第二部分题型练十一化学反应速率化学平衡.docx

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第二部分题型练十一化学反应速率化学平衡

题型练（十一）　化学反应速率　化学平衡

1．以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。

已知某温度下，下列两个反应的平衡常数分别为K1和K2；CH4（g）＋H2O（g）===CO（g）＋3H2（g），CH4（g）＋CO2（g）===2CO（g）＋2H2（g）。

则该温度下CH4（g）＋2H2O（g）===CO2（g）＋4H2（g）的平衡常数K为（　　）

A．2K1－K2　　　　　　B.

C.D．K－K2

解析：

将题给前两个反应依次编号为①、②，由①×2－②可得：

CH4（g）＋2H2O（g）===CO2（g）＋4H2（g），则该反应的平衡常数K＝，C项正确。

答案：

C

2．工业上用CO2生产燃料甲醇时发生反应：

CO2（g）＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O（g）　ΔH＝－187.4kJ·mol－1，下列图像中正确的是（　　）

解析：

该反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO2的体积分数增大，A项错误；该反应为放热反应，升高温度，v（正）、v（逆）均增大，平衡向逆反应方向移动，则v（逆）>v（正），B项正确；升高温度，反应速率加快，达到平衡所需的时间缩短，且该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，CO2的转化率减小，C项错误；增大压强，v（正）、v（逆）均增大，由于该反应为气体分子数减小的反应，故平衡正向移动，则v（正）>v（逆），D项错误。

答案：

B

3．（2017·长沙模拟）一定条件下，在体积为2L的密闭容器中，3molX和3molY发生反应：

3X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH＞0，经60s达到平衡，生成0.4molZ。

下列说法正确的是（　　）

A．60s内反应速率为v（X）＝0.05mol/（L·s）

B．其他条件不变，升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

C．其他条件不变，若初始投入2molX和2molY，则物质Y的转化率减小

D．其他条件不变，将容器体积变为4L，Z的平衡浓度变为原来的一半

解析：

A项，v（X）＝v（Z）＝×＝0.005mol·L－1·s－1，错误；B项，升高温度，正、逆反应速率均加快，错误；C项，成比例减小投料量，相当于减压，平衡逆向移动，Y的转化率减小，正确；D项，容器体积扩大为原来的2倍，相当于减压，平衡逆向移动，Z的平衡浓度小于原来一半，错误。

答案：

C

4．（2017·海淀区模拟）密闭容器中，由H2和CO直接制备二甲醚（CH3OCH3），其过程包含以下反应：

ⅰ.CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）　ΔH1＝

－90.1kJ·mol－1

ⅱ.2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）

ΔH2＝－24.5kJ·mol－1

当其他条件相同时，由H2和CO直接制备二甲醚的反应中，CO平衡转化率随条件X的变化曲线如图所示。

下列说法正确的是（　　）

A．由H2和CO直接制备二甲醚的反应为放热反应

B．条件X为压强

C．X增大，二甲醚的产率一定增大

D．X增大，该反应的平衡常数一定减小

解析：

根据盖斯定律ⅰ×2＋ⅱ可得：

2CO（g）＋4H2（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）　ΔH＝－204.7kJ/mol，所以由H2和CO直接制备二甲醚的反应为放热反应，A正确。

由图像可知，CO的平衡转化率随X的增大而减小，如果条件X为压强的话，对于反应2CO（g）＋4H2（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）来说，压强增大，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，B错。

CO的平衡转化率减小，二甲醚的产率减小，C错。

只要X不是温度，则增大X，反应的平衡常数不变，D错。

答案：

A

5.已知某密闭容器中存在下列平衡：

CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g），其他条件不变，平衡时c（CO2）与温度t的关系如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．平衡状态A与C相比，平衡状态A的c（CO）较小

B．在t2时，D点的反应速率：

v（逆）>v（正）

C．反应CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）的ΔH>0

D．若t1、t2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1

解析：

由图可知题给反应正反应吸热，C正确；升高温度平衡正向移动，CO浓度减小，所以A点CO浓度大，A错误；由于t2时反应进行到状态D，c（CO2）高于平衡浓度，所以反应向逆反应方向进行，则一定有v（正）＜v（逆），B正确；由于正反应是吸热反应，升高温度平衡向正反应方向移动，化学平衡常数增大，故K1＜K2，D正确。

答案：

A

6．（2017·贵阳模拟）一定条件下，向密闭容器中充入一定量的NH3。

反应2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）达到平衡时，N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．a点时，NH3的转化率为25%

B．达到平衡时，2v正（NH3）＝3v逆（H2）

C．b、c两点对应的平衡常数：

Kb＞Kc

D．压强：

p1＞p2

解析：

设起始氨气是mmol，a点转化2xmol。

根据化学平衡方程式2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）

起始物质的量/molm00

转化物质的量/mol2xx3x

a点物质的量/molm－2xx3x

a点时N2的体积分数为0.1，则有0.1＝，求出2x＝mol，a点氨气的转化率为×100%＝25%，A正确；达到平衡时，同一物质正反应速率一定等于逆反应速率，有v正（NH3）＝v逆（NH3），3v逆（NH3）＝2v逆（H2），则3v正（NH3）＝2v逆（H2），B错误；根据图像，升高温度，氮气的体积分数增大，所以升高温度，平衡向正反应方向移动，c点温度高于b点，所以平衡常数为Kc>Kb，C错误；根据方程式，该反应是一个气体体积增大的可逆反应，加压，平衡向逆反应方向移动，对应同一温度，氮气含量低对应较大压强，所以p2>p1，D错误。

