题型02 化学反应速率及化学平衡的计算(期中真题汇编,天津专用)高二化学上学期
2025-10-30
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2份
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38页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 化学反应速率,化学平衡 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.82 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-22 |
| 作者 | 学科网化学精品工作室 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-09-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54037647.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型02 化学反应速率及化学平衡的计算
1.(24-25高二上·天津部分区·期中)对于反应:,下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】同一个化学反应,用不同的物质表示其反应速率时,速率数值可能不同,但表示的意义是相同的,所以比较反应速率快慢时,应该根据速率之比等于相应的化学计量数之比,先换算成用同一种物质表示,然后才能直接比较速率数值。
【详解】A中,转换为氨气表示反应速率为0.192mol·L -1 ·s -1;B中;C中转换为氨气表示反应速率为0.167 mol·L -1 ·s -1;D中转换为氨气表示反应速率为0.15 mol·L -1 ·s -1 ,综上所述,反应进行最快的是B,答案选B。
2.(24-25高二上·天津红桥区·期中)不同化学反应进行的快慢程度不同。下列化学反应速率最快的是
A.Cu与AgNO3溶液反应
B.敦煌壁画变色
C.石笋形成
D.橡胶老化
【答案】A
【详解】Cu与AgNO3溶液中迅速反应:,反应非常迅速,而敦煌壁画变色、石笋形成、橡胶老化的反应速率都比较缓慢,故A正确;故选A。
3.(23-24高二上·天津河西区·期中)在2L密闭容器中分别投入4mol CO2、5mol H2,在催化剂作用下制取乙烯(C2H4),反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ∆H在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示,200℃,5min达a平衡点。下列说法正确的是
A.该反应的∆H>0
B.达a平衡点5min内-1
C.a点CO2的平衡转化率为25%
D.其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,平衡逆向移动
【答案】C
【详解】A.由图可知,随着温度升高,氢气的物质的量上升,说明平衡逆向移动,则该反应为放热反应,ΔH<0,故A错误;
B.200℃,5min达平衡,此时氢气物质的量为2mol,说明反应掉的H2为3mol,列三段式:
V(C2H4)==0.05mol/(L•min);故B错误;
C.由上述数据可知,a点CO2的平衡转化率为=25%,故C正确;
D.其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,压强增大,平衡向气体体积缩小的方向移动,即向正反应方向移动,故D错误。
答案选C。
4.(24-25高二上·天津红桥区·期中)一定条件下,合成氨反应:。图甲表示在此反应过程中的能量变化,图乙表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图丙表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
下列说法正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.由图乙信息,从11min起其他条件不变,压缩容器的体积,则的变化曲线为d
C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率
D.图丙中温度,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
【答案】B
【详解】A.由图1知,氮气和氢气的能量大于氨气的能量,所以由氮气和氢气生成氨气是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,该反应的平衡常数减小,A错误;
B.当缩小容器的体积,氮气的物质的量不变,容器中气体的压强增大,导致平衡向气体体积减小的方向移动,即向正反应方向移动,氮气的物质的量减少,所以曲线d符合,B正确;
C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率,单位错误,C错误;
D.相同温度下,一定量氮气时,氢气的浓度越大,平衡向正反应方向移动导致氮气的转化率越大,所以图3中a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是c点,D错误;
故选B。
5.(24-25高二上·天津红桥区·期中)下列说法正确的是
A.对于反应A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g),加入A,反应速率加快
B.2NO2⇌N2O4,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在容器中进行,恒压时充入He,不改变反应速率
D.100mL2mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
【答案】D
【详解】A.对于反应A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g),A为固体,加入固体A,A的浓度不变,反应速率不变,故A错误;
B.升高温度,正逆反应速率都加快,故B错误;
C.密闭容器中保持恒压,充入He,容器的体积增大,各物质浓度减小,反应速率减慢,故C错误;
D.稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,锌与硫酸铜发生置换反应析出铜,形成原电池,生成氢气的速率加快,故D正确;
故本题选D。
6.(24-25高二上·天津第二十中学·期中)在密闭容器中,反应达到平衡后,若将容器体积缩小一半,对反应产生的影响是
A.(正)减小,(逆)增大 B.(正)增大,(逆)减小
C.(正),(逆)都减小 D.(正),(逆)都增大
【答案】D
【详解】反应物和生成物均是气态,若将容器体积缩小一半,压强增大,X、Y、Z的浓度均增大,因此正、逆反应速率均增大,故选D。
7.(24-25高二上·天津天津五区县重点校联考·期中)证据推理是化学学科重要的核心素养。依据证据下列推理正确的是
选项
证据
推理
A
室温下,饱和BOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱
BOH为弱碱
B
增大反应物浓度,化学反应速率加快
增大反应物浓度,反应物活化分子百分数增大
C
往过氧化氢溶液中加入适量FeCl2溶液,一段时间后溶液变为棕黄色且有大量气泡产生
Fe2+对H2O2的分解只具有催化作用。
D
HA溶液中不存在HA分子
