D.其他条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且A的转化率增大
【例1】(2010安徽卷)低脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为:
2NH2(g)+NO(g)+NH2(g)
2H3(g)+3H2O(g)
H<0
在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加NH3的浓度,废气中氮氧化物的转化率减小
C.单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时,反应达到平衡
D.其他条件不变,使用高效催化剂,废气中氮氧化物的转化率增大
答案:
C
【例3】(2008广东24)科学家一直致力于研究常温、常压下“人工固氮”的新方法。
曾有实验报道:
在常温、常压、光照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。
进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3h):
T/K
303
313
323
353
NH3生成量/(10-6mol)
4.8
5.9
6.0
2.0
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(l)2NH3(g)+
O2(g)
ΔH=+765.2kJ·mol-1
(1)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。
请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:
。
(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
设在容积为2.0L的密闭容器中充入
0.60molN2(g)和1.60molH2(g),反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH3的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为
。
计算:
①该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的平衡常数。
化学反应速率、化学平衡单元测试
一、选择题
1.反应A(气)+3B(气)
2C(气)+2D(气)在四种不同情况下的反应速率分别如下,其中反应速率最大的是( )
A.vA=0.15mol·L-1·min-1 B.vB=0.6mol·L-1·min-1
C.vC=0.4mol·L-1·min-1 D.vD=0.01mol·L-1·s-1
2.将A与B的混合物15mol放人容积为2L的密闭容器里,在一定条件下发生反应:
2A(气)+3B(气)
C(气)+2D(气),经过15min达到平衡,达平衡时容器内的压强是反应前的
。
则以B气体的浓度变化表示的反应速率是( )
A.0.15mol·L-1·min-1 B.0.3mol·L-1·min-1
C.0.45mol·L-1·min-1 D.0.6mol·L-1·min-1
3.反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则平均每秒钟浓度变化正确的是( )
A.NO:
0.001mol·L-1 B.H2O:
0.002mol·L-1
C.NH3:
0.002mol·L-1 D.O2:
0.00125mol·L-1
4.在恒温恒容下,某容器中进行如下反应:
H2
2H。
若反应物的浓度由0.1mol·L-1降到0.06mol·L-1需20s,那么由0.06mol·L-1降到0.024mol·L-1需反应的时间为( )
A.等于18s B.等于12sC.大于18s D.小于18s
5.用Al粉和碘甲烷制(CH3)3Al时,于100℃搅拌65h,产率为0,若用超声波,则室温下用2.5h,产率可达96%。
有关叙述中正确的是( )
A.超声波加快反应速率的作用大于搅拌B.且超声波使铝粉于CH3中乳化成为胶体
C.超声波使化学反应物局部急骤升温D.超声波加快CH3I分解为碘和甲烷
6.在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时,表示反应A(s)+2B(g)
C(g)+D(g)已达到平衡状态的是( )
A.混合气体密度 B.混合气体的压强
C.混合气体的总物质的量 D.B的物质的量浓度
7.下图I、Ⅱ、Ⅲ分别代表反应①③、②、④则Y轴是指( )
①N2+3H2
2NH3;△H<0②H2+I2(g)
2HI;△H<0
③CO+2H2=CH3OH;△H<0④2SO3
2SO2+O2;△>0
A.平衡混合气中一种生成物的百分含量B.平衡混合气中一种反应物的百分含量
C.平衡混合气中一种生成物的转化率D.平衡混合气中一种反应物的转化率
8.在一定温度下,向aL密闭容器中加入1molX气体和2molY气体,发生如下反应:
X(g)+2Y(g)
2Z(g),此反应达到平衡的标志是( )
A.容器内压强随时间变化而变化B.容器内各物质的浓度不随时间变化
C.容器内X、Y、Z的浓度之比1:
2:
3
