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专题强化练十八 化学反应速率、化学平衡选择题突破
1.我国科学家修饰催化剂使其高效地将CO2和H2转化为CH4,反应原理:CO2(g)+4H2(g) CH4(g)+2H2O(g)。在恒容密闭容器中充入CO2和H2发生上述反应。下列说法错误的是( )
A.达到平衡后,再充入少量H2,CO2的平衡转化率增大
B.其他条件不变,加入催化剂,能同时增大正、逆反应速率
C.其他条件不变,充入氩气,能使平衡向正反应方向移动
D.其他条件不变,降低温度,能降低正、逆反应速率
解析:C [达到平衡后,再充入少量氢气,平衡向正反应方向移动,二氧化碳的平衡转化率增大,故A正确;其他条件不变,加入催化剂,能降低反应的活化能,正、逆反应速率均增大,故B正确;其他条件不变,在恒容密闭容器中充入氩气,反应体系中各物质浓度均没有变化,化学反应速率不变,平衡不移动,故C错误;其他条件不变,降低温度,活化分子的数目和百分数均减小,有效碰撞次数减小,正、逆反应速率均降低,故D正确。]
2.一定条件下:2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0,在测定NO2的相对分子质量时,下列条件中,测定结果误差最小的是( )
A.温度0 ℃、压强50 kPa
B.温度130 ℃、压强300 kPa
C.温度25 ℃、压强100 kPa
D.温度130 ℃、压强50 kPa
解析:D [在测定NO2的相对分子质量时,为使测定结果误差最小,应该使上述平衡尽可能逆向移动,该反应正反应为气体体积减小的放热反应,故应该在高温、低压下进行。]
3.向某密闭容器中充入NO2,发生反应:2NO2(g) N2O4(g)(已知:N2O4为无色气体)。其他条件相同时,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量分数如下表:
t/℃
27
35
49
70
NO2/%
20
25
40
66
N2O4/%
80
75
60
34
下列说法正确的是( )
A.平衡时,v(NO2消耗)=2v(N2O4消耗)
B.27 ℃时,该平衡体系中NO2的转化率为80%
C.升高温度,该反应的化学平衡常数增大
D.温度不变,缩小容器体积,达到平衡时气体颜色变浅
解析:A [由表中数据可知升高温度,NO2物质的量分数增大,N2O4物质的量分数减小,则平衡逆向移动,正反应为放热反应。由2NO2(g) N2O4(g)可知,反应速率之比等于其化学计量数之比,平衡时,v(NO2消耗)=2v(N2O4消耗),故A正确;27 ℃时,该平衡体系中NO2的物质的量分数为20%,N2O4的物质的量分数为80%,设物质的量分别为0.2 mol、0.8 mol,由化学方程式可知,转化的NO2的物质的量为1.6 mol,则该平衡体系中NO2的转化率为×100%≈88.89%,故B错误;由表中数据可知升高温度,NO2物质的量分数增大,N2O4物质的量分数减小,则平衡逆向移动,该反应的化学平衡常数减小,故C错误;温度不变,缩小容器体积,浓度因体积缩小而增大,气体颜色加深,平衡正向移动,又使气体颜色在此基础上变浅,但达到平衡时气体颜色比原来的要深,故D错误。]
4.向恒容的密闭容器中充入a mol CO和b mol H2S,发生反应:CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g),H2S的平衡转化率如图所示,下列说法正确的是( )
A.150 ℃时,若该反应的平衡常数K=,则a∶b=6∶5
B.该反应为吸热反应
C.若一段时间后,保持不变,则该反应达到平衡状态
D.平衡后,向容器中再通入a mol CO,v正逐渐增大
解析:A [由题干信息可知,150 ℃时,H2S的平衡转化率为40%,列三段式:
CO(g)+H2S(g) COS(g)+H2(g)
起始量/mol a b 0 0
转化量/mol 0.4b 0.4b 0.4b 0.4b
平衡量/mol a-0.4b 0.6b 0.4b 0.4b
若该反应的平衡常数K=,即=,解得a∶b=6∶5,A正确;由题干图示信息可知,随着温度的升高,H2S的平衡转化率减小,即升高温度平衡逆向移动,则该反应为放热反应,B错误;反应从开始到达到平衡的过程中,始终不变,保持不变,不能说明该反应达到平衡状态,C错误;平衡后,向容器中再通入a mol CO,反应物浓度突然增大,故v正突然增大而后逐渐减小,v逆逐渐增大,D错误。]
5.(双选)已知反应A(g)+B(g) C(g)+D(g)的平衡常数K与温度的关系如表所示。830 ℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s末达到平衡。下列说法不正确的是( )
温度/℃
700