新高考化学二轮复习学案第3部分 考前特训 特色练10　化学反应速率与化学平衡（含解析）

特色练10化学反应速率与化学平衡1．25℃时，向恒容容器中加入A发生反应：①2A(g)=4B(g)＋C(g)，②2B(g)D(g)。反应体系中A、B、C的分压随时间(t)的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A．容器内压强保持不变，表明反应达到平衡状态B．t1时刻A物质反应完全C．25℃时，反应②的压强平衡常数Kp＝eq\f(1,8)kPa－1D．当C、D的分压相等时，反应②中B的转化率为20%答案D解析由题图可知，反应①不是可逆反应，能够进行完全，假如向容器中加入2molA相当于加入4molB和1molC,4molB再发生反应②生成D，反应②为可逆反应，根据图中t1时刻B、C压强不再改变，说明达到平衡状态，据此列出三段式计算解答。反应②为可逆反应，反应前后气体的物质的量改变，容器中的压强是变量，若容器内压强保持不变，表明反应达到平衡状态，故A正确；由图像可知，t1时刻A物质分压为0，说明A反应完全，故B正确；设起始加入2molA，发生反应①生成4molB和1molC，再设4molB发生反应②生成D的物质的量为xmol，列出三段式：2B(g)D(g)起始/mol40转化/mol2xx平衡/mol4－2xx平衡时，容器中含有气体的总物质的量为[(4－2x)＋x＋1]mol＝(5－x)mol，根据压强之比等解得x＝1.6，平衡时总压强为eq\f(5－1.6,2)×40kPa＝68kPa；B气体的分压为16kPa，D气体的分压为eq\f(1.6,3.4)×68kPa＝32kPa，则平衡常数Kp＝eq\f(pD,p2B)＝eq\f(32kPa,16kPa2)＝eq\f(1,8)kPa－1，故C正确；结合C选项分析，当C、D的分压相等时，C、D的物质的量相等，均为1mol，则转化的B的物质的量为2mol，B的转化率为eq\f(2mol,4mol)×100%＝50%，故D错误。2．一定条件下，将CO2和H2按物质的量之比为1∶3的投料比充入某刚性密闭容器中，发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.5kJ·mol－1，测得CO2的物质的量浓度随反应时间的变化如图所示，下列说法正确的是()A．0～5min，共放出19.8kJ的热量B．CO2和H2的转化率相等时，反应达到平衡C．9min时，改变的外界条件可能是降温D．平衡常数Kb一定大于Ka答案C解析不确定容器的体积，不能确定反应的二氧化碳的物质的量，不能计算反应放出的热量，A错误；反应中CO2和H2按化学方程式中化学计量数之比投料，则两者的转化率一直相等，不能用来判断反应是否达到平衡，B错误；反应为放热反应，降低温度平衡正向移动，二氧化碳的浓度减小，符合图像，C正确；平衡常数只受温度的影响，不确定由a→b温度是否一定改变，故不能判断两者K值的大小，D错误。3．物质X能发生如下反应：①X→mY；②X→nZ(m、n均为正整数)。恒容体系中X、Y、Z的浓度(c)随时间(t)的变化曲线如图所示，下列说法不正确的是()A．m＝n＝1B．t1时，c(X)＝c(Y)C．反应的活化能：①<②D．t2时，X的消耗速率等于Z的生成速率答案D解析由图可知，最终X的浓度变为0，全部反应，反应生成Y、Z的浓度之和等于X的起始浓度，则反应均为气体分子数不变的反应，故m＝n＝1，A正确；由图可知，t1时，X、Y的浓度曲线相交，c(X)＝c(Y)，B正确；两个反应同时发生，反应结束时Y含量更高，反应速率更快，说明反应①活化能较低，故活化能：①<②，C正确；t2时，反应②中X的消耗速率等于Z的生成速率，而X还要发生反应①，故X的消耗速率大于Z的生成速率，D错误。4．一定温度下向容器中加入A发生反应如下：①A→B，②A→C，③BC。