专题化学反应速率与化学平衡2015新题解析

第・第・5•页第・第・5•页专题化学反应速率与化学平衡2015新题赏析课后练习主讲教师：题一：N2O5是一种新型硝化剂，在一左温度下可发生以下反应：2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)AH>0刀温度时，向密闭容器中通入NQs,部分实验数据见下表:t/s050010001500c(N2O5)/(molL!)5.003.522.502.50下列说法中不正确的是()500s内N2O5分解速率为2.96x10乃温度下的平衡常数K=125,平衡时N2O5的转化率为50%门温度下的平衡常数为门温度下的平衡常数为AS若门>",则Ki<Ki达平衡后其他条件不变，将容器的体积压缩到原来的丄，则再次平衡时c(N2O5)>5.00mobL12题二：在10L恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)=M(g)+N(g),所得实验数据如下表:实验编号温度/・C起始时物质的量/mol平衡时物质的量/molh(X)n(Y),:(M)①7000.400」00.090②8000」00.400.080③8000.200.30a④9000」00」5b下列说法正确的是( )实验①中，若5min时测得/i(M)=0.050mol,则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v(N)=1.0x102niol/(Lmin)实验②中，该反应的平衡常数K=2.0实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%实验④中，达到平衡时>0.060题三：某反应的反应过程中能量变化如图所示(图中&表示正反应的活化能.Ei表示逆反应的活化能)。下列有关叙述正确该反应为放热反应催化剂能改变该反应的焙变C・催化剂能降低该反应的活化能D.逆反应的活化能大于正反应的活化能题四:反应过程a有催化剂参与该反应为放热反应，热效应等于改变催化剂，可改变该反应的活化能有催化剂条件下，反应的活化能等于Ei+E2题五：一泄条件下，在容积固左的某密闭容器中发生反应N2+3H2=2NH“在10s内N2的浓度由5mol/L降至4mol/L,下列说法正确的是（）用NH3表示的化学反应速率为0.1mol/（Ls）使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率增加的浓度或降低温度都会加快该反应的速率反应足够长时间，N2.比中至少有一种物质浓度降为零题六：2SO2（g）+O2（g）亍』¥^±2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是（ ）催化剂不改变该反应的逆反应速率恒压，通入稀有气体，反应速率不变该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间在“、/2时刻，SO3（g）的浓度分别是c、C2，则时间间隔"〜/2内，SO2（g）消耗的平均速率为"总题七：温度为T时，向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPC15,反应PC15（g）=PC13（g）+Cb（g）经一段时间后达到平衡*反应过程中测泄的部分数据见下表：t/s050150250350w(PCl3)/mol00」60.190.200.20以下对反应过程的分析和判断正确的是（ ）反应在前50s的平均速率为v(PCh)=0.0032mobL保持其他条件不变，若升髙温度，平衡时，c(PC13)=0.11mol・L「，则反应为放热反应相同温度下,起始时向容器中充入l.OmolPCb、0.20molPC130.20molCl2,达到平衡前v(正)〉v(逆)相同温度下，若起始时向容器中充入2・0molPCb、2.0molCh,达到平衡时，PCb的转化率小于80%题八：在一立温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：X(g)+Y(g)—2Z(g)V0,—段时间后达到平衡。