第2章 化学反应的方向、 限度与速率【单元卷·考点卷】-2024-2025学年高二化学单元速记•巧练(鲁科版2019选择性必修1)
2024-09-26
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学鲁科版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 本章自我评价 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应的热效应 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.37 MB |
| 发布时间 | 2024-09-26 |
| 更新时间 | 2024-09-26 |
| 作者 | 水木清华化学工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-09-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47608726.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章 化学反应的方向、限度与速率
考点概览
考点1 反应焓变与反应方向的判断
考点6 反应速率及其计算
考点2 化学平衡状态的判断
考点7 反应速率的影响因素
考点3 化学平衡常数
考点8 反应机理与反应历程
考点4 化学平衡移动及其影响因素
考点9 化学反应条件的优化
考点5 化学平衡的有关计算
考点10 反应速率与化学平衡图像
考点1:反应焓变、熵变与反应方向的判断
1.(23-24高二上·浙江宁波·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.非自发反应在任何情况下都不会发生反应
C.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
D.标准状况下,熵值:1mol <1mol CO
2.(23-24高二上·广东湛江·期中)下列说法中,正确的是
A.H2O(1)分解成H2(g)和O2(g)是熵增过程,该反应在室温下是自发反应
B.吸热反应一定不能自发进行
C.某条件下,反应2AB(g)=C(g)+3D(g) ΔH <0 一定能自发进行
D.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH <0 高温有利于自发进行
3.(23-24高二上·河南信阳·期中)已知反应低温时不反应,高温时自发进行,则该反应的、为
A., B.,
C., D.,
4.(23-24高二上·河南·期中)下列叙述正确的是
A.焓减反应一定能自发进行
B.熵增反应一定能自发进行
C.利用可以消除污染
D.吸热反应在较高温度下能自发进行
5.(23-24高二上·四川成都·期中)对于化学反应方向,下列说法错误的是
A.非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应
B.一定温度下,反应的,
C.自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
D.常温下反应能自发进行,则该反应的
考点2:化学平衡状态的判断
6.(23-24高二上·浙江宁波·期中)一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行反应,当下列物理量不发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的平均摩尔质量;②容器内气体的压强;③混合气体总物质的量;④B物质的量浓度
A.①④ B.只有②③ C.②③④ D.只有④
7.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)汽车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列说法正确的是
A.图1可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
B.图2可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
C.图3可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
D.图4中t1时刻曲线变化表示压强对体系速率的影响
8.(23-24高二上·四川成都·期中)向恒温、恒容的密闭容器中加入,发生反应,不能说明反应达到平衡状态的是
A.的体积分数保持不变
B.保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.每断裂6个N-H的同时生成2个C=O
9.(23-24高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
10.(23-24高二下·江苏盐城·期中)在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
考点3:化学平衡常数
11.(23-24高二上·浙江·期中)已知下列反应: ; ,则反应的平衡常数为
A. B. C. D.
12.(23-24高二上·重庆·期中)在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A. B.平衡常数增大
C.物质B的转化率降低 D.物质Z的体积分数增大
13.(23-24高二上·安徽池州·期中)T℃,某密闭容器中发生:,达到平衡后测得CO2的浓度为1mol/L,下列说法正确的是
A.该反应的化学平衡常数表达式为
B.反应过程中继续加入CaCO3后,c(CO2)将增大
C.将密闭容器体积增大一倍,再次平衡后,CO2的浓度大于0.5mol/L
D.升高温度,该反应平衡将向正反应方向移动
14.(23-24高二上·天津河北·期中)已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
A.该反应的化学方程式为
B.上述反应的逆反应是吸热反应
C.若平衡浓度符合下列关系式: 则此时的温度为700℃
D.若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol,5min 后温度升高到830℃,此时得 CO为0.4mol时,该反应达到平衡状态
15.(23-24高二下·江苏无锡·期中)反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是
A.上述反应∆S<0
B.上述反应平衡常数K=
C.其他条件相同,增大能提高平衡时H2S的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时H2S的转化率
考点4:化学平衡移动及其影响因素
16.(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的图像如下:
A.m+n>p+q B.m+n<p+q C.m >p+q D.ΔH<0
17.(23-24高二上·湖北·期中)下列说法正确但不能用勒夏特列原理解释的是
A.对NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)平衡体系加压,气体颜色变深
B.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
D.硫酸工业将SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用过量空气
18.(23-24高二上·浙江杭州·期中)下列条件改变能增大活化分子百分数并引起平衡移动的是
A.升高温度 B.增大反应物浓度
C.增大气体反应体系的压强 D.使用催化剂
19.(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)已知工业合成氨的过程中发生,其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率,又能提高NH3产率的是
A.升高反应温度 B.充入一定量的He
C.缩小体积来增大压强 D.调节催化剂中各物质的比例
20.(23-24高二上·重庆·期中)氢气可通过下列反应制得: ,为了提高一氧化碳在平衡体系中的转化率,可采取的措施是
A.减小压强 B.降低温度
C.更换更高效催化剂 D.增大CO的浓度
考点5:化学平衡的有关计算
21.(23-24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
22.(23-24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
23.(23-24高二上·福建福州·期中)五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷氮化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻的物质的量如下表所示:
0
50
150
250
350
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法不正确的是
A.升高温度,平衡向逆反应方向移动
B.加压平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
C.内的平均反应速率
D.平衡时,的转化率是
24.(23-24高二上·四川绵阳·期中)一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,平衡不移动
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