HA为强酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.不知道两溶液的浓度是否相等,不能判断二者碱性强弱,A错误;
B.增大反应物浓度,可以增大单位体积活化分子的数目,但反应物活化分子百分数不变,B错误;
C.往过氧化氢溶液中加入适量FeCl2溶液,Fe2+被氧化为Fe3+,一段时间后H2O2的分解速率加快是因为Fe3+对H2O2的分解具有催化作用,C错误;
D.HA溶液中不存在HA分子,说明HA已经 完全电离,则HA为强酸,D正确;
故选D。
8.(24-25高二上·天津第二中学·期中)如图为可逆反应: 的逆反应速率随时间变化情况。试根据图中曲线判断下列说法中不正确的是
A.时刻可能采取的措施是减小 B.时刻可能采取的措施是降温
C.时刻可能采取的措施是减小压强 D.时间段平衡向逆反应方向移动
【答案】D
【详解】A.由图可知,t3时刻v逆减小,且是在原来的基础上减小,是改变物质的浓度引起的,可能是减少c(D),A正确;
B.t5时刻,逆反应速率突然减小,可能是降低温度所致,B正确;
C.t7时刻,逆反应速率减小,t7之后,逆反应速率不再改变,反应达平衡,反应为气体体积分数不变的反应,所以可能是减小压强所致,C错误;
D.t5时刻,逆反应速率突然减小,之后在t5~t6时间段内,逆反应速率逐渐增大,说明平衡正向移动,D错误;
故选D。
9.(23-24高二上·天津河北区·期中)下列说法不正确的是
A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多
B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大
D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明
【答案】B
【详解】A.在H2S溶液中存在着电离平衡:,,加入NaOH溶液,OH-中和H+,使电离平衡正向移动,S2-浓度增大,A正确;
B.催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率,催化剂不影响化学平衡,不影响转化率,B错误;
C.加入催化剂降低活化能,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大,C正确;
D.汽水中溶解了大量的二氧化碳气体,打开瓶盖后,气压减小,二氧化碳的溶解平衡被破坏,向着气体体积增大的方向移动,所以有大量气泡逸出,故能用勒夏特列原理解释,D正确;
故选B。
10.(24-25高二上·天津南开大学附属中学·期中)研究发现,腐蚀严重的青铜器大都存在。在青铜器腐蚀过程中起催化作用。下列于叙述不正确的是
A.加快了反应的速率 B.减小了反应的焓变
C.改变了反应的历程 D.降低了反应的活化能
【答案】B
【分析】催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,加快了反应的速率,但无法改变焓变。
【详解】A. 催化剂降低了反应的活化能,增大活化分子百分数,增大活化分子之间的碰撞机会,加快了反应的速率,A正确;
B. 根据分析可知,B错误;
C. 催化剂降低了反应的活化能,参与反应的进程,改变了反应的历程,C正确;
D. 根据分析可知,D正确;
故答案选B。
11.(24-25高二上·天津第二南开学校·期中)下列调控反应速率的措施或实验中,没有改变活化分子百分数的是
A.在合成氨工业中,选择铁触媒作催化剂
B.炎热的夏季,把容易变质的食物贮存在冰箱里
C.实验室向溶液中加入粉末,制取实验所需的
D.金属Fe在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不相同
【答案】D
【详解】A.催化剂降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,A不符合题意;
B.降低温度,分子能量降低,活化分子百分数减小,B不符合题意;
C.二氧化锰作催化剂,催化剂降低了反应的活化能,活化分子百分数增大,C不符合题意;
D.氧气浓度不同,纯氧氧气浓度大,单位体积内反应物分子数增多,活化分子百分数不变,也能使单位体积内有效碰撞次数增多,反应速率加快,故D符合题意。
答案选D。
12.(23-24高二上·天津河北区·期中)也是一种温室气体,主要来自化肥的使用。将在铁催化剂表面进行如下两步反应,可以消除两种气体的危害,其相对能量与反应历程如图所示第一步: 第二步:
下列叙述错误的是
A.使反应的活化能减小 B.两步反应均为放热反应
C.总反应速率主要取决于第二步 D.总反应为
【答案】C
【详解】A.由方程式可知,第一步Fe*是反应的反应物,第二步Fe*是反应的生成物,说明Fe*是一氧化碳与一氧化二氮反应的催化剂,能使反应的活化能减小,故A正确;
B.由图可知,两步反应都是生成物总能量低于反应物总能量为放热反应,故B正确;
C.由图可知,第一步反应的活化能高于第二步反应活的化能,活化能越低,反应速率越快,则第一步反应比第二步反应慢,总反应速率取决于慢反应,所以总反应速率主要取决于第一步,故C错误;
D.由方程式可知,第一步Fe*是反应的反应物,第二步Fe*是反应的生成物,说明Fe*是一氧化碳与一氧化二氮反应的催化剂,总反应为 ,故D正确;
故选C。
13.(24-25高二上·天津第二南开学校·期中)下列说法不正确的是
A.已知x(250℃)和y(25℃)两个反应,则反应速率:
B.能发生化学反应的分子,肯定是活化分子
C.反应:能否自发进行,主要由决定
D.升高温度或加入催化剂都能使单位体积内活化分子的百分数增大,原因不同
【答案】A
【详解】A.影响化学反应速率的外界因素除温度外,还有压强、浓度、催化剂等,如果y反应使用了催化剂和加压,也可能使,故A错误;
B.活化分子具有足够的能量和合适的取向才能发生有效碰撞,所以能发生化学反应的分子,肯定是活化分子,故B正确;
C.气体的混乱度大于固体的混乱度,该反应正反应为熵增反应,由熵判据可知熵增反应有自发进行的倾向,故C正确;
D.升高温度使体系分子获得了能量,使部分普通分子成为活化分子,从而增大单位体积内活化分子百分数;加入催化剂降低了反应的活化能,使部分普通分子成为活化分子,从而增大单位体积内活化分子百分数,故D正确;
故选A。
14.(23-24高二上·天津部分区·期中)K2Cr2O7溶液中存在2(黄色)+2H+⇌(橙色)+H₂O的平衡。下列说法正确的是
A.平衡时,溶液的颜色保持不变 B.平衡时
C.平衡时和的浓度相同 D.加酸调节体系的pH=2,则溶液显黄色
【答案】A
【详解】A.溶液中为黄色,为橙色,颜色不同,反应达到平衡时,各微粒浓度不变,溶液中颜色不再变化,故A正确;
B.反应速率方向未知,不能据此判断平衡状态,故B错误;
C.和的浓度相同时,该反应不一定达到平衡状态,与初始浓度及转化率有关,故C错误;
D.加酸调节体系的pH=2,氢离子浓度增加,平衡正向移动,则溶液显橙色,故D错误;
故选A。
15.(23-24高二上·天津五校联考·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
【详解】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。
16.(23-24高二上·天津南开区·期中)在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO,模拟高炉炼铁的反应:。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是
A.容器中气体的压强不再改变 B.容器中气体的密度不再改变
C.CO和CO2的正反应速率相等 D.CO和CO2物质的量之比为1∶1
【答案】B
