（浙江选考）2020版高考化学 考前提升训练12 化学反应的限度与化学平衡
提升训练12 化学反应的限度与化学平衡
1.(2018·德清中学检测)足量的锌块与一定量的稀硫酸反应,为了减慢反应速率,但不减少氢气的产量,可采取的措施是( )
A.加入CaCO3固体 B.加入NaOH固体
C.加水 D.改为锌粉
2.一定条件下,对于可逆反应X(g)+3Y(g)2Z(g),若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零),达到平衡时,X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L-1、0.3 mol·L-1、0.08 mol·L-1,则下列判断正确的是( )
A.c1∶c2=3∶1
B.平衡时,Y和Z的生成速率之比为2∶3
C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0
0),下列说法中正确的是( )
A.到达平衡状态时,加入催化剂,平衡不移动,反应速率也不会发生改变
B.反应达到平衡时,X和Y的转化率相等
C.v正(X)=2v逆(N)时,反应到达平衡状态
D.到达平衡状态时,反应吸收a kJ能量
5.(2018·温州统考)已知:X(g)+2Y(s)2Z(g)
ΔH=-a kJ· mol-1(a>0)。一定条件下,将1 mol X和2 mol Y加入2 L的恒容密闭容器中,反应10 min,测得Y的物质的量为1.4 mol。下列说法正确的是( )
A.第10 min时,Z的浓度为0.7 mol·L-1
B.10 min内,反应放出的热量为0.3 kJ
C.10 min内,X的平均反应速率为0.03 mol-1·L-1·min-1
D.若容器中的气体密度不再发生变化,说明上述反应已达平衡状态
6.(2018·金华十校联考)在一定条件下发生反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g),将1 mol SO3气体通入1 L容积恒定的密闭容器中,维持容器内温度不变,5 min末测得SO3的物质的量为0.4 mol。则下列说法正确的是( )
A.0~5 min内,O2的生成速率v(O2)=0.06 mol·L-1·min-1
B.若起始时充入3 mol SO3,起始时SO3分解速率不变
9
C.若某时刻消耗了0.5 mol SO3,同时生成了0.25 mol O2,则表明该反应达到了平衡状态
D.达到平衡时,SO2和SO3的浓度相等
7.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,400 ℃时体积相同的甲、乙、丙三个容器中,甲容器绝热恒容,充入2 mol SO2和1 mol O2,乙容器恒温恒容,充入2 mol SO3,丙容器恒温恒压,充入2 mol SO3,充分反应达到平衡,下列说法正确的是( )
A.甲和乙中反应的化学平衡常数相同
B.乙和丙中的二氧化硫的生成速率相同
C.乙中SO2的体积分数大于丙
D.转化率:α甲(SO2)+α乙(SO3)<1
8.一定量的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
9.已知反应:2A(l)B(l) ΔH=-Q kJ·mol-1,取等量A分别在0 ℃和20 ℃下反应,测得其转化率Y随时间t变化的关系曲线(Y-t)如图所示。下列说法正确的是( )
A.a代表20 ℃下A的Y-t曲线
B.反应到66 min时,0 ℃和20 ℃下反应放出的热量相等
C.0 ℃和20 ℃下达到平衡时,反应都放出Q kJ热量
D.反应都达到平衡后,正反应速率a>b
9
10.一定条件下,CH4与H2O(g)发生反应:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g),设起始=Z,在恒压下,平衡时φ(CH4)的体积分数与Z和T(温度)的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的焓变ΔH>0
B.图中Z的大小为a>3>b
C.图中X点对应的平衡混合物中=3
D.温度不变时,图中X点对应的平衡状态在加压后φ(CH4)减小
11.一定温度下,在3个容积均为1.0 L的恒容密闭容器中反应2H2(g)+CO(g)CH3OH(g)达到平衡,下列说法正确的是( )
容器
温度/
K
物质的起始浓度/(mol·L-1)
物质的平衡浓度/(mol·L-1)
c(H2)
c(CO)
c(CH3OH)
c(CH3OH)
Ⅰ
400
0.20
0.10
0
0.080
Ⅱ
400
0.40
0.20
0
Ⅲ
500
0
0
0.10
0.025
A.该反应的正反应吸热
B.达到平衡时,容器Ⅰ中反应物转化率比容器Ⅱ中的大
C.达到平衡时,容器Ⅱ中c(H2)大于容器Ⅲ中c(H2)的两倍
D.达到平衡时,容器Ⅲ中的正反应速率比容器Ⅰ中的大
12.温度为T1时,在三个容积均为1 L的恒容密闭容器中仅发生反应:
2NO2(g)2NO(g)+O2(g)(正反应吸热)。实验测得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2),v逆=v(NO) 消耗=2v(O2) 消耗=k逆c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。下列说法正确的是( )
