化学反应速率和化学平衡

第二章化学反应速率和化学平衡一、选择题1．[2017·重庆市第一中学月考]化学与生活、生产密切相关。下列食品添加剂中，其使用目的与反应速率有关的是()A．调味剂B．防腐剂C．增稠剂D．着色剂2．A、B、C三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得：ABC反应速率v(H2)＝3mol·L－1·min－1v(N2)＝3mol·L－1·min－1v(NH3)＝4mol·L－1·min－1则三个容器中合成氨的反应速率的大小为()A．v(A)＞v(B)＞v(C)B．v(B)＞v(C)＞v(A)C．v(C)＞v(A)＞v(B)D．v(B)＞v(A)＞v(C)3．[2017·云南省玉溪一中期中]对于任何一个化学平衡体系，以下变化或采取的措施，平衡一定发生移动的是()①加入一种反应物②增大体系的压强③升高温度④使用催化剂⑤化学平衡常数减小A．①②③⑤B．①②③④⑤C．③⑤D．①②③4．下列各项与化学平衡移动原理无关的是()A．收集氯气用排饱和食盐水的方法B．加催化剂，使N2和H2在一定的条件下转化为NH3C．可用浓氨水和氢氧化钠固体快速制取氨气D．加压条件下有利于SO2和O2反应生成SO35．在体积固定的密闭容器中，发生反应：2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)。下列叙述中不能说明上述反应已达到化学平衡状态的是()A．混合气体的密度不变B．体系的压强不变C．混合气体的平均相对分子质量不变D．反应体系中乙醇的物质的量浓度不再变化6．对于处于化学平衡的体系，下列关于化学平衡与化学反应速率的因果关系正确的是()选项因果A化学反应速率变化化学平衡一定发生移动B化学平衡不移动一定是在催化剂存在下，化学反应速率变化C正反应进行的程度大正反应速率一定大D化学平衡发生移动化学反应速率一定变化7.下列说法不正确的是()A．增大压强，活化分子的百分数不变，化学反应速率增大B．升高温度，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大C．加入反应物，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大D．使用催化剂，活化分子的百分数增大，化学反应速率增大8.[2017·辽宁省鞍山一中期中]针对平衡2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，采用下列措施一段时间后，能增大逆反应速率的是()A．通入大量O2B．增大容器容积C．移去部分SO3D．降低体系温度9.[2017·湖北省蕲春四中期中]在密闭容器中，一定量混合气体发生反应xA(g)＋yB(g)zC(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的二倍，再达平衡时，测得A的浓度降低为0.24mol/L。下列有关判断错误的是()A．x＋y<zB．B的转化率降低C．平衡向正反应方向移动D．C的体积分数增大10.[2017·广东实验中学顺德学校质检]反应2SO2＋O22SO3经amin后，SO3浓度的变化情况如图Z2－1所示，在时间0～amin内用O2表示的平均反应速率为0.04mol/(L·min)，则a等于()图Z2－1A．0.1B．2.5C．5D．1011.图Z2－2中曲线a表示放热反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系，若只改变一个起始条件，使反应过程按b曲线进行，可采取的措施是()图Z2－2A．升高温度B．加大X的投入量C．使用催化剂D．缩小体积12.[2017·湖南师大附中期中]已知反应FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl，下列条件改变能导致平衡逆向移动的是()①加入KCl固体②加入KCl溶液③加入FeCl3固体④加入KI固体⑤加压A．①④B．①②C．③⑤D．②④13.[2017·河北省冀州中学月考]下列对化学反应预测正确的是()选项化学反应方程式已知条件预测B．2min内B的反应速率为0.2mol·L－1·min－1C．x＝2D．若混合气体的密度不变，则表明该反应已达到平衡状态23．在一定温度下，反应eq\f(1,2)H2(g)＋eq\f(1,2)X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于()A．5%B．17%C．25%D．33%24．[2017·黑龙江省铁人中学月考]某温度下，体积一定的密闭容器中进行可逆反应X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s)ΔH>0。下列叙述中，正确的是()A．加入少量W，逆反应速率增大B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C．升高温度，平衡逆向移动D．改变条件，又达新平衡，此时上述反应的平衡常数K值一定增大25．[2017·江西省赣州市十四校期中]在某2L恒容密闭容器中充入2molX(g)和1molY(g)发生反应2X(g)＋Y(g)3Z(g)ΔH，反应过程中持续升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图D2－4所示。下列推断正确的是()图D2－4A．升高温度，平衡常数减小B．W、M两点Y的正反应速率相等C．平衡后充入Z达到新平衡时Z的体积分数增大D．M点时，Y的转化率最大26．[2017·山东省菏泽市期中]恒容密闭容器中存在下列平衡：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如图D2－5所示。下列说法错误的是()图D2－5A．在T2时，若反应进行到状态D，则一定有v正<v逆B．平衡状态A与C相比，平衡状态A的c(CO)小C．