25.(23-24高二上·江西赣州·期中)一定温度下,把0.3molM(g)和0.1molN(s)加入容积为1L的恒容密闭容器中,发生反应,经5s反应达到平衡,0~5s内P(g)的平均反应速率为,同时生成0.1molQ(g)。下列叙述中错误的是
A.反应达到平衡状态时,的体积分数为
B.该温度下,反应的平衡常数
C.反应达到平衡后,再通入一定量的,再次达到平衡时的平衡浓度增大
D.若起始时加入和,平衡时的体积分数为
考点6:反应速率及其计算
26.(23-24高二上·江西宜春·期中)反应4A(g)+5B(s)═4C(g)+6D(g)在0.5 L密闭容器中进行,30 s内A减少了0.90 mol,则此反应的速率可表示为
A.v(B)=0.03 mol/(L·s) B.v(A)=0.030 mol/(L·s)
C.v(C)=0.040 mol/(L·s) D.v(D)=0.090 mol/(L·s)
27.(23-24高二上·广东湛江·期中)可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是
A.v(X)=0.25mol/(L•s) B.v(Y)=3.6mol/(L•min)
C.v(Z)=0.3mol/(L•s) D.v(Q)=0.1mol/(L•s)
28.(23-24高二上·山东潍坊·期中)一定温度下,和在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.前10 min内的平均反应速率 mol⋅L⋅min
C.该温度时,反应的平衡常数 mol⋅L
D.平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向正反应方向移动
29.(23-24高二下·北京·期中)一定温度下,在1 L的恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的部分数据如下表所示:
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
下列说法不正确的是
A.0~5 min用A表示的平均反应速率为
B.此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C.物质B的平衡转化率约为33%
D.15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,平衡不移动
30.(23-24高二上·福建南平·期中)在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示,p2和195℃时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。下列说法正确的是
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
A.p2和195℃时,0~3min,反应速率v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
B.p1>p2,ΔH<0
C.在p2和195℃时,该反应的平衡常数为25mol-2·L2
D.p2和195℃时,在B点:v正>v逆
考点7:反应速率的影响因素
31.(23-24高二上·山东潍坊·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能,加快反应速率
B.升高温度使放热反应的正、逆反应速率都增大,且对正反应速率影响更大
C.增大压强一定可以增大反应速率
D.其它条件不变时,充入反应物,一定可以加快反应速率
32.(23-24高二上·安徽池州·期中)下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
向不同体积等浓度的溶液中分别加入滴等
浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较不同催化剂的催化效果
两支试管,都加入的酸性溶液,
再同时向两支试管分别加入的
溶液和的溶液,观察高锰酸钾
溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
在锥形瓶内各盛有锌粒颗粒大小基本相同,然后
通过分液漏斗分别加入和
的硫酸。比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对应速率影响
探究温度对反应速率的影响
33.(23-24高二上·广东湛江·期中)利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.增大压强
C.升高温度同时充入NO D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
34.(23-24高二上·贵州贵阳·期中)某课外兴趣小组用浓度均为0.1 mol/L的Na2S2O3溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/°C
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.该实验的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B.实验①和②是探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响,V=10
C.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D.该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
35.(23-24高二上·上海·期中)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C(s)的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
考点8:反应机理与反应历程
36.(23-24高二上·安徽滁州·期中)已知分步反应:①,②,其反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.第一步反应的速率小于第二步反应的速率
B.A转化为D和E的反应为吸热反应
C.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,但不影响反应的热效应
D.升高温度,反应①②的正反应速率均加快,逆反应速率均减慢
37.(23-24高二上·贵州黔西·期中)乙烯和HCl加成经历2步基元反应如图甲所示,其反应过程中能量的变化情况如图乙所示。下列有关乙烯和HCl的加成反应说法错误的是
A.总反应的速率取决于第①步 B.第②步反应是放热反应
C.中间产物CH3CH能量高、不稳定 D.反应物的总键能高于生成物的总键能
38.(23-24高二上·浙江杭州·期中)甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法不正确的是
A.甲酸的平衡转化率:α途径一=α途径二
B.途径二反应进程中有两个过渡态
C.途径二中H+参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径二反应的快慢由生成的速率决定
39.(23-24高二上·山西晋中·期中)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下图,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=+bkJ/mol
B.在相同条件下反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ的反应速率
C.选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少反应过程中的能耗和反应的焓变
D.1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量
40.(23-24高二上·上海·期末)如图(E表示活化能)是与生成的反应过程中能量变化关系图,下列说法正确的是
A.第一步反应吸收的热量大于第二步反应放出的热量
B.升高温度,活化分子的百分数不变,但反应速率加快
C.增大的浓度,可提高反应速率,但不影响的大小
D.第一步反应的速率大于第二步反应
考点9:化学反应条件的优化
41.(23-24高二上·河南焦作·期中)工业合成氨反应为,其能量变化如图所示。在实际生产中,下列有关说法正确的是
A.温度越高,氮气的平衡转化率越高
B.使用催化剂,E变小,不变
C.压强越大越好,可提升化学反应速率与限度
D.若平衡时、和均为1mol,则
42.(23-24高二上·河南信阳·期中)下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯
B.实际生产中,将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强越大,产率越高,无须考虑设备、条件
43.(23-24高二上·安徽六安·期中)合成氨工业中,在催化剂作用下发生反应。下列说法正确的是
A.该反应的反应物键能总和大于生成物的键能总和
B.实际生产中通常选择200℃、100Mpa条件下合成氨
C.采取迅速冷却的方法,使气态氨变为液态氨后及时从平衡混合物中分离出去,可提高氨的产量
D.增大催化剂的表面积,可有效加快反应速率和提高平衡转化率
44.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)工业上制备硫酸的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化反应 。下列有关说法错误的是
A.从理论上分析,为了使尽可能多地转化为,应选择的条件是低温高压
B.在实际生产中控制温度为400~500℃,原因是温度过低速率慢,温度过高转化率低
C.为提高反应速率和平衡时的转化率,实际生产中采用的压强越大越好
