2019年高中化学第二章化学反应速率和化学平衡练习新人教版选修4【共6套39页】.pdf

本套资源目录 2019 年高中化学第二章第一节化学反应速率练习含解析新人教版选修 4 2019 年高中化学第二章第三节第 1 课时可逆反应化学平衡练习含解析新人教版选修 4 2019 年高中化学第二章第三节第 2 课时化学平衡的移动练习含解析新人教版选修 4 2019 年高中化学第二章第三节第 3 课时化学平衡常数练习含解析新人教版选修 4 2019 年高中化学第二章第二节影响化学反应速率的因素练习含解析新人教版选修 4 2019 年高中化学第二章第四节化学反应进行的方向练习含解析新人教版选修 4 第一节 化学反应速率 选题表 知识点 基础过关 能力提升 化学反应速率及计算 1,2,3,6,7,10 11 化学反应速率比较 4,5 综合考查 8,9 12,13,14 基础过关(20 分钟)1.在 2 L 密闭容器内,某气体反应物在 2 s 内由 8 mol 变为 7.2 mol,则用该气体表示该反应的平均反应速率为(C)A.0.4 molL-1s-1 B.0.3 molL-1s-1 C.0.2 molL-1s-1 D.0.1 molL-1s-1 解析:v=0.2 molL-1s-1。2.在恒温、容积为 2 L 的密闭容器中进行反应:2A(g)3B(g)+C(g),若反应物在前 20 s由 3 mol 降为 1.8 mol,则前 20 s 的平均反应速率为(D)A.v(B)=0.03 molL-1s-1 B.v(C)=0.06 molL-1s-1 C.v(C)=0.03 molL-1s-1 D.v(B)=0.045 molL-1s-1 解析:在 2 L 的容器内,若 A 在前 20 s 由 3 mol 降为 1.8 mol,则 c(A)=0.6 mol/L,所以前 20 s 的平均反应速率 v(A)=0.03 molL-1s-1,不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比,则 v(B)=v(A)=0.03 molL-1s-1=0.045 molL-1s-1,v(C)=v(A)=0.03 molL-1s-1=0.015 molL-1s-1,故 A、B、C 错误,D 正确。3.(2018湖南长沙一中期中)5.6 g 铁粉投入盛有 100 mL 2 mol/L 稀硫酸的烧杯中,2 min时铁粉刚好溶解(溶解前后溶液体积变化忽略不计),下列表示这个反应的速率正确的是(C)A.v(Fe)=0.5 mol/(Lmin)B.v(H2)=1 mol/(Lmin)C.v(H2SO4)=0.5 mol/(Lmin)D.v(FeSO4)=1 mol/(Lmin)解析:铁是固体,浓度视为常数,A 项错误;消耗硫酸的物质的量为=0.1 mol,v(H2SO4)=mol/(Lmin)=0.5 mol/(Lmin),化学反应速率之比等于化学计量数之比,即 v(H2SO4)=v(FeSO4)=v(H2)=0.5 mol/(Lmin),B、D 项错误,C 项正确。4.(2018天津和平区期中)化学反应 A(g)+3B(g)2C(g)+D(g),各物质的平均反应速率间的关系式正确的是(C)A.v(A)=v(B)B.v(A)=2v(C)C.2v(B)=3v(C)D.3v(B)=v(D)解析:化学方程式中任意两种物质表示的平均反应速率之比等于化学计量数之比。=,则 3v(A)=v(B),A 项错误;=,则 2v(A)=v(C),B 项错误;=,则 2v(B)=3v(C),C 项正确;=,则 v(B)=3v(D),D 项 错误。5.甲、乙两个容器内都在进行 AB 的反应,甲中每分钟减少 4 mol A,乙中每分钟减少 2 mol A,则两容器中的反应速率(D)A.甲快 B.乙快 C.相等 D.无法确定 解析:甲、乙两个容器体积未知,无法确定其浓度,故不能确定两者反应速率大小。6.(2018山西临汾一中、康杰中学、鄂尔多斯一中等五校联考)在密闭容器中,A 与 B 反应生 成 C(A、B、C 均 为气 体),其 反 应速 率 分别 用 v(A)、v(B)、v(C)表 示,已知 v(B)=2v(A),2v(C)=3v(B),则此反应可表示为(C)A.2A+B2C B.A+3B2C C.A+2B3C D.A+BC 解析:已知 v(B)=2v(A),2v(C)=3v(B),则 v(A)v(B)v(C)=123,反应的化学方程式为A+2B3C,C 项正确。7.反应 2SO2+O22SO3经 a min 后,SO3浓度的变化情况如图所示,在时间 0a min 内用 O2表示的平均反应速率为 0.04 molL-1min-1,则 a 等于(C)A.0.1 B.2.5 C.5 D.10 解析:由图像可知,v(SO3)=molL-1min-1,由 化 学 方 程 式 可 得v(O2)=v(S O3)=m o l L-1 m i n-1=0.04 molL-1min-1,a=5。