反应体系中A、B、C的浓度随时间t的变化曲线如图所示。下列说法错误的是()A．反应①的活化能大于反应②B．该温度下，反应③的平衡常数大于1C．t1时，B的消耗速率大于生成速率D．t2时，c(C)＝c0－c(B)答案A解析由图可知，0～t1时间段生成物中B多C少，说明反应①容易发生，活化能较反应②的低，故A错误；反应③的平衡常数K＝eq\f(cC,cB)，由图知，平衡时，C的浓度大于B的浓度，故K>1，故B正确；t1时，B在减少，C在增加，则B的消耗速率大于生成速率，故C正确；由A→B，A→C可知其转化均为1∶1，t2时，体系中没有A剩余，故c(C)＋c(B)＝c(A)起始＝c0，则c(C)＝c0－c(B)，故D正确。5．室温下，某溶液初始时仅溶有P和Q且浓度相等，同时发生以下两个反应：①P＋Q=X＋Z；②P＋Q=Y＋Z，反应①的速率可表示为v1＝k1c2(P)，反应②的速率可表示为v2＝k2c2(P)(k1、k2为速率常数)。反应体系中组分Q、X的浓度随时间变化情况如图所示(溶液体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是()A．反应①的活化能比反应②的活化能大B．0～20min内，Z的平均反应速率为6.0×10－3mol·L－1·min－1C．反应30min时，v1∶v2＝2∶3D．45min时Y的浓度为0.24mol·L－1答案B解析根据X的生成量可计算出反应①和反应②中的其他几个物质的相关变化量。从图中可以看出P、Q的初始量均为0.6mol·L－1，据此分析。v1＝k1c2(P)＝eq\f(ΔcX,Δt)，v2＝k2c2(P)＝eq\f(ΔcY,Δt)，则eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1,k2)＝eq\f(ΔcX,ΔcY)为定值，20min时，由图可知，Δc(X)＝0.12mol·L－1，Δc(Q)＝0.3mol·L－1＝Δc(X)＋Δc(Y)，则Δc(Y)＝(0.3－0.12)mol·L－1＝0.18mol·L－1，即eq\f(v1,v2)＝eq\f(0.12,0.18)＝eq\f(2,3)，相同条件下反应①的速率小于反应②，所以反应①的活化能大于反应②，故A说法正确；0～20min内，Z的变化量与Q的变化量相同，所以Δc(Z)＝Δc(Q)＝0.3mol·L－1，Z的平均反应速率为eq\f(ΔcZ,Δt)＝eq\f(0.3mol·L－1,20min)＝0.015mol·L－1·min－1，故B说法错误；eq\f(v1,v2)＝eq\f(k1,k2)＝eq\f(ΔcX,ΔcY)始终为定值，即eq\f(v1,v2)＝eq\f(2,3)，故C说法正确；45min时，Q的浓度为0.2mol·L－1，Δc(Q)＝Δc(X)＋Δc(Y)＝(0.6－0.2)mol·L－1＝0.4mol·L－1，根据eq\f(v1,v2)＝eq\f(ΔcX,ΔcY)＝eq\f(2,3)，可得Y的浓度为0.24mol·L－1，故D说法正确。6．NO和O2混合后可发生反应：①2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)、②2NO2(g)N2O4(g)，反应体系中含氮物质的物质的量浓度(c)随着时间(t)的变化曲线如图。下列说法正确的是()A．c为c(NO2)随t的变化曲线B．t1时，c(NO)＝c(N2O4)C．t2时，c(NO)＋c(NO2)＋c(N2O4)＝c0D．t3后，NO2的消耗速率等于其生成速率答案D解析由题干信息可知，NO和O2混合后可发生反应：①2NO(g)＋O2(g)=2NO2(g)、②2NO2(g)N2O4(g)，则随着反应的进行，NO2的浓度先增大后减小，最后达到平衡保持不变，故a为c(NO)、b为c(N