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文档简介
专项08化学反应速率与化学平衡
该专题分为两个板块
[1]知识清单
一、化学反应速率与速率常数
i.化学反应速率的计算
2.外界条件对化学反应速率的影响
3.化学反应速率常数及应用
二、化学平衡常数与平衡移动
1.化学平衡常数
2.化学平衡移动的判断方法
三、化学平衡图像
1.两种典型的图像
2.解答化学平衡图像题四步骤
[2]专项练习
【1】知识清单
一、化学反应速率与速率常数
1.化学反应速率的计算
汁算_单位为,叱上上寸或*L1,min1
公式
-化学反应速率之比等于化学计量数之比
注意同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应
事项■速率,其数值可能不同,但表示的意义相同
不能用固体或纯液体物质表示化学反应速率,因为
固体或纯液体物质的浓度视为常数
2.外界条件对化学反应速率的影响
浓度H增大反应物的浓度,化学反应速率增大,反之减小
温度H升高温度,化学反应速率蹩为,反之减小
PT总」对于有气体参加的反应.增大压强(压缩气体体积)」
坪门化学反应速率增大,反之减小
WTRJ使用合适的催化剂.能增大化学反应速率,且正、
瞥处逆反应速率的增大程度相篁
增大固体表面.积、光照、超声波等能够增大反应
其他—►
速率
3.化学反应速率常数及应用
(1)基元反应
研究表明,氢气和氧气混合在点燃或有催化剂存在的条件下,主要发生以下四步反应:
u点燃或催化剂.口
H2----------->2H-
H+O2——>0H+0-,
0+H2—-+
•OH+H2——>H2O+H„
占燃或催化剂
反应总方程式为2H2+02'3望鳖对2H20。
大多数化学反应都是分几步完成的,其中的每一步反应称为基元反应。例如:H+02—>OH+O-,即为氢
气与氧气生成水的反应中的一个基元反应。
(2)速率方程与速率常数
①速率方程
基元反应的化学反应速率与反应物的浓度数值相应嘉次的乘积成正比,其方次即为各物质前面系数。即对
于基元反应:aA(g)+bB(g)=±gG(g)+hH(g),则v正=1<iEca(AH(B)(其中k正为正反应的速率常数),v逆
=k迎cg(G)d(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。
如:2NO2(g)2N0(g)+O2(g)
vij=k»-C2(NO)-C(O2)
2H2(g)+2NO(g)U^N2(g)+2H2O(g)
22
va:=kE-C(H2).C(NO)O
②速率常数
a.速率常数(k)是指在给定温度下,反应物浓度皆为1mol-L।时的反应速率。在相同的浓度条件下,可用速
率常数大小来比较化学反应的反应速率•反应物浓度改变,但速率常数不变。因此可以应用速率方程求出
该温度下任意浓度时的反应速率。
b.影响因素
速率常数是温度的函数,同一反应,温度不同,速率常数将有不同的值,温度相同,速率常数(k)相同。浓
度不影响速率常数。
(3)速率常数与化学平衡常数之间的关系
一定温度下,可逆反应:aA(g)+bB(g)^=^gG(g)+hH(g),达到平衡状态时,v#=k"⑹。⑻,vj$=k
d(G)-c11(H)
hab
a-c8(G).c(H),因平衡时vi-v逆,贝IkEc(A)-c(B)=k逆d(G>ch(H),则K=kE/k逆=丁(A)/(B)
二、化学平衡常数与平衡移动
1.化学平衡常数
cP(C)-cfl(D)
(1)对于可逆反应mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)在一定温度下达到化学平衡时,K=文正京7旷。
(2)化学平衡常数是指某一个具体反应的平衡常数,当化学反应方向改变或化学计量数改变时,化学平衡常
数也发生改变。
化学方程式平衡常数表达式
c2(SO3)..
