高考化学一轮课时达标习题 第7章 化学反应速率和化学平衡（2）（含解析）.doc

第7章化学反应速率和化学平衡（2）1在体积固定的绝热密闭容器中，可逆反应no2(g)so2(g)no(g)so3(g)h0达到平衡的标志是(c)ano2、so2、no和so3四种气体的物质的量浓度之比为1：1：1：1b生成n mol so2的同时有n mol so3消耗ck值不再发生变化d密闭容器中气体的密度不再发生变化解析 a项，各物质的物质的量浓度相等不能说明反应达平衡，各物质的物质的量浓度保持不变才能说明反应达平衡，错误；b项，生成n mol so2代表逆反应，消耗n mol so3也代表逆反应，并不能说明正逆反应速率相等，错误；c项，该反应正反应为放热反应，在绝热容器发生正反应时，温度一直升高，k值一直变小，所以k值不变说明该反应达平衡，正确；d项，密闭容器中气体的质量一直不变，体积恒定，所以反应前后气体密度一直不变，故密度不变不能说明该反应达平衡，错误。2将固体nh4i置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：nh4i(s)nh3(g)hi(g)，2hi(g)h2(g)i2(g)。当反应达到平衡时，c(h2)0.5 moll1，c(hi)4 moll1，则nh3的浓度为(d)a3.5 moll1b4 moll1c4.5 moll1d5 moll1解析 若hi 不分解时，其总浓度为4 moll10.5 moll125 moll1，则nh3的浓度等于hi不分解时的总浓度。3在某一体积可变的恒温密闭容器中发生如下反应：x(g)y(g)2z(g)hv逆b、两过程达到平衡时，x的体积分数：ct2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加zd、两过程达到平衡时，平衡常数：解析 化学反应方程式两边气体的化学计量数相等。t1t2时间内，反应处于平衡状态，正、逆反应速率相等，a项错误；从图像看，逆反应速率瞬间增大，且反应速率逐渐变化，说明产物z的浓度瞬间增大，但因为温度不变，故平衡常数不会改变，且容器体积可变，可达到相同的平衡状态，b、d项错误，c项正确。4某温度下，h2(g)co2(g)h2o(g)co(g)的平衡常数k。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入h2(g)和co2(g)，其起始浓度如表所示。物质起始浓度甲乙丙c(h2)/(moll1)0.0100.0200.020c(co2)/(moll1)0.0100.0100.020下列判断不正确的是 (c)a平衡时，乙中co2的转化率大于60%b平衡时，甲中和丙中h2的转化率均是60%c平衡时，丙中c(co2)是甲中的2倍，是0.012 moll1d反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢解析 设平衡时甲中co2的转化浓度为x moll1，则：h2(g)co2(g)h2o(g)co(g)起始(moll1)0.0100.01000转化(moll1)x x x x平衡(moll1) 0.010x0.010x xx根据平衡常数得，解得x0.006，则甲中co2的转化率为100%60%。 由于乙相对甲增大了c(h2)，因此co2的转化率增大，a项正确；设平衡时丙中co2的转化浓度为y moll1，则：h2(g)co2(g)h2o(g)co(g)起始(moll1)0.0200.02000转化(moll1)y y yy平衡(moll1)0.020y 0.020yyy根据平衡常数得，解得y0.012，则丙中co2的转化率为100%60%，b项正确；平衡时甲中c(co2)0.010 moll10.006 moll10.004 moll1，丙中c(co2)0.020 moll10.012 moll10.008 moll1，c项错误；丙中反应物浓度最大，反应速率最快，甲中反应物浓度最小，反应速率最慢，d项正确。5某恒定温度下，在一个2 l的密闭容器中充入a气体、b气体，测得其浓度分别为2 moll1和1 moll1；且发生如下反应：3a(g)2b(g)2c(？)3d(？)ha kjmol1，已知“？”代表c、d状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol c，且反应前后压强比为5：3，则下列说法中正确的是(c)a保持体积不变的情况下，向该体系中充入he，反应速率加快，平衡正向移动b此时b的转化率为20%c增大该体系压强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变d增加c的量，a、b的转化率减小，h减小解析 反应一段时间后达到平衡，测得反应前后压强比为5：3，故反应后气体体积减小，故c、d至少有一种不为气体。