故选A。

答案：

A

7．（2017·孝感检测）80℃时，在2L密闭容器中充入0.40molN2O4，发生反应N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝＋QkJ·mol－1（Q＞0），获得如下数据：

时间/s

0

20

40

60

80

100

c（NO2）/

（mol·L－1）

0.00

0.12

0.20

0.26

0.30

0.30

下列判断正确的是（　　）

A．升高温度该反应的平衡常数K减小

B．20～40s内，v（N2O4）＝0.004mol·L－1·s－1

C．100s时再通入0.40molN2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大

D．反应达到平衡时，吸收的热量为0.30QkJ

解析：

该反应为吸热反应，升高温度，平衡常数K增大，A项错误；20～40s内，v（N2O4）＝v（NO2）＝×＝0.002mol·L－1·s－1，B项错误；100s时再通入0.40molN2O4，相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡逆向移动N2O4的转化率减小，C项错误；反应达到平衡时，c（NO2）＝0.30mol·L－1，生成NO2的物质的量为0.30mol·L－1×2L＝0.60mol，由热化学方程式可知生成2molNO2时吸收的热量为QkJ，则生成0.60molNO2时吸收的热量为0.30QkJ，D项正确。

答案：

D

8．相同温度下，体积均为0.25L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：

X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g）　ΔH＝－92.6kJ·mol－1

实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表示所示：

容器

编号

起始时各物质物质的量/mol

达平衡时体系

能量的变化

X2

Y2

XY3

①

1

3

0

放热23.15kJ

②

0.6

1.8

0.8

Q（Q＞0）

下列叙述不正确的是（　　）

A．容器①、②中反应的平衡常数相等

B．容器②中反应达到平衡时放出的热量为Q＝23.15kJ

C．达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2mol·L－1

D．若将容器①体积缩小为0.20L，则达平衡时放出的热量大于23.15kJ

解析：

平衡常数只与温度有关，温度不变，对同一反应平衡常数不变，A正确；

①容器中放出23.15kJ热量，则生成XY3的物质的量为×2＝

0.5mol，

　　　　　　　　X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g）

起始量/mol:

130

转化量/mol:

0.250.750.5

平衡量/mol:

0.752.250.5

可知平衡时①容器中X2、Y2和XY3的物质的量分别为0.75mol、2.25mol和

0.5mol，②与①为完全等效平衡，所以，平衡时②容器中X2、Y2和XY3的物质的量也分别为0.75mol、2.25mol和0.5mol，可知②的反应向逆反应方向进行，反应过程需要吸收热量，故B错误；由B计算可知此时XY3的物质的量浓度均为＝2mol·L－1，C正确；若容器①体积为0.20L，增大压强平衡向正反应方向移动，放出热量增多，D正确。

答案：

B

9．将2molA和1molB充入VL的密闭容器中，在一定条件下发生反应：

2A（g）＋B（g）2C（g）。

平衡时C的体积分数（%）随温度和压强的变化如表所示：

　　　　　　　压强/MPa

体积分数/%　　

温度/℃　　　　　　　　

1.0

2.0

3.0

350

54.0

a

b

415

c

40.0

d

550

e

f

36.0

下列判断正确的是（　　）

A．b＞e

B．415℃、2.0MPa时B的转化率为60%

C．该反应的ΔH＞0

D．平衡常数K（550℃）＞K（350℃）

解析：

该反应是气体体积减小的反应，加压平衡右移，C的体积分数增加，则b＞54.0，e＜36.0，所以b＞e，A正确，设转化的B的物质的量为xmol；

在一定条件下发生反应　2A（g）＋B（g）2C（g）

起始量/mol:

210

转化量/mol:

2xx2x

平衡量/mol:

2－2x1－x2x

C的体积分数为40%，则：

×100%＝40%，解得：

x＝0.5，所以B的转化率为：

×100%＝50%，B错误；该反应为气体体积缩小的反应，温度为415℃时c处对应的压强较小，则c＜40.0，然后根据都是1.0MPa,

350℃和415℃，温度升高而C的体积分数减小，则该反应为放热反应，ΔH＜0，C错误；该反应为放热反应，升温平衡左移，平衡常数减小，则K（550℃）＜

K（350℃），D错误。

答案：

A

10．（2017·潍坊模拟）在1L密闭容器中放入0.1molX，在一定温度下发生反应：

X（g）Y（g）＋Z（g）　ΔH＜0，容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如图所示。

下列说法错误的是（　　）

A．升高温度，Y的平衡浓度减小

B．t2时X的转化率为80%

C．从反应开始到t1时的平均反应速率v（X）＝mol·L－1·min－1

D．若X的初始投入量为0.2mol，则平衡时容器内总压强为1.8×106Pa

解析：

A项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y的平衡浓度减小，正确；B项，设到t2时反应的X的物质的量为mmol，

　　　　　　　　X（g）　　Y（g）＋Z（g）

起始量/mol0.1000

转化量/molmmm

p＝0.9×106Pa（mol）0.10－mmm

在恒容容器中，气体的压强之比等于物质的量之比，有＝，解得m＝0.08，所以X的转化率为×100%＝80%，正确；C项，设到t1时反应的X的物质