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第二轮专题强化训练八------------化学反应速率和化学平衡
一、选择题(每小题6分,共48分)
1.在一体积可变的密闭容器中,加入一定量的X、Y,发生反应mX(g) nY(g);ΔH=QkJ/mol。反应达到平衡时,Y的物质的量浓度与温度、气体体积的关系如下表所示:
下列说法正确的是( )
A.m>n B.温度不变,压强增大,Y的质量分数减小
C.Q<0 D.体积不变,温度升高,平衡向逆反应方向移动
2.(2011·四川,13)可逆反应①X(g)+2Y(g) 2Z(g)、②2M(g) N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行,反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示:
下列判断正确的是( )
A.反应①的正反应是吸热反应 B.达平衡(Ⅰ)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14:15
C.达平衡(Ⅰ)时,X的转化率为 D.在平衡(Ⅰ)和平衡(Ⅱ)中,M的体积分数相等
3.已知H2(g)+I2(g) 2HI(g) ΔH<0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙,甲中加入H2和I2各0.1mol,乙中加入HI 0.2mol,相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度,应采取的措施是( )
A.甲、乙提高相同温度 B.甲中加入0.1mol He,乙不变
C.甲降低温度,乙不变 D.甲增加0.1mol H2,乙增加0.1mol I2
4.[2012·江苏化学卷14]温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0 molPCl5,反应PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150
250
350
n(PCl3)/ mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.反应在前50 s的平均速率为v(PCl3)=0.0032 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时,c(PCl3)=0.11 mol·L-1,则反应的△H<0
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前v(正)>v(逆)
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
5.(2011·湖南九校联考)在一个容积为VL的密闭容器中,放入2L A(g)和1L B(g),在一定条件下发生下列反应:3A(g)+B(g) aC(g)+2D(g)。达到平衡后,A物质的量浓度减小,混合气体的平均摩尔质量增大,则该反应的化学方程式中a的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2011年湖北鄂州高三期末)反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH=57 kJ·mol-1,在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.A、C两点的反应速率:A>C B.B、C两点的反应速率:B=C
7.(2011·江苏,15)(双选)700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应: CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min
n(CO)/mol
n(H2O)/mol
0
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
下列说法正确的是( )
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20mol H2O,达到平衡时n(CO2)=0.40mol
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数减少
D.温度升高至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
C.A、C两点混合气体的平均相对分子质量:A>C D.由状态B到状态A,可以用加热的方法
8.在一定条件下,将3mol A和1mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) xC(g)+2D(g)。2min末该反应达到平衡,生成0.8mol D,并测得C的浓度为0.2mol·L-1。下列判断错误的是( )
A.x=1 B.2min内A的反应速率为0.3mol·(L·min)-1
C.B的转化率为50% D.若混合气体的平均相对分子质量不变,则表明该反应达到平衡状态
二、非选择题(共52分)
9.[2012·重庆理综化学卷29](14分)尿素[CO(NH2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。
(1)工业上尿素CO2和NH3,在一定条件下合成,其反应方程式为 。
(2)当氨碳比的转化率随时间的变化关系如题29图1所示。
①A点的逆反应速率v逆(CO2) 点的正反应速率为V正(CO2)
(填“大于”、“小于”或“等于”)
②NH3的平衡转化率为 。
(3)人工肾脏可用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图29图2。
①电源的负极为 (填“A”或“B”)。
②阳极室中发生的反应依次为 、 。
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将 ;若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。
10.[2012·海南化学卷15](9分)已知A(g)+B(g) C(g)+D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下:
|温度/ ℃
700
900
830
1000
1200
平衡常数
1.7
1.1
1.0
0.6
0.4
回答下列问题:
(1)该反应的平衡常数表达式K= ,△H 0(填“<”“ >”“ =”);
(2)830℃时,向一个5 L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B,如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)=0.003 mol·L-1·s-1。,则6s时c(A)= mol·L-1, C的物质的量为 mol;若反应经一段时间后,达到平衡时A的转化率为 ,如果这时向该密闭容器中再充入1 mol氩气,平衡时A的转化率为 ;
(3)判断该反应是否达到平衡的依据为 (填正确选项前的字母):
a.压强不随时间改变 b.气体的密度不随时间改变
c. c(A)不随时问改变 d.单位时间里生成c和D的物质的量相等
(4)1200℃时反应C(g)+D(g) A(g)+B(g)的平衡常数的值为 。
11.(18分)在某个容积为2L的密闭容器中,在T℃时按下图1所示发生反应:mA(g)+nB(g) pD(g)+qE(s) ΔH>0(m、n、p、q)为最简整数比。
(1)图1所示,反应开始至达到平衡时,用D表示的平均反应速率为________ mol·L-1·min-1。
(2)T℃时该反应的化学平衡常数K的数值为________________。
(3)反应达到平衡后,第6min时:
①若升高温度,D的物质的量的变化曲线最可能是________(用图2中的a~c的编号作答);
②若在6min时仍为原平衡,此时将容器的容积压缩为原来的一半。请在图3中画出6min后B浓度的变化曲线。
(4)根据化学反应速率与化学平衡理论,联系化工生产实际,你认为下列说法不正确的是____。
A.化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品
B.有效碰撞理论可指导怎样提高原料的转化率
C.勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品
D.催化剂的使用是提高产率的有效方法
E.正确利用化学反应速率和化学反应限度都可以提高化工生产的综合经济效益
1答案:C
误。
2答案:C
3答案:C
。
4答案:B
5答案:A
6答案:D
7答案:C
8答案:BC
29. 【答案】(1)2NH3+CO2CO(NH3)2+H2O
(2)①小于②30%(3)①B②2Cl-—2e-=Cl2↑, CO(NH3)2 +3 Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl
③不变;7.2
【考点】化学反应速率、化学平衡、电化学等知识
10【答案】(1) <
(2)0.022 mol·L-1 0.09mol 80% 80%
(3)c
(4)2.5
【解析】 (1)因反应中的物质都是气体,据平衡常数的定义可知其K=;由表中数据可知,温度升高,K值减小,说明升高温度向吸热的逆反应方向移动,故正反应为放热反应,即ΔH<0。
(2)υ(A)=0.003 mol·L-1·s-1 ,则6s后A减少的浓度c(A)= υ(A)t=0.018 mol·L-1,故剩余的A的浓度为-0.018 mol·L-1=0.022 mol·L-1;A减少的物质的量为0.018 mol·L-1×5L=0.09mol,根据方程式的系数关系,生成的C的物质的量也为0.09mol。
设830℃达平衡时,转化的A的浓度为x,则:
A(g)+B(g)C(g)+D(g)
起始浓度(mol·L-1) 0.04 0.16 0 0
转化浓度(mol·L-1) x x x x
平衡浓度(mol·L-1) 0.04-x 0.16-x x x
有:=1, 解得x =0.032,故A的转化率α(A)=×100%=80%;由于容器的体积是固定的,通入氩气后各组分的浓度不变,反应速率不改变,平衡不移动。
(3)由于该反应是气体分子数不变的反应,容器中压强、气体的密度都永远不变,故a、b错;c(A)随反应的进行要减小,故c可以;不论是否达平衡,单位时间里生成C和D的物质的量永远相等,故d错。
(4)反应“ C(g)+D(g)A(g)+B(g)”与“A(g)+B(g)C(g)+D(g)”互为逆反应,平衡常数互为倒数关系,故1200℃时,C(g)+D(g)A(g)+B(g)的K==2.5。
11答案:(1)0.1 (2)0.75
(3)①a ②见图
(4)B、D
6
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