若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2，则K1<K2D．反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的ΔH>027.[2017·山西省大同一中期中]I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)eq\o\al(－,3)(aq)。某I2、KI混合溶液中，Ieq\o\al(－,3)的物质的量浓度c(Ieq\o\al(－,3))与温度T的关系如图Q2－1所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。下列说法正确的是()图Q2－1A.反应I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)的ΔH＞0B.若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＜K2C.若反应进行到状态D时，一定有v正＞v逆D.状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大27.[2016·大庆期末联考]合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ·mol－1，在反应过程中，正反应速率的变化如图Q2－2所示：图Q2－2下列说法正确的是()A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度28.2L的密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)zC(g)。图Q2－3甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化关系，图Q2－3乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n(A)∶n(B)的变化关系。则下列结论正确的是()图Q2－3A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L－1·min－1B．200℃时，该反应的平衡常数为25C．当外界条件由200℃降温到100℃，原平衡一定被破坏，且正、逆反应速率均增大D．由图乙可知，反应xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH<0，且a＝229.往1.0mol·L－1KI溶液中加入固体I2，发生反应：I2(aq)＋I－(aq)Ieq\o\al(－,3)(aq)ΔH。I－的物质的量浓度c(I－)随温度T的变化曲线如图Q2－4所示。已知反应第一次达到平衡时用时10s，则下列说法正确的是()图Q2－4A．该反应的ΔH＞0B．a、c两点对应的I－反应速率相等C．b点时0～10sI－的平均反应速率为0.04mol·L－1·s－1D．d点时该反应在对应温度下处于平衡状态30.[2017·云南省玉溪一中期中]有可逆反应L(s)＋G(g)2R(g)(正反应吸热)，外界温度、压强的变化对该反应的影响如图Q2－5所示，则下列对图中纵坐标Y的含义的有关叙述中正确的是()图Q2－5A．G的转化率B．平衡混合气中R的体积分数C．平衡混合气中G的体积分数D．平衡混合气中L的体积分数31.[2017·安徽省宣城市郎溪中学等四校期中]如图Q2－6所示，可逆反应2A(g)＋B(g)2C(g)ΔH<0的图像正确的是()ABCD图Q2－6二、非选择题32.可逆反应A(g)＋B(g)2C(g)在不同温度下经过一定时间，混合物中C的体积分数与温度的关系如图D2－6所示。图D2－6(1)由T1向T2变化时，正反应速率________逆反应速率(填“>”“<”或“＝”)。(2)由T3向T4变化时，正反应速率________逆反应速率(填“>”“<”或“＝”)。(3)反应在________温度下达到平衡。(4)此反应的正反应为________热反应。33.Ⅰ.工业上利用H2和CO2合成二甲醚的反应如下：6H2(g)＋2CO2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g)ΔH＜0。温度升高，该化学平衡移动后到达新的平衡，CH3OCH3的产率将______________(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，混合气体的平均相对分子质量将________。Ⅱ.某科研小组欲研究在其他条件不变的情况下，改变起始氧气的物质的量对合成新型硝化剂反应4NO2(g)＋O2(g)2N2O5(g)ΔH＜0的影响。图D2－7(1)图D2－7中T1和T2的关系是T1________T2(填“＞”“＜”或“＝”)。(2)比较a、b、c三点所处的平衡状态中，反应物NO2的转化率最大的是________(填字母)。(3)若容器体积为1L，n＝1mol，NO2的转化率为50%，则此条件下(T2)，反应的平衡常数K＝______。34.Ⅰ.已知：C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)ΔH。一定温度下，在1.0L密闭容器中放入1molC(s)、1molH2O(g)进行反应，反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表：时间t/h0124816202530总压强p/100kPa4.565.145.876.307.248.168.188.208.20回答下列问题：(1)下列哪些选项可以说明该可逆反应已达平衡状态________。A．混合气体的密度不再发生改变B．消耗1molH2O(g)的同时生成1molH2C．ΔH不变D．v正(CO)＝v逆(H2)(2)由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总，n总＝________mol；由表中数据计算反应达平衡时，反应物H2O(g)的转化率α＝________(保留4位有效数字)。