2017届高考化学大二轮复习专题突破练8化学反应速率和化学平衡

专题突破练(八)化学反应速率和化学平衡1对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是 ()A升高温度，对正反应的反应速率影响更大B增大压强，对正反应的反应速率影响更大C减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析：A合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误；B合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确；C减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误；D加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。答案：B2在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO2N2O4，下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是()AN2O4生成速率与N2O4分解速率相等B混合气体平均相对分子质量保持不变CNO2的分子数与N2O4分子数之比为21D体系颜色不再发生改变解析：N2O4的生成速率和分解速率相等，说明N2O4的浓度不变，即反应达到平衡状态，A选项正确；混合气体的平均相对分子质量(混)，(混)不变，说明n(混)不变，即反应达到了平衡状态，B选项正确；NO2与N2O4的分子数之比为21时反应不一定达到平衡状态，C选项错误；体系颜色不变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，D选项正确。答案：C3反应COCl2(g)CO(g)Cl2(g)H0，达到平衡时，下列措施：升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 ()ABC D解析：能提高反应物转化率的方法是在不改变该反应物起始量的条件下使化学平衡向正反应方向移动。升温向吸热方向即正反应方向移动；恒容通入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动；增加CO浓度使平衡逆向移动；减压使平衡正向移动；催化剂不影响平衡；恒压通入惰性气体，参与反应的各组分压强减小，平衡正向移动，故符合题意。答案：B4在密闭容器中进行反应：X2(g)Y2(g)2Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 molL1、0.3 molL1、0.2 molL1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是()Ac(Z)0.3 molL1Bc(X2)0.2 molL1Cc(Y2)0.4 molL1Dc(X2)c(Y2)c(Z)0.55 molL1解析：假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4 molL1；假设反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2 molL1、0.4 molL1。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A正确，B、C均错误；又该反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)c(Y2)c(Z)0.6 molL1，D错误。答案：A5在2 L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)2CO(g)2CO2(g)N2(g)H746.4 kJmol1。起始时NO和CO各为4 mol,10 s后达到化学平衡后，测得N2为1 mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是()A反应前5 s内，用NO表示的平均反应速率为0.1 mol(Ls)1B达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大C达到平衡后，反应速率的关系有：v 正(CO)2v逆(N2)D保持容器体积不变，往容器中充入1 mol O2，正、逆反应速率都不改变解析：10 s内，由化学反应方程式知，参加反应的NO为2 mol，v(NO)0.1 mol(Ls)1，所以，5 s内的速率不是0.1 mol(Ls)1，A项错；升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错；由方程式知，v正(CO)2v正(N2)，结合C项中的关系，可说明，v正(N2)v逆(N2)，即为平衡状态，C项正确；充入O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D项错。答案：C6(2016河北唐山模拟)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)mY(g)3Z(g)。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是()Am2B两次平衡的平衡常数相同CX与Y的平衡转化率之比为11D第二次平衡时，Z的浓度为0.4 molL1解析： A项，根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此m2。B项，由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C项，因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol，而平衡后Z的体积分数为10%，平衡时Z的物质的量为4 mol10%0.4 mol，容器体积为2 L，Z的浓度为0.2 molL1。答案：D7对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。下列研究目的和图示相符的是()ABCD研究目的温度(T)对化学平衡的影响(T2T1)压强(p)对平衡常数的影响温度(T)对反应的影响压强(p)对反应的影响(p2p1)图示解析：A项，根据“先拐先平”反应快、温度高，可知T1T2，错误；B项，“化学平衡常数只受温度影响，与压强无关，错误；C项，最低点为平衡点；最低点左侧为反应向右进行建立平衡的过程；后半段为温度对平衡影响；D项，根据“先拐先平、反应快，压强大”可知p1p2，错误。