2023届高三化学高考备考二轮复习训练化学反应速率与化学平衡
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2023年高考化学二轮复习训练之化学反应速率与化学平衡一.选择题(共22小题)
1.(2022•常宁市校级三模)在1L的密闭容器中充入2molN2和7molH2,发生反应N2+3H2=2NH3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。
下列叙述错误的是()
A.该反应是放热反应
B.温度为T1K时,再加入1molN2和1molNH3,平衡向正反应方向移动
C.温度为T1K时,N2的平衡转化率为50%
D.a、c两点对应的压强:p a<p c
2.(2022•苏州模拟)对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),下列叙述正确的是()A.当X、Y和Z的物质的量之比为1:3:2时,反应一定达到化学平衡
B.通过控制反应条件,可以提高该反应进行的程度
C.若Y的反应速率为0.3mol/(L•s),则X的反应速率为0.1mol/(L•s)
D.若容器体积不变,向容器中充入氨气,压强增大,反应速率增大
3.(2022•南通开学)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH=﹣905.8kJ ⋅mol﹣1,下列说法正确的是()
A.适当降温加压可提高NH3的平衡转化率
B.该反应的平衡常数可表达为K=
C.分离出NO(g),v(正)增大,平衡向正反应方向移动
D.1molN﹣H断裂的同时有1molO﹣H断裂,说明反应到达该条件下的平衡状态4.(2022•南宁开学)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)一定达到化学平衡状态的是()
A.单位时间内生成2nmolSO3,同时消耗nmolO2
B.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
C.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化
D.容器中的气体密度不再发生变化
5.(2022•沙坪坝区校级开学)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题所示。
已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L。
下列说法正确的是()
pH
3.0
4.0
5.0
6.0
t/min
T/℃
2030123116958
301581084815
503126157 A.O3可漂白有机色素,这体现O3的强还原性
B.O3可以消毒杀菌,故对人体百利而无一害
C.在30°C、pH=4.0条件下,O3的分解速率为2.00×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1
D.根据表中规律:①40°C、pH=3.0;②10°C、pH=4.0;③30°C、pH=7.0,分解速率关系为:③>①>②
6.(2022•迎泽区校级开学)在一定温度下的密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),达到平衡状态的标志是()
A.N2、H2、NH3在容器中共存
B.v正(N2)=3v逆(H2)
C.混合气体的总物质的量不再发生变化
D.单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolH2
7.(2022春•建平县期末)CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH):2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
在2L密闭容器中充入反应物,其中n(CO)随时间的变化如下表所示。
下列说法中正确的是()
时间/s012345 n(CO)/mol32 1.5 1.25 1.125 1.125 A.4s时,该反应恰好达到平衡状态
B.前2 s,CO的平均反应速率为0.375mol•L﹣1•s﹣1
C.当v(CO)=2v(CH3CH2OH),反应达到平衡状态
D.达到平衡时,CO的转化率为37.5%
8.(2022春•农安县期末)可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是()
A.v(X)=0.25mol/(L.s)B.v(Y)=3.6mol/(L.min)
C.v(Q)=0.1mol/(L.s)D.v(Z)=0.3mol/(L.s)9.(2022•辽宁)某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z (g),有关数据如下:
时间段/min产物Z的平均生成速率/mol•L﹣1•min﹣1
0~20.20
0~40.15
0~60.10
下列说法错误的是()
A.1min时,Z的浓度大于0.20mol⋅L﹣1
B.2min时,加入0.20molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)
C.3min时,Y的体积分数约为33.3%
D.5min时,X的物质的量为1.4mol
10.(2022春•鞍山期末)燃煤烟气的脱硫技术是环境科学研究的热点,利用反应2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l)可实现从燃煤烟气中回收硫。
向两个体积相同的恒容密闭容器中通入2molCO(g)和1molSO2(g)发生上述反应,体系的总压强随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是()
A.实验a平衡时CO的物质的量为1.5mol
B.实验b中,40min内CO的平均反应速率2.0kPa•min﹣1
C.与实验a相比,实验b改变的条件是加入催化剂
D.实验b中SO2的转化率是75%
