化学反应速率与化学平衡

1、高二寒假作业（9）(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。每小题只有一个正确选项)1.下列说法不正确的是()A.H0的反应在任何温度下都能自发进行B.NH4HCO3(s)NH3(g)+H2O(g)+CO2(g)H=+185.57 kJmol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的速率解析:H0,则H-TS0,任何温度下反应都能自发进行,A正确,B正确;用焓变和熵变判断反应的自发性,都有例外,故都不能单独作为反应自发性的判据,而应用复合判据,C错误;使用催化剂能改变反应的活化能,因此能改变化学反应进行的速率,D正确。答案:C2.反应2SO2+O22SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.8 molL-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 molL-1s-1,则这段时间为()A.0.1 sB.2.5 sC.5 sD.10 s解析:因为SO3的浓度增加了0.8 molL-

2、1,所以O2的浓度减少了0.4 molL-1,因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 molL-1s-1,所以反应所需时间为10 s。答案:D3.等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(s),该反应的H1C.升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率D.从Y=0到Y=0.113,CH3COCH2COH(CH3)2的=1解析:A项,反应速率越快,达到化学平衡所需的时间越短,所以b代表20 下CH3COCH3的Yt曲线。B项,由题图可知,20 min时a曲线对应点的斜率小于b曲线,所以CH3COCH3的0。反应物和部分生成物的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示。下列说法中,正确的是()A.020 s内平均反应速率v(N2O5)=0.1 mol(Ls)-1B.10 s时,正、逆反应速率相等,达到平衡C.20 s时,正反应速率大于逆反应速率D.曲线a表示NO2的物质的量随反应时间的变化解析:020 s内,v(N2O5)=0.05 mol(Ls)-1;10 s时,反应仍在向正反应方向进行,v(正)v(逆);20 s时,v(正)=v

3、(逆),反应达到平衡状态。答案:D6.(2012福建理综,12)一定条件下,溶液的酸碱性对TiO2光催化染料R降解反应的影响如图所示。下列判断正确的是()A.在050 min之间,pH=2和pH=7时R的降解百分率相等B.溶液酸性越强,R的降解速率越小C.R的起始浓度越小,降解速率越大D.在2025 min之间,pH=10时R的平均降解速率为 0.04 molL-1min-1解析:在050 min之间,pH=2和pH=7时反应物R都能完全反应,降解率都是100%,故A正确;由斜率可知pH越小降解速率越大,即溶液的酸性越强,R的降解速率越大,故B错误;浓度越大化学反应速率越大,所以起始浓度越小降解速率越小,故C错误;2025 min之间,pH=10时R的平均降解速率为,故D错误。答案:A 7.根据反应Br+H2HBr+H的能量对反应历程的示意图甲进行判断,下列叙述中不正确的是()A.正反应吸热B.加入催化剂,该化学反应的反应热不变C.加入催化剂后,该反应的能量对反应历程的示意图可用图乙表示D.加入催化剂可增大正反应速率,降低逆反应速率解析:加入催化剂能同等程度地加快正、逆反应速率。答案:

4、D8.已知:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-1 025 kJmol-1,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()解析:由于该反应为放热反应,温度升高,平衡逆向移动,NO含量减小,故A项对,C项错;压强增大,平衡逆向移动,NO含量降低,B项对;使用催化剂,使反应速率加快,缩短到达平衡所用时间,但平衡不移动,故D项正确。答案:C二、非选择题(本题共4小题,共52分)9.(12分)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。德国人哈伯在1905年发明了合成氨的方法,其合成原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H=-92.4 kJmol-1,他因此获得了1918年诺贝尔化学奖。在密闭容器中,使2 mol N2和6 mol H2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(正反应为放热反应)(1)当反应达到平衡时,N2和H2的浓度比是;N2和H2的转化率比是。(2)升高平衡体系的温度(保持体积不变),混合气体的平均相对分子质量,密度。(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)当达到平衡时,充入氩气,并保持

5、压强不变,平衡将(填“正向”“逆向”或“不”)移动。(4)若容器恒容、绝热,加热使容器内温度迅速升至原来的2倍,平衡将(填“向左移动”“向右移动”或“不移动”)。达到新平衡后,容器内温度(填“大于”“小于”或“等于”)原来的2倍。解析:(1)对N2(g)+3H2(g)2NH3(g)H”“”或“=”)0。(2)在一个容积为10 L的密闭容器中,1 000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol,反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=、CO的平衡转化率=。(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是。A.减少Fe的量B.增加Fe2O3的量C.移出部分CO2D.提高反应温度E.减小容器的容积F.加入合适的催化剂解析:(1)平衡常数表达式中不能用固体或纯液体表示,故K=;由表中数据可知,随着温度升高,平衡常数减小,表明平衡向逆反应方向移动,即正反应为放热反应,故H0。(2)Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g)起始/(molL-1):0.10.1转化/(molL-1):xx平衡/(molL-1):0.1-x0.1+xK

6、=,x=0.06,v(CO2)=0.006 molL-1min-1,CO转化率=100%=60%。(3)A、B项中,增加或减少固体的量不会影响化学平衡移动,故不可以; C项,移出部分CO2,可以增大CO转化率;D项,提高反应温度,平衡向逆反应方向移动,CO转化率减小;E项,减小容器的容积,即加压,平衡不移动,CO的转化率不变;F项,催化剂不影响化学平衡移动,故不影响CO转化率。答案:(1)c(CO2)/c(CO)(2)0.006 molL-1min-160%(3)C11.(12分)(1)一定条件下的密闭容器中,反应3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(二甲醚)(g)+CO2(g)H”“”或“=”)。若加入CH3OH后,经10 min反应达到平衡,此时c(CH3OH)=; 该时间内反应速率v(CH3OH)=。解析:(1)正反应是放热反应,升高温度平衡左移,CO转化率减小;加入催化剂,平衡不移动,转化率不变;减少CO2的浓度、分离出二甲醚,平衡右移,CO转化率增大;增大CO浓度,平衡右移,但CO转化率降低,故选c、e。(2)此时的浓度熵Qc=1.86v(逆);设平衡时生成物的浓度为(0.6 molL-1+x),则甲醇的浓度为(0.44 molL-1-2x),根据平衡常数表达式400=,解得x=0.2 molL-1,故0.44 molL-1-2x=0.04 molL-1。由表可知,甲醇的起始浓度为(0.44+1.2) molL-1=1.64 molL-1,其平衡浓度为0.04 molL-1,10 min变化的浓度为1.6 molL-1,故v(CH3OH)=0.16 mol(Lmin)-1。答案:(1)c、e(2)0.04 molL-1

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