内容正文:
题型02 化学反应速率及化学平衡的计算
1.(2023-2024高二上·浙江·期中)在,反应中,表示的反应速率最慢的是
A. mol/(L·min) B. mol/(L·min)
C. mol/(L·min) D. mol/(L·s)
2.(2023-2024高二上·安徽宿州·期中)某化学反应中,反应物B的物质的量浓度在10s内,从4.0mol/L变成了1.0mol/L,则这10s内C的反应速率为
A. B.
C. D.0.05mol/L
3.(2023-2024高二上·河南驻马店·期中)温度为时,将1.6mol气体X和1.6mol气体Y充入10L恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
2
4
7
9
1.2
1.1
1.0
1.0
A.内的平均反应速率
B.时,反应的平衡常数
C.其他条件不变,后,向容器中再充入,平衡向正反应方向移动,与改变条件前相比再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到达到化学平衡时,平衡常数,则该反应为放热反应
4.(2023-2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:,经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,,以C表示的平均速率,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.2min时,A的物质的量为1.5mol D.2min时,A的转化率为60%
5.(2023-2024高二上·甘肃白银·期中)相同条件下,在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂(a、b、c)发生反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是
A.催化剂的催化效率:a>b>c
B.X点时,NH3的化学反应速率为0.5 mol·L-1·min-1
C.使用催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
6.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)已知反应: 。测得在和时,在2L恒容密闭容器中充入3molX和足量的Y发生反应,X的浓度随反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.M、N、P、O四点的逆反应速率大小关系:
B.时,用Z表示0~1h的平均反应速率为
C.P点不可能处于化学平衡状态
D.条件下,若在O点时再充入1.0molX,与原投料相比,X的平衡转化率增大
7.(2023-2024高二上·四川攀枝花·期中)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应。2min后,NO的浓度为0.06mol/L。下列说法正确的是
A.末,用表示的反应速率为
B.末,的浓度为
C.内,生成的水的物质的量为
D.内,反应物的转化率为
8.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:,已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
下列说法不正确的是
A.上述生成的反应为放热反应
B.25℃时反应的平衡常数为
C.80℃时,某时刻测得、CO浓度均为0.5 mol/L,则此时
D.80℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为2 mol/L
9.(2023-2024高二上·四川·期中)已知反应,在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4mol 和0.5mol 。2min后,NO的浓度为0.02mol/L。下列有关说法正确的是
A.2min末,用NO表示的反应速率为
B.2min末,的浓度为0.36mol/L
C.0~2min内,生成的水的质量为1.08g
D.0~2min内,的物质的量减少了0.025mol
10.(2023-2024高二上·北京东城·期中)一定条件下,向体积为1 L密闭导热容器内加入1 mol ,发生反应: ,达到平衡时吸收q kJ热量。下列说法不正确的是
A.当容器内压强不再改变时,说明反应达到平衡状态
B.平衡时的转化率为
C.该反应平衡常数
D.其它条件不变,初始投料改为2 mol ,达到平衡时吸热
11.(2023-2024高二上·北京西城·期中)某温度下,反应的平衡常数为400。此温度下,在容积一定的密闭容器中加入,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
浓度/()
0.44
0.6
0.6
下列说法正确的是
A.此时逆反应速率大于正反应速率
B.平衡时的转化率小于80%
C.平衡时的浓度为0.04mol/L
D.该温度下增大的起始浓度,平衡常数增大
12.(2023-2024高二上·安徽安庆·期中)一定条件下,反应的平衡常数为0.5,在体积为2L的容器中充入、发生上述反应直至达到平衡,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数的表达式为:
B.CO的平衡转化率为80%
C.达到平衡时再充入和各,平衡正向移动
D.保持温度不变,将体系体积压缩,正、逆反应速率均加快而反应限度不变
13.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,气体分压的量分数。
已知。在密闭容器中充入等物质的量的反应物,测得平衡时的气体压强对数有如图所示关系,压强的单位为MPa。下列说法不正确的是
A.a点时对应的
B.
C.c点对应的
D.当容器中与CO的压强比为1:2时,不能说明该反应达平衡状态
14.(2023-2024高二上·山西吕梁·期中)在10L密闭容器中通入1mol 与1mol ,在一定条件下发生反应:,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的△H<0 B.压强:
C.时,y点: D.y点对应的平衡常数K=1.6384
15.(2023-2024高二上·陕西·期中)将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应: 。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是
A.