11.(2022•香坊区校级开学)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化的示意图如图,下列结论中正确的个数为()
①反应在c点到达平衡
②SO2浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑤体系压强不再变化,说明反应达到平衡
A.2个B.3个C.4个D.5个12.(2022春•石首市期中)在一个绝热的恒容密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)达到平衡的标志是()
①v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2②各组分的物质的量不变③体系的压强不再
发生变化④混合气体的密度不变⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变⑥2v正(N2)=v逆(NH3)⑦3molH﹣H键断裂的同时有2molN﹣H键也断裂
A.①②③⑤⑥B.②③④⑤⑥C.②③④⑥⑦D.②③⑤⑥13.(2022春•临沂期中)下列标志可表明对应反应达到平衡状态的是()选项反应条件可逆反应标志
A恒温恒容2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)混合气体的密度不变B恒温恒容2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)混合气体颜色不变
C恒温恒压NH2COONH4(s)⇌2NH3(g)+CO2
(g)NH3在混合气体中的百分含量
不变
D恒温恒压2NO2(g)⇌N2O4(g)c(NO2)=2c(N2O4)A.A B.B C.C D.D
14.(2022春•铁西区校级期末)向某容积一定的密闭绝热容器中充入2molNO和1molO2,一定条件下发生反应:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g),其反应速率与反应时间关系如图所示,下列选项表明该反应达到平衡状态的是()
A.NO、NO2物质的量相等
B.M、N、P、Q四点中,N点时反应已达平衡状态
C.混合气体的密度不再变化
D.单位时间内生成NO2和O2的物质的量之比为2:1
15.(2022春•城厢区校级期末)羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防止某些害虫和真菌的危害。
在一定温度下的容积不变的密闭容器中发生反应:CO(g)+H2S(g)⇌COS (g)+H2(g)。
下列叙述中,不能说明反应达到化学平衡状态的是()
A.COS的生成速率与H2S的生成速率相等
B.单位时间内消耗amolCO,同时消耗amolH2
C.容器内气体的总压强不再变化
D.CO的浓度不再变化
16.(2022春•红河州期末)工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400~500℃下的催化氧化:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列情况不能说明该反应一定达到化学平衡的是()
A.SO3的质量保持不变
B.正反应和逆反应的速率相等
C.混合气体的平均相对分子质量不变
D.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
17.(2022春•富县校级期末)NH3的催化氧化反应:4NH3(g)+5O2(g)4NO
(g)+6H2O(g),是工业制硝酸的重要反应。
在恒容密闭容器中,通入一定量的氨气和空气,在催化剂作用下发生上述反应,下列说法中错误的是()
A.升高温度,正、逆反应速率均增大
B.使用合适的催化剂是为了加快反应速率,提高生产效率
C.NO和H2O的物质的量浓度之比为2:3时,反应达到平衡状态
D.在实际生产中鼓入过量的空气,其目的是将NH3尽可能多地转化为NO 18.(2021秋•简阳市校级月考)汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)+2CO(g)⇌2CO2(g)+N2(g)ΔH<0。
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行,下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是()
A.②④⑤B.①②③C.②④⑥D.④⑤⑥19.(2022•天心区校级开学)在某密闭容器中发生反应3C(s)+2Fe2O3(s)=3CO2(g)+4Fe(s),每隔2min测定一次CO2的浓度,测定结果如表:
时间/min024681012
00.0400.0600.0700.0720.0720.072
c(CO2)/
(mol•L﹣
1)
下列说法不正确的是()
A.反应在前4min的平均速率为v(CO2)=0.015mol⋅L﹣1⋅min﹣1
B.保持其他条件不变,向平衡后的容器中再充入0.2molC(s)时,v正>v逆
C.反应可能在8min前达到了平衡状态
D.其他条件不变,增大容器体积,再达到平衡时,二氧化碳的浓度与原平衡时相同20.(2022•沙坪坝区校级开学)某温度下,反应2A(g)⇌B(g)+C(g)的平衡常数为1,在容积为2L的密闭容器中加入A(g),20s时测得各组分的物质的量如下表。
下列说法正确的是()
物质A(g)B(g)C(g)
物质的量/mol 1.20.60.6
A.20s时,正反应速率大于逆反应速率
B.反应前20s的平均速率为v(A)=0.6mol•L﹣1•s﹣1
C.达平衡时,充入氦气,A的转化率增大
D.若升高温度平衡常数变为2,则反应的ΔH<0
21.(2022春•焦作期中)在容积为2L的恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,在不同温度下反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),反应相同时间时CO2的转化率与温度的关系如图所示.若保持温度为TK,分别按Ⅱ和Ⅲ中的不同方式向容器中投入反应物,发生上述反应,相关信息如下表.
