转化率减小，所以ΔH＜0，错误；B项，v（CH3OH）＝v（H2）＝×＝mol·L－1·min－1，错误；C项，CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别c（CO）＝0.1mol·L－1、c（H2）＝0.2mol·L－1，c（CH3OH）＝0.1mol·L－1，K＝＝25，正确；D项，B点若在该条件下达到平衡，反应应向左进行，所以v正＜v逆，错误。

4．某恒温密闭容器中，可逆反应A（s）B＋C（g）　ΔH＝＋QkJ·mol－1（Q＞0）达到平衡。

缩小容器体积，重新达到平衡时，C（g）的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。

以下分析正确的是（　　）

A．产物B的状态只能为固态或液态

B．平衡时，单位时间内n（A）反应∶n（C）生成＝1∶1

C．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量QkJ

D．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动

答案　D

解析　A项，根据题意B可以为固体、液体或气体；B项，A的反应量和C的生成量在任何时刻都相等；C项，该反应为可逆反应；D项，若B为气体时，再加入B，平衡向逆反应方向移动。

5．在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：

X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH＜0。

一段时间后达到平衡，反应过程中测定的数据如下表：

t/min2479n（Y）/mol0.120.110.100.10下列说法正确的是（　　）

A．反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×10－3mol·L－1·min－1

B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v逆＞v正

C．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.32mol气体X和0.32mol气体Y，到达平衡时，n（Z）＜0.24mol

D．其他条件不变，向平衡体系中再充入0.16mol气体X，与原平衡相比，达到新平衡时，气体Y的转化率增大，X的体积分数增大

答案　D

解析　A项，v（Z）＝2v（Y）＝2×＝4.0×10－3mol·L－1·min－1；B项，降温，平衡右移，所以v正＞v逆；C项，原平衡时n（Z）＝（0.16mol－0.10mol）×2＝0.12mol，在C中状态下，到达平衡时n（Z）＝0.24mol，因为该反应为等体积反应。

6．在一定条件下，C（s）＋H2O（g）CO＋H2（g）　ΔH＞0在一容积固定的密闭容器中放入足量的焦炭与一定量的水蒸气进行反应，下列有关图像正确的是（　　）

A．Ⅰ图表示反应进行过程中气体平均相对分子质量的变化

B．Ⅱ图表示反应进行过程中气体密度的变化

C．Ⅲ图表示反应达到平衡后，移去部分焦炭后水蒸气的百分含量的变化（忽略表面积的影响）

D．Ⅳ图表示反应达到平衡后，升高温度CO的百分含量的变化

答案　B

解析　A项，气体平均相对分子质量应减小；B项，由于容器体积不变，气体总质量变大，所以密度增大；C项，移去部分焦炭，平衡不移动；D项，升温，平衡右移，CO的百分含量增加。

7．高炉炼铁过程中发生的反应：

Fe2O3（s）＋CO（g）Fe（s）＋CO2（g），已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表所示，下列说法不正确的是（　　）

温度/℃100011501300平衡常数4.03.73.5A.ΔH＜0

B．该反应的平衡常数表达式是K＝

C．其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小

D．其他条件不变，升高温度，可以降低CO的平衡转化率

答案　C

解析　升温，K减小，说明正反应为放热反应；C项，K只与温度有关。

8．已知：

2CH3COCH3（l）CH3COCH2COH（CH3）2（l）。

取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数Y随时间t变化的关系曲线（Y—t）如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．b代表0℃下CH3COCH3的Y—t曲线

B．反应进行到20min末，CH3COCH3的＞1

C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并提高平衡转化率

D．从Y＝0到Y＝0.113，CH3COCH2COH（CH3）2的＝1

答案　D

解析　根据反应达到平衡的时间，可以判断a代表0℃的变化曲线，b代表20℃的变化曲线；B项，根据图像，反应进行到20min末，＜1；D项，由图象知20℃时，交点处α（Y）相等，故＝1。

9．在一定条件下，将E（g）和F（g）充入体积不变的2L密闭容器中，发生下述反应，并于5min末达到平衡：

2E（g）＋F（g）2G（g）。

有关数据如下：

E（g）F（g）G（g）初始浓度/mol·L－12.01.00平衡浓度/mol·L－1c1c20.4下列判断正确的是（　　）

A．反应在前5min内，v（E）＝0.04mol·L－1·min－1

B．其他条件不变，若增大E的浓度，则达平衡时E的转化率会增大

C．其他条件不变，降低温度，平衡时n（E）＝3.0mol，则反应的ΔH＞0

D．平衡后移走2.0molE和1.0molF，在相同条件下再达平衡时，c（G）＜0.2mol·L－1

答案　D

解析　根据G的平衡浓度，可以判断，c1＝1.6，c2＝0.8；A项，v（E）＝＝0.08mol·L－1·min－1；B项，E的浓度增大，它自身的转化率要减小；C项，原平衡n（E）＝3.2mol，降温，n（E）＝3.0mol，平衡右移，ΔH＜0；D项，移走2.0molE和1.0molF时，若平衡不移动，c（G）＝0.2mol·L－1，而事实上平衡左移，所以c（G）＜0.2mol·L－1。

二、双项选择题

10．在恒温恒压下，向密闭容器中充入4molSO2和2molO2，发生如下反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH＜0。

2min后，反应达到平衡，生成SO3为1.4mol，同时放出热量QkJ，则下列分析正确的是（　　）

A．在该条件下，反应前后的压强之比为1∶1

B．若反应开始时容器容积为2L，则v（SO3）＝0.35mol·L－1·min－1

C．若把“恒温恒压下”改为“恒压绝热条件下”反应，平衡后n（SO3）＜1.4mol

D．若把“恒温恒压下”改为“恒温恒容下”反应，达平衡时放出热量大于QkJ

答案　AC

解析　　　　2SO2（g）　＋　O2（g）　　2SO3（g）

起始（mol）420

平衡（mol）2.61.31.4

A项，因为是恒温恒压条件下，所以平衡前后，压强之比为1∶1；B项，若体积保持不变，则v（SO3）＝0.35mol·L－1·min－1，而事实上体积缩小，所以v（SO3）＞0.35mol·L－1·min－1；C项，在绝热条件下，温度升高，平衡左移，n（SO3）＜1.4mol；D项，若为恒温恒容，则原平衡左移，放出热量应小于QkJ。

11．化学平衡状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的相关数据如下表：

编号化学方程式平衡常数温度979K1173KⅠFe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）K11.472.15ⅡCO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）K21.62bⅢFe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g）K3a1.68根据以上信息判断，下列结论错误的是（　　）

A．a＞b

B．增大压强，平衡状态Ⅱ不移动

C．升高温度，平衡状态Ⅲ向正反应方向移动

D．反应Ⅰ、Ⅲ均为放热反应

答案　CD

解析　K1＝

K2＝

K3＝K1·K2，所以a≈2.38，b≈0.78。

由不同温度下各反应的平衡常数大小可知，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，反应Ⅲ为放热反应。

12．在3种不同条件下，分别向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molA和1molB，发生反应如下：

2A（g）＋B（g）2D（g）

ΔH＝－QkJ·mol－1。