1、高频考点滚动练(六)化学反应速率和化学平衡(限时:25分钟)1双选在温度、初始容积相同的两个密闭容器中,按不同方式投入反应物(如图所示),发生如下反应:3X(g)Y(g)2Z(g)H0 保持温度不变,测得平衡时的有关数据如下:恒容容器甲恒压容器乙Y的物质的量/moln1n2Z的体积分数12下列说法正确的是()A平衡时容器乙的容积一定比反应前小B21Cn2n1D平衡时容器甲的压强一定比反应前大2双选(2014扬州模拟)在体积为2 L的恒容密闭容器中发生反应xA(g)yB(g)zC(g),图表示200 时容器中A、B、C物质的量随时间的变化,图表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)n(B)
2、的变化关系。则下列结论正确的是()A200 时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)0.02 molL1min1 B图所知反应xA(g)yB(g)zC(g)的Hv逆D200 时,向容器中充入2 mol A 和1 mol B,达到平衡时,A 的体积分数小于0.53.温度为T时,向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol PCl5,反应PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据如图所示。下列说法正确的是()A反应在前50 s 的平均速率v(PCl3)0.003 2 molL1s1B保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)0.11 molL1,则
3、反应的H0C相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol PCl3和 2.0 mol Cl2,达到平衡时,PCl3 的转化率小于80%D相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl5、0.20 mol PCl3 和0.20 mol Cl2,反应达到平衡前v正v逆 4.(2014杭州调研)碳及其化合物有广泛的用途。(1)反应C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H131.3 kJmol1,达到平衡后,体积不变时,以下有利于提高H2产率的措施是_(填字母)。A增加碳的用量B升高温度C用CO吸收剂除去CO D加入催化剂(2)CO与H2一定条件下反应生成甲醇(CH3OH),甲醇是一种燃料,可
4、利用甲醇设计一个燃料电池,用稀硫酸作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池的负极反应式为_。(3)在一定温度下,将CO(g)和H2O(g)各0.16 mol分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中,发生以下反应:CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g),得到如下数据:t/min2479n(H2O)/mol0.120.110.100.10其他条件不变,降低温度,达到新平衡前v逆_v正(填“”、“”或“”) 。该温度下,此反应的平衡常数K_。其他条件不变,再充入0.1 mol CO和0.1 mol H2O(g),平衡时CO的体积分数_(填“增大”、“减小”或“不变”)。5(2014安徽四校联考)
5、硫酸用途十分广泛,工业上合成硫酸时,将SO2转化为催化氧化是一个关键步骤。请回答下列问题:(1)该反应在恒温恒容密闭容器中进行,判断其达到平衡状态的标志是_(填字母)。aSO2和SO3浓度相等bSO2百分含量保持不变c容器中气体的压强不变dSO3的生成速率与SO2的消耗速率相等e容器中混合气体的密度保持不变(2)某温度下,2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H196 kJmol1。在一个固定容积为5 L的密闭容器中充入0.20 mol SO2和0.10 mol O2,半分钟后达到平衡,测得容器中含SO3为0.18 mol,则 v(O2)_molL1min1,放出的热量为_kJ。高频考点滚动
6、练(六)1解析:选A、B容器乙内反应向正反应方向进行,气体总的物质的量减少,恒温恒压下,体积之比等于物质的量之比,所以平衡时容器乙的容积一定比反应前小,A正确;容器甲内反应所达到的平衡状态等效为开始投入3 mol X,1 mol Y在相同条件下达到的平衡状态。但容器乙恒压,使化学平衡向正反应方向移动,所以21 ,B正确;容器甲、乙为等效平衡,容器乙达到的平衡状态等效为容器甲增加压强,平衡向体积减小方向移动,即向正反应方向移动,所以n1n2,C错误;根据有关数据无法判断容器甲内反应向哪个方向进行、是否处于平衡状态,因此无法判断平衡时容器内的压强与反应前压强大小关系,D错误。2解析:选A、DA项,
7、200 时,反应从开始到平衡的平均速率v(B)(0.40.2) mol2 L5 min0.02 molL1min1,正确;B项,由图像可知:升高温度,平衡时C的体积分数增大,说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据平衡移动原理:升高温度,化学平衡向吸热反应方向移动,正反应方向为吸热反应,所以H0。根据图所示可知该反应的化学方程式为2ABC。只有当两种反应物按照方程式的计量数的关系加入时生成物C达到平衡时含量才会最高,故a2,错误;C项,若在图所示的平衡状态下,再向体系中充入He,由于平衡混合物中各组分的浓度没变,所以平衡不移动,v正v逆,错误;D项,由图可知在200 时,若加入0.8 mol
8、 A和0.4 mol B,达到平衡时A的含量为0.5。若向容器中充入2 mol A和1 mol B,即增大了反应物的浓度,同时容器内气体的压强增大。根据平衡移动原理:增大压强,化学平衡向气体体积减小的方向即正反应方向移动,所以达到平衡时,A的体积分数小于0.5,正确。3解析:选DA项,反应在前50 s的平均速率v(PCl3)0.162500.001 6 molL1s1,错误;B项,平衡时 c(PCl3)0.2020.10 molL1,升高温度其浓度增大,平衡正向移动,反应吸热,错误;C项,相同温度下,起始时向容器中充入1.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2时与原平衡为等效平衡,PCl
9、3的转化率小于80%,充入2.0 mol PCl3和2.0 mol Cl2,压强增大平衡向生成PCl5的方向移动,PCl3的转化率增大,错误;D项, PCl5(g)PCl3(g)Cl2(g)起始量(mol) 1 0 0转化量(mol) 0.2 0.2 0.2平衡量(mol) 0.8 0.2 0.2K0.025,此时浓度熵Q0.020.025,平衡正向移动,v正v逆,正确。 4.解析:(1)提高H2的产率应该是让平衡向正方向移动:改变碳固体的用量对平衡没有影响,A错误;此反应为吸热反应,升高温度有利于平衡向吸热的方向移动,即向正反应方向移动,B正确;用CO吸收剂除去CO,降低了产物的浓度,有利于
10、平衡向正反应方向移动,C正确;催化剂只改变化学反应速率,对平衡没有影响,D错误。(3)反应CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)H341.2 kJmol1,为放热反应,故降低温度平衡向放热的方向移动,即向正反应方向移动,v逆v正;CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)起始(mol) 0.16 0.16 0 0转化(mol) 0.06 0.06 0.06 0.06平衡(mol) 0.10 0.10 0.06 0.06K0.36。反应前后的分子数不变,即此反应平衡后不会因压强的改变而改变,所以其他条件不变时,再充入0.1 mol CO和0.1 mol H2O(g)相当于在原有的起始物的
11、基础上增大压强,平衡在原有的基础上不会发生移动,故再平衡时CO的体积分数不变。答案:(1)B、C(2)CH3OH6eH2O=CO26H (3)0.36不变 5解析:(1)“变量不变达平衡”,a.反应物和生成物的浓度不变时达平衡,而不是相等,错误;b.SO2的百分含量是变量,不变时达到平衡,正确;c.反应是在恒容的容器中进行,反应前后气体的物质的量会发生变化,故容器中气体的压强是变量,正确;d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率是同一个方向的速率,一定相等,错误;e.容器体积固定,气体的质量固定,气体的密度是定量,错误。(2)v(O2)v(SO3)0.036 molL1min1,放出的热量为0.18 mol17.64 kJ。答案:(1)b、c(2)0.03617.64