资源描述
提升训练12化学反应的限度与化学平衡1.(2018德清中学检测)足量的锌块与一定量的稀硫酸反应,为了减慢反应速率,但不减少氢气的产量,可采取的措施是()A.加入CaCO3固体B.加入NaOH固体C.加水D.改为锌粉2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 molL-1、0.3 molL-1、0.08 molL-1,则下列判断正确的是()A.c1c2=31B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为23C.X、Y的转化率不相等D.c1的取值范围为0c10),下列说法中正确的是()A.到达平衡状态时,加入催化剂,平衡不移动,反应速率也不会发生改变B.反应达到平衡时,X和Y的转化率相等C.v正(X)=2v逆(N)时,反应到达平衡状态D.到达平衡状态时,反应吸收a kJ能量5.(2018温州统考)已知:X(g)+2Y(s)2Z(g)H=-a kJ mol-1(a0)。一定条件下,将1 mol X和2 mol Y加入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为1.4 mol。下列说法正确的是()A.第10 min时,Z的浓度为0.7 molL-1B.10 min内,反应放出的热量为0.3 kJC.10 min内,X的平均反应速率为0.03 mol-1L-1min-1D.若容器中的气体密度不再发生变化,说明上述反应已达平衡状态6.(2018金华十校联考)在一定条件下发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),将1 mol SO3气体通入1 L容积恒定的密闭容器中,维持容器内温度不变,5 min末测得SO3的物质的量为0.4 mol。则下列说法正确的是()A.05 min内,O2的生成速率v(O2)=0.06 molL-1min-1B.若起始时充入3 mol SO3,起始时SO3分解速率不变C.若某时刻消耗了0.5 mol SO3,同时生成了0.25 mol O2,则表明该反应达到了平衡状态D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度相等7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,400 时体积相同的甲、乙、丙三个容器中,甲容器绝热恒容,充入2 mol SO2和1 mol O2,乙容器恒温恒容,充入2 mol SO3,丙容器恒温恒压,充入2 mol SO3,充分反应达到平衡,下列说法正确的是()A.甲和乙中反应的化学平衡常数相同B.乙和丙中的二氧化硫的生成速率相同C.乙中SO2的体积分数大于丙D.转化率:甲(SO2)+乙(SO3)b10.一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始n(H2O)n(CH4)=Z,在恒压下,平衡时(CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是()A.该反应的焓变H0B.图中Z的大小为a3bC.图中X点对应的平衡混合物中n(H2O)n(CH4)=3D.温度不变时,图中X点对应的平衡状态在加压后(CH4)减小11.一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是()容器温度/K物质的起始浓度/(molL-1)物质的平衡浓度/(molL-1)c(H2)c(CO)c(CH3OH)c(CH3OH)4000.200.1000.0804000.400.200500000.100.025A.该反应的正反应吸热B.达到平衡时,容器中反应物转化率比容器中的大C.达到平衡时,容器中c(H2)大于容器中c(H2)的两倍D.达到平衡时,容器中的正反应速率比容器中的大12.温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO) 消耗=2v(O2) 消耗=k逆c2(NO)c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是()容器编号物质的起始浓度(molL-1)物质的平衡浓度(molL-1)c(NO2)c(NO)c(O2)c(O2) 0.6 0 0 0.2 0.3 0.5 0.2 00.5 0.35A.达平衡时,容器与容器中的总压强之比为45B.达平衡时,容器中c(O2)c(NO2)比容器中的大C.达平衡时,容器中NO的体积分数小于50%D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2”“”或“=”)。14.在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。回答下列问题:(1)反应的H0(填“大于”或“小于”);100 时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在060 s时段,反应速率v(N2O4)为molL-1s-1;反应的平衡常数K1为。