化学反应速率和化学平衡

1、 化学反应速率和化学平衡1.(2012·大纲版全国卷·8)合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H<0反应达到平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是()A.增大压强B.降低温度C.增大CO的浓度 D.更换催化剂2 (2012·重庆高考·13)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:a(g)+b(g)2c(g);H1<0x(g)+3y(g)2z(g);H2>0进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误的是 ()A.等压时,通入惰性气

2、体,c的物质的量不变B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大3.（双选）（2011·江苏高考·15）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+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/minn(CO)/moln(H2O)/ mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是 （ ）A.反应在t1min内的平均速率为B.保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20

3、 mol H2O，到达平衡时n(CO2)=0.40 molC.保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大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4双选题(2010·江苏高考)在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下(已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ·mol1)容器甲乙丙反应物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的浓度(mol

4、3;L1)c1c2c3反应的能量变化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ体系压强(Pa)p1p2p3反应物转化率123下列说法正确的是()A2c1c3Bab92.4C2p2p3 D1315(2011·天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，一定条件下使反应SO2(g) NO2(g)SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是 ()A反应在 c 点达到平衡状态B反应物浓度：a 点小于 b 点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2 时，SO2 的转化率：ab 段小于 bc 段6(2010·海南高考)高炉炼铁过

5、程中发生的主要反应为：Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/1 0001 1501 300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”、“”或“”)。(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1 000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。则该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)_，CO的平衡转化率_。(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是_。A减少Fe的量 B增加Fe2O3的量 C移出部分CO2 D提高反应温度 E减小容器的容

6、积 F加入合适的催化剂7(2012·新课标全国卷)COCl2的分解反应为COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJ·mol1。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线未示出)：(1)计算反应在第8 min时的平衡常数K_。(2)比较第2 min反应温度T(2)与第8 min反应温度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“<”、“>”或“”)。(3)若12 min时反应于温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl2)_ mol·L1。(4)比较产物CO在23 m

7、in、56 min和1213 min时平均反应速率平均反应速率分别以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_。(5)比较反应物COCl2在56 min和1516 min时平均反应速率的大小：v(56)_v(1516)(填“<”、“>”或“”)，原因是_。1选B。因为该反应为反应前后气体体积不变的反应,增大压强只能增大反应速率,平衡不移动,由此判断A项与题意不符;因为该正反应为放热反应,降温使平衡向正反应方向移动,从而增大CO的转化率,B项正确;增大CO的浓度,平衡虽然向正反应方向移动但CO的转化率会降低,因此C项与题意不符;D项催化剂对化学平衡无影响,因此D项也不符合要求

8、。2.选A。等压时通入惰性气体,相当于给体系减压,扩大体积,各物质浓度减小,所以A错误;等压时,加入z气体,相当于扩大体积,第二个反应平衡向左移动,反应放热,温度升高,B项正确。等容时充入惰性气体,对反应体系无影响,各物质浓度不变,反应速率不变,C项正确;等容时加入z,反应平衡左移,y的物质的量浓度变大,D项正确。3选B、C。A项，表中所给数据的单位为mol，反应在t1min内的平均速率为v(H2)=(0.20/t1)mol·L-1·min-1, A项错误；B项，由方程式可知CO和H2O的量对该反应的影响相同，所以“起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol

9、 H2O（g）”与“起始时向容器中充入1.20 mol CO和0.60 mol H2O（g）”将达到相同的平衡状态，对比表中反应时间为0、t1、t2三个时间的数据0t1，CO减少0.40 mol，根据方程式计算H2O（g）也应减少0.40 mol，而到t2时H2O（g）的减少量仍然为0.40 mol，说明t1时已经达平衡，根据t1时的数据可求得n(CO2)=0.40 mol, B项正确；C项，增大反应物水蒸气的浓度，平衡正向移动，CO转化率增大，水蒸气的转化率降低，水蒸气的体积分数增大，C项正确；D项，t1时为平衡状态，根据表中数据可求得t1时的平衡常数为1，温度升高，平衡常数减小，说明温度升

10、高平衡逆向移动，说明正反应为放热反应，D项错误。4选BDA项，可假设丙的容积为甲的两倍，达平衡时浓度与甲相等，再压缩至容积相等，若平衡不移动，则氨气浓度为甲中2倍，现平衡向正反应方向移动，则有2c1c3，不正确；B项，甲、乙两容器从两个不同方向建立相同的平衡，故正确；C项，由A项分析可知，压缩至相同体积时，若平衡不移动则丙中压强是甲中的2倍，但丙中平衡会向正反应方向移动，故压强会小于甲中的2倍，即2p2p3，故不正确；D项，由A项分析可知，若压缩至相同体积时，平衡不移动，则有131，现在丙中平衡向正反应方向移动，则131，故正确。5选DA项，c点v(正)最大，但不一定达到平衡；B项，a点反应物

11、的浓度大于b点的反应物浓度；C项，反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项，由于bc段v(正)大于ab段，故bc段SO2的转化率大于ab 段。6解析：(1)因Fe和Fe2O3都为固体，不能代入平衡常数的表达式，所以K，由表中数据知，温度升高，平衡常数减小，说明平衡向左移动，故H0。(2)Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始(mol)1.0 1.0 1.0 1.0转化(mol)x x x x平衡(mol)1.0x 1.0x 1.0x 1.0x由题意得K4.0，解得x0.60所以(CO)×100%6

12、0%v(CO2)0.006 0 mol/(L·min)(3)根据勒夏特列原理，A、B、E、F四项的条件改变对平衡无影响，D项升温平衡向左移动，CO转化率降低，故选C。答案：(1)(2)0.006 0 mol/(L·min)60%(3)C7(1)第8 min时的平衡常数K0.234 mol·L1。(2)从三种物质的浓度变化趋势可知，从第4 min开始，平衡正向移动。由于该反应是吸热反应，所以改变的条件是升高温度。因此有：T(2)<T(8)。(3)由于第12 min与第8 min温度相同，故其平衡常数相等，则有：，解得c(COCl2)0.031 mol·L1。(4)根据化学反应速率的定义，可知反应在23 min和1213