【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.前5分钟消耗X的物质的量为0.5mol,由方程式可知生成Z1.5mol,则用Z表示反应速率为
=0.15mol/(L·min),故错误;B.反应热与计量数呈正比,则T2℃时,对于反应1/2X(g)+Y(g)
3/2Z(g)
3.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)△H<0,一段时间后达到平衡,反应过程中测定的数据如下表:
下列说法不正确的是
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
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.该温度下此反应的平衡常数:
K=1.44
D.保持其他条件不变,起始时向容器充入0.32mol气体X和0.32mol气体Y,到达平衡时,c(Z)=0.024mol/L
【答案】A
【解析】
【分析】
A、2min内Y物质的量变化为0.16mol-0.12mol=0.04mol,根据速率公式计算v(Y),再利用速率之比等于化学计量数之比计算v(Z);
B、该反应正反应是放热反应,降低温度平衡向正反应移动,反应达到新平衡前v(逆)<v(正);
C、反应7min时,反应达到平衡,依据起始量和平衡时Y的量建立三段式,依据平衡浓度计算反应的平衡常数;
D、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,相当于等效为在原平衡基础上增大压强,反应前后气体的体积不变,平衡不移动。
【详解】
【点睛】
本题考化学平衡移动原理的综合应用,设计化学反应速率、化学平衡常数、化学平衡的影响因素等,等效平衡的理解应用是解题的关键点,也是难点。
4.某实验小组研究温度对化学反应
的影响,在其他条件相同时,将
和
充入体积为2L的恒容密闭容器中,测得
的物质的量分数随时间
变化的实验数据如下:
时间
0
20
40
60
80
100
的物质的量分数
0
0
下列说法正确的是
A.
温度下,
之间,
的平均反应速率为
B.在
温度下,该反应有可能在70min时已达到平衡状态
C.由表中数据推测,
D.由表中数据可知,温度越高,
与
的反应限度越大
【答案】A
【解析】
【详解】
【点睛】
本题考查化学平衡,化学反应速率的计算,化学反应限度等,难度较难,注意对化学反应速率计算公式的理解和应用,温度对化学平衡移动的影响的分析是解题关键。
5.一定温度下,在4个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)达到平衡。
下列说法正确的是
容器
温度/K
物质的起始浓度/moI/L
物质的平衡浓度moI/L
O2或SO3平衡转化率
c(SO2)
c(O2)
c(SO3)
c(SO3)
Ⅰ
723
0.2
0.2
0
0.04
α1
Ⅱ
723
0
0.1
0.2
α2
Ⅲ
723
0.4
0.4
0
α3
IV
823
0
0.1
0.2
α4
A.达到平衡时,α1+α2=1
B.达到平衡时,容器中的压强:
PⅠ>PIV
C.达到平衡时,逆反应速率容器IV中比容器Ⅰ中的大
D.达平衡后,再向容器Ⅰ中充入0.16molSO2、0.04molSO3,则此时反应向逆反应方向进行
【答案】C
【解析】
【详解】
【点睛】
本题考查化学平衡移动的相关知识。
运用等效平衡的原理解答,即一个可逆反应达到平衡时,采用不同的方法改变外界条件,,会导致平衡移动过程中某些方面的等效性,以此推出其他方面的变化进行分析判断选项的合理性。
6.一定温度下,在3个体积均为1.0L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)
CH3OH(g)达到平衡。
下列说法正确的是
容器
温度/K
物质的起始浓度(mol/L)
物质的平衡浓度(mol/L)
c(H+)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.该反应的逆反应放热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
【答案】D
【解析】
【详解】
【点睛】
本题主要是考查化学反应速率和化学平衡的有关判断与计算以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响。
化学平衡是包含溶解平衡、电离平衡、水解平衡等的一个平衡理论体系,而化学平衡则是这一体系的核心,是分析其他平衡移动的基础。
化学平衡常数则是新课标地区的高考命题热点,并且试题的综合性强、能力要求高。
7.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,反应PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
A.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡时,c(PCl5)>0.4mol·L-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol·L-1,则反应的△H<0
