高考化学反应速率及平衡经典题及答案
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1.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O,发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2+H2(g)
反应过程中测定的部分数据见下表(表中t1>t2):
反应时间/min n(CO)/mol H2O/ mol
0 1.20 0.60
t10.80
t20.20 下列说法正确的是
A.反应在t1min内的平均速率为v(H2)=0.40/t1 mol·L-1·min-1
B.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20 mol H2O,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mol H2O,与原平衡相比,达到新平衡时CO转化率增大,H2O的体积分数增大
D.温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
【分析】本题属于基本理论中化学平衡问题,主要考查学生对速率概念与计算,平衡常数概念与计算,平衡移动等有关内容理解和掌握程度。高三复习要让学生深刻理解一些基本概念的内涵和外延。
A.反应在t1min内的平均速率应该是t1min内H2浓度变化与t1的比值,而不是H2物质的量的变化与t1的比值。
B.因为反应前后物质的量保持不变,保持其他条件不变,平衡常数不会改变,起始时向容器中充入0.60mol CO和1.20 mol H2O,似乎与起始时向容器中充入0.60mol H2O和1.20 mol CO效果是一致的,到达平衡时,n(CO2)=0.40 mol。
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20mo lH2O,与原平衡相比,平衡向右移动,达到新平衡时CO转化率增大,H2O转化率减小,H2O的体积分数会增大。
D.原平衡常数可通过三段式列式计算(注意浓度代入)结果为1,温度升至800℃,上述反应平衡常数为0.64,说明温度升高,平衡是向左移动的,那么正反应应为放热反应。
答案:BC
2.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g)催化剂
2CO2(g)+S(l) △H<0 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,该反应平衡常数不变
答案:D
3.合成氨所需的氢气可用煤和水作原料经过多步反应制得,其中的一步反应为:CO(g)+
H2O(g)催化剂
CO2(g)+H2(g) △H < 0
反应到达平衡后,为提高CO的转化率,下列措施中正确的是
A.增加压强B.降低温度
C.增大CO的浓度D.更换催化剂答案:B
4.在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:
a(g)+b(g)2c(g);△H<0
x(g)+3y(g)2z(g);△H>0
进行先关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功),下列叙述错误的是
A .等压使,通入惰性气体,c 的物质的量不变
B .等压时,通入x 气体,反应器中温度升高
C .等容时,通入惰性气体,各反应速率不变
D .等容时,通入x 气体,y 的物质的量浓度增大
答案:A
5.已知:4NH 3(g)+5O 2(g)=4NO(g)+6H 2O(g). ΔH <0该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 C
6电镀废液中Cr 2O 72-可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO 4):
Cr 2O 72-(aq )+2Pb 2+(aq )+H 2O (l ) 2 PbCrO 4(s )+2H +(aq ) ΔH< 0
该反应达平衡后,改变横坐标表示的反应条件,下列示意图正确的是
解析:由题意知该反应是一个放热的可逆反应,升高温度平衡向吸热的逆反应方向移动,依据平衡常数的表达式)()()
(222722+-+•=Pb c O Cr c H c K 可知K 应该减小,A 正确;pH 增大溶液碱性增强,会中和溶液中H +,降低生成物浓度平衡向正方应方向移动,Cr 2O 72-的转化率
会增大,B 不正确;温度升高,正、逆反应速率都增大,C 错误;增大反应物Pb 2+的浓度,
平衡向正方应方向移动,Cr 2O 72-的物质的量会减小,D 不正确。
答案:A
7.一定条件下,体积为10L 的密闭容器中,1molX 和1molY 进行反应:2X (g )+Y (g )⇋Z (g ),经60s 达到平衡,生成0.3molZ 。下列说法正确的是( A )
A .以X 浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L ·S )
B .将容器体积变为20L ,Z 的平衡浓度变为原来的0.5倍
C .若增大压强,则物质Y 的转化率减小
D .若升高温度,X 的体积分数增大,则该反应的△H >0
8.某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:
X(g)+Y(g)Z(g)+W(s):△H >0下列叙述正确的是B
A 加入少量W ,逆反应速率增大
B 当容器中气压不变时,反应达到平衡
C 升高温度,平衡逆向移动
D 平衡后加入X ,上述反应的△H 增大
9.已知反应:2CH 3COCH 3(l) 催化剂
CH 3COCH 2COH(CH 3)2(l)。取等量CH 3COCH 3,分别在
0℃和20℃下,测得其转化分数随时间变化的关系曲线(Y -t )如下图所示。下列说法正确的是
A.b 代表0℃下CH 3COCH 3的Y -t 曲线
B.反应进行到20min 末,H 3COCH 3的(0)1(20)
v C v C ︒>︒ C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡
转化率
D.从Y=0到Y=0.113,CH 3COCH 2COH(CH 3)2的
(0)1(20)
n C n C ∆︒=∆︒ 解析:温度高反应速率就快,到达平衡的时间就短,由图像可与看出曲线b 首先到达平衡,所以曲线b 表示的是20℃时的Y -t 曲线,A 不正确;根据图像温度越高CH 3COCH 3转化的越少,说明升高温度平衡向逆反应方向进行,即正方应是放热反应,C 不正确;当反应进行到反应进行到20min 时,从图像中可以看出b 曲线对应的转化分数高于a 曲线对应的转化分数,这说明b 曲线即20℃时对应的反应速率快,所以,B 不正确;根据图像可以看出当反应进行到66min 时a 、b 曲线对应的转化分数均相同,都是0.113,这说明此时生成的CH 3COCH 2COH(CH 3)2一样多,所以从Y=0到Y=0.113,CH 3COCH 2COH(CH 3)2的(0)1(20)n C n C ∆︒=∆︒,即选项D 正确。
答案:D
10.向绝热恒容密闭容器中通入SO 2和NO 2,在一定条件下使反应SO 2(g)+NO 2(g)SO 3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c 点达到平衡状态
B.反应物浓度:a 点小于b 点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.△t 1=△t 2时,SO 2的转化率:a ~b 段小于b ~c 段
解析:这是一个反应前后体积不变的可逆反应,由于容器恒
容,因此压强不影响反应速率,所以在本题中只考虑温度和浓度
的影响。由图可以看出随着反应的进行正反应速率逐渐增大,因为只要开始反应,反应物浓度就要降低,反应速率应该降低,但此时正反应却是升高的,这说明此时温度的影响是主要的,由于容器是绝热的,因此只能是放热反应,从而导致容器内温度升高反应速率加快,所以选项C 不正确;但当到达c 点后正反应反而降低,这么说此时反应物浓度的影响是主要的,因为反应物浓度越来越小了。但反应不一定达到平衡状态,所以选项A 、B 均不正确;正反应速率越快,消耗的二氧化硫就越多,因此选项D 是正确的。
答案:D
11. 一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10 的是