1、第7讲化学反应速率和化学平衡能力提升训练1(2015四川万源三诊)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反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)在10 L密闭容器中进行,半分钟后,水蒸气的物质的量增加了0.45 mol,则此反应的平均速率v(X)(反应物的消耗速率或产物的生成速率)可表示为()
2、Av(NH3)0.010 mol/(Ls)Bv(O2)0.001 mol/(Ls)Cv(NO)0.001 mol/(Ls)Dv(H2O)0.045 mol/(Ls)解析用生成物H2O表示反应的平均速率:v(H2O)0.001 5 mol/(Ls),根据各物质的反应速率之比等于它们的化学计量数之比,可求得:v(NH3)0.001 mol/(Ls),v(O2)0.001 25 mol/(Ls),v(NO)0.001 mol/(Ls)。答案C3(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
3、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B4(2015四川资阳三诊)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)HK1Cc2(CO)c2(H2O)
4、Dc1(CO)c2(CO)解析K,该反应中K的单位为1,A错误;该反应为放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,K值减小,即K2c1(CO),D错误。答案C8(2015安徽理综,11)汽车尾气中,NO产生的反应为:N2(g)O2(g)2NO(g),一定条件下,等物质的量的N2(g)和O2(g)在恒容密闭容器中反应,下图曲线a表示该反应在温度T下N2的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在某一起始反应条件改变时N2的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是()A温度T下,该反应的平衡常数KB温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小C曲线b对应的条件改变可能是加入了催化剂D若曲线b对应的条件改变是温度
5、,可判断该反应的H0,错误。答案A9一定条件下,存在可逆反应X(g)2Y(g)3Z(g),若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为0,单位mol/L),当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol/L、0.2 mol/L、0.06 mol/L,则下列判断不合理的是()Ac1c212B达平衡状态时,生成Z的速率是生成X速率的3倍CX、Y的转化率不相等Dc2的取值范围为0c20.24解析此题解题时用“极限法”则由以上数据可知,X、Y浓度之比无论在任何状态均为12,A正确;根据速率之比等于化学计量数之比可得,v生成(Z)v生成(X)3,B正确;由以上数据可知,X、Y的转化率相等,C不正确
6、;c2的取值范围为0c2C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C11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/4
7、00500800平衡常数K9.9491(1)若在500 时进行反应,设CO和H2O(g)的起始浓度均为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
8、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0x”“”“”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_点(填“b”“
9、c”或“d”),该贮氢合金可通过_或_的方式释放氢气。解析(1)根据H原子守恒得zx2zy,则z。由题中所给数据可知吸氢速率v240 mL2 g4 min30 mLg1min1。由图像可知,T1T2,且T2时氢气的压强大,说明升高温度平衡向生成氢气的方向移动,逆反应为吸热反应,所以正反应为放热反应,故H1 (T2)。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,H2 浓度增大,平衡正向移动,一段时间后再次达到平衡,此时H/M增大,由图像可知,气体压强在B点以前是不变的,故可能处于图中的c点。由氢化反应方程式及图像可知,这是一个放热的气体体积减小的反应,根据平衡移动原理,要使平衡向左移
10、动释放H2 ,可改变的条件是:升温或减压。答案(1)30c加热减压1325 时,在体积为2 L的密闭容器中,气态A、B、C的物质的量n随时间t的变化如图1所示,已知达到平衡后,降低温度,A的转化率将增大。t2t3t4t5t5t6t7t8K1K2K3K4(1)根据图1数据,写出该反应的化学方程式:_。此反应的平衡常数表达式K_,从反应开始到第一次平衡时的平均速率v(A)为_。(2)在57 min内,若K值不变,则此处曲线变化的原因是_。(3)如图2表示此反应的反应速率v和时间t的关系图,各阶段的平衡常数如表所示。K1、K2、K3、K4之间的关系为_(用“”、“K2K3K4。由于t3、t6时条件的改变均导致化学平衡逆向移动,因此A的转化率最大的一段时间是t2t3。答案(1)A(g)2B(g)2C(g)(不写物质的状态也可)0.05 molL1min1(2)增大压强(或缩小容器体积)(3)K1K2K3K4t2t3