(2)100 时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T100 (填“大于”或“小于”),判断理由是。列式计算温度T时反应的平衡常数K2:。(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是。参考答案提升训练12化学反应的限度与化学平衡1.CA项,CaCO3固体与稀硫酸反应,会减少氢气的产量,错误;B项,加入NaOH固体与稀硫酸发生中和反应,会减少氢气的产量,错误;C项,加水稀释,硫酸浓度变稀,但H+的物质的量不变,故氢气的产量不变,正确;D项,锌块改为锌粉会加快反应速率,错误。2.D平衡浓度之比为13,转化浓度之比亦为13,故c1c2=13,A、C项不正确;平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且v生成(Y)v生成(Z)应为32,B不正确;由可逆反应的特点可知0c10.14molL-1。3.CA项,各物质的浓度之比c(A)c(B)c(C)=234,无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断反应是否达到平衡状态,错误;B项,混合气体中各物质的浓度相等,无法判断各组分的浓度是否还发生变化,则无法判断反应是否达到平衡状态,错误;C项,单位时间内若消耗了amolA物质,同时也消耗了2amolC物质,表示的是正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,正确;D项,混合气体的体积是反应开始前的45,无法判断各组分的百分含量是否变化,则无法判断反应是否达到平衡状态,错误。4.BA项,加入催化剂对化学平衡移动无影响,但化学反应速率加快,故A错误;B项,假设消耗xmolX,同时消耗2xmolY,X的转化率为x,Y的转化率为2x2100%=x,因此X和Y的转化率相等,故B正确;C项,化学反应速率之比等于化学计量数之比,应是2v正(X)=v逆(N),故C错误;D项,此反应是可逆反应,不能进行到底,达到平衡时,吸收能量小于akJ,故D错误。5.DX(g)+2Y(s)2Z(g)n(始)/mol12n(转)/mol0.30.60.610min/mol0.71.40.6第10min时,Z的浓度为0.6mol2L=0.3molL-1,故A错误;1molX完全反应放出热量akJ,则10min内,X和Y反应放出的热量为0.3akJ,故B错误;10min内,X的平均反应速率为0.3mol2L10min=0.015molL-1min-1,故C错误;该反应是有固体参加的反应,若容器中的气体密度不再发生变化,说明上述反应已达平衡状态,故D正确。6.A05min内消耗的SO3的物质的量为(1-0.4)mol=0.6mol,产生O2的物质的量为120.6mol=0.3mol,根据化学反应速率的数学表达式可知,v(O2)=0.3mol1L5min=0.06molL-1min-1,故A正确;若起始时充入3molSO3,反应物浓度增大,化学反应速率加快,故B错误;消耗SO3、生成O2,表明反应都是向正反应方向进行,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;根据题目中所给信息,无法判断SO2和SO3浓度是否相同,故D错误。7.D甲容器绝热恒容,而SO2与O2的反应为放热反应,所以随着反应的进行甲容器中温度升高,平衡常数随温度的变化而变化,所以甲、乙中反应的平衡常数不同,A错误;B.乙容器恒温恒容,充入2molSO3,丙容器恒温恒压,充入2molSO3,随反应进行,乙容器中,压强增大,反应速率增大,丙容器体积增大,反应速率减小,则乙中反应速率大,B错误;乙容器恒温恒容,充入2molSO3,丙容器恒温恒压,充入2molSO3,随反应进行气体物质的量增大,乙容器中压强增大,丙中维持恒压容器体积增大,最终乙中SO2的体积分数小于丙,C错误;若甲容器恒温恒容,充入2molSO2和1molO2,乙容器恒温恒容,充入2molSO3,最终达到相同的平衡状态,转化率:甲(SO2)+乙(SO3)=1,但甲容器是绝热容器,发生的反应是放热反应,温度升高平衡逆向进行,则甲中二氧化硫转化率要小,甲(SO2)+乙(SO3)1,D正确;答案选D。8.B因容器体积可变,故充入惰性气体,体积增大,与反应有关的气体浓度减小,平衡正向移动,A项错误;设650时反应达平衡时气体总物质的量为100mol,则有C(s)+CO2(g)2CO(g)平衡/mol6040反应/mol2040故CO2的转化率为20(60+20)100%=25.0%,B项正确;由图像可知T时,CO和CO2的体积分数相等,故充入等体积的这两种气体,平衡不移动,C项错误;Kp=p2(CO)p(CO2)=(0.96p总)20.04p总=23.04p总,D项错误。