<1
C.当容器中Cl2为1.2mol时,反应达到平衡
D.平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2,相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2mol·L-1
15.以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g)ΔH<0。
某压强下的密闭容器中,按CO2和H2的物质的量比为1∶3投料,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。
下列说法正确的是
A.A点的平衡常数小于B点
B.B点,v正(CO2)=v逆(H2O)
C.A点,H2和H2O物质的量相等
D.其他条件恒定,充入更多H2,v(CO2)不变
16.在淀粉KI溶液中存在下列平衡:
I2(aq)+I-(aq)I
(aq)。
测得不同温度下该反应的平衡常数K如表所示:
T/℃
5
15
25
35
50
K
1100
841
689
533
409
下列说法正确的是
A.反应I2(aq)+I-(aq)I
(aq)的ΔH>0
B.其他条件不变,升高温度,溶液中c(I
)减小
C.该反应的平衡常数表达式为K=
D.25℃时,向溶液中加入少量KI固体,平衡常数K小于689
二、非选择题(共52分)
17.在一定条件下,二氧化硫和氧气发生反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)降低温度,化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600℃时,在一容积为2L的密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,在反应进行至10min和20min时,分别改变了影响反应的一个条件,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示,前10min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”);前15min内用SO3表示平均反应速率为___________________________。
(3)图中反应进程,表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是______________________。
(4)根据如图判断,10min时改变的条件可能是________(填写编号,下同);20min时改变的反应条件可能是______。
a.加入催化剂b.缩小容器容积c.降低温度d.增加O2的物质的量
18.在一个容积不变的密闭容器中充入一定量A和B,发生如下反应:
xA(g)+2B(s)yC(g) ΔH<0。
在一定条件下,容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题:
(1)用A的浓度变化表示该反应0~10min内的平均反应速率v(A)= ;
(2)根据图示可确定x∶y= ;
(3)0~10min容器内压强 (填“变大”“不变”或“变小”);
(4)推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是 ;第16min引起曲线变化的反应条件可能是 (填序号)。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温⑤降温 ⑥加催化剂
19.工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),对其研究如下:
(1)已知H-H键的键能为436kJ·mol-1,N-H键的键能为391kJ·mol-1,N≡N键的键能是945.6kJ·mol-1,则上述反应的ΔH=__________________________。
(2)上述反应的平衡常数K的表达式为___________________________________________。
若反应方程式改写为
N2(g)+
H2(g)NH3(g),在该温度下的平衡常数K1=________(用K表示)。
(3)在773K时,分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中,随着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间t的关系如下表:
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n(H2)/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n(NH3)/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mol·L-1、3mol·L-1、3mol·L-1,则此时v正________(填“大于”“小于”或“等于”)v逆。
