暑假作业13 化学反应速率与化学平衡的综合考查-【暑假分层作业】2025年高二化学暑假培优练(2026届一轮复习通用)
2025-06-13
|
2份
|
43页
|
395人阅读
|
7人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.51 MB |
| 发布时间 | 2025-06-13 |
| 更新时间 | 2025-06-13 |
| 作者 | 数理化精进工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52562266.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
暑假作业13 化学反应速率与化学平衡的综合考查
1.通常用单位时间内反应物浓度的______或生成物浓度的______来表示。数学表达式及单位:v=,单位为______或______。同一反应中各物质化学反应速率的关系mA(g)+nB(g)pY(g)+qZ(g)
a.同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能______,但表示的意义______,且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的____________之比。
b.在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中,存在__________________________________________
2.化学反应速率计算的4个方法
(1)定义式法:
a.常规公式:v=____________①常用单位:______或______或______
②适用范围:表示______物质或溶液中______性物质的速率,不表示______或______物质的速率
(2)比例关系式法:化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。对于反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=____________。
(3)三段式法:列起始量、转化量、最终量,再根据定义式或比例关系计算。
(4)从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤
①从图像中获取计算的数据
纵坐标可以是物质的量,也可以是物质的量浓度,横坐标是时间。
②依据图像求反应速率的步骤第一步:找出横、纵坐标对应的______;第二步:将图中的变化量转化成相应的____________;第三步:根据公式v=______进行计算。
3.影响化学反应速率外界因素(其他条件相同)
(1)温度①基本规律:温度______,化学反应速率越快②经验规律:一般温度每升高10℃,其反应速率增加______倍(2)压强:气体反应的压强______,化学反应速率越快(3)浓度:浓度______,化学反应速率越快
(4)催化剂:使用适当的催化剂可以______化学反应速率(5)接触面积:反应物的颗粒______,接触面积______,化学反应速率越快(6)原电池:形成原电池,可以______氧化还原反应的速率
4.化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应中,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率______,反应物的浓度和生成物的浓度保持______的状态。
5.化学平衡的特征
(1)逆:______反应;(2)动:化学平衡是一种______平衡,____________;(3)等:正反应速率______逆反应速率;(4)定:反应物和生成物的质量或浓度保持______;(5)变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下建立______的化学平衡。
6.化学平衡的标志
1)动态(速率)标志(本质标志):v正=v逆≠0
(1)同一组分的______和______相等(2)不同物质,必须标明是“______”的反应速率关系,正逆反应速率比等于____________之比
2)宏观(静态)标志:某些量开始______,后来______,即变量不变。
(1)一定达到平衡的情况
①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化②反应物的转化率不再变化
(2)特殊情形①绝热容器:容器的______不变时,一定达到平衡状态②可逆电池:电流或电压等于______时,一定达到平衡状态
(3)判断化学平衡状态的常用公式
①混合气体的密度:ρ==②混合气体的平均摩尔质量:==
③气体状态方程:PV=nRT
7.影响化学平衡的外界因素
(1)浓度:①增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向______方向移动。②增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向______方向移动。
(2)压强:①增大压强,平衡向气体体积______的方向移动;②减小压强,平衡向气体体积______的方向移动;③改变压强,气体体积不变的反应,平衡______。
(3)温度:①升高温度,平衡向______热方向移动;②降低温度,平衡向______热方向移动。
(4)催化剂:因为催化剂能______地改变正、逆反应的化学反应速率,所以加入催化剂只能改变化学反应速率,缩短达到____________,化学平衡______。
8.温度对化学反应自发性的影响
①△H<0,△S>0:在任何温度时都______自发进行②△H>0,△S<0:在任何温度时都______自发进行
③△H<0,△S<0:______自发④△H>0,△S>0:______自发
9.速率——时间图像
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
10. 转化率(或含量)——间图像
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
(1)图甲表示______对反应物转化率的影响;(2)图乙表示______对反应物转化率的影响;
(3)图丙表示______对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率。
11.恒压(温)线
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。
12.“五看”分析图像
一看______(明确纵坐标与横坐标的意义)二看______(看清线的走向和变化趋势 )三看______(起点、拐点、终点)
四看______(如等温线、等压线、平衡线)五看量的变化( 如浓度变化、温度变化)
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下,将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂),模拟汽车尾气转化,容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.两种无毒气体是NO2和CO2
B.当反应进行到第10min时,
C.当反应进行到第5min时,
D.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可认为该反应达到化学平衡状态
2.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化。在恒温恒容密闭容器中进行反应,下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①相同时间内,消耗1molSO2 的同时消耗1molSO3
②容器内混合气体的密度不变
③容器内混合气体的平均相对分子质量不变
④
⑤容器内气体的总压强不变
⑥SO2、O2、SO3的物质的量浓度之比为2:1:2
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.②④⑥
3.将大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定,最重要的人工固氮途径就是工业合成氨。合成氨的反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列有关说法错误的是
A.当该反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到平衡状态
B.在生产中,可以通过充入过量N2,从而使H2的转化率达到100%
C.考虑到生产安全和生产成本,应当选择合适的压强进行生产
D.在生产中,选用适当的催化剂可以缩短反应达到平衡的时间
4.以二氧化铈废渣为原料制备,其部分实验过程如下:
已知:能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为:(水层)+3HA(有机层)(有机层)(水层)。下列说法正确的是
A.“酸浸”过程中做氧化剂
B.加氨水“中和”除去过量盐酸,主要目的是提高的萃取率
C.试剂a选用氨水
D.“沉淀”时反应的离子方程式为
5.常温下,往烧杯中同时加入10mL1mol·L-1和10mL2mol·L-1KI溶液,测得随时间的变化如图所示,不考虑溶液混合时的体积变化。下列说法正确的是
A.
