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1、专题五 化学反应速率与化学平衡 1 本试卷分第 卷 选择题 和第 卷 非选择题 两部分 共 50 分 考试时间 30 分 钟 可 能 用 到的 相 对 原子 质 量 H 1 C 12 O 16 Na 23 Cl 35 5 Cu 64 第 卷 选择题 共 30 分 一 选择题 本题共10 小题 每小题3分 在每小题给出的四个选项中 只有一 项是符合题目要求的 1 2015 福建理综 12 在不同浓度 c 温度 T 条件下 蔗糖水解的瞬时速率 v 如下表 下列判断不正确的是 c mol L 1 v mmol L 1 min 1 T K 0 600 0 500 0 400 0 300 318 2 3
2、 60 3 00 2 40 1 80 328 2 9 00 7 50 a 4 50 b 2 16 1 80 1 44 1 08 A a 6 00 B 同时改变反应温度和蔗糖的浓度 v 可能不变 C b 318 2 D 不同温度时 蔗糖浓度减少一半所需的时间相同 2 2015 天津理综 6 某温度下 在 2 L 的密闭容器中 加入 1 mol X g 和 2 mol Y g 发生反应 X g m Y g 3 Z g 平衡时 X Y Z 的体积分数分 别为 30 60 10 在此平衡体系中加入 1 mol Z g 再次达到平衡后 X Y Z 的体积分数不变 下列叙述不正确 的是 A m 2 B 两
3、次平衡的平衡常数相同 C X 与 Y 的平衡转化率之比为 1 1 D 第二次平衡时 Z 的浓度为 0 4 mol L 1 3 2015 安徽理综 11 汽车尾气中 NO 产生的反应为 N2 g O2 g 2NO g 一定条件下 等物质的量的 N2 g 和 O2 g 在恒容密闭容器中反应 如图曲线a表示该反应在温度T 下 N2的浓度随时间的变化 曲线 b 表示该反应在某一起始反 应条件改变时 N2的浓度随时间的变化 下列叙述正确的是 A 温度 T 下 该反应的平衡常数 K 4 c 0 c1 2 c21 B 温度 T 下 随着反应的进行 混合气体的密度减小 C 曲线 b 对应的条件改变可能是加入了
4、催化剂 D 若曲线 b 对应的条件改变是温度 可判断该反应的 H 0 4 2015 上海化学 20 对于合成氨反应 达到平衡后 以下分析正确的是 A 升高温度 对正反应的反应速率影响更大 B 增大压强 对正反应的反应速率影响更大 C 减小反应物浓度 对逆反应的反应速率影响更大 D 加入催化剂 对逆反应的反应速率影响更大 5 2015 四川理综 7 一定量的 CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中 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 如下图所示 已知 气体分压 p分 气体总压 p总 体积分数 下列说法正确的是 A 550 时 若充入惰性气体 v正 v
5、逆均减小 平衡不移动 B 650 时 反应达平衡后 CO2的转化率为 25 0 C T 时 若充入等体积的 CO2和 CO 平衡向逆反应方向移动 D 925 时 用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数 Kp 24 0p总 6 2015 重庆理综 7 羰基硫 COS 可作为一种粮食熏蒸剂 能防止某些昆 虫 线虫和真菌的危害 在恒容密闭容器中 将CO和H2S混合加热并达到下列 平衡 CO g H2S g COS g H2 g K 0 1 反应前 CO 物质的量为 10 mol 平 衡后 CO 物质的量为 8 mol 下列说法正确的是 A 升高温度 H2S 浓度增加 表明该反应是吸热反应 B 通入
6、 CO 后 正反应速率逐渐增大 C 反应前 H2S 物质的量为 7 mol D CO 的平衡转化率为 80 7 2015 江苏化学 15 改编 在体积均为 1 0 L 的两恒 容密闭容器中加入足量的相同的碳粉 再分别加入 0 1 mol CO2和 0 2 mol CO2 在不同温度下反应 CO2 g C s 2CO g 达到平衡 平衡时 CO2的物质的量浓 度 c CO2 随温度的变化如图所示 图中 点均 处于曲线上 下列说法正确的是 A 反应 CO2 g C s 2CO g 的 S 0 H 0 B 体系的总压强 p总 p总 状态 2p总 状态 C 体系中 c CO c CO 状态 2c CO
7、 状态 D 逆反应速率 v逆 v逆 状态 v逆 状态 8 2014 课标全国 9 已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ 在含少量I 的溶 液中 H2O2分解的机理为 H2O2 I H 2O IO 慢 H2O2 IO H 2O O2 I 快 下列有关该反应的说法正确的是 A 反应速率与 I 的浓度有关 B IO 也是该反应的催化剂 C 反应活化能等于 98 kJ mol 1 D v H2O2 v H2O v O2 9 2014 重庆理综 7 在恒容密闭容器中通入 X 并发生反 应 2X g Y g 温度 T1 T2下 X 的物质的量浓度 c X 随时间 t 变化的曲线如图所示 下列叙述
8、正确的是 A 该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的 热量 B T2下 在 0 t1时间内 v Y a b t1 mol L 1 min 1 C M 点的正反应速率 v正大于 N 点的逆反应速率 v逆 D M 点时再加入一定量 X 平衡后 X 的转化率减小 10 最新模拟 密闭容器中 发生反应 CO g 2H2 g CH3OH g H0 错误 4 B 5 B A 项 C s CO2 g 2CO g 的正反应是气体物质的量增加的反应 由于反应容器为体积可变的恒压密闭容器 充入惰性气体容器体积扩大 对反 应体系相当于减小压强 故 v 正 v 逆 均减小 平衡正向移动 错误 B 项