【详解】A.该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,反应在恒温恒容密闭容器中进行,则反应前后气体的压强始终不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.该反应有固体参加,则质量发生变化,恒容下,体积不变,则密度不变,说明反应达到平衡状态,B符合题意;
C.由于方程式中CO和CO2的化学计量数相等,则二者的正反应速率始终相等,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意
D.容器中CO和CO2的浓度比不再改变,说明气体物质中任何一组分的浓度不变,反应达到了平衡状态,D不符合题意;
故答案为:B。
17.(24-25高二上·天津四校(杨柳青一中、咸水沽一中、四十七中、一百中学)·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水放置一段时间,溶液的pH会减小
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C.恒容容器中反应 达到平衡后,升高温度,气体颜色变深
D.增大压强,有利于与反应生成
【答案】B
【详解】A.新制的氯水放置一段时间,次氯酸分解,平衡正向移动,氢离子浓度增大,溶液的pH会减小,能用勒夏特列原理解释,故A不符合题意;
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉,加铁粉是防止亚铁离子被氧化,不能用勒夏特列原理解释,故B符合题意;
C.恒容容器中反应 达到平衡后,升高温度,平衡向吸热反应方向移动即逆向移动,NO2浓度增加,气体颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.SO2与O2反应生成SO3是体积减小的反应,增大压强,平衡向体积减小的反应即正向移动,有利于SO2与O2反应生成SO3,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意
故选B。
18.(24-25高二上·天津西青区张家窝中学·期中)在300mL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:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如表,下列不正确的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B.在25℃时,反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)>v(逆)
D.在80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4(g)的平衡浓度为2mol/L
【答案】ABC
【详解】A.由表中数据可知,温度越高平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应移动,正反应为放热反应,A错误;
B.相同温度下,对于同一可逆反应的正、逆反应平衡常数互为倒数,所以在25℃时,反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为,B错误;
C.,平衡逆向移动,v(正)<v(逆),C错误;
D.80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则c(CO)=0.3mol/L,,D正确;
答案选ABC。
19.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)某化学研究小组探究外界条件对化学反应:速率和平衡的影响图像如图所示。下列判断错误的是
A.由图1可知:T1<T2,该反应正反应为放热反应
B.由图2可知:该反应
C.图3中,表示反应速率的是点1
D.图4中,若,则a曲线可能使用了催化剂
【答案】C
【详解】A.根据“先拐先平数值大”,可知T1<T2,升高温度,C的百分含量减小,说明平衡逆向移动,故该反应的正反应为放热反应,A正确;
B.由图可知,只增大压强,C的百分含量增大,说明加压平衡正向移动,所以该反应m+n>p,B正确;
C.图中点1的转化率大于同温下的平衡转化率,说明点1反应逆向进行,反应速率:,C错误;
D.曲线a速率加快,平衡没有移动,若m+n>p,曲线a不会由增压引起、可能使用了催化剂,D正确;
故选C。
20.(24-25高二上·天津实验中学·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
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】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。
21.(23-24高二上·天津河北区·期中)某温度下,对于反应 的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.将2.0mol氮气、6.0mol氢气,置于 1L 密闭容器中发生反应,放出的热量为 184.8kJ
B.保持压强不变,通入惰性气体,平衡不移动:
C.上述反应在达到平衡后,增大压强, 的转化率提高
D.平衡状态由A 变到B时,平衡常数
【答案】C
【详解】A.该反应为可逆反应,2.0mol氮气、6.0mol氢气不能完全反应,放出热量小于184.8kJ,A错误;
B.压强不变,通入惰性气体,反应相关物质的分压会减小,平衡会逆向移动,B错误;
C.该反应正反应为气体系数之和减小的反应,所以增大压强平衡正向移动,氢气的转化率提高,C正确;
D.平衡状态由A 变到B时,温度不变,化学平衡常数不变,平衡常数 ,D错误;
答案选C。
22.(23-24高二上·天津和平区第五十五中学·期中)下列说法正确的是
A.已知 ,则和反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是,
C.时,,则,溶液呈中性
D.活化分子间发生的碰撞一定是有效碰撞
【答案】B
【详解】A.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,故反应的焓变不是中和热的2倍,A错误;
B.根据反应可以自发进行,故能自发进行的化学反应,不一定是,,也可以是低温下放热的熵减反应,B正确;
C.,时,氢离子浓度为10-7mol/L,氢氧根离子浓度为>,溶液呈碱性,C错误;
D.活化分子是能量足够的分子,但需要取向合适才能发生有效碰撞,因此活化分子间发生的碰撞不一定是有效碰撞,D错误;
故选:B。
23.(23-24高二上·天津部分区·期中)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。下列说法正确的是
A.原料气在进入合成塔前进行处理,可防止催化剂中毒
B.铜氨液吸收CO适宜的生产条件是高温低压
C.该反应可自发进行,熵增
D.吸收CO后铜氨液经过适当处理可再生,恢复其吸收CO的能力,可循环使用,铜氨液再生适宜的生产条件是低温高压
【答案】A
【详解】A.CO会使催化剂失去活性,所以原料气在进入合成塔前需经过铜氨液处理,除去其中的CO,可防止催化剂中毒,A正确;
B.由题意可知,铜氨溶液吸收CO的反应为放热反应,气体分子总数减少的反应,因此为使平衡向正反应方向移动,应该采用的条件是低温、高压,B错误;
C.该反应后气体数减少,熵减,△H<0,根据,该反应低温自发,C错误;
D.为了使反应后铜氨溶液再生,即让反应逆向进行,则采用的条件为高温低压,D错误;
故答案为:A。
24.(24-25高二上·天津第二十一中学·期中)下列说法正确的是
