化学反应速率和化学平衡选择题[优选试题]

化学反应速率和化学平衡【选择题】12014重庆卷 在恒容密闭容器中通入X并发生反应：2X(g)Y(g)，温度T1、T2下X的物质的量浓度c(X)随时间t变化的曲线如图所示，下列叙述正确的是()A该反应进行到M点放出的热量大于进行到W点放出的热量BT2下，在0t1时间内，v(Y)molL1min1CM点的正反应速率v正大于N点的逆反应速率v逆DM点时再加入一定量X，平衡后X的转化率减小1C解析 根据图像可知，T1T2，HT2，vM正vM逆vW逆，又因vN逆vW逆，所以vN逆vW正，C正确；由于反应前后均只有一种物质，因此M点时再增加一定量的X，则相当于增大压强，平衡向正反应方向移动，X的转化率升高，D项错误。22014新课标全国卷 已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ。在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为 H2O2IH2OIO慢H2O2IOH2OO2I快下列有关该反应的说法正确的是()A反应速率与I浓度有关BIO也是该反应的催化剂C反应活化能等于98 kJmol1Dv(H2O2)v(H2O)v(O2)2A解析 H2O2的分解反应主要由慢反应决定，且I浓度越大反应速率越快，A项正确；合并题中两反应，可知I为催化剂，而IO为中间产物，B项错误；1 mol H2O2分解时反应热为98 kJmol1，并不是活化能，C项错误；根据化学计量数关系可确定v(H2O2) v(H2O) 2v(O2)，D项错误。32014安徽卷 臭氧是理想的烟气脱硝试剂，其脱硝反应为2NO2(g)O3(g) N2O5(g)O2(g)，若反应在恒容密闭容器中进行，下列由该反应相关图像作出的判断正确的是()AB升高温度，平衡常数减小03 s内，反应速率为v(NO2)0.2 molL1CDt1时仅加入催化剂，平衡正向移动达平衡时，仅改变x，则x为c(O2)3.A解析 由反应过程的能量变化图可知正反应为放热反应，因此升高温度，反应逆向进行，平衡常数减小，A项正确；03 s内，v(NO2)(1.0 mol/L0.4 mol/L)3 s0.2 molL1s1，B项错误；加入催化剂，正、逆反应速率同等程度加快，平衡不移动，C项错误；达到平衡时，增加c(O2)平衡逆向移动，NO2的转化率减小，D项错误。42014北京卷 一定温度下，10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。t/min0246810V(O2)/mL0.09.917.222.426.529.9下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)()A06 min的平均反应速率：v(H2O2)3.3102molL1min1B06 min的平均反应速率：v(H2O2)0.0605C解析 根据各物质的化学反应速率之比等于化学计量数之比， v(N)v(M)1.0103molL1min1，A项错误；实验中X(g)Y(g)M(g) N(g)c起始(molL1) 0.01 0.04 0 0c转化(molL1) 0.008 0.008 0.008 0.008c平衡(molL1) 0.002 0.032 0.008 0.008 求得：K1.0，B项错误；根据温度相同，则K相等，X(g)Y(g) M(g)N(g)c起始(molL1) 0.02 0.03 0 0c转化(molL1) a a a ac平衡(molL1) 0.02a 0.03a a aK 1.0，求得a0.012，则X的转化率100%60%，C项正确；根据上述三段式求得，在700 ，K2.6，则温度升高，K减小，该反应为放热反应，若的温度为800 ，此时与为等效平衡，b0.060，但的温度为900 ，则平衡逆向移动，b0.060，则D项错误。62014浙江卷 氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO强。25 时氯气氯水体系中存在以下平衡关系：Cl2(g)Cl2(aq)K1101.2Cl2(aq)H2OHClOHClK2103.4HClOHClOKa？其中Cl2(aq)、HClO和ClO分别在三者中占分数()随pH变化的关系如图所示 。下列表述正确的是()ACl2(g)H2O2HClOClK1010.9B在氯处理水体系中，c(HClO)c(ClO)c(H)c(OH)C用氯处理饮用水时，pH7.5时杀菌效果比pH6.5时差D氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好6C解析 由所给对应方程式知，K2，Ka，K，故KK2Ka。由于Ka未知，故无法知道K的值，A项错误；在氯处理水体系中，由电荷守恒可知：c(H)c(OH)c(Cl)c(ClO)。由Cl2(aq) H2OHClO HCl、HClOHClO 可知c(HClO)c(OH)c(HClO)c(ClO )，即c(HClO)c(ClO)c(H)c(OH)，B项错误；由图表中的信息知，pH7.5的体系中HClO所占的分数比pH6.5的体系中HClO所占的分数小，由于HClO的杀菌能力比ClO强，故pH7.5时杀菌效果比pH6.5时差，C项正确；HClO的电离是吸热过程，所以夏天有更多的HClO电离为ClO和H，故氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季差，D项错误。72014临沂一模 在密闭容器中充入一定量的NO2，发生反应2NO2(g) N2O4(g)H57 kJmol1。在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()Aa、c两点的反应速率：acBa、b两点NO2的转化率：abCa、c两点气体的颜色：a深，c浅D由a点到b点，可以用加热的方法7B解析 该反应有气体参加和生成，增大压强反应速率增大，ac，A项错误；NO2的体积分数越大，其转化率越小，B项正确；由a到c，压强增大容器体积减小，尽管平衡右移，但平衡时NO2浓度增大，气体颜色加深，C项错误；该反应是放热反应，由a点到b点，NO2的转化率增大，故降温可以实现由a点到b点的转化，D项错误。