8.在 2 L 的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的 A 和 B 都是 4 mol,在前 10 秒钟 A 的平均反应速率为 0.12 mol(Ls)-1,则 10 秒钟时,容器中 B 的物质的量是(B)A.1.6 mol B.2.8 mol C.2.4 mol D.1.2 mol 解析:由 A 的平均反应速率为 0.12 mol(Ls)-1可知,反应消耗 A 的物质的量为 2.4 mol,因此消耗 B 的物质的量为 1.2 mol,剩余 B 的物质的量为 2.8 mol,B 项正确。9.在反应 2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)2HCN(g)+6H2O(g)中,已知 v(HCN)=n molL-1min-1,且 v(O2)=m molL-1min-1,则 m 与 n 的关系正确的是(C)A.m=n B.m=n C.m=n D.m=2n 解析:v(HCN)=n molL-1min-1,v(O2)=m molL-1min-1,由反应速率之比等于其化学计量数之比,故 nm=23,即 m=n。10.(2018江苏扬州高三模拟)向体积为 2 L 的固定密闭容器中通入 3 mol X 气体,在一定温度下发生如下反应:2X(g)Y(g)+3Z(g)。经 5 min 后反应达到平衡,此时测得容器内的压强为起始时的 1.2 倍,则用Y 表示的化学反应速率为 ,X 的转化率为 ,Z的平衡浓度为 。解析:设 5 min 内参加反应的 X 的物质的量为 x,2X(g)Y(g)+3Z(g)n(始):3 mol 0 0 n:x x n(末):3 mol-x x 由题意:=1.2 故 x=0.6 mol,所以 v(Y)=0.03 molL-1min-1(X)=100%=20%,c(Z)=0.45 molL-1。答案:0.03 molL-1min-1 20%0.45 molL-1 能力提升(15 分钟)11.(2018安徽江淮名校期中)2 mol A 与 2 mol B 混合于 2 L 的密闭容器中,发生如下反应:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g),2 s 时 A 的转化率为 50%,测得 v(D)=0.25 mol/(Ls)。下列推断不正确的是(D)A.z=2 B.2 s 时,容器内的压强是初始的 C.2 s 时,C 的体积分数为 D.2 s 时,B 的浓度为 0.5 mol/L 解析:列三段式:2A(g)+3B(g)2C(g)+zD(g)开始(mol):2 2 0 0 转化(mol):250%1.5 1 0.5z 2 s 时(mol):1 0.5 1 0.5z v(A)=0.25 molL-1s-1=v(D),因反应速率之比等于化学计量数之比,故z=2,A 项正确;恒温恒容条件下,压强与物质的量成正比,2 s 时,容器内物质的量总和是(1+0.5+1+1)mol=3.5 mol,反应前 4 mol,故 2 s 时反应器内压强是反应前的=,B 项正确;2 s 时,C 的体积分数为=,C 项正确;2 s 时,B 的浓度为=0.25 molL-1,D 项不正确。12.(2018江西南昌模拟)反应 4A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),经 2 min 后,B 的浓度减少了0.6 molL-1。对此反应速率的正确表示是(B)A.用 A 表示的反应速率是 0.8 molL-1s-1 B.分别用 B、C、D 表示的反应速率,其比值是 321 C.在 2 min 末时的反应速率,用反应物 B 来表示是 0.3 molL-1min-1 D.在这 2 min 内用 B 和 C 表示的反应速率的值都是相同的 解析:A 物质是固体,浓度视为常数,不能用来表示反应速率,A 项错误;化学反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比,用B、C、D表示的反应速率,其比值为321,B项正确;v(B)=molL-1min-1=0.3 molL-1min-1,但化学反应速率是平均速率,不是瞬时速率,C 项错误;化学反应速率之比等于化学计量数之比,D 项错误。13.臭氧是一种强氧化剂,常用于消毒、灭菌等。O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知:O3的起始浓度为 0.021 6 mol/L。