Ⅱ.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)NaNO3(s)＋ClNO(g)K1ΔH<0(Ⅰ)2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)K2ΔH<0(Ⅱ)(1)4NO2(g)＋2NaCl(s)2NaNO3(s)＋2NO(g)＋Cl2(g)的平衡常数K＝________(用K1、K2表示)。(2)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0.1molCl2，10min时反应(Ⅱ)达到平衡。测得10min内v(ClNO)＝7.5×10－3mol·L－1·min－1，则平衡后n(Cl2)＝________mol，NO的转化率α1＝________。其他条件保持不变，反应(Ⅱ)在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1(填“>”“<”或“＝”)，平衡常数K2________(填“增大”“减小”或“不变”)。若要使K2减小，可采用的措施是________________。35.[2017·湖南省长郡中学期中](1)反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH1，平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)ΔH2，平衡常数为K2。在不同温度时K1、K2的值如下表：700℃900℃K11.472.40K22.381.60①反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH，平衡常数为K，则ΔH＝________(用ΔH1和ΔH2表示)，K＝________(用K1和K2表示)，且由上述计算可知，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)是________反应(填“吸热”或“放热”)。(2)一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体，发生反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH>0，CO2的浓度与时间的关系如图D2－8所示：图D2－8①该条件下反应的平衡常数为________。②下列措施中能使平衡时K增大的是________(填序号)。A．升高温度B．增大压强C．充入一定量的CO2D．再加入一定量铁粉③一定温度下，在一个固定容积的密闭容器中发生上述反应，下列能判断该反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。a．容器中压强不变b．气体的密度不再改变c．v正(CO2)＝v逆(CO)d．c(CO2)＝c(CO)e．容器内气体总物质的量不变36.已知：Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)K1Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)K2H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)K3③又已知不同温度下，K1、K2的值如下：温度/℃K1K25001.003.157001.472.389002.401.60(1)若500℃时进行反应①，CO2的起始浓度为2mol·L－1，2min后建立平衡，则CO2的转化率为________，用CO表示的反应速率为________________________。(2)900℃进行反应③，其平衡常数K3为________(求具体数值)，焓变ΔH________0(填“＞”“＝”或“＜”)，若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS________0(填“＞”“＝”或“＜”)。(3)下列图像符合反应②的是________(填序号)(图中v是速率，φ为混合物中H2的体积分数)。图D2－937.某温度下，在容积为2L的密闭容器中充入气体X、Y发生反应生成气体Z，它们的物质的量随时间的变化如图D2－10所示。请回答下列问题：图D2－10(1)写出体系中发生反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________。在该温度下，反应的化学平衡常数K＝_______________________________。(2)反应在第9min时达到平衡，若在第15min时升高体系温度，则平衡常数K____________________(填“一定增大”“一定减小”或“可能增大也可能减小”)；若在第15min时增大体系的压强(即缩小容器的体积)，平衡将________(填“向左”“向右”或“不”)移动，平衡常数K______________(填“增大”“减小”或“不变”或“无法判断”)。(3)列式计算该反应在0～5min内反应物Y的平均反应速率：_____________________。(4)该反应达到平衡时，反应物X的转化率α＝________。38.某温度时，在2L密闭容器中X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图Z2－5所示。由此分析，该反应的化学方程式为__________________________；从反应开始至2min时，Z的反应速率为________。图Z2－539.对于反应Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，改变下列条件对生成氢气的速率有何影响？