B.温度:
C.温度为时,M的平衡转化率为50%
D.若X、Y两点的平衡常数分别为、,则K1<K2
16.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)反应,分别向的密闭容器中通入和一定量的,在不同温度下的平衡转化率与投料比的关系如图所示。下列说法正确的是
A.T1 < T2
B.当容器内气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态
C.温度下,A点容器内的压强是反应开始时的0.8倍
D.温度下,反应开始至B点用时,的平均反应速率
17.(2023-2024高二上·辽宁·期中)某温度下,在1L恒温密闭容器中投入20molX,发生反应,有关说法正确的是
时间段/s
产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·s-1)
1~10
0.4
0~20
0.3
0~30
0.2
A.5s时,Y的浓度为1mol·L-1
B.10s时,加入1molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)
C.25s时,X的转化率为45%
D.30s时,加入1molY和2molZ,再次平衡时体系压强增大
18.(2023-2024高二上·四川成都·期中)一定温度下,在2.0L密闭容器中加入纳米级并通入,发生反应: ,不同时间产生的物质的量见下表,下列说法错误的是
时间
20
40
60
80
1.0
1.6
2.0
2.0
A.使用纳米级Cu2O,可以增大平衡时氧气的体积分数
B.达到平衡时,至少需要从外界吸收能量
C.增大,可以改变反应的限度
D.前20min的平均反应速率
19.(2023-2024高二上·贵州黔西·期中)一定温度下,向2.0L的恒容密闭容器中充入1.6molCO、1.6molNO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),经过一段时间后达平衡。反应进行到不同时间测得n(CO)如表所示:
t/s
0
5
10
15
20
n(CO)/mol
1.6
1.2
0.9
0.8
0.8
下列说法正确的是
A.该温度下,该反应的平衡常数K=1.25
B.反应在前5s的平均速率为v(N2)=0.04mol·L-1·s-1
C.保持其他条件不变,升高温度,达到新平衡时c(CO)=0.45mol·L⁻1,则反应的ΔH>0
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.6mol CO、1.6mol NO、0.8mol N2、1.6 molCO2,达到平衡前v正<v逆
20.(2023-2024高二上·河南·期中)向2L恒容密闭容器中充入一定量和,在一定条件下发生反应且氧化产物只有一种,测得、的物质的量与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.该条件下发生的反应为
B.向该容器中再充入惰性气体,能提高反应速率
C.0~2min内的平均反应速率
D.其他条件不变,再充入,能提高反应物活化分子百分数
21.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期中)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如图所示。下列说法正确的是
A.当容器中时,说明该反应处于平衡状态
B.由图可知,此反应随着温度升高,反应速率增大,平衡常数减小
C.660K时,该反应的平衡总压、平衡常数
D.升高温度,上述容器中进一步发生反应,平衡时
22.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)利用A制备B(A和B分子式相同),反应过程中伴随生成C和D(C和D分子式相同)的副反应,。只考虑主反应,常温下,以0.5mol A为原料,体系向环境放热X kJ;以0.5mol B为原料,体系从环境吸热YkJ(X>Y)。T℃(T<25)下,以A或B为原料发生反应,A和B的物质的量分数(代表i物质的物质的量分数)随时间t变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.a、c线代表A物质
B.时,的物质的量分数为0.12
C.主反应的焓变
D.主反应的
23.(2023-2024高二上·重庆·期中)将0.8 mol S 放入一个装满O2的恒压密闭容器中,在、的条件下使之充分反应至t₁时刻,此时容器中无 S 剩余,剩余0.2mol O2。再向该体系中迅速投入1mol无水FeSO4固体,此过程容器与外界未发生气体交换,充分反应至t2时刻。已知此条件下可以发生如下反应:; ; ;下列说法正确的是
A.t1时刻, 容器中气体总物质的量为0.8 mol
B.t1时刻,容器中SO2的分压为:
C.起始时,容器中n(O2)=1.05mol
D. t2时刻,容器中的固体为FeSO4与Fe2O3的混合物
24.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)温度为时,在三个容积均为的恒容密闭容器中发生反应:(正反应吸热)。实验测得:,,、为速率常数,受温度影响。下列说法不正确的是
容器编号
物质的起始浓度()
物质的平衡浓度()
I
0.6
0
0
0.2
II
0.3
0.5
0.2
III
0
0.5
0.35
A.达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于4∶5
B.容器Ⅱ向正反应方向达到平衡
C.当温度改变为时,若,则
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的体积分数大于50%
25.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)I、II、III三个容积均为2L的恒容密闭容器中均投入1mol CO2 和3mol H2 ,在不同温度下发生反应:CO2(g) + 3H2⇌CH3OH(g) + H2O(g) 。反应10min,测得各容器内CO2的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是
A.升高温度、增大压强均有利于提高 H2的平衡转化率
B.10min后,向容器Ⅲ中再加入1mol CO2 (g)和1mol H2O (g),此时反应逆向进行
C.容器Ⅱ中的平均速率:v(CO2) =0.07 mol·L-1·min-1
D.10min时,容器Ⅰ中 v(正) = v(逆)
26.(2023-2024高二上·广东湛江·期中)一定温度下,向2.0 L的恒容密闭容器中充入1.6molCO、1.6molNO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),经过一段时间后达平衡。反应进行到不同时间测得n(CO)如表所示:
t/s
0
5
10
15
20
n(CO)/mol
1.6
1.4
0.6
0.4
0.4
下列说法正确的是
A.反应在前5s的平均速率为v(N2)=0.02mol•L-1
B.保持其他条件不变,降低温度,平衡时c(CO)=0.15mol•L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.6molN2和3.2molCO2,达到平衡时,则此反应的化学平衡常数为67.5
D.保持其他条件不变,向容器中再充入1.6molCO,达到新平衡时,CO的转化率增大
27.(2023-2024高二上·天津·期中)臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH。不同温度下,在三个容器中发生上述反应,相关信息如下表及图所示,下列说法正确的是
容器
甲
乙
丙
容积/L
1
1
2
反应物起始量
2molNO2,1molO3
2molNO2,1molO3
2mol N2O5,1molO2
温度
T1
T2
T2
A.0~10min内甲容器中反应的平均速率:v(NO2)=0.02mol•L﹣1•min﹣1
B.T1<T2,ΔH>0
C.平衡时N2O5浓度:c乙(N2O5)>c丙(N2O5)
D.T1℃时,若起始时间向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2molO2,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<c(逆)
28.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)已知:。T℃时,某研究小组向一恒容真空容器中充入浓度为的NO和足量的碳单质,恒温条件下测得不同时间各物质的浓度如表。求:
时间/min
NO浓度/
浓度/
浓度/
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
(1)0~10 min以NO表示的平均反应速率 。
(2)根据表中数据,计算平衡时NO的转化率 。
(3)根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数 。(注意:写出解题过程,三段式格式规范,否则不得分)
29.(2023-2024高二上·四川绵阳·期中)某温度时,在一个容积为的密闭容器中,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至,气体的平均反应速率 ;不同条件下测得该反应的速率为:①、②、③三种情况下该反应化学反应速率最小的是 (填序号)。
(3)为了增大平衡时的转化率,可采取的措施是 (填字母)。
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.增大和的初始投料比 d.及时分离出产物Z
(4)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是______(填字母)。
A.在时增大了压强 B.在时加入催化剂
C.在时可能降低了温度 D.时的转化率最高
(5)时,将等量的放在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在该过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中的百分含量为,则乙容器中的百分含量 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
30.(2023-2024高二上·青海西宁·期中)回答下列问题。
(1)某温度时,在2L容器中A、B 两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至 4 min 时,B 的平均反应速率为 ,A 的转化率为 。
③平衡时,A 的物质的量为 0.2mol,B 的物质的量为 0.5mol,计算该反应的化学平衡常数 。
④4 min 时,反应是否达到平衡状态? (填“是”或“否”),8 min 时,v (正) v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应: 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a 时改变的条件可能是 。
(
2
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$$
题型02 化学反应速率及化学平衡的计算
1.(2023-2024高二上·浙江·期中)在,反应中,表示的反应速率最慢的是
A. mol/(L·min) B. mol/(L·min)
C. mol/(L·min) D. mol/(L·s)
【答案】C
【详解】A是浓度为定值的固体,不能用于表示反应的反应速率;由反应速率之比等于化学计量数之比可知,B、C、D的反应速率与化学计量数的比值越大,反应速率越快,由题给数据可得:==0.4 mol/(L·min)、==0.3 mol/(L·min) 、==1.5 mol/(L·min),则 mol/(L·min) 表示的反应速率最慢,故选C。
2.(2023-2024高二上·安徽宿州·期中)某化学反应中,反应物B的物质的量浓度在10s内,从4.0mol/L变成了1.0mol/L,则这10s内C的反应速率为