2SO2(g)+O(g)^=^2SO(g)
23(SO2)-C(02.)
c2(SQ2).C(Ch)”Kl-K2
2so3(g)=^2SO2(g)+Ch(g)2
KLC(S03)
K=K21
c(S03j__3
SO(g)+1o2(g)^=^S0(g)
231
c(SO2)<2(O2)
如已知某温度下,H2(g)+S(s)^^H2S(g)Ki,
S(s)+O2(g)^^SO2(g)K2
则该温度下反应H2(g)+SO2(g)=iH2s(g)+02(g)的平衡常数K=K|/K2。
(3)化学平衡常数与温度的关系
①化学平衡常数(K)是温度的函数,温度不变,K值不变。
②K随温度的变化规律
反应的热效应温度变化K的变化
升温增大
吸热反应
降温减小
升温减小
放热反应
降温增大
2.化学平衡移动的判断方法
(1)依据勒夏特列原理判断
通过比较平衡被破坏的瞬间的正、逆反应速率的相对大小来判断平衡移动的方向。
①若外界条件改变,引起v正>v逆,则化学平衡向正反应方向移动;
②若外界条件改变,引起VMV逆,则化学平衡向逆反应方向移动;
③若外界条件改变,虽能引起v正和v逆变化,但变化后新的v正,和v逆仍保持相等,则化学平衡不发生移
动。
(2)依据浓度商(Q)判断
通过比较浓度商(Q〉与平衡常数(K)的大小来判断平衡移动的方向。
①若Q>K,平衡向逆反应方向移动。
②若Q=K,平衡不移动。
③若Q<K,平衡向正反应方向移动。
三、化学平衡图像
1.两种典型的图像
(1)转化率(或百分含量)与温度变化图像
[析图关键]表示两个外界条件同时变化时,反应物A的转化率变化情况,解决这类图像一般采用“定一议
二''的方法,即把自变量(温度、压强)之一设为恒量,讨论另外两个变量的关系。如:图1中,当压强相等(任
意一条等压线)时,升高温度,A的转化率增大,说明升高温度平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反
应。当温度相等时,在图1中作垂线,与三条等压线交于三点,这三点自下而上为增大压强,A的转化率
增大,说明增大压强平衡向正反应方向移动,即正反应为气体体积减小的反应。
(2)转化率(或百分含量)与压强变化图像
[析图关键]图3中,当温度相等(任意一条等温线)时,增大压强,A的转化率增大,说明增大压强平衡正
向移动,即正反应是气体体积减小的反应。当压强相等时,在图3中作垂线,与两条等温线交于两点,这
两点自下而上为降低温度,A的转化率增大,说明降低温度平衡正向移动,即正反应为放热反应。
2.解答化学平衡图像题四步骤
分析已达①反应物和生成物的物质状态;
平衡的可②反应前后气体的总物质的量是增大还是
逆反应的减小;
特点③反应是吸热反应,还是放热反应
一看面(即纵坐标与横坐标的意义);
二看线(即线的走向和变化趋势);
[看图像三看点(即起点、折点、交点、终点);
四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等);
五看量的变化(如浓度变化、温度变化等)
联想外界条件的改变对化学反应速率和化学
想规律
平衡的影响规律
[做判断卜根据图像中所表现的关系与所学规律相对比.
做出符合题目要求的判断
【2】专项练习
1.恒压、NO和02的起始浓度一定的条件下发生反应,在相同时间内,测得不同温度下NO转化为NCh
的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法不正确的是
史
加
a
一
o群
n
B.图中X点所示条件下,由于测定时间较短,反应未达到平衡
C.从X-Y过程中,平衡逆向移动,02反应量减少
D.380℃下,c平衡(02)=5.0x10-4moLLlNO平衡转化率为50%,则平衡常数K=2000
2.(重庆市第八中学2021届高三高考适应性月考(五)化学试题)利用工业废气中的CO?可以制取甲醇,
CO2(g)+3H2(g)#CH3OH(g)+H2O(g),一定条件下往恒容密闭容器中充入1molCO2和3moi出,在不同催化