B.8min时,达到了该条件下的最大反应限度
C.8min时,反应停止,溶液中阳离子仅有、
D.3~8min内,的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1
6.某温度下,在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol。下列说法中正确的是
A.图中两曲线相交时,反应达到平衡状态
B.化学计量系数
C.12s时,B的转化率为75%
D.0~2s内,用D表示的平均反应速率为
7.分析浓度变化对正、逆反应速率的影响
已知反应:mA(g)+nB(g) pC(g),当反应达到平衡后,有关物质的浓度发生改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:
t1时刻,增大反应物浓度,使v正′增大,而v逆′不变,则v正′>v逆′,平衡向 方向移动。
t1时刻,减小生成物浓度,使v逆′减小,而v正′不变,则v正′>v逆′,平衡向 方向移动。
t1时刻,增大生成物浓度,使v逆′增大,而v正′不变,则v逆′>v正′,平衡向 方向移动。
t1时刻,减小反应物浓度,使v正′减小,而v逆′不变,则v逆′>v正′,平衡向 方向移动。
8.对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
9.对于反应 ,在温度为、时,平衡体系中体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数: B.气体的颜色:A深、C浅
C.混合气体的平均相对分子质量:A>B D.反应速率:A>C
10.在一恒温恒容容器中,表明反应已达到平衡状态的是
A.单位时间内生成amolA,同时生成2amolB
B.B、C、D的浓度之比为2:1:1
C.混合气体的密度不再改变
D.混合气体的压强不再改变
11.反应N2(g)+3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1:2 D.v正(N2)=3v逆(H2)
12.下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.依据一元弱酸的电离常数的大小,比较同温同浓度其钠盐溶液的碱性强弱
B.依据VIIA相同温度下与反应平衡常数的大小,可判断反应的剧烈程度
C.依据金属逐级电离能数据,可推断金属元素的主要化合价
D.依据气体的摩尔质量,可以推断相同状况下不同气体密度的大小
13.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
14.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生NO2(g)红棕色+SO2(g)SO3(g)+ NO(g)无色的可逆反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO
15.将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中,混合后发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1,下列说法正确的是
A.用物质A表示2 s末的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1
B.反应后的压强是开始时的1.2倍
C.2 s末物质A的转化率为70%
D.此时C的产率为30%
1.工业合成氨是重要的人工固氮的方式,在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g),一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),若温度保持不变,下列说法正确的是
A.当充入足量N2(g)后,H2(g)会全部转化
B.容器中的压强始终保持不变
C.正、逆反应速率相等时,各物质的质量不再变化
D.反应达到限度后,N2(g)和H2(g)的物质的量之比一定为1∶3
2.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,其原理为 。在不同温度、压强和相同催化剂条件下,将和充入恒容密闭容器中反应,平衡后混合物中氨气的体积分数如图所示。下列说法错误的是
A.反应焓变: B.压强:
C.M、N两点对应的平衡常数相等 D.M、N两点的平衡转化率均约为80%
3.将1molM和2molN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:T1>T2
C.温度为T1时,M的平衡转化率为20%
D.若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
4.一定条件下,向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) (正反应吸热),体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
已知:NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体
A.64s时,反应达到化学平衡状态
B.前100秒内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.004mol/(L·s)
C.当容器内气体的颜色不再发生变化时,该反应达到化学平衡状态
D.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐升高
5.一定温度下,在某恒容密闭容器中充入,发生反应 ,后反应达到平衡状态,测得为,则下列说法错误的是
A.内, B.该温度下的平衡常数为4
C.的转化率为 D.平衡后升高反应温度,减小
6.常用作有机反应中的还原剂,受热发生反应:。一定温度时,向密闭容器中充入,体系中与反应时间的关系如下图。
下列说法中,不正确的是
A.HI的还原性与-1价碘元素有关
B.时,反应达到了平衡状态
C.时,的转化率为
D.时,
7.能说明恒容恒温密闭装置中反应在一定条件下述到平衡的是
A.断开键时,生成键
B.反应体系中压强不再改变
C.
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变
8.,正反应方向为放热反应。实验发现,一定条件下向一密闭容器中充入和,下列分析不正确的是
A.与的化学性质基本相同
B.断裂中的共价键的能量小于断裂中的共价键的能量
C.反应一段时间后,核素存在于、、中,说明该反应已到达平衡态
D.化合反应与分解反应可同时发生,说明反应存在可逆性
9.下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象,其中图象和结论表达均正确的是
mA(g)+nB(g)pC(g)
2X(g) Y(g)
A.图中a曲线一定使用了催化剂
B.在不同温度下,c(X)随时间t的变化如图所示,根据图像可推知正反应的ΔH>0
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)
C.图是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等,则a=2
D.图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、不同压强下NO的平衡转化率,化学平衡常数最小的是A点
A.A B.B C.C D.D
10.利用CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可消除NO2的污染。在1 L的密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4(g)和1.00 mol NO2(g)进行上述反应,测得n(CH4)随时间变化的实验数据如下表。下列说法错误的是
实验
温度
n/mol
0 min
10 min
20 min
40 min
50 min
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
x
0.15
A.由实验数据可知,该反应在40 min时已达到平衡状态
B.由实验数据可知温度:T1>T2
C.实验②中,0~10 min内,CH4的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D.表格中x为0.15
11.向某恒压密闭容器中加入一定量A、、三种气体,一定条件下发生反应,容器内各物质的浓度随时间变化如图所示。反应过程中,混合气体的密度保持不变。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应开始到时,的转化率为26.7%
C.内,以表示的平均反应速率为
D.当浓度之比不变时,反应达到最大限度
12.一定条件下,在某催化剂表面上发生分解反应生成和,测得的实验结果如图所示。下列说法正确的是
已知:化学上,将反应物消耗一半所用的时间称为半衰期()。
A.的半衰期与起始浓度成正比
B.浓度越高,反应速率越快
C.在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
D.ab段的平均生成速率为
13.氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:(除非特别说明,本题中反应条件均为25℃,101kPa) ,该反应能自发进行的条件是
A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断
14.将18 mol的气体平均分成两份,分别通入容器A、容器B(容积均为1 L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生: ,相关数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器A
0
0.8
1.5
2
2.3
2.4
2.4
容器B
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是
A.容器B为绝热环境
B.可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2S气体分解的目的
C.反应到40 min时,向容器B中充入一定量的He,容器内压强变大,平衡逆向移动
D.计算可知容器B的平衡转化率为66.7%
15.对于反应 ,实验测得平衡常数K与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中加入足量铁粉和CO,发生上述反应,达到平衡时测得CO分压,保持温度不变,再向容器中充入少量CO,达到新平衡时测得。下列说法错误的是
A.上述反应的
B.可根据Fe或质量变化确定反应是否达到平衡
C.平衡时增大Fe质量,平衡不移动
D.两个平衡中CO压强:
1.利用催化加氢可制得乙烯,反应方程式为 ,在两个容积均为1L恒容密闭容器中,分别加入和,分别选用两种催化剂,反应进行相同时间,测得转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.温度下充入稀有气体,转化率不变
B.温度高于,转化率降低的原因是温度导致的平衡逆移
C.从图中无法比较催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ谁更高效
D.b、d两状态下,化学反应速率
2.及以为催化剂,在密闭容器中,一段时间内不同温度转化率如图所示。发生反应为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法不正确的是
A.
