化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡專題附答案

化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡(時(shí)間:45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括7小題，每小題6分，共42分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意).可逆反應(yīng)2NO2 ―2NO+O2，在恒容密閉容器中反應(yīng)，達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )①單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO2②單位時(shí)間內(nèi)生成nmolO2的同時(shí)生成2nmolNO③NO2、NO、O2的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)⑥混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)A.①⑥B.②③⑤C.①④D.①②④⑤⑥.(2012黑龍江綏棱一中期末，20)在一密閉容器中加入A、B、C三種氣體，保持一定溫度，在11-14(s)時(shí)刻測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下表。據(jù)此下列結(jié)論正確的是()。測(cè)定時(shí)刻/st1t2t3t4c(A)Z(mol-L-1)6322c(B)/(mol-L-1)53.533c(C)Z(mol-L-1)12.533A.在13時(shí)刻反應(yīng)已經(jīng)停止B.A的轉(zhuǎn)化率比B的轉(zhuǎn)化率低C.在容器中發(fā)生的反應(yīng)為：A+2B==CD.在12?13內(nèi)A的平均反應(yīng)速率為t1tmol-(L-s)-1.(2012河南洛陽統(tǒng)考,9)在1100℃,一定容積的密閉容器中發(fā)生反應(yīng):FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)AH=akJ-mol-1(a>0),該溫度下K=0.263,下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是( )。A.達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，若c(CO)=0.100moLL-1,貝Uc(CO2)=0.0263mol-L-1B.若要提高CO的轉(zhuǎn)化率，則應(yīng)該加入適當(dāng)?shù)倪^量FeOC.升高溫度混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變D.若生成56gFe,則吸收的熱量小于akJ.氨的催化氧化4NH3(g)+5O2(g)=04NO(g)+6H2O(g)AH=-1025kJ-mol-1是工業(yè)制備硝酸的重要反應(yīng)。一定條件下將4molNH3和5molO2混合并通入固定容積為2L的密閉容器中，經(jīng)10s該反應(yīng)達(dá)平衡，并測(cè)得NO的濃度為0.8mol-L-1。下列判斷正確的是()。以O(shè)2濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.064mol-(L-s)-1反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)NH3的轉(zhuǎn)化率為20%升高溫度能使喘)減小n(NH3)將容器的體積變?yōu)?L,平衡時(shí)NO的濃度小于0.4mol-L-1.已知圖一表示的是可逆反應(yīng)CO(g)+H2(g)==C(s)+H2O(g)AH>0的化學(xué)反應(yīng)速率(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系，圖二表示的是可逆反應(yīng)2NO2(g)=—N2O4(g)AH<0的濃度(c)隨時(shí)間(t)的變化情況。下列說法中正確的是()。

A.B.C.A.B.C.D.圖一12時(shí)改變的條件一定是增大了反應(yīng)物的濃度圖二11時(shí)改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強(qiáng)若圖二11時(shí)改變的條件是增大壓強(qiáng)，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量將減小狀態(tài)，下列敘述正確的是(mA.反應(yīng)速率v(X)=v正、/n)。逆(Y)B.加入X,反應(yīng)的AH增大C.增加Y的物質(zhì)的量，狀態(tài)，下列敘述正確的是(mA.反應(yīng)速率v(X)=v正、/n)。逆(Y)B.加入X,反應(yīng)的AH增大C.增加Y的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率增大D.7.NO2和N2O4可相互轉(zhuǎn)化：2NG2(g)-'。抱)降低溫度，黑的值變小AH<0現(xiàn)將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入體積)。為1L的恒溫密閉容器中，反應(yīng)物濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖。下列說法正確的是(