A. B.
C. D.0.05mol/L
【答案】C
【详解】由题意知反应物B在10s内浓度变化量是3mol/L,所以其反应速率为,反应速率之比等于化学计量数之比,,故选C。
3.(2023-2024高二上·河南驻马店·期中)温度为时,将1.6mol气体X和1.6mol气体Y充入10L恒容密闭容器中,发生反应,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表,下列说法正确的是
2
4
7
9
1.2
1.1
1.0
1.0
A.内的平均反应速率
B.时,反应的平衡常数
C.其他条件不变,后,向容器中再充入,平衡向正反应方向移动,与改变条件前相比再次达到平衡时X的浓度减小,Y的转化率增大
D.其他条件不变,降温到达到化学平衡时,平衡常数,则该反应为放热反应
【答案】D
【详解】A.由表中数据可求得前4min内消耗Y为0.10mol,故v(Z)=,所以v(Z)=2v(Y)=0.05mol/(L⋅min),故A错误;
B.由表中数据可知7min时反应到达平衡,反应的三段式为
所以平衡常数K=,故B错误;
C.其他条件不变,9min时是平衡状态,再充入1.6molX,平衡向正反应方向移动,再次达到平衡时Y的转化率增大,但再次达到平衡时,X的浓度增大,故C错误;
D.T1时,平衡常数K=1.44,降温到T2达到平衡时,平衡常数K2=4,降温K增大,则平衡正向移动,所以该反应正向为放热反应,故D正确;
故选:D。
4.(2023-2024高二上·黑龙江哈尔滨·期中)将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:,经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,,以C表示的平均速率,下列说法正确的是
A.反应速率 B.该反应方程式中,
C.2min时,A的物质的量为1.5mol D.2min时,A的转化率为60%
【答案】C
【详解】A.由题意可知,2min时D的浓度为0.5mol/L,由方程式可知,B的反应速率为=0.125mol/(L·min),故A错误;
B.由题意可知,2min时D的浓度为0.5mol/L,C的反应速率为0.25 mol/(L·min),由变化量之比等于化学计量数之比可得:0.5mol/L∶0.25mol/(L·min)×2min=x∶2,解得x=2,故B错误;
C.设A、B的起始物质的量均为amol,由题意可知,2min时D的浓度为0.5mol/L,A、B的浓度之比为3:5,由方程式可得:(a-0.5×2×)∶(a-0.5×2×)=3∶5,解得a=3,则A的物质的量为(3-0.5×2×)mol=1.5mol,故C正确;
D.2min时,A的转化率为×100%=50%,故D错误;
故选C。
5.(2023-2024高二上·甘肃白银·期中)相同条件下,在固定容积的密闭容器中选用不同的催化剂(a、b、c)发生反应:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g),反应产生N2的物质的量浓度随时间变化如图所示。下列说法错误的是
A.催化剂的催化效率:a>b>c
B.X点时,NH3的化学反应速率为0.5 mol·L-1·min-1
C.使用催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
【答案】B
【详解】A.相同时间内,N2的物质的量浓度的变化量a增长最多,则a的催化效率最高,b次之,c最低,故催化剂的催化效率:a>b>c,A正确;
B.X点时,NH3的化学反应速率是瞬时速率,不是平均反应速率,故X点时,NH3的化学反应速率不是0.5 mol·L-1·min-1,B错误;
C.催化剂不改变化学平衡,只改变化学反应速率,故使用三种催化剂a、b、c达到平衡时NO的转化率相等,C正确;
D.化学平衡常数只随温度的改变而改变,若在恒容绝热的密闭容器中发生该反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡,D正确;
故选B。
6.(2023-2024高二上·河南濮阳·期中)已知反应: 。测得在和时,在2L恒容密闭容器中充入3molX和足量的Y发生反应,X的浓度随反应时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A.M、N、P、O四点的逆反应速率大小关系:
B.时,用Z表示0~1h的平均反应速率为
C.P点不可能处于化学平衡状态
D.条件下,若在O点时再充入1.0molX,与原投料相比,X的平衡转化率增大
【答案】D
【详解】A.由图可知时的反应速率快,可知温度高于,温度越高反应速率越快,M、O、P三点处于相同温度,随着反应的正向进行,逆反应速率逐渐增大,则M、N、P、O四点的逆反应速率大小关系:,A正确;
B.时,用X表示0~1h的平均反应速率为,根据速率之比等于化学计量数之比可知,用Z表示0~1h的平均反应速率为,B正确;
C.由图可知2h时对应的X浓度为,反应放热,对应平衡时X浓度应小于,则P点不可能达到平衡状态,C正确;
D.时,若在O点再充入,根据等效平衡思想,则充入X后再次平衡时,X的转化率将减小,D错误;
答案选D。
7.(2023-2024高二上·四川攀枝花·期中)一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4molNH3和0.5molO2发生反应。2min后,NO的浓度为0.06mol/L。下列说法正确的是
A.末,用表示的反应速率为
B.末,的浓度为
C.内,生成的水的物质的量为
D.内,反应物的转化率为
【答案】D
【分析】据此三段式分析解题:
【详解】A.末的反应速率是瞬时速率,无法计算,A错误;
B.由分析可知,末,的浓度为=,B错误;
C.由分析可知,内,生成的水的物质的量为,C错误;
D.由分析可知,内,反应物的转化率为×100%=,D正确;
故答案为:D。
8.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)在300 mL的密闭容器中,放入镍粉并充入一定量的CO气体,一定条件下发生反应:,已知该反应平衡常数与温度的关系如下表:
温度/℃
25
80
230