C.反应在前50s的平均速率为v(PCl3)=0.0032mol·L-1·s-1
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3和2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
【答案】A
【解析】
【详解】
【点睛】
本题考查反应速率、平衡常数计算、平衡移动、等效平衡等,难度中等,注意平衡计算的方法应用。
8.在一个固定容积的密闭容器中,保持一定温度进行如下反应:
H2(g)+Br2(g)
2HBr(g),已知加入1molH2和2molBr2达到平衡后,生成xmolHBr,在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c(均不为0)且保持平衡时,各组分含量都不变,以下推断正确的是()
①a、b、c应满足的关系是4a+c=2b
②平衡时HBr为axmol
③a、b、c应满足的关系是a+b=c
④平衡时HBr为xmol
A.①B.①②C.①④D.②③
【答案】C
【解析】
【分析】
在容器中加入1molH2和2molBr2达到平衡后,生成xmolHBr,在相同条件下若起始时加入的H2、Br2、HBr分别为a、b、c(均不为0),达到平衡时,各组分含量都不变,则建立的是等效平衡;由于该反应是气体体积不变的反应,将所有量按照反应转化成氢气和溴,只要满足n(H2):
n(Br2)=1:
2即可。
据此解答。
【详解】
【点睛】
所谓等效平衡是指外界条件相同时,同一可逆反应只要起始浓度相当,无论经过何种途径,都可以达到相同的平衡状态。
等效平衡的判断及处理一般步骤是:
进行等效转化——边倒法,即按照反应方程式的计量数之比转化到同一边的量,与题干所给起始投料情况比较。
掌握等效平衡的判断方法及满足条件,明确恒温恒容与恒温恒压条件下的等效平衡的区别是解答的关键。
9.已知热化学方程式:
2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-QkJ·mol-1(Q>0)。
下列说法正确的是( )。
A.相同条件下,2molSO2(g)和1molO2(g)所具有的能量小于2molSO3(g)所具有的能量
B.将2molSO2(g)和1molO2(g)置于一密闭容器中充分反应后,放出热量为QkJ
C.增大压强或升高温度,该反应过程放出更多的热量
D.如将一定量SO2(g)和O2(g)置于某密闭容器中充分反应后放热QkJ,则此过程中有2molSO2(g)被氧化
【答案】D
【解析】
【详解】
10.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/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
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.该温度下此反应的平衡常数K=1.44
D.其他条件不变,再充入0.3molZ,平衡时X的体积分数增大
【答案】C
【解析】
【详解】
A、反应前2min,消耗Y的物质的量(0.16-0.12)mol=0.04mol,则生成Z的物质的量为0.04×2mol=0.08mol,根据化学反应速率的数学表达式,v(Z)=
mol/(L·min)=4×10-3mol/(L·min),故A错误;B、该反应为放热反应,降低温度,平衡向正反应方向移动,则达到新平衡之前,v(逆)=1.44,故C正确;D、反应前后气体的体积不变,其他条件不变,再充入0.3molZ,在等温恒容下,为等效平衡,则X的体积分数不变,故D错误。
11.N2O5是一种新型硝化剂,一定温度下发生反应2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g) ΔH>0,T1温度下的部分实验数据如下表所示。
t/s
0
500
1000
1500
c(N2O5)/(mol/L)
5.00
3.52
2.50
2.50
下列说法正确的是
A.该反应在任何温度下均能自发进行
B.T1温度下的平衡常数为K1=125,1000s时N2O5(g)转化率为50%
C.其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L,则T1D.T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,则K1【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.该反应为熵增、焓增的反应,根据△G=△H-T△S,高温有利于自发进行,选项A错误;B.由表中数据可知,T1温度下,1000s时反应到达平衡,平衡时c(N2O5)=2.5mol/L,c(NO2)=5mol/L,c(O2)=1.25mol/L,平衡常数K=
=
=125,转化率为
×100%=50%,选项B正确;C.该反应正反应是吸热反应,升高温度,反应速率加快,平衡向正反应移动,平衡时时N2O5(g)浓度应降低,其他条件不变时,T2温度下反应到1000s时测得N2O5(g)浓度为2.98mol/L,浓度大于2.5mol/L,故不可能为升高温度,应为降低温度,故T1>T2,选项C错误;D.平衡常数只受温度影响,T1温度下的平衡常数为K1,T2温度下的平衡常数为K2,若T1>T2,反应吸热反应,则K1>K2,选项D错误;答案选B。