反应过程中测左的数据如下表t/min2479/j(Y)/mol0.120.110」00」0下列说法正确的是( )反应前2min的平均速率v(Z)=2.0xl05mol/(L-min)其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前讽逆)〉y(正)该温度下此反应的平衡常数K=1.44D・其他条件不变，再充入0・2molZ,平衡时X的体积分数增大题九：一泄温度下，在三个体积均为1.0L的恒容密闭容器中发生反应:2CH3OH(g)=CHQCHHg)+H2O(g)容器编号温度(°C)起始物质的量(mol)平衡物质的量(mol)CH3OH(g)CH?OCH3(g)H2O(g)I3870.200.0800.080II3870.40III2070.200.0900.090下列说法正确的是()该反应的正反应为放热反应达到平衡时，容器I中的CHQH体积分数比容器II中的小容器I中反应到达平衡所需时间比容器III中的长若起始时向容器I中充入CH3OH0.15mokCH3OCH30.15mol和H2O0.10mol,则反应将向正反应方向进行题十：氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HC10的杀菌能力比CIO强。25°C时氯气一氯水体系中存在以下平衡关系：C12(g)=C12(aq)Ki=10"2Cl2(aq)+H2O^=^HC1O+H'+C1 K2=IO34HC1O^=^H'+C1OK严？其中Cl2(aq).HC10和CIO分别在三者中所占分数(a)随pH变化的关系如图所示。下列表述正确的是( )

HC10cio-HC10cio-PHA・C12(g)+H2O^=i2H4-C1O4-CFK=10109在氯处理水体系中，c(HC1O)+c(C1O~)=c(H)-c(OH)用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差D・用氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好题十一：研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3⑸+ClNO(g)K\AH)<0(I)2NO(g)+C12(g)=^2ClNO(g)KiAH2<0 (II)4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3⑸+2NO(g)+C12(g)的平衡常数K= (用K\、心表示)。⑵为研究不同条件对反应(II)的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCh,10min时反应(II)达到平衡。测得10min内v(C1NO)=7.5x103niol-L!-min则平衡后/?(C12)= mol,NO的转化率a】= 。其他条件保持不变，反应(1【)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率a2 ai(填或平衡常数& (填“增大““减小”或“不变”)。若要使心减小，可采取的措施是 。(3)实验室可用NaOH溶液吸收NCh,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O<>含0.2molNaOH的水溶液与0.2molNO2恰好完全反应得1L溶液A,溶液B为0.1mol-L_,的CH.COONa溶液，则两溶液中c(NO3_.c(NO2_)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为 o(已知HNO2电离常数/Ca=7.1xlO4molL1,CH3COOH的电离常数/：a=1.7xl0'5mol-L1)可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。a.向溶液A中加适量水 b.向溶液A中加适量NaOHc.向溶液B中加适量水 d・向溶液B中加适量NaOH题十二：在容积为1.00L的容器中，通入一上量的N?O,发生反应NO(g)=2N02(g),随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的 0(填“大于“或“小于”)：100°C时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0〜60s时段，反应速率V(N2O4)为 molL^s-1：反应的平衡常数K\为 “

2(»(L•02)、担擀20 40 60 80 2(»(L•02)、担擀20 40 60 80 时间人棘K)(040020AXXXKlf1/1//I(nn100°C时达平衡后，改变反应温度为7\c(N2O4)以0.0020mol-L^.s「的平均速率降低，经10s又达到平衡。