内容正文:
重难点强化 ——化学反应速率与平衡的相关计算练习
一、选择题(共6题)
1.反应2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH<0,可实现CO2的资源化,下列说法正确的是( )
A.上述反应在任何温度下均可自发进行
B.上述反应每消耗1 mol CO2同时形成7 mol σ键
C.上述反应平衡常数K=
D.催化剂可以降低上述反应的焓变,提高化学反应速率
2.一定温度下,向容积为5 L的某恒容密闭容器中通入46 g NO2,发生反应:2NO2(g) ⇌N2O4(g),经4 min时反应达到平衡,平衡时c(N2O4)=0.08 mol·L-1。下列说法中正确的是( )
A.当容器中气体密度为9.2 g·L-1时反应处于平衡状态
B.当容器中c(N2O4)=0.04 mol·L-1时,所用时间少于2 min
C.平衡时v正(NO2)=v逆(N2O4)
D.若再向容器中加入46 g NO2,重新达到平衡时容器中变大
3.一定温度下,某氧化物RO2粉尘与C在一密闭容器中进行反应:RO2(s)+2C(s) ⇌R(s)+2CO(g),pK~的线性关系如图所示(K为平衡常数,pK=-lg K)。下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH<0
B.温度在2 000 K时,CO的平衡浓度是10 mol·L-1
C.M点R的消耗速率大于生成速率
D.温度不变,将N点对应的容器容积扩大,重新达到平衡时,CO的浓度增大
4.已知2N2O(g)===2N2(g)+O2(g)的速率方程为v=k·cn(N2O)(k为速率常数,只与温度、催化剂有关)。实验测得,N2O在催化剂X表面反应的变化数据如下:
t/min
0
10
20
30
40
50
60
70
c(N2O)/ mol·L-1)
0.100
0.080
c1
0.040
0.020
c2
c3
0
下列说法正确的是( )
A.t=10 min时,0~t min内的反应速率v(N2O)=2.0×10-3 mol·L-1·min-1
B.速率方程中n=1,表格中c1>c2=c3
C.相同条件下,增加N2O的浓度或催化剂X的表面积,都能加快反应速率
D.保持其他条件不变,若起始浓度为0. 200 mol·L-1,当减至一半时共耗时70 min
5.(双选)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=k正·c2(NO2),v逆=k逆·c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,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
下列说法正确的是( )
A.升高温度,该反应的化学平衡常数减小
B.Ⅰ中的NO2平衡转化率约为66.7%
C.Ⅱ中达到平衡状态时,c(O2)>0.2 mol·L-1
D.该反应的化学平衡常数可表示为K=
6.(双选)在起始温度均为T ℃、容积均为10 L的密闭容器A(恒温)、B(绝热)中均加入1 mol N2O和4 mol CO,发生反应N2O(g)+CO(g) ⇌N2(g)+CO2(g) ΔH<0。已知:k正、k逆分别是正、逆反应速率常数,v正=k正·c(N2O)·c(CO),v逆=k逆·c(N2)·c(CO2),A、B容器中N2O的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.曲线M、N的平衡常数大小为K(N)>K(M)
B.N2与CO2浓度比为1∶1时,标志此反应已达平衡
C.T ℃时,k逆=76k正
D.用CO的浓度变化表示曲线N在0~100 s内的平均速率为1.0×10-4 mol·L-1·s-1
二、非选择题(共4题)
7.甲醇是一种基础有机化工原料,广泛应用于有机合成、医药、农药、染料、高分子等化工生产领域。利用二氧化碳合成甲醇,能有效降低二氧化碳排放量,为甲醇合成提供了一条绿色合成的新途径。
某兴趣小组对该反应进行了实验探究。在一定温度和催化剂条件下,将1 mol CO2和3 mol H2通入2 L密闭容器中进行反应:CO2(g)+3H2(g) ⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0(此时容器内总压强为200 kPa),反应物和产物的分压随时间的变化曲线如图所示。
若保持容器体积不变,t1时反应达到平衡,测得H2的体积分数为,回答下列问题。
(1)此时用H2压强表示0~t1时间内的反应速率v(H2)=______
________ kPa·min-1,若再向该容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,平衡将__________