编号起始物质的量/mol CO2平衡转化
率(α)
CO2(g)H2(g)CH3OH(g)H2O(g)
Ⅰ130060%
Ⅱ2600
Ⅲ0.420.20.4﹣下列说法正确的是()
A.反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)在高温下能自发进行
B.Ⅱ中反应达到平衡时,α(CO2)=60%
C.TK时,反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)的平衡常数为
D.Ⅲ中反应达到平衡前,v(正)>v(逆)
22.(2022春•献县月考)在372K时,把0.5molN2O4通入体积为5L的真空密闭容器中,发生反应N2O4(g)⇌2NO2(g)。
反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol/L。
在60s 时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始时的1.6倍。
下列说法正确的是()A.前2s以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为0.01mol/(L‧s)
B.在2s时体系内压强为开始时的1.1倍
C.在平衡时体系内含有N2O4 0.25 mol
D.平衡时,N2O4的转化率为40%
二.填空题(共2小题)
23.(2022春•巩义市校级月考)我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。
研发二氧化碳利用技术,降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。
(1)雨水中含有来自大气的CO2,CO2进一步和水反应发生电离:
ⅰCO2(g)⇌CO2(aq)
ⅱCO2(aq)+H2O(l)⇌H+(aq)+HCO3﹣(aq)
①增大CO2在水中溶解度的措施有(写出一条即可)。
②25℃时,c(H+)c(HCO3﹣)+c(OH﹣)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)CH4与CO2重整是有利于实现碳达峰和碳中和的研究热点之一。
该重整反应体系主要涉及以下反应:
a、CH4(g)+CO2(g)⇌2CO(g)+2H2(g)
b、CH4(g)⇌C(s)+2H2(g)
c、CO(g)+H2(g)⇌H2O(g)+C(s)
设K p r为相对压力平衡常数,其表达式写法:在浓度平衡常数表达式中,用相对分压代替浓度。
气体的相对分压等于其分压除以p0(p0=100kPa)。
反应a、b、c的lnK p r(lnK p r 为以e为底的对数)随T(温度)的变化如图所示。
①反应a、b、c中,属于放热反应的有(填字母)。
②反应b的相对压力平衡常数表达式为K p r=。
③在图中A点对应温度下,原料组成为n(CO2):n(CH4)=1:1,初始总压为100kPa
的恒容密闭容器中进行反应,体系达到平衡时CH4的平衡转化率为68%,则H2的分压为kPa。
24.(2022•宝安区校级模拟)中国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成,相关成果北京时间9月24日由国际知名学术期刊《科学》在线发表,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。
以CO2、C2H6为原料合成C2H4涉及的主要反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2O(g)+CO(g)△H=+177kJ•mol﹣1(主反应)
Ⅱ.C2H6(g)⇌CH4(g)+H2(g)+C(s)△H=+9kJ•mol﹣1(副反应)
(1)反应I的反应历程可分为如下两步:
i.C2H6(g)⇌C2H4(g)+H2(g)△H1(反应速率较快)
ii.H2(g)+CO2(g)⇌H2O(g)+CO(g)△H2=+41kJ•mol﹣1(反应速率较慢)
①△H1=kJ•mol﹣1
②相比于提高c(C2H6),提高c(CO2)对反应I速率影响更大,原因是。