82014湖北孝感期末 在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：A(g)B(g) 2C(g)Hv逆B、两过程达到平衡时，A的体积分数Ct2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加CD、两过程达到平衡时，平衡常数0T1温度时，向密闭容器中通入N2O5，部分实验数据见下表：t/s050010001500c(N2O5)/(molL1)5.003.522.502.50下列说法中不正确的是()A500 s内N2O5分解速率为2.96103molL1s1BT1温度下的平衡常数K1125，平衡时N2O5的转化率为50%CT1温度下的平衡常数为K1，T2温度下的平衡常数为K2，若T1T2，则K1K2D达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的，则再次平衡时c(N2O5)5.00 molL19C解析 500 s内N2O4的分解速率为v(N2O5)(5.00 molL13.52 molL1)500 s2.96103molL1s1，A项正确；2N2O5(g)4NO2(g)O2(g)起始浓度(molL1)：5.0000转化浓度(molL1)：2.505.001.25平衡浓度(molL1)：2.505.001.25N2O5的转化率为100%50%，平衡常数K125，B项正确；由于该反应是吸热反应，故温度升高平衡常数增大，C项错误；缩小体积，平衡逆向移动，N2O5浓度将大于原平衡的二倍，D项正确。10.(2013年安徽理综,11,6分)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)H0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是()选项xyA温度容器内混合气体的密度BCO的物质的量CO2与CO的物质的量之比CSO2的浓度平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析:温度升高,平衡正向移动,气体总质量增加,容器体积不变,故混合气体的密度增大,A项合理;增大CO的物质的量,平衡正向移动,但CO的转化率降低,所以CO2与CO的物质的量之比减小,B项不合理;增大SO2的浓度,平衡逆向移动,但平衡常数只与温度有关,温度不变平衡常数K不变,C项不合理;因MgSO4为固体,增大MgSO4的质量,平衡不移动,CO的转化率不变,D项不合理。答案:A11.(2013年北京理综,11,6分)下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是()A.B. t 2550100KW/10-141.015.4755.0C.D.c(氨水)/(molL-1)0.10.01pH11.110.6解析:NO2球浸在冷水中颜色变浅,热水中颜色加深,说明2NO2(g)N2O4(g)H10-2.9,说明加水稀释,促进NH3H2O电离,D正确。答案:C12.(2013年重庆理综,7,6分)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:压强/Mpa体积分数/%温度/1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0b0 K(1 000 )K(810 )上述中正确的有()A.4个 B.3个 C.2个 D.1个解析:E(g)+F(s)2G(g)为气体分子数增大的反应,增大压强,平衡向逆反应方向移动,ba54.0,因aab,K(1000 )K(810 ),正确;设开始时E为1 mol,E的转化量为x mol则有E(g)+F(s)2G(g)反应前(mol) 1 0转化量(mol)x 2x平衡后(mol)1-x 2x在915 时,100%=75%,x=0.6则E的转化率为60%,正确;E(g)+F(s)2G(g)为熵增反应,S0,正确。答案:A13.(双选题)(2013年江苏化学)一定条件下存在反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),其正反应放热。现有三个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换) 密闭容器、,在中充入1 mol CO和1 mol H2O,在中充入1 mol CO2 和1 mol H2,在中充入2 mol CO 和2 mol H2O,700 条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是()A.容器、中正反应速率相同B.容器、中反应的平衡常数相同C.容器中CO 的物质的量比容器中的多D.容器中CO 的转化率与容器中CO2 的转化率之和小于1解析:因反应是在恒容绝热密闭容器中进行的,容器中反应正向进行,放出热量,容器中反应逆向进行,吸收热量,平衡时两个容器中反应温度不同,则、中正反应速率不相同,A错。容器中加入反应物的量比容器中多,由于该反应为放热反应,中放出热量比多,中反应正向进行的程度比小,因此容器中反应的化学平衡常数比小,B错。中反应正向进行,放出热量,中反应逆向进行,吸收热量,由于容器均为绝热容器,结合化学平衡移动原理,温度对化学平衡的影响可知和中反应进行的程度均较小,则C、D均正确。答案:CD14.(2012年重庆理综,13,6分)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g)H10进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是()A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大解析:A.等压条件下,通入惰性气体,反应体系的压强减小,第个反应平衡逆向移动,放出热量,温度升高,导致第个反应逆向移动,c的物质的量减少。B.等压时,通入z气体,第个反应逆向移动,使温度升高。C.等容时,通入惰性气体,反应体系中各物质浓度不变,反应速率不变。D.等容时,通入z气体,平衡逆向移动,y的浓度增大。答案:A15.