剂作用下发生反应,相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示。若a点时已达平衡状态,下列有关叙
述正确的是
A.平衡常数:K(c)>K(a)>K(b)
B.a点和d点容器内的压强相等
C.a点:每断裂2moic=0键,同时断裂2moiO-H键
D.若c点时总压强为p,Ts温度下该反应以分压表示的平衡常数K『赤
3.(辽宁省沈阳市2021-2022学年高三上学期教学质量检测(一)化学试卷)由丫一羟基丁酸
(HOCH2cH2cH2coOH)生成/丁内酯)的反应如下:HOCH2CH2CH2COOH1
+H2O0在25。(3时,溶液中丫一羟基丁酸初始浓度为0.180mol/L,随着反应的进行,测得丫一丁内酯的浓度
随时间的变化如下表所示。下列说法中错误的是
t/min21508010012016022000
c/(mol/L)0.0240.0500.0710.0810.0900.1040.1160.132
A.在120min时,丫一羟基丁酸的转化率为50%
B.在50~80min内,以丫一丁内酯的浓度变化表示的反应速率为0.07mol/(L-min)
C.在25%:时,该反应的平衡常数为K=2.75
D.为提高平衡时丫一羟基丁酸的转化率,可采取的措施是移出丫一丁内酯
4.(山东新高考质量测评联盟2021届高三4月联考化学试题)MTP是一类重要的药物中间体,可以由TOME
经环化后合成。其反应式为:
+CH3OH
()()
TOME
为了提高TOME的转化率,反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的
变化如图所示。设TOME的初始浓度为amol•匚1,反应过程中液体体积变化忽略不计。
A.X、Y两点温度不同,MTP的物质的量浓度不相等
B.X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)<v(Z)
C.若Z点处于化学平衡,则21CTC时反应的平衡常数K=:八:mol•U
0.02a
D.190。(2时,0~150min之间的MTP的平均反应速率为1篝mollLmin”
5.(重庆市中学2022届高三高考适应性考试(一)化学试题)在一密闭容器中加入MoS?和O?发生反
应:2MoS2(s)+7O2(g)-2MoO,(g)+4SO2(g)AHo测得OZ的平衡转化率与压强、温度之间的关系如图所
示。下列说法错误的是
罕Hi转化上%
A.P1>P2>P3
B.温度升高,该反应的平衡常数减小
C.增加MOS2或移走MOO3既能提高原料的平衡转化率又能加快反应速率
D.保持温度和容器体积不变,往平衡体系中再充入一定量的。2,再次平衡时,的体积分数减小
6.(重庆市西南大学附属中学校高2021届高三第二次月考化学试题)在恒容密闭容器中充入ImolCCh和
2m0IH2发生如下反应:CCh(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)A/7>0,如图所示为该反应正反应的平衡常数K正
和逆反应的平衡常数K渺随温度变化的曲线。下列分析正确的是
A.曲线1为K正,曲线H为K逆
B.时,A点VjE<V逆
C.Ti时,CO2的平衡转化率为50%
D.其他条件不变,在原平衡基础上再充入2moic。2和2m0IH2,达新平衡时CO2转化率将增大
7.(重庆市第一中学2021届高三下学期第二次月考(4月)化学试题)催化加氢生成乙烯和水是综合利用CO2
的热点研究领域。理论计算表明,在某刚性容器内,原料初始组成n(CO2):n(H2)=l:3,反应达到平衡时,
四种组分的物质的量浓度c随温度T的变化如图所示。下列说法不正确的是
A.曲线a代表H2
B.该反应为放热反应
C.E点的正反应速率大于F点的逆反应速率
D.450K时,该反应平衡常数的数值为.-咚X。4
0.152X0.456
8.一定温度下,向三个容积不等的恒容密闭容器(a<b<c)中分别投入2moiN0C1,发生反应:2N0Cl(g)脩?