(2)向恒压密闭容器中充入CO2和C2H6合成C2H4,发生主反应,温度对催化剂K﹣Fe ﹣Mn/Si﹣2性能的影响如图所示,工业生产综合各方面的因素,反应选择800℃的原因
是。
(3)在800℃时,n(CO2):n(C2H6)=1:3,充入一定体积的密闭容器中,在有催化剂存在的条件下,只发生反应主反应,初始压强为P0,一段时间达到平衡,产物的物质的量之和与剩余反应物的物质的量之和相等,该温度下反应的平衡常数K p=(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)工业上也可用甲烷催化法制取乙烯,只发生反应如下:2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g)ΔH>0。
①在恒容绝热的容器中进行上述反应,下列不能用来判断达到平衡状态的是。
A.混合气体的平均相对分子质量不再改变
B.容器中压强不再改变
C.混合气体的密度不再改变
D.v(CH4)=v(H2)
②温度T时,向2L的恒容反应器中充入2molCH4,仅发生上述反应,反应过程中CH4的物质的量随时间变化如图所示:
实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)•c2(H2),k正、k逆为速率常数,只与温度有关,T温度时则=(用含有x的代数式表示);当温度升高时,k
增大m倍,k逆增大n倍,则m n(填“>”、“<”或“=”)。
正
2023年高考化学二轮复习训练之化学反应速率与化学平衡
参考答案与试题解析
一.选择题(共22小题)
1.(2022•常宁市校级三模)在1L的密闭容器中充入2molN2和7molH2,发生反应N2+3H2=2NH3,保持其他条件不变,相同时间内测得NH3的浓度与温度的关系如图所示。
下列叙述错误的是()
A.该反应是放热反应
B.温度为T1K时,再加入1molN2和1molNH3,平衡向正反应方向移动
C.温度为T1K时,N2的平衡转化率为50%
D.a、c两点对应的压强:p a<p c
【考点】化学平衡的计算.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.b点后升高温度,氨气的浓度降低,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应;
B.T1时,在反应开始时c(N2)=2 mol/L,c(H2)=7 mol/L,反应达到平衡时c(NH3)=2 mol/L,根据N2+3H2=2NH3中物质反应转化关系可知平衡时c(N2)=2 mol/L﹣1 mol/L=1 mol/L,c(H2)=7 mol/L﹣3 mol/L=4 mol/L,则该温度下的化学平衡常数K
===0.0625,在温度为T1时,再加入1 mol N2和1 mol NH3,Q c===0.0703>0.0625;
C.温度为T1时,反应达到平衡时c(NH3)=2 mol/L,则根据物质反应转化关系可知消耗N2的物质的量浓度为1 mol/L,由于反应开始时N2的浓度为2 mol/L,据此计算;
D.升高温度,气体压强增大。
【解答】解:A.b点后升高温度,氨气的浓度降低,说明升高温度,化学平衡逆向移动,逆反应为吸热反应,则该反应的正反应为放热反应,故A正确;
B.T1时,在反应开始时c(N2)=2 mol/L,c(H2)=7 mol/L,反应达到平衡时c(NH3)=2 mol/L,根据N2+3H2=2NH3中物质反应转化关系可知平衡时c(N2)=2 mol/L﹣1
mol/L=1 mol/L,c(H2)=7 mol/L﹣3 mol/L=4 mol/L,则该温度下的化学平衡常数K ===0.0625,在温度为T1时,再加入1 mol N2和1 mol NH3,Q c===0.0703>0.0625,则化学平衡逆向移动,故B
错误;
C.温度为T1时,反应达到平衡时c(NH3)=2 mol/L,则根据物质反应转化关系可知消耗N2的物质的量浓度为1 mol/L,由于反应开始时N2的浓度为2 mol/L,故N2的平衡转化率为=50%,故C正确;
D.升高温度,气体压强增大,由于温度:a<c,则a、c两点对应的压强大小关系为:P a<P c,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡的计算,为高频考点,侧重考查学生的分析能力和计算能力,注意把握图象的分析以及反应的特点,结合影响平衡的因素解答该题,难度中等。
