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 7页

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。]‎