专题十化学反应速率与化学平衡题组一一、选择题1.2 0 2 3湖南，3分 向一恒容密闭容器中加入l m o l C H 4和一定量的电0 ,发生反应:C%+H20(g)H C 0(g)+3 H 2(g)C H4的平衡转化率按不同投料比机久=噜曜 随温度的变化曲线如图所示下列说法错误的是(B)A.%1 x2B.反应速率:%正 /正C.点a、b、c对应的平衡常数:(跖=(D.反应温度为A,当容器内压强不变时，反应达到平衡状态 解析ab温度升高，C H,的平衡转化率增大，则正反应为吸热反应b、c点达到平衡状态，H,0(g)越/温度相同时，H,0越多，C H 的平衡2：转化率越高，但无越小，故 均%2卓/ays?题片SHO77K 1结合图像分析可知，A项正确，B项错误；该反应为吸热反应，温度升高，平衡常数增大，结合图像可知平衡常数K a 跖=KC项正确；该反应反应前后气体分子数不相等，恒温恒容时，容器内压强不再发生变化，即达到平衡状态，D项正确2.2022北京，3 分 CO?捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用，原理如图 1所示反应完成之后，以电 为载气，将恒定组成的“、CH,混合气，以恒定流速通入反应器，单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。
反应过程中始终未检测到CO?,在催化剂上检测到有积炭下列说法不正确的是(C)图1图2催化剂A.反应为CaO+CO2=CaCO3;反应为CaCO?+CH4 CaO+2C0+2H2B.Gmint3min,以出)比n(CO)多，且生成出的速率不变，推测有副反应C.t2min时刻，副反应生成H2的速率大于反应生成力的速率D.jm in 之后，生成CO的速率为0,是因为反应不再发生 解析 根据题图1知，A 项正确；若只发生反应，则n(H2)=n(CO),而Gmin2min,n(H2)ttn(CO)多，且生成H2的速率不变，结合反应过程中始终未检测到C O 2,催化剂上有积炭，可推测有副反应，且反应和副反应中C*和H2的化学计量数之比均为1:2,B 项正确；jm in 时，出的流出速率为2mmol-min-1,CO的流出速率约为1.5mmol-min-1,瞿 2,说明副反应“(CO)生成出的速率小于反应生成电的速率，C 项错误；根据题图2知，jm in后，CO的生成速率为0,C%的流出速率逐渐增大，最终恢复至Ulmmohmin-1,出 的生成速率逐渐减小至0,说明13min后反应不再发生，副反应逐渐停止，D 项正确。
3.2022辽宁，3 分 某温度下，在1L恒容密闭容器中2.0molX发生反应2X(s)O 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 2 0.200 4 0.150 6 0.10下列说法错误的是(B5A.lmin 时,Z 的浓度大于0.20mol-L-1B.2min 时，加入0.20molZ，此时 正(Z)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 解析 由图表可知，产物Z 的生成速率随时间的推移呈减小趋势，2min时产物Z的浓度为0.4mol,则lm in时，Z 的浓度大于0.20mol 1 ,A 项正确；由表可知,4min 时Z 的物质的量为0.15mol-L-1-min-1 x 4min x IL=0.6mol,6min时Z 的物质的量也为0.6mol,说明4min时反应已达平衡，根据题目信息列三段式：2X(s)U Y(g)+2Z(g)起始量(mol)2.0 0 0反应量(mol)0.6 0.3 0.6平衡量(mol)1.4 0.3 0.6故该反应的平衡常数K=c2(Z)-c(Y)=0.62 x 0.3=0.108,2min时Y 的浓度为0.2mol IT，Z 的浓度为04moi e】，力 口 入 0.20molZ后，Z 的浓度为0.6mol-L_1,此时&=c2(Z)-c(Y)=0.62 x 0.2=0.072 1 7 逆(Z),B 项错误；由反应方程式可知，X 为固体，生成物Y 和Z 均为气体，且物质的量之比为1:2,故Y 的体积分数始终为33.3%,C 项正确；5min时反应已达到平衡状态，结合上述分析可知，此时X 的物质的量为1.4mol,D 项正确。