B.,的实际转化率迅速上升的可能原因是催化剂的活性增强
C.,的物质的量逐渐减少
D.时增大压强,的选择性增大
3.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是
A.流程中,、和NO作反应物时,均作还原剂
B.合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率
C.吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
4.一种催化加氢合成的方法,反应如下:
①
②
1.3MPa时,将和按一定流速通过催化剂,相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
已知:CO的选择性
下列说法不正确的是
A.CO与合成反应的热化学方程式:
B.图1中,温度升高,的转化率和CO的选择性都升高,可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度
C.由图1可知,300℃时的转化率为8%
D.其他条件不变,改进催化剂,可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高
5.以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。
①
②
反应时间等其他条件相同时,按充入原料气,不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。
已知:产物A的选择性
下列说法不正确的是
A.选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的
B.根据温度升高时CO的转化率增大,可推断
C.相较于230℃,270℃时单位时间内能合成更多的
D.除反应②外,体系中还存在其他副反应
/
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
暑假作业13 化学反应速率与化学平衡的综合考查
1.通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。数学表达式及单位:v=,单位为mol·L-1·min-1或mol·L-1·s-1。同一反应中各物质化学反应速率的关系mA(g)+nB(g)pY(g)+qZ(g)
a.同一反应在同一时间内,用不同物质来表示的反应速率可能不同,但表示的意义相同,且反应速率的数值之比等于这些物质在化学方程式中的化学计量数之比。
b.在反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g)中,存在v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=a∶b∶c∶d
2.化学反应速率计算的4个方法
(1)定义式法:
a.常规公式:v==①常用单位:mol·L-1·s-1或mol·L-1·min-1或mol·L-1·h-1
②适用范围:表示气体物质或溶液中可溶性物质的速率,不表示固体或纯液体物质的速率
(2)比例关系式法:化学反应速率之比=物质的量浓度变化之比=物质的量变化之比=化学计量数之比。对于反应mA(g)+nB(g)===pC(g)+qD(g)来说,v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q。
(3)三段式法:列起始量、转化量、最终量,再根据定义式或比例关系计算。
(4)从图像中获取计算的数据及依据图像求反应速率的步骤
①从图像中获取计算的数据
纵坐标可以是物质的量,也可以是物质的量浓度,横坐标是时间。
②依据图像求反应速率的步骤第一步:找出横、纵坐标对应的物质的量;第二步:将图中的变化量转化成相应的浓度变化量;第三步:根据公式v=进行计算。
3.影响化学反应速率外界因素(其他条件相同)
(1)温度①基本规律:温度越高,化学反应速率越快②经验规律:一般温度每升高10℃,其反应速率增加2~4倍(2)压强:气体反应的压强越大,化学反应速率越快(3)浓度:浓度越大,化学反应速率越快
(4)催化剂:使用适当的催化剂可以显著改变化学反应速率(5)接触面积:反应物的颗粒越小,接触面积越大,化学反应速率越快(6)原电池:形成原电池,可以加快氧化还原反应的速率
4.化学平衡状态:在一定条件下的可逆反应中,当反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物的浓度和生成物的浓度保持不变的状态。
5.化学平衡的特征
(1)逆:可逆反应;(2)动:化学平衡是一种动态平衡,v(正)=v(逆)≠0;(3)等:正反应速率=逆反应速率;
(4)定:反应物和生成物的质量或浓度保持不变;(5)变:条件改变,平衡状态可能改变,新条件下建立新的化学平衡。
6.化学平衡的标志
1)动态(速率)标志(本质标志):v正=v逆≠0
(1)同一组分的生成速率和消耗速率相等(2)不同物质,必须标明是“异向”的反应速率关系,正逆反应速率比等于化学计量数之比
2)宏观(静态)标志:某些量开始变化,后来不变,即变量不变。
(1)一定达到平衡的情况
①某组分的质量、物质的量、浓度、颜色不再变化②反应物的转化率不再变化
(2)特殊情形①绝热容器:容器的温度不变时,一定达到平衡状态②可逆电池:电流或电压等于零时,一定达到平衡状态
(3)判断化学平衡状态的常用公式
①混合气体的密度:ρ==②混合气体的平均摩尔质量:==
③气体状态方程:PV=nRT
7.影响化学平衡的外界因素
(1)浓度:①增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动。②增大生成物浓度或减小反应物浓度,平衡向逆反应方向移动。
(2)压强:①增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动;②减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动;③改变压强,气体体积不变的反应,平衡不移动。
(3)温度:①升高温度,平衡向吸热方向移动;②降低温度,平衡向放热方向移动。
(4)催化剂:因为催化剂能同等程度地改变正、逆反应的化学反应速率,所以加入催化剂只能改变化学反应速率,缩短达到平衡的时间,化学平衡不移动。
8.温度对化学反应自发性的影响
①△H<0,△S>0:在任何温度时都能够自发进行②△H>0,△S<0:在任何温度时都不能自发进行
③△H<0,△S<0:低温自发④△H>0,△S>0:高温自发
9.速率——时间图像
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
10. 转化率(或含量)——间图像
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
(1)图甲表示压强对反应物转化率的影响;(2)图乙表示温度对反应物转化率的影响;
(3)图丙表示催化剂对反应物转化率的影响,催化剂只能改变化学反应速率,不能改变反应物的转化率。
11.恒压(温)线
反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),m+n>p+q,且ΔH>0
分析时可沿横轴作一条平行于纵轴的虚线,即为等压线或等温线,然后分析另一条件变化对该反应的影响。
12.“五看”分析图像
