江苏专用高考化学二轮复习考前三个月21题逐题特训第15题化学反应速率化学平衡的综合应用

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江苏专用高考化学二轮复习考前三个月21题逐题特训第15题化学反应速率化学平衡的综合应用

第15题 化学反应速率 化学平衡的综合应用 ‎[解题指导]‎ 解答有关化学平衡计算的原则 ‎[挑战满分](限时15分钟)‎ 不定项选择题(每小题只有一个或两个选项符合题意)‎ ‎1.恒温恒容下,向‎2 L密闭容器中加入MgSO4(s)和CO(g),发生反应:‎ MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g)‎ 反应过程中测定的部分数据见下表:‎ 反应时间 ‎/min n(MgSO4)/mol n(CO)/mol n(CO2)/mol ‎0‎ ‎2.00‎ ‎2.00‎ ‎0‎ ‎2‎ ‎0.80‎ ‎4‎ ‎1.20‎ 下列说法正确的是(  )‎ A.反应在0~2 min内的平均速率为v(SO2)=0.6 mol·L-1·min-1‎ B.反应在2~4 min内容器内气体的密度没有变化 C.若升高温度,反应的平衡常数变为1.00,则正反应为放热反应 D.保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.00 mol MgSO4和1.00 mol CO,到达平衡时n(CO2)>0.60 mol ‎2.(2015·通、扬、泰、淮四市三模)T ℃时,体积均为‎0.5 L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:‎2A(g)+B(g)‎2C(g) ΔH=-Q kJ·mol-1(Q>0)。保持温度不变,实验测得起始和平衡时的有关数据如下表:‎ 容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达到平衡时体 系能量的变化 A B C ‎①‎ ‎2‎ ‎1‎ ‎0‎ ‎0.75Q kJ ‎②‎ ‎0.4‎ ‎0.2‎ ‎1.6‎ 下列叙述中不正确的是(  )‎ A.容器①、②中反应的平衡常数均为18‎ B.容器②中达到平衡时放出的热量为0.05Q kJ C.向容器①中通入氦气,平衡时A的转化率不变 D.其他条件不变,若容器②保持恒容绝热,则达到平衡时C的体积分数小于2/3‎ ‎3.对可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,下列叙述正确的是(  )‎ A.达到化学平衡时,若升高温度,则正反应速率减小,逆反应速率增大 B.若单位时间内消耗x mol N2,同时生成2x mol NH3,则反应达到平衡状态 C.达到平衡后,将容器体积减小为原来的一半,重新达到平衡后,c(NH3)变为原平衡时的2倍 D.若达到平衡时,共放出46.2 kJ热量,则有1 mol NH3(g)生成 ‎4.有关下图中对应说法正确的是(  )‎ A.图(a)表示恒温恒压条件下,向2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0的反应达到平衡的容器中充入HI,甲表示正反应速率,乙表示逆反应速率 B.图(a)表示恒容条件下,给2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0的反应达到平衡的容器加热,甲表示正反应速率,乙表示逆反应速率 C.图(b)表示恒温条件下,压缩2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0的平衡反应体系,甲表示SO3物质的量的变化,乙表示SO3物质的量浓度的变化 D.图(b)表示恒容条件下,对于2SO3(g)2SO2(g)+O2(g) ΔH>0的反应平衡体系,甲表示升高温度SO3物质的量的变化,乙表示增加O2后SO3物质的量变化 ‎5.在密闭容器中,将 1.0 mol CO与 1.0 mol H2O混合加热到‎800 ℃‎,发生下列反应:‎ CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。一段时间后该反应达到平衡,测得CO的物质的量为0.5 mol。