2NO(g)+C12(g)。tmin后,三个容器中N0C1的转化率如图中A、B、C三点。下列叙述正确的是
B(b,80)
80-▼----------
50,■一
A(p,50);C(c,50)
1
20
abc
容器容积/L
A.A点延长反应时间,可以提高NOCI的转化率
B.A、B两点的压强之比为25:28
C.容积为cL的容器NOCI的平衡转化率大于80%
D.容积为aL的容器达到平衡后再投入ImolNOCI、ImolNO,平衡向左移动
9.(重庆市第十一中学校2021届高三下学期4月二诊化学试题)在体积可变的恒压密闭容器中,一定量的
CO2与足量碳发生反应:C(s)+CO2(g).2co(g)。平衡时,体系中气体体积分数与温度的关系如图。下
列说法正确的是
B.550℃时,在平衡体系中充入惰性气体,平衡不移动
C.650℃时,CO2的平衡转化率为25.0%
D.TJC时,在平衡体系中充入等体积的CO2和CO,平衡将向左移动
10.(辽宁省2022届高三实战猜题卷(六)化学试题)如图所示,向A、B中均充入ImolX、ImolY,起
始时A、B的体积都等于aL。在相同温度、外界压强和催化剂存在的条件下,关闭活塞K,使两容器中都
发生反应:X(g)+Y(g)3〃g)。达到平衡时,A的体积为1.2aL。下列说法正确的是
K_____
<=A=8=B
A.反应速率:v(B)<v(A)
B.A容器中X的转化率为80%
C.该反应是一个增减的反应
D.平衡时Y的体积分数:A<B
11.(2022年河北省新高考测评卷(四))相同温度下,向三个容积相等的恒容(1L)密闭容器中充入一定量
1
的N,和凡,发生反应:N2(g)+3H2(g).-2NH,(g)AH=-92kJmol.下列说法正确的是
物质起始浓度/(moLLT)物质平衡浓度/(mH•□)
容器达到平衡所需时间/min
NH
N2H23
甲3.03.0
乙1.53.01.820
丙4.59.015
A.甲中反应达到平衡时,放出92kJ的热量
B.甲中N?的物质的量分数保持不变时,说明反应已达到平衡
C.0~20min时间段内,乙中的平均反应速率u(N2)=0.045mol-IjLminT
D.反应达到平衡时,丙中H?的转化率为90%
12.(河南省名校联盟2021-2022学年高一下学期期中考试化学试题)在恒温恒容条件下,发生反应
2A(g)+xB(g).'2C(g),反应体系中某物质的浓度c随时间的变化如图中曲线甲、乙所示,己知x为整数。
下列说法正确的是
B.曲线乙表示的是物质A在反应进程中的浓度变化
C.10~30min内v(C)=0.05mol-L"・min"
D.c点对应物质的浓度与d点对应物质的浓度相等
13.(安徽省池州市东至县2021届高三上学期12月大联考化学试题)一定条件下,在恒容密闭容器中发生
反应:2NC>2(g)+4CO(g)U4co2(g)+N2(g)A//<0,下列说法正确的是
A.混合气体的密度不变时,该反应达到平衡状态
B.向该容器中充入氯气,容器内气体压强增大,平衡正向移动
C.升高温度,该反应的正反应速率加快,化学平衡常数减小
D.平衡后向该容器中再充入一定量的NO2,达新平衡时,气体颜色比原平衡浅
14.(浙江省杭州地区(含周边)重点中学2021-2022学年高三上学期期中考试化学试题)探究某反应
2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)AW<0,反应物浓度与初始反应速率的关系,在800℃、恒容密闭
容器中充入NO、也进行实验,所得数据如下表:
相关数据实验编号①②③④⑤
c(NO)/mol-r'0.0060.0010.0060.0020.003
1
c(H2)/mol-L0.0010.0060.0020.0060.006
V初始/mol七'S'3.2x10-34.8x1O-46.4x10-1.92x1034.32x10-3
下列结论不本确的是
A.实验②、④,探究的是c(NO)对反应速率的影响
B.反应达到化学平衡后,温度降低,逆反应速率减小幅度大于正反应速率减小幅度
C.若该反应速率方程为丫=公d网0>(?(凡)伏为常数),则b=l
D.实验⑤经过50s达到化学平衡,用NO表示的平均反应速率为6.0x105血。].L-LST
15.(重庆市2022届高三质量调研抽查第三次考试化学试题)利用CO?催化加氢可制乙烯,反应为
2CO,(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)AH<0,在两个恒容密闭容器中,分别加入2moicO)、4m。1国,
分别选用两种催化剂,反应进行相同时间,测得CO2转化率随反应温度的变化如下图所示。下列说法正确
B.温度高于T”,CO?转化率降低的原因一定是催化剂活性降低
C.b、d两状态下,化学反应速率相等
D.4温度下充入稀有气体,CC>2转化率不变
16.(重庆一中2021-2022学年高三下学期5月月考化学试题)COJ崔化加氢是碳中和的重要手段之一,以
下是CO2加氢时发生的两个主要反应:
反应I:CO2(g)+4H?(g)-CH4(g)+2H2O(g)AH,<0
反应H:CO2(g)+H2(g).CO(g)+H2O(g)AH2>0
在体积为IL的两个恒容密闭容器中分别按表中所示充入一定量的CO?和H?,平衡体系中碳化物的物质的
n(VCO或CH4』.