答案：C8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温度/体积分数/%1.02.03.081054.0ab915c75.0d1 000ef83.0b0K(1 000 )K(810 )上述中正确的有()A4个B3个C2个 D1个解析：由题意，增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此ba54.0，可知aab，正确；根据反应：E(g)F(s)2G(g)反应前/mol 1 0转化量/mol x 2x反应后/mol 1x 2x根据915 时，G的体积分数为2x/(1x)100%75%，x0.6，此时E的转化率为60%，正确；该反应为熵增反应，S0，正确；升高温度，平衡向正反应方向移动，K(1 000 )K(810 )，正确。故选A。答案：A9甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及其数量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是()A平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙甲丙B平衡时N2O4的百分含量：乙甲丙C平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同D平衡时混合物的平均相对分子质量：甲乙丙解析：因甲、丙为恒容容器，0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol NO2，故甲、丙两容器中的化学平衡为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。答案：B10根据下表所示化学反应与数据关系，回答下列问题：化学反应平衡常数温度973 K1 173 KFe(s)CO2(g)FeO(s)CO(g)K11.472.15Fe(s)H2O(g)FeO(s)H2(g)K22.381.67CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)K3？(1)反应是_(填“吸热”或“放热”)反应。(2)写出反应的平衡常数K3的表达式_。(3)根据反应可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3_(用K1、K2表示)。(4)要使反应在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有_ (填写字母序号)。A缩小反应容器的容积B扩大反应容器的容积C升高温度D使用合适的催化剂E设法减小平衡体系中的CO浓度(5)若反应的逆反应速率与时间的关系如图所示：可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时_；t8时_。若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4t6时逆反应速率与时间的关系曲线。解析： (1)由表可知，温度升高，反应的K1增大，故该反应为吸热反应。(2)反应的平衡常数K3。(3)K3，K1，K2，故K3。(4)反应为吸热反应，其逆反应为放热反应，反应是放热反应，而反应是反应的逆反应与反应的和，故反应是放热反应，且反应前后气体的体积不变，故只有C、E可使平衡逆向移动。(5)由图可知，t2时改变的条件使反应速率增大，且平衡逆向移动，故改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度(或增大H2的浓度)；t8时改变的条件使反应速率加快且平衡不移动，故改变的条件是使用催化剂或加压(或减小容器的容积)。若t4时降压，则反应速率减小，曲线在原来平衡曲线的下方，平衡不移动，故该曲线为水平直线，且纵坐标为t6时的v逆。答案：(1)吸热(2)(3)(4)CE(5)升高温度或增大CO2的浓度或增大H2的浓度使用催化剂或加压或减小容器的容积11一定温度下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H196 kJmol1。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的。请回答下列问题：(1)判断该反应达到平衡状态的标志_(填字母序号)。aSO2、O2、SO3三者的浓度之比为212b容器内气体的压强保持不变c容器内混合气体的密度保持不变dSO3的物质的量不再变化(2)SO2的转化率为_；达到平衡时反应放出的热量为_。(3)如图表示平衡时SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则：温度关系：T1_T2(填“”“T2；化学平衡常数和温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，KAKB；该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，K值减小，KA”“”“”或“”)。当反应()处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应()可能处于图中的_(填“b”“c”或“d”)点，该贮氢合金可通过_或_的方式释放氢气。解析：(1)根据氢原子守恒得zx2zy，则z。v30 mLg1min1。由题图可以看出，温度越高，平衡时氢气的压强越大，说明反应()逆向移动，该反应为放热反应，H10。(2)反应()为放热反应，温度越低，单位质量的贮氢合金的吸氢量越大，故(T1)(T2)。反应()的化学平衡常数为K，温度不变，化学平衡常数不变，向恒容体系中充入H2，平衡时c(H2)不变，故压强不变，应为图中c点。反应()为放热反应且为气体分子数减小的反应，故加热或减压均使反应()平衡逆向移动而释放氢气。答案：(1)30(2)c加热减压13某研究小组研究了340 K时N2O5的分解反应：2N2O5(g)=4NO2(g)O2(g)。得到不同物质在不同时刻的浓度，见下表。t/min01234c(N2O5)/(molL1)0.1600.1140.0800.0560.040c(O2)/(molL1)00.0230.0400.0520.060(1)图象能够非常直观地描述物理量的变化趋势。请你在下图中分别作出c(N2O5)t图象及c(O2)t图象，描述反应物、生成物的浓度与反应时间的关系。(2)数据处理是化学实验过程中非常重要的一个环节。请计算下列化学反应速率，并将计算结果填入表中。t/min01122334v(N2O5)/(molL1min1)v(O2)/(molL1min1)(3)根据计算结果找出各物质的化学反应速率之间的关系：_。答案：(1)(2)t/min01122334v(N2O5)/(molL1min1)0.0460.0340.0240.016v(O2)/(molL1min1)0.0230.0170.0120.008(3)用各物质表示的化学反应速率之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比9