4.2020浙江1 月选考，2 分 一定温度下，在2L的恒容密闭容器中发生反应A(g)+2B(g)W 3C(g)o 反应过程中的部分数据如下表所示：t/min n(A)/mol n(B)/mol n(C)/mol2.02.40500.9101.6151.6下列说法正确的是(C)A.0-5min用 A 表示的平均反应速率为0.09mol-L_1-min-1B.该反应在lOmin后才达到平衡C.平衡状态时，c(C)=0.6mol-L-1D.物质B 的平衡转化率为20%解析5min用A 表示的平均反应速率(A)=2；：鲁n x 1 0.03mol-L-1-min-1,A 错误；反应lOmin 时，n(A)=1.6mol,即消耗0.4molA,根据反应的化学方程式可知，消耗0.8m olB,即此时n(B)=1.6mol,由题表中数据知，15min时n(B)=1.6mol,说明lOmin时反应处于平衡状态，B 错误；结合上述分析，达到平衡时消耗0.4molA,则平衡时生成1.2molC,故c(C)=0.6mol L ,C 正确；物质B 的平衡转化率为竺X 100%33.3%,D 错误2.45.2019浙江4 月选考，2 分 下列说法正确的是(B)A.H2(g)+I2(g)W 2HI(g)，其他条件不变，缩小反应容器体积，正逆反应速率不变B.C(s)+H2O(g)O H2(g)+CO(g)，碳的质量不再改变说明反应已达平衡C.若压强不再随时间变化能说明反应2A(?)+B(g)0 2c(?)已达平衡，则A、C 不能同时是气体D.lmolN2和3m0%反应达到平衡时也 转化率为10%，放出热量g ;在相同温度和压强下，当2moiN&分解为“和H2的转化率为10%时，吸 收 热 量。
2不等于Qi 解析 对于反应H2(g)+I2(g)=2HI(g),反应前后气体分子数相等，缩小反应容器体积，平衡不移动，正逆反应速率增大相同的倍数，A 项错误；碳的质量不变，说明正、逆反应速率相等，反应已达平衡状态，B 项正确；恒温恒容条件下，若A、C 同时为气体，当压强不变时，也能说明反应达到平衡状态，C 项错误；设Nz(g)+3H2(g)W 2NH3(g)AH aa O)kJ-mol-1,lmolN2 和3molH2反应达到平衡时电 转化率为10%,放出热量Qi=O.lakJ,当2moiNH3分解为“和电的转化率为10%时，吸收热量Q2=O.lakJ,故Qi=(22，D项错误二、非选择题6.2021广东，14分 我国力争于2030年前做到碳达峰，2060年前实现碳中和C也 与CO2重整是CO2利用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)=2C0(g)+2H2(g)/%b)CO2(g)+H2(g)W CO(g)+H2O(g)4H2c)CH4(g)OC(s)+2H2(g)/d)2C0(g)=CO2(g)+C(s)/“4e)CO(g)+H2(g)W H2O(g)+C(s)“5(1)根据盖斯定律，反应a 的 训 =/%+/也/也(或/也/从)(写出一个代数式即可)。
