周测8

周测8化学反应速率和化学平衡夯基提能卷⑧一、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：K＝c2Cc2A·cBB．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)=====催化剂2CO2(g)＋S(l)ΔH0，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()A．ΔH0B．ab10.8C．ΔS0D．800℃、1.0MPa时X的转化率最大答案：C解析：升高温度，平衡常数K增大，说明正反应是吸热反应，A项错误；温度相同，平衡常数K相等，B项错误；由反应方程式可知，该反应为气体分子数减小的反应，即该反应是熵减反应，C项正确；800℃时增大压强，该反应平衡向右移动，X的转化率增大，故2.0MPa时X的转化率最大，D项错误。4.工业上，利用CO和H2合成二甲醚：3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g)，为了寻找合适的温度，研究者进行了一系列实验，每次实验保持原料气组成(3molCO、3molH2)、容器体积(10L)、反应时间等因素不变，实验结果如图所示。下列说法正确的是()A．X、Y点对应的CO正反应速率相等B．合成二甲醚的正反应ΔH0C．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。5．800℃时，在容积为2L的密闭容器中，充入0.20molX(g)和0.10mol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ΔH0B．前2s内的平均反应速率v(Y2)＝0.015mol·L－1·s－1C．该温度下，该反应的平衡常数K＝490027D．其他条件不变时，向平衡体系中再充入0.06molX、0.03molY2和0.14molXY，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2s内v(Y2)＝0.20mol－0.08mol2L×2s×2＝0.015mol·L－1·s－1，正确；C项，2X(g)＋Y2(g)2XY(g)初始浓度(mol·L－1)0.100.050变化浓度(mol·L－1)0.070.0350.07平衡浓度(mol·L－1)0.030.0150.07K＝0.0720.032×0.015＝980027，错误；D项，再充入0.06molX、0.03molY2和0.14molXY，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)催化剂CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)ΔH0。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()A．a点的平衡常数小于b点B．b点，v正(CO2)＝v逆(H2O)C．a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)＝23v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nH2OnCH4＝Z，在恒压下，平衡时CH4的体积分数φ(CH4)与Z和T(温度)的关系如下图所示。下列说法正确的是()φA．该反应的焓变ΔH＞0B．图中Z的大小为a＞3＞bC．图中X点对应的平衡混合物中nH2OnCH4＝3D．温度不变时，图中X点对应的平衡在加压后φ(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ΔH＞0，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a3b，B项错误。C.起始时nH2OnCH4＝3,反应过程中H2O和CH4等量减小，所以平衡时nH2OnCH43，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0.2mol镓放出热量为3.08kJ。(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1L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/mol5.04.03.02.52.02.00～20min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)ΔH＝－30.8kJ·mol－l(2)该反应的正反应是放热反应，升温，平衡向左移动(3)0.15mol·L－1·min－122.78mol·L－1解析：(1)热化学方程式为2Ga(s)＋2NH3(g)===2GaN(s)＋3H2(g)ΔH＝－30.8kJ·mol－1。(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，p1p2。(3)v(H2)＝3.0mol1L×20min＝0.15min·L－1·min－1；平衡时，c(NH3)＝2.0mol·L－1，c(H2)＝4.5mol·L－1。K＝c3H2c2NH3＝4.532.02mol·L－1＝22.78mol·L－1。9．(14分)在体积为10L的密闭容器中充入3molNO和2molCl2，在不同温度下发生反应2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)，ClNO的百分含量随时间的变化如图所示。已知T1T2T3。(1)与实验Ⅰ相比，实验Ⅱ除温度不同外，还改变的条件及判断依据是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验Ⅲ反应至25min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Ⅲ达到平衡时的热量变化为QkJ，则该反应的热化学方程式为______________________________。(3)用KⅠ、KⅡ、KⅢ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2molNO和1molCl2，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2molClNO，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Ⅱ温度低于Ⅰ，而最先达到平衡状态，说明反应速率大，故有催化剂(2)0.008mol·L－1·min－150%2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)ΔH＝－QkJ·mol－1(3)KⅢKⅡKⅠ(4)小于实验Ⅲ反应速率最小，达到平衡时的反应速率小于实验Ⅱ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Cl2物质的量为a，由“三段式”2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)起始/mol320转化/mol2aa2a平衡/mol3－2a2－a2a2a3－2a＋2－a＋2a×100%＝50%解得a＝1mol则Cl2的转化率为12×100%＝50%则v(NO)＝2×1mol10L×25min＝0.008mol·L－1·min－1。由图看出温度越高，平衡时ClNO的百分含量越低，说明该反应为放热反应，由以上计算可知有1molCl2参加时的反应热为－QkJ·mol－1，则该反应的热化学方程式为2NO(g)＋Cl2(g)2ClNO(g)ΔH＝