则下列说法不正确的是(  )‎ A‎.800 ℃‎下,该反应的化学平衡常数为1‎ B‎.427 ℃‎时该反应的平衡常数为9.4,则该反应的ΔH<0‎ C‎.800 ℃‎下,若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的CO(g),则平衡时CO物质的量分数为33.3%‎ D‎.800 ℃‎下,若继续向该平衡体系中通入1.0 mol的H2O(g) ,则平衡时CO转化率为66.7%‎ ‎6.(2015·盐城二模)利用I2O5可消除CO污染,反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s) ΔH。不同温度(T1、T2)下,向装有足量I2O5固体的‎2 L恒容密闭容器中通入2 mol CO,测得CO2气体体积分数φ(CO2)随时间t变化曲线如图所示。下列说法正确的是(  )‎ A.T10‎ B.T1 温度下,该反应的平衡常数为1 024‎ C.T2 温度下,0~0.5 min内,CO的平均反应速率为0.3 mol·L-1·min-1‎ D.T1温度下,若向装有足量I2固体的‎2 L恒容密闭容器中通入10 mol CO2,达到平衡时,φ(CO2)=0.8‎ ‎7.一定温度下,体积为‎2 L的密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始物质的量和平衡物质的量如下表:‎ 物质 X Y Z 初始物质的量(mol)‎ ‎0.2‎ ‎0.2‎ ‎0‎ 平衡物质的量(mol)‎ ‎0.1‎ ‎0.05‎ ‎0.1‎ 下列说法正确的是(  )‎ A.反应可表示为2X+3Y2Z,其平衡常数为8 000‎ B.增大压强使平衡向生成Z的方向移动,平衡常数不变 C.若将容器的体积压缩至‎1 L,则X的体积分数减小,浓度增大 D.若升高温度时,Z的浓度增大,可知温度升高时正反应速率增大,逆反应速率减小,平衡向正反应方向移动 ‎8.硫酸的产量是衡量一个国家化工水平的标志。2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)是工业制硫酸的主要反应之一。一定温度下,在甲、乙、丙三个容积均为‎2 L的恒容密闭容器中投入SO2(g)和O2(g),其起始物质的量及SO2的平衡转化率如下表所示。‎ 甲 乙 丙 起始物质的量 n(SO2)/mol ‎0.4‎ ‎0.8‎ ‎0.8‎ n(O2)/mol ‎0.24‎ ‎0.24‎ ‎0.48‎ SO2的平衡转化率 ‎80%‎ α1‎ α2‎ 下列判断中,正确的是(  )‎ A.甲中反应的平衡常数小于乙 B.平衡时,丙中c(SO3)是甲中的2倍 C.该温度下,平衡常数值为400‎ D.平衡时,SO2的转化率:α1<80%<α2‎ ‎9.T ℃,在体积不变的密闭容器中发生反应:X(g)+3Y(g)2Z(g),各组分在不同时刻的浓度如下表:‎ 物质 X Y Z 初始浓度/mol·L-1‎ ‎0.1‎ ‎0.2‎ ‎0‎ ‎2 min末浓度/mol·L-1‎ ‎0.08‎ a b 平衡浓度/mol·L-1‎ ‎0.05‎ ‎0.05‎ ‎0.1‎ 下列说法正确的是(  )‎ A.平衡时,X的转化率为20%‎ B.T ℃,该反应的平衡常数为40‎ C.增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆减小,平衡向正反应方向移动 D.前2 min内,用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)=0.03 mol·L-1·min-1‎ 答案精析 第15题 化学反应速率 化学平衡的综合应用 ‎[挑战满分]‎ ‎1.BD [0~2 min内的平均速率v(SO2)=v(CO)=(2.00 mol-0.80 mol)/(‎2 L·2 min)=0.3 mol·L-1·min-1,A错误;2 min时,n(CO)= 0.80 mol,n(CO2)=Δn(CO)= 2.00 mol-0.80 mol=1.20 mol,4 min时n(CO2)=1.20 mol,说明在2 min时反应已达到平衡状态,故在2~4 min内容器内气体的密度无变化,B正确;在2 min时反应已达到平衡状态,且平衡时n(CO)=0.80 mol,n(CO2)=n(SO2)=Δn(CO)= 2.00 mol-0.80 mol=1.20 mol,则K=c(CO2)·c(SO2)/c(CO)=0.9,升高温度,K=1.00,则平衡向正反应方向移动,正反应为吸热反应,C错误;保持其他条件不变,起始时向容器中充入1.00 mol MgSO4和1.00 mol CO,相当于减小压强,平衡正向移动,故到达平衡时n(CO2)>0.60 mol,D正确。]