②由上表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示,表示c(N2)~t的曲线是___________。
在此温度下,若起始充入4molN2和12molH2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)~t的曲线上相应的点为_________。
20.研究氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(g)NaNO3(g)+ClNO(g) K1 ΔH<0 Ⅰ
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 ΔH<0 Ⅱ
请回答下列问题:
(1)4NO2(g)+2NaCl(g)2NaNO3(g)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常数K= (用K1、K2表示)。
(2)若反应Ⅰ在绝热密闭容器中进行,实验测得NO2(g)的转化率随时间变化的示意图如图所示,t3~t4时刻,NO2(g)的转化率降低的原因是 。
(3)若反应Ⅱ在恒温、恒容条件下进行,下列能判断该反应一定达到平衡状态的是 。
A.容器内压强不再变化B.n(ClNO)=n(NO)
C.混合气体密度不变D.v正(NO)=v逆(ClNO)
(4)在一定温度和压强下,反应Ⅱ达到平衡,当NO和Cl2的比例不同时,对Cl2的转化率及平衡混合物中ClNO的体积分数都有影响。
设NO和Cl2起始物质的量之比为x,平衡时Cl2的转化率为a,平衡混合物中ClNO的体积分数为y,判断a、x、y三者的相互关系,用含a和x的代数式表示y,y= 。
21.(2018吉林长春二模)2016年9月,“乔歌里1号”中国首台静默移动发电站MFC30正式问世,MFC30是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术而研制成功的。
(1)甲醇制氢方式主要有以下三种。
反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢:
CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)ΔH1=+49.4kJ·mol-1;
反应Ⅱ甲醇分解制氢:
CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH2=+90.6kJ·mol-1;
反应Ⅲ气态甲醇氧化重整制氢同时生成二氧化碳和氢气。
①已知CO的燃烧热为283.0kJ·mol-1,则反应Ⅲ的热化学方程式为 。
②该三种制氢方式中,等量的甲醇产生氢气最多的是反应 。
(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)
(2)实验室模拟反应Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢,合成气组成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1时,体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如下图所示。
①该反应的平衡常数表达式为 。
②当温度为250℃、压强为p2时,反应达平衡时H2的体积分数为 。
③图中的压强由小到大的顺序是 。
(3)MFC30燃料电池是以氢气为燃料,Li2CO3与K2CO3混合碳酸盐为电解质的高温型燃料电池,其负极的电极反应式为 ,正极上通入的气体为 。
一轮单元训练金卷·高三·化学卷(A)
第十单元化学反应速率与化学平衡
答案
一、单选择题(每小题3分,共48分)
1.【答案】C
【解析】使用催化剂可以加快反应速率,但不能改变反应物的平衡转化率,故A、B两项错误;该反应有气体参与,改变压强可影响化学反应速率,故D项错误。
2.【答案】D
【解析】I2为固态,故不能用它表示化学反应速率,A错误;v(HI)=
=0.002mol·L-1·s-1,若反应仍以该速率进行,则t=
=10s,但随着反应的进行,反应物浓度降低,反应速率减慢,所用时间应大于10s,B错误;升高温度,正、逆反应速率均加快,C错误;减小反应体系的体积,从而增大了压强,化学反应速率将加快,D正确。
3.【答案】D
【解析】容器容积不变,充入氮气对反应物和生成物浓度没有影响,化学反应速率不变,故A项错误;不能用单位时间内固体的量的变化表示化学反应速率,故B项错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以2v(B)=3v(C),故C项错误;v(C)=v(B)=
=0.2mol·L-1·min-1,故D项正确。
4.【答案】B
【解析】t1时刻没有达到平衡状态,正、逆反应速率不相等,A项错误;根据图象,X的物质的量增加,属于生成物,因此X为NH3的曲线,B项正确;0~8min时,v(NH3)=
=0.0075mol·L-1·min-1,根据化学反应速率之比等于化学计量数之比v(H2)=
=0.01125mol·L-1·min-1,C项错误;10~12min,v(NH3)=