一看面(明确纵坐标与横坐标的意义)二看线(看清线的走向和变化趋势 )三看点(起点、拐点、终点)
四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线)五看量的变化( 如浓度变化、温度变化)
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
1.某新型催化剂能将汽车尾气中的NO、CO转化为两种无毒气体。T℃下,将0.4molNO和0.4molCO充入容积为2L的恒容密闭容器中(容器内装有该新型催化剂),模拟汽车尾气转化,容器中NO的物质的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A.两种无毒气体是NO2和CO2
B.当反应进行到第10min时,
C.当反应进行到第5min时,
D.当容器内气体的平均摩尔质量不变时,可认为该反应达到化学平衡状态
【答案】D
【详解】A.将NO、CO转化为2种无毒气体是氮气和二氧化碳,反应的化学方程式是,A错误;
B.由图可知,反应开始至10min时,NO减少0.4mol-0.2mol=0.2mol,则CO2生成0.2mol, ,B错误;
C.第5min时,反应未达平衡(10min 时NO物质的量才稳定,即平衡时刻),故正反应速率>逆反应速率,C错误;
D.反应物与生成物都是气体,反应前后气体的质量不变,但反应是物质的量减小的反应,故反应中平均摩尔质量在改变,当容器内气体的平均摩尔质量不变,反应达到化学平衡状态, D正确;
故选D。
2.工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400-500℃下的催化氧化。在恒温恒容密闭容器中进行反应,下列情况能说明该反应一定达到化学平衡的是
①相同时间内,消耗1molSO2 的同时消耗1molSO3
②容器内混合气体的密度不变
③容器内混合气体的平均相对分子质量不变
④
⑤容器内气体的总压强不变
⑥SO2、O2、SO3的物质的量浓度之比为2:1:2
A.①③⑤ B.①③⑥ C.②④⑤ D.②④⑥
【答案】A
【详解】①正反应消耗与逆反应消耗的速率相等,说明正逆反应速率相等,达到平衡,符合题意;
②气体总质量不变,并且容器体积恒定,气体密度始终不变,不能作为平衡标志,不符合题意;
③气体总质量不变,但是反应前后气体的物质的量在变化,其平均相对分子质量在变化,当平均相对分子质量不变,说明达到平衡,符合题意;
④未指明正、逆反应,无法判断是否平衡,不符合题意;
⑤反应前后气体的物质的量在变化,当其不变,说明达到平衡,符合题意;
⑥的物质的量浓度之比不能作为平衡判断依据,应该以浓度不变作为判断依据,不符合题意;
故答案选A。
3.将大气中的游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定,最重要的人工固氮途径就是工业合成氨。合成氨的反应是一个可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列有关说法错误的是
A.当该反应的正反应速率和逆反应速率相等时,反应达到平衡状态
B.在生产中,可以通过充入过量N2,从而使H2的转化率达到100%
C.考虑到生产安全和生产成本,应当选择合适的压强进行生产
D.在生产中,选用适当的催化剂可以缩短反应达到平衡的时间
【答案】B
【详解】A.当正逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,这是化学平衡的基本特征,故A正确;
B.可逆反应中反应物无法完全转化,即使充入过量,的转化率也不可能达到100%,故B错误;
C.高压虽能提高合成氨效率,但需平衡设备安全性和成本较高,因此选择合适的压强是合理的,故C正确;
D.催化剂通过降低反应的活化能加快反应速率,缩短达到平衡的时间,故D正确;
故答案为:B。
4.以二氧化铈废渣为原料制备,其部分实验过程如下:
已知:能被有机萃取剂(简称HA)萃取,其萃取原理可表示为:(水层)+3HA(有机层)(有机层)(水层)。下列说法正确的是
A.“酸浸”过程中做氧化剂
B.加氨水“中和”除去过量盐酸,主要目的是提高的萃取率
C.试剂a选用氨水
D.“沉淀”时反应的离子方程式为
【答案】B
【分析】二氧化铈()废渣加入盐酸、过氧化氢酸浸,得到含有的溶液,加入氨水中和过量的盐酸,加入萃取剂HA萃取后再加入酸反萃取,分离出水层,加入氨水、碳酸氢铵生成。
【详解】A.“酸浸”时CeO2与稀盐酸、H2O2反应生成CeCl3,Ce元素化合价降低,CeO2是氧化剂,根据氧化还原反应规律,H2O2作还原剂发生氧化反应,故A错误;
B.加氨水“中和”去除过量盐酸,降低氢离子浓度,Ce3+(水层)+3HA(有机层)Ce(A)3(有机层) +3H+(水层)平衡正向移动,可以提高Ce3+的萃取率,故B正确;
C.加入试剂a“反萃取”,将有机层中Ce元素转移至水层,根据萃取原理Ce3+(水层)+3HA(有机层)Ce(A)3(有机层) +3H+(水层) ,增大氢离子浓度平衡逆向移动,因此试剂a应选用酸,故C错误;
D.“沉淀”时、氨水、碳酸氢铵反应生成沉淀,反应的离子方程式为,故D错误;
故选B。
5.常温下,往烧杯中同时加入10mL1mol·L-1和10mL2mol·L-1KI溶液,测得随时间的变化如图所示,不考虑溶液混合时的体积变化。下列说法正确的是
A.
B.8min时,达到了该条件下的最大反应限度
C.8min时,反应停止,溶液中阳离子仅有、
D.3~8min内,的平均反应速率为0.08mol·L-1·min-1
【答案】B
【分析】反应未开始时,c(I-)=,根据图像可知I-最终共消耗了0.2×20×10-3mol=4×10-3mol,I-有剩余,且Fe3+剩余(1×10×10-3-4×10-3)mol=6×10-3 mol>0,说明该反应为可逆反应:,据此分析;
【详解】A.根据分析可知,,A错误;
B.8min时,浓度不再改变,但没有停止,达到了该条件下的最大反应限度,B正确;
C.8min时,浓度不再改变,但没有停止,溶液中阳离子有、、、,C错误;
D.3~8 min内, I-的平均反应速率=,D错误;
故选B。
6.某温度下,在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:,12s时生成C的物质的量为1.2mol。下列说法中正确的是
A.图中两曲线相交时,反应达到平衡状态
B.化学计量系数
C.12s时,B的转化率为75%
D.0~2s内,用D表示的平均反应速率为
【答案】B
【详解】A.图中两曲线相交时,A、B的浓度还在变化,没有达到平衡状态,A错误;
B.12s时生成C的物质的量为1.2mol,C的浓度增加0.4mol/L,B的物质的量浓度减小0.2mol/L,A的物质的量浓度减小0.6mol/L,△c(A):△c(B):△c(C)= 0.6:0.2:0.4=3:1:2,浓度的变化量比等于化学计量数比,则方程式中 , ,B正确;
C.12s时,B的转化率为,C错误;
D.D是固体,反应过程中D浓度不变,不能用D的浓度变化表示反应速率,D错误;
故选B。
7.分析浓度变化对正、逆反应速率的影响
已知反应:mA(g)+nB(g) pC(g),当反应达到平衡后,有关物质的浓度发生改变,其反应速率的变化曲线分别如下图所示:
t1时刻,增大反应物浓度,使v正′增大,而v逆′不变,则v正′>v逆′,平衡向 方向移动。
t1时刻,减小生成物浓度,使v逆′减小,而v正′不变,则v正′>v逆′,平衡向 方向移动。