A.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
B.应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) ΔH>0该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.常温下,若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0,该反应吸热,一定不能自发进行
【答案】C
【详解】A.反应进行的方向与反应现象无关,且熵增的反应不一定自发进行,自发反应的现象不一定明显,故A错误;
B.为吸热反应,需提供能量,不能利用该吸热反应解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题,经济上不划算,故B错误;
C.ΔH-TΔS<0的反应可自发进行,ΔS>0,常温下不能自发进行,可知该反应的ΔH>0,故C正确;
D.由化学计量数可知ΔS>0,且ΔH>0,则高温下可自发进行,故D错误;
故选:C。
25.(24-25高二上·天津实验中学·期中)以下判断正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1,该反应低温才能自发
B.通常化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行,所以△S>0时反应必能自发
C.常温下,反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.化学反应的速率越大,表明反应的活化能越小,故反应进行的程度就越大
【答案】C
【详解】A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1,该反应△S>0,△H>0,根据吉布斯自由能判断该反应高温才能自发,A错误;
B.通常化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行,但一个反应是否自发进行还要结合△H判断,所以△S>0时反应未必能自发,B错误;
C.常温下,反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行,因其熵变△S>0判断自发,则该反应的焓变判断不能自发,即ΔH>0,C正确;
D.化学反应的速率越大,表明反应的活化分子浓度越大,活化能决定活化分子能量大小,反应进行的程度表示平衡达到的状态,反应速率决定达到平衡的时间,D错误;
故选C。
26.(24-25高二上·天津第二十中学·期中)Ⅰ.完成下列问题。
(1)下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 。
a.平衡混合气体加压后颜色变深;
b.打开可口可乐瓶塞,可产生大量气泡
c.硫酸工业向接触室中充入过量的,可以增加产率
d.向溶液中加入后,溶液颜色变为黄色
e.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
f.高压比常压有利于合成SO3的反应
g.采取高温、催化剂条件有利于氨的合成
h.光照后氯水颜色变浅
(2)在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 。
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥每生成1mol C(g)的同时消耗1molD(g)
⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1:1
II.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。总反应:A +B→AB
①A + K → AK Ea1, ②AK + B → AB + K Ea2
(3)则决速步骤为 (填“①”或“②”);该反应的催化剂为 。
ΔH = -(E反- E生)kJ·mol-1
根据图中信息,该反应加入催化剂之前的活化能为 ,加入催化剂可以通过 (填“升高”或“降低”)活化能, (填“升高”或“降低”)活化分子百分数,从而加快了反应速率。
III.煤的气化是一种重要的制氢途经。一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:
(4)某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c():c()=1:2,则该溶液的pH= (该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
(5)再生塔中产生CO2的离子方程式为 。
【答案】(1)ag
(2)②③⑤⑥⑦
(3) ① K 降低 升高
(4)10
(5)
【详解】(1)a.前后气体分子数不变,混合气体加压后浓度变大,颜色变深,平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释;
b.打开可口可乐瓶塞,压强增大,平衡正向移动,可产生大量气泡,能用勒夏特列原理解释;
c.硫酸工业向接触室中充入过量的,平衡正向移动,产率增大,能用勒夏特列原理解释;
d.向溶液中加入后,平衡正向移动,溶液颜色变为黄色,能用勒夏特列原理解释;
e.红棕色的NO2,加压后,浓度变大,颜色先变深,平衡正向移动,颜色后变浅,能用勒夏特列原理解释;
f.正向气体分子数减少,加压平衡正向移动,故高压比常压有利于合成SO3的反应,能用勒夏特列原理解释;
g.氨的合成:正向气体分子数减少,为放热反应,采取高温、催化剂条件是为了加快反应速率,与平衡无关,不能用勒夏特列原理解释;
h.氯水中存在平衡:,光照后次氯酸分解,平衡正向移动,氯水颜色变浅,能用勒夏特列原理解释;
故选ag;
(2)①该反应前后气体分子数不变,恒温恒容条件下,混合气体的压强不变时,不能判断达到平衡状态;
②随着反应的正向进行,混合气体的质量增大,恒温恒容时,混合气体的密度一直增大,当混合气体的密度不变时,达到平衡状态;
③恒温恒容条件下,B的物质的量浓度不变时,达到平衡状态;
④该反应前后气体分子数不变,混合气体的总物质的量不变时,不能判断达到平衡状态;
⑤随着反应的正向进行,混合气体的质量增大,该反应前后气体分子数不变,混合气体的总物质的量一直不变,混合气体的平均相对分子质量一直增大,当混合气体的平均相对分子质量不变时,达到平衡状态;
⑥每生成1mol C(g)的同时消耗1molD(g),正逆反应速率相同,达到平衡状态;
⑦随着反应的正向进行,混合气体的质量增大,混合气体的总质量不变时,达到平衡状态;
⑧该反应前后气体分子数不变,恒温恒容条件下,混合气体的总体积一直不变,不能判断达到平衡状态;
⑨若C、D的C、D的分子数之比为1:1时,不能判断达到平衡状态;
故选②③⑤⑥⑦;
(3)由图可知,Ea1大于Ea2,活化能越大,反应速率越慢,故决速步骤为①;反应①中消耗K,反应②中又生成K,故K为催化剂;由图中信息,该反应加入催化剂之前的活化能:,加入催化剂可以通过降低活化能,升高活化分子百分数,从而加快了反应速率;
(4)H2CO3的,故,故,故pH=10;
(5)由图可知,再生塔中是碳酸氢钾的分解产生CO2,离子方程式为:。
27.(24-25高二上·天津红桥区·期中)甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)a= (用b、c表示),已知反应ii在一定条件下可自发进行,则b (“>”“<”或“=”)0。
(2)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的与,在催化剂的作用下仅发生反应iii.
