2019年高考化学一轮课时达标习题 第7章 化学反应速率和化学平衡（2）（含解析）.doc

第7章化学反应速率和化学平衡（2）1在体积固定的绝热密闭容器中，可逆反应NO2(g)SO2(g)NO(g)SO3(g)H0达到平衡的标志是(C)ANO2、SO2、NO和SO3四种气体的物质的量浓度之比为1：1：1：1B生成n mol SO2的同时有n mol SO3消耗CK值不再发生变化D密闭容器中气体的密度不再发生变化解析 A项，各物质的物质的量浓度相等不能说明反应达平衡，各物质的物质的量浓度保持不变才能说明反应达平衡，错误；B项，生成n mol SO2代表逆反应，消耗n mol SO3也代表逆反应，并不能说明正逆反应速率相等，错误；C项，该反应正反应为放热反应，在绝热容器发生正反应时，温度一直升高，K值一直变小，所以K值不变说明该反应达平衡，正确；D项，密闭容器中气体的质量一直不变，体积恒定，所以反应前后气体密度一直不变，故密度不变不能说明该反应达平衡，错误。2将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I(s)NH3(g)HI(g)，2HI(g)H2(g)I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)0.5 molL1，c(HI)4 molL1，则NH3的浓度为(D)A3.5 molL1B4 molL1C4.5 molL1D5 molL1解析 若HI 不分解时，其总浓度为4 molL10.5 molL125 molL1，则NH3的浓度等于HI不分解时的总浓度。3在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：X(g)Y(g)2Z(g)Hv逆B、两过程达到平衡时，X的体积分数：Ct2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加ZD、两过程达到平衡时，平衡常数：解析 化学反应方程式两边气体的化学计量数相等。t1t2时间内，反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等，A项错误；从图像看，逆反应速率瞬间增大，且反应速率逐渐变化，说明产物Z的浓度瞬间增大，但因为温度不变，故平衡常数不会改变，且容器体积可变，可达到相同的平衡状态，B、D项错误，C项正确。4某温度下，H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)的平衡常数K。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如表所示。物质起始浓度甲乙丙c(H2)/(molL1)0.0100.0200.020c(CO2)/(molL1)0.0100.0100.020下列判断不正确的是 (C)A平衡时，乙中CO2的转化率大于60%B平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%C平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 molL1D反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析 设平衡时甲中CO2的转化浓度为x molL1，则：H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)起始(molL1)0.0100.01000转化(molL1)x x x x平衡(molL1) 0.010x0.010x xx根据平衡常数得，解得x0.006，则甲中CO2的转化率为100%60%。 由于乙相对甲增大了c(H2)，因此CO2的转化率增大，A项正确；设平衡时丙中CO2的转化浓度为y molL1，则：H2(g)CO2(g)H2O(g)CO(g)起始(molL1)0.0200.02000转化(molL1)y y yy平衡(molL1)0.020y 0.020yyy根据平衡常数得，解得y0.012，则丙中CO2的转化率为100%60%，B项正确；平衡时甲中c(CO2)0.010 molL10.006 molL10.004 molL1，丙中c(CO2)0.020 molL10.012 molL10.008 molL1，C项错误；丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，D项正确。5某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体、B气体，测得其浓度分别为2 molL1和1 molL1；且发生如下反应：3A(g)2B(g)2C(？)3D(？)Ha kJmol1，已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强比为5：3，则下列说法中正确的是(C)A保持体积不变的情况下，向该体系中充入He，反应速率加快，平衡正向移动B此时B的转化率为20%C增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变D增加C的量，A、B的转化率减小，H减小解析 反应一段时间后达到平衡，测得反应前后压强比为5：3，故反应后气体体积减小，故C、D至少有一种不为气体。