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件
45.(23-24高二上·四川成都·期末)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下的合成氨反应:
下列关于工业合成氨条件选择的说法,正确的是
A.下该反应的,必须降低温度以保证合成氨顺利进行
B.增压有利于合成氨平衡正向移动,因此实际工业中反应压强越大越好
C.通过液化分离的方式不断移除产品,有利于增大反应平衡常数,促进反应正向进行
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
考点10:反应速率与化学平衡图像
46.(23-24高二上·山东威海·期中)对于可逆反应,下列研究目的和示意图相符的是
A.研究压强对反应的影响
B.研究温度对反应的影响
C.研究平衡体系增加对反应的影响
D.研究催化剂对反应的影响
47.(23-24高二上·福建三明·期中)下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
甲:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
乙:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
丙:H2(g)+I2(g)2HI(g)
丁:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
A.图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体,反应速率随时间变化的图像
B.图乙恒容密闭容器中,若起始量相同达平衡时转化率:α(Ⅰ)<α(Ⅱ)
C.图丙中a改变的条件一定是加入催化剂
D.图丁中K为化学平衡常数,P点处化学反应速率v正>v逆
48.(23-24高二上·广西南宁·期中)将0.20molNO和0.20molCO混合气体充入容积为1.0L的恒容密闭容器中,分别在T1和T2温度下发生反应:。反应过程中容器内CO2的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.的
B.在温度T2下,若向该容器中加入0.40molNO和0.40molCO,反应达到平衡后CO的转化率小于50%
C.温度T1时,前12minN2的平均反应速率
D.温度T2时,若起始向容器中通入0.10molNO、0.30molCO、0.10molN2和0.10molCO2,反应向正方向进行
49.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变一个反应条件,测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.30 min时降低温度,40 min时升高温度
B.0~8 min内A的平均反应速率为0.16 mol·L-1·min-1
C.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应
D.20~40 min内该反应的平衡常数值恒为4
50.在20 L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化、p2和195 ℃时n(H2)随时间的变化结果如图表所示。下列说法正确的是
( )
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
p2和195 ℃时,n(H2)
A.0~3 min,平均速率v(CH3OH)=0.8 mol·L-1·min-1
B.p1<p2,ΔH>0
C.在p2及195 ℃时,该反应的平衡常数为25(mol·L-1)-2
D.在B点时,v(正)>v(逆)
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第2章 化学反应的方向、限度与速率
考点概览
考点1 反应焓变与反应方向的判断
考点6 反应速率及其计算
考点2 化学平衡状态的判断
考点7 反应速率的影响因素
考点3 化学平衡常数
考点8 反应机理与反应历程
考点4 化学平衡移动及其影响因素
考点9 化学反应条件的优化
考点5 化学平衡的有关计算
考点10 反应速率与化学平衡图像
考点1:反应焓变、熵变与反应方向的判断
1.(23-24高二上·浙江宁波·期中)下列说法正确的是
A.凡是放热反应都是自发的,因为吸热反应都是非自发的
B.非自发反应在任何情况下都不会发生反应
C.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
D.标准状况下,熵值:1mol <1mol CO
【答案】C
【分析】判断化学反应进行的方向从焓变和熵变两个维度去判断,当,反应可自发进行;即当ΔH<0,ΔS>0时,一定能够自发进行;当ΔH<0,ΔS<0时低温下能够自发进行,当ΔH>0,ΔS>0时,高温下能够自发进行,当ΔH>0,ΔS<0时,一定不能自发进行,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,放热反应不一定都是自发的,吸热反应也不都是非自发的,A错误;
B.由分析可知,非自发反应在外界条件改变时可能会自发进行反应,B错误;
C.常温下,反应该反应的ΔS>0,故其常温下不能自发进行,是因为该反应的ΔH>0,必须高温时才能自发进行,C正确;
D.相同条件下,气体相对分子质量越大,熵值越大,标准状况下,熵值:1mol CO2>1mol CO,D错误;
故选C。
2.(23-24高二上·广东湛江·期中)下列说法中,正确的是
A.H2O(1)分解成H2(g)和O2(g)是熵增过程,该反应在室温下是自发反应
B.吸热反应一定不能自发进行
C.某条件下,反应2AB(g)=C(g)+3D(g) ΔH <0 一定能自发进行
D.合成氨反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) ΔH <0 高温有利于自发进行
【答案】C
【解析】A.H2O(1)分解成H2(g)和O2(g)是熵增、吸热的过程,根据,该反应在高温条件下进行,A错误;
B.根据反应自发进行可知,反应能否自发进行由焓变、熵变及反应温度共同决定,B错误;
C.该反应、,根据反应自发进行可知,该反应一定能自发进行,C正确;
D.该反应、,根据反应自发进行可知,该反应低温有利于自发进行,D错误;故选C。
3.(23-24高二上·河南信阳·期中)已知反应低温时不反应,高温时自发进行,则该反应的、为
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【解析】反应是气体体积增大的反应,所以ΔS>0,当ΔH-TΔS<0时反应能够自发进行,而该反应低温时不反应,高温时自发进行,说明ΔH>0,故选A。
4.(23-24高二上·河南·期中)下列叙述正确的是
A.焓减反应一定能自发进行
B.熵增反应一定能自发进行
C.利用可以消除污染
D.吸热反应在较高温度下能自发进行
【答案】D
【解析】A.反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS<0是否成立,熵减反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度,A错误;
B.反应能否自发进行取决于ΔH-TΔS<0是否成立,熵增反应能否自发进行还要看反应是吸热反应还是放热反应以及反应温度,B错误:
C.CO分解是吸热反应、熵减反应,在任何温度下均不能自发进行,C错误;
D.五氧化二氮分解是吸热反应,正反应是熵增反应,根据ΔH-TΔS<0反应能自发进行,在较高温度下能自发进行,D正确;故选D。
5.(23-24高二上·四川成都·期中)对于化学反应方向,下列说法错误的是
A.非自发的反应不能通过改变条件使其成为自发反应
B.一定温度下,反应的,
C.自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断
D.常温下反应能自发进行,则该反应的
【答案】A
【解析】A.根据△G=△H-T△S,△G<0反应自发,因此某些非自发的反应能通过改变条件使其成为自发反应,故A错误;
B.反应是熔融氯化钠的电解,是吸热反应,,反应后气体分子数增多,是熵增加的过程,故B正确;
C.根据△G=△H-T△S<0可以自发进行,自发进行的化学反应的方向,应由焓判据和熵判据的复合判据来判断,故C正确;
D.根据△G=△H-T△S<0常温可以自发进行,该反应,则,故D正确;
故选A。
考点2:化学平衡状态的判断
6.(23-24高二上·浙江宁波·期中)一定温度下在容积恒定的密闭容器中,进行反应,当下列物理量不发生变化时,能说明该反应已达到平衡状态的是
①混合气体的平均摩尔质量;②容器内气体的压强;③混合气体总物质的量;④B物质的量浓度
A.①④ B.只有②③ C.②③④ D.只有④
【答案】A
【解析】①由于A为固体,建立平衡过程中气体的质量变化,混合气体的物质的量不变,混合气体的平均摩尔质量变化,则混合气体的平均摩尔质量不变说明反应达到平衡状态,①符合题意;
②该反应是反应前后气体体积不变的反应,容器内气体的压强始终不变,因此不能根据容器内气体的压强不变确定反应是否达平衡状态,②不符合题意;
③该反应是反应前后气体体积不变的反应,反应前后混合气体总物质的量始终不变,因此不能据此判断反应是否达平衡状态,③不符合题意;
④当反应达到平衡时,B的物质的量不变,由于容器的容积不变,则此时B的浓度不变,故可根据B物质的量浓度不变判断反应是否达到平衡状态,④符合题意;故选A。
7.(23-24高二上·黑龙江齐齐哈尔·期中)汽车尾气净化的主要原理为 。若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列说法正确的是
A.图1可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