9.BA项,温度越高,化学反应速率越大,反应就先达到平衡,即曲线先出现拐点,故b代表20下A的Y-t曲线,错误;B项,反应到66min时,0和20下A的转化率相同,因两条件下A的起始量相同,故此时放出的热量相等,正确;C项,2A(l)B(l)H=-QkJmol-1表示2molA完全反应放出QkJ热量,因无法知道具体有多少A物质已经反应,故放出热量也无法计算,错误;D项,b是代表20下的Y-t曲线,a是代表0下的Y-t曲线,升高温度,化学反应速率加快,故反应都达到平衡后,正反应速率ba,错误。10.A升高温度(CH4)的体积分数减小,说明升高温度平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,故正确;n(H2O)n(CH4)的比值越大,则甲烷的体积分数越小,故a3b,故错误;起始时n(H2O)n(CH4)=3,但随着反应的进行甲烷和水是按等物质的量反应,所以达到平衡时h(H2O)h(CH4)3,故错误;温度不变时,加压,平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,故错误。11.D对比容器和可知两者投料量相当,若温度相同,最终建立等效平衡,但溶器温度高,平衡时c(CH3OH)小,说明平衡向逆反应方向移动,即逆反应为吸热反应,正反应为放热反应,A错误;容器相对于成比例增加投料量,相当于加压,平衡正向移动,转化率提高,所以中反应物转化率高,B错误;不考虑温度,容器中投料量可看作是的两倍,相当于加压,平衡正向移动,所以中c(H2)小于中c(H2)的两倍,且的温度比高,相对于,平衡向逆反应方向移动,c(H2)增大,C错误;对比容器和,若温度相同,两者建立等效平衡,两容器中反应速率相等,但温度高,速率更快,D正确。12.CA.中的反应:2NO2(g)2NO(g)+O2(g)开始/(molL-1)0.600反应/(molL-1)0.40.40.2平衡/(molL-1)0.20.40.2化学平衡常数K=0.420.20.22=0.8容器体积为1L,则平衡时I中气体总物质的量=1L(0.2+0.4+0.2)molL-1=0.8mol。恒容恒温时气体压强之比等于其物质的量之比,如果平衡时、中压强之比为45,则中平衡时气体总物质的量为1mol,中开始时浓度商=0.520.20.32=590.8,说明中平衡时应该存在c(NO2)c(O2),容器中达平衡时c(O2)c(NO2)=1,所以达平衡时,容器中c(O2)c(NO2)小于1,则比容器中的小,故B错误;如果中NO和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO2)=0.5molL-1,且容器中还剩余c(O2)=0.1molL-1,与相比,相当于平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%,则达平衡时,容器中NO的体积分数小于50%,C正确;v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO)消耗=2v(O2)消耗=k逆c2(NO)c(O2),达到平衡状态时正、逆反应速率相等,则k正c2(NO2)=k逆c2(NO)c(O2),且k正=k逆,则c2(NO2)=c2(NO)c(O2),即化学平衡常数K等于1,T2温度下的K大于0.8,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,所以T2T1,D错误。13.答案: (1)逆反应(2)减小(3)减小(4)解析: 将混合气体的体积压缩到原来的12,则压强变为原来的2倍,若平衡不移动,则C的浓度为原平衡时的2倍,但实际上C的浓度是原平衡时的1.9倍,说明压缩体积(增大压强)平衡向逆反应方向移动,则m+n0;由图示知60s时该反应达到平衡,c(N2O4)=0.100molL-1-0.040molL-1=0.060molL-1,根据v=ct可知:v(N2O4)=0.060molL-160s=0.0010molL-1s-1;求平衡常数可利用三段式:N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL-1)0.1000转化量/(molL-1)0.0600.120平衡量/(molL-1)0.0400.120K1=c2(NO2)c(N2O4)=(0.12)20.04=0.36。(2)100时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T100;由c(N2O4)以0.0020molL-1s-1的平均速率降低,经10s又达到平衡,可知此时消耗c(N2O4):0.0020molL-1s-110s=0.020molL-1,列三段式进行计算:N2O4(g)2NO2(g)起始量/(molL-1)0.0400.120转化量/(molL-1)0.0200.040平衡量/(molL-1)0.0200.160K2=c2(NO2)c(N2O4)=(0.160)20.0201.28。(3)温度T时反应达到平衡后,将反应容器的容积减小一半,压强增大,平衡会向气体体积减小的方向移动,该反应逆反应为气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动。
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