平衡常数
2
下列说法不正确的是
A.上述生成的反应为放热反应
B.25℃时反应的平衡常数为
C.80℃时,某时刻测得、CO浓度均为0.5 mol/L,则此时
D.80℃达到平衡时,测得,则的平衡浓度为2 mol/L
【答案】C
【详解】A.图表数据分析,平衡常数随温度升高减小,说明平衡逆向进行,逆向是吸热反应,正向是放热反应,选项A正确;
B.25℃时反应Ni(CO)4(g)⇌Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为Ni(s)+4CO(g)⇌Ni(CO)4(g),平衡常数的倒数═=2×10−5,选项B正确;
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4、CO浓度均为0.5mol/L,Qc= ==8>2,说明平衡逆向进行,则此时v(正)<v(逆),选项C错误;
D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,c(CO)= =1mol/L,依据平衡常数计算式,K==2,则Ni(CO)4的平衡浓度为2mol/L,选项D正确;
答案选C。
9.(2023-2024高二上·四川·期中)已知反应,在一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入0.4mol 和0.5mol 。2min后,NO的浓度为0.02mol/L。下列有关说法正确的是
A.2min末,用NO表示的反应速率为
B.2min末,的浓度为0.36mol/L
C.0~2min内,生成的水的质量为1.08g
D.0~2min内,的物质的量减少了0.025mol
【答案】C
【分析】2min后,NO的浓度为0.02mol/L,则生成的NO的物质的量为0.04mol,列三段式有,据此分析解题。
【详解】A.2min末,NO的浓度为0.02mol/L,用NO表示的反应速率为,故A错误;
B.2min后,NO的浓度为0.02mol/L,则生成的NO的物质的量为0.04mol,根据可知,消耗了0.04mol,容器中剩余0.36mol,所以2min末,的浓度为,故B错误;
C.2min末,则生成的NO的物质的量为0.04mol,0~2min内,生成的水的物质的量为0.06mol,质量为,故C正确;
D.由分析可知,0~2min内,的物质的量减少了0.05mol,故D错误;
故答案选C。
10.(2023-2024高二上·北京东城·期中)一定条件下,向体积为1 L密闭导热容器内加入1 mol ,发生反应: ,达到平衡时吸收q kJ热量。下列说法不正确的是
A.当容器内压强不再改变时,说明反应达到平衡状态
B.平衡时的转化率为
C.该反应平衡常数
D.其它条件不变,初始投料改为2 mol ,达到平衡时吸热
【答案】D
【详解】A.该反应不是等体积反应且在恒容密闭导热容器中进行,随着反应进行,气体总物质的量不断变化,压强也随之变化,压强不变说明反应达到平衡状态,A正确;
B.达到平衡时吸收qkJ热量,则反应掉(NH4)2CO3物质的量为mol,其转化率为mol÷1mol=×100%,B正确;
C.该反应的平衡常数K=c(NH3),通过前述计算可知达到平衡时消耗掉(NH4)2CO3物质的量为mol,则生成NH3mol,c(NH3)=mol÷1L=mol/L,则K=,C正确;
D.其他条件不变,初始投料比改为2mol(NH4)2CO3,温度不变则K值不变,则平衡时反应掉的(NH4)2CO3仍为mol,吸收热量qkJ,D错误;
故答案选D。
11.(2023-2024高二上·北京西城·期中)某温度下,反应的平衡常数为400。此温度下,在容积一定的密闭容器中加入,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
物质
浓度/()
0.44
0.6
0.6
下列说法正确的是
A.此时逆反应速率大于正反应速率
B.平衡时的转化率小于80%
C.平衡时的浓度为0.04mol/L
D.该温度下增大的起始浓度,平衡常数增大
【答案】C
【分析】由反应可知起始时CH3OH的浓度为0.44mol/L+2×0.6mol/L=1.64mol/L,反应到某时刻时浓度商Qc===1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向移动,设平衡时转化的浓度为x,则
则,x=1.6mol/L;
【详解】A.由分析可知,反应到该时刻,浓度商Qc===1.86<400,反应未达到平衡状态,向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,故A错误;
B.平衡时CH3OH的转化率为×100%=97.6%,平衡时CH3OH的转化率大于80%,故B错误;
C.由上述三段式数据可知,平衡时的浓度为1.64mol/L-1.6mol/L=0.04mol/L,故C正确;
D.平衡常数只与温度有关,温度不变,增大的起始浓度,平衡常数不变,故D错误。
答案选C。
12.(2023-2024高二上·安徽安庆·期中)一定条件下,反应的平衡常数为0.5,在体积为2L的容器中充入、发生上述反应直至达到平衡,下列说法正确的是
A.该反应的平衡常数的表达式为:
B.CO的平衡转化率为80%
C.达到平衡时再充入和各,平衡正向移动
D.保持温度不变,将体系体积压缩,正、逆反应速率均加快而反应限度不变
【答案】D
【详解】A.平衡常数的表达式为,故A错误;
B.设CO的平衡转化率为x,则平衡时CO的物质的量为0.5mol-0.5xmol,CO2的物质的量为0.1mol+0.5xmol,则有,解得x=0.2, 即CO的平衡转化率为20%,故B错误;
C.达到平衡时再充入CO(g)和CO2(g)各0.4 mol,则此时,平衡逆向移动,故C错误;
D.保持温度不变,将体系体积压缩,正、逆反应速率均加快,但压强增大,平衡逆向移动,反应限度减小,故D正确;
故选D。
13.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数,气体分压的量分数。
已知。在密闭容器中充入等物质的量的反应物,测得平衡时的气体压强对数有如图所示关系,压强的单位为MPa。下列说法不正确的是
A.a点时对应的
B.