‎ ‎2.BD [A项,由于温度相等,所以①②的平衡常数不变,由①中数据知,生成0.75Q kJ热量时,参加反应的A为1.5 mol,B为0.75 mol,平衡时,c(A)=0.5 mol/‎0.5 L=1 mol·L-1,c(B)=0.25 mol/‎0.5 L=0.5 mol·L-1,c(C)=1.5 mol/‎0.5 L=3 mol·L-1,K===18,正确;B项,②与①是等效平衡,达到平衡时,两容器中的量完全相同,所以②中给出的状态需要逆向移动,为吸热过程,错误;C项,在恒容容器中,通入氦气,对反应无影响,平衡不移动,所以A的转化率不变,正确;D项,①中C的体积分数为=,②为绝热容器,反应逆向时,相当于降温,会使反应正向移动,则生成的C比①中多,故C的体积分数大于,错误。]‎ ‎3.D [升高温度时,正逆反应速率均增大,A错误;B项,表述的反应方向相同,所以不能作为到达平衡的标志,错误;C项,达平衡时容器体积减小,压强增大,平衡会向正反应方向移动,重新平衡时c(NH3)大于原平衡的2倍,错误。]‎ ‎4.A [恒温恒压条件下,向2HI(g)H2(g)+I2(g)平衡体系中通入HI,瞬间容器体积膨胀,生成物的浓度降低,逆反应速率降低,HI浓度增大,瞬间正反应速率升高,然后反应向正反应方向进行,正反应速率大于逆反应速率,A项正确;恒容条件下加热,正反应速率和逆反应速率均增大,B项错误;压缩2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的反应体系,瞬间SO3的物质的量不变,物质的量浓度增大,反应逆向进行,SO3‎ 的物质的量和物质的量浓度均逐渐增大,C项错误;反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,SO3的物质的量逐渐减小,D项错误。]‎ ‎5.C [   CO(g)+H2O(g)  CO2(g)+H2(g)‎ 起始(mol) 1.0 1.0 0 0‎ 平衡(mol) 1.0-x 1.0-x x x 则1.0 mol-x=0.5 mol x=0.5 mol A项,K==1,正确;B项,温度降低,K增大,平衡右移,正反应为放热反应,正确;C项,=1,y= mol,CO的质量分数:×100%≈44.4%,错误;D项,根据C项分析,D项正确。]‎ ‎6.BD [A项,由图像分析可知,先拐先平,温度高,得到T1<T2 ,依据化学平衡移动原理,温度越高二氧化碳体积分数越小,说明平衡逆向进行,ΔH<0;B项,T1温度下达到平衡时,二氧化碳体积分数为0.8,结合化学平衡三段式列式计算平衡浓度,平衡常数=;C项,由图像可知,T2温度下,0~0.5 min内二氧化碳体积分数为0.3,结合化学平衡三段式列式计算,反应速率v=计算;D项,反应为5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s),反应前后气体体积不变,充入10 mol CO2,增大压强,化学平衡不移动,所以二氧化碳体积分数不变。]‎ ‎7.BC [Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)=0.1 mol∶0.15 mol∶0.1 mol=2∶3∶2,故反应可表示为2X+3Y2Z。‎ K==64 000,A项错误;B项,改变压强,平衡常数不变,正确;C项,压缩体积,平衡右移,X的体积分数减小,浓度增大,正确;D项,升高温度,正、逆反应速率均增大。]‎ ‎8.CD [A项,温度不变,平衡常数不变,错误;B项,丙中初始物质的量是甲的2倍,压强同时增大,平衡向正反应方向移动,生成SO3,则平衡时,丙中c(SO3)大于甲中c(SO3)的2倍,错误;C项,根据甲容器数据,利用三段式法,可求得平衡常数等于400,因温度不变,平衡常数也不变,正确;D项,乙容器中增加二氧化硫的量,SO2的平衡转化率降低,所以 α1<80%,丙容器平衡向正反应移动,SO2的平衡转化率增大,所以α2>80%,故平衡时,SO2的转化率;α1<80%<α2,正确。]‎ ‎9.D [平衡时,X的转化率为×100%=50%,A项错误;T ℃时,该反应的平衡常数K===1 600,B项错误;增大平衡后的体系压强,v正增大,v逆增大,且v正>v逆,平衡向正反应方向移动,C项错误;前2 min内,v(Y)=3v(X)=×3=0.03 mol·L-1·min-1,D项正确。]‎
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