T/t/min pH 3.0 4.0 5.0 6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7(1)pH 增大能加速 O3分解,表明对 O3分解起催化作用的是 。(2)在 30、pH=4.0 条件下,O3的分解速率为 mol/(Lmin)。(3)据表中的递变规律,推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为 (填字母代号)。a.40、pH=3.0 b.10、pH=4.0 c.30、pH=7.0 解析:(1)pH 增大,OH-浓度增大,加速了 O3分解,表明 OH-对 O3分解具有催化作用。(2)30、pH=4.0 时,O3分解的c=0.010 8 mol/L,用时 108 min,则 O3分解速率 v=1.0010-4 mol/(Lmin)。(3)据表中递变规律,40、pH=3.0 时,所用时间介于 31158 min;1 0 、p H=4.0 时 所 用 时 间 2 3 1 m i n;3 0 、p H=7.0 时 所 用 时 间 15 min,而浓度变化同为 0.010 8 mol/L,则分解速率依次增大顺序为 bac。答案:(1)OH-(2)1.0010-4(3)b、a、c 14.某化学兴趣小组的甲、乙两位同学对测定化学反应速率非常感兴趣,为此进行了有关的实验探究,实验记录如下。实验目的测量锌和稀硫酸反应的速率。实验用品锥形瓶、双孔塞、分液漏斗、直角导管、50 mL 注射器、铁架台、秒表、锌粒、1 molL-1的 H2SO4溶液、4 molL-1的 H2SO4溶液。实验步骤 甲同学组装一套如图装置,加入 40 mL 1 molL-1的 H2SO4溶液,测量收集 10 mL H2所需的时间。乙同学组装一套同样的装置,加入 40 mL 4 molL-1的 H2SO4溶液,测量收集 10 mL H2所需的时间。回答下列问题:(1)Zn 与稀 H2SO4反应的离子方程式为 。(2)收集 10 mL H2所需时间,甲 (填“大于”“小于”或“等于”)乙;反应速率:甲 (填“大于”“小于”或“等于”)乙。(3)下列说法正确的是 。A.本实验中甲、乙两同学所用锌粒的表面积要相同 B.装置气密性要好 C.40 mL 的 H2SO4溶液要迅速加入 D.测量气体体积还可以用排水法 E.若用 98%的浓 H2SO4,则反应最快(4)测定 Zn 和稀 H2SO4反应的速率还可用的方法有:;。解析:(2)乙同学所用的H2SO4溶液比甲同学所用H2SO4溶液浓度大,反应速率大,收集相同体积H2所需时间少。(3)浓 H2SO4与 Zn 反应不产生 H2,E 错误。(4)测定 Zn 和稀 H2SO4的反应速率还可用测定相同质量的 Zn 溶解所需时间、测定相同时间内H2SO4浓度的变化等方法。答案:(1)Zn+2H+Zn2+H2(2)大于 小于(3)ABCD(4)测定等质量的 Zn 完全溶解所需要的时间 测定相同时间内 H2SO4浓度的变化(合理即可)第 1 课时 可逆反应 化学平衡 选题表 知识点 基础过关 能力提升 可逆反应及特点 1,4,10 化学平衡 2,3,6,7,8,9 12 综合考查 5 11,13 基础过关(20 分钟)1.下列各组两个反应互为可逆反应的是(C)H2+Cl22HCl 与 2HClH2+Cl2 H2SO4(浓)+2HBr2H2O+Br2+SO2与 Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4 2NO2N2O4与 N2O42NO2 2SO2+O22SO3与 2SO32SO2+O2 A.B.C.D.解析:可逆反应要求的是相同条件,呈现的反应条件不同,条件相同,故均互为可逆反应。2.合成氨工业为人类解决粮食问题作出了巨大贡献。一定条件下,在密闭容器中进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当正、逆反应速率相等且不等于零时,下列说法不正确的是(A)A.N2、H2完全转化为 NH3 B.N2、H2、NH3在容器中共存 C.反应已达到化学平衡状态 D.N2、H2、NH3的浓度不再改变 解析:反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当正、逆反应速率相等且不等于零时,达化学平衡状态。可逆反应中,反应物不能完全转化为生成物,A 不正确;N2、H2、NH3在容器中共存,B 正确;正、逆反应速率相等且不等于零时的状态是化学平衡状态,C 正确;化学平衡状态时,各组分的浓度不随时间的变化而变化,D 正确。3.(2018广东南沙区一中期中)一定温度下,对可逆反应 A(g)+B(g)3C(g)的下列叙述中,不能说明反应已达到平衡的是(B)A.C 生成的速率与 C 分解的速率相等 B.单位时间内消耗 a mol A,同时生成 3a mol C C.