全国版2021高考化学一轮复习课时作业29化学反应速率和化学平衡图像的类型及突破方法含解析 8页

课时作业(二十九)化学反应速率和化学平衡图像的类型及突破方法 ‎1．(2019·山东实验中学模拟)下列关于可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)的图像，不正确的是(　　)‎ C　[这是一个正向放热、气体体积减小的可逆反应。加压时，v正、v逆都增大，且Δv正>Δv逆、v正>v逆，故平衡应向正反应方向移动，C项错误。]‎ ‎2．(2019·湖北八校联考)已知X(g)＋Y(g)2Z(g)　ΔH<0反应发生后，t1时达到平衡，t2时改变条件，t3时达到新平衡，则t2时改变的条件可能是(　　)‎ A．升高温度　　　 B．减小Z的浓度 C．增大压强　　　 D．增大X或Y的浓度 A　[由图可知，t2时改变条件，X或Y的浓度逐渐增大，Z的浓度逐渐减小。该反应为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，X和Y的浓度增大，Z的浓度减小，A符合题意。减小Z的浓度，平衡正向移动，X、Y的浓度逐渐减小，B不符合题意。增大压强，平衡不移动，但容器的体积缩小，X、Y、Z的浓度均增大，C不符合题意。增大X或Y的浓度，平衡正向移动，则Z的浓度增大，D不符合题意。]‎ ‎3．(2019·湖南株洲质检)已知反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)　ΔH>0。某温度下，将2 mol SO3置于‎10 L密闭容器中，反应达到平衡后，SO3的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是(　　)‎ 8‎ ‎①由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.03 mol·L－1‎ ‎②由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为1.25×10－3‎ ‎③达到平衡后，压缩容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示 ‎④相同压强、不同温度下SO3的转化率与温度关系可以用图丙表示 A．①②　　　 B．②③‎ C．③④　　　 D．①④‎ A　[①图甲中B点SO3的转化率为15%，则反应中消耗0.3 mol SO3，同时生成0.3 mol SO2，则有c(SO2)＝＝0.03 mol·L－1，正确。②图甲中A点SO3的转化率为20%，此时SO3、SO2和O2的平衡浓度分别为0.16 mol·L－1、0.04 mol·L－1、0.02 mol·L－1，则A点对应温度下的平衡常数K＝＝＝1.25×10－3，正确。③压缩容器容积，压强增大，平衡逆向移动，则有v′逆>v′正，与图乙不符合，错误。④2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的ΔH>0，升高温度，平衡正向移动，SO3的转化率增大；图丙中T1先达到平衡状态，则温度T1>T2，T1时SO3的转化率比T2时低，与上述推断矛盾，故错误。]‎ ‎4．一定条件下，反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)　ΔH＞0达到平衡时N2的体积分数与温度、压强的关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．压强：p1＞p2‎ B．b、c两点对应的平衡常数：Kc＞Kb C．a点：2v(NH3)正＝3v(H2)逆 D．a点：NH3的转化率为1/3‎ B　[A项，该反应为气体分子数增大的反应，恒温时，压强越大，N2的体积分数越小，p1＜p2，故A项错误；B项，b、c两点对应温度b＜c，该反应为吸热反应，温度越高，平衡常数越大，Kc＞Kb，故B正确；C项，反应速率之比等于化学计量数之比，3v(NH3)正＝2v(H2)逆，故C错误；D项，对于反应2NH3(g)N2(g)＋3H2(g)，假设反应前氨气的物质的量为1 mol，反应的氨气的物质的量为x mol，则＝0.1，解得x＝，因此氨气的转化率为，故D错误。]‎ ‎5．(2019·辽宁抚顺检测)已知反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)＋H2‎ 8‎ O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为▲)。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．上述反应的ΔH<0‎ B．N点时的反应速率一定比M点的快 C．