2.(2022•苏州模拟)对于可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g),下列叙述正确的是()A.当X、Y和Z的物质的量之比为1:3:2时,反应一定达到化学平衡
B.通过控制反应条件,可以提高该反应进行的程度
C.若Y的反应速率为0.3mol/(L•s),则X的反应速率为0.1mol/(L•s)
D.若容器体积不变,向容器中充入氨气,压强增大,反应速率增大
【考点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学平衡的影响因素.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.各物质的物质的量之比等于方程式的系数比时,正逆反应速率不一定相等;
B.通过控制反应条件,可以提高该反应进行的程度,如增大压强,可以使平衡正向移动;
C.X为固体,浓度不能改变;
D.容器容积不变,向容器中充入氨气,压强虽然增大,但容器体积不变,则各物质浓度不变。
【解答】解:A.各物质的物质的量之比等于方程式的系数比时,正逆反应速率不一定相等,反应不一定达到化学平衡,故A错误;
B.通过控制反应条件,可以提高该反应进行的程度,如增大压强,可以使平衡正向移动,提高了反应进行的程度,故B正确;
C.X为固体,浓度不能改变,不能用其浓度变化表示反应速率,故C错误;
D.容器容积不变,向容器中充入氨气,压强虽然增大,但容器体积不变,则各物质浓度不变,反应速率不变,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查了化学方程式的计算、影响化学反应速率的因素、化学反应速率的计算等知识点,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
3.(2022•南通开学)对于反应4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g)ΔH=﹣905.8kJ ⋅mol﹣1,下列说法正确的是()
A.适当降温加压可提高NH3的平衡转化率
B.该反应的平衡常数可表达为K=
C.分离出NO(g),v(正)增大,平衡向正反应方向移动
D.1molN﹣H断裂的同时有1molO﹣H断裂,说明反应到达该条件下的平衡状态
【考点】化学平衡的影响因素.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.加压,平衡向气体系数和减小的方向移动,降温,平衡向放热反应方向移动;
B.该反应的生成是NO(g)和H2O(g);
C.减小生成物浓度,速率减慢;
D.1molN﹣H断裂为正反应,同时有1molO﹣H断裂为逆反应,且正、逆反应速率相等。
【解答】解:A.该反应的正反应为放热反应且气体系数和增大的反应,加压,平衡逆移,NH3的平衡转化率减小,降温,平衡正移,NH3的平衡转化率增大,故A错误;
B.该反应的生成是NO(g)和H2O(g),则其平衡常数可表达为K=
,故B错误;
C.分离出NO(g),v(正)减小,平衡向正反应方向移动,故C错误;
D.1molN﹣H断裂为正反应,同时有1molO﹣H断裂为逆反应,且正、逆反应速率相等,说明反应到达该条件下的平衡状态,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡,侧重考查学生平衡状态的判断、平衡常数、平衡移动等知识的掌握情况,试题难度中等。
4.(2022•南宁开学)一定条件下,在恒容密闭容器中,能表示反应2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)一定达到化学平衡状态的是()
A.单位时间内生成2nmolSO3,同时消耗nmolO2
B.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
C.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化
D.容器中的气体密度不再发生变化
【考点】化学平衡状态的判断.
【专题】化学平衡专题.