ikC/fmol'L-1)。1.00.80.60.40.20510152025303540"minA.B.C.D.圖中共有兩條曲線X和YA.B.C.D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，表示化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)的點(diǎn)是b和c反應(yīng)進(jìn)行至25min時(shí)，曲線發(fā)生變化的原因是加入0.4molN2O4若要達(dá)到與d相同的狀態(tài)，在25min時(shí)還要采取的措施是適當(dāng)縮小容器體積二、簡(jiǎn)答題(本題包括4小題，共58分)(2012湖北黃岡質(zhì)檢，27)(14分)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳及其化合物的反應(yīng)有重要意義。(1)在一體積為10L的容器中，通入一定量的CO和H2O,在850℃時(shí)發(fā)生如下反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)=—CO2(g)+H2(g)。CO和H2O濃度變化如右圖。0.300.200.180.100.08012345678t/min0.300.200.180.100.08012345678t/min850℃時(shí)物質(zhì)濃度的變化①0?4min的平均反應(yīng)速率v(CO2)=。t℃時(shí)物質(zhì)濃度(moll-1)的變化時(shí)間/minCOH2OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c34c1c2C3C350.1160.2160.08460.0960.2660.104②下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 。a.每消耗1molCO2的同時(shí)生成1molH2Ob.體系壓強(qiáng)保持不變C.丫正WE逆(CO2)d.容器中混合氣體的密度保持不變e.混合氣體中H2O的體積分?jǐn)?shù)保持不變f.CO2和H2的體積比保持不變③t℃(高于850℃)時(shí)，在相同容器中發(fā)生上述反應(yīng)，容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如上表。c1的數(shù)值大于0.08moll-1,則該反應(yīng)正反應(yīng)的反應(yīng)熱AH0(填“>"或“<")。反應(yīng)在4min?5min間，平衡向逆方向移動(dòng)，可能的原因是 (填序號(hào)，下同)，表中5min?6min之間數(shù)值發(fā)生變化，可能的原因是 。a.通入一定量氮?dú)?b.增加了水蒸氣的量c.使用催化劑 d.增加氫氣的濃度e.降低溫度(2)煤氣化制合成氣的主要化學(xué)反應(yīng)為：C(s)+H2O(g)==CO(g)+H2(g)AH>0。下列能增大碳的轉(zhuǎn)化率的措施是 。(填字母代號(hào))A.加入C(s) B.加入H2O(g) C.升高溫度 D.增大壓強(qiáng)(2012上海市十校聯(lián)考，六)(16分)在容積為2.0L的密閉容器內(nèi)，物質(zhì)D在T℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)，其反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量隨時(shí)間t的變化關(guān)系如右圖，據(jù)圖回答下列問題:(1)從反應(yīng)開始到第一次達(dá)到平衡時(shí)，A物質(zhì)的平均反應(yīng)速率為 mol.(L-min)-1o(2)根據(jù)上圖寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。⑶第5min時(shí)，升高溫度，A、B、D的物質(zhì)的量變化如上圖，則該反應(yīng)的正反應(yīng)是 (填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)，反應(yīng)的平衡常數(shù) (填“增大”“減小”或“不變”，下同)，B的反應(yīng)速率。(4)若在第7min時(shí)增加D的物質(zhì)的量，A的物質(zhì)的量變化正確的是 (用圖中a、b、c的編號(hào)回答)。(5)一定溫度下，在1L密閉容器中充入1molN2和3molH2并發(fā)生反應(yīng)。若容器容積恒定，10min達(dá)到平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量為原來的9/10,則N2的轉(zhuǎn)化率o(N2)=。(14分)已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)==FeO(s)+CO(g)AH=akJnol-1,平衡常數(shù)為K；反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)===CQ(g)AH=bkJ-mol-1；反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g)AH=ckJ-mol-1。測(cè)得在不同溫度下，K值如下：

