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周测8化学反应速率和化学平衡夯基提能卷一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42分。1在一定条件下,已达平衡的可逆反应:2A(g)B(g)2C(g),下列说法中正确的是()A平衡时,此反应的平衡常数K与各物质的浓度有如下关系:KB改变条件后,该反应的平衡常数K一定不变C如果改变压强并加入催化剂,平衡常数会随之变化D若平衡时增加A和B的浓度,则平衡常数会减小答案:A解析:K只随温度的改变而改变,除改变温度外,改变其他条件都不会引起平衡常数的改变。2一定条件下,通过下面反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)2CO(g)2CO2(g)S(l)H0,若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是()A平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变B平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快C平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率D其他条件不变,使用不同催化剂,该反应的平衡常数不变答案:D解析:正反应是气体分子总数减小的反应,则平衡前,随着反应的进行,气体分子总数减少,故容器内压强减小,A错误;改变液体的量,反应速率不变,因此平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率不变,B错误;正反应为放热反应,平衡时,其他条件不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,SO2的转化率降低,C错误;平衡常数只与温度有关,与使用催化剂无关。3将一定量的X和Y加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2X(g)Y(s)G(g)3E(l)。忽略固体和液体的体积变化,平衡常数与温度和压强的关系如表所示:压强/MPa1.01.52.0温度/300ab10.8516c50.2d800160ef下列判断正确的是()AHb10.8CS0C反应温度应控制在240 260 D选择合适催化剂,可以提高CO的转化率答案:C解析:A项,X、Y点CO的转化率均为70%,但温度不同,CO的正反应速率不相同,错误。B项,从开始到图象最高点之前属于未平衡,反应向正方向进行,升高温度,反应加快,CO的转化率增大;达到最高点及该点之后,属于平衡状态,升高温度,CO的转化率降低,说明正反应是放热反应,错误。C项,从图象看,在反应温度控制在240 260 之间时,CO的转化率较大,正确。D项,催化剂不能使平衡移动,不能提高CO的转化率,错误。5800 时,在容积为2 L的密闭容器中,充入0.20 mol X(g)和0.10 mol的Y2(g)的混合气,发生反应2X(g)Y2(g)2XY(g),n(X)随时间变化如表:时间/s012345n(X)/mol0.200.100.080.060.060.06下列说法正确的是()A达到平衡后,升高温度,K减小,则该反应的H0B前2 s内的平均反应速率v(Y2)0.015 molL1s1C该温度下,该反应的平衡常数KD其他条件不变时,向平衡体系中再充入0.06 mol X、0.03 mol Y2和0.14 mol XY,则Y2的转化率减小答案:B解析:A项,升高温度,K减小,平衡逆向移动,正反应为放热反应,错误;B项,前2 s内v(Y2)0.015 molL1s1,正确;C项,2X(g)Y2(g)2XY(g)初始浓度(molL1) 0.10 0.05 0变化浓度(molL1) 0.07 0.035 0.07平衡浓度(molL1) 0.03 0.015 0.07K,错误;D项,再充入0.06 mol X、0.03 mol Y2和0.14 mol XY,则充入各物质的量与平衡时各物质的量相等,相当于将容器体积缩小一半,平衡向右移动,可判断出Y的转化率增大,错误。6以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2(g)6H2(g)CH3CH2OH(g)3H2O(g)H0。某压强下的密闭容器中,按CO2和H2的物质的量比为1:3投料,不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数(y%)随温度变化如图所示。下列说法正确的是()Aa点的平衡常数小于b点Bb点,v正(CO2)v逆(H2O)Ca点,H2和H2O物质的量相等D其他条件恒定,充入更多H2,v(CO2)不变答案:C解析:升温,平衡左移,CO2、H2的体积分数增大,而CH3CH2OH、H2O的体积分数减小。A项,Ka应大于Kb;B项,b点CO2、H2O的物质的量相等,平衡时v正(CO2)v逆(H2O);C项,正确;D项,充入H2,v(CO2)增大。7一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)H2O(g),CO(g)3H2(g)。设起始Z,在恒压下,平衡时CH4的体积分数(CH4)与Z和T(温度)的关系如下图所示。下列说法正确的是()A该反应的焓变H0B图中Z的大小为a3bC图中X点对应的平衡混合物中3D温度不变时,图中X点对应的平衡在加压后(CH4)减小答案:A解析:A.根据图示知温度越高,CH4的体积分数越小,说明平衡向右移动,所以该反应的焓变H0,A项正确。B.相同条件下Z越大,平衡时CH4的体积分数越小,所以图中Z的大小为a33,C项错误。D.温度不变时,加压,平衡逆向移动,甲烷的体积分数增大,D项错误。二、非选择题:共43分。8(14分)工业上,利用Ga(s)与NH3(g)合成固体半导体材料氮化镓GaN(s)同时生成H2(g)。该反应中,消耗0.2 mol镓放出热量为3.08 kJ。(1)写出该反应的热化学方程式:_。(2)在某密闭容器中充入足量镓和氨气发生反应,氨气的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。温度升高,NH3的平衡转化率降低,原因是_。判断:p1_p2(填“”“”或“”)。(3)在1 L恒容密闭容器中充入足量的镓和一定量氨气,在一定温度下反应,不同时刻测得混合气体中氨气的物质的量如表所示:时间/min01020304050NH3/mol5.04.03.02.52.02.0020 min内H2的平均反应速率v(H2)为_;在该温度下,上述反应的平衡常数K_。(结果保留2位小数)答案:(1)2Ga(s)2NH3(g)=2GaN(s)3H2(g)H30.8 kJmoll(2)该反应的正反应是放热反应,升温,平衡向左移动(3)0.15 molL1min122.78 molL1解析:(1)热化学方程式为2Ga(s)2NH3(g)=2GaN(s)3H2(g)H30.8 kJmol1。(2)从图象看出,温度升高,NH3的平衡转化率降低。因为正反应是放热反应,升高温度,平衡向左移动。正反应是气体分子总数增大的反应,p代表压强,减小压强,平衡向右移动,氨的平衡转化率增大,所以,p1T2T3。(1)与实验相比,实验除温度不同外,还改变的条件及判断依据是_。(2)实验反应至25 min达到平衡,用NO物质的浓度变化表示的反应速率为_。达到平衡时,Cl2的转化率为_。若实验达到平衡时的热量变化为Q kJ,则该反应的热化学方程式为_。(3)用K、K、K分别表示三组实验的化学平衡常数,则平衡常数由大到小的次序是_。(4)图中M点时的逆反应速率_(填“大于”“小于”“等于”或“不能确定”)N点时正反应速率,原因是_。(5)在体积可变的密闭容器中充入2 mol NO和1 mol Cl2,保持恒温、恒压发生上述反应,t1时达到平衡状态,如右图所示,若t2时再充入2 mol ClNO,t3时再次达到平衡,请在图中画出反应速率随时间的变化曲线。答案:(1)加入催化剂;实验温度低于,而最先达到平衡状态,说明反应速率大,故有催化剂(2)0.008 molL1min150%2NO(g)Cl2(g)2ClNO(g)HQ kJmol1(3)KKK(4)小于实验反应速率最小,达到平衡时的反应速率小于实验达到平衡时的反应速率,而M点时反应还未达平衡,其逆反应速率小于平衡时的反应速率(5)如图解析:(1)多变量图象分析的一般思路是“先拐先平衡,反应速率大”,而此处出现异常,温度低时反应速率大,故一定隐含使用了催化剂的条件。(2)该反应至平衡时消耗
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