量分数X(CO)和xCHJX=;随温度变化关系如图所示。
n(CO)+n(CO2)+n(CH4)
起始物质的量/mol
容器
CO2H2
甲13
乙26
下列有关说法错误的是
A.曲线d表示乙容器中X(CO)随温度的变化
B.600℃达到平衡时,甲容器中反应II的平衡常数为2.4
C.M点对应H?的转化率为80%
D.使用选择性催化剂,M点位置保持不变
17.(重庆市主城区2022届高三第二次学业教学质量抽测化学试题)利用CCh和Hz合成乙烯:2co2(g)+6H?(g)
n(H,)
'CH2=CH2(g)+4H2O(g)AH,在恒容密闭容器中,起始压强相同,反应温度、投料比[「门对
CO2平衡转化率的影响如图所示。
8
平
衡
转
化
率
A.a<3B.AH>0C.VM(正(逆)D.KM>KN
18-在两个固定体积均为IL密闭容器中以不同的氢碳比需充入H2和CO2,在一定条件下发生反应:
2co2(g)+6H2(g)=C2H4(g)+4H2O(g)△比CC>2的平衡转化率a(CC)2)与温度的关系如图所示。下列说法正确的
A.该反应在常温下不可能自发进行
B.X的氢碳比X>2.0,在氢碳比为2.0时Q点V/H2)>P点v次比)
C.若起始时CO2、Fh浓度分别为0.5mol/L、1.0mol/L,则可得P点对应温度的平衡常数的值为512
D.向处于P点状态的容器中,按2:4:1:4的比例再充入CO?、此、C2H4、H2O,再次平衡后a(C02)减
小
19.已知:CO(g)+NO,(g)CO式g)+NO(g),速率方程为o=k.c(NOj,其中k为反应速率常数且只与温度
有关,该反应平衡常数与温度的关系为lgK=1+C(式中R、C为常数,且R>0。T为温度,单位为K)。下
列说法正确的是
A.恒温恒容条件下再充入CO,c(CO)增大,。增大
B.向一容积不变的容器中充入一定量的CO(g)和NONg),一定温度下发生反应,压强不再变化时,该反应
达到平衡
C.恒温恒压条件下充入He,有利于提高NO,的平衡转化率
D.降低温度,有利于提高NO。平衡转化率
20.(广东省“六校联盟”2021-2022学年高三上学期第三次联考化学试题)NCh在有机化学中可用作氧化剂、
硝化剂和丙烯酸酯聚合的抑制剂。已知反应:2NO2(g)-N2O4(g)AH<0o在恒温条件下,将一定量的
NO2充入注射器中后封口,如图表示在拉伸和压缩注射器的过程中气体透光率随时间的变化的关系图(气体
颜色越深,透光率越小)。下列说法正确的是
A.反应速率:c<a
B.平衡常数:K(a)>K(c)
C.e点到f点的过程中从环境吸收热量
D.d点到e点的变化可以用勒夏特列原理解释
21.(重庆市2021-2022学年高三上学期学业质量调研抽测(第一次)化学试卷)汽车尾气中的NO和CO
可在催化剂作用下生成无污染的气体而除去。在密闭容器中充入10molCO和8molNO发生反应
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)AH<0,测得平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系如图。
下列说法正确的是
01020304050
压为MPa
A.温度:T2<TIB.反应速率:v(C)<v(B)
c.CO的体积分数:QA>>3⑻D.平衡常数:K(A)>K(G)
22.(江苏省高邮市第一中学2022-2023学年高三上学期阶段测试一化学试题)在密闭容器中:按CCh与
H2的物质的量之比为1:3进行投料,发生反应2co2(g)+6H2(g)•CH3cH20H(g)+3H2O(g)AH<0,在5MPa
下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数(V%)如图所示,下列说法中正确的是
P=5MPa投料n(H2)/n(CO2)=3时平衡体系
A.表示CH3cH20H组分的曲线是III
B.图中曲线交点a、b对应的上述反应平衡常数Ka<Kb
C.图中曲线交点a对应的CO2转化率为60%
D.若甲、乙两个密闭容器起始时的容积、温度及投料方式均相同,甲:恒温恒压,乙;恒温恒容,反应达
平衡时CH3cH20H产率:甲〈乙
23.(2021・山东•高三专题练习)。时,在1L的密闭容器中进行反应:2A(g)+B(g)诲珍2C(g)»A、B的起
始浓度分别为0.40molU、0.96molL-',起始压强为p。,反应达到平衡状态时压强为p,下列说
法错误的是
A.。时,A的平衡转化率为80%
24
B.。时,K=20,Kp=一
P
C.。达到平衡时,再充入0.08molC和0.20molB,则平衡将正向移动