A气体、B气体的物质的量分别为2 molL12 L4 mol、1 molL12 L2 mol，则反应前气体总的物质的量为4 mol2 mol6 mol；测得反应前后压强比为5：3，故平衡时气体总的物质的量为6 mol3.6 mol。生成1.6 mol C，则生成D的物质的量为1.62.4 mol，反应的B的物质的量为1.6 mol，反应A的物质的量为2.4 mol，则平衡时，A、B、C、D的物质的量分别为4 mol2.4 mol1.6 mol、2 mol1.6 mol0.4 mol、1.6 mol、2.4 mol，平衡时气体总的物质的量为3.6 mol，故C为气体 ，D不为气体。保持体积不变的情况下，向该体系中充入He，各物质的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，A项错误；此时B的转化率为100%80%，B项错误；该反应属于气体体积减小的反应，增大该体系压强，平衡向右移动，温度不变，化学平衡常数不变，C项正确；增加C的量，平衡逆向移动，A、B的转化率减小，但H不变，D项错误。6在恒温、恒压下，a mol X和b mol Y在一个容积可变的容器中发生反应：X(g)2Y(g)2Z(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol Z。则下列说法正确的是(C)A物质X、Y的转化率之比为12B起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)C当2v正(X)v逆(Y)时，反应一定达到平衡状态D充入惰性气体(如Ar)，平衡向正反应方向移动解析 根据化学方程式，X、Y转化的物质的量分别为0.5n mol、n mol，故X、Y的转化率之比为b2a，A项错误；由于该反应在恒温、恒压下进行，因此起始时和平衡时容器中的压强之比为11，B项错误；当2v正(X)v逆(Y)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，C项正确；充入惰性气体(如Ar)，由于保持恒压，则容器体积增大，平衡向气体分子数增多的方向(逆反应方向)移动，D项错误。7对于平衡体系：aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)HcdB若从正反应开始，平衡时，气体A、B的转化率相等，则起始时气体A、B的物质的量之比为baC若平衡体系中共有气体m mol，再向其中充入n mol B，达到平衡时气体总的物质的量为(mn) mol，则abcdD若abcd，则对于体积不变的容器，升高温度，平衡向左移动，容器中气体的压强不变解析 若温度不变，容器体积扩大一倍，如果反应前后气体分子数不变，则A的浓度为原来的0.5倍，现为原来的0.48倍，说明平衡向气体分子数增多的方向(正反应方向)移动，则ab(N)B若x3，C的平衡浓度关系：c(M)3，达到平衡后B的转化率关系：(M)(N)Dx不论为何值，平衡时M、N中的平均相对分子质量都相等9一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：xA(g)yB(g)nC(g)，达到平衡后，测得A气体的浓度为0.5 mol/L。保持温度不变，将容器的容积扩大一倍，再达平衡时，测得A气体的浓度为0.3 mol/L，则下列叙述正确的是(D)Axyn，A、B项错误；平衡左移，B的转化率减小，C的体积分数减小，C项错误，D项正确。10(2018湖南师大附中高三上学期第三次月考)向甲、乙、丙三个容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)xB(g)2C(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化的关系分别以下表和下图表示：容器甲乙丙容积0.5 L0.5 L1.0 L温度/T1T2T2反应物起始量1.5 mol A0.5 mol B1.5 mol A0.5 mol B6.0 mol A2.0 mol B下列说法正确的是(C)A10 min 内甲容器中反应的平均速率v(A)0025 molL1min1B由图可知：T1T2，且该反应为吸热反应Cx1，若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动DT1，起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B，平衡时A的转化率为25%解析 乙中平衡时A的转化率为，丙中平衡时A的转化率为，丙中压强为乙中的2倍，压强增大平衡不移动，故x1，A(g)B(g)2C(g)开始(molL1)3 10变化(molL1)0.75 0.75 1.5平衡(molL1)2.25 0.25 1.5故T1 ，该反应的平衡常数K4。令T1 ，起始时甲容器中充入0.5 mol A、1.5 mol B，反应到达平衡时A的浓度变化量为x，则：A(g)B(g)2C(g)开始(molL1)1 30变化(molL1)x x 2x平衡(molL1)1x 3x 2x所以4，解得x0.75。故A的转化率为100%75%，D项错误。11在恒容密闭容器中进行的反应：2CO2(g)6H2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)H。