=0.005mol·L-1·min-1,v(N2)=
=0.0025mol·L-1·min-1,D项错误。
5.【答案】B
【解析】A是固体,其量的变化对平衡无影响;而增大B的浓度,正反应速率增大,平衡向正反应方向移动,v(正)>v(逆);升高温度,v(正)、v(逆)均增大,但v(逆)增大的程度大,平衡向逆反应方向移动;增大压强,平衡不移动,但v(正)、v(逆)都增大;催化剂不能使化学平衡发生移动,B的转化率不变。
6.【答案】A
【解析】食物在常温下腐败是自发进行的,A项正确;放热反应不一定都是自发进行的,如煤炭燃烧要加热到一定温度才能自发进行,B项错误;自发反应由焓变和熵变两个方面决定,熵变增大的反应不一定能自发进行,如H2O通电生成H2和O2的反应不能自发进行,C项错误;电解池的反应属于非自发反应,D项错误。
7.【答案】C
【解析】若加入反应物,平衡向正反应方向移动,生成物的质量分数不一定增加,①错误;化学平衡向正反应方向移动时,生成物的产量一定增大,②正确;若加入反应物,平衡向正反应方向移动时,反应物的转化率不一定增大,如对于恒温恒容条件下的反应A(g)+B(g)C(g),加入A,B的转化率增大,A的转化率减小,③错误;增大压强,平衡向正反应方向移动至新的平衡,反应物的浓度比原平衡时增大,④错误;平衡向正反应方向移动时,正反应速率一定大于逆反应速率,⑤正确;温度不变,平衡常数不变,⑥错误。
故选C
8.【答案】A
【解析】反应自发进行需要满足ΔH-TΔS<0,由0℃为273K、ΔH=-2.1809kJ·mol-1、ΔS=-6.6J·mol-1·K-1代入公式:
ΔH-TΔS=-2.1809×103J·mol-1+273×6.6J·mol-1·K-1=-379.1J·mol-1<0,所以反应在0℃能自发进行,即在0℃、100kPa的室内存放,白锡会变成灰锡而不能再继续使用,A项正确。
9.【答案】C
【解析】A的物质的量达到0.80mol时反应达到平衡状态,则
A(g)+ B(g)C(g)
n(起始)/mol 1.0 1.0 0
n(变化)/mol 0.20 0.20 0.20
n(平衡)/mol 0.80 0.80 0.20
各组分换算为对应的浓度,K=
=0.625。
反应在前5s的平均速率v(A)=
=0.017mol·L-1·s-1,A项错误;保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41mol·L-1,A物质的量为0.41mol·L-1×2L=0.82mol>0.80mol,说明升温平衡逆向移动,正反应是放热反应,即反应的ΔH<0,B项错误;相同温度下,起始时向容器中充入2.0molC,与原平衡相比,相当于加压,平衡会向气体体积减小的方向移动,则达到平衡时,C的物质的量大于0.4mol,参加反应的C的物质的量小于1.6mol,即平衡时C的转化率小于80%,C项正确;相同温度下,起始时向容器中充入0.20molA、0.20molB和1.0molC,Qc=
=50>K,反应逆向进行,反应达到平衡前v(正)10.【答案】D
【解析】106kJ·mol-1是反应的焓变,不是反应活化能,A项错误;AgO2是中间产物,不是反应的催化剂,B项错误;反应速率是由慢反应决定的,增大O2浓度才能显著提高环氧乙烷的生成速率,C项错误;将①×6+②×6+③得到7CH2=CH2+6O2
2CO2+2H2O+6
,D项正确。
11.【答案】A
【解析】一个可逆反应,随着反应进行,反应物浓度降低,正反应速率减小,但该图像中开始时正反应速率升高,说明反应过程中温度升高,故正反应为放热反应,A项正确;从A到C点正反应速率增大,反应物浓度不断减小,B项错误;可逆反应达到化学平衡时,正反应速率与逆反应速率相等,且保持不变,而C点后反应速率仍然在变化,C项错误;该反应为放热反应,恒温容器随着反应进行温度不变,而绝热容器随着反应进行,体系温度升高,温度越高,反应物转化率越小,D项错误。
12.【答案】C
【解析】由表中数据可知随温度升高,平衡常数减小,故正反应为放热反应,A正确;1/(5×104)=2×10-5,B正确;代入数据计算可得Qc>K,平衡逆向移动,v(正)13.【答案】C
【解析】由图像可知,A、C两点在等温线上,C点压强大,则A、C两点的反应速率:
A14.【答案】B
【解析】10min内,PCl5的浓度变化量为0.4mol·L-1,故Cl2的浓度变化量为0.4mol·L-1,所以v(Cl2)=0.04mol·L-1·min-1,A项正确;升高温度(T115.【答案】C
【解析】从图像可知,温度越高氢气的含量越高,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,温度升高平衡常数减小,则平衡常数A点大于B点,A项错误;B点只能说明该温度下,CO2和H2O的浓度相等,不能说明v正(CO2)=v逆(H2O),B项错误;从图像可知,A点H2和H2O的物质的量百分数相等,故物质的量相等,C项正确;其他条件恒定,充入更多H2,反应物浓度增大,正反应速率增大,v(CO2)也增大,D项错误。
16.【答案】B
【解析】选项A,温度升高,平衡常数减小,因此该反应是放热反应,ΔH<0,错误;选项B,温度升高,平衡逆向移动,c(I