D.单位时间消耗0.1molX的同时生成0.2molZ
9.体积相同的甲、乙两个容器中,分别都充有等物质的量的NH3,在相同温度下,发生反应:
2NH3
N2+3H2,并达到平衡。
在这个过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中NH3的转化率为P%,则乙容器中NH3的转化率为( )
A.等于P% B.小于P% C.大于P% D.无法判断
10.下列事实不能平衡移动原理来解释的是( )
A.往硫化氢水溶液中加碱有利于S2-增多B.加入催化剂有利于氨氧化反应
C.500℃左右比室温更有利于合成氨的反应D.高压有利于合成氨的反应
11.一定条件下将含1molNH3的体积不变的密闭容器加热,发生反应:
2NH3
N2+3H2,一定时间后达到平衡,此时NH3的体积分数为x%。
若在该容器中再加入1molNH3后密封,加热到相同温度,使反应达到平衡,设此时NH3的体积分数为y%,则x和y的关系正确的是( )
A.xy C.x=y D.x≥y
12.某容积可变的密闭容器中放人一定量的A和B的混合气体,在一定条件下发生反应:
A(气)+2B(气)
2C(气)。
若维持温度和压强不变,当达到平衡时,容器的体积为V,此时C气体的体积占50%,则下列推断正确的是( )
A.原混合气体的体积为1.25VB.原混合气体的体积为1.5V
C.反应达到平衡时,气体A消耗了0.5VD.反应达到平衡后,气体B消耗了0.5V
13.一定条件下,在一密闭容器中通人一定量SO2和O2的混合气,发生如下反应:
2SO2(气)+O2(气)=2SO3(气)(正反应为放热反应)。
反应达平衡后SO2、O2和SO3的物质的量之比为3:
4:
6,保持其他条件不变,降低温度后达到新的平衡时,O2和SO3的物质的量分别是1.1mol和2.0mol,此时容器内SO2的物质的量应是( )
A.0.7mol B.0.9mol C.1.1mol D.1.3mol
14.某温度下,在一容积可变的容器中,反应2A(g)+B(s)
2C(g)达到平衡时,A、B和C的物质的量分别为4mol、2mol和4mol。
保持温度和压强不变,对平衡混合物中三者的物质的量做如下调整,可使平衡右移的是( )
A.均减少1molB.均增加1molC.均减半D.均加倍
15.一混合气体,在密闭容器中发生如下反应:
xA(g)+yB(g)
zC(g),达到平衡后,测得A的浓度为0.5mol/L,当在恒温下将密闭容器的容积扩大1倍再达平衡时,测得A的浓度为0.3mol/L。
则下列叙述正确的是( )
A.x+y>z B.平衡向右移动
C.B的转化率升高 D.A的物质的量减少
16.下图曲线a表示放热反应X(g)+Y(g)
Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。
若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是
A.升高温度 B.加大X的投入量C.加催化剂 D.增大体积
17、一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示:
下列描述正确的是
A、反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158mol/(L·s)
B、反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79mol/L
C、反应开始到10s时,Y的转化率为79.0%
D、反应的化学方程式为:
X(g)+Y(g)
Z(g)
18.反应2A(g)+B(g)
2C(g);△H>0。
下列反应有利于生成C的是:
A.低温、低压B.低温、高压C.高温、高压D.高温、低压
19.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:
X(g)+Y(g)
Z(g)+W(s);ΔH>0下列叙述正确的是
A.加入少量W,逆反应速率增大B.当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
C.升高温度,平衡逆向移动D.平衡后加入X,上述反应的ΔH增大
20.已知反应mX(g)+nY(g)
qZ(g)的△H<0,m+n>q,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是
A.通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动
B.X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C.降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小
D.增加X的物质的量,Y的转化率降低
21.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。
对于密闭容器中的反应:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),673K,30MPa下n(NH3)和n(H2)随时间变化的关系如下图所示。
下列叙述正确的是
A.点a的正反应速率比点b的大B.点c处反应达到平衡
