2015高考化学第七章(化学反应速率 化学平衡)(第2课时)一轮随堂练习
"【走向高考】2015届高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率 化学平衡 第2课时配套课后强化作业 "
一、选择题
1.(2014·上海市杨浦区高三第一学期期中)某可逆反应aA+bBcC+Q在某温度下的平衡常数为K(K≠1),反应热为Q。保持温度不变,将方程式的书写作如下改变,则Q和K数值的相应变化为( )
A.写成2aA+2bB2cC,Q值、K值均扩大了一倍
B.写成2aA+2bB2cC,Q值扩大了一倍,K值保持不变
C.写成cCaA+bB,Q值、K值变为原来的相反数
D.写成cCaA+bB,Q值变为原来的相反数,K值变为倒数
解析:化学反应的反应热与化学计量数有关,平衡常数只与温度有关但数值与计量数有关,故AB错误;方程式反过来,反应热数值相等正负号相反,K值互为倒数,C错误,D正确。
答案:D
2.(2013·重庆卷·7)将E和F加入密闭容器中,在一定条件下发生反应:E(g)+F(s)2G(g)。忽略固体体积,平衡时G的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示:
①b<f
②915℃、2.0 MPa时E的转化率为60%
③该反应的ΔS>0
④K(1000℃)>K(810℃)
上述①~④中正确的是( )
A.4个 B.3个
C.2个 D.1个
解析:由表中数据分析得出该反应正向是吸热反应,然后逐项分析。反应E(g)+F(s)2G(g)是气体分子数增大的反应,压强增大平衡逆向移动,故b<54.0;由b到83.0%可知转化率是增大的,温度升高,G的体积分数增大,平衡正向移动,故正反应是吸热的,由此可知f>75.0,故b
0,③正确。因为该反应正向吸热,升高温度平衡正向移动,平衡常数增大,故④正确。
答案:A
点拨:知识:化学平衡及其移动,熵变,平衡常数及转化率。能力:化学图表问题的解读、分析能力,运用化学平衡原理分析问题的能力及计算能力。试题难度:较难。
3.(2014·河北省名校名题俱乐部高三研(二))下列各项反应中,升高温度,平衡常数减小的是( )
A.2SO32SO2+O2
B.H2PO+H2OHPO+H3O+
C.Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
D.CH3COOH+OH-CH3COO-+H2O
答案:D
4.(2013·江苏省苏北四市高三年级第二次调研)一定条件下,在一密闭容器中发生下列反应并达到化学平衡:
Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)
已知该反应在25 ℃、80 ℃时的平衡常数分别为5×104、2。下列说法正确的是( )
A.上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B.80 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4(g)、CO(g)浓度均为0.5 mol·L-1,则此时v(正)<v(逆)
C.恒温恒压下,向容器中再充入少量的Ar,上述平衡将正向移动
D.恒温恒容下,向容器中再充入少量的Ni(CO)4(g),达到新平衡时,CO的百分含量将增大
解析:本题主要考查了化学平衡移动、平衡常数的应用等,意在考查考生的分析推理能力。温度越高,化学平衡常数越小,表明该反应是放热反应,A错; 80 ℃时,测得某时刻Ni(CO)4(g)、CO(g)浓度均为0.5 mol·L-1,=8>2,则反应逆向进行,即v(正)<v(逆),B正确;恒温恒压下,向容器中再充入少量的Ar,则原反应体系分压降低,平衡逆向移动,C错;恒温恒容下,向容器中再充入少量的Ni(CO)4
(g),相当于增大压强,平衡向右移动,则CO的百分含量减小,D错。
答案:B
5.(2013·江苏省扬州中学高三3月)PCl3和PCl5都是重要的化工原料。将PCl3(g)和Cl2(g)充入体积不变的2 L密闭容器中,在一定条件下发生下述反应,并于10 min时达到平衡:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g)。有关数据如下:
PCl3(g)
Cl2(g)
PCl5(g)
初始浓度(mol/L)
2.0
1.0
0
平衡浓度(mol/L)
c1
c2
0.4
下列判断不正确的是( )
A.10 min内,v(Cl2)=0.04 mol/(L·min)
B.当反应达到平衡时,容器中Cl2为1.2 mol