t1时刻,增大生成物浓度,使v逆′增大,而v正′不变,则v逆′>v正′,平衡向 方向移动。
t1时刻,减小反应物浓度,使v正′减小,而v逆′不变,则v逆′>v正′,平衡向 方向移动。
【答案】 正反应 正反应 逆反应 逆反应
【详解】①t1时刻,增大反应物浓度,使增大,而不变,导致,则平衡向正反应方向移动;
②t1时刻,减小生成物浓度,使减小,而不变,导致,则平衡向正反应方向移动;
③t1时刻,增大生成物浓度,使增大,而不变,导致,则平衡向逆反应方向移动;
④t1时刻,减小反应物浓度,使减小,而不变,导致,则平衡向逆反应方向移动;
8.对可逆反应2A(s)+3B(g) 2C(g)+2D(g) ΔH<0,在一定条件下达到平衡,下列有关叙述正确的是
①增加A的量,平衡向正反应方向移动
②升高温度,平衡向逆反应方向移动,正减小
③压强增大一倍,平衡不移动,正、逆不变
④增大B的浓度,正>逆
⑤加入催化剂,平衡向正反应方向移动
A.①② B.④ C.③ D.④⑤
【答案】B
【详解】①A是固体,增大A的量但A的浓度不变,故对平衡无影响,①错误;②升高温度,正、逆均应增大,但逆增大的程度大,平衡向逆反应方向移动,②错误;③压强增大平衡逆向移动,但正、逆都增大,③错误;④增大B的浓度,平衡向正反应方向移动,正>逆,④正确;⑤加入催化剂,平衡不移动,⑤错误,综上分析可知,只有④正确,故答案为:B。
9.对于反应 ,在温度为、时,平衡体系中体积分数随压强变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.平衡常数: B.气体的颜色:A深、C浅
C.混合气体的平均相对分子质量:A>B D.反应速率:A>C
【答案】A
【分析】反应 为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,NO2的体积分数增大,温度T2>T1。
【详解】A.根据分析,温度T2>T1,A点温度高于B点,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大,平衡常数,A正确;
B.两点的反应温度相同,压强:C点>A点。在其他条件不变时,增大压强,物质的浓度增大,c(NO2)增大,体系内气体颜色加深;增大压强,化学平衡逆向移动,使c(NO2)减小,但平衡移动的趋势是微弱的,总的来说C点c(NO2)的比A点大,故A、C两点气体的颜色:A点浅,C点深,B项错误;
C.A点温度高于B点,升高温度,平衡正向移动,气体的物质的量增多,混合气体的平均相对分子质量减小,混合气体的平均相对分子质量:A<B,C错误;
D.A、C温度相同,C点压强大于A点,压强增大,反应速率增大,反应速率:A<C,D错误;
答案选A。
10.在一恒温恒容容器中,表明反应已达到平衡状态的是
A.单位时间内生成amolA,同时生成2amolB
B.B、C、D的浓度之比为2:1:1
C.混合气体的密度不再改变
D.混合气体的压强不再改变
【答案】C
【详解】A.单位时间内生成a mol A,同时生成2a mol B,均为逆反应速率,无法判断反应是否达到平衡,A错误;
B.B、C、D的浓度之比为2:1:1,不知道浓度是否还会变化,无法判断反应是否达到平衡,B错误;
C.A是固体,容器容积不变,混合气体的密度是变量,当其不再改变时,说明反应达到平衡状态,C正确;
D.反应前后气体分子数不变,故恒温恒容容器中,混合气体的压强始终不变,无法判断反应是否达到平衡,D错误;
故选:C。
11.反应N2(g)+3H2(g))2NH3(g) 若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是
A.容器内的温度不再变化 B.容器内的压强不再变化
C.相同时间内,断开H—H键的数目和生成N—H键的数目之比为1:2 D.v正(N2)=3v逆(H2)
【答案】A
【详解】A.已知反应为正向放热反应,平衡发生移动时,恒压绝热容器内温度一定变化,当容器内的温度不再变化时,说明已达平衡状态,A符合题意;
B.反应在恒压条件下进行,反应前后压强均不变,则容器内的压强不再变化,不能说明已达平衡状态,B不符合题意;
C.断开H—H键和生成N—H键均指正反应方向,不能判断是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.反应速率之比等于对应化学计量系数之比,同时当同一物质v正=v逆时达到平衡,则当v正(N2)∶v逆(H2)=1∶3,即v正(N2)=v逆(H2)时反应达到平衡,D不符合题意;
答案选A。
12.下列依据相关数据作出的推断中,不正确的是
A.依据一元弱酸的电离常数的大小,比较同温同浓度其钠盐溶液的碱性强弱
B.依据VIIA相同温度下与反应平衡常数的大小,可判断反应的剧烈程度
C.依据金属逐级电离能数据,可推断金属元素的主要化合价
D.依据气体的摩尔质量,可以推断相同状况下不同气体密度的大小
【答案】B
【详解】A.一元弱酸的电离常数(Ka)表示其酸性强弱:Ka越大,酸性越强。其钠盐(如NaA)溶液的碱性源于阴离子A⁻的水解(。根据水解规律:Ka越小(酸越弱),其共轭碱A⁻的水解能力越强,钠盐溶液的碱性越强。因此,依据Ka大小可比较同温同浓度钠盐溶液的碱性强弱,A正确;
B.ⅦA族元素(卤素)与H2的反应为X2 + H2 2HX,平衡常数(K)表示反应达到平衡时产物与反应物的比例,反映反应的热力学自发性(K大,反应倾向大);但“反应的剧烈程度”涉及动力学概念(如反应速率),与活化能、碰撞频率、卤素单质的非金属性等相关,并非直接由平衡常数决定,故该推断不成立,B错误;
C.金属元素的逐级电离能(如第一、第二电离能)反映逐级失去电子的难易程度,若电离能突增(如第二电离能远大于第一电离能),表明失去更多电子困难,从而推断主要化合价,例如:Na(第一电离能远小于第二电离能高→ 主要+1价);Mg(第一、第二电离能相近,第三电离能远大于第二电离能 → 主要+2价),该方法常用于化合价推断,C正确;
D.气体密度(ρ)公式为ρ = ,其中M为摩尔质量,为摩尔体积,相同状况(同温同压)下,所有气体的相同(阿伏加德罗定律),因此ρ与M成正比,摩尔质量越大,密度越大(如O2密度大于N2),故依据摩尔质量可推断相同状况下气体密度大小,D正确;
故选B。
13.低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物,发生的化学反应为在恒容的密闭容器中,下列有关说法正确的是
A.平衡时,其他条件不变,升高温度可使该反应的平衡常数增大
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,的转化率增大
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,反应达到平衡状态
D.其他条件不变,使用高效催化剂,会缩短反应时间提高废气中氮氧化物的转化率
【答案】C
【详解】A.该反应为放热反应,升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,A错误;
B.平衡时,其他条件不变,增加的浓度,增加的部分转化,转化率减小,B错误;
C.单位时间内消耗和的物质的量之比为时,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,C正确;
D.催化剂不能影响平衡移动,不影响物质转化率,D错误;
答案选C。
