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专题二 第8讲 化学反应速率和化学平衡
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1.在密闭容器中,一定条件下进行如下反应:NO(g)+CO(g)
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N2(g)+CO2 (g) 2
ΔH=-373.2 kJ/mol,达到平衡后,为提高NO的转化率和该反应的速率,可采取的措施是( )(导学号 56470087)
A.加催化剂同时升高温度 B.加催化剂同时增大压强 C.升高温度同时充入N2 D.降低温度同时增大压强
解析:催化剂不能改变平衡状态,正反应放热,升高温度平衡向逆反应方向移动,NO转化率降低,A错误;催化剂不能改变平衡状态,正反应体积减小,增大压强平衡向正反应方向移动,NO转化率增大,B正确;正反应放热,升高温度同时充入N2平衡向逆反应方向移动,NO转化率降低,C错误;降低温度同时增大压强平衡向正反应方向移动,但反应速率不一定增大,D错误。
答案:B
2.一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A.混合气体的密度不再变化 B.反应容器中Y的质量分数不变 C.X的分解速率与Y的消耗速率相等
D.单位时间内生成1 mol Y的同时生成2 mol X
解析:X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时,才能说明反应达到平衡状态,故C项错误。
答案:C
3.在2 L的恒容容器中,充入1 mol A和3 mol B,并在一定条件下发生如下反应:A(s)+3B(g)的组合是( )
①用B表示的反应速率为0.4 mol·L·s ②3 s时生成C的物质的量为1.2 mol ③3 s时B的浓度为0.6 mol·L A.①② C.②③
B.①③ D.①②③
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-1
-1
Y(g)+Z(s),以
2C(g),若经3 s后测得C的浓度为0.6 mol·L,下列选项说法正确
-1
解析:在2 L的恒容容器中,充入1 mol A和3 mol B,并在一定条件下发生如下反应:
3
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A(s)+3B(g) 2C(g),若经3 s后测得C的浓度为0.6 mol·L,用C表示的化学反
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-1
-1
-1
应速率为0.6 mol·L/3 s=0.2 mol·L·s,化学反应速率之比等于化学计量数之比,所以用B表示的反应速率为0.3 mol·L·s,①错误;②3 s时生成C的物质的量为n=cV=0.6 mol/L×2 L=1.2 mol,正确;③3 s时转化的B的物质的量为1.8 mol,剩下的B的物质的量为1.2 mol,所以B的浓度为0.6 mol·L,正确。
答案:C
4.一定条件下,在密闭容器里进行如下可逆反应:S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(气)
2SCl2(鲜红色液体) ΔH=-61.16 kJ·mol。下列说法正确的是( )
-1
-1
-1
-1
A.增大压强,平衡常数将增大
B.达到平衡时,单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时也生成n mol Cl2 C.达到平衡时,若升高温度,氯气的百分含量减小
D.加入氯气,平衡向正反应方向移动,氯气的转化率一定升高
解析:平衡常数只与温度有关系,增大压强平衡常数不变,A错误;B.根据方程式可知单位时间里消耗n mol S2Cl2的同时生成n mol Cl2,Cl2的生成与消耗的物质的量相同,反应处于平衡状态,B正确;正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氯气的含量增大,C错误;加入氯气,平衡向正反应方向移动,S2Cl2的转化率增大,氯气的转化率降低,D错误。
答案:B
5.常温常压下,向2 L的恒温密闭容器中投入2 mol A和1 mol B,发生可逆反应 3A(g)+2B(s)
2C(g)+D(g) ΔH=-a kJ/mol。5 min后达平衡,测得容器中n(C)=0.8
mol。则下列说法正确的是( )
A.使用催化剂或缩小容器体积,该平衡均不会移动 B.3v(A)=2v(C)=0.16 mol/(L·min)
C.升高温度,该平衡正向速率减小,故平衡逆向移动
D.该可逆反应达平衡后,放出a kJ的热能(假设化学能全转化为热能)
解析:由于该反应气体物质的量不变,所以缩小容器体积平衡不移动,使用催化剂不会改变平衡,平衡也不移动,A项正确:化学反应速率之比等于化学计量数之比,应该是2v(A)=3v(C)=0.24 mol/(L·min),B项错误;升高温度,正逆反应速率均增大,逆反应速率增大更多,平衡逆向移动,C项错误;根据题干中的热化学方程式可知每生成2 mol C和1 mol D放出热量a kJ,但由于该反应是可逆反应,所以达平衡时2 mol A和1 mol B没有反应完,放出的热量小于a kJ,D项错误。
答案:A
6.某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反应A(g)+B(g)―→C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
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t/s n(A)/mol 0 1.0 5 0.85 15 0.81 -125 0.80 -135 0.80 A.反应在前5 s的平均速率v(A)=0.17 mol·L·s B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L,则反应的ΔH>0 C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C达到平衡时,C的转化率大于80% D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v(正) 解析:A的物质的量达到0.80 mol反应达到平衡状态,则 A(g)+B(g) 起始量/(mol) 1.0 1.0 0 变化量/(mol) 0.20 0.20 0.20 平衡量/(mol) 0.80 0.80 0.20 代入求平衡常数:K=0.625。 反应在前5 s的平均速率v(A)=0.015 mol·L·s,故A错误;保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L,A物质的量为0.41 mol/L×2 L=0.82 mol>0.80 mol,说明升温平衡逆向移动,正反应是放热反应,则反应的ΔH<0,故B错误;等效于起始加入2.0 mol A和2.0 mol B,与原平衡相比,压强增大,平衡向正反应方向移动,平衡时的AB转化率较原平衡高,故平衡时AB的物质的量小于1.6 mol,C的物质的量大于0.4 mol,即相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的物质的量大于0.4 mol,参加反应的C的物质的量小于1.6 mol,转化率小于80%,故C错误;相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,Qc=50>K,反应逆向进行,反应达到平衡前v(正)<v(逆),故D正确。 答案:D 7.用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g)。在体积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( ) -1 -1 -1 -1 C(g) A.该反应的ΔH<0,且p1<p2 3