TOC\o"1-5"\h\z®T 100°C(填“大于"或“小于”)，判断理由是 °②列式计算温度T时反应的平衡常数&： °温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半，平衡向 (填''正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是 J专题化学反应速率与化学平衡2015新题赏析课后练习参考答案题一：C5.00molU1-3.52mol-L"1解析:500s内N2O5的分解速率为:i<N2O5)= 二2・96xlO-3mol・Lr・snA正确:2N2O5(g) 4NOz(g)+O2(g)c(始)(mol-LJ)：5.0000d变XmolL-1)：2.505.001.25c(T)(mol-L*)：2.505.0()1.252.505.004xl.25ZO,的转化率为： x100%=50%,平衡常数《=一——=125.B正确:5.002.502由于该反应是吸热反应.溫度升髙平衡常数増大.C错误：缩小体枳，平衡逆向移动，N’Os浓度将大于原平衡的二倍，D正确。故选Cn題二：C解析:根据各物质的化学反应速率之比等于化学计虽数之比■MN)=v<M)=解析:根据各物质的化学反应速率之比等于化学计虽数之比■MN)=v<M)=0.05mol10Lx5min=1.0xl0"3molL"1-实验②中X(g)+Y(g)实验②中X(g)+Y(g)匸—M(g)+N(g)M起始(mol)0」00.4000兀转化(mol)0.0800.0800.0800.080斤平衡(mo,)0.0200.3200.0800.080对于反应前后气体休积不变的可逆反应,平衡常数表达式中的浓度可用物质的虽代替进行计算。O.O8OxO.O8O=io>根据温度相同.K相等，则«=c(M)c(N)(0.20-«)x(0.30-t/)=1.0.解得根据温度相同.K相等，则«=c(M)c(N)(0.20-«)x(0.30-t/)=1.0.解得“=0・12,X的转化率为：空皿0.20实验③中X(g)+Y(g)—-M(g)+N(g)并起始(moD0.200.3000旳转化(mol)aaaa并平衡(mol)0.20—0.30—“aa=60%,C正确：若实验④的反应温度也为800C,根据实验③、④中X.Y的物质的址可知二者为0.090x0.090等效平衡，由实验③中“=0・12,则/>=0.060c由①中数据可知在700'C时平衡常数为 =26结合800C时平衡0.31x0.01常数为1・0可知.温度越高■平衡常数越小。由8009常数为1・0可知.温度越高■平衡常数越小。由8009升高到9(xrc平衡逆向移动,A错误：催化剂不能改变反应的焙变，BA错误：催化剂不能改变反应的焙变，B错误：由即逆反应的活化能小于正反应的活化能.D错误。解析:由图可以看出.反应物的总能虽低于生成物的总能虽，该反应为吸热反应.图像可以看出.催化剂能降低该反应的活化能.C正确：由图像可以看出E\>E纭答案为C。题四:BC解析:由图可知，反应过程a需要的活化能比b要高.则a没有使用催化剂.A错误：由图可知.反应物的总能址大于生成物的总能量，所以该反应属于放热反应，反应的热效应等干生成物总能虽与反应物总能址之差，即B正确：使用催化剂，改变了反应的途径，降低J'反应的活化能，C正确：在催化剂条件下.反应的活化能为Ei和心中的较大者而不是二者之和，D错误。答案为BC。题五：B解析:根据速率之比等于化学计址数之比.10s内i^NH3)=2i<N2)=解析:根据速率之比等于化学计址数之比.10s内i^NH3)=2i<N2)=>mO1/L~4m°l/Lx210s=0.2mol/(L-s),A错误:使用合适的催化剂，能降低反应的活化能,加快反应速率,B正确：增加H2的浓度能加快该反应的速率,降低温度会使该反应速率变慢.C锚误：可逆反应不能进行到底.无论时间多长，N2、H2浓度都大于零，D错误。答案为B。题六:D解析:催化剂可同等程度地改变正、逆反应的反应速率，A错误：恒压条件下，向容器中通入稀有气体，容器休积变大.反应物、生成物的浓度均变小，因此反应速率变小，B错误：不论反应是吸热反应还是放热反应，降低溫度反应速率一定变慢.达平衡的时间变C2-C】长，C错误：由方程式可知:v(SO2)=v(SO0=,D正确。答案为D。题七：C0.16mol解析:反应在前50s内,v(PCLO=-2,0L=0.0016mobL's'1,A错误脣由表中数据可知,平衡时n(PCh)=0.20mol.保持其他条件50s不变.升高温度,平衡时,c(PC13)=0.llmol/L,PCI3的物质的量为:0.11mol/Lx2.0L=0.22mol.说明升高温度平衡正向移动,正反应为吸热反应，B错误：C、对于可逆反应：PC15(g)^=^PC13(g)+C12(g).开始(mol/L)：0.5 0 0变化(mol/L)：0」 0」 0」第・第・5•页平衡平衡(mol/L)：0.4 0.10.1第・第・5•页所以平衡常数°'1X()J.