容器内的压强不再变化 D.混合气体的物质的量不再变化 解析:C 生成的速率与 C 分解的速率相等,说明正、逆反应速率相等,达到平衡状态,故 A 不符合题意;单位时间内消耗 a mol A,同时生成 3a mol C,都体现正反应方向,未体现正与逆的关系,故 B 符合题意;方程式两端化学计量数不相等,则容器内的压强将随平衡的移动而变化,压强不再变化,说明反应达到平衡状态,故 C 不符合题意;方程式两端化学计量数不相等,则容器内气体的物质的量将随平衡的移动而变化,混合气体的物质的量不再变化,说明正、逆反应速率相等,达平衡状态,故 D 不符合题意。4.(2018河北邯郸第二中学期中)在容积不变的密闭容器中进行反应 X(g)+Y(g)2 Z(g)+W(s),已 知 反 应 中X、Y的 起 始 浓 度 分 别 为 0.1 molL-1、0.2 molL-1,在一定条件下,当反应达到化学平衡时,各物质的浓度可能是(A)A.X 为 0.05 molL-1 B.Y 为 0.1 molL-1 C.Z 为 0.2 molL-1 D.W 为 0.1 molL-1 解析:若按起始浓度不进行反应,X、Y 浓度最大,分别为 0.1 molL-1、0.2 molL-1,Z 的浓度最小为 0,W 的物质的量为 0;若反应向正反应方向进行达到平衡,X、Y 浓度最小,Z 的浓度最大,W 为固体,浓度为常数;假定完全反应,根据反应 X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),X、Y 浓度最小分别为0、0.1 molL-1,Z的浓度最大为0.2 molL-1,W为固体,物质的量最大为0.1 mol;由于可逆反应,物质不可能完全转化,所以平衡时浓度范围:0c(X)0.1 molL-1,0.1 molL-1c(Y)0.2 molL-1,0c(Z)0.2 molL-1,W 为固体,浓度为常数。X 为 0.05 molL-1在 0c(X)0.1 molL-1的范围内,A项正确;Y为0.1 molL-1不在 0.1 molL-1c(Y)0.2 molL-1的范围内,B 项错误;Z 为 0.2 molL-1不在 0c(Z)0.2 m o l L-1的 范 围 内,C项 错 误;W浓 度 为 常 数,D项 错误。5.某反应进行过程中,各物质物质的量的变化情况如图所示。下列说法正确的是(C)A.C、D 是生成物 B.反应的化学方程式:2A+B2C C.2 min 后各物质的物质的量不再变化 D.该反应不是可逆反应 解析:D 在反应前后物质的量不变,在反应中起催化剂的作用,反应中,A、B 的物质的量减少,C的物质的量增多,故 A、B 是反应物,C 为生成物。其中n(A)n(B)n(C)=212,反应进行到 2 分钟时,A、B、C 的物质的量恒定,表明反应处于平衡状态,故该反应为可逆反应,即反应方程式为 2A+B2C。6.对于可逆反应 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是(A)A.达到化学平衡时,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若单位时间内生成 x mol NO 的同时,消耗 x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大 D.化学反应速率关系是 2v正(NH3)=3v正(H2O)解析:4v正(O2)=5v逆(NO)证明化学反应的正、逆反应速率是相等的,达到了化学平衡状态,A正确;单位时间内生成 x mol NO,同时消耗 x mol NH3,只表示了正反应方向,则不能说明化学反应的正、逆反应速率是相等的,B 错误;若增大容器容积即减小压强,正、逆反应速率均减慢,C 错误;反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,所以 3v正(NH3)=2v正(H2O),D 错误。7.一定条件下,可逆反应 2AB+3C,在下列四种状态中,处于平衡状态的是(D)正反应速率 逆反应速率 A vA=2 molL-1min-1 vB=2 molL-1min-1 B vA=2 molL-1min-1 vC=2 molL-1min-1 C vA=1 molL-1min-1 vB=2 molL-1min-1 D vA=1 molL-1min-1 vC=1.5 molL-1min-1 解析:当正、逆反应速率之比等于相应物质的化学计量数之比时,则说明达到了平衡状态。按上述方法分析,D 处于平衡状态。8.汽车尾气净化的主要原理为 2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)H0,现将 1 mol N2O4充入一恒压密闭容器中,下列示意图不能说明反应达到平衡状态的是 。