C.升高温度,反应的平衡常数减小,则平衡时PCl3的转化率变大
D.平衡后移走2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2,在相同条件下再达平衡时,c(PCl5)<0.2 mol/L
答案:C
6.(2013·安徽卷·11)一定条件下,通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO:MgSO4(s)+CO(g)MgO(s)+CO2(g)+SO2(g) ΔH>0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后,若仅改变图中横坐标x的值,重新达到平衡后,纵坐标y随x变化趋势合理的是( )
选项
x
y
A
温度
容器内混合气体的密度
B
CO的物质的量
CO2与CO的物质的量之比
C
SO2的浓度
平衡常数K
D
MgSO4的质量(忽略体积)
CO的转化率
解析:通过题给条件,判断平衡移动的方向,分析平衡移动后各量的变化规律,再结合图像进行判断。
A.该反应的正反应是吸热反应,当升高温度时,平衡向正反应方向移动,生成气体的质量增加,由于容器的容积不变,所以容器内混合气体的密度增大,A项正确。B.方法一:增大CO的物质的量,平衡向正反应方向移动,生成CO2
的量虽然增多,但平衡时CO增加的量要比CO2增加的量要多,所以CO2与CO的物质的量之比减小。方法二:因为容器的容积不变,增加CO的物质的量,相当于增加了CO的浓度,由于反应物中只有CO为气体,根据“等效平衡”原理,增加CO的物质的量的过程可以看作是增大压强的过程,即平衡向逆反应方向移动,所以CO2与CO的物质的量之比应该减小。C.增加SO2的浓度,虽然平衡向逆反应方向移动,但由于温度没有改变,所以平衡常数K不变。D.MgSO4是固体,虽然它的质量增加了,但平衡并不发生移动,所以CO的转化率不会因为MgSO4质量的增加而增大。
答案:A
点拨:知识:外界条件对平衡的影响,平衡移动后各个量的变化关系,平衡常数。能力:考查通过对表格和图像的观察,获取有关感性知识,结合已有知识进行分析判断的能力。试题难度:中等。
7.(2013·江苏省淮安市高三年级第一次调研)已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)。恒温恒容下,在10 L的密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2,经过2 min达到平衡状态,反应放热0.025a kJ。下列判断正确的是( )
A.在2 min内,v(SO2)=0.25 mol·L-1·min-1
B.若再充入0.1 mol SO3,达到平衡后SO3的质量分数会减小
C.在1 min时,c(SO2)+c(SO3)=0.01 mol·L-1
D.若恒温恒压下,在10 L的密闭容器中加入0.1 mol SO2和0.05 mol O2,平衡后反应放热小于0.025a kJ
解析:本题考查化学反应速率与化学平衡的相关计算,意在考查考生对相关知识的掌握程度及计算能力。A项,在2 min内,v(SO2)=0.002 5 mol·L-1·min-1;B项,“再充入0.1 mol SO3”等同于“再充入0.1 mol SO2和0.05 mol O2”,此时相当于加压,反应物平衡转化率提高,达到平衡后SO3的质量分数增大;C项,根据硫原子守恒,该反应体系中任何时刻都有c(SO2)+c(SO3)=0.01 mol·L-1;D项,2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的正反应是一个气体物质的量减小的反应,在恒温恒容条件下,随着反应正向进行,容器内的压强减小,而恒温恒压条件下则相当于在原恒温恒容反应体系的基础上加压,反应物的平衡转化率提高,平衡后反应放热大于0.025a kJ。
答案:C
8.(2013·四川卷·6)在一定温度下,将气体X和气体Y各0.16 mol充入10 L恒容密闭容器中,发生反应X(g)+Y(g)2Z(g) ΔH<0,一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如下表:
t/min
2
4
7
9
n(Y)/mol
0.12
0.11
0.10
0.10
下列说法正确的是( )
A.反应前2 min的平均速率v(Z)=2.0×10-3 mol/(L·min)
B.其他条件不变,降低温度,反应达到新平衡前v(逆)>v(正)
C.该温度下此反应的平衡常数K=1. 44
D.其他条件不变,再充入0.2 mol Z,平衡时X的体积分数增大