(填“增大”“减小”或“不变”)①升高温度：________；②增大盐酸浓度：________；③增加盐酸体积：________；④增大铁片的质量：________；⑤把铁片改成铁粉：________；⑥滴入几滴CuSO4溶液：________；⑦加入NaCl固体：________；⑧加入NaCl溶液：________；⑨若把题中的稀盐酸改成“稀硝酸”或“浓硫酸”是否还产生H2，为什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________40.[2016·浙江东阳二中月考]在三个恒容绝热的密闭容器中分别进行下列三个可逆反应：(甲)2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)(乙)H2(g)＋I2(g)2HI(g)(丙)C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g)现有下列状态：①反应物的消耗速率与生成物的生成速率之比等于化学计量数之比②反应物的消耗速率与生成物的消耗速率之比等于化学计量数之比③速率之比等于化学计量数之比④浓度之比等于化学计量数之比⑤百分含量之比等于化学计量数之比⑥混合气体的颜色不再改变⑦混合气体的密度不再改变⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变⑨体系温度不再改变⑩压强不再改变eq\o(○,\s\up1(11))反应物的浓度不再改变eq\o(○,\s\up1(12))反应物或生成物的百分含量不再改变其中能表明(甲)达到化学平衡状态的是__________；能表明(乙)达到化学平衡状态的是______________；能表明(丙)达到化学平衡状态的是______________。41.[2017·河南郸城高级中学月考]反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)ΔH＝akJ/mol，测得在不同温度下，反应的平衡常数K值随温度的变化如下：温度/℃500700900K1.001.472.40(1)若500℃时进行该反应，CO2起始浓度为2mol·L－1，CO的平衡浓度为________。(2)反应中的a________0(填“大于”“小于”或“等于”)。(3)700℃反应达到平衡，要使该平衡正向移动，其他条件不变时，可以采取的措施有________(填序号)。A．缩小反应器体积B．通入CO2C．升高温度到900℃D．使用合适的催化剂(4)下列图像符合反应的是________(填序号)(图中v是速率、φ为混合物中CO含量，T为温度且T1>T2)图Z2－642.300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L的密闭容器中，发生反应3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)ΔH＝Q，2min末达到平衡，生成0.8molD。(1)300℃时，该反应的平衡常数表达式为K＝__________。已知K300℃<K350℃，则ΔH________0(填“>”或“<”)。(2)在2min末时，B的平衡浓度为________，D的平均反应速率为________。(3)若温度不变，缩小容器的容积，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。43.[2017·北京市西城区普通中学期中]“C1化学”是指以碳单质或分子中含1个碳原子的物质(如CO、CO2、CH4、CH3OH等)为原料合成工业产品的化学工艺，对开发新能源和控制环境污染有重要意义。(1)一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH＝－49.0kJ/mol。相关数据如下：容器甲乙反应物投入量1molCO2(g)和3molH2(g)1molCH3OH(g)和1molH2O(g)平衡时c(CH3OH)c1c2平衡时能量变化放出29.4kJ吸收akJ请回答：①c1________(填“>”“<”或“＝”)c2；a＝________。②若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是________mol/(L·s)。(2)压强为p1时，向体积为1L的密闭容器中充入bmolCO和2bmolH2，发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如图Q2－7所示。请回答：图Q2－7①该反应属于________(填“吸”或“放”)热反应；p1________(填“＞”“＜”或“＝”)p2。②100℃时，该反应的平衡常数K＝________(用含b的代数式表示)。(3)治理汽车尾气的反应是2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)ΔH<0。在恒温恒容的密闭容器中通入n(NO)∶n(CO)＝1∶2的混合气体，发生上述反应。下列图像正确且能说明反应在进行到t1时刻一定达到平衡状态的是________(选填字母)。图Q2－844.[2016·安徽舒城中学月考]向一容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生反应xA(g)＋2B(s)yC(g)ΔH<0，在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图Q2－9所示。请回答下列问题：图Q2－9(1)用A的浓度变化表示该反应0～10min内的平均反应速率v(A)＝______________。(2)根据图示可确定x∶y＝________。(3)0～10min容器内压强________(填“变大”“不变”或“变小”)。(4)第16min引起曲线变化的反应条件可能是________。①减压②增大A的浓度③增大C的量④升温⑤降温⑥加催化剂(5)若平衡Ⅰ的平衡常数为K1，平衡Ⅱ的平衡常数为K2，则K1___