(2011年安徽理综,9,6分)电镀废液中Cr2可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4):Cr2(aq)+2Pb2+(aq)+H2O(l)2PbCrO4(s)+2H+(aq)H0该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是() 解析:H0,正反应放热温度升高,平衡左移,故K减小,A对;pH增大,c(H+)减小,平衡右移,Cr2转化率增大,B错;温度升高,正、逆反应速率都增大,C错;Pb2+物质的量浓度增大,平衡右移,Cr2物质的量减小,D错。答案:A16.(2011年重庆理综,10,6分)一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图的是()A.CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g)H0C.CH3CH2OH(g)CH2CH2(g)+H2O(g)H0D.2C6H5CH2CH3(g)+O2(g)2C6H5CHCH2(g)+2H2O(g)HT1(T2时的反应速率快),而平衡时T2水蒸气含量低,表明正反应为放热反应,Hp2(p1时的反应速率快),且平衡时p1条件下水蒸气含量高,表明正反应是一个气体体积减小的反应,综合以上,选项A符合。答案:A17.(2011年北京理综,12,6分)已知反应:2CH3COCH3(l)CH3COCH2COH(CH3)2(l),取等量CH3COCH3,分别在0 和20 下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Yt)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20 min末,CH3COCH3的1C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的=1解析:对仅有温度发生变化的条件下,b先达到平衡,则b代表20 下CH3COCH3的Y-t曲线,a代表0 时的曲线,A错;因为温度越高反应速率越快,可知v(0 )v(20 ),B错;由图知,升高温度转化率降低,C错;当Y=0.113时,a曲线与b曲线相交,故产物量相同, =1,D正确。答案:D18.(2010年四川理综,13,6分)反应aM(g)+bN(g)cP(g)+dQ(g)达到平衡时,M的体积分数y(M)与反应条件的关系如图所示。其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。下列说法正确的是()平衡时M的体积分数与反应条件的关系图A.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加B.同压同z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加C.同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加D.同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加解析:对于可逆反应,催化剂不影响平衡的移动,A项错误;同压同z时,根据图像(1)升高温度M的体积分数降低,说明温度升高,正反应吸热,平衡向正反应方向移动,则Q的体积分数增加,B项正确;C项,同温同z,比较(1)(2)中z相同的曲线,压强大,M的体积分数增大,则Q的体积分数降低,故C项错误;同温同压时,分析(1)或(2)中图像知,z越高,相当于增大N的量,平衡向正反应方向移动,但Q的体积分数不一定增大,D项错。答案:B19.(2013天津新华中学测试)在恒温下的密闭容器中,有可逆反应:2NO2N2O4,下列不能说明反应达到了平衡状态的是 ()A.N2O4生成速率与N2O4分解速率相等时B.混合气体平均相对分子质量保持不变时C.NO2的分子数与N2O4分子数比为21时D.体系颜色不再发生改变时解析:判断反应是否达到平衡,最根本的方法是,证明正、逆反应速率相等,所用的标志一定随着反应的进行始终在改变,当变量不变了,就说明达到了平衡,C项不能用各物质的浓度比和分子个数比判断达平衡。答案:C20.(2013河南信阳模拟)用来表示可逆反应:2A(g)+B(g)2C(g)H0;平衡移动关系如图所示。下列说法正确的是()A.p1p2,纵坐标指C的质量分数C.p1p2,纵坐标指A的转化率D.p1p2,纵坐标指混合气体的平均摩尔质量解析:因为正反应是吸热的、体积减小的可逆反应,根据图像可知,随着温度的升高,纵坐标表示的量是逐渐增大的,由于升高温度,平衡向正反应方向移动,所以A不正确。当温度相同时,压强越大,平衡越有利于向正反应方向移动,所以根据图像可知,B正确,C、D都是错误的,答案选B。答案:B22.(2013安徽合肥质检)在一定条件下,将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中发生下述反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g),5 min末达到平衡,有关数据如表。PCl3(g)Cl2(g)PCl5(g)初始浓度(molL-1)2.01.00平衡浓度(molL-1)c1c20.4下列判断不正确的是()A.若升高温度,反应的平衡常数减小,则正反应为吸热B.反应5 min内,v(PCl3)=0.08 molL-1min-1C.当容器中Cl2为1.2 mol时,可逆反应达到平衡状态D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl5)0.2 molL-1解析:A项,升高温度,反应的平衡常数减小,则平衡逆向移动,所以正反应为放热反应,错误;B项,由三段式的计算可知:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)初始浓度/molL-1 2.0 1.0 0转化浓度/molL-1 0.4 0.4 0.4平衡浓度/molL-1 1.6 0.6 0.4v(PCl3)= 0.4 /5 molL-1min-1=0.08 molL-1min-1,正确;C项,由上述三段式计算可知,c(Cl2)= 0.6 molL-1,n(Cl2)=1.2 mol,正确;D项,首先求得化学平衡常数K=,平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,c(PCl3)=0.6 molL-1,c(Cl2)=0.1 molL-1,根据化学平衡常数不变,求得c(PCl5)=0.025 molL-1,正确。答案:A12b教育试题