①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.容器中混合气体的压强不再改变 B.容器中CO、的物质的量相等
C.容器中气体的密度不再改变 D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
②该反应达到平衡时,其他条件不变,通入时,则 (填“>”“<”或“”),平衡常数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、、,发生反应i,其中X、Y的物质的量与时间的关系如下图所示,反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①Y为 (填化学式)。
②0~1min时为 。
③该反应的平衡常数 。
【答案】(1) <
(2) D > 不变
(3) H2 0.1 35
【详解】(1)根据盖斯定律可知,反应i可由反应ii-反应iii得到,所以对应的焓变,反应ii在一定条件下可自发进行,说明ΔG<0,又该反应为气体分子数减小的反应,所以ΔS<0,由吉布斯自由能可知ΔG=ΔH-TΔS,对应的ΔH=b<0;
(2)①A.该反应前后气体物质的量相等,则压强始终保持不变,所以混合气体的不再改变,不能说明反应达到平衡状态,A不选;
B.容器中CO、CO2的物质的量相等,可能只是某一时刻的末态,不能保证是否保持不变,不一定是平衡状态,B不选;
C.容器中气体的密度=,则密度始终保持不变,即混合气体的密度不再改变,不能说明反应达到平衡状态,C不选;
D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍,说明正反应速率等于逆反应速率,则说明反应达到了平衡状态,D选;
故选D;
②该反应达到平衡时,其他条件不变,通入CO2时,浓度商减少,使Qc<K,则平衡向正向进行,v(正) >v(逆),但温度不变,所以平衡常数不变;
(3)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、H2、CH3OH,发生反应I:;
根据图像可知,0~1 min内,Y从1 mol减少到0.6 mol,减少0.4 mol,物质的量减少0.6 mol,X物质的量从0.4 mol增大到0.6 mol,增加0.2mol,参加反应和生成两者的物质的量之比等于其化学计量数之比,为2:1,则推知Y为代表氢气,X代表甲醇,根据题干可知,反应进行1 min时三种物质的体积分数均相等,则1 min时,CO的物质的量也为0.6 mol,其初始物质的量为0.6 mol+0.2 mol=0.8 mol;
①根据上述分析,Y为H2;
②0~1min时,H2减少0.4 mol,则CO减少的物质的量为,则;
③从图中可知,该温度下,2 min以后达到平衡,各物质的物质的量分别为n(CH3OH)=0.7 mol,n(H2)=0.4 mol,减少0.6 mol,则CO减小0.3 mol,通过计算可知平衡时n(CO)=0.8 mol-0.3 mol=0.5 mol,可列三段式为
该反应的平衡常数。
28.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)回答下列问题。
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为: 已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K = 0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②1100℃时测得高炉中, ,此时正反应速率 逆反应速率 (填>、=、<)。
(2)目前工业上可用 来生产燃料甲醇,有关反应为: 现向体积为1L的恒容密闭容器中,充入 和 ,反应过程中测得 和 )的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率 。
②下列措施能使 增大的是 (填字母)。
A.升高温度 B.再充入 C.再充入 D.将 从体系中分离 E.恒温恒容,充入氦气使体系压强增大
【答案】(1) 增大 >
(2) 0.225mol/(L·min) BD
【详解】(1)①已知,,该反应吸热,温度升高,正向移动,此时平衡常数K值增大;
②反应的平衡常数表达式为K= ,1100℃时测得高炉中,c(CO2)=0.025mol/L,c(CO) =0.1mol/L,则在这种情况下,Qc==0.25<K=0.263,反应正向移动,未达到平衡状态,此时正反应速率>逆反应速率。
(2)①由图可知,10min时反应达到平衡,则从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=3 v(CO2)= = 0.225mol/(L·min);
A.升高温度,平衡逆向移动,CH3OH(g)的浓度减小,CO2的浓度增大,减小,故A不符合题意;
B.恒容密闭容器中,体积不变,再充入H2,氢气的浓度增大,平衡正向移动,CH3OH(g)的浓度增大,CO2的浓度减小,增大,故B符合题意;
C.恒容密闭容器中,体积不变,再充入CO2,二氧化碳的浓度增大,平衡正向移动,CH3OH(g)的浓度增大,CO2的浓度也增大,且CO2的浓度增大的幅度大于CH3OH(g),减小,故C不符合题意;
D.恒容密闭容器中,体积不变,将H2O从体系中分离,平衡正向移动,CH3OH(g)的浓度增大,CO2的浓度减小,增大,故D符合题意;
E.充入氦气使体系压强增大,恒容密闭容器中,体积不变,反应体系中各组分的浓度不变,平衡不移动,不变,故E不符合题意;
答案选BD。
29.(24-25高二上·天津河北区·期中)化学平衡调控在化工生产中起着重要的作用,回答下列问题。
I.工业废气再利用得到燃料甲醇:。
(1)写出该反应的平衡常数表达式 。
(2)上述反应能自发进行,则 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以下一定能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.
C.混合气体的密度保持不变 D.