B.图2可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
C.图3可以说明t1时刻反应达到了平衡状态
D.图4中t1时刻曲线变化表示压强对体系速率的影响
【答案】C
【解析】A.反应的焓值一直不变,图1不能说明是否达到平衡状态,A不合题意;
B.二氧化碳和一氧化碳变化的物质的量应该是1:1,图中显示不是1:1,B不合题意;
C.到达平衡后,温度为定值,平衡常数不变了,说明温度固定了,说明反应达到平衡状态了,C符合题意;
D.增大压强即压缩体积,正逆反应速率均突然增大,图4中t1时刻曲线变化不是表示压强对体系速率的影响,而是增大反应的浓度,D不合题意;故选C。
8.(23-24高二上·四川成都·期中)向恒温、恒容的密闭容器中加入,发生反应,不能说明反应达到平衡状态的是
A.的体积分数保持不变
B.保持不变
C.混合气体的密度保持不变
D.每断裂6个N-H的同时生成2个C=O
【答案】A
【解析】A.该反应只有生成物为气体,则、的体积分数恒定,因此的体积分数保持不变不能说明反应达到平衡状态,A符合题意;
B.达到平衡状态时,该反应的浓度熵等于平衡常数,即为定值,B不符合题意;
C.反应物为固体,生成物为气体,因此混合气体质量在改变,体积不变,则其密度时刻在改变,达到平衡状态时密度为定值,C不符合题意;
D.每断裂6个键,即消耗分子,则必然消耗分子的,即消耗个。又同时生成了2个,表明同一物质的正逆反应速率相等,证明反应达到平衡状态,D不符合题意。故选A。
9.(23-24高二上·天津·期中)一定量的氨基甲酸铵置于密闭容器中(容器体积不变,固体体积忽略),在恒温下使其达到分解平衡:,可以判断该反应已经达到平衡的是
A.v(NH3)=2v(CO2)
B.密闭容器中气体的平均相对分子质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
【答案】C
【解析】A.化学反应速率之比等于对应化学计量数之比,任意时刻都有v(NH3)=2v(CO2),因此不能凭此判断达到平衡态,A错误;
B.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,平均相对分子量是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,B错误;
C.恒容容器中,正向气体质量增大,反应正向进行时密度是个增大的值,不再变化时说明各组分含量不再变化,达到平衡态,C正确;
D.反应中只有NH3和CO2为气体,且二者物质的量之比为2:1,体积分数等于物质的量分数,则氨气的体积分数是个定值,其不再变化不能判断达到平衡态,D错误;故选C。
10.(23-24高二下·江苏盐城·期中)在恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应:,下列叙述中能说明该反应达到平衡状态的是
①单位时间内生成n mol Z的同时消耗2n mol Y
②Y的浓度不再改变
③Y与Z的物质的量之比为2:1
④2v(Y)正=v(Z)逆
⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑥容器内密度不再改变
A.①②③ B.①②⑤ C.②③⑤ D.②④⑥
【答案】B
【解析】恒温恒容密闭容器中,投入一定量X,发生反应::
①单位时间内生成nmolZ的同时消耗2nmolY,即正、逆反应速率相等,说明反应已达平衡,①符合题意;
②Y的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,反应已达平衡,②符合题意;
③反应开始后Y与Z的物质的量之比一直为2:1,所以Y与Z的物质的量之比为2:1 不能说明反应是否达到平衡,③不符合题意;
④任意时刻2v(Y)正=4v(Z)正,若2v(Y)正=v(Z)逆,则4v(Z)正=v(Z)逆,此时逆反应速率大于正反应速率,反应未达平衡,④不符合题意;
⑤该反应未平衡时m气不变,n气增大,平均相对分子质量减小,因此混合气体的平均相对分子质量不再改变说明反应已达平衡,⑤符合题意;
⑥气体总质量不变,体积不变,容器内密度始终不变,因此容器内密度不再改变,不能说明反应已达平衡,⑥不符合题意;综上所述,①②⑤能说明反应已达平衡,B符合题意;
故选B。
考点3:化学平衡常数
11.(23-24高二上·浙江·期中)已知下列反应: ; ,则反应的平衡常数为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设①O2(g)+C(s)⇌CO2(g) K=K1 ,②2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) K=,用①×2-②可得2CO(g)+O2(g)⇌2CO2(g),则平衡常数为,故选A。
12.(23-24高二上·重庆·期中)在一密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达到平衡时,A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是
A. B.平衡常数增大
C.物质B的转化率降低 D.物质Z的体积分数增大
【答案】C
【分析】平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变。将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度为0.25mol/L,再达到平衡时,A的浓度为0.30mol/L,即减小压强平衡逆向移动。
【解析】A.压强减小,平衡逆向移动,则x+y>z,A错误;
B.温度不变,平衡常数不变,B错误;
C.平衡逆向移动,B的转化率降低,C正确;
D.平衡逆向移动,Z的体积分数减小,D错误;
故选C。
13.(23-24高二上·安徽池州·期中)T℃,某密闭容器中发生:,达到平衡后测得CO2的浓度为1mol/L,下列说法正确的是
A.该反应的化学平衡常数表达式为
B.反应过程中继续加入CaCO3后,c(CO2)将增大
C.将密闭容器体积增大一倍,再次平衡后,CO2的浓度大于0.5mol/L
D.升高温度,该反应平衡将向正反应方向移动
【答案】D
【解析】A.固体物质不带入平衡常数表达式,该反应的化学平衡常数应该为K=c(CO2),A错误;
B.CaO是固体,浓度不变,加入CaO后,化学平衡不移动,因此c(CO2)不变,B错误;
C.将密闭容器体积增大一倍,导致压强减小,化学平衡正向移动,但由于化学平衡常数不变,则CO2的浓度不变,C错误;
D.该反应的正反应是吸热反应,根据平衡移动原理,升高温度,化学平衡将向吸热的正反应方向移动,D正确;故选D。
14.(23-24高二上·天津河北·期中)已知某化学反应的平衡常数表达式为 在不同温度下该反应的平衡常数如下表。下列有关叙述正确的是
T/℃
700
800
830
1000
1200
K
1.67
1.11
1.00
0.60
0.38
A.该反应的化学方程式为
B.上述反应的逆反应是吸热反应
C.若平衡浓度符合下列关系式: 则此时的温度为700℃
D.若在一定容积的密闭容器中通入 和各 1mol,5min 后温度升高到830℃,此时得 CO为0.4mol时,该反应达到平衡状态
【答案】B
【解析】A.由平衡常数表达式可知,反应的化学方程式为CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),故A错误;
B.由表格数据可知,升高温度,化学平衡常数减小,说明正反应为放热反应,逆反应是吸热反应,故B正确;
C.由反应的平衡常数可知,平衡浓度符合关系式时,平衡常数==0.60,则此时的温度为1000℃,故C错误;
D.由方程式可知,830℃条件下生成0.4mol一氧化碳时,二氧化碳和氢气的物质的量都为1mol-0.4mol=0.6mol,水蒸气的物质的量为0.4mol,假设容器体积为VL,则反应的浓度熵Qc==2.25>1.00,则反应未达到平衡,故D错误;故选B。
15.(23-24高二下·江苏无锡·期中)反应2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)可用于处理H2S。下列说法正确的是
A.上述反应∆S<0
B.上述反应平衡常数K=
C.其他条件相同,增大能提高平衡时H2S的转化率
D.其他条件相同,选用高效催化剂,能提高平衡时H2S的转化率
【答案】B
【解析】A.2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)反应气体物质的量增加,∆S>0,A项错误;
B.化学平衡常数是生成物平衡浓度系数次幂的乘积与反应物平衡浓度系数次幂的乘积之比,2H2S(g)+CH4(g)CS2(g)+4H2(g)反应平衡常数K=,B项正确;
C.其他条件相同,增大,能提高平衡时CH4的转化率,H2S的转化率减小,C项错误;
D.催化剂不能使平衡移动,其他条件相同,选用高效催化剂,平衡时H2S的转化率不变,D项错误。
故选B。
考点4:化学平衡移动及其影响因素
16.(23-24高二上·宁夏吴忠·期中)反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)的图像如下:
A.m+n>p+q B.m+n<p+q C.m >p+q D.ΔH<0
【答案】A
【解析】由反应方程式可知,四种物质均为气体,由图1可知,温度越高,C的百分含量越大,说明平衡向正反应方向移动,则正反应为吸热反应,则ΔH>0,;看200℃或500℃的曲线可知,压强越大,C的百分含量越大,说明平衡向正反应方向移动,则该反应为气体分子数减小的反应,则m+n>p+q。
故选A。
17.(23-24高二上·湖北·期中)下列说法正确但不能用勒夏特列原理解释的是
A.对NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)平衡体系加压,气体颜色变深
B.合成氨工业使用高压以提高氨的产量
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,可减少Cl2的损失