C.c点对应的
D.当容器中与CO的压强比为1:2时,不能说明该反应达平衡状态
【答案】A
【详解】A.a点时,,,对应的,故A错误;
B.根据图示,T1时Kp大于T2时Kp,正反应吸热,所以,故B正确;
C.根据图像,T2时、,则T2时Kp=,c点对应的,,故C正确;
D.没有明确温度,当容器中与CO的压强比为1:2时,不能判断压强是否还改变,不能说明该反应达平衡状态,故D正确;
选A。
14.(2023-2024高二上·山西吕梁·期中)在10L密闭容器中通入1mol 与1mol ,在一定条件下发生反应:,测得的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的△H<0 B.压强:
C.时,y点: D.y点对应的平衡常数K=1.6384
【答案】D
【详解】A.由图可知,随温度升高的平衡转化率增大,正反应吸热,△H>0,A项错误;
B.反应的正反应为气体分子数增大的反应,增大压强平衡向逆反应方向移动,的转化率减小,由图知在相同温度下时的平衡转化率大于时的平衡转化率,则,B项错误;
C.由图知,y点的转化率小于平衡时的转化率,反应正向进行,,C项错误;
D.y点的温度与x点的温度相同,y点平衡常数与x点相等,用三段式
,D项正确;
故选D。
15.(2023-2024高二上·陕西·期中)将1mol M和2mol N置于体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应: 。反应过程中测得Q的体积分数在不同温度下随时间的变化如图所示。下列结论正确的是
A.
B.温度:
C.温度为时,M的平衡转化率为50%
D.若X、Y两点的平衡常数分别为、,则K1<K2
【答案】C
【分析】
先拐先平数值大,,温度升高,Q的体积分数减小,平衡逆向移动,说明,据此作答。
【详解】A.温度升高,Q的体积分数减小,平衡逆向移动,说明,A错误;
B.先拐先平数值大,,B错误;
C.温度为时,设M的变化量为x mol,列三段式为:,温度为,平衡时Q的体积分数=20%,解得,M的平衡转化率为=50%,C正确;
D.,对于放热反应,温度越低平衡常数越大,则,D错误;
故答案选C。
16.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)反应,分别向的密闭容器中通入和一定量的,在不同温度下的平衡转化率与投料比的关系如图所示。下列说法正确的是
A.T1 < T2
B.当容器内气体的密度不变时,说明反应达到平衡状态
C.温度下,A点容器内的压强是反应开始时的0.8倍
D.温度下,反应开始至B点用时,的平均反应速率
【答案】C
【详解】A.正反应是放热反应,其他条件不变,温度升高平衡逆向移动,NO的平衡转化率降低,结合图可知T1>T2,故A错误;
B.该恒容体系中,混合气体的质量不变,则气体密度始终不变,不能据此判断反应是否达到平衡状态,故B错误;
C.设A点容器内n(NO)=n(CO)=amol,NO的平衡转化率为80%,所得混合气体的总量为(0.2a+0.2a+0.4a+0.8a)mol=1.6amol,恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则平衡时压强是反应前的倍,即0.8倍,故C正确;
D.B点时NO的转化率为60%,反应用时2min时v(NO)=,反应为2NO(g)+2CO(g)⇌N2(g)+2CO2(g),则,故D错误;
故答案选C。
17.(2023-2024高二上·辽宁·期中)某温度下,在1L恒温密闭容器中投入20molX,发生反应,有关说法正确的是
时间段/s
产物Z的平均生成速率/(mol·L-1·s-1)
1~10
0.4
0~20
0.3
0~30
0.2
A.5s时,Y的浓度为1mol·L-1
B.10s时,加入1molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)
C.25s时,X的转化率为45%
D.30s时,加入1molY和2molZ,再次平衡时体系压强增大
【答案】C
【详解】A.由题给数据可知,0~10s时,v(Y)=v(Z)=0.2mol⋅L−1⋅s−1,按平均速率计算,5s时Y的浓度是1mol⋅L−1,但化学反应速率是前10s的平均值,瞬时反应速率随着反应进行会逐渐降低,所以前5s时Y的平均生成速率大于0.2mol⋅L−1⋅s−1,5s时Y的浓度大于1mol⋅L−1,A错误;
B.根据表中数据,20s时c(Z)=20s×0.3mol⋅L−1⋅s−1=6mol⋅L−1,30s时c(Z)=30s×0.2mol⋅L−1⋅s−1=6mol⋅L−1,可判断20s时,反应已达到平衡,平衡时c(Z)=6mol⋅L−1,c(Y)=3mol⋅L−1,K=c(Y)×c2(Z)=3×62=108,10s时,c(Z)=10s×0.4mol⋅L−1⋅s−1=4mol⋅L−1,加入1molZ,Z就有5mol,Qc=2×(4+1)2=50,所以Qc<K,平衡正向移动,v正(Z)>v逆(Z),B错误;
C.由B选项分析知,20s时,反应已达到平衡,则25s时,Z的物质的量的变化值为c(Z)=20s×0.3mol⋅L−1⋅s−1×1L=6mol,25s平衡时X消耗9mol,反应物转化率为45%,C正确;
D.按照系数比加入Y和Z,平衡常数K=c(Y)×c2(Z),温度相同K不变,所以再次平衡时体系压强与30s时压强相同,D错误;
故选C。
18.(2023-2024高二上·四川成都·期中)一定温度下,在2.0L密闭容器中加入纳米级并通入,发生反应: ,不同时间产生的物质的量见下表,下列说法错误的是
时间
20
40
60
80
1.0
1.6
2.0
2.0
A.使用纳米级Cu2O,可以增大平衡时氧气的体积分数
B.达到平衡时,至少需要从外界吸收能量
C.增大,可以改变反应的限度
D.前20min的平均反应速率
【答案】A
【详解】A.氧化亚铜是催化剂,只能加快反应速率,不能使平衡发生移动,所以不能改变平衡时氧气的体积分数,A项错误;
B.根据表中数据可知,反应达到平衡时,氧气的物质的量为0.002mol,根据热化学方程式可知,生成0.0020mol氧气,需要从外界吸收的能量为,B项正确;
C.增大水蒸气的浓度,可以使平衡向正向移动,C项正确;
D.前20 min内,生成0.0010mol氧气,则消耗0.0020mol水蒸气,水蒸气的浓度变化量为0.0010mol/L,,D项正确;
答案选A。
