1、第7讲化学反应速率和化学平衡能力提升训练(15为单项选择题，610为不定项选择题)1下列说法不正确的是() A所有放热反应都能自发进行B使用催化剂可以降低反应的活化能，不能使化学平衡发生移动C温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气，以提高SO2的利用率，可以用勒夏特列原理解释解析A项错误，由GHTS知，放热且熵减小的反应在高温下不能自发进行。答案A2(2015上海化学，20)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
2、响更大D加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大解析对于合成氨反应：N2(g)3H2(g) 2NH3(g)H0，正反应是气体体积减小的放热反应，升高温度，平衡逆向移动，则对逆反应的反应速率影响更大，A错误；增大压强，平衡正向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B正确；减小反应物的浓度，平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，C错误；加入催化剂，平衡不移动，则对正逆反应速率影响相同，D错误。答案B3若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应2NO(g)2CO(g) 2CO2(g)N2(g)H0，在进行到t1时刻达到平衡状态的是()A B C D解析可逆反应达到平衡状态后，
3、正、逆反应速率相等且不再变化，由图像知，t1时刻v(正反应速率)最大，之后随反应进行，反应速率发生变化，未达到平衡状态，错误；该反应的正反应为放热反应，随反应进行，温度升高，平衡常数减小，达到平衡状态后，温度为定值，平衡常数不变，与图像符合，正确；t1时刻后CO2、NO的物质的量发生变化，t1时刻未达到平衡状态，错误；t1时刻后，NO的质量分数为定值，t1时刻达到平衡状态，正确。答案D4(2015苏州模拟)已知2SO2(g)O22SO3(g)H197 kJmol1，按不同方式向甲、乙和丙3个相同容器内投入反应物，且保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：容器甲乙丙反应物投入量2 mo
4、l SO2、1 mol O21 mol SO2、0.5 mol O22 mol SO3c(SO2)/c(O2)k1k2k3反应的能量变化放出a kJ放出b kJ吸收c kJ气体密度123反应物转化率123下列关系式正确的是()Ak1k32C231 D2bc197解析容器甲与丙内的平衡属于等同平衡，k1k3、13、ac197 kJ、131。容器乙中可以虚拟在一半容积里投入对应量，则k2k1、b0.5a、21、21，再虚拟扩大至原体积，平衡逆向移动，c(SO2)/c(O2)不变，k2k1、bb、20.52、221。选项A中应该是k1k3k2，选项C中应该是231，选项D中应该是2bcv(逆)C保持
5、其他条件不变，若起始时向容器中充入2 mol SO3，达平衡时吸收78.4 kJ的热量D相同温度下，起始时向容器中充入1.5 mol SO3，达平衡时SO3的转化率为40%解析v(SO2)(2 mol1.2 mol)/(2 L5 min)0.08 molL1min1，选项A正确；充入SO2和O2时，平衡正向移动，v(正)v(逆)，选项B正确；起始量与原平衡相当，属于等同平衡，由表中数据可知10 min时反应已达到平衡，此时n(SO2)0.8 mol，SO2的转化率为100%60%，则反应放出的热量为196 kJ60%117.6 kJ，故其他条件不变时，若起始时向容器中充入2 mol SO3，达
6、到平衡时吸收的热量为196 kJ117.6 kJ78.4 kJ，选项C正确；选项D中可以先虚拟充入2 mol SO3，则SO3转化率为100%60%40%，然后移去0.5 mol SO3，平衡正移，其转化率减小，选项D错误。答案D6(2015无锡期末)向甲、乙、丙三个密闭容器中充入一定量的A和B，发生反应：A(g)xB(g) 2C(g)Ha kJmol1各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中C的浓度随时间变化关系分别如下表和下图表示。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 mo
7、l A2.0 mol B下列说法不正确的是()A10 min内甲容器中反应的平均速率v(B)0.10 molL1min1B其他条件不变，甲容器中在20 min后，降低温度，平衡向正反应方向移动C保持其他条件不变，若起始时向乙容器中充入3.0 mol A、1.0 mol B和2.0 mol C，则反应达到新平衡前，v(逆)v(正)DT2 时，向丙容器的平衡体系中再充入1.5 mol A、0.5 mol B，平衡时C的体积分数大于25%解析乙、丙的反应温度相同，丙的起始浓度是乙的2倍，达平衡时生成的C的浓度丙中也是乙中的2倍，推出x1。由图可知甲容器中10 min内C的浓度由0变为1.0 molL
8、1，则C的反应速率为0.1 molL1min1，根据速率之比等于化学计量数之比，则B的反应速率应为0.05 molL1min1，A错误；比较图中甲、乙的变化曲线，乙达到平衡所需时间短，即T2T1，若升温，达平衡时C浓度减小，说明正反应是放热反应，降温则平衡向正反应方向移动，B正确；从乙容器看达到平衡时A、B、C的物质的量分别为1.25 mol、0.25 mol、0.5 mol，即512，则题中充入A的量不足，平衡逆向移动，C正确；由于压强对题给反应的化学平衡移动无影响，故平衡时C的体积分数仍为25%，D错误。答案AD7(2015南京盐城二模)利用I2O5可消除CO污染，反应为：5CO(g)I2