a气体、b气体的物质的量分别为2 moll12 l4 mol、1 moll12 l2 mol，则反应前气体总的物质的量为4 mol2 mol6 mol；测得反应前后压强比为5：3，故平衡时气体总的物质的量为6 mol3.6 mol。生成1.6 mol c，则生成d的物质的量为1.62.4 mol，反应的b的物质的量为1.6 mol，反应a的物质的量为2.4 mol，则平衡时，a、b、c、d的物质的量分别为4 mol2.4 mol1.6 mol、2 mol1.6 mol0.4 mol、1.6 mol、2.4 mol，平衡时气体总的物质的量为3.6 mol，故c为气体 ，d不为气体。保持体积不变的情况下，向该体系中充入he，各物质的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，a项错误；此时b的转化率为100%80%，b项错误；该反应属于气体体积减小的反应，增大该体系压强，平衡向右移动，温度不变，化学平衡常数不变，c项正确；增加c的量，平衡逆向移动，a、b的转化率减小，但h不变，d项错误。6在恒温、恒压下，a mol x和b mol y在一个容积可变的容器中发生反应：x(g)2y(g)2z(g)，一段时间后达到平衡，生成n mol z。则下列说法正确的是(c)a物质x、y的转化率之比为12b起始时刻和达到平衡后容器中的压强之比为(ab)c当2v正(x)v逆(y)时，反应一定达到平衡状态d充入惰性气体(如ar)，平衡向正反应方向移动解析 根据化学方程式，x、y转化的物质的量分别为0.5n mol、n mol，故x、y的转化率之比为b2a，a项错误；由于该反应在恒温、恒压下进行，因此起始时和平衡时容器中的压强之比为11，b项错误；当2v正(x)v逆(y)时，正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态，c项正确；充入惰性气体(如ar)，由于保持恒压，则容器体积增大，平衡向气体分子数增多的方向(逆反应方向)移动，d项错误。7对于平衡体系：aa(g)bb(g)cc(g)dd(g)hcdb若从正反应开始，平衡时，气体a、b的转化率相等，则起始时气体a、b的物质的量之比为bac若平衡体系中共有气体m mol，再向其中充入n mol b，达到平衡时气体总的物质的量为(mn) mol，则abcdd若abcd，则对于体积不变的容器，升高温度，平衡向左移动，容器中气体的压强不变解析 若温度不变，容器体积扩大一倍，如果反应前后气体分子数不变，则a的浓度为原来的0.5倍，现为原来的0.48倍，说明平衡向气体分子数增多的方向(正反应方向)移动，则ab(n)b若x3，c的平衡浓度关系：c(m)3，达到平衡后b的转化率关系：(m)(n)dx不论为何值，平衡时m、n中的平均相对分子质量都相等9一定量的混合气体在密闭容器中发生如下反应：xa(g)yb(g)nc(g)，达到平衡后，测得a气体的浓度为0.5 mol/l。保持温度不变，将容器的容积扩大一倍，再达平衡时，测得a气体的浓度为0.3 mol/l，则下列叙述正确的是(d)axyn，a、b项错误；平衡左移，b的转化率减小，c的体积分数减小，c项错误，d项正确。10(2018湖南师大附中高三上学期第三次月考)向甲、乙、丙三个容器中充入一定量的a和b，发生反应：a(g)xb(g)2c(g)。各容器的反应温度、反应物起始量，反应过程中c的浓度随时间变化的关系分别以下表和下图表示：容器甲乙丙容积0.5 l0.5 l1.0 l温度/t1t2t2反应物起始量1.5 mol a0.5 mol b1.5 mol a0.5 mol b6.0 mol a2.0 mol b下列说法正确的是(c)a10 min 内甲容器中反应的平均速率v(a)0025 moll1min1b由图可知：t1t2，且该反应为吸热反应cx1，若平衡时保持温度不变，改变容器体积平衡不移动dt1，起始时甲容器中充入0.5 mol a、1.5 mol b，平衡时a的转化率为25%解析 乙中平衡时a的转化率为，丙中平衡时a的转化率为，丙中压强为乙中的2倍，压强增大平衡不移动，故x1，a(g)b(g)2c(g)开始(moll1)3 10变化(moll1)0.75 0.75 1.5平衡(moll1)2.25 0.25 1.5故t1 ，该反应的平衡常数k4。令t1 ，起始时甲容器中充入0.5 mol a、1.5 mol b，反应到达平衡时a的浓度变化量为x，则：a(g)b(g)2c(g)开始(moll1)1 30变化(moll1)x x 2x平衡(moll1)1x 3x 2x所以4，解得x0.75。故a的转化率为100%75%，d项错误。11在恒容密闭容器中进行的反应：2co2(g)6h2(g)c2h5oh(g)3h2o(g)h。