II.在密闭容器中充入和,发生反应:,平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图:
(4)由图像分析可知, (填写“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)下列物理量中,图中d点大于b点的是________(填字母)。
A.正反应速率 B.逆反应速率 C.的浓度 D.对应温度的平衡常数
(6)a点NO的体积分数为40%,则NO的平衡转化率为 。
(7)保持温度与容积不变,再向容器中充入和,重新达平衡后的NO的体积分数将 (填写“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)<
(3)A
(4)大于
(5)CD
(6)12.5%
(7)减小
【详解】(1)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数表达式K=。
(2)反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的∆S<0,该反应能自发进行,根据∆G=∆H-T∆S<0的反应能自发进行可知,该反应的∆H1<0。
(3)A.建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变,混合气体的总物质的量是变量,混合气体的平均相对分子质量是变量,混合气体的平均相对分子质量不变能说明反应达到平衡状态;
B.3v正(H2)=v逆(CH3OH)时同一物质表示的正、逆反应速率不相等,反应没有达到平衡状态;
C.建立平衡的过程中混合气体的总质量始终不变,在恒容容器中,混合气体的密度始终不变,混合气体的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态;
D.反应中各物质的浓度不变说明反应达到平衡, 不一定平衡;
能说明该反应已达到平衡状态的是A。
(4)反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)的正反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,NO的平衡体积分数增大;由图可知,相同压强下,T1时NO的平衡体积分数大于T2时,则T1大于T2。
(5)图中b、d点的压强相同,b点温度高于d点;
A.温度越高,化学反应速率越快,故b点正反应速率大于d点,A项不符合题意;
B.温度越高,化学反应速率越快,故b点逆反应速率大于d点,B项不符合题意;
C.b点相对于d点,升高温度,平衡逆向移动,N2的浓度减小,故b点N2的浓度小于d点,C项符合题意;
D.b点相对于d点,升高温度,平衡逆向移动,对应温度的平衡常数减小,故b点对应温度的平衡常数小于d点,D项符合题意;
答案选CD。
(6)a点NO的平衡体积分数为40%,设转化NO物质的量为xmol,列三段式:,则=40%,解得x=0.5,NO的平衡转化率为×100%=12.5%。
(7)保持温度与容积不变,再向容器中充入2molNO(g)和2.5molH2(g),相当于增大压强,平衡正向移动,重新达到平衡后NO的体积分数将减小。
30.(24-25高二上·天津红桥区·期中)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
0.1
0.507
0.152
①分析数据可知:大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因: 。
③下图是工业固氮反应达到平衡,混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(、)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”); (填“>”“<”或“=”)原因是 。
(2)实验室模拟工业固氮,在压强为PMPa的恒压容器中充入和,反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示,其中Ⅱ是经过一定时间反应后的曲线,I是平衡时的曲线。
①图中b点N2的转化率为 ; (“>”“=”或“<”)。
②475℃时,该反应的压强平衡常数的代数式Kp= MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数,用含P的代数式表示,列式无需化简)
【答案】(1) 吸热 K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产 温度 < 反应为气体分子数减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,NH3的体积分数增大
(2) 40% >
【详解】(1)①对于大气固氮反应,温度升高,K值增大,表明升高温度,平衡正向移动,则大气固氮反应属于吸热反应。
②对于大气固氮反应,即便温度升高到2000℃,平衡常数也只有0.1,反应物的转化率很低,所以人类不适合大规模模拟大气固氮,原因:K值小,正向进行的程度小(或转化率低),不适合大规模生产。
③对于工业固氮反应,升高温度,K值减小,则正反应为放热反应。所以工业固氮反应为放热的体积缩小的可逆反应,升高温度平衡逆向移动,NH3的体积分数减小,增大压强平衡正向移动,NH3的体积分数增大,则X代表的是温度,L代表的是压强,且L1<L2,原因是:反应为气体分子数减小的反应,温度相同时,增大压强,平衡正向移动,NH3的体积分数增大,所以L1<L2。
(2)实验室模拟工业固氮,在压强为P MPa的恒压容器中充入1mol N2和3mol H2,在b点,NH3的体积分数为25%;在a点,NH3的体积分数为50%。曲线Ⅰ中,400℃时,NH3的体积分数最大,随温度升高,NH3的体积分数减小,则曲线Ⅰ为平衡时的曲线,曲线Ⅱ为经过一定时间反应后的曲线。
①图中b点时,NH3的体积分数为25%,设此时N2的变化量为x,则可建立如下三段式:
则,x=0.4,N2或H2的转化率为=40%;与曲线Ⅰ相比,NH3的体积分数小于平衡时NH3的体积分数,所以反应未达平衡,>。
②475℃反应达平衡时,在a点NH3的体积分数为50%。设N2的物质的量的变化量为y,则可建立如下三段式:,则,y=,平衡时N2、H2、NH3物质的量依次为mol、1mol、mol,混合气总物质的量为mol,N2、H2、NH3物质的量分数依次为、、,该反应的压强平衡常数的代数式Kp=MPa-2。
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题型02 化学反应速率及化学平衡的计算
1.(24-25高二上·天津部分区·期中)对于反应:,下列为四种不同情况下测得的反应速率,其中能表明该反应进行最快的是
A. B.
C. D.
2.(24-25高二上·天津红桥区·期中)不同化学反应进行的快慢程度不同。下列化学反应速率最快的是
A.Cu与AgNO3溶液反应
B.敦煌壁画变色
C.石笋形成
D.橡胶老化
3.(23-24高二上·天津河西区·期中)在2L密闭容器中分别投入4mol CO2、5mol H2,在催化剂作用下制取乙烯(C2H4),反应为2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ∆H在不同温度下,用传感技术测出平衡时n(H2)的变化关系如图所示,200℃,5min达a平衡点。下列说法正确的是
A.该反应的∆H>0
B.达a平衡点5min内-1
C.a点CO2的平衡转化率为25%
D.其他条件不变,将反应器容积压缩为原来的一半,平衡逆向移动
4.(24-25高二上·天津红桥区·期中)一定条件下,合成氨反应:。图甲表示在此反应过程中的能量变化,图乙表示在2L的密闭容器中反应时的物质的量随时间的变化曲线。图丙表示在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对此反应平衡的影响。