解析 根据盖斯定律，由c d,可得a,故/H i=/43-或由c+b e,可得a,故 训=J%+/月2-4%2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后，下列说法正确的有ADA.增大CO2与C*的浓度，反应a、b、c 的正反应速率都增加B.移去部分C(s),反应c、d、e 的平衡均向右移动C.加入反应a 的催化剂，可提高C%的平衡转化率D.降低反应温度，反应a e 的正、逆反应速率都减小 解析 增大CO2与C*的浓度，反应a、b、c 的反应物浓度增大，反应速率都增加，故A 正确；C为固体，移去部分C(s),反应c、d、e 的平衡不移动，故B错误；加入反应的催化剂，平衡不移动，C*的平衡转化率不变，故C错误；降低反应温度，化学反应速率减小，反应a e 的正逆反应速率都减小，故D 正确3)一定条件下，C也 分解形成碳的反应历程如图1所示该历程分生步进行,其中，第生步的正反应活化能最大解析 根据题图1知，该历程有4个过渡态，分4步进行第4步的正反应活化能最大4）设KB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（单位为k P a）除以p0（p0-lOOkPa）o反应a、c、e的足 随擀（温度的倒数）的变化如图2所Z j O图2反应a、c、e中，属于吸热反应的 有 辿（填字母）。
解析 根据题图2知，随着半增大，即T降低，a、c的In库减小，库减小，说明平衡逆向移动，根据化学平衡移动原理，降温时平衡向放热反应方向移动，故a、c的逆反应为放热反应，则正反应为吸热反应反应c的相对压力平衡常数表达式为K：=、p 10Up（CH4）rP（H 2）i2 2 解析 反应c的相对压力平衡常数表达式为K3=调 三 二篇器）oPo在图2中A点对应温度下、原料组成为n（CC）2）：n（CH4）=1:1、初始总压为lOOkPa的恒容密闭容器中进行反应，体系达到平衡时也的分压为40kPa计算C%的平衡转化率，写出计算过程答案 根据A 点反应c 的In 4=0和、得p(CHj =1 6kP a设起始HK 1 OOP Q CH4 J时CH4 和CC)2 均为lm ol,初始总压为lOOkP a ,平衡时电的分压为4 0 kP a ,C%的分压为1 6kP a ,根据恒温恒容时气体的压强之比等于其物质的量之比，贝！1 2 m oi:lOOkP a =n(CH4)：1 6kP a,解得九(C%)=0.3 2 m ol,故甲烷的平衡转化率为四也x i o3 2%(3 分)lmol 解析 题图2中A 点反应c 的In 库=0,则K=l,根据库=黑/,p(CH4)=1 6kP a 0设起始时CH4 和CC)2 均为lm ol,初始总压为lOOkP a ,平衡时出的分压为4 0 kP a ,CH4的分压为1 6kP a ,根据恒温恒容时气体的压强之比等于其物质的量之比，则2 m oi:lOOkP a =C H。
1 6kP a,解得“CHJ=0.3 2 m ol,故甲烷的平衡转化率为竺等x 1 0 0%=3 2%lmol(5)CO2 用途广泛，写出基于其物理性质的一种用途：用于人工降雨解析 根据干冰(固态C0 2)升华时吸热知，C0 2 可用于人工降雨题组二一、选择题1.2 0 2 2 天津，3分 向恒温恒容密闭容器中通入2 m oi SC)2 和l mo Q，反应2 SO2(g)+02(g)=2 s 0 3(g)达到平衡后，再通入一定量2，达到新的平衡时，下列有关判断错误的是(B)A.S03的平衡浓度增大 B.反应平衡常数增大C.正向反应速率增大 D.S02的转化总量增大 解析 达平衡后再通入一定量2，平衡正向移动，S0 3 的平衡浓度增大，A 项正确；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，B 项错误；通入一定量2,反应物浓度增大，正向反应速率增大，C 项正确；平衡正向移动，S02的转化总量增大，D项正确2.2 0 2 2 海南，2 分 某温度下，反应CH?二 CH2(g)+H2(X g)OCH3 CH2 0 H(g)在密闭容器中达到平衡下列说法正确的是(C)A.增大压强，u正 逆，平衡常数增大B,加入催化剂，平衡时CH3 c H2 0 H(g)的浓度增大C.恒容下，充入一定量的H2 OQ),平衡向正反应方向移动D.恒容下，充入一定量的CH2=CH2(g),(2出=(：出他)的平衡转化率增大 解析 增大压强，该反应平衡正向移动，D正u逆，。