=0.025o0.4起始时向容器中充入1.0molPCls.0.20molPCh和0.20molCb・起始时PCSPCh.Cb的浓度分别为0.5mol/L、0.1mol/L、0.1mol/L,浓度商@JE)」=oO2.quk,说明反应向正反应方向进行，达平衡前讥正)〉讥逆)，C正确：0・5D、起始时向容器中充入2.0molPChx2.0molCh，等效为起始加入2.0molPC15,与原平衡相比,压强増大，平衡向逆反应方向移动,平衡时PCh转化率较原平衡低，故平衡时PCh的物质的虽小于0.4mol・参加反应的PCh的物质的虽大干1.6mol・故达到平衡时，PCh的转化率商于凹巴xl00%=80%,D错误。2mol题八:C解析：Y的反应速率为v(Y)=(0.16—0.12)mol/(10Lx2min)=2.0xl0"3mol/(Lmin)»v(Z)=2v(Y)=4.0x10*mol/(Lmin),A错误：该反应为放热反应•降低温度，平衡向正反应方向移动.则卩(正)>卩(逆).B错误：由表中数据可知7min时，反应已达平衡，则：X(g)+Y(g)w=—2Z(g)开始(mol)：0.160」60变化(mol)：0.060.060.12平衡(mol)：0.100」00.12由于反应前后气体的化学计虽数相等.可用物质的虽代替浓度计算化学平衡常数K=°°=1.44.C正确：O.lxO.l再通入0.2mol乙等效为在原平衡基础上増大压强•I大I反应前后气体的体积不变，加压平衡不移动.X的体积分数不变.D错误。故答案为C。题九:AD解析：对比I、III数据可知^降低温度，平衡时CHsOCHs的物质的址增大，故降温时平衡正向移动.正反应为放热反应.A正确：由于丨和II温度相同，且该反应前后气体分子数不变.虽然II中甲醇的起始虽为I的二倍，但改变圧强，平衡不移动.CHsOH的分解率不变•平衡时两容器中CHQH的体积分数相同.B错误：温度越岛反应速率越快，达平衡所需时间越短，故容器I中反应达平衡的时间比容器III中的短，C错误：反应前后气休体积不变的可逆反应.可用平衡时各物质的物质的虽代替平衡浓度计算平衡常数，由容器0.080x0.080I中的数据可得387C时的K=—-—-7一=4,根据D项所给的数o.o4(r0.15x0.10 2据可知此时0= S一=—<K,故反应正向进行，D正确。答案为ADo0.152 3题十:C解析：根据图象中的HC10与C1O的交点可知•此时溶液的pH=7.5,且HC1O与CIO所占分数相同，则溶液中HC10与C1O的浓度相等•根据HCIO^^H^+CIO-,6=C(H+).C(C1O-)=10-75.c(cio-)叶c(HClO)-c(HClO)- °依据盖斯定律将三个方程式相加可得A选项式，所以K=KixKixK^IO'12xl0-34xlO-75=10-,zA错误：体系中存在电荷守恒dH+)=dCl)+c(C10)+c(OH').则c(H+)—"OH)="C「)+dC10)在氯水中HC1完全电离、HC1O部分电离.所以c(Cr)>c(HC10),则dHClO)+c(C10)<c(H*)-c(OH-),B错误:由图象可知,pH=6.5时c(HC10)比pH=7.5时要大,HC1O浓度越大.杀菌效果好,所以pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时差,C正确：夏季相比冬季温度高,氯气在水中的溶解度比冬季小，且HC1O易分解，所以杀菌效果不如冬季.D错误：答案为C。题十一：⑴」•：(2)2.5x10375%：>：不变：升高温度:(3HNO/)>c(NO2")>c(CH3COO):b.c-

解析：(1)(I)x2-(II)可得：4NO2(g)+2NaCl(s)=2NaNO3(s)+2NO(g)+Cb(g),则平衡常数宀"匚」y=-(C)C4(NO.) C4(NOJc2(NO)-c(C12)A：；c2(C1NO)飞平衡时容器中生成的w(ClNO)=7.5xlO"3molL-,min'lxlOminx2L=0.15mol,则反应的n(NO)=0.15mol，平衡后w(Ch)=O.lmol0.15mol-x0.15mol=0.025mol：NO的转化率= xlOO%=75%：因该反应是气体分子数减小的反应，其他条件保持不变•反应(II)0.2mol在恒压条件下达平衡时•相十于将原平衡加压，平衡正向移动.NO的转化率増大：平衡常数只与温度有关.恒压下的平衡常数与原平衡常数相等：因该反应为放热反应，升高温度•平衡逆向移动.平衡常数减小。反应后.溶液A中NaNO2.NaNO*的浓度均为0.1mol/Lo由电离常数可知NO?的水解程度小于CHmCOCT.NOT不水解，两溶液中dNO<)>c(NO2)>c(CH3COO-)：根据盐类水解规律•越弱越水解，NO厂的水解程度小于CH3COO-.可知洛液A的碱性小于溶液氏要使两溶液的pH相等，则应使pH.、増大或pHb减小。a.向溶液A中加适虽水.溶液的pH减小：b.向溶液A中加适§NaOH,溶液的pH增大：c.向溶液B中加适虽水，溶液的pH减小：d.向溶液B中加适虽NaOH,溶液的pH増大。答案为be。题十二