溫度/℃500700900K1.001.472.40⑴若500℃時(shí)進(jìn)行反應(yīng)①，CO2的起始濃度為2mol-L-i,CO的平衡濃度為。(2)反應(yīng)①為(選填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。(3)700℃時(shí)反應(yīng)①達(dá)到平衡狀態(tài)，要使該平衡向右移動(dòng)，其他條件不變時(shí)，可以采取的措施有(填序號(hào))。A.縮小反應(yīng)器體積 B.通入CO2 C.升高溫度到900℃D.使用合適的催化劑 E.增加Fe的量(4)下列圖像符合反應(yīng)①的是 (填序號(hào))(圖中v為速率，中為混合物中CO含量，T為溫度且T1>T>T2)。(5)由反應(yīng)①和②可求得，反應(yīng)2Fe(s)+O2(g)===2FeO(s)的AH=。(6)請(qǐng)運(yùn)用蓋斯定律寫出Fe(固體)被O2(氣體)氧化得到Fe2O3(固體)的熱化學(xué)方程式:11.(14分)(1)將等量的CO(g)和H2O(g)分別通入到容積為2L的恒容密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)AH=akJ-mol-1,得到下列數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)組溫度/℃起始量/mol平衡量/mol達(dá)到平衡所需時(shí)間/minH2OCOH21650241.652900240.9t①在實(shí)驗(yàn)1中，以v(CO2)表示該反應(yīng)前5分鐘的平均反應(yīng)速率為mol-L-1-min-1；②在實(shí)驗(yàn)2中，/ 5。(填“大于”“小于”或“等于學(xué)③a0(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)在密閉容器中充有10molCO與20molH2，在催化劑作用下反應(yīng)CO(g)+2H2(g)==CH30H(g),CO的轉(zhuǎn)化率(㈤與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示?！癈O轉(zhuǎn)化率“CO轉(zhuǎn)化率(a)1.01(X)20() 40050()7①p1 p2(填“大于”“小于”或“等于)②若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài)，此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為10L,則該溫度下的平衡常數(shù)K=；③若A、C兩點(diǎn)都表示達(dá)到的平衡狀態(tài)，則自反應(yīng)開始到達(dá)平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tAtC(填“大于,,“小于”或“等于”)；④在不改變反應(yīng)物用量情況下，為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是 (答出兩點(diǎn)即可)；⑤達(dá)到平衡后將容器的容積壓縮到原來的1/2,其他條件不變，對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是(填字母序號(hào))。A.c(H2)減少 B.正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢C.CH3OH的物質(zhì)的量增加 D.重新平衡時(shí)c(H2)/c(CH3OH)減小12、100c時(shí)將0.1molN2O4置于1L密閉的燒瓶中然后將燒瓶放入100c的恒溫槽中燒瓶?jī)?nèi)的氣體逐漸變?yōu)榧t棕色：N2O4(g)三=三2NO2(g)。下列結(jié)論不能說明上述反應(yīng)破條件下已經(jīng)達(dá)到平衡的是()①N2O4的消耗速率與NO2的生成速率之比1：2；②NO2的生成速率與NO2消耗速率相等；③燒瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不再變化；④燒瓶?jī)?nèi)氣體的質(zhì)量不再變化；⑤no2的物質(zhì)的量濃度不再改變；⑥燒瓶?jī)?nèi)氣體的顏色不再加深；⑦燒瓶?jī)?nèi)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化；⑧燒瓶?jī)?nèi)氣體的密度不再變化。A.②③⑥⑦ B.①④⑧C.只有①④D.只有⑦⑧參考答案一、選擇題D解析：達(dá)到平衡后，參加反應(yīng)的A、B、C的物質(zhì)的量之比為4、2、2,所以容器中發(fā)生的反應(yīng)為：2A+B==C,當(dāng)起始時(shí)c(A)：c(B)=2：1時(shí)A、B轉(zhuǎn)化率相同，但B加的多，所以A的轉(zhuǎn)化率大，B、C錯(cuò)誤。A解析：注意物質(zhì)的狀態(tài)。K=0.263=少興可知A正確、B錯(cuò)誤；升高溫度平衡右移，CO生成c()CO2，相對(duì)分子質(zhì)量增大，C錯(cuò)誤；生成1molFe,則吸收的熱量等于akJ,D錯(cuò)誤。C解析：v(NO)/8mo「=0.08mol-(L?s)-1,根據(jù)同一反應(yīng)中不同物質(zhì)表示的速率之比等于化s學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則v(O2)=4v(NO)=0.1mol-(L-s)-1,A錯(cuò);達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)n(NO)=0.8mol-L-1x2L=1.6mol,則NH3轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量為1.6mol,故NH3的轉(zhuǎn)化率為146nmM100%=40%,B錯(cuò)；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，n(NO)減小，n(NHJ增大，則噴O)減小，C對(duì)；將容器的體積變?yōu)?L,3 n(NH3)體系壓強(qiáng)減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，平衡時(shí)NO的濃度大于0.4moll-1,D錯(cuò)。