下列说法正确的是
A.升高温度,该反应的平衡常数增大
B.由图乙信息,从11min起其他条件不变,压缩容器的体积,则的变化曲线为d
C.由图乙信息,10min内该反应的平均速率
D.图丙中温度,a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2的转化率最高的是b点
5.(24-25高二上·天津红桥区·期中)下列说法正确的是
A.对于反应A(s)+B(g)⇌C(g)+D(g),加入A,反应速率加快
B.2NO2⇌N2O4,升高温度,正反应速率加快,逆反应速率减慢
C.一定温度下,反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)在容器中进行,恒压时充入He,不改变反应速率
D.100mL2mol·L-1稀盐酸与锌反应时,加入少量硫酸铜固体,生成氢气的速率加快
6.(24-25高二上·天津第二十中学·期中)在密闭容器中,反应达到平衡后,若将容器体积缩小一半,对反应产生的影响是
A.(正)减小,(逆)增大 B.(正)增大,(逆)减小
C.(正),(逆)都减小 D.(正),(逆)都增大
7.(24-25高二上·天津天津五区县重点校联考·期中)证据推理是化学学科重要的核心素养。依据证据下列推理正确的是
选项
证据
推理
A
室温下,饱和BOH溶液的导电能力比饱和NaOH溶液弱
BOH为弱碱
B
增大反应物浓度,化学反应速率加快
增大反应物浓度,反应物活化分子百分数增大
C
往过氧化氢溶液中加入适量FeCl2溶液,一段时间后溶液变为棕黄色且有大量气泡产生
Fe2+对H2O2的分解只具有催化作用。
D
HA溶液中不存在HA分子
HA为强酸
A.A B.B C.C D.D
8.(24-25高二上·天津第二中学·期中)如图为可逆反应: 的逆反应速率随时间变化情况。试根据图中曲线判断下列说法中不正确的是
A.时刻可能采取的措施是减小 B.时刻可能采取的措施是降温
C.时刻可能采取的措施是减小压强 D.时间段平衡向逆反应方向移动
9.(23-24高二上·天津河北区·期中)下列说法不正确的是
A.向 水溶液中加入NaOH有利于增多
B.工业合成氨选择铁触媒作催化剂有利于提高反应物的转化率
C.加入催化剂,单位体积内反应物分子中活化分子百分数增大
D.打开汽水瓶盖,瓶中冒气泡这一现象可以用勒夏特列原理解释说明
10.(24-25高二上·天津南开大学附属中学·期中)研究发现,腐蚀严重的青铜器大都存在。在青铜器腐蚀过程中起催化作用。下列于叙述不正确的是
A.加快了反应的速率 B.减小了反应的焓变
C.改变了反应的历程 D.降低了反应的活化能
11.(24-25高二上·天津第二南开学校·期中)下列调控反应速率的措施或实验中,没有改变活化分子百分数的是
A.在合成氨工业中,选择铁触媒作催化剂
B.炎热的夏季,把容易变质的食物贮存在冰箱里
C.实验室向溶液中加入粉末,制取实验所需的
D.金属Fe在空气中和在纯氧中反应的剧烈程度明显不相同
12.(23-24高二上·天津河北区·期中)也是一种温室气体,主要来自化肥的使用。将在铁催化剂表面进行如下两步反应,可以消除两种气体的危害,其相对能量与反应历程如图所示第一步: 第二步:
下列叙述错误的是
A.使反应的活化能减小 B.两步反应均为放热反应
C.总反应速率主要取决于第二步 D.总反应为
13.(24-25高二上·天津第二南开学校·期中)下列说法不正确的是
A.已知x(250℃)和y(25℃)两个反应,则反应速率:
B.能发生化学反应的分子,肯定是活化分子
C.反应:能否自发进行,主要由决定
D.升高温度或加入催化剂都能使单位体积内活化分子的百分数增大,原因不同
14.(23-24高二上·天津部分区·期中)K2Cr2O7溶液中存在2(黄色)+2H+⇌(橙色)+H₂O的平衡。下列说法正确的是
A.平衡时,溶液的颜色保持不变 B.平衡时
C.平衡时和的浓度相同 D.加酸调节体系的pH=2,则溶液显黄色
15.(23-24高二上·天津五校联考·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
16.(23-24高二上·天津南开区·期中)在恒温恒容密闭容器中加入足量的Fe2O3和CO,模拟高炉炼铁的反应:。下列情况表明该可逆反应达到平衡状态的是
A.容器中气体的压强不再改变 B.容器中气体的密度不再改变
C.CO和CO2的正反应速率相等 D.CO和CO2物质的量之比为1∶1
17.(24-25高二上·天津四校(杨柳青一中、咸水沽一中、四十七中、一百中学)·期中)下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.新制的氯水放置一段时间,溶液的pH会减小
B.在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉
C.恒容容器中反应 达到平衡后,升高温度,气体颜色变深
D.增大压强,有利于与反应生成
18.(24-25高二上·天津西青区张家窝中学·期中)在300mL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:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g),已知该反应平衡常数与温度的关系如表,下列不正确的是
温度/℃
25
80
230
平衡常数
5×104
2
1.9×10-5
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B.在25℃时,反应Ni(CO)4(g)Ni(s)+4CO(g)的平衡常数为0.5
C.在80℃时,测得某时刻,Ni(CO)4(g)、CO浓度均为0.5mol/L,则此时v(正)>v(逆)
D.在80℃达到平衡时,测得n(CO)=0.3mol,则Ni(CO)4(g)的平衡浓度为2mol/L
19.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)某化学研究小组探究外界条件对化学反应:速率和平衡的影响图像如图所示。下列判断错误的是
A.由图1可知:T1<T2,该反应正反应为放热反应
B.由图2可知:该反应
C.图3中,表示反应速率的是点1
D.图4中,若,则a曲线可能使用了催化剂
20.(24-25高二上·天津实验中学·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
A.A B.B C.C D.D
21.(23-24高二上·天津河北区·期中)某温度下,对于反应 的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如图所示,下列说法正确的是
A.将2.0mol氮气、6.0mol氢气,置于 1L 密闭容器中发生反应,放出的热量为 184.8kJ
B.保持压强不变,通入惰性气体,平衡不移动:
C.上述反应在达到平衡后,增大压强, 的转化率提高
D.平衡状态由A 变到B时,平衡常数
22.(23-24高二上·天津和平区第五十五中学·期中)下列说法正确的是
A.已知 ,则和反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是,
C.时,,则,溶液呈中性
D.活化分子间发生的碰撞一定是有效碰撞
23.(23-24高二上·天津部分区·期中)在合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,其反应为:[Cu(NH3)2]++CO+NH3[Cu(NH3)3CO]+ △H<0。下列说法正确的是
A.原料气在进入合成塔前进行处理,可防止催化剂中毒
B.铜氨液吸收CO适宜的生产条件是高温低压
C.该反应可自发进行,熵增