【分析】2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)为气体体积缩小的可逆反应,该反应达到平衡状态时,正、逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量等变量不再变化,以此进行判断。
【解答】解:A.单位时间内生成2nmolSO3,同时消耗nmolO2,表示的都是正反应,无法判断平衡状态,故A错误;
B.各组分的物质的量与初始量和转化率有关,SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2时不一定达到平衡状态,故B错误;
C.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化,表明正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,故C正确;
D.混合气体的总质量、总体积为定值,混合气体的密度始终不变,无法判断平衡状态,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学平衡状态的判断,为高频考点,明确题干反应特点、化学平衡状态的特征为解答关键,试题侧重考查学生灵活应用基础知识的能力,题目难度不大。
5.(2022•沙坪坝区校级开学)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半所需的时间(t)如题所示。
已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L。
下列说法正确的是()
3.0
4.0
5.0
6.0
pH
t/min
T/℃
2030123116958
301581084815
503126157 A.O3可漂白有机色素,这体现O3的强还原性
B.O3可以消毒杀菌,故对人体百利而无一害
C.在30°C、pH=4.0条件下,O3的分解速率为2.00×10﹣4mol•L﹣1•s﹣1
D.根据表中规律:①40°C、pH=3.0;②10°C、pH=4.0;③30°C、pH=7.0,分解速率关系为:③>①>②
【考点】探究影响化学反应速率的因素.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.O3可漂白有机色素,这体现O3的强氧化性;
B.O3可以消毒杀菌,能够使蛋白质变性;
C.O3的起始浓度为0.0216mol•L﹣1,O3的浓度减少一半,减少的浓度为0.0108mol/L,反应时间为108min,根据v=计算;
D.根据pH和温度判断达到平衡所用的时间的范围,可判断分解速率。
【解答】解:A.O3具有强氧化性,可漂白有机色素,故A错误;
B.O3可以消毒杀菌,能够使蛋白质变性,对人体有一定的危害,故B错误;
C.v===1.00×10﹣4mol/(L•min),故C错误;
D.由表中数据可知,40℃、pH=3.0时,所需时间在31min~158min之间;10℃、pH =4.0时,所需时间>231nin;30℃、pH=7.0时,所需时间<7min,则分解速率大小顺序为③>①>②,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查化学平衡的计算,为高频考点,题目难度中等,正确分析题给信息为解答关键,注意掌握化学平衡及其影响,试题有利于提高学生的分析能力及知识迁移能力。
6.(2022•迎泽区校级开学)在一定温度下的密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g),达到平衡状态的标志是()
A.N2、H2、NH3在容器中共存
B.v正(N2)=3v逆(H2)
C.混合气体的总物质的量不再发生变化
D.单位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolH2
【考点】化学平衡状态的判断.
【专题】化学平衡专题.
【分析】可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变。
【解答】解:A.该反应为可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,所以只要反应发生,无论是否达到平衡这三种物质都存在,所以不能据此判断平衡状态,故A错误;
B.3v正(N2)=v逆(H2)时,反应达到平衡状态,则正(N2)=3v逆(H2)时,反应没有达到平衡状态,故B错误;
C.反应前后气体的物质的量减小,当混合气体的总物质的量不变时,反应达到平衡状
态,故C正确;
D.无论反应是否达到平衡都存在“位时间内生成nmolN2,同时生成3nmolH2”,所以不能据此判断平衡状态,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查化学平衡状态判断,侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力,明确化学平衡状态判断方法是解本题关键,只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准。
7.(2022春•建平县期末)CO和H2在一定条件下可以合成乙醇(CH3CH2OH):2CO(g)+4H2(g)⇌CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
在2L密闭容器中充入反应物,其中n(CO)随时间的变化如下表所示。
下列说法中正确的是()
时间/s012345 n(CO)/mol32 1.5 1.25 1.125 1.125 A.4s时,该反应恰好达到平衡状态
B.前2 s,CO的平均反应速率为0.375mol•L﹣1•s﹣1
C.当v(CO)=2v(CH3CH2OH),反应达到平衡状态
D.达到平衡时,CO的转化率为37.5%
【考点】化学平衡的计算.
【专题】化学平衡计算.