在某压强下起始时按不同氢碳比投料(如图中曲线)，测得co2的平衡转化率与温度的关系如图所示，下列有关说法正确的是(d)a该反应的h0b氢碳比：c在其他条件不变的情况下，增大容器的体积可提高co2的转化率d若起始co2浓度为2 moll1、h2为4 moll1，在图中曲线氢碳比条件下进行，则400 k时该反应的平衡常数数值约为1.7解析 根据图像可知，在氢碳比相等的条件下，随着温度的升高co2的转化率降低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此正反应是放热反应，h，则氢碳比：，b项错误；正反应是气体体积减小的反应，因此在其他条件不变的情况下，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向进行，可提高co2的转化率，c项错误；根据图像可知，400 k时曲线中co2的转化率是50%，这说明消耗1 moll1 co2 ，则消耗3 moll1氢气，生成乙醇和水蒸气分别是0.5 moll1、1.5 moll1，剩余co2和氢气分别是1 moll1、1 moll1，该温度下平衡常数k1.7，d项正确。12在温度t1和t2时，分别将0.50 mol ch4和1.2 mol no2充入1 l的密闭容器中发生反应：ch4(g)2no2(g)n2(g)co2(g)2h2o(g)ha kj/mol。测得有关数据如下表：温度时间/min物质的量010204050t1n(ch4)/mol0.500.350.250.100.10t2n(ch4)/mol0.500.300.18x0.15下列说法正确的是(d)at1t2，且a0b当温度为t2、反应进行到40 min时，x0.15c温度为t2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol ch4和1.2 mol no2，重新达到平衡时，n(n2)0.70 mold温度为t1时，若起始时向容器中充入0.50 mol ch4(g)、0.50 mol no2(g)、1.0 mol n2(g)、2.0 mol co2(g)、0.50 mol h2o(g)，反应开始时，v正v逆解析 对于同一反应，当其他条件相同时，温度越高，反应速率越快，达到平衡所需要的时间越短，因为在相同时间内反应在t2温度时物质的量变化的多，反应速率快，所以温度t1t2，升高温度，达到平衡时ch4的物质的量增多，所以正反应为放热反应，故a0，a项错误；反应温度在t1时，反应40 min时就达到了平衡状态，由于温度t1t2，所以当温度为t2、反应进行到40 min时，反应处于平衡状态，x0.15，b项错误；温度为t2时，若向平衡后的容器中再充入0.50 mol ch4和1.2 mol no2，假如平衡不发生移动，则重新达到平衡时，n(n2)(0.50 mol0.15 mol)20.70 mol，而实际上，反应物物质的浓度呈比例增大，即增大了压强，由于该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡向逆反应方向移动，所以n(n2)0.70 mol，c项错误；温度为t1时，该反应的化学平衡常数k6.4，若起始时向容器中充入0.50 mol ch4(g)、0.50 mol no2(g)、1.0 mol n2(g)、2.0 mol co2(g)、0.50 mol h2o(g)，反应开始时，qc4v逆，d项正确。13下列说法正确的是(b)ah0的反应在温度低时不能自发进行bnh4hco3(s)=nh3(g)h2o(g)co2(g)h185.57 kjmol1能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加方向转变的倾向c因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据d在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向解析 h0，则hts0，在任何温度下反应都能自发进行，a项错误；用焓变和熵变判断反应的自发性都有例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应使用复合判据，c项错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，d项错误。14工业上用dme法以h2和co为原料生产甲醚(ch3och3)。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：2h2(g)co(g)ch3oh(g)2ch3oh(g)ch3och3(g)h2o(g)当达到平衡时实验数据如下表，下列分析正确的是(d)温度/平衡状态260270280290300310320co转化率/%9287828072