【点睛】
本题考查化学平衡状态判断、化学平衡有关计算、化学平衡影响因素、平衡常数等,难度中等。
12.在一密闭容器中,反应:
aX(g)+bY(g)
cZ(g)达到平衡时测得平衡常数为K1;保持温度不变,将容器体积减小一半,当达到新平衡后,测得Y的浓度为原来的1.6倍,平衡常数为K2,则
A.平衡向正反应方向移动,K2>K1
B.新平衡时Y的浓度增大,平衡向逆反应方向移动K1>K2
C.新平衡时,Z的浓度大于原平衡2倍,K1=K2
D.反应过程中,化学反应速率同等程度增大,K1=K2
【答案】C
【解析】
【分析】
保持温度不变压强增大至原来的2倍,将容器的容积压缩到原来容积的一半,假定平衡不移动,Y浓度变为原来的2倍,达到新平衡时,物质Y的浓度是原来的1.6倍,说明平衡向正反应方向移动,则应由a+b>c+d,据此解答。
【详解】
A.平衡向正反应方向移动,温度不变K值不变,K2=K1,选项A错误;B.新平衡时Y的浓度为原来的1.6倍,浓度增大,平衡向正反应方向移动,温度不变则K1=K2,选项B错误;C.新平衡时,平衡正向移动,体积为原来的一半但Z的物质的量增大,浓度大于原平衡的2倍,K1=K2,选项C正确;D.反应过程中,化学反应速率均增大,未达平衡前正反应速率大于逆反应速率,K1=K2,选项D错误;答案选C。
【点睛】
本题考查化学平衡移动的影响,题目难度不大,本题注意用假定法判断,如果平衡不移动,则达到平衡时Y的浓度为原来的2倍,根据实际Y的浓度,判断平衡移动。
13.TK时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molCOCl2,反应COCl2(g)
Cl2(g)+CO(g),经过一段时间后达到平衡。
反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
2
4
6
8
n(Cl2)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是()
A.反应在前2s的平均速率v(CO)=0.080mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(Cl2)=0.11mol·L-1,则反应的ΔH<0
C.TK时起始向容器中充入0.9molCOCl2、0.10molCl2和0.10molCO,达到平衡前v正>v逆
D.TK时起始向容器中充入1.0molCl2和0.9molCO,达到平衡时,Cl2的转化率为80%
【答案】C
【解析】A、反应在前2s的平均速率
,错误;B、平衡时
该温度下
,若起始向容器中充入0.9molCOCl2、0.10molCl2和0.10molCO,此时
<0.025,则反应达到平衡前正>v逆。
正确;D、TK时起始向容器中充入1.0molCl2和1.0molCO,应等效于向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molCOCl2,达到平衡时Cl2的转化率等于80%,如加入1.0molCl2和0.9molCO,相当于在原来的基础上减小0.1molCO,平衡在原来的基础上向正反应方向移动,则Cl2的转化率小于80%,错误;故选C。
14.温度为T1时,在三个容积均为1L的恒容密闭容器中仅发生反应:
2NO2(g)
2NO(g)+O2 (g)(正反应吸热)。
实验测得:
v正= v (NO2 )消耗= k正c2(NO2 ),v逆= v(NO)消耗=2v (O2 )消耗= k逆c2 (NO)·c(O2 ),k正、k逆为速率常数,受温度影响。
下列说法正确的是
容器编号
物质的起始浓度(mol·L-1)
物质的平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A.设k为该反应的化学平衡常数,则有k=k逆:
k正
B.达平衡时,容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比为20∶17
C.容器Ⅱ中起始平衡正向移动,达平衡时,容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小
D.若改变温度为T2,且T2>T1,则k正:
k逆<0.8
【答案】C
【解析】
体的总量小于0.85mol,所以达平衡时,容器Ⅱ与容器Ⅲ中的总压强之比大于20∶17,B错误;针对于容器Ⅰ内反应可知:
NO2的转化率为0.4/0.6=2/3,假设容器Ⅱ中NO2的转化率也为2/3,反应正向进行,则该反应的平衡常数为:
2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)
起始量0.30.50.2
变化量0.20.20.1
平衡量0.10.70.3
平衡常数为k=0.3×0.72/0.12=14.7>8,所以容器Ⅱ中NO2的转化率小于2/3,即容器Ⅱ中起始平衡正向移动,达平衡时,容器Ⅱ中NO2的转化率比容器Ⅰ中的小,C正确;由于该反应正反应是吸热反应,温度
,所以
时平衡常数增大,则k正:
k逆>0.8;正确选项C。