19.(2023-2024高二上·贵州黔西·期中)一定温度下,向2.0L的恒容密闭容器中充入1.6molCO、1.6molNO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),经过一段时间后达平衡。反应进行到不同时间测得n(CO)如表所示:
t/s
0
5
10
15
20
n(CO)/mol
1.6
1.2
0.9
0.8
0.8
下列说法正确的是
A.该温度下,该反应的平衡常数K=1.25
B.反应在前5s的平均速率为v(N2)=0.04mol·L-1·s-1
C.保持其他条件不变,升高温度,达到新平衡时c(CO)=0.45mol·L⁻1,则反应的ΔH>0
D.相同温度下,起始时向容器中充入1.6mol CO、1.6mol NO、0.8mol N2、1.6 molCO2,达到平衡前v正<v逆
【答案】A
【详解】A.该温度下,列出三段式:,反应的平衡常数,A正确;
B.反应在前5s的平均速率,B错误;
C.根据表格数据,该温度平衡时c(CO)=,保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(CO)=0.45mol·L⁻1,说明CO浓度增大,平衡逆向移动,逆反应吸热,则正反应的ΔH<0,C错误;
D.起始时向容器中充入1.6mol CO、1.6mol NO、0.8mol N2、1.6 molCO2,Q=<K,平衡正向移动,达到平衡前v正>v逆,D错误;
故答案选A。
20.(2023-2024高二上·河南·期中)向2L恒容密闭容器中充入一定量和,在一定条件下发生反应且氧化产物只有一种,测得、的物质的量与时间的关系如图所示。下列叙述正确的是
A.该条件下发生的反应为
B.向该容器中再充入惰性气体,能提高反应速率
C.0~2min内的平均反应速率
D.其他条件不变,再充入,能提高反应物活化分子百分数
【答案】C
【详解】A.0~4 min内O2消耗0.4 mol,H2S消耗0. 8 mol,根据速率之比等于化学计量数之比可知,A错误;
B.恒容容器中充入惰性气体,化学反应中各物质的浓度不变速率不变,B错误;
C.0~2 min内O2变化了0. 3 mol,体积为2 L,代入数据计算O2的平均反应速率为0.075 molL-1min-1,C正确;
D.增大反应物浓度,活化分子百分数不变, D错误;
故选C。
21.(2023-2024高二上·安徽芜湖·期中)将置入抽空的刚性容器中,升高温度发生分解反应:。平衡时的关系如图所示。下列说法正确的是
A.当容器中时,说明该反应处于平衡状态
B.由图可知,此反应随着温度升高,反应速率增大,平衡常数减小
C.660K时,该反应的平衡总压、平衡常数
D.升高温度,上述容器中进一步发生反应,平衡时
【答案】C
【详解】A.根据反应的化学方程式可知,生成的和的物质的量始终相同,所以二者的分压从反应开始到平衡始终是相同的,则不能说明反应达到平衡状态,故A错误;
B.由图可知,随着温度升高,数值越来越大,则说明该反应是吸热反应,温度升高,反应速率增大,平衡常数增大,故B错误;
C.由图可知,660K时,=1.5,该反应的平衡总压,则=1.5,平衡常数,故C正确;
D.从反应可知,每消耗2mol转化成2mol和1molO2,本来二者是相等的,由于发生了该反应,导致容器中的比多,则平衡时多出的那部分就是分解生成的,多出多少摩尔,就有mol分解,则分解生成的O2的物质的量为,则,故D错误;
答案C。
22.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)利用A制备B(A和B分子式相同),反应过程中伴随生成C和D(C和D分子式相同)的副反应,。只考虑主反应,常温下,以0.5mol A为原料,体系向环境放热X kJ;以0.5mol B为原料,体系从环境吸热YkJ(X>Y)。T℃(T<25)下,以A或B为原料发生反应,A和B的物质的量分数(代表i物质的物质的量分数)随时间t变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.a、c线代表A物质
B.时,的物质的量分数为0.12
C.主反应的焓变
D.主反应的
【答案】B
【分析】只考虑主反应,由于反应为气体等体积反应,因此以0.5mol A为原料和以0.5mol B为原料达到平衡时,两平衡等效,故,由于X>Y,说明以A为原料时,A的转化率超过以B为原料时B的转化率,且平衡时,由此可知曲线a、c对应的是B物质,曲线b、d对应的是A物质,以此分析解答。
【详解】A.由上述分析可知,曲线a、c对应的是B物质,故A项错误;
B.分析副反应,可知,每生成1mol C或D,均会生成3mol H2,因此,时,的物质的量分数,解得,故B项正确;
C.将两种投料方式具象化:,由此可得该反应焓变,故C项错误;
D.主反应的,故D项错误;
综上所述,正确的是B项。
23.(2023-2024高二上·重庆·期中)将0.8 mol S 放入一个装满O2的恒压密闭容器中,在、的条件下使之充分反应至t₁时刻,此时容器中无 S 剩余,剩余0.2mol O2。再向该体系中迅速投入1mol无水FeSO4固体,此过程容器与外界未发生气体交换,充分反应至t2时刻。已知此条件下可以发生如下反应:; ; ;下列说法正确的是
A.t1时刻, 容器中气体总物质的量为0.8 mol
B.t1时刻,容器中SO2的分压为:
C.起始时,容器中n(O2)=1.05mol
D. t2时刻,容器中的固体为FeSO4与Fe2O3的混合物
【答案】B
【详解】A.t1时刻,0.8molS全部被消耗,根据S守恒可知,SO2和SO3共有0.8mol,还有0.2mol氧气,可得总的气体物质的量为1mol,A错误;
B.总压强为105Pa,总气体物质的量为1mol,氧气为0.2mol,氧气的分压为0.2×105Pa,设SO2为amol,则SO3为(0.8-a)mol,SO2分压为a×105Pa,SO3分压为(0.8-a)×105Pa,Kp1==,解得a=0.3mol,则SO2分压为0.3×105Pa,B正确;
C.t1时刻,SO2是0.3mol,SO3是0.5mol,剩余氧气0.2mol,根据氧守恒,初始氧气物质的量为0.2mol+0.5×(0.3mol×2+0.5mol×3)=1.25mol,C错误;
D.t1时刻,SO2分压为0.3×105Pa,SO3分压为0.5×105Pa,对于第二个反应来说,此时p(SO2)×p(SO3)= 0.3×105×0.5×105=1.5×109>Kp2,第二个反应不会进行,容器中没有Fe2O3,D错误;
