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章末测试卷(七) 化学反应速率和化学平衡
一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题目要求。
1.速率与限度是研究化学反应的重要视角,下列叙述错误的是( )
A.对于反应C(s)+O2(g)===CO2(g),其他条件不变,增加木炭的量,反应速率不变
B.某物质化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指1 s时该物质的浓度为0.8 mol/L
C.氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率
D.在给定条件下,达到平衡时,可逆反应完成程度达到最大
B 解析:对于反应C(s)+O2(g)===CO2(g),其他条件不变,增加木炭的量不能改变其浓度,故反应速率不变,A正确;某物质化学反应速率为0.8 mol/(L·s)是指平均1 s内该物质的浓度的变化量为0.8 mol/L,B错误;二氧化锰可以催化氯酸钾分解,因此,氯酸钾分解制取氧气时添加少量二氧化锰,可增大反应速率,C正确;化学平衡状态就是在给定条件下某可逆反应所能达到的最大限度,D正确。
2.(2023·广东惠州调研)高炉炼铁过程中发生的反应:Fe2O3(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g),已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表,下列说法不正确的是( )
温度/℃
1 000
1 150
1 300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
A.该反应的ΔH<0
B.该反应的平衡常数表达式为K=
C.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
D.其他条件不变,升高温度时,CO的平衡转化率降低
C 解析:由表中数据可知,随着温度升高,平衡常数减小,说明升高温度,平衡逆向移动,则该反应的ΔH<0,A正确;Fe2O3和Fe都是固体,该反应的平衡常数表达式为K=,B正确;其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,平衡逆向移动,由于温度不变,则K值不变,C错误;其他条件不变,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡转化率降低,D正确。
3.已知合成氨反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,工业上选择的适宜条件为500 ℃、铁做催化剂、20~50 MPa。下列叙述正确的是( )
A.铁做催化剂可加快反应速率,且有利于平衡向合成氨的方向移动
B.将氨从混合气中分离,可加快反应速率,且有利于平衡向合成氨的方向移动
C.升高温度可以加快反应速率,所以工业生产中尽可能提高温度
D.增大压强可加快反应速率,且有利于平衡向合成氨的方向移动
D 解析:催化剂加快反应速率,但不能影响平衡移动,A错误;将氨分离出,有利于平衡向合成氨方向移动,但反应速率降低,B错误;升高温度加快反应速率,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,不利于氨气的合成,C错误;该反应正反应是气体体积减小的反应,增大压强反应速率加快,平衡向正反应方向移动,有利于氨气的合成,D正确。
4.煤焦与水蒸气的反应是煤气化过程中的主要反应之一:C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)。若该反应在恒温(700 ℃)、恒容的密闭体系中进行,可以作为判断t时刻该反应是否达到平衡状态的依据的是( )
A.t时刻,H2O(g)和H2(g)的物质的量浓度相等
B.t时刻,消耗H2O(g)的速率与生成CO(g)的速率相等
C.t时刻后,混合气体的平均相对分子质量不再变化
D.t时刻,化学平衡常数(K)不再变化
C 解析:达到平衡时,H2O(g)和H2(g)的物质的量浓度均保持不变,当二者相等时,不能判断是否达到平衡状态,A错误;消耗H2O(g)的速率、生成CO(g)的速率均代表正反应速率,故不能判断是否达到平衡状态,B错误;该反应中碳是固体,平衡建立过程中,混合气体的总质量和总物质的量均不断变化,据M=可知,混合气体的平均相对分子质量不再变化,达到平衡状态,C正确;该反应在恒温下进行,化学平衡常数(K)始终不变,故不能判断该反应是否达到平衡状态,D错误。
5.(2023·辽宁省辽南协作体联考)在30 MPa下,工业合成氨生产过程中,N2与H2按体积比为1∶3投料时,反应混合物中氨的体积分数随温度的变化曲线如图所示,其中一条是经过一定时间反应后的曲线,另一条是平衡时的曲线。
下列说法不正确的是( )
A.图中表示该反应的平衡曲线是 Ⅰ
B.图中a点,容器内气体n(N2)∶n(NH3)=1∶2
C.图中b点,反应速率:v正>v逆
D.控制在500~550 ℃时,平衡混合物中NH3的体积分数最大
B 解析:合成氨为放热反应,故随着温度的升高,平衡逆向移动,NH3的体积分数会逐渐降低,故曲线 Ⅰ 表示该反应平衡时的曲线,A正确;设反应前N2、H2的物质的量分别为1 mol、3 mol,a点时消耗N2的物质的量为x mol。
列式:=50%,解得x=,此时n(N2)∶n(NH3