D.硫酸工业将SO2催化氧化成SO3的反应,往往需要使用过量空气
【答案】A
【解析】A.对NO2(g)+CO(g)⇌CO2(g)+NO(g)平衡体系加压,平衡不移动,体积缩小,NO2(g)浓度增大,颜色变深,不能用勒夏特列原理解释,故A符合题意;
B.合成氨工业N2(g)+3H2 (g)2NH3(g),增大压强,平衡正向移动,提高氨的产量,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.用饱和食盐水除去Cl2中的HCl ,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,饱和食盐水中氯离子浓度大,使氯气与水反应的平衡逆向移动,氯气在水中溶解度减小,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.硫酸工业将SO2催化氧化成SO3的反应,使用过量空气使得氧气浓度增大,可以提高二氧化硫的转化率,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;故选A。
18.(23-24高二上·浙江杭州·期中)下列条件改变能增大活化分子百分数并引起平衡移动的是
A.升高温度 B.增大反应物浓度
C.增大气体反应体系的压强 D.使用催化剂
【答案】A
【解析】A.升高温度,平衡向吸热反应方向移动,能增大活化分子百分数,进而增加活化分子总数,故A正确;
B.增大反应物浓度,使平衡正移,能增大单位体积内的活化分子数,不能增大活化分子百分数,故B错误;
C.增大气体反应体系的压强,不一定能使平衡移动,比如前后气体系数相等的反应;能增大单位体积内的活化分子数,不能增大活化分子百分数,故C错误;
D.使用催化剂,不能使平衡移动,能增大活化分子百分数,进而增加活化分子总数,故D错误;
故选A。
19.(23-24高二上·辽宁沈阳·期中)已知工业合成氨的过程中发生,其中催化剂的成分有Fe3O4、Al2O3、K2O、CaO等。下列措施既能提高化学反应速率,又能提高NH3产率的是
A.升高反应温度 B.充入一定量的He
C.缩小体积来增大压强 D.调节催化剂中各物质的比例
【答案】C
【解析】A.升高反应温度可以提高速率,但正反应是放热反应,平衡左移,NH3产率降低,A错误;
B.充入一定量的He,不影响反应物浓度,不影响反应速率和平衡移动,B错误;
C.反应为气体分子减小的反应,缩小体积来增大压强平衡右移,可以提高氨气产率,缩小体积浓度变大,可以增大反应速率,C正确;
D.催化剂只能改变反应速率,不能改变转化率,D错误;
故选C。
20.(23-24高二上·重庆·期中)氢气可通过下列反应制得: ,为了提高一氧化碳在平衡体系中的转化率,可采取的措施是
A.减小压强 B.降低温度
C.更换更高效催化剂 D.增大CO的浓度
【答案】B
【解析】A.因反应前后体积不变,则减小压强,平衡不移动,A错误;
B.正反应放热,降低温度,平衡正向移动,能提高一氧化碳在平衡体系中的转化率,B正确;
C.催化剂不影响平衡移动,转化率不变,C错误;
D.增大CO的浓度,平衡正向移动,氢气在平衡体系中的转化率增大,但CO在平衡体系中的转化率却减小,D错误;故选B。
考点5:化学平衡的有关计算
21.(23-24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。
【解析】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;
故选C。
22.(23-24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
【解析】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。
23.(23-24高二上·福建福州·期中)五氯化磷是有机合成中重要的氯化剂,可以由三氯化磷氮化得到:。某温度下,在容积恒定为的密闭容器中充入和,一段时间后反应达到平衡状态,不同时刻的物质的量如下表所示:
0
50
150
250
350
0
0.24
0.36
0.40
0.40
下列说法不正确的是
A.升高温度,平衡向逆反应方向移动
B.加压平衡向正反应方向移动,平衡常数增大
C.内的平均反应速率
D.平衡时,的转化率是
【答案】B
【解析】A.该反应的正反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项正确;
B.平衡常数只受温度影响,增大压强,K不变,B项错误;
C.根据化学反应中用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学计量数之比可知,内的平均反应速率,C项正确;
D.平衡时,的转化率是,D项正确;
故选B。
24.(23-24高二上·四川绵阳·期中)一定温度下,将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,下列说法正确的是
A.此温度下该反应的平衡常数K等于0.5
B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,平衡不移动
C.x的值为1
D.A和B的平衡转化率相等
【答案】A
【分析】将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中,发生反应3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,则反应生成0.8molC;所以C、D系数相同,x=2。
【解析】A.此温度下该反应的平衡常数K0.5,故A正确;
B.平衡后,再充入0.8molB和0.8molD,Q=>K,平衡逆向移动,故B错误;
C.2min末反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的物质的量浓度为0.4mol/L,则反应生成0.8molC;所以C、D系数相同,x=2,故C错误;
D.A的平衡转化率为60%,B的平衡转化率为20%,故D错误;
故选A。
25.(23-24高二上·江西赣州·期中)一定温度下,把0.3molM(g)和0.1molN(s)加入容积为1L的恒容密闭容器中,发生反应,经5s反应达到平衡,0~5s内P(g)的平均反应速率为,同时生成0.1molQ(g)。下列叙述中错误的是
A.反应达到平衡状态时,的体积分数为
B.该温度下,反应的平衡常数
C.反应达到平衡后,再通入一定量的,再次达到平衡时的平衡浓度增大
D.若起始时加入和,平衡时的体积分数为
【答案】B
【分析】由三段式分析:,根据变化量之比等于化学计量系数比可知,,解得x=1,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,反应达到平衡状态时,M的体积分数为=,A正确;
B.由分析可知,该温度下,反应的平衡常数,B错误;
C.反应达到平衡后,再通入一定量的,增大生成物浓度,平衡逆向移动,根据勒夏特列原理可知,再次达到平衡时的平衡浓度增大,C正确;
D.由分析可知,x=1即该反应前后气体体积不变,故若起始时加入和,则保持投料比相等,两条件下达到的平衡等效,故平衡时的体积分数为,D正确;故选B。
考点6:反应速率及其计算
26.(23-24高二上·江西宜春·期中)反应4A(g)+5B(s)═4C(g)+6D(g)在0.5 L密闭容器中进行,30 s内A减少了0.90 mol,则此反应的速率可表示为
A.v(B)=0.03 mol/(L·s) B.v(A)=0.030 mol/(L·s)
C.v(C)=0.040 mol/(L·s) D.v(D)=0.090 mol/(L·s)
【答案】D
【分析】根据固态物质浓度不变,不能表示反应速率。反应4A(g)+5B(s)═4C(g)+6D(g)在0.5 L密闭容器中进行,30 s内A减少了0.90 mol,则v(A)=mol/(L·s),同一反应用不同物质表示的反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,据此分析解答。
【解析】A.根据上述计算可知:v(A)=0.06 mol/(L·s),由于用不同物质表示的反应速率,速率之比等于化学计量数之比,则:v(B)=v(A)=×0.06 mol/(L·s)=0.075 mol/(L·s),A错误;
B.根据化学反应速率的定义v(A)=mol/(L·s),B错误;
C.由于v(A)=0.06 mol/(L·s),根据同一化学反应用不同物质表示的反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,可知v(C)=v(A)=0.06 mol/(L·s),C错误;
D.由于v(A)=0.06 mol/(L·s),根据同一化学反应用不同物质表示的反应速率,速率比等于化学方程式中相应物质的化学计量数的比,可知v(D)=v(A)=×0.06 mol/(L·s)=0.09 mol/(L·s),D正确;
故选D。
27.(23-24高二上·广东湛江·期中)可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是
A.v(X)=0.25mol/(L•s) B.v(Y)=3.6mol/(L•min)
C.v(Z)=0.3mol/(L•s) D.v(Q)=0.1mol/(L•s)
【答案】A
【解析】A.v(X)=0.25mol/(L•s);
B.v(Y)=3.6mol/(L•min)=0.06 mol/(L•s),反应速率之比等于化学计量数之比,将其转化成X的反应速率,v(X)=v(Y)==0.02mol/(L•s);
C.v(X)=v(Z)=0.15mol/(L•s);
D.v(X)=v(Q)=0.1mol/(L•s),
则反应速率最大的为A,故选:A。
28.(23-24高二上·山东潍坊·期中)一定温度下,和在恒容密闭容器中发生反应:,容器中A、B、D的物质的量浓度随时间的变化如图所示。下列说法错误的是
A.