故答案选B。
24.(2023-2024高二上·福建泉州·期中)温度为时,在三个容积均为的恒容密闭容器中发生反应:(正反应吸热)。实验测得:,,、为速率常数,受温度影响。下列说法不正确的是
容器编号
物质的起始浓度()
物质的平衡浓度()
I
0.6
0
0
0.2
II
0.3
0.5
0.2
III
0
0.5
0.35
A.达到平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比小于4∶5
B.容器Ⅱ向正反应方向达到平衡
C.当温度改变为时,若,则
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的体积分数大于50%
【答案】D
【分析】,可以求出平衡常数K==0.8,平衡时气体的总物质的量为0.8mol;
【详解】A.由表中数据可知,容器II起始时Q≈0.56<K,反应正向进行,气体物质的量增大、容器II在平衡时气体的总物质的量一定大于1mol,两容器的物质的量之比=压强之比,比值一定小于0.8∶1=4∶5,A正确;
B.容器II起始时Q≈0.56<K,反应正向进行达到平衡,B正确;
C.温度为T2时,,说明平衡右移,因为正反应是吸热反应,升高温度后化学平衡常数变大,所以T2>T1,C正确;
D.假设容器III中NO的体积分数为50%时氧气减小的浓度为xmol/L,,可得,x=0.05,此时Q ==4.8>K=0.8,反应逆向进行,未达到平衡,D错误;
故选D。
25.(2023-2024高二上·湖北武汉·期中)I、II、III三个容积均为2L的恒容密闭容器中均投入1mol CO2 和3mol H2 ,在不同温度下发生反应:CO2(g) + 3H2⇌CH3OH(g) + H2O(g) 。反应10min,测得各容器内CO2的物质的量分别如图所示。下列说法正确的是
A.升高温度、增大压强均有利于提高 H2的平衡转化率
B.10min后,向容器Ⅲ中再加入1mol CO2 (g)和1mol H2O (g),此时反应逆向进行
C.容器Ⅱ中的平均速率:v(CO2) =0.07 mol·L-1·min-1
D.10min时,容器Ⅰ中 v(正) = v(逆)
【答案】B
【分析】反应未达平衡时,温度越高,反应速率越快,反应10min,消耗CO2越多,余下CO2越少,故温度下反应到10min时还未达平衡状态且正向进行中,温度下反应到10min时已达平衡,由容器Ⅲ中的反应结果得温度升高,平衡向逆方向移动,则该反应为放热反应,据此答题。
【详解】A.该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,H2的平衡转化率减小;反应后气体体积减小,增大压强,平衡正向移动,有利于提高H2的平衡转化率,A错误;
B.容器Ⅲ反应到10min时已经达到平衡状态,列三段式得:
该温度下平衡常数,再加入1mol CO2 (g)和1mol H2O (g)时,浓度商,平衡将向逆方向移动,B正确;
C.容器Ⅱ反应10min时,CO2浓度减少量为,用CO2表示的平衡速率为,C错误;
D.根据分析知,10min时,容器Ⅰ中的反应正向进行且未达平衡状态, v(正) > v(逆),D错误;
故选B。
26.(2023-2024高二上·广东湛江·期中)一定温度下,向2.0 L的恒容密闭容器中充入1.6molCO、1.6molNO,发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),经过一段时间后达平衡。反应进行到不同时间测得n(CO)如表所示:
t/s
0
5
10
15
20
n(CO)/mol
1.6
1.4
0.6
0.4
0.4
下列说法正确的是
A.反应在前5s的平均速率为v(N2)=0.02mol•L-1
B.保持其他条件不变,降低温度,平衡时c(CO)=0.15mol•L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.6molN2和3.2molCO2,达到平衡时,则此反应的化学平衡常数为67.5
D.保持其他条件不变,向容器中再充入1.6molCO,达到新平衡时,CO的转化率增大
【答案】C
【详解】A.反应在前5s的平均速率v(N2)=v(CO)= ×=0.01mol•(L•s),A错误;
B.根据表格数据,该温度平衡时c(CO)==0.2mol•L⁻1,保持其他条件不变,降低温度,平衡时c(CO)=0.15mol•L⁻1,说明CO浓度减小,平衡正向移动,反应放热,则反应的△H<0,B错误;
C.该温度下,列出三段式:
,反应的平衡常数K==67.5,温度不变,平衡常数不变,C正确;
D.起始时向容器中充入1.6molCO,平衡正向移动,但是CO得转化率降低,D错误;
故选C。
27.(2023-2024高二上·天津·期中)臭氧是理想的烟气脱硝剂,其脱硝反应为:2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g) ΔH。不同温度下,在三个容器中发生上述反应,相关信息如下表及图所示,下列说法正确的是
容器
甲
乙
丙
容积/L
1
1
2
反应物起始量
2molNO2,1molO3
2molNO2,1molO3
2mol N2O5,1molO2
温度
T1
T2
T2
A.0~10min内甲容器中反应的平均速率:v(NO2)=0.02mol•L﹣1•min﹣1
B.T1<T2,ΔH>0
C.平衡时N2O5浓度:c乙(N2O5)>c丙(N2O5)
D.T1℃时,若起始时间向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2molO2,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<c(逆)
【答案】D
【详解】A.由图,0~10min内甲容器中N2O5的浓度变化量为0.2mol•L-1,2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g),则消耗NO2浓度0.4mol/L,反应速率v(NO2)==0.04mol/(L•min),故A错误;
B.由图象可知,乙先达到平衡,平衡后N2O5(g)浓度比甲小,根据先拐先平数值大,则乙的温度较高,T1<T2,平衡逆向移动,即正反应是放热反应,△H<0;故B错误;