D.8时(乃>刀),平衡常数为10,可知该反应为放热反应
24.(2021•湖南邵阳•模拟预测)烟气中的NO经过03预处理,再用CaSCh悬浊液吸收去除。预处理时发生
CCVCC
反应:NO(g)+03(g)NO(g)+O2(g)«测得:vte=k,/;(NO)-(O3),^=A:^(NO2)-(O2),k於k迷为速率
常数,受温度影响。向容积均为2L的甲、乙两个密闭容器中充入一定量的N0和03,测得NO的体积分数
随时间的变化如图所示。下列说法正确的是
0.4molNO0.4molNO
0.6molO30.6molO3
甲⑴)乙⑴)
A.高温有利于提高容器中NO的平衡转化率
B.Ti时,反应在tmin内的平均速率丫(。2)=~;—mol-L'-min1
C.C时,NO(g)+Ch(g)N02(g)+Ch(g)的无正<3%逆
D.T2时,向2L密闭容器中充入0.6molNO、0.4molO3,到达平衡时c(NC>2)小于乙容器中平衡时c(NC)2)
25.(2022.全国•高三专题练习)一定温度下:在NQs的四氯化碳溶液(100mL)中发生分解反应:
2N2O5,-4NO2+O2o在不同时刻测量放出的O2体积,换算成NQs浓度如下表:
t/s06001200171022202820X
c(N2O,)/(molL-')1.400.960.660.480.350.240.12
下列说法正确的是A.600-1200S,生成NO?的平均速率为5.0x10"moLLLsT
B.反应2220s时,放出的。2体积为1L8L(标准状况)
C.反应达到平衡时,v正电05)=2v逆(电)
D.推测上表中的x为3930
26.(2021•河北•模拟预测)在体积为1L的恒容容器中,用CO?和H2合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)#CH3OH(g)
+H2O(g)AHo相同时间内不同的温度下,将1molCCh和3m0IH2在反应器中反应,测定CH30H的产率
与温度的关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中X点v(正)>v(逆)
B.图中P点所示条件下,延长反应时间不能提高CH30H的产率
C.该反应的AH>0
4
D.520K下,X点所对应甲醇的产率为50%,则平衡常数K==
27
27.(2021•全国•高三专题练习)某温度下2L密闭容器中3种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(〃)如
表所示,下列说法正确的是
XYW
n(起始状态)/mol210
n(平衡状态)/mol10.5L5
A.该温度下,此反应的平衡常数表达式是K=
c(W)
B.其他条件不变,升高温度,若W的体积分数减小,则此反应△〃<()
C.其他条件不变,使用催化剂,正、逆反应速率和平衡常数均增大,平衡不移动
D.其他条件不变,当密闭容器中混合气体密度不变时,表明反应已达到平衡
28.(2021・全国•高三专题练习)一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,
发生反应2so2(g)+Ch(g).,2SCh(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:
容器1容器2容器3
反应温度T/K700700800
反应物投入量2moiSO2、1molO24molSOs2moiSO?、lmolO2
平衡v4SO2)/mol/(L-s)V1V2V3
平衡c(SO3)mol/LClC2C3
平衡体系总压强p/PaPlP2P3
物质的平衡转化率/aaKSO,)a2(SO3)»3(SO2)
平衡常数KKi
K2K3
下列说法正确的是
A.V[<V2,C2<2ciB.KI>K},p2>2p3
C.V|>V3,ai(SO2)>a3(SO2)D.C2>2c3,a2(SO3)+a3(SO2)<1
29.(2022•全国•高三专题练习)用活性炭还原NO2可防止空气污染,其反应原理为2c(s)+2NCh(g).
N2(g)+2CO2(g)o在密闭容器中1molNCh和足量C发生上述反应,反应相同时间内测得NO2的生成速率与
N2的生成速率随温度变化的关系如图1所示;维持温度不变,反应相同时间内测得N02的转化率随压强的
变化如图2所示。
T
ru0
ul609
•608
一
」07
C(T,0.06)NO?
二0.606s
。5005
04
爵B(r,0.025)/N2i
0.603
®02
粮010
旺0.