B.前10 min内的平均反应速率 mol⋅L⋅min
C.该温度时,反应的平衡常数 mol⋅L
D.平衡时保持温度不变,压缩容器体积,平衡向正反应方向移动
【答案】D
【解析】A.由图可知,反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L,A浓度变化量为(3.5-2)mol/L=1.5mol/L,故1:x=1.5:3,解得x=2,故A正确;
B.由图可知,反应在前10min内D的浓度变化为3mol/L,平均反应速率v(D)==0.3mol⋅L-1⋅min-1,故B正确;
C.该反应方程式为,平衡时,C的浓度为1.5mol/L,D的浓度为3.0mol/L,A的浓度为2.0mol/L,B的浓度为1.0mol/L,所以平衡常数,故C正确;
D.反应后气体分子数变大,温度一定时,加压,平衡向逆方向移动,故D错误;
故选D。
29.(23-24高二下·北京·期中)一定温度下,在1 L的恒容密闭容器中发生反应:,反应过程中的部分数据如下表所示:
时间(t/min)
物质的量(n/mol)
0
2.0
2.4
0
5
0.8
10
1.6
15
1.6
下列说法不正确的是
A.0~5 min用A表示的平均反应速率为
B.此温度下,反应的平衡常数K为1.6
C.物质B的平衡转化率约为33%
D.15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,平衡不移动
【答案】D
【解析】A.0~5 min内C的物质的量增加了0.8 mol,由于容器的容积是1 L,则用A物质浓度变化表示的反应速率v(A)==0.04mol/(L/min),A正确;
B.反应进行到10 min时,A物质的物质的量减少0.4 mol,根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol,B的物质的量为2.4 mol-0.8 mol=1.6 mol,B的物质的量等于15 min时B的物质的量,则反应此时已达到平衡,此时C物质的量为1.6mol,可得,B正确;
C.根据选项B分析可知:反应在进行到10 min时,A物质的物质的量减少0.4 mol,根据物质反应转化关系可知B物质的物质的量减少0.8 mol,B的平衡转化率约为 ,C正确;
D.15 min后,再加入A、B、C各1.6 mol,等效于压缩体积,该反应为体积增大的反应,压强增大,反应逆向移动,D错误;
故选D。
30.(23-24高二上·福建南平·期中)在20L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化如图所示,p2和195℃时n(H2)随时间的变化结果如下表所示。下列说法正确的是
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
A.p2和195℃时,0~3min,反应速率v(CH3OH)=mol·L-1·min-1
B.p1>p2,ΔH<0
C.在p2和195℃时,该反应的平衡常数为25mol-2·L2
D.p2和195℃时,在B点:v正>v逆
【答案】C
【解析】
A.p2和195℃时,0~3min,反应速率v(CH3OH)=v(CH3OH)=×= mol·L-1·min-1,故A错误;
B.根据反应特点,温度不变时,压强越大,CO的转化率越大,所以p2>p1,压强不变时,升高温度,CO的转化率减小,所以ΔH<0,故B错误;
C.CO、H2、CH3OH的平衡浓度分别c平(CO)=0.1 mol·L-1,c平(H2)=0.2 mol·L-1,c平(CH3OH)=0.1 mol·L-1,K===25 mol-2·L2,故C正确;
D.从图像可知,若要使B在该条件下达到平衡,CO的转化率要减小,即反应应向左进行,所以,v正<v逆,故D错误;
故选C。
考点7:反应速率的影响因素
31.(23-24高二上·山东潍坊·期中)下列关于化学反应速率的说法正确的是
A.催化剂通过改变反应历程、降低反应活化能,加快反应速率
B.升高温度使放热反应的正、逆反应速率都增大,且对正反应速率影响更大
C.增大压强一定可以增大反应速率
D.其它条件不变时,充入反应物,一定可以加快反应速率
【答案】A
【解析】A.催化剂改变了反应历程,降低了反应所需要的活化能,从而增加了活化分子百分数,使反应速率加快,故A项正确;
B.升高温度正、逆反应速率都增大,若该反应正反应为放热反应,对逆反应速率影响更大,故B项错误;
C.对于没有气体参加的反应,增大压强对反应物的浓度几乎没有影响,不会增大化学反应速率,故C项错误;
D.对于有固体、纯液体参与的反应,固体、纯液体在反应中可视为浓度不变,故增加其量并不能改变反应速率,故D项错误;
故本题选A。
32.(23-24高二上·安徽池州·期中)下列有关化学反应速率的实验探究方案设计合理的是
选项
实验方案
实验目的
向不同体积等浓度的溶液中分别加入滴等
浓度的和溶液,观察气体产生的速率
比较不同催化剂的催化效果
两支试管,都加入的酸性溶液,
再同时向两支试管分别加入的
溶液和的溶液,观察高锰酸钾
溶液褪色所需时间
探究草酸浓度对反应速率影响
在锥形瓶内各盛有锌粒颗粒大小基本相同,然后
通过分液漏斗分别加入和
的硫酸。比较两者收集氢气所用的时间
探究硫酸浓度对应速率影响
探究温度对反应速率的影响
【答案】D
【解析】A.浓度不同,阴离子不同,无法比较Cu2+和Fe3+的催化效率,A错误;
B.两组实验中草酸均不足量,高锰酸钾均无法褪色,B错误;
C.18mol·L-1的硫酸为浓硫酸,浓硫酸锌粒反应生成物为SO2,无H2产生,无法比较产生H2的速率,C错误;
D.该组实验中只有温度不同,可以用来探究温度对反应速率的影响,D正确;
故选D。
33.(23-24高二上·广东湛江·期中)利用反应2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)△H=﹣746.8kJ•mol﹣1,可净化汽车尾气,如果要同时提高该反应的速率和NO的转化率,采取的措施是
A.升高温度 B.增大压强
C.升高温度同时充入NO D.及时将CO2和N2从反应体系中移走
【答案】B
【解析】A.升高温度,化学反应速率加快,化学平衡向吸热方向移动,即逆反应方向,NO的转化率减小,A不符合题意;
B.增大压强,平衡向正反应方向移动,NO的转化率增大,化学反应速率加快,B符合题意;
C.升高温度,化学平衡逆向移动,NO的转化率减小,充入NO,平衡正向移动,CO的平衡转化率增大,NO的平衡转化率减小,C不符合题意;
D.及时将CO2和N2从反应体系中移走,浓度减小,反应速率减慢,D不符合题意;
故选B。
34.(23-24高二上·贵州贵阳·期中)某课外兴趣小组用浓度均为0.1 mol/L的Na2S2O3溶液和稀硫酸探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下表。下列说法不正确的是
实验编号
反应温度/°C
液体体积/mL
Na2S2O3
稀硫酸
H2O
①
25
10
20
0
②
25
V
20
5
③
50
10
20
0
A.该实验的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O
B.实验①和②是探究Na2S2O3溶液浓度对反应速率的影响,V=10
C.实验①和③是探究温度对反应速率的影响,③的反应速率更快
D.该实验可通过产生浑浊的时间或单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢
【答案】B
【分析】Na2S2O3溶液和稀硫酸发生反应生成Na2SO4、S、SO2、H2O,该反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,在探究二者反应速率的影响因素时要采用控制变量方法进行研究,其它条件相同,只改变一个外界条件,根据化学反应速率与该变量的关系分析判断。
【解析】A.Na2S2O3溶液和稀硫酸发生反应生成Na2SO4、S、SO2、H2O,该反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,A正确;
B.要采用控制变量方法进行研究,根据实验①可知混合溶液总体积是30 mL,实验①、②的硫酸浓度相同,体积也相同,则实验②是改变Na2S2O3溶液的浓度,Na2S2O3溶液体积应该是5 mL,B错误;
C.实验①和③只有反应温度不同,其它条件相同,故实验①和③是探究温度对反应速率的影响,其中实验③的反应温度比实验①高,升高温度,化学反应速率更快,C正确;
D.该反应产生了难溶于水的S单质使溶液变浑浊,因此可通过产生浑浊的时间长短判断反应的快慢;由于反应产生了SO2气体,因此也可以通过测定单位时间内产生气体的体积判断反应的快慢,D正确;
故合理选项是B。
35.(23-24高二上·上海·期中)反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一个容积可变的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是