解析:(2)由于在恒容条件下发生反应,三个反应在反应前后气体的质量不变,因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。中是一个气体体积不变的反应,反应前后气体的压强保持不变,也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。中无有色气体,因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。(3)B 项,对于一个特定反应,H 固定不变,不能作为判断反应是否达到平衡状态的依据;C 项,在 t1时刻,2v正(N2O4)=v逆(NO2),反应达到平衡状态。答案:(1)正反应速率与逆反应速率相等 C(2)abc abe abce(3)B 13.一定温度下,在容积为 V L 的密闭容器中进行反应:aN(g)bM(g)(ab),M、N 的物质的量随时间的变化曲线如图所示:(1)t1到 t2时刻,以 M 的浓度变化表示的平均反应速率为 。(2)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是 (填字母)。A.反应中 M 与 N 的物质的量之比为 11 B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化 C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化 D.单位时间内消耗 a mol N,同时生成 b mol M E.混合气体的压强不随时间的变化而变化 F.N 的转化率达到最大,且保持不变 解析:(1)v(M)=molL-1min-1。(2)因为 ab,所以当混合气体总物质的量不随时间的变化而变化、容器内气体压强不变时,均可判断反应达到平衡状态;反应物的转化率达最大且保持不变,意味着各组分浓度不再改变,也能说明反应达到平衡状态。答案:(1)molL-1min-1(2)CEF 第 2 课时 化学平衡的移动 选题表 知识点 基础过关 能力提升 勒夏特列原理 1 化学平衡移动 3,4,5,7 12 化学平衡图像 2,6,8,9,10 13 综合考查 11 14 基础过关(20 分钟)1.下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是(C)A.红棕色的 NO2气体体系加压后颜色先变深后变浅 B.向橙色 K2Cr2O7溶液中加入一定浓度的 NaOH 溶液后,溶液变为黄色 C.对 2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系增大压强使气体颜色变深 D.溴水中有下列平衡 Br2+H2OHBr+HBrO,当加入 AgNO3溶液后,溶液颜色变浅 解析:缩小容积以增大压强,可以使 NO2浓度先明显增大,由于 2NO2(g)N2O4(g)的正反应是气体体积减小的方向,增大压强能使平衡正向移动,导致 NO2浓度逐渐减小至不变(比原平衡时增大),能用勒夏特列原理解释,A项错误;碱能中和H+或减小H+浓度,使 Cr2(橙色)+H2O 2Cr(黄色)+2H+的平衡正向移动,因此溶液由橙色变为黄色,能用勒夏特列原理解释,B 项错误;对 2HI(g)(无色)H2(g)(无色)+I2(g)(紫色)平衡体系增大压强,采取的措施一般为缩小容器的容积,因此反应物和生成物的浓度均增大,因此混合气体的颜色加深,但平衡不移动,不能用勒夏特列原理解释,C 项正确;硝酸银能与 Br-反应,使其浓度减小,使 Br2(橙红色)+H2O(无色)HBr(无色)+HBrO(无色)的平衡正向移动,因此溶液的颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,D 项错误。2.(2018云南姚安第一中学月考)反应:L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡时,温度和压强对该反应的影响如图所示。图中压强 p1p2,x 轴表示温度,y 轴表示平衡混合气中 G 的体积分数。据此可判断(B)A.上述反应是放热反应 B.上述反应是吸热反应 C.ab D.无法确定 a、b 的大小 解析:根据图像可知,随温度的升高,G 的含量逐渐降低,说明升高温度,平衡向正反应方向移动,因此正反应是吸热反应,A 错误、B 正确。当温度相同时,压强越大,G 的含量越高,说明增大压强,平衡向逆反应方向移动,所以 a 小于 b,C、D 错误。3.(2018天津和平区期末)将 0.1 mol/L 的 KI 溶液和 0.05 mol/L 的 Fe2(SO4)3溶液等体积混合后,取混合液分别完成下列实验,能说明溶液中存在化学平衡“2Fe3+2I-2Fe2+I2”的是(A)实验编号 实验操作 实验现象 滴入 KSCN 溶液 溶液变红色 滴入 AgNO3溶液 有黄色沉淀生成 滴入 K3Fe(CN)6溶液 有蓝色沉淀生成 滴入淀粉溶液 溶液变蓝色 A.