7
473T44温度眼
图1
下列说法错误的是
A.图1中的A、B、C三个点中只有C点的V片V逆
B.图2中E点的v逆小于F点的v£
C.图2中平衡常数K(E)=K(G),则NO2的平衡浓度c(E)=c(G)
D.在恒温恒容下,向图2中G点平衡体系中充入一定量的NO?,与原平衡相比,NO?的平衡转化率减小
30.(2021♦重庆八中高三阶段练习)己知:可逆反应2so2(g)+Ch(g)2s03(g)△,<().现有甲、乙两个体
积为VL的真空恒容密闭容器,向甲容器中加入2moiSCh(g)Imol02(g),在一定条件下发生反应,达
到平衡时放出热量为QRJ,且平衡时SCh的体积分数为ai.在相同条件下,向乙容器中加入2moiSCh(g)并
发生反应,达到平衡时吸收热量为QzkJ,若3QI=5Q2.下列叙述中正确的是
A.达平衡时甲、乙中SCh的体积分数:乙〉甲
B.达平衡时甲中SCh的转化率为60%
C.乙中反应的热化学方程式为2s03(g)2so2(g)+02(g)△H=+Q2kJ/mol
D.达到平衡后,再向甲中加入0.5molSC>2(g)、0.25molO2(g),再次平衡后,SCh的体积分数大于ai
31.(2022・全国•高三专题练习)一定温度下,在一容积可变的密闭容器中发生反应Hz(g)+k(g)-2HI(g)
AH<(),t|时刻达到平衡,t2时刻改变某一条件,至t3时刻再次达到平衡,V延随时间变化如图所示。下列说
法错误的是
B.t2时刻改变的条件可能是充入一定量HI(g)
C.I、II两过程达平衡时,平衡常数K1=K"
D.i、n两过程达平衡时,比的体积分数Ivii
32.(2022•湖南•高三专题练习)温度为T℃,向体积不等的密闭容器中分别加入足量活性炭和1molNO-
发生反应:2c(s)+2NO式g)N2(g)+2CO2(g)o反应相同时间,测得各容器中NO?的转化率与容器体积的
容器体UVL
A.对c点容器加压,缩小容器体积,则此时v(逆,%而
B.T℃时,a、b两点时反应的平衡常数K,VK,
C.向a点体系中充入一定量NO?,达到新平衡时,NO?转化率将减小
D.图中C点所示条件下v(正)=%逆)
33.(2022・全国•高三专题练习)25℃时,20mL3xmol-L'NajAsOj^OmLSxmol.L'l22()mLNaOHif
合,发生反应:AsO;(叫)+L(aq)+2OH(aq).左0丁似口)+21一(叫)+也0(1)。溶液中c(AsO:)与反应时间⑴
L
csr
rv
A.0-t.min用H2O表示的平均反应速率为+mol.min"
B.当v正(AsO;)=2v逆(l)时,反应达到平衡状态
C.a点的逆反应速率小于b点的正反应速率
D.平衡时溶液的pH=13,则该反应的平衡常数
(3x-y)-
34.(2022•浙江•高三阶段练习)某反应A(g)+B(g)-C(g)+D(g)的速率方程为v=k・cm(A)yn(B),其半衰期(当
AQ
剩余反应物恰好是起始的一半时所需的时间)为「。改变反应物浓度时,反应的瞬时速率如表所示:
k
c(A)/(mol・L")0.250.501.000.501.00ci
c(B)/(mol・L")0.0500.0500.1000.1000.200C2
11
v/(lO^mokL•min')1.63.2V]3.2V24.8
下列说法不正颐的是
A.上述表格中的5=0.75、V2=6.4
B.该反应的速率常数k=6.4xl(y3min-i
C.在过量的B存在时,反应掉93.75%的A所需的时间是500min
D.升温、加入催化剂、缩小容积(加压),使k增大导致反应的瞬时速率加快
35.(2022•江苏・泰州中学高三阶段练习)在一定的温度和压强下,将按一定比例混合的CO?和H?通过装有
催化剂的反应器可得到甲烷。已知:
2
CO,(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H,O(g)AW=-165kJ.mol'
-1
CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)AH=+41kJ-mol
催化剂的选择是CC)2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂作用下反应相同时间,测CC>2转化率和生成CH,
选择性[CH」选择性=:次獴(之臂;的量xl00%]随温度变化的影响如图所示。下列有关说法正
确的是
Oo
(a)用