【分析】A.4s时该反应达到了平衡状态,可能在3s~4s内某一时刻;
B.根据v==进行计算;
C.反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变,当变化的量不变时,达到化学平衡状态;
D.转化率=×100%。
【解答】解:A.由表中数据可知,3s时该反应没有达到平衡状态,4s时反应达到了平衡状态,可能在3s~4s内某一时刻,也可能恰好在4s时,故A错误;
B.前2s内CO的变化量△n(CO)=3mol﹣1.5mol=1.5mol,则前2s内CO的平均反应速率v(CO)====0.375mol•L﹣1•s﹣1,故B正确;
C.当v正(CO)=2v逆(CH3CH2OH)时,反应达到平衡状态,但v(CO)=2v(CH3CH2OH)的状态不一定是平衡状态,故C错误;
D.由表中数据可知,达到平衡时,CO的转化率=×100%=
×100%=62.5%,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡的计算,把握化学反应速率的计算、转化率的计算、化学平衡状态的判断即可解答,侧重分析能力和计算能力的考查,题目难度不大。
8.(2022春•农安县期末)可逆反应X(g)+3Y(g)⇌2Z(g)+Q(g)在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最快的是()
A.v(X)=0.25mol/(L.s)B.v(Y)=3.6mol/(L.min)
C.v(Q)=0.1mol/(L.s)D.v(Z)=0.3mol/(L.s)
【考点】反应速率的定量表示方法.
【专题】化学反应速率专题.
【分析】反应速率之比等于化学计量数之比,可将各种物质的反应速率转化成X,以此可比较反应速率大小,以此来解答。
【解答】解:A.v(X)=0.25mol/(L•s);
B.v(X)=v(Y)=mol/(L•s)×=0.02mol/(L•s);
C.v(X)=v(Q)=0.1mol/(L•s);
D.v(X)=v(Z)=0.15mol/(L•s);
则反应速率最快的为A,
故选:A。
【点评】本题考查化学反应速率,为高频考点,把握化学计量数与反应速率的关系为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意转化法应用及速率单位统一,题目难度不大。
9.(2022•辽宁)某温度下,在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)⇌Y(g)+2Z (g),有关数据如下:
时间段/min产物Z的平均生成速率/mol•L﹣1•min﹣1
0~20.20
0~40.15
0~60.10
下列说法错误的是()
A.1min时,Z的浓度大于0.20mol⋅L﹣1
B.2min时,加入0.20molZ,此时v正(Z)<v逆(Z)
C.3min时,Y的体积分数约为33.3%
D.5min时,X的物质的量为1.4mol
【考点】化学平衡的计算.
【专题】化学平衡专题.
【分析】A.如果0~2内Z的反应速率为匀速,则1min时,生成c(Z)=v△t=0.20mol •L﹣1•min﹣1×1min=0.20mol/L,实际上,随着反应进行,Z的生成速率逐渐减小;B.2min内生成的c(Z)=v△t=0.20mol•L﹣1•min﹣1×2min=0.40mol/L、4min内c(Z)=v△t=0.15mol•L﹣1•min﹣1×4min=0.60mol/L、6min内c(Z)=v△t=0.10mol•L﹣1•min ﹣1×6min=0.60mol/L,则4min时反应已经达到平衡状态,c(Z)=0.6mol/L,根据方程式知,c(Y)=c(Z)=×0.6mol/L=0.3mol/L,化学平衡常数K=c(Y)×c2(Z)=0.3×(0.6)2=0.108,2min时,加入0.20molZ,c(Z)=0.40mol/L+=0.60mol/L,c(Y)=0.20mol/L,Q c=c(Y)×c2(Z)=0.20×(0.60)2<K,平衡正向移动;
C.Y、Z都是气体且二者的物质的量之比始终为1:2;
D.根据C的分析知,5min时反应达到平衡状态,生成n(Z)=0.60mol,消耗n(X)=0.60mol。
【解答】解:A.如果0~2内Z的反应速率为匀速,则1min时,生成c(Z)=v△t=0.20mol•L﹣1•min﹣1×1min=0.20mol/L,实际上,随着反应进行,Z的生成速率逐渐减小,所以1min时c(Z)大于0.20mol/L,故A正确;