①增加C(s)的量
②将容器的体积缩小一半
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【答案】A
【解析】①C呈固态,增加C(s)的量对反应速率几乎无影响,①符合题意;
②将容器的体积缩小一半,气态物质的浓度增大,化学反应速率加快,②不符合题意;
③保持体积不变,充入N2使体系压强增大,但参与反应的气态物质的浓度不变,化学反应速率不变,③符合题意;
④保持压强不变,充入N2使容器体积变大,参与反应的气态物质的浓度减小,化学反应速率减小,④不符合题意;
对反应速率几乎无影响的是①③,答案选A。
考点8:反应机理与反应历程
36.(23-24高二上·安徽滁州·期中)已知分步反应:①,②,其反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是
A.第一步反应的速率小于第二步反应的速率
B.A转化为D和E的反应为吸热反应
C.使用合适的催化剂可降低反应的活化能,但不影响反应的热效应
D.升高温度,反应①②的正反应速率均加快,逆反应速率均减慢
【答案】D
【解析】A.由图可知,第一步的活化能高于第二步的,活化能越大,反应速率越慢,则第一步反应的速率小于第二步反应的速率,A项正确;
B.由图可知,A的总能量低于D和E的总能量,属于吸热反应,B项正确;
C.使用催化剂可以降低反应的活化能,但不影响始态和终态的能量,所以反应的热效应不受影响,C项正确;
D.升高温度,正、逆反应速率均加快,D项错误;
故选D。
37.(23-24高二上·贵州黔西·期中)乙烯和HCl加成经历2步基元反应如图甲所示,其反应过程中能量的变化情况如图乙所示。下列有关乙烯和HCl的加成反应说法错误的是
A.总反应的速率取决于第①步 B.第②步反应是放热反应
C.中间产物CH3CH能量高、不稳定 D.反应物的总键能高于生成物的总键能
【答案】D
【解析】A.总反应的速率取决于活化能大的一步,由图可知第①步为决速步骤,A正确;
B.由图可知,第②步反应反应物总能量大于生成物总能量,是放热反应,B正确;
C.根据反应步骤可知,中间产物CH3CH为第①步反应的产物,能量高、不稳定,C正确;
D.由图可知,总反应为放热反应,则反应物的总键能低于生成物的总键能,D错误;
故选D。
38.(23-24高二上·浙江杭州·期中)甲酸常被用于橡胶、医药等工业。在一定条件下可分解生成CO和H2O。在无、有催化剂条件下的能量与反应历程的关系分别如图1、图2所示。下列说法不正确的是
A.甲酸的平衡转化率:α途径一=α途径二
B.途径二反应进程中有两个过渡态
C.途径二中H+参与反应,通过改变反应途径加快反应速率
D.途径二反应的快慢由生成的速率决定
【答案】B
【解析】A.催化剂只改变反应速率,不能使平衡发生移动,不能改变平衡转化率,故甲酸的平衡转化率,A正确;
B.途径二反应进程中有三个过渡态,B错误;
C.途径二中参与反应,反应后又被释放出来,故作催化剂,能改变反应途径、加快反应速率,C正确;
D.途径二中生成的活化能最大,则该过程的反应速率最慢,决定整个反应的快慢,D正确;
答案选B。
39.(23-24高二上·山西晋中·期中)多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。我国学者发现T℃时(各物质均为气态),甲醇与水在铜基催化剂上的反应机理和能量图如下图,下列说法正确的是
A.反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=+bkJ/mol
B.在相同条件下反应Ⅰ的反应速率大于反应Ⅱ的反应速率
C.选择优良的催化剂可以降低反应Ⅰ和Ⅱ的活化能,减少反应过程中的能耗和反应的焓变
D.1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量
【答案】D
【解析】A.由图分析可知,反应Ⅱ是放热反应,焓变小于0,反应Ⅱ的热化学方程式为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g) ΔH=-bkJ/mol,A错误;
B.过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能,活化能越小反应越快,活化能越大反应越慢,由图可知,反应Ⅱ的活化能较小,则在相同条件下反应Ⅰ的反应速率小于反应Ⅱ的反应速率,B错误;
C.合适的催化剂可以降低反应的活化能,但不能减少反应的焓变,C错误 ;
D.由图可知,甲醇与水反应为吸热反应,则1mol CH3OH(g)和1mol H2O(g)的总能量小于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量,D正确;
故选D。
40.(23-24高二上·上海·期末)如图(E表示活化能)是与生成的反应过程中能量变化关系图,下列说法正确的是
A.第一步反应吸收的热量大于第二步反应放出的热量
B.升高温度,活化分子的百分数不变,但反应速率加快
C.增大的浓度,可提高反应速率,但不影响的大小
D.第一步反应的速率大于第二步反应
【答案】C
【解析】A.由图可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应为放热反应,所以第一步反应吸收的热量小于第二步反应放出的热量,A项错误;
B.升高温度,活化分子的百分数增多,反应速率加快,B项错误;
C.反应的焓变和反应的途径无关,只与反应的始态和终态有关,则增大反应物的浓度,不改变焓变的大小,但增大反应物的浓度,可提高反应速率,C项正确;
D.第一步反应的活化能大于第二步反应的活化能,所以第一步反应的速率小于第二步反应的速率,D项错误;故选C。
考点9:化学反应条件的优化
41.(23-24高二上·河南焦作·期中)工业合成氨反应为,其能量变化如图所示。在实际生产中,下列有关说法正确的是
A.温度越高,氮气的平衡转化率越高
B.使用催化剂,E变小,不变
C.压强越大越好,可提升化学反应速率与限度
D.若平衡时、和均为1mol,则
【答案】B
【解析】A.由图示可知,合成氨反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,氮气的平衡转化率减小,A错误;
B.使用催化剂降低化学反应的活化能,不改变反应的焓变,故使用催化剂,E变小,不变,B正确;
C.压强越大反应速率快,平衡正向进行,但压强过高会增加设备的成本,因此实际生产中的压强不是越高越好,C错误;
D.化学平衡常数等于生成物浓度幂之积比上反应物浓度幂之积,未给出体积,无法计算浓度,无法计算化学平衡常数,D错误;
故选B。
42.(23-24高二上·河南信阳·期中)下列有关合成氨工业的说法正确的是
A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成的氨不纯
B.实际生产中,将氨气液化分离后的原料气循环使用,可提高经济效益
C.合成氨工业的反应温度控制在400~500℃,目的是使化学平衡向正反应方向移动
D.合成氨厂采用的压强越大,产率越高,无须考虑设备、条件
【答案】B
【解析】A.原料气必须经过净化的主要目的是为了防止合成氨的催化剂“中毒”,A错误;
B.实际生产中,将氨气液化分离后提高产率,分离后的原料气循环使用,可提高经济效益,B正确;
C.采用 400°C∼500°C ,可加快反应速率,不利于平衡正向移动,不能增大反应物的平衡转化率,C错误;
D.合成氨厂采用的压强越大,产率越高,对设备要求高,D错误;
故选B。
43.(23-24高二上·安徽六安·期中)合成氨工业中,在催化剂作用下发生反应。下列说法正确的是
A.该反应的反应物键能总和大于生成物的键能总和
B.实际生产中通常选择200℃、100Mpa条件下合成氨
C.采取迅速冷却的方法,使气态氨变为液态氨后及时从平衡混合物中分离出去,可提高氨的产量
D.增大催化剂的表面积,可有效加快反应速率和提高平衡转化率
【答案】C
【解析】A.合成氨的反应为放热反应,根据反应的焓变等于反应物的键能和减去生成物的键能和可知,该反应的反应物键能总和小于生成物的键能总和,A错误;
B.工业生产中宜选择200℃条件,此时催化剂活性较大,但不宜选用100MPa,因为氨的含量在此条件下升高并不明显,且成本较高,B错误;
C.氨气易液化,实际生产中,采取迅速冷却的方法,使气态氨变成液氨后及时从平衡混合物中分离出去,从平衡角度考虑,平衡向正反应方向移动,从而可提高转化率与产率,C正确;
D.增大催化剂的比表面积(单位质量的物质所具有的总表面积),可有效加快反应速率,但不会影响平衡,即不能提高平衡转化率,D错误;
故选C。
44.(23-24高二上·黑龙江哈尔滨·期中)工业上制备硫酸的一步重要反应是在400~500℃下的催化氧化反应 。下列有关说法错误的是
A.从理论上分析,为了使尽可能多地转化为,应选择的条件是低温高压
B.在实际生产中控制温度为400~500℃,原因是温度过低速率慢,温度过高转化率低
