内容正文:
专题突破练8 化学反应速率与化学平衡
一、基础练
1.(2023·淮北统考)一定温度下,在密闭容器中发生反应:BaSO4(s)+4H2(g)⇌BaS(s)+4H2O(g) ΔH>0。下列说法正确的是( )
A.在恒容条件下,向平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
B.在恒压条件下,向平衡体系中加入H2,BaSO4的转化率不变
C.混合气体的物质的量不再发生变化可说明反应达到平衡
D.该反应在任何温度下都能自发进行
2.(2023·北京丰台区模拟)某温度下,在密闭容器中进行反应:H2(g)+CO2(g) ⇌H2O(g)+CO(g) ΔH>0,已知H2(g)和CO2(g)的初始浓度均为0.01 mol·L-1,测得H2的平衡转化率为60%,下列说法不正确的是( )
A.CO2的平衡转化率为60%
B.升高温度平衡常数K增大
C.该温度下反应的平衡常数K=2.25
D.若初始H2(g)、CO2(g)、H2O(g)、CO(g)浓度均为0.01 mol·L-1,则反应逆向进行
3.(2023·广州模拟)氧化亚氮(N2O)是一种强温室气体,且易转换成颗粒污染物。碘蒸气的存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为
第一步 I2(g) ⇌2I(g) (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·c0.5(I2)(k为速率常数)。下列表述正确的是( )
A.N2O分解反应中,k(含碘)>k(无碘)
B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.I2浓度与N2O分解速率无关
4.(2022·浙江模拟预测)
含氮化合物(NOx、NO等)是环境污染物,除去含氮化合物一直是科学家关注的话题。使用V2O5/(TiO2-SiO2)催化剂、采用NH3还原技术能有效脱除电厂烟气中的氮氧化物,消除其污染,反应机理(以NO为例)如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.反应的中间体有5种
B.该过程总反应的方程式为4NH3+4NO+O24N2+6H2O
C.V2O5作催化剂不仅能加快反应,还能提高氮氧化物的平衡转化率
D.反应过程中氮元素的化合价均上升
5.(2023·重庆三次联诊)甲烷是一种温室气体,将它转化为高附加值产品甲醇具有重要意义。目前工业上的甲烷转化大多需要先通过重整生成合成气(CO、H2)再转化为甲醇,涉及的反应如下:
反应Ⅰ:2CH4(g)+O2(g) ⇌2CO(g)+4H2(g) ΔH1=-71.2 kJ/mol
反应Ⅱ:CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH2=-90.7 kJ/mol
在密闭容器中通入3 mol CH4和2 mol O2,假设只发生反应Ⅰ和Ⅱ,分别在0.2 MPa和2 MPa下进行反应,其中CH4和CH3OH的平衡体积分数随温度变化如图所示。已知:对于反应Ⅱ,v正=k正·p(CO)·p2(H2),v逆=k逆·p(CH3OH),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,分压=总压×物质的量分数。为速率常数只与温度有关,分压=总压×物质的量分数。
下列说法不正确的是( )
A.压强为0.2 MPa时,表示CH4和CH3OH的曲线分别是b、d
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变时,说明反应体系已达到平衡
C.在升温的过程中,反应Ⅱ速率常数增大的倍数:k正>k逆
D.500 K,2 MPa条件下,若平衡时CO的物质的量为1 mol,则CH4的转化率约为66.7%
6.(2023·珠海模拟)某温度时,两个恒容密闭容器中仅发生反应2NO2(g) ⇌2NO(g)+O2(g) ΔH>0。实验测得:v正(NO2)=k正c2(NO2),v逆(NO)=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为化学反应速率常数,只受温度影响。
容器
编号
起始浓度(mol·L-1)
平衡浓度(mol·L-1)
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.6
0.1
0
下列说法不正确的是( )
A.Ⅰ中NO2的平衡转化率约为66.7%
B.Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)<0.2 mol·L-1
C.该反应的化学平衡常数可表示为K=
D.升高温度,该反应的化学平衡常数减小
7.(2023·湖南高三联考)向2 L容器中充入1 mol CO2和2 mol H2,发生反应CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH,测得反应在不同压强、不同温度下,平衡混合物中CH3OH体积分数如图Ⅰ所示,测得反应时逆反应速率与容器中c(CH3OH)关系如图Ⅱ所示。下列说法正