在某压强下起始时按不同氢碳比投料(如图中曲线)，测得CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是(D)A该反应的H0B氢碳比：C在其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高CO2的转化率D若起始CO2浓度为2 molL1、H2为4 molL1，在图中曲线氢碳比条件下进行，则400 K时该反应的平衡常数数值约为1.7解析 根据图像可知，在氢碳比相等的条件下，随着温度的升高CO2的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，H，则氢碳比：，B项错误；正反应是气体体积减小的反应，因此在其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向进行，可提高CO2的转化率，C项错误；根据图像可知，400 K时曲线中CO2的转化率是50%，这说明消耗1 molL1 CO2 ，则消耗3 molL1氢气，生成乙醇和水蒸气分别是0.5 molL1、1.5 molL1，剩余CO2和氢气分别是1 molL1、1 molL1，该温度下平衡常数K1.7，D项正确。12在温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入1 L的密闭容器中发生反应：CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)Ha kJ/mol。测得有关数据如下表：温度时间/min物质的量010204050T1n(CH4)/mol0.500.350.250.100.10T2n(CH4)/mol0.500.300.18x0.15下列说法正确的是(D)AT1T2，且a0B当温度为T2、反应进行到40 min时，x0.15C温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，重新达到平衡时，n(N2)0.70 molD温度为T1时，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 mol NO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 mol CO2(g)、0.50 mol H2O(g)，反应开始时，v正v逆解析 对于同一反应，当其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，因为在相同时间内反应在T2温度时物质的量变化的多，反应速率快，所以温度T1T2，升高温度，达到平衡时CH4的物质的量增多，所以正反应为放热反应，故a0，A项错误；反应温度在T1时，反应40 min时就达到了平衡状态，由于温度T1T2，所以当温度为T2、反应进行到40 min时，反应处于平衡状态，x0.15，B项错误；温度为T2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，假如平衡不发生移动，则重新达到平衡时，n(N2)(0.50 mol0.15 mol)20.70 mol，而实际上，反应物物质的浓度呈比例增大，即增大了压强，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以n(N2)0.70 mol，C项错误；温度为T1时，该反应的化学平衡常数K6.4，若起始时向容器中充入0.50 mol CH4(g)、0.50 mol NO2(g)、1.0 mol N2(g)、2.0 mol CO2(g)、0.50 mol H2O(g)，反应开始时，Qc4v逆，D项正确。13下列说法正确的是(B)AH0的反应在温度低时不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g)H185.57 kJmol1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向解析 H0，则HTS0，在任何温度下反应都能自发进行，A项错误；用焓变和熵变判断反应的自发性都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应使用复合判据，C项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D项错误。14工业上用DME法以H2和CO为原料生产甲醚(CH3OCH3)。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：2H2(g)CO(g)CH3OH(g)2CH3OH(g)CH3OCH3(g)H2O(g)当达到平衡时实验数据如下表，下列分析正确的是(D)温度/平衡状态260270280290300310320CO转化率/%92878280726562CH3OCH3产率/%33457779625852A反应、均为吸热反应B290 时反应平衡常数值达到最大C平衡时，反应与中CH3OH的消耗速率一定相等D增大压强能增大CH3OCH3产率解析 CO的转化率随温度升高而降低，说明升高温度反应平衡逆向移动，正反应为放热反应，甲醚的产率开始随温度升高而增大，说明升高温度反应平衡正向移动，正反应为吸热反应，故A项错误；反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，温度越高平衡常数越大，290 时反应K值不是最大，而温度高时甲醚产率减小，是由反应逆向移动，甲醇浓度减小所致，故B项错误；甲醇处于2个不同的反应体系，不能确定反应速率问题，故C项错误。