内容正文:
专题七 化学反应速率与化学平衡
[对应学生用书P209]
1.(2023·北京西城区一模)探究影响H2O2分解速率的因素,实验方案如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.对比①②,可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响
B.对比②③④,可探究温度对H2O2分解速率的影响
C.若用MnO2固体代替FeCl3溶液,反应速率不变
D.H2O2易溶于水,主要是由于H2O2与H2O分子之间能形成氢键
C 解析:实验②是在实验①的溶液中加入催化剂FeCl3,与实验①做对比实验,可探究FeCl3溶液对H2O2分解速率的影响,A正确;实验②是参照,实验③、④相当于在实验②的基础上升高和降低温度,可探究温度对H2O2分解速率的影响,B正确;MnO2和Fe3+都能作H2O2分解反应的催化剂,但不同催化剂的催化效果不同,故反应速率不同,C错误;H2O2、H2O都是极性分子,H2O2易溶于水,满足相似相溶原理,更主要是H2O2与H2O分子之间能形成氢键,D正确。
2.(2023·辽宁葫芦岛一模)活性炭基材料烟气脱硝技术备受当前研究者关注,其反应原理为C(s)+2NO(g)⥫⥬CO2(g)+N2(g) ΔH>0。下列说法不正确的是( )
A.增大压强,平衡向脱硝方向移动
B.上述脱硝反应平衡常数K=
C.若恒容体系内密度恒定不变,反应达到平衡状态
D.每处理标准状况下2.24 L NO,转移电子0.2 mol
A 解析:该反应反应前后气体体积不变,改变压强,不影响平衡状态,A错误;结合反应的化学方程式,考虑物质的状态,上述脱硝反应平衡常数为K=,B正确;C是固体,反应未平衡时,气体的总质量会发生改变,达到平衡后,气体总质量保持不变,若恒容体系内密度恒定不变,反应达到平衡状态,C正确;处理NO时,氮元素从+2价降低至0价,标准状况下2.24 L NO的物质的量为0.1 mol,故每处理标准状况下2.24 L NO,转移电子0.2 mol,D正确。
3.(2023·河南湘豫名校联考)NO是大气污染物之一,常用H2还原。H2(g)与NO(g)的反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A.催化剂能降低反应的活化能,提高活化分子百分数
B.反应②的活化能小于反应①的活化能
C.反应①、②和总反应的ΔH都小于0
D.催化剂能增大总反应中N2的平衡转化率
D 解析:催化剂能降低反应的活化能,增大活化分子的数目,提高活化分子百分数,从而增大反应速率,A正确;由图可知,反应②的活化能小于反应①的活化能,B正确;由图可知,反应①、②中反应物具有的总能量均高于生成物的,都是放热反应,故ΔH都小于0,C正确;催化剂只能增大反应速率,不能使平衡移动,故N2的平衡转化率不变,D错误。
4.(2022·海南卷)某温度下,反应CH2===CH2(g)+H2O(g)⥫⥬CH3CH2OH(g)在密闭容器中达到平衡,下列说法正确的是( )
A.增大压强,v正>v逆,平衡常数增大
B.加入催化剂,平衡时CH3CH2OH(g)的浓度增大
C.恒容下,充入一定量的H2O(g),平衡向正反应方向移动
D.恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),CH2===CH2(g)的平衡转化率增大
C 解析:增大压强,平衡正向移动,则有v正>v逆,由于温度不变,则平衡常数不变,A错误;加入催化剂,平衡不发生移动,故平衡时CH3CH2OH(g)的浓度不变,B错误;恒容下,充入一定量的H2O(g),反应物浓度增大,平衡向正反应方向移动,C正确;恒容下,充入一定量的CH2===CH2(g),平衡正向移动,但CH2===CH2(g)的平衡转化率减小,D错误。
5.(2023·北京师大附中统考)工业上用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)⥫⥬CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表所示:
温度/℃
0
100
200
300
400
平衡常数
667
13
1.9×10-2
2.4×10-4
1×10-5
下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.加压、增大H2浓度和加入催化剂都能增大CO的转化率
C.工业上采用5×103 kPa和250 ℃的条件,其原因是原料气的转化率高
D.T ℃时,向2 L密闭容器中投入0.2 mol CO和0.4 mol H2,平衡时CO转化率为50%,则该温度时反应的平衡常数的数值为100
D 解析:由图表可知,随温度升高平衡常数减小,则该反应的ΔH<0,A错误;加入催化剂不能使平衡移动,CO的转化率不变,B错误;该反应正向为放热反应,理论上温度越低、原料气的转化率越高,在实际生产中既要兼顾反应速率和转化率,又要考虑设备和技术成本,选择此条件是综合考虑实际情况的结果,C错误;初始时c(CO)=0.1 mol/L、c(H2