9、由图可知 650 时若设起始时 CO2的体积为 1 L 平衡时 CO2消耗的体积为 x 则 2x 1 x 2x 100 40 0 x 0 25 L CO 2的转化率为25 正确 C项 由图 可知 T 时平衡体系中CO和CO2的体积分数均为50 故若恒压时充入等体 积的 CO2和 CO 两种气体平衡不发生移动 错误 D 项 925 时 CO 的平衡 分压p CO p总 96 0 CO2的平衡分压p CO2 p总 4 根据化学平衡常数 的定义可知 Kp p2 CO p CO2 p总 96 2 p总 4 0 23 04 p总 错误 6 C A 项 升高温度 H2S 浓度增大 说明平衡向逆反应方向移动
10、 逆反应 吸热 正反应放热 错误 B项 通入CO气体瞬间正反应速率增大 达到最大 值 向正反应方向建立新的平衡 正反应速率开始减小 错误 C 项 因为该反应是反应前后气体体积不变的反应 所以有K 2 2 8 n 2 0 1 解 得 n 7 正确 D 项 根据上述计算可知 CO 的转化率为 20 错误 7 B A 项 CO2 g C s 2CO g 气体的物质的量增加的反应 故 S 0 观察图像知 随着温度的升高 c CO2 减小 平衡为正移 则 H 0 错误 B 项 相同温度下 图中 点所在曲线对应的 c CO2 高 表示通入 0 2 mol CO2 则 点所在曲线表示通入 0 1 mol C
11、O2 点和 点的 c CO2 相等 由图知参加 反应的 CO2的物质的量 点大于 点的 2 倍 且该反应为气体分子数增多的 反应 同时 点的温度比 点高 所以体系的总压强p总 p总 状态 2p总 状 态 B 项正确 C 项 状态 和 温度相同 中 CO2的投料量是 中 CO2投料量的 2 倍 若恒容时两平衡等效 则有 c CO 状态 2c CO 状态 但成比例增加投料量 相当于加压 平衡向逆反应方向移动 所以 c CO 状态 v逆 状态 错误 8 A A 项 H2O2的分解速率取决于第一步的慢反应 该反应中 I 为反应 物 正确 B 项 该反应的催化剂为 I IO 只是该反应的中间物质 错误
12、C 项 98 kJ mol 1是 1 mol H2O2分解的反应热 反应热与活化能无关 错误 D 项 将题给两个反应合并可得总反应为 2H2O2 2H2O O2 由化学反应速 率与其对应物质的化学计量数的关系可知 该反应的反应速率关系应为 v H2O2 v H2O 2v O2 错误 9 C 温度为 T1时 反应先达到平衡 反应速率快温度高 则 T1 T2 温度升 高 反应物浓度 c X 增大 则平衡逆向移动 正反应为放热反应 A 项 M 点 相对于 W 点 反应物浓度 c X 较大 反应正向进行的程度小 则反应放出的热 量少 错误 B 项 T2下 在 0 t1时间内 v Y 1 2v X a
13、b 2t1 mol L 1 min 1 错误 C 项 由于 cN X cM X 则 cN Y T2 所以 vM 逆 vN 逆 M 为平衡点 vM 正 vM 逆 故有 vM 正 vN 逆 正确 D 项 在恒容密闭容器中再加入一定量 X 相当于在原平衡状态下 增加压强 平衡正向移动 X 的转化率增大 错误 10 C A 项 压缩容器体积 反应物 生成物浓度均增大 正 逆反应速率 均加快 错误 B 项 两者均表示正反应速率 无法判断是否到达平衡状态 C 项 升高温度 平衡向逆反应方向移动 正确 D 项 反应的平衡常数只与温 度有关 错误 11 解析 1 根据反应 平衡常数 K n 1 V n 1 V
14、 1 n 1 V n 2 1 2 V 另外利用分压也可以计算出 Kp 2 1 2 p 2 正反应方向气体分子数增加 掺入水蒸气作稀释剂 相当于降低反应体系 的分压 平衡正向移动 可以提高平衡转化率 由图可知 温度为 600 时 乙苯的平衡转化率较大 苯乙烯的选择性较高 3 CO2与H2反应 H2浓度减小 使乙苯脱氢反应的化学平衡右移 正确 不用高温水蒸气 可降低能量消耗 正确 CO2能与碳反应 生成 CO 减少 积炭 正确 充分利用 CO2资源 正确 故选 答案 1 2 1 2 p 或 n 2 1 2 V 2 正反应方向气体分子数增加 加入水蒸气稀释 相当于起减压的效果 600 乙苯的转化率和
15、苯乙烯的选择性均较高 温度过低 反应速率慢 转化率低 温度过高 选择性下降 高温还可能使催化剂失活 且能耗大 3 12 解析 1 2HI g H2 g I2 g 是反应前后气体物质的量不变的反应 反 应 后 x HI 0 784 则 x H2 x I2 0 108 K c H2 c I2 c2 HI 0 108 V 0 108 V 0 784 V 2 0 108 0 108 0 7842 2 到达平衡时 v正 v逆 即 k正x2 HI k逆 x H2 x I2 k逆 k正 x2 HI x H2 x I2 k 正 K 在 t 40 min 时 x HI 0 85 v正 k正x2 HI 0 002 7 min 1 0 85 2 1 95 10 3 min 1 3 原平衡时 x HI 为 0 784 x H2 为 0 108 二者图中纵坐标均约为 1 6 因为平衡时 v正 v逆 升高 温度 正 逆反应速率均加快 对应两点在 1 6 上面 升高温度 平衡向正反 应方向移动 x HI 减小 A 点符合 x H2 增大 E 点符合 答案 1 0 108 0 108 0 7842 2 k正 K 1 95 10 3 3 A 点 E 点