和 B.和 C.和 D.和 解析:假设该反应不可逆,则 Fe3+和 I-恰好完全反应,无剩余。Fe3+3SCN-Fe(SCN)3,表明上述溶液中存在 Fe3+,反应可逆,存在平衡;Ag+I+AgI,表明上述溶液中存在 I-,反应可逆,存在平衡;K3Fe(CN)6与 Fe2+反应产生蓝色沉淀,表明上述溶液中存在 Fe2+;I2遇淀粉变蓝,表明上述溶液存在 I2。4.(2018广东罗湖区期末)改变下列哪个条件,一定会引起平衡的移动(A)A.温度 B.浓度 C.压强 D.催化剂 解析:催化剂只影响化学反应速率,不能引起平衡的移动;当一个反应的前后气态物质化学计量数之和相等时,压强不引起平衡的移动;当反应中各物质的浓度均按照化学计量数变化时,也不一定引起平衡的移动;B、C、D 选项错误;当温度改变时,一定会引起平衡的移动,A 项正确。5.(2018广西贵港高二期中)某温度下,在容积固定不变的密闭容器中进行可逆反应X(g)+Y(g)Z(g)+W(s)H0,一段时间后,达到化学平衡状态。下列叙述正确的是(D)A.通入稀有气体,平衡向正反应方向移动 B.加入少量 W,逆反应速率增大 C.升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 D.降低温度,平衡向逆反应方向移动 解析:A 项中方程式中各种物质的浓度是不变的,所以平衡不移动;B 项中 W 是固体,不影响平衡的移动和反应速率;C 项中升高温度,正、逆反应速率都是增大的;正反应是吸热反应,所以降低温度平衡向逆反应方向移动,D 项正确。6.(2018甘肃兰州一中月考)在密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图像,推断在 t1时刻突然变化的条件可能是(D)A.催化剂失效 B.减小生成物的浓度 C.增大容器的体积 D.降低体系温度 解析:该反应是正反应气体化学计量数减小的放热反应,在 t1时刻正、逆反应速率同时减小,可能是降温或减压的原因,但减压向左移动,排除;故一定是降温,符合题意,故选 D 项。7.如图所示的直形石英玻璃封管中充有 CO 气体,左端放置不纯的镍(Ni)粉。在一定条件下,Ni可以与 CO(g)发生如下反应:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)H0,但 Ni 粉中的杂质不与 CO(g)发生反应,玻璃管内左右两端的温度分别稳定在350 K和470 K,经过足够长时间后,右端的主要物质是(B)A.纯 Ni(s)和 Ni(CO)4(g)B.纯 Ni(s)和 CO(g)C.不纯 Ni(s)和 CO(g)D.不纯 Ni(s)和 Ni(CO)4(g)解析:温度升高,平衡左移,生成Ni和CO,由于右端温度稳定在470 K,所以右端主要物质是纯Ni(s)和 CO(g)。8.(2018广东中山期末)下列四个图像所反映的内容与相应反应符合的是(a、b、c、d 均大于 0)(C)A.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-a kJmol-1 B.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-b kJmol-1 C.2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)H=+c kJmol-1 D.2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)H=+d kJmol-1 解析:温度越高反应速率越快,到达平衡的时间越短,该反应正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,平衡时NO含量降低,图像中温度越高,平衡时NO的含量越高,与实际不相符合,A 项错误;该反应正反应是体积减小的反应,增大压强平衡向正反应方向移动,图像中相交点为平衡点,平衡后增大压强,逆反应速率增大更多,平衡向逆反应方向移动,图像与实际不相符,B 项错误;温度一定,增大压强平衡向逆反应方向移动,三氧化硫的含量增大,压强一定,升高温度平衡向正反应方向移动,三氧化硫的含量降低,图像中温度一定,压强越大三氧化硫的含量越高,压强一定,温度越高,三氧化硫含量越小,图像与实际相符,C 项正确;体积恒定,五氧化二氮的起始投入量越大,压强越大,反应速率越快,到达平衡的时间越短,压强增大平衡向逆反应方向移动,五氧化二氮的转化率降低,图像与实际不相符,D 项错误。9.