A解析：由圖一可知，，2瞬間，曲線是斷開的，因此條件的改變不可能是由某一物質(zhì)的濃度引起的，，2瞬間，正、逆反應(yīng)速率均加快，且M(正)〉M(逆)，可知化學(xué)平衡正向移動(dòng)，因此外界條件的改變可能是升高了溫度也可能是增大了壓強(qiáng)，所以選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。由圖二可知，，1瞬間，曲線是斷開的，因此外界條件的改變不可能是濃度的變化，由于此刻N(yùn)O2和N2O4的濃度均增大，顯然改變的條件是給體系增壓，同時(shí)壓強(qiáng)增大，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，N2O4的體積分?jǐn)?shù)增大，因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量應(yīng)增大，選項(xiàng)C和D均錯(cuò)。A解析：AH與給定反應(yīng)的計(jì)量數(shù)成比例，而與反應(yīng)物的量無關(guān)，B錯(cuò)。增加Y的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率減小，C錯(cuò)。降溫時(shí)，平衡逆向移動(dòng)，c(Y)增大、c(Z)減小，痣的值變大，D錯(cuò)。c(Z)D解析：由圖像可知反應(yīng)開始時(shí)相同時(shí)間內(nèi)X的生成量是Y的消耗量的2倍，所以X表示NO2的濃度，A錯(cuò)誤；達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，各物質(zhì)的濃度不再隨時(shí)間改變而改變，水平線表示達(dá)到平衡狀態(tài)，a、c均不是平衡狀態(tài)，B錯(cuò)誤；25min時(shí)加入的是0.4molNO2,因?yàn)榉磻?yīng)物只有NO2，相當(dāng)于加壓，D正確，C錯(cuò)誤。二、簡(jiǎn)答題答案：(1)①0.03mol-(L-s)-1②ce③<db(2)BC解析：(1)②a均表示逆反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；b此反應(yīng)為等體反應(yīng)，錯(cuò)誤；d氣體質(zhì)量、氣體體積均不變，錯(cuò)誤；f選項(xiàng)不論平衡是否移動(dòng)，CO2和H2的體積比一定是1：1,錯(cuò)誤；③升高溫度CO的濃度增大，所以平衡左移，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)；5min?6minCO濃度減小、H2O濃度增大、CO2增大，只有b選項(xiàng)符合；(2)碳是固體對(duì)平衡無影響，增大壓強(qiáng)平衡左移，B、C正確。答案：(1)0.067(2)2D(s)甘甘品2A(g)+B(g)c2(A>c(B)(3)吸熱增大增大(4)b(5)20%解析：(1)v(A)=00.4ml=0.067mol-(L-min)-1；(2)參加反應(yīng)的n(D)=0.4mol、n(A)=0.4mol、n(B)2LX3min=0.2mol；所以D、A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2：2：1；(3)由圖像可知升高溫度，平衡右移，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；(4)D是固體，對(duì)平衡無影響；(5)依據(jù)三部曲：N2(g)+3H2(g)=^2NH3(g)

始態(tài)(mol):1始態(tài)(mol):130反應(yīng)⑺。1):a3a2a終態(tài)(mol):1-a3-3a2aa=0.2。9 1—a+3—3a+2a10= 410.答案：(1)1moll-1(2)吸熱(3)BC(4)A(5)2(a+b)kJ-mol-1(6)2Fe(s)+3/2O2(g)===F與O3(s)AH=(3b-c)kJ-mol-1解析：依據(jù)反應(yīng)①，可寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式K=c(CO)/c(CO2),從表中數(shù)據(jù)觀察到：K值隨溫度升高而增大，說明正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。在500℃時(shí)，假設(shè)CO2轉(zhuǎn)化了lmol-L-1,達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，有下式成立：K=c(CO)/c(CO2)=x/(2—x)=1.00,解得x=1,即平衡時(shí)CO的濃度為1mol-L-1。(3)中，700℃時(shí)反應(yīng)①達(dá)到平衡，要使該平衡向右移動(dòng)，可以升高體系溫度、增大反應(yīng)物濃度通入CO2),注意不要錯(cuò)選選項(xiàng)E,因?yàn)榉磻?yīng)物Fe是固體，改變固體或純液體的量對(duì)平衡無影響。(4)中，圖像A是溫度改變對(duì)反應(yīng)速率的影響，由于反應(yīng)①的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以升高溫度，正逆反應(yīng)速率均增大，但正反應(yīng)速率增大的幅度大，故A正確。圖像B是溫度改變對(duì)混合物中CO含量的影響，溫度較低時(shí)反應(yīng)不進(jìn)行，隨著溫度升高混合物中CO的含量逐漸增大，不會(huì)減小，故B錯(cuò)誤。圖像C中