C.为提高反应速率和平衡时的转化率,实际生产中采用的压强越大越好
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件
【答案】C
【解析】A.该反应是一个反应前后气体体积减小的放热的可逆反应,降低温度、增大压强平衡都正向移动,选择的条件是低温高压,A正确;
B.选择温度时,从速率考虑需要高温,但是该反应是放热反应,升高温度平衡逆向移动,原料的转化率降低,选择400-500℃既能提升反应速率,又能使催化剂有较高的活性,这是该反应催化剂的催化活性、反应速率、反应限度等角度综合考虑的结果,B正确;
C.在二氧化硫的催化氧化中,常压下二氧化硫的转化率很高,增大压强会增加成本,C错误;
D.要综合考虑影响速率与平衡的各种因素、设备条件和经济成本等,寻找适宜的生产条件,提高生产的效率降低生产的成本,D正确;
故选C。
45.(23-24高二上·四川成都·期末)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破。下的合成氨反应:
下列关于工业合成氨条件选择的说法,正确的是
A.下该反应的,必须降低温度以保证合成氨顺利进行
B.增压有利于合成氨平衡正向移动,因此实际工业中反应压强越大越好
C.通过液化分离的方式不断移除产品,有利于增大反应平衡常数,促进反应正向进行
D.原料气进入合成塔之前,须经过干燥净化,以防止催化剂中毒
【答案】D
【解析】A.,但降低温度,会减小化学反应速率,不能保证合成氨顺利进行,故A错误;
B.增压有利于合成氨平衡正向移动,理论上压强越大越好,但压强越大,对材料的强度和设备的制造要求就越高,需要的动力也越大,会大大增加生产投资,因此实际工业中反应一般采用的压强为10MPa~30MPa,故B错误;
C.反应平衡常数只与温度有关,温度不变K值不变,故C错误;
D.催化剂“中毒”是因吸附或沉积毒物而使催化剂活性降低或丧失的过程,因此为了防止混有的杂质使催化剂“中毒”,原料气必须经过净化,故D正确;
故选D。
考点10:反应速率与化学平衡图像
46.(23-24高二上·山东威海·期中)对于可逆反应,下列研究目的和示意图相符的是
A.研究压强对反应的影响
B.研究温度对反应的影响
C.研究平衡体系增加对反应的影响
D.研究催化剂对反应的影响
【答案】C
【解析】A.该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则氨气的体积分数增大,并且压强越大,化学反应速率越大,达到化学平衡的时间越少,与图像不符,故A错误;
B.因该反应是放热反应,升高温度化学平衡向逆反应方向移动,则氮气的转化率降低,与图像中转化率增大不符,故B错误;
C.反应平衡后,增大氮气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,直到达到新的平衡,与图像符合,故C正确;
D.因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂可加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与图像不符,故D错误;故选C。
47.(23-24高二上·福建三明·期中)下列叙述与图中甲、乙、丙、丁相符合的是
甲:FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl
乙:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
丙:H2(g)+I2(g)2HI(g)
丁:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
A.图甲是向平衡后的溶液中加入少量晶体,反应速率随时间变化的图像
B.图乙恒容密闭容器中,若起始量相同达平衡时转化率:α(Ⅰ)<α(Ⅱ)
C.图丙中a改变的条件一定是加入催化剂
D.图丁中K为化学平衡常数,P点处化学反应速率v正>v逆
【答案】D
【解析】A.图甲反应的离子是Fe3+和SCN-离子,K+和Cl-不参与反应,向平衡后的溶液中加入少量KCl晶体,对反应速率没有影响,A错误;
B.图乙恒容密闭容器中,若起始量相同,Ⅰ生成的甲醇大于Ⅱ生成的甲醇,达平衡时转化率:α(Ⅰ)>α(Ⅱ),B错误;
C.图丙反应前后气体系数相等,a改变的条件可能是加入催化剂也可能是增大压强,平衡不移动,反应速率增大,C错误;
D.P点的QC>K,平衡向正反应移动v正>v逆,D正确;
答案选D。
48.(23-24高二上·广西南宁·期中)将0.20molNO和0.20molCO混合气体充入容积为1.0L的恒容密闭容器中,分别在T1和T2温度下发生反应:。反应过程中容器内CO2的物质的量随时间变化关系如图所示,下列说法正确的是
A.的
B.在温度T2下,若向该容器中加入0.40molNO和0.40molCO,反应达到平衡后CO的转化率小于50%
C.温度T1时,前12minN2的平均反应速率
D.温度T2时,若起始向容器中通入0.10molNO、0.30molCO、0.10molN2和0.10molCO2,反应向正方向进行
【答案】D
【分析】由题干图像所示信息可知,T2温度下先出现拐点,即T2温度下反应速率更快,则T2>T1,且温度越高CO2的平衡物质的量越小,说明升高温度平衡逆向移动,即正反应是一个放热反应,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,是一个放热反应,故,A错误;
B.由题干图像信息可知,在温度T2下,将0.20molNO和0.20molCO混合气体,平衡时CO2为0.1mol,根据方程式可知,反应消耗的CO为0.1mol,此时CO的平衡转化率为:×100%=50%,若向该容器中加入0.40molNO和0.40molCO,增大容器压强,平衡正向移动,故反应达到平衡后CO的转化率大于50%,B错误;
C.由题干信息可知,温度T1时,前12min生成的CO2为0.12mol,根据方程式可知生成的N2为0.06mol,故N2的平均反应速率,C错误;
D.温度T2时,,则该温度下平衡常数K===5,若起始向容器中通入0.10molNO、0.30molCO、0.10molN2和0.10molCO2,则Qc===<5=K,故反应向正方向进行,D正确;
故答案为:D。
49.某密闭容器中充入等物质的量的气体A和B,一定温度下发生反应A(g)+xB(g)2C(g),达到平衡后,只改变一个反应条件,测得容器中各物质的浓度、反应速率随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.30 min时降低温度,40 min时升高温度
B.0~8 min内A的平均反应速率为0.16 mol·L-1·min-1
C.化学方程式中的x=1,正反应为吸热反应
D.20~40 min内该反应的平衡常数值恒为4
【答案】D
【解析】由图1可知,30 min时A、B、C的浓度均减小,即此时扩大容器体积,而平衡没有发生移动,故x=1,A项错误;由图2可知,40 min时正、逆反应速率均高于原平衡速率,且v(逆)>v(正),故40 min时温度升高,且正反应为放热反应,C项错误;0~8 min内Δc(A)=(2.0-1.36)mol·L-1=0.64 mol·L-1,所以v(A)==0.08 mol·L-1·min-1,B项错误;20~40 min内温度不变,故K==4,D项正确。
50.在20 L的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,发生:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。测得CO的转化率随温度的变化及不同压强下CO的变化、p2和195 ℃时n(H2)随时间的变化结果如图表所示。下列说法正确的是
( )
t/min
0
1
3
5
n(H2)/mol
8
5
4
4
p2和195 ℃时,n(H2)
A.0~3 min,平均速率v(CH3OH)=0.8 mol·L-1·min-1
B.p1<p2,ΔH>0
C.在p2及195 ℃时,该反应的平衡常数为25(mol·L-1)-2
D.在B点时,v(正)>v(逆)
【答案】C
【解析】A项,0~3 min,Δn(H2)=4 mol,Δc平(H2)==0.2 mol·L-1,v(H2)=,则v(CH3OH)≈0.033 mol·L-1·min-1,错误;B项,由任意一条曲线知,随温度升高,CO转化率减小,故ΔH<0,由于增大压强时,平衡右移,故p1<p2,错误;C项,达到平衡时,CO、H2、CH3OH的平衡浓度为0.1
mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1,K==(mol·L-1)-2=(mol·L-1)-2=25(mol·L-1)-2,正确;D项,从B到A点,CO转化率减小,故v(正)<v(逆),错误。
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