(2018山东师范大学附属中学期中)在某密闭容器中,发生如下反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)Hp2)温度对反应的影响 平衡体系增加 O2对反应的影响 催化剂对反应的影响 图 示 解析:该反应中增大压强平衡向正反应方向移动,则 NO2的体积分数增大,与图像不符,A 项错误;因该反应是放热反应,升高温度,化学平衡向逆反应方向移动,则O2的转化率降低,与图像中转化率增大不符,B 项错误;反应平衡后,增大氧气的量,则这一瞬间正反应速率增大,逆反应速率不变,然后正反应速率不断减小,逆反应速率不断增大,直到新的平衡,与图像符合,C项正确;因催化剂对化学平衡无影响,但催化剂加快化学反应速率,则有催化剂时达到化学平衡的时间少,与图像不符,D 项错误。10.(2018甘肃兰州第一中学期中)容积不变的密闭容器中发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0,某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,下列对于图像分析正确的是(C)A.图研究的是 t0时刻增大 O2的物质的量浓度对反应速率的影响 B.图研究的是 t0时刻通入氦气增大体系压强对反应速率的影响 C.图研究的是温度对化学平衡的影响,且乙的温度较高 D.图研究的是催化剂对化学平衡的影响,且甲的催化效率比乙高 解析:增大O2的物质的量浓度应该是正反应速率瞬间增大,逆反应速率瞬间不变,而题目的图像是正、逆反应速率瞬间都增大,A 项错误;通入氦气增大体系压强,容器容积不变,各物质的物质的量不变,所以物质的量浓度也不变,那么速率应该不改变,B 项错误;乙明显达到平衡用的时间更短,所以乙的反应速率比甲快,即乙的温度应该更高,该反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率降低,乙在甲的下面,C 项正确;催化剂不改变平衡状态,所以甲、乙的转化率应该相等,D 项错误。11.等物质的量的 A、B、C、D 四种物质混合,发生如下反应:aA+bB cC(s)+dD。当反应进行一段时间后,测得 A 减少了 n mol,B 减少了 mol,C 增加了 n mol,D 增加了 n mol,此时达到化学平衡:(1)该化学方程式的各化学计量数为 a=;b=;c=;d=。(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不发生移动,该反应中各物质的聚集状态A ;B ;D 。(3)若只升高温度,反应一段时间后,测知四种物质其物质的量又达到相等,则该反应为 (填“吸热”或“放热”)反应。解析:(1)同一化学反应的同一时间段内,参加反应的各物质的物质的量之比等于其化学计量数之比,所以 abcd=n mol mol n moln mol=2132,即 a=2,b=1,c=3,d=2。(2)压强对化学反应前后气体体积不变的可逆反应的平衡状态无影响,根据题意知,该反应前后气体体积不变;2A+B3C(s)+2D,已知生成物 C 是固体,要使反应前后气体体积不变,那么只能是 A、D 是气态,B 是液态或固态。(3)根据题意知,开始反应时,A、B 的物质的量减少,C、D 的物质的量增加,所以反应向正反应方向进行;升高温度,反应一段时间后,测知这四种物质的物质的量又达到相等,说明平衡向逆反应方向移动,所以正反应是放热反应。答案:(1)2 1 3 2(2)气态 液体或固体 气态(3)放热 能力提升(15 分钟)12.(2018山东师范大学附属中学期中)反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H0 是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是(B)A.恒温恒容,向反应容器中充入 He,体系的压强增大,平衡正向移动 B.增加 O2的浓度,平衡向右移动,SO2的转化率增大 C.升温可以加快合成 SO3的速率,同时提高 SO2的转化率 D.平衡向右移动时,反应物的浓度减小,生成物的浓度增大 解析:恒温恒容充入 He,反应体系压强增大,但参加反应气体的浓度不变,平衡不移动,A 项错误;增大一种反应物浓度,另一种反应物转化率增大,增加O2的浓度,平衡正向移动,二氧化硫转化率增大,B 项正确;升温可以加快合成 SO3的速率,但化学平衡向着吸热方向进行,即向着逆反应方向进行,降低了 SO2的转化率,C 项错误;平衡向正反应方向移动,可能是增大二氧化硫的浓度(或减小体积增大压强)的结果,平衡后三氧化硫的浓度增大、二氧化硫的浓度也增大,D 项错误。13.(2018河南郑州高二入学测试)在一密闭容器中发生反应 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”“”或“=”)v(逆)。