降低温度，H2的转化率可达到100%‎ D．工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强 A　[根据图像，随着温度的升高，H2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，ΔH<0，A项正确；N点压强大于M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。]‎ ‎6．煤气化的一种方法是在气化炉中给煤炭加氢，发生的主要反应为C(s)＋2H2(g)CH4(g)。在V L的容器中投入a mol碳(足量)，同时通入‎2a mol H2，控制条件使其发生上述反应，实验测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．上述正反应为吸热反应 B．在4 MPa、1 200 K时，图中X点v正(H2)＜v逆(H2)‎ C．在5 MPa、800 K时，该反应的平衡常数为 D．工业上维持6 MPa、1 000 K而不采用10 MPa、1 000 K，主要是因为前者碳的转化率高 答案　A ‎7．(2019·湖南衡阳模拟)已知：‎3A(g)＋B(g)‎2C 8‎ ‎(g)，在不同温度和压强时A的转化率如下表所示。由此判断下列图像正确的是(　　)‎ 压强A的转化率/%温度 p1‎ p2‎ ‎200 ℃‎ ‎76.3‎ ‎89.7‎ ‎600 ℃‎ ‎71.6‎ ‎83.8‎ C　[在相同温度下，增大压强可提高A的转化率，再结合表中数据可知p2>p1；从表中数据可以看出，在相同压强下，升高温度，A的转化率降低，从而可知该反应的ΔH<0。增大压强，v正、v逆均增大，且平衡正向移动，则有v正>v逆，与图像不符合，A错误。温度越高，达到平衡所用时间越短，‎600 ℃‎时应先达到平衡，与图像不符合，B错误。由于该反应的ΔH<0，在压强一定时，升高温度，平衡逆向移动，C的百分含量降低；在温度一定时，增大压强，平衡正向移动，则C的百分含量增大，与图像相符合，C正确。升高温度，平衡逆向移动，平衡常数减小，与图像不符合，D错误。]‎ ‎8．(2019·河南郑州调研)在体积均为‎1.0 L的两个恒容密闭容器中分别加入足量的相同碳粉，再分别加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同温度下反应CO2(g)＋C(s)2CO(g)达到平衡，平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上)。下列说法正确的是(　　)‎ A．化学平衡常数K：K(状态Ⅰ)v逆(状态Ⅱ)‎ 8‎ C　[由图可知，在起始n(CO2)一定时，升高温度，CO2的平衡浓度减小，说明升高温度，平衡正向移动，则该反应的ΔH<0；平衡常数只与温度有关，升高温度，平衡正向移动，平衡常数K增大，由于温度T(状态Ⅰ)T2)时，向‎20 L恒容密闭容器中充入2 mol NH3和2.75 mol O2，发生反应Ⅰ.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。‎ T‎2℃‎时，该反应的平衡常数K＝________；5 min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为________________________________________________________________________‎ ‎　______________。‎ 解析　(1)制取硝酸，NH3与氧气反应生成NO，NO与O2反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，T2时NO的产率最高，因此最适宜的温度是T2；(2)低于T‎1℃‎时，反应速率慢，同时部分反应物转化成N2，造成NO的产率降低；(3)A.催化剂活性受温度影响，在一定温度时，催化剂催化效率最高，超过此温度，降低催化剂的催化效率，故A正确；B.根据反应方程式，生成NO的反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故B正确；C.活化能的大小不影响平衡的移动，故C错误；D.水为气态，故D错误；(4)根据图2,4‎ 8‎ ‎ min时达到平衡，c(NH3)＝c(NO)＝1/20 mol·L－1，c(O2)＝c(H2O)＝1.5/20 mol·L－1，根据化学平衡常数的表达式，K＝＝＝0.075；根据NH3和O2的物质的量减小，NO和H2O的物质的量增大，说明改变外界条件时，平衡向逆反应方向移动，即升高温度或缩小容器的容积。‎ 答案　(1)T2　(2)温度较低时，反应速率慢，同时部分反应物生成N2　(3)AB　(4)0.075　升高温度或缩小容器容积 8‎