B.2min内生成的c(Z)=v△t=0.20mol•L﹣1•min﹣1×2min=0.40mol/L、4min内c(Z)=v△t=0.15mol•L﹣1•min﹣1×4min=0.60mol/L、6min内c(Z)=v△t=0.10mol•L﹣1•min ﹣1×6min=0.60mol/L,则4min时反应已经达到平衡状态,c(Z)=0.6mol/L,根据方程式知,c(Y)=c(Z)=×0.6mol/L=0.3mol/L,化学平衡常数K=c(Y)×c2(Z)=0.3×(0.6)2=0.108,2min时,加入0.20molZ,c(Z)=0.40mol/L+=0.60mol/L,c(Y)=0.20mol/L,Q c=c(Y)×c2(Z)=0.20×(0.60)2<K,平衡正向移动,则v正(Z)>v逆(Z),故B错误;
C.Y、Z都是气体且二者的物质的量之比始终为1:2,3min时,Y的体积分数等于其物质的量分数,为33.3%,故C正确;
D.根据C的分析知,5min时反应达到平衡状态,生成n(Z)=0.60mol,消耗n(X)=0.60mol,X的物质的量为(2﹣0.6)mol=1.4mol,故D正确;
故选:B。
【点评】本题考查化学平衡计算,侧重考查分析、判断及计算能力,正确判断哪段时间
达到平衡状态是解本题关键,注意反应物是固体,B选项为解答易错点,题目难度中等。
10.(2022春•鞍山期末)燃煤烟气的脱硫技术是环境科学研究的热点,利用反应2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l)可实现从燃煤烟气中回收硫。
向两个体积相同的恒容密闭容器中通入2molCO(g)和1molSO2(g)发生上述反应,体系的总压强随时间的变化如图所示。
下列说法错误的是()
A.实验a平衡时CO的物质的量为1.5mol
B.实验b中,40min内CO的平均反应速率2.0kPa•min﹣1
C.与实验a相比,实验b改变的条件是加入催化剂
D.实验b中SO2的转化率是75%
【考点】化学平衡的计算.
【专题】化学平衡计算.
【分析】起始压强:平衡压强=160kPa:120kPa=4:3,根据压强之比等于物质的量之比,则平衡时气体总物质的量为×3mol=2.25mol,列化学平衡三段式,
2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l)
起始(mol) 2 1 0 0
转化(mol)2x x 2x
平衡(mol)2﹣2x 1﹣x 2x
2﹣2x+1﹣x+2x=2.25,解得x=0.75,据此分析。
【解答】解:起始压强:平衡压强=160kPa:120kPa=4:3,根据压强之比等于物质的量之比,则平衡时气体总物质的量为×3mol=2.25mol,列化学平衡三段式,
2CO(g)+SO2(g)⇌2CO2(g)+S(l)
起始(mol) 2 1 0 0
转化(mol)2x x 2x
平衡(mol)2﹣2x 1﹣x 2x
2﹣2x+1﹣x+2x=2.25,解得x=0.75,
A.实验a平衡时CO的物质的量为(2﹣2×0.75)mol=0.5mol,故A错误;
B.起始p(CO)=×160kPa=kPa,40min,反应达到平衡,平衡时p(CO)=×120kPa=kPa,则40min内CO的平均反应速率为=2.0kPa
•min﹣1,故B正确;
C.由图可知,实验b达到平衡的时间比实验a短,且达到平衡时,两实验平衡状态相同,说明实验b改变的条件只加快反应速率,不改变平衡移动,则改变的条件是加入催化剂,故C正确;
D.实验b中SO2的转化率是×100%=75%,故D正确;
故选:A。
【点评】本题考查化学平衡的影响因素、化学平衡的计算等,侧重考查学生分析能力、识图能力和计算能力,根据题目信息结合勒夏特列原理、化学平衡三段式等知识解答,此题难度中等。
11.(2022•香坊区校级开学)向绝热恒容密闭容器中通入SO2和NO2,在一定条件下发生反应SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),正反应速率随时间变化的示意图如图,下列结论中正确的个数为()
①反应在c点到达平衡
②SO2浓度:a点小于c点
③反应物的总能量高于生成物的总能量
④混合物颜色不再变化,说明反应达到平衡
⑤体系压强不再变化,说明反应达到平衡
A.2个B.3个C.4个D.5个
【考点】化学平衡状态的判断.
【专题】化学平衡专题.。