容器编号
c(NO2)
c(NO)
c(O2)
c(O2)
Ⅰ
0.6
0
0
0.2
Ⅱ
0.3
0.5
0.2
Ⅲ
0
0.5
0.35
A.达平衡时,容器Ⅰ与容器Ⅱ中的总压强之比为4∶5
9
B.达平衡时,容器Ⅱ中比容器Ⅰ中的大
C.达平衡时,容器Ⅲ中NO的体积分数小于50%
D.当温度改变为T2时,若k正=k逆,则T2”“<”或“=”)。
14.在容积为1.00 L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g)2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
回答下列问题:
(1)反应的ΔH 0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如上图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为 mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为 。
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。
①T 100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是
。
②列式计算温度T时反应的平衡常数K2:
。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向 (填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是
。
参考答案
9
提升训练12 化学反应的限度与化学平衡
1.C A项,CaCO3固体与稀硫酸反应,会减少氢气的产量,错误;B项,加入NaOH固体与稀硫酸发生中和反应,会减少氢气的产量,错误;C项,加水稀释,硫酸浓度变稀,但H+的物质的量不变,故氢气的产量不变,正确;D项,锌块改为锌粉会加快反应速率,错误。
2.D 平衡浓度之比为1∶3,转化浓度之比亦为1∶3,故c1∶c2=1∶3,A、C项不正确;平衡时Y生成表示逆反应速率,Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2,B不正确;由可逆反应的特点可知00.8,说明Ⅱ中平衡时应该存在c(NO2)>c(O2),容器Ⅰ中达平衡时=1,所以达平衡时,容器Ⅱ中小于1,则比容器Ⅰ中的小,故B错误;如果Ⅲ中NO和氧气完全转化为二氧化氮,则c(NO2)=0.5 mol·L-1,且容器中还剩余c(O2)=0.1 mol·L-1,与Ⅰ相比,Ⅲ
9
相当于平衡逆向移动,二氧化氮和氧气之和所占体积比大于50%,则达平衡时,容器Ⅲ中 NO 的体积分数小于50%,C正确;v正=v(NO2 )消耗=k正c2(NO2 ),v逆=v(NO)消耗=2v(O2 )消耗=k逆c2 (NO)·c(O2),达到平衡状态时正、逆反应速率相等,则k正c2(NO2 )=k逆c2 (NO)·c(O2 ),且k正=k逆,则c2(NO2 )=c2(NO)·c(O2),即化学平衡常数K等于1,T2温度下的K大于0.8,且该反应的正反应是吸热反应,升高温度平衡正向移动,所以T2>T1,D错误。
13.答案: (1)逆反应 (2)减小 (3)减小 (4)<
解析: 将混合气体的体积压缩到原来的,则压强变为原来的2倍,若平衡不移动,则C的浓度为原平衡时的2倍,但实际上C的浓度是原平衡时的1.9倍,说明压缩体积(增大压强)平衡向逆反应方向移动,则m+n0;由图示知60 s时该反应达到平衡,Δc(N2O4)=0.100 mol·L-1-0.040 mol·L-1=0.060 mol·L-1,根据v=可知:
v(N2O4)==0.001 0 mol·L-1·s-1;求平衡常数可利用三段式:
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(mol·L-1) 0.100 0
转化量/(mol·L-1) 0.060 0.120
平衡量/(mol·L-1) 0.040 0.120
K1==0.36。
(2)100 ℃时达平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)降低,说明平衡N2O4(g)2NO2(g)向正反应方向移动,根据勒夏特列原理,温度升高,向吸热反应方向移动,即向正反应方向移动,故T>100 ℃
9
;由c(N2O4)以0.002 0 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡,可知此时消耗c(N2O4):0.002 0 mol·L-1·s-1×10 s=0.020 mol·L-1,列三段式进行计算:
N2O4(g)2NO2(g)
起始量/(mol·L-1) 0.040 0.120
转化量/(mol·L-1) 0.020 0.040
平衡量/(mol·L-1) 0.020 0.160
K2=≈1.28。
(3)温度T时反应达到平衡后,将反应容器的容积减小一半,压强增大,平衡会向气体体积减小的方向移动,该反应逆反应为气体体积减小的反应,故平衡向逆反应方向移动。
9
