内容正文:
专题10 化学反应速率与化学平衡
题组一
1.解析 由图中数据可知,30 min时,M、Z的浓度分别为0.300 mol·L-1和0.125 mol·L-1,则M的变化量为0.5 mol·L-1-0.300 mol·L-1=0.200 mol·L-1,其中转化为Y的变化量为0.200 mol·L-1-0.125 mol·L-1=0.075 mol·L-1。因此,0~30 min时间段内,Y的平均反应速率为 =0.0025 mol·L-1·min-1,A说法不正确;由题中信息可知,反应①和反应②的速率之比为,Y和Z分别为反应①和反应②的产物,且两者与M的化学计量数相同(化学计量数均为1),因此反应开始后,体系中Y和Z的浓度之比等于 ,由于k1、k2为速率常数,故该比值保持不变,B说法正确; 结合A、B的分析可知反应开始后,在相同的时间内体系中Y和Z的浓度之比==,因此,如果反应能进行到底,反应结束时有 的M转化为Z,即62.5%的M转化为Z,C说法正确;由以上分析可知,在相同的时间内生成Z较多、生成Y较少,因此,反应①的化学反应速率较小,在同一体系中,活化能较小的化学反应速率较快,故反应①的活化能比反应②的活化能大,D说法正确。
答案 A
2.解析 容器内发生的反应为A(g)+2B(g)3C(g),该反应是气体分子数不变的可逆反应,所以在恒温恒容条件下,气体的压强始终保持不变,则容器内压强不变,不能说明反应达到平衡状态,A错误;根据图像变化曲线可知,t2~t3过程中,t2时v正瞬间不变,平衡过程中不断增大,则说明反应向逆反应方向移动,且不是“突变”图像,属于“渐变”过程,所以排除温度与催化剂等影响因素,改变的条件为:向容器中加入C,B正确;根据分析可知,t2~t3时间段,改变条件使正反应速率逐渐增大,平衡向逆反应方向移动,达到新的平衡状态后,生成A的量增大,总的物质的量不变,所以A的体积分数φ增大,即A的体积分数φ:φ(Ⅱ)>φ(Ⅰ),C正确;平衡常数K与温度有关,因该反应在恒温条件下进行,所以K保持不变,D错误。
答案 BC
3.解析 碘易溶于苯,加入苯,碘进入苯中,使水溶液中碘的浓度减小,平衡正向移动,A正确;如果反应能进行到底,则经过苯两次萃取后溶液中不会有Fe3+,加入KSCN,溶液不会呈红色,溶液呈红色说明此反应是可逆反应,有反应限度,B正确;加入FeSO4,二价铁离子浓度增大,平衡逆向移动,C正确;该反应的平衡常数K=,D错误。
答案 D
4.解析 实线表示不同温度下相同时间内NO的转化率,虚线表示相同条件下NO的平衡转化率,由题图知,随着温度升高,NO的平衡转化率减小,即温度升高,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的平衡逆向移动,说明该反应为放热反应,ΔH<0,A错误;在X点所示的温度下,NO的转化率没有达到最大,所以反应没有达到平衡,如果延长反应时间,使反应达到平衡,则可以提高NO转化率,B正确;Y点处,反应已达平衡,通入O2时,平衡正向移动,NO的转化率会提高,C错误;设起始时c(NO)=a mol·L-1,则:
2NO+ O2 2NO2
起始浓度/ a 5.0×10-4 0
(mol·L-1)
转化浓度/ 0.5a 0.25a 0.5a
(mol·L-1)
平衡浓度/ 0.5a 5.0×10-4-0.25a 0.5a
(mol·L-1)
K==当0.25a=0时,K=2000,但0.25a>0,所以K>2000,D错误。
答案 B
5.解析 加入NaOH,中和HBr,平衡逆向移动,可增大乙醇的物质的量,A正确;增大HBr浓度,平衡正向移动,有利于生成C2H5Br,B正确;若反应物增大至2 mol,实际上就是将反应的浓度都增大至原来的2倍,比例不变(两次实验反应物的比例都是1∶1,等于方程式中的系数比),这里有一个可以直接使用的结论:只要反应物的投料比等于系数比,达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是1∶1,C正确;若起始温度提高至60 ℃,C2H5Br会挥发,则反应达到平衡的时间会延长,增加了反应时间,D错误。
答案 D
6.解析 由甲图可知,双氧水浓度越大,分解越快,A错误;由图乙可知,溶液的碱性越强即pH越大,双氧水分解越快,B错误;根据变量控制法,3个实验必须加入等量的Mn2+才能比较溶液的碱性对双氧水分解的影响。由图丙可知,3个实验中由于仅在其中一个加了Mn2+,C错误;由图丙和图丁可知,Mn2+浓度越大,双氧水分解越快,D正确。
答案 D
7.解析 (1)二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为:CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g),该反应一般认为通过如下步骤来实现:①CO2(g)+H2(g)===