平衡时 a=,b=。若 平 衡 后 再 充 入3.6 m o l N H3,重 新 建 立 平 衡 时 容 器 的 容 积 为 L。解析:(1)4 mol 氨气在一定条件下分解生成氮气和氢气,2 min 时反应吸收热量为 46.1 kJ,此时氨气的转化率为 25%,则分解氨气的物质的量是 4 mol25%=1 mol,即 1 mol 氨气分解时吸收热量是 46.1 kJ,则反应的热化学方程式为 2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=+(46.1 2)kJ/mol=+92.2 kJ/mol。(2)起始充入 1 mol N2、3 mol H2、16 mol NH3,容器的容积为 V L,达到平衡后,N2、H2、NH3的物质的量分别为 a mol、b mol、c mol,此时容器的容积为 1.1V L,气体体积增大,说明反应逆向进行达到平衡状态,逆反应速率大于正反应速率。根据中分析可知,此时反应逆向进行,氮气和氢气的物质的量增加,则依据平衡三段式列式得 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)起始量(mol)1 3 16 转化量(mol)a-1 b-3 16-c 平衡量(mol)a b c 在恒温恒压条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,则有=,解得a+b+c=22 转化量之比等于对应物质的化学计量数之比,则有 N2和 H2的转化量之比:=,b=3a N2与 NH3的转化量之比:=,2a+c=18 联立得到:a=2,b=6。起始时充入 1 mol N2、3 mol H2、16 mol NH3,根据反应方程式 N2(g)+3H2(g)2NH3(g)利用极值转化法,起始时相当于充入 18 mol NH3,此时平衡体积为 1.1V L,再充入 3.6 mol NH3,则 NH3为(18+3.6)mol=21.6 mol,在恒温恒压的条件下,单一反应物达到相同的化学平衡状态。设重新建立平衡时体积为 x L,则依据体积之比等于物质的量之比得=,解之得x=1.32V。答案:(1)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)H=+92.2 kJ/mol(2)0 B.25 时,向溶液中加入少量 KI 固体,平衡常数 K 小于 689 C.其他条件不变,升高温度,溶液中 c()减小 D.该反应的平衡常数表达式为 K=解析:随着温度升高反应的 K 值减小,所以反应放热,HKd D.从反应开始到 a 点的反应速率 v(CO)=0.3 molL-1min-1 解析:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol 2 0 转化量/mol x x b 点量/mol 2-x x 根据 b 点时 CO2的体积分数(CO2)=x2=0.80,得 x=1.6,转化率=100%=100%=80%,A 项错误;两边计量数相等,所以压强始终不变,不能作平衡状态的标志,B 项错误;b 点比 d 点时生成物 CO2体积分数大,说明进行的程度大,则化学平衡常数:KbKd,C 项正确;0到 0.5 min 时,5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)起始量/mol 2 0 转化量/mol y y a 点量/mol 2-y y 根据 a 点时 CO2的体积分数(CO2)=y2=0.30,得 y=0.6;则从反应开始至 a 点时的反应速率为v(CO)=(0.6 mol2 L)0.5 min=0.6 molL-1 min-1,D 项错误。8.(2017天津卷)常压下羰基化法精炼镍的原理为 Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)。230 时,该反应的平衡常数 K=210-5。已知:Ni(CO)4的沸点为 42.2,固体杂质不参与反应。第一阶段:将粗镍与 CO 反应转化成气态 Ni(CO)4;第二阶段:将第一阶段反应后的气体分离出来,加热至 230 制得高纯镍。下列判断正确的是(B)A.增加 c(CO),平衡向正向移动,反应的平衡常数增大 B.第一阶段,在 30 和 50 两者之间选择反应温度,选 50 C.第二阶段,Ni(CO)4分解率较低 D.该反应达到平衡时,v生成Ni(CO)4=4v生成(CO)解析:第一阶段,50 时,反应速率较快且 Ni(CO)4为气态,能从反应体系中分离出来,B 项正确;增加 c(CO),平衡正向移动,但平衡常数与温度有关,温度不变,平衡常数不变,A 项错