C.乙中相当于1molN2O5和1molO2,丙容器体积是乙的两倍,若丙加入2molN2O5和2molO2,则和乙达到等效平衡,现丙少加了1molO2,平衡向右移动,导致c (N2O5)增大,则平衡时N2O5浓度:c乙(N2O5)<c丙(N2O5);故C错误;
D.根据甲容器数据,列三段式如下:
该温度下K==0.5;若起始时向容器甲中充入2molNO2、1molO3、2molN2O5和2mol O2,计算浓度商Qc==1>K,反应逆向进行,则脱硝反应达到平衡前,v(正)<v(逆),故D正确。
答案选D。
28.(2023-2024高二上·福建厦门·期中)已知:。T℃时,某研究小组向一恒容真空容器中充入浓度为的NO和足量的碳单质,恒温条件下测得不同时间各物质的浓度如表。求:
时间/min
NO浓度/
浓度/
浓度/
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0.30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
(1)0~10 min以NO表示的平均反应速率 。
(2)根据表中数据,计算平衡时NO的转化率 。
(3)根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数 。(注意:写出解题过程,三段式格式规范,否则不得分)
【答案】(1)
(2)60%
(3)0.5625
【分析】根据数据,由三段式知:
【详解】(1)0~10 min以NO表示的平均反应速率,答案为;
(2)平衡时NO消耗的物质的量为:1.00mol/L-0.40mol/L=0.6mol/L,则平衡时NO的转化率为:, 故答案为:60%;
(3)T℃时该反应的平衡常数为:K=25, 故答案为:0.5625。
29.(2023-2024高二上·四川绵阳·期中)某温度时,在一个容积为的密闭容器中,三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,填写下列空白。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)反应开始至,气体的平均反应速率 ;不同条件下测得该反应的速率为:①、②、③三种情况下该反应化学反应速率最小的是 (填序号)。
(3)为了增大平衡时的转化率,可采取的措施是 (填字母)。
a.增大压强 b.使用合适的催化剂
c.增大和的初始投料比 d.及时分离出产物Z
(4)上述反应在内反应速率与时间图像如图所示,在每一时刻均改变一个影响反应速率的因素,则下列说法正确的是______(填字母)。
A.在时增大了压强 B.在时加入催化剂
C.在时可能降低了温度 D.时的转化率最高
(5)时,将等量的放在两个容积相等的容器中反应,并达到平衡。在该过程中,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,若甲容器中的百分含量为,则乙容器中的百分含量 (填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】(1)
(2) ②
(3)ad
(4)BC
(5)大于
【详解】(1);;,所以三者计量数之比为3:1:2,该反应反应物未完全反应完,所以为可逆反应,故反应的化学方程式为:3X+Y⇌2Z;
(2)①;
②对于反应①、对于反应、对于反应③,三种情况下该反应化学反应速率最小的是②;
(3)a.增大压强,平衡向气体系数减小的方向,即正方向移动,可增大平衡时X的转化率,a项符合题意;
b.使用合适的催化剂,只能改变反应速率,不能改变平衡移动,b项不符合题意;
c.增大X和Y的初始投料比,X的比例增大,会减小平衡时X的转化率,c项不符合题意;
d.及时分离出产物Z,会使平衡正向移动,可增大平衡时X的转化率,d项符合题意;
故选ad。
(4)A.该反应是气体系数减小的反应,在时如果增大压强,则正逆反应速率都增大且正反应速率大于逆反应速率,A项错误;
B.在时应该是加入了催化剂,正逆反应速率都增大,并且增大的倍数相同,平衡不移动,B项正确;
C.在时如果是降低了温度,则正、逆反应速率都减小,由于不知道该反应是放热反应还是吸热反应,所以不能确定正反应速率和逆反应速率的大小,在时可能降低了温度,C项正确;
D.由图可以看出,从,平衡向逆反应方向移动,A转化率降低,从,平衡不移动,A的转化率不变,从平衡继续向逆反应方向移动,A转化率又降低,因此时A转化率最高,D项错误;
故选BC。
(5)该反应是气体系数减小的反应,所以在反应过程中气体的物质的量减小,甲容器保持体积不变,乙容器保持压强不变,达到平衡时,甲容器的压强小于乙容器的压强,则甲容器相比于乙容器,平衡向逆方向移动,Z的百分含量减小,所以乙容器中Z的百分含量大于。
30.(2023-2024高二上·青海西宁·期中)回答下列问题。
(1)某温度时,在2L容器中A、B 两种物质间的转化反应中,A、B物质的量随时间变化的曲线如下图所示,由图中数据分析得:
①该反应的化学方程式为 。
②反应开始至 4 min 时,B 的平均反应速率为 ,A 的转化率为 。
③平衡时,A 的物质的量为 0.2mol,B 的物质的量为 0.5mol,计算该反应的化学平衡常数 。
④4 min 时,反应是否达到平衡状态? (填“是”或“否”),8 min 时,v (正) v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。
(2)下图表示在密闭容器中反应: 达到平衡时,由于条件改变而引起反应速率和化学平衡的变化情况,a 时改变的条件可能是 。
【答案】(1) 2A⇌B 50% 25 否 =
(2)升温
【详解】(1)①根据图象可知A为反应物,B为生成物,反应进行到4min时A物质的量变化为0.8mol-0.4mol=0.4mol,B物质的量变化0.4mol-0.2mol=0.2mol,A、B反应的物质的量之比2∶1,所以反应的化学方程式为2AB;
②反应开始至4min时,B的平均反应速率为;A的转化率为;
③由信息可知,该反应的化学平衡常数为;
④根据图象可知4min时随时间变化A、B物质的量发生变化,说明未达到平衡,8min时A、B物质的量不变,说明反应达到平衡状态,因此v(正)=v(逆);
(2)a时逆反应速率大于正反应速率,说明平衡应向逆反应方向移动,且正逆反应速率都增大,该反应的正反应放热,应为升高温度的结果。
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