D.吸收CO后铜氨液经过适当处理可再生,恢复其吸收CO的能力,可循环使用,铜氨液再生适宜的生产条件是低温高压
24.(24-25高二上·天津第二十一中学·期中)下列说法正确的是
A.熵增的反应都是自发的,自发反应的现象一定非常明显
B.应该投入大量资金研究2CO(g)→2C(s)+O2(g) ΔH>0该过程发生的条件,以解决含碳燃料不充分燃烧引起的环境问题
C.常温下,若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.已知C(s)+CO2(g)=2CO(g) ΔH>0,该反应吸热,一定不能自发进行
25.(24-25高二上·天津实验中学·期中)以下判断正确的是
A.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H=+178.5kJ·mol-1,该反应低温才能自发
B.通常化学反应的△S越大,越有利于反应自发进行,所以△S>0时反应必能自发
C.常温下,反应A(s)+B(g)=2X(g)不能自发进行,则该反应的ΔH>0
D.化学反应的速率越大,表明反应的活化能越小,故反应进行的程度就越大
26.(24-25高二上·天津第二十中学·期中)Ⅰ.完成下列问题。
(1)下列措施或事实不能用勒夏特列原理解释的是 。
a.平衡混合气体加压后颜色变深;
b.打开可口可乐瓶塞,可产生大量气泡
c.硫酸工业向接触室中充入过量的,可以增加产率
d.向溶液中加入后,溶液颜色变为黄色
e.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
f.高压比常压有利于合成SO3的反应
g.采取高温、催化剂条件有利于氨的合成
h.光照后氯水颜色变浅
(2)在一定温度下的定容容器中,当下列哪些物理量不再发生变化时,表明反应A(s)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态 。
①混合气体的压强 ②混合气体的密度 ③B的物质的量浓度 ④混合气体的总物质的量
⑤混合气体的平均相对分子质量 ⑥每生成1mol C(g)的同时消耗1molD(g)
⑦混合气体的总质量 ⑧混合气体的总体积 ⑨C、D的分子数之比为1:1
II.科学家结合实验与计算机模拟结果,研究出了均相催化的思维模型。总反应:A +B→AB
①A + K → AK Ea1, ②AK + B → AB + K Ea2
(3)则决速步骤为 (填“①”或“②”);该反应的催化剂为 。
ΔH = -(E反- E生)kJ·mol-1
根据图中信息,该反应加入催化剂之前的活化能为 ,加入催化剂可以通过 (填“升高”或“降低”)活化能, (填“升高”或“降低”)活化分子百分数,从而加快了反应速率。
III.煤的气化是一种重要的制氢途经。一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如图:
(4)某温度下,吸收塔中K2CO3溶液吸收一定量的CO2后,c():c()=1:2,则该溶液的pH= (该温度下H2CO3的Ka1=4.6×10-7,Ka2=5.0×10-11)。
(5)再生塔中产生CO2的离子方程式为 。
27.(24-25高二上·天津红桥区·期中)甲醇是重要的化工原料,利用合成气(主要成分为CO、和)在催化剂作用下合成甲醇,相关反应的热化学方程式为:
i.
ii.
iii.
回答下列问题:
(1)a= (用b、c表示),已知反应ii在一定条件下可自发进行,则b (“>”“<”或“=”)0。
(2)在一定温度下,向体积为1L的恒容密闭容器中通入等物质的量的与,在催化剂的作用下仅发生反应iii.
①下列叙述能表示该反应达到平衡状态的是 (填标号)。
A.容器中混合气体的压强不再改变 B.容器中CO、的物质的量相等
C.容器中气体的密度不再改变 D.相同时间内,断裂H-O的数目是断裂H-H的2倍
②该反应达到平衡时,其他条件不变,通入时,则 (填“>”“<”或“”),平衡常数 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中通入CO、、,发生反应i,其中X、Y的物质的量与时间的关系如下图所示,反应进行1min时三种物质的体积分数均相等。
①Y为 (填化学式)。
②0~1min时为 。
③该反应的平衡常数 。
28.(24-25高二上·天津滨海新区汉沽第一中学·期中)回答下列问题。
(1)高炉炼铁是CO气体的重要用途之一,其基本反应为: 已知在1100℃时,该反应的化学平衡常数K = 0.263。
①温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,此时平衡常数K值 (填“增大”“减小”或“不变”)。
②1100℃时测得高炉中, ,此时正反应速率 逆反应速率 (填>、=、<)。
(2)目前工业上可用 来生产燃料甲醇,有关反应为: 现向体积为1L的恒容密闭容器中,充入 和 ,反应过程中测得 和 )的浓度随时间的变化如图所示。
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率 。
②下列措施能使 增大的是 (填字母)。
A.升高温度 B.再充入 C.再充入 D.将 从体系中分离 E.恒温恒容,充入氦气使体系压强增大
29.(24-25高二上·天津河北区·期中)化学平衡调控在化工生产中起着重要的作用,回答下列问题。
I.工业废气再利用得到燃料甲醇:。
(1)写出该反应的平衡常数表达式 。
(2)上述反应能自发进行,则 0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)以下一定能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A.混合气体的平均相对分子质量不变 B.
C.混合气体的密度保持不变 D.
II.在密闭容器中充入和,发生反应:,平衡时NO的体积分数随温度、压强的变化关系如图:
(4)由图像分析可知, (填写“大于”、“等于”或“小于”)。
(5)下列物理量中,图中d点大于b点的是________(填字母)。
A.正反应速率 B.逆反应速率 C.的浓度 D.对应温度的平衡常数
(6)a点NO的体积分数为40%,则NO的平衡转化率为 。
(7)保持温度与容积不变,再向容器中充入和,重新达平衡后的NO的体积分数将 (填写“增大”、“减小”或“不变”)。
30.(24-25高二上·天津红桥区·期中)氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
(1)下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应
大气固氮
工业固氮
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
0.1
0.507
0.152
①分析数据可知:大气固氮反应属于 (填“吸热”或“放热”)反应。
②分析数据可知:人类不适合大规模模拟大气固氮的原因: 。
③下图是工业固氮反应达到平衡,混合气中的体积分数随温度或压强变化的曲线,图中L(、)、X分别代表温度或压强。其中X代表的是 (填“温度”或“压强”); (填“>”“<”或“=”)原因是 。
(2)实验室模拟工业固氮,在压强为PMPa的恒压容器中充入和,反应混合物中的物质的量分数随温度的变化曲线如图所示,其中Ⅱ是经过一定时间反应后的曲线,I是平衡时的曲线。
①图中b点N2的转化率为 ; (“>”“=”或“<”)。
②475℃时,该反应的压强平衡常数的代数式Kp= MPa-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,平衡分压=总压×物质的量分数,用含P的代数式表示,列式无需化简)
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