8O
co,-*-Niw选00
转
择80
-*-Ni-CeO2
化6o
性60
率40
仅4O/%
20b//I20
0
200240280320340200240280320340
温度/℃温度/9
A.在260℃-320℃间,以Ni-CeO?为催化剂,升高温度CH&的产率不变
B.延长W点的反应时间,一定能提高CO?的转化率
l
C.CO(g)+3H2(g)=CH4(g)+H,O(g)AW=+206kJmor
D.高于320℃后,以Ni为催化剂,随温度的升高CO?转化率上升的原因是催化剂活性增大,反应速率加
快
36.(重庆市江津中学、铜梁中学、长寿中学等七校联盟2021届高三下学期第三次模拟考试化学试题)在
甲、乙两个体积固定且相等的容器中发生反应:X(g)+Y(g)i^?>2Z(g)A//=-akJ-mor'(a>0)o在相同温度的
条件下,甲、乙两个容器中充入的反应物及c(X)随时间t的变化分别如表和图所示。下列说法不正确的是
容器甲乙
反应物起始量lmolX>ImolYImolZ
放出或吸收的热量/kJQ,Q2
A.图中b=0.5
B.甲容器平衡后,若再加入LOmolX、l.OmolY,达到平衡时X的转化率大于50%
C.若甲、乙两容器均在绝热条件下进行,达到平衡后,c乙(X)<0.5molL“
D.放出或吸收的热量关系为Qi=2Q2=0.5a
37.甲、乙均为1L的恒容密闭容器,向甲中充入1molCH4和1molCO2,乙中充入1molCH4和nmolCO2,
在催化剂存在下发生反应:CH4(g)+CO2(g)#2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。
下列说法正确的是
茎
&
J咨
g
=
。
67377387397310731173
温度/K
A.该反应的正反应是放热反应
B.773K时,该反应的平衡常数小于12.96
C.田的体积分数:(p(b尸(p(c)
D.873K时,向甲的平衡体系中再充入CO2、CFU各0.4mol,CO、出各1.2mol,平衡不发生移动
38.(重庆市强基联合体2021届高三下学期质量检测化学试题)在催化剂作用下,向刚性容器中按物质的
量比1:I充入甲醇和异丁烯(用R表示),分别在「和T2两个温度下发生反应生成有机物W:CH30H(g)
+R(g)UW(g)AHo异丁烯的转化率随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
舁「憾的转化率小
IW〃
M....A-------1
科…•多——Ti
/Z
吗//
I//
?•>
?,,,♦
0601201902401'min
A.TI>T2,AH>0
B.VMIE=VBIE>VA逆
C.维持T2不变,再向容器中充入1molW,新平衡时W的百分含量减小
D.1时,容器内起始总压为pokPa,则用分压表示的该反应的平衡常数Kp=4"0kPa」
39.(重庆市普通高中学业水平选择性考试2021届高三第三次联合诊断检测化学试题)利用活性炭可以处
理NO的污染,其原理为:C(s)+2N0(g)-N2(g)+CO2(g)AH<0。现向某容积固定的密闭容器加入一定
量的活性炭和一定量的NO,在T/C时,各物质的量浓度随时间变化如图所示,下列说法正确的是
amol/L)
1020MH050
A.0~10min的平均速率v(CO2)=0.1molL、min"
B.50min时改变的条件是升温
C.若原平衡态压强为lOOkPa,维持体积不变,再通入一定量的CCh(g),达到平衡后压强变为150kPa,则
平衡时NO转化了g
D.50min时改变的条件是加入高效的催化剂
40.(江苏省徐州市2021届高三年级5月考前模拟化学试题)CH4与CO2重整可以同时利用两种温室气体,
其工艺过程中涉及如下反应:
l
反应①:CH4(g)+CO2(g)#2CO(g)+2H2(g)AH1=+247.4kJ-mor
l
反应②:CO2(g)+H2(g)^CO(g)+H2O(g)AH2=+41.2kJmor
反应③:CH4(g)+;O2(g)#CO(g)+2H2(g)AH3=-35.6kJ-moH
一定条件下,向体积为VL的密闭容器中通入CH4、CO2各l.Omol及少量O2,测得不同温度下反应平衡时
各产物产量如图所示,下列说法正确的是
1.9
0.3-[।l二T=
850100011
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