C.点d(t1时刻)和点e(t2时刻)处n(N2)不一样
D.其他条件不变,773K下反应至t1时刻,n(H2)比上图中d点的值大
二、填空题
22.在密闭容器中加入2molA和1molB发生反应2A(g)+B(g)
3C(g)+D(g),达到平衡时C的体积分数为ω。
若保持容器体积和温度不变,以下配比作为起始物质:
①4molA+2molB ②2molA+1molB+3molC+1molD
③3molC+1molD ④1molA+0.5molB+1.5molC+0.5molD
⑤3molA+1molB
(1)达平衡后,C的体积分数仍为ω的是________________。
(2)达平衡时C的体积分数大于ω的是________________。
(3)若发生的反应为2A(s)+B(g)=3C(g)+D(g),即A的状态,由气态改为固态,其他条件不变,则C的体积分数为ω的是________________。
(4)若起始时加入amolA、bmolB、cmolC、dmolD,要使平衡时C的体积分数仍为ω,则a、b、c、d应满足的关系为________________。
(5)若将题中“保持体积和温度不变”改为“保持压强和温度不变”,则C的体积分数为ω的是___________。
23.在一定条件卞,二氧化硫和氧气发生如下反应:
(1)写出该反应的化学平衡常数表达式K=_____________________________________。
(2)降低温度,该反应K值____________,二氧化硫转化率_____________,化学反应速度____________(以上均填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图,反应处于平衡状态的时间是________。
(4)据图判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是__________(用文字表达)。
10min到15min的曲线变化的原因可能是_________(填写编号)。
a.加了催化剂 b.缩小容器体积 c.降低温度 d.增加SO3的物质的量
24.在某一容积为2L的密闭容器内,加入0.8mol的H2和0.6mol的I2,在一定的条件下发生如下反应:
H2(g)+I2(g)
2HI(g);△H<0
反应中各物质的浓度随时间变化情况如图1:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为;
(2)根据图1数据,反应开始至达到平衡时,平均速率
(HI)为;
(3)反应达到平衡后,第8分钟时:
①若升高温度,化学平衡常数K(填写增大、减小或不变)HI浓度的变化正确;(用图2中a~c的编号回答)②若加入I2,H2浓度的变化正确的是。
(用图2中d~f的编号回答)
25.将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应:
aA+bB
cC(s)+dD。
当反应进行一定时间后,测得A减少了nmol,B减少了
mol,C增加了
nmol,D增加了nmol,此时达到化学平衡。
(1)该化学方程式中各物质的化学计量数为:
a=_____________,b=_____________,c=_____________,d=_____________。
(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,该反应中各物质的聚集状态为:
A____________,B____________,D____________。
(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质的物质的量又达到相等,则该反应为________________(填“放热”或“吸热”)反应。
26.Fe3+和I-在水溶液中的反应如下:
2I-+2Fe3+
2Fe2++I2(水溶液)。
(1)在一定温度下,测得2min内生成I2的浓度为0.02mol/L,则用Fe3+表示该反应在这2min内平均反应速率为________________。
(2)上述反应的正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为:
v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n(K为常数)
通过所给的数据计算得:
在v=K{c(I-)}m{c(Fe3+)}n中。
m、n的值为________________[选填(A)、(B)、(C)、(D)。
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
27、某化学反应2A
B+D在四种不同条件下进行,B、D起始浓度为见反应物A的浓度(mol/L)随反应时间(min)的变化情况如下表:
根据上述数据,完成下列填空:
(1)在实验1,反应在10至20分钟时间内平均速率为mol/(L·min)。
(2)在实验2,A的初始浓度C2=mol/L,反应经20分钟就达到平衡,可推测实验2中还隐含的条件是。
(3)设实验3的反应速率为V3,实验1的反应速率为V1,则V3V1(填>、=、<),且C31.0mol/L(填>、=、<)
(4)比较实验4和实验1,可推测该反应是反应(选填吸热、放热)。
理由是