14.一定条件下,将NO2与SO2以体积比1∶2置于密闭容器中发生NO2(g)红棕色+SO2(g)SO3(g)+ NO(g)无色的可逆反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变
B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变
D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO
【答案】B
【详解】A.反应前后气体总物质的量不变,恒温恒容下,压强始终不变,A错误;
B.混合气体颜色保持不变,说明二氧化氮的浓度不变,反应达到平衡,B正确;
C.自反应开始,SO3和NO的体积比始终为1∶1,保持不变不能说明反应达到平衡,C错误;
D.每消耗1 mol SO3的同时消耗1 mol NO,方向相同,不能说明反应达到平衡,D错误;
故选B。
15.将4 mol A气体和2 mol B气体置于1 L的密闭容器中,混合后发生反应:2A(g)+B(g)2C(g),若经2 s后测得C的浓度为1.2 mol·L-1,下列说法正确的是
A.用物质A表示2 s末的反应速率为0.6 mol·L-1·s-1
B.反应后的压强是开始时的1.2倍
C.2 s末物质A的转化率为70%
D.此时C的产率为30%
【答案】D
【分析】根据三段式分析:,据此分析;
【详解】A.2 s内A的平均反应速率为=0.6molL-1·s-1,化学反应速率是平均速率,不是瞬时速率,A错误;
B.恒温恒容时,气体的压强之比等于气体的物质的量之比,反应后气体的总物质的量等于2.8mol+1.4mol+1.2mol=5.4mol,反应前气体的总物质的量为4mol+2mol=6mol,反应后的压强是开始时的0.9倍,B错误;
C.2 s末A的转化率为×100%=30%,C错误;
D.假设4 molA气体和2molB气体完全反应生成C的物质的量应为4mol,2 s末物质C的物质的量为1.2mol,则C的产率为30%,D正确;
故选D。
1.工业合成氨是重要的人工固氮的方式,在一个恒容容器中充入N2(g)和H2(g),一定条件下发生反应N2(g)+3H2(g)=2NH3(g),若温度保持不变,下列说法正确的是
A.当充入足量N2(g)后,H2(g)会全部转化
B.容器中的压强始终保持不变
C.正、逆反应速率相等时,各物质的质量不再变化
D.反应达到限度后,N2(g)和H2(g)的物质的量之比一定为1∶3
【答案】C
【详解】A.反应是可逆反应,H2(g)不可能全部转化,A错误;
B.正反应为气体体积减小的反应,容器中的压强保持改变直至达到平衡状态,平衡后,外界条件不变时,压强不变,B错误;
C.正、逆反应速率相等时,反应达到平衡状态,各物质的质量不再变化,C正确;
D.反应达到限度后,N2(g)和H2(g)的物质的量之比与充入的N2(g)和H2(g)有关,则平衡时N2(g)和H2(g)的物质的量之比不一定是1∶3,D错误;
故选C。
2.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义,其原理为 。在不同温度、压强和相同催化剂条件下,将和充入恒容密闭容器中反应,平衡后混合物中氨气的体积分数如图所示。下列说法错误的是
A.反应焓变: B.压强:
C.M、N两点对应的平衡常数相等 D.M、N两点的平衡转化率均约为80%
【答案】C
【详解】A.根据题图中信息,温度升高,氨气的体积分数减小,说明平衡逆向移动,逆向是吸热反应,正向是放热反应,即正反应的,A正确;
B.合成氨的正反应是一个气体体积减小的反应,作一条等温线,从下到上,氨气体积分数逐渐增大,说明平衡正向移动,所以,B正确;
C.、两点温度不相同,N点温度高,平衡逆向移动,因此N点的平衡常数小于M点的平衡常数,C错误;
D.M、N两点氨气的体积分数相同,则的平衡转化率相等,设有发生反应,则有
,解得,则的平衡转化率为,D正确;
故选C。
3.将1molM和2molN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:T1>T2
C.温度为T1时,M的平衡转化率为20%
D.若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2
【答案】D
【分析】由题干图像信息可知,Y曲线即T2温度下先达到平衡,即T2温度下反应速率更快,则T2>T1,即温度越高Q的条件分数越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应是一个放热反应即<0,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,,A错误;
B.由分析可知,温度:T1<T2,C错误;
C.由题干信息可知,温度为T1时Q的条件分数为20%,三段式分析为:,则有×100%=20%,解得得x=0.75mol,故M的平衡转化率为×100%=75%,C错误;
D.由分析可知,,T1<T2,即升高温度平衡逆向移动,平衡常数减小,则若X、Y两点的平衡常数分别为K1、K2,则K1>K2,D正确;
故答案为:D。
4.一定条件下,向容积为1.00L的密闭容器中通入一定量的N2O4和NO2的混合气体,发生反应:N2O4(g)2NO2(g) (正反应吸热),体系中各物质浓度随时间变化如图所示。下列有关说法正确的是
已知:NO2为红棕色气体,N2O4为无色气体
A.64s时,反应达到化学平衡状态
B.前100秒内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是0.004mol/(L·s)
C.当容器内气体的颜色不再发生变化时,该反应达到化学平衡状态
D.若该容器与外界无热传递,则反应达到平衡前容器内气体的温度逐升高
【答案】C
【详解】A.当物质的浓度保持不变时反应达到平衡,64s时,浓度在发生变化,所以64s时,反应没有达到化学平状态,A错误;
B.前100秒内,用NO2浓度的变化表示的化学反应速率是,B错误;
C.当容器内气体的颜色不再发生变化时说明二氧化氮的浓度保持不变,该反应达到化学平衡状态,C正确;
D.若该容器与外界无热传递,反应向正反应进行,正反应吸热,所以达到平衡前容器内气体的温度逐降低,D错误;
故选C。
5.一定温度下,在某恒容密闭容器中充入,发生反应 ,后反应达到平衡状态,测得为,则下列说法错误的是
A.内, B.该温度下的平衡常数为4
C.的转化率为 D.平衡后升高反应温度,减小
【答案】B
【分析】根据题中信息,列出三段式:,据此分析作答。
【详解】A.内,,A正确;
B.该温度下的平衡常数为,B错误;
C.根据反应的量可知,其转化率为:,C正确;
D.因为正反应是吸热反应,升高温度,反应正移,导致减小,D正确;
故选B。
6.常用作有机反应中的还原剂,受热发生反应:。一定温度时,向密闭容器中充入,体系中与反应时间的关系如下图。
下列说法中,不正确的是
A.HI的还原性与-1价碘元素有关
B.时,反应达到了平衡状态
C.时,的转化率为
D.时,
【答案】D
【详解】A.-1价的碘为最低价具有强还原性,A正确;
B.120min及以后HI浓度不再变化,则达平衡了,B正确;
C.如图40min时c(HI)=0.85mol/L,n=cV=0.85mol/L ×2L,则HI分解率为,C正确;
D.20min时c(HI)=0.91mol/L,则HI的变化浓度为0.09mol/L,,D错误;
故选D。
7.能说明恒容恒温密闭装置中反应在一定条件下述到平衡的是
A.断开键时,生成键
B.反应体系中压强不再改变
C.