解析:根据表格中的数据,列出平衡三段式,逐项分析。A.根据表中的数据可求得在前2 min内生成Z为0.08 mol,故v(Z)==4×10-3 mol/(L·min)。B.由于该反应的正反应是放热反应,降低温度,平衡正向移动,v(逆)”或“<”)。
(2)在2 min末时,B的平衡浓度为________,D的平均反应速率为________。
(3)若温度不变,缩小容器容积,则A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”),原因是_____________________________ _________________________________________________________________________________________________________________。
(4)如果在相同的条件下,上述反应从逆反应方向进行,开始时若加入C、D各mol。若使平衡时各物质的物质的量浓度与原平衡相同,则还应该加入B________mol。
解析:(1)若温度越高,K越大,则说明升温,平衡正向移动,即正反应为吸热反应,ΔH>0。(2)生成0.8 mol D,则反应掉0.4 mol B,剩余1.6 mol B,c(B)=1.6 mol÷2 L=0.8 mol·L-1。v(B)==0.1 mol·L-1·min-1,由化学计量数知,D的反应速率应为B的2倍,故v(D)=2v(B)=2×0.1 mol·L-1·min-1=0.2 mol·L-1·min-1。(3)该反应为反应前后气体的总物质的量不变的反应,加压平衡不移动,故A的转化率不变。(4)将C、D折算成A、B,则相当加入2 mol A和2/3 mol B,容器体积固定,若浓度相同,则说明起始时物质的量相等,故B还应加入2 mol-mol=mol。
答案:(1) >
(2)0.8 mol·L-1 0.2 mol·L-1·min-1
(3)不变 反应前后气体的总物质的量不变,压强对平衡无影响
(4)4/3
15.(2013·湖南师大附中高三模拟)二氧化硫和氮氧化物是大气的主要污染物,防止和治理其对环境的污染是当前环保工作的重要研究内容之一。
(1)一定条件下,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),向2 L密闭容器中通入2 mol SO2(g)、1 mol O2(g)和0.2 mol SO3(g),2 min后反应达到平衡,测得SO2的物质的量为1 mol,若往容器中再加入2 mol SO2(g),则重新达到平衡时SO2的总转化率________50%(填“>”“<”或“=”)。
(2)在一密闭容器中发生反应2NO2(g)2NO+O2(g) ΔH>0,反应过程中NO2的浓度随时间变化的情况如图所示。
请回答:
①依曲线A,反应在前3 min内氧气的平均反应速率为________。
②若曲线A、B分别表示的是该反应在不同条件下的反应情况,由此条件可能是________(填“浓度”“压强”“温度”或“催化剂”)。
(3)一定温度下,在密闭容器中N2O5可发生下列反应:
①2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g);
②2NO2(g)2NO(g)+O2(g)。
若达平衡时,c(NO2)=0.4 mol/L,c(O2)=1.3 mol/L,则反应②中NO2的转化率为________,N2O5(g)的起始浓度应不低于________mol/L。
解析:(1)增大二氧化硫的浓度,导致二氧化硫自身转化率减小。(2)①根据图像分析可知:前3 min氧气浓度增大了0.035 mol/L,所以平均反应速率为0.011 7 mol/(L·min);②从图像变化的趋势来看,B相对于A来说,反应速率增大,NO2浓度减小,所以只可能是温度。(3)利用反应①和②可以求出当c(NO2)=0.4 mol/L,c(O2)=1.3mol/L时,
①2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)
4x x
②2NO2(g)2NO(g)+O2(g)
2y 2y y
x+y=1.3 mol/L,4x-2y=0.4 mol/L,
解得:x=0.5 mol/L,y=0.8 mol/L。
所以,反应②中NO2的转化率为80%。由①反应生成的O2的浓度为0.5 mol/L,知N2O5的起始浓度应大于1 mol/L。
答案:(1)< (2)①0.011 7 mol/(L·min) ②温度
(3)80% 1