9、O5(s) 5CO2(g)I2(s)H。不同温度(T1、T2)下，向装有足量I2O5固体的2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO，测得CO2气体体积分数(CO2)随时间t的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()AT1T2，H0BT1温度下，该反应的平衡常数为1 024CT2温度下，00.5 min内，CO的平均反应速率为0.3 molL1min1DT1温度下，若向装有足量I2固体的2 L恒容密闭容器中通入10 mol CO2，达到平衡时，(CO2)0.8解析A项，根据“先拐先平数值大”知，T2T1，但高温下CO2的体积分数小，说明反应逆向移动，则正反应为放热反应，错误；B项，平衡时，n(CO
10、2)2 mol0.81.6 mol，反应掉的n(CO)1.6 mol，平衡时n(CO)2 mol1.6 mol0.4 mol，Kc5(CO2)/c5(CO)(1.6/0.4)51 024，正确；C项，v(CO)v(CO2)0.6 mol/(Lmin)，错误；D项，该反应为等体积变化，成比例通入CO2时，达到平衡时反应等效，所以CO2的体积分数不变，正确。答案BD8相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生反应：2NH3(g) N2(g)3H2(g)H92.4 kJmol1。实验测得反应在起始、平衡时的有关数据如下表：容器编号起始时各物质的物质的量/mol平衡时反应中的能量变化NH3N2H2
11、200吸收热量a kJ013放出热量b kJ400吸收热量c kJ下列叙述正确的是()A热量关系：abB反应的平衡常数：C达平衡时H2的体积分数：D中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态解析中反应平衡状态相同，但加入物质不同，热量关系为：ab92.4，A项错误；3个反应在相同温度下进行，所以平衡常数相等，B项错误；中加入的反应物是中的2倍，在等温等容的条件下，容器的压强大，平衡向左移动，所以达平衡时H2的体积分数：，C项正确；根据质量守恒定律，气体的质量不变，容器恒容，所以密度是一个定值，密度不变不能说明反应已达到平衡状态；D项错误。答案C9(2015通扬泰淮三模)t 时，体积均为0.5 L
12、的两个恒容密闭容器中发生可逆反应：2A(g)B(g) 2C(g)HQ kJ/mol(Q0)。保持温度不变，实验测得起始和平衡时的有关数据如下表。容器编号起始时各物质物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化ABC2100.75Q kJ0.40.21.6下列叙述中正确的是()A容器、中反应的平衡常数均为18B容器中达到平衡时放出的热量为0.05Q kJC向容器中通入氦气，平衡时A的转化率不变D其他条件不变，若容器保持恒容绝热，则达到平衡时C的体积分数小于解析容器放出热量为0.75Q kJ，则平衡时生成C的物质的量2 mol0.751.5 mol，根据三段式计算可知，平衡时A的物质的量为0.5 mo
13、l，B的物质的量为0.25 mol，根据容器体积为0.5 L，分别算出A、B、C的浓度，代入平衡常数表达式得K18，温度不变，化学平衡常数不变，所以容器的化学平衡常数为18，A项正确；容器为等效平衡，即容器达到平衡时，A、B、C的物质的量分别为0.5 mol、0.25 mol、1.5 mol，可知容器中反应逆向移动，达到平衡时消耗0.1 mol C，吸收0.05Q kJ的热量，B项错误；恒容密闭容器中通入氦气，虽然体系压强增大，但体系中各组分的浓度不变，平衡不移动，转化率不变，C项正确；原平衡时，C的体积分数为，现在容器保持恒容绝热，已知容器达到平衡时吸热，则体系的温度降低，平衡正向移动，C的
14、体积分数增大，D项错误。答案AC10(2015苏锡常镇二调)在三个容积均为1 L的密闭容器中以不同的氢碳比n(H2)/n(CO2)充入H2和CO2，在一定条件发生反应：2CO2(g)6H2(g) C2H4(g)4H2O(g)H。CO2的平衡转化率与温度的关系如下图所示。下列说法正确的是()A该反应的H0B氢碳比：C在氢碳比为2.0时，Q点v(正)v(逆)D若起始时，CO2、H2浓度分别为0.5 molL1和1.0 molL1，则可得P点对应温度的平衡常数的值为512解析由图像可知，随着温度的升高，CO2的转化率降低，即表明正反应是放热反应，A正确；增大H2的浓度，可以增大CO2的转化率，即增大
15、，CO2的转化率增大，故，B错误；氢碳比为2.0时，Q点未平衡，由Q点应向P点转化，即CO2的转化率增大，即反应向正反应方向进行，即v(正)v(逆)，C错误；P点CO2转化率为50%，即平衡时c(CO2)0.25 molL1，c(H2)0.25 molL1，c(C2H4)0.125 molL1，c(H2O)0.5 molL1，则K512，D正确。答案AD11煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值问题。已知：CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表。温度/400500800平衡常数K9.9491(1)若在500 时进行反应，设CO和H2O(g)的起始
16、浓度均为0.020 mol/L，则在该条件下，CO的平衡转化率为 。(2)800 时，若向一容积可变的密闭容器中同时充入1 mol CO、3 mol H2O(g)、1 mol CO2和x mol H2，则：当x5时，上述反应向 (填“正反应”或“逆反应”)方向进行。若要使上述反应开始时向正反应方向进行，则x应满足的条件是 。(3)若在800 时进行，设起始时CO、H2O(g)共为5 mol，水蒸气的体积分数为x，平衡时CO的转化率为y，则y随x变化的函数关系式为：y 。解析(1)设达平衡时CO转化的浓度为c mol/L，则9，解得c0.015，故CO的平衡转化率为100%75%。(2)设容器的体积为V L，当x5时，K1，则反应向逆反应方向进行。若要使反应开始时向正反应方向进行，则有K，即0x3。(3)800 时平衡常数K1，设容器的体积为V L，平衡时CO(g)、H2O(g)、H2(g)、CO2(g)的物质的量分别为5(1x)(1y) mol、5x5(1x)y mol、5(1x)y mol、5(1x)y mol，则，解得yx。答案(1)75%(2)逆反应0x3(3)x