D.混合气体的平均摩尔质量不再改变
【答案】C
【详解】A.断开键时,生成键,描述的都是正反应方向的情况,不能体现正、逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,A不符合题意;
B.该反应前后气体分子数不变,在恒容恒温密闭装置中,无论反应是否达到平衡,体系压强始终不变,所以压强不再改变不能作为反应达到平衡的标志,B不符合题意;
C.,根据反应速率之比等于化学计量数之比,,则,即,正、逆反应速率相等,说明反应达到平衡状态,C符合题意;
D.反应前后气体的总质量不变,气体总物质的量也不变,根据,混合气体的平均摩尔质量始终不变,所以平均摩尔质量不再改变不能说明反应达到平衡,D不符合题意;
故选C。
8.,正反应方向为放热反应。实验发现,一定条件下向一密闭容器中充入和,下列分析不正确的是
A.与的化学性质基本相同
B.断裂中的共价键的能量小于断裂中的共价键的能量
C.反应一段时间后,核素存在于、、中,说明该反应已到达平衡态
D.化合反应与分解反应可同时发生,说明反应存在可逆性
【答案】C
【详解】A.与的结构相同,都属于氧气单质,化学性质基本相同,故A正确;
B.该反应为放热反应,反应物的键能和小于生成物的键能和,故B正确;
C.反应一段时间后,核素存在于、、中,该反应不一定处于平衡态,故C错误;
D.该反应正向为化合反应,逆向为分解反应,在相同的条件下,反应既可以正向进行,也可以逆向进行,可说明反应存在可逆性,故D正确;
答案选C。
9.下面是某小组探究外界条件对化学反应速率和平衡影响的图象,其中图象和结论表达均正确的是
mA(g)+nB(g)pC(g)
2X(g) Y(g)
A.图中a曲线一定使用了催化剂
B.在不同温度下,c(X)随时间t的变化如图所示,根据图像可推知正反应的ΔH>0
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)
C.图是在恒温恒容的密闭容器中,按不同投料比充入CO(g)和H2(g)进行反应,若平衡时CO(g)和H2(g)的转化率相等,则a=2
D.图中曲线表示一定压强下NO平衡转化率随温度的变化,A、B、C三点表示不同温度、不同压强下NO的平衡转化率,化学平衡常数最小的是A点
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.若m+n=p,该反应是气体体积不变的反应,增大压强,反应速率加快,但平衡不移动,B的物质的量分数不变,则图中a曲线可能使用了催化剂,故A错误;
B.由图可知,T1条件下反应先达到平衡,则反应温度T1大于T2,升高温度X的浓度减小,即升温平衡正向移动,正反应ΔH<0,故B错误;
C.由方程式可知,当投料比等于化学计量数之比时,所有反应物的转化率相等,所以平衡时一氧化碳和氢气的转化率相等说明投料比a=2,故C正确;
D.由图可知,温度升高,一氧化氮的转化率减小,说明平衡向逆反应方向移动,该反应是放热反应;温度升高,平衡逆向移动,压强变大,放热反应的平衡常数越小,图中A点反应温度最低,所以A点平衡常数最大,B点压强最大,故D错误;
故选C。
10.利用CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)可消除NO2的污染。在1 L的密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50 mol CH4(g)和1.00 mol NO2(g)进行上述反应,测得n(CH4)随时间变化的实验数据如下表。下列说法错误的是
实验
温度
n/mol
0 min
10 min
20 min
40 min
50 min
①
T1
n(CH4)
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
T2
n(CH4)
0.50
0.30
0.18
x
0.15
A.由实验数据可知,该反应在40 min时已达到平衡状态
B.由实验数据可知温度:T1>T2
C.实验②中,0~10 min内,CH4的反应速率为0.02 mol·L-1·min-1
D.表格中x为0.15
【答案】B
【详解】A.根据表格数据可知:从0~10 min,△n(CH4)在温度为T2时比温度为T1时大,说明后者的反应速率快,由表格数据可知实验①在40 min时已经达到平衡状态,则实验②达到平衡所需时间小于40 min,故在40 min时,实验②中反应已达平衡状态,所以该反应在40 min时已达到平衡状态,A正确;
B.根据表格数据可知:从0~10 min,△n(CH4)在温度为T2时比温度为T1时大,说明后者的反应速率快,由于其它外界条件相同,温度越高,反应速率越快,因此说明温度:T2>T1,B错误;
C.实验②中,0~10 min内,△n(CH4)=0.50mol-0.30mol=0.20mol,容器的容积是1 L,所以v(CH4)= ,C正确;
D.由A可知,该反应在40 min时已达到平衡状态,n(CH4)和50min时相同,即x为0.15,D正确;
故选B。
11.向某恒压密闭容器中加入一定量A、、三种气体,一定条件下发生反应,容器内各物质的浓度随时间变化如图所示。反应过程中,混合气体的密度保持不变。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为:
B.反应开始到时,的转化率为26.7%
C.内,以表示的平均反应速率为
D.当浓度之比不变时,反应达到最大限度
【答案】B
【分析】容器为恒压容器,且反应过程中,混合气体的密度保持不变,说明该反应是气体分子数不变的反应,即反应过程中容器体积不变,由图可知,容器体积为,该反应过程中,结合体积和图中数据可知,B的改变量为0.06mol/L×5L-0.02mol/L×5L=0.2mol,C的改变量0.08mol/L×5L-0.02mol/L×5L=0.3mol,则A为反应物,且其该变量为0.1mol,A的起始量为0.1mol+0.01mol/L×5L=0.15mol,则方程式为,以此解题。
【详解】A.结合分析可知,该反应的化学方程式为:,A错误;
B.由图可知,2s时B和C的物质的量相等,设此时消耗的B为2xmol,则生成的C为3xmol,则0.3mol-2xmol=0.1mol+3xmol,解得,x=0.04mol,则此时的转化率,B正确;
C.由图可知,内物质C的改变量为0.08mol/L-0.02mol/L=0.06mol/L,则其速率,C错误;
D.B的起始量为0.3mol,A的起始量为0.15mol,则A和B起始量之比等于其方程式中的系数比,且反应过程中比值不变,则其不变时,不能证明反应达到平衡,D错误;
故选B。
12.一定条件下,在某催化剂表面上发生分解反应生成和,测得的实验结果如图所示。下列说法正确的是
已知:化学上,将反应物消耗一半所用的时间称为半衰期()。
A.的半衰期与起始浓度成正比
B.浓度越高,反应速率越快
C.在该催化剂表面的分解反应是可逆反应
D.ab段的平均生成速率为
【答案】A
【详解】A.由图像可知,H2O(g)起始浓度为0.1mol·L-1时,半衰期为50min,起始浓度为0.05mol·L-1时,半衰期为25min,则的半衰期(将反应物消耗一半所用的时间)与起始浓度成正比,A正确;
B.由图像可知,H2O(g)的分解速率在各时间段内相等,B错误;
C.由图像可知,H2O(g)能完全分解,最终H2O(g)浓度为0,说明在该条件下H2O(g)分解反应不是可逆反应,C错误;
D. ,D错误;
故选A。
13.氢是清洁能源,硼氢化钠(NaBH4)是一种环境友好的固体储氢材料,其水解生氢反应方程式如下:(除非特别说明,本题中反应条件均为25℃,101kPa) ,该反应能自发进行的条件是
A.高温 B.低温 C.任意温度 D.无法判断
【答案】C
【详解】该反应的,且该反应为气体分子数增大的反应,即,则始终有,所以该反应在任意温度下均能自发进行,故选C。
14.将18 mol的气体平均分成两份,分别通入容器A、容器B(容积均为1 L),其中一容器为绝热环境,另一容器为25℃恒温环境,在容器内均发生: ,相关数据如下表:
时间/min
0
10
20
30
40
50
60
容器A
0
0.8
1.5
2
2.3
2.4
2.4
容器B
0
1
1.8
2.5
3
3
3
下列说法正确的是
A.容器B为绝热环境
B.可通过降低容器的温度,从而加快逆反应的速率,达到抑制H2S气体分解的目的
C.反应到40 min时,向容器B中充入一定量的He,容器内压强变大,平衡逆向移动
D.计算可知容器B的平衡转化率为66.7%
【答案】D
【详解】A.该反应是吸热反应,反应过程中绝热环境容器的反应温度低于25℃恒温环境容器的反应温度,反应速率慢于25℃恒温环境容器的反应速率,由表格数据可知,容器A中反应达到平衡的时间多于容器B中反应达到平衡的时间,则容器A为绝热环境,容器B为25℃恒温环境,故A错误;
B.降低容器的温度,正、逆反应速率均减慢,故B错误;
C.向容器B中充入一定量的He,虽然总压强增大,但He是惰性气体,不参与反应,反应体系中各物质的分压不变,平衡不移动,故C错误;
D.根据表格,容器B在平衡时S2的物质的量为3mol,初始时有9mol H2S,消耗了6molH2S,所以转化率为,故D正确;
故答案为D。
15.对于反应 ,实验测得平衡常数K与温度的关系如图所示。某温度下向刚性密闭容器中加入足量铁粉和CO,发生上述反应,达到平衡时测得CO分压,保持温度不变,再向容器中充入少量CO,达到新平衡时测得。下列说法错误的是
A.上述反应的
B.可根据Fe或质量变化确定反应是否达到平衡
C.平衡时增大Fe质量,平衡不移动
D.两个平衡中CO压强:
【答案】D
【详解】A.由图可知,随温度升高,平衡常数K越来越小,说明升高温度,平衡逆向移动,则正反应是放热,∆H<0,A正确;
B.Fe或质量不变,表明消耗和生成Fe或的速率相等,反应达到平衡,B正确;
C.Fe是固体,加入Fe,不会影响平衡移动,C正确;
D.上述反应只有CO是气态,根据平衡常数只与温度有关,两次平衡时温度不变,平衡常数不变,由于,不变,两个平衡中CO压强不变,,D错误;
故选D。
1.利用催化加氢可制得乙烯,反应方程式为 ,在两个容积均为1L恒容密闭容器中,分别加入和,分别选用两种催化剂,反应进行相同时间,测得转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法不正确的是
A.温度下充入稀有气体,转化率不变
B.温度高于,转化率降低的原因是温度导致的平衡逆移
C.从图中无法比较催化剂Ⅰ和催化剂Ⅱ谁更高效
D.b、d两状态下,化学反应速率
【答案】C
【详解】A.温度下充入稀有气体,容积不变,浓度不变,平衡不移动,所以转化率不变,A正确;
B.温度高于,两种催化剂的转化率相同,说明c、d是平衡状态,达到平衡以后,温度升高,平衡逆向移动,CO2的转化率逐渐减小,因此温度高于,转化率降低的原因是温度升高,B正确;
C.根据图示信息相同温度下催化剂I条件下转化率高,这说明催化剂I的效率高,活化能较小,所以使用催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ效率高,C错误;
D.b、d两状态下,转化率相同,温度不同,d点温度高于b点,速率快于b点,D正确;
故选C。
2.及以为催化剂,在密闭容器中,一段时间内不同温度转化率如图所示。发生反应为
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法不正确的是
A.
B.,的实际转化率迅速上升的可能原因是催化剂的活性增强
C.,的物质的量逐渐减少
D.时增大压强,的选择性增大
【答案】C
【详解】A.可由反应Ⅱ减去反应Ⅰ得到,则 ,A正确;
B.,的实际转化率随温度升高而迅速上升,可能是催化剂的活性增强,加快了反应速率,B正确;
C.反应Ⅰ、Ⅱ中消耗的CO2与H2物质的量之比分别为1∶4、1∶1,200~350℃,CO2的实际转化率明显增大、CH4的选择性减小不明显,H2物质的量减少,350~400℃,CO2的实际转化率变化不明显,但CH4的选择性明显减小、CO的选择性明显增大,H2物质的量增大,C错误;
D.反应Ⅰ是气体分子数减小的反应,反应Ⅱ反应前后气体分子数不变,时反应处于平衡状态,增大压强,反应Ⅰ平衡正向移动、同时引起反应Ⅱ逆向移动,则的选择性增大,D正确;
故选C。
3.硝酸是重要的化工原料。下图为制硝酸的流程示意图。
下列说法正确的是
A.流程中,、和NO作反应物时,均作还原剂
B.合成塔中高温、高压的反应条件均是为了提高的平衡产率
C.吸收塔中通入空气的目的是提高NO的转化率
D.可选用铜作为盛装液氨和浓硝酸的罐体材料
【答案】C
【分析】氮气和氢气在合成塔中发生反应生成,在氧化炉中发生反应生成NO,NO与空气在吸收塔中发生2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO反应制得硝酸,据此回答。
【详解】A.在合成氨反应中,N2中氮元素化合价从0价降低到-3价,N2作氧化剂;在氧化炉中发生反应 ,中氮元素化合价升高,作还原剂;NO在吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2,NO中氮元素化合价升高,NO作还原剂,A错误;
B.合成氨的正反应是放热反应,高温会使平衡逆向移动,降低的平衡产率;高压使平衡正向移动,能提高的平衡产率,B错误;
C.吸收塔中发生反应2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO,通入空气,提供O2,使NO能充分反应,提高NO的转化率,C正确;
D.浓硝酸具有强氧化性,能与铜反应,不能用铜作为盛装浓硝酸的罐体材料,D错误;
故选C。
4.一种催化加氢合成的方法,反应如下:
①
②
1.3MPa时,将和按一定流速通过催化剂,相同时间内测得的转化率和CO的选择性随温度的变化如图1所示。只发生反应①时,的平衡转化率随温度的变化如图2所示。
已知:CO的选择性
下列说法不正确的是
A.CO与合成反应的热化学方程式:
B.图1中,温度升高,的转化率和CO的选择性都升高,可能因为反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度
C.由图1可知,300℃时的转化率为8%
D.其他条件不变,改进催化剂,可使相同时间内200℃时的转化率大幅提高
【答案】C
【详解】A.根据已知反应①与反应②及盖斯定律可知:CO与合成反应的焓变ΔH=ΔH1-2ΔH2=−255.9kJ⋅mol−1,A不符合题意;
B.反应①为放热反应,反应②为吸热反应,温度升高,反应向放热方向进行,反应②速率增大的程度大于反应①速率增大的程度,B符合题意;
C.根据图1可知,CO2转化率8%,其转化物质的量:,CO选择性30%,生成CO的CO2:,转化为的CO2:,根据反应①可知消耗0.168mol,根据反应②可知消耗0.024mol,的转化率:,C不符合题意;
D.改进催化剂,反应未达平衡时,反应速率加快,200℃下CO2转化率提高,D不符合题意;
答案选C。
5.以CO、为原料合成涉及的主要反应如下。
①
②
反应时间等其他条件相同时,按充入原料气,不同温度下CO的转化率和产物选择性如下图。
已知:产物A的选择性
下列说法不正确的是
A.选择性提高可能是由温度对反应速率的影响导致的
B.根据温度升高时CO的转化率增大,可推断
C.相较于230℃,270℃时单位时间内能合成更多的
D.除反应②外,体系中还存在其他副反应
【答案】B
【分析】由图可知,随温度升高,选择性减小,故反应①为放热反应,据此分析;
【详解】A.反应②为放热反应,故选择性提高可能是由于温度升高达到催化剂适宜温度,提高了化学反应速率导致,A错误;
B.由分析可知,,B错误;
C.相较于230℃,270℃时温度高,化学反应速率增加,单位时间内能合成更多的,C正确;
D.和的选择性和在减少,而CO的转化率在增加,故除反应②外,体系中还存在其他副反应,D正确;
故选B。
/
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。