2020-2021学年高中化学 寒假作业2 化学反应速率和化学平衡（含解析）.docx

1、化学反应速率和化学平衡1恒容条件下，1mol SiHCl3发生如下反应：2SiHCl3(g)SiH2Cl2(g)+SiCl4(g)。已知：v正=v消耗(SiHCl3)=k正x2(SiHCl3)，v逆=2v消耗(SiH2Cl2)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数（仅与温度有关），x为物质的量分数。如图是不同温度下x(SiHCl3)随时间的变化。下列说法不正确的是（）Aa、b处反应速率大小：vavbB当反应进行到a处时，=C化学平衡状态时v消耗(SiHCl3)=2v消耗(SiCl4)DT1K时平衡体系中再充入1molSiHCl3，平衡正向移动，x(Si

2、H2Cl2)增大【答案】D【解析】A由图可知T2时先达到平衡，且对应x(SiHCl3)小，可知升高温度平衡正向移动，则正反应为吸热反应，a、b处反应速率大小：vavb，A项正确；B反应进行到a处时，x(SiHCl3)=0.8，此时v正=k正x2(SiHCl3)=(0.8)2k正，由反应可知转化的SiHCl3为0.2mol，生成SiH2Cl2、SiCl4均为0.1mol，则x(SiH2Cl2)和x(SiCl4)均为0.1。v逆=2v消耗(SiH2Cl2)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)=0.01k逆，则，平衡时k正x2(SiHCl3)=k逆x(SiH2Cl2)x(SiCl4)，x(Si

3、HCl3)=0.75，结合反应中转化关系可知x(SiH2Cl2)=x(SiCl4)=0.125，则，则当反应进行到a处时，B项正确；Cv消耗(SiHCl3)=2v消耗(SiCl4)=v生成(SiHCl3)，v正=v逆，反应达到平衡状态，C项正确；DT2K时平衡体系中再充入1molSiHCl3，体积不变时压强增大，可逆反应为气体分子数不变的反应，则平衡不移动，x(SiH2Cl2)不变，D项错误；答案选D。1下列说法错误的是（）A食物在常温下变质是自发进行的B1molH2O在不同状态时的值：SH2O(s)SH2O(g)C放热过程(H0)或熵增加(S0)的过程一定是自发的DCaCO3(s)=CaO(

4、s)+CO2(g)H0能否自发进行与温度有关2对可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述正确的是（）A达到化学平衡时，6v正(O2)=5v逆(H2O)B化学反应速率关系是：2v正(NH3)=3v逆(H2O)C达到化学平衡时，若增加容器体积，则正反应速率减小，逆反应速率增大D若单位时间内生成xmolNO的同时，消耗xmolNH3，则反应达到平衡状态3下列事实中，不能用勒夏特列原理解释的是（）A黄绿色的氯水光照后颜色变浅B红棕色的NO2，加压后颜色先变深后变浅C工业合成氨使用过量氮气以提高氢气的平衡转化率D加入催化剂，有利于SO2与O2反应生成SO34下列说法不正

5、确的是（）A反应物分子间所发生的碰撞一定为有效碰撞B升高温度，活化分子百分数增大，化学反应速率增大C加入反应物，活化分子百分数不变，化学反应速率可能不变D使用正催化剂，降低了反应的活化能，增大了活化分子百分数，化学反应速率增大5已知密闭容器中CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)，有关该反应下列说法正确的是（）A平衡常数的表达式为K=c(CaO)c(CO2)B该反应在高温下自发进行C增加压强缩小体积，平衡逆向移动，新平衡c(CO2)增大D移去部分CaO固体，平衡正向移动6在298K时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表：物质XYZ初始浓度/molL10.10.20平衡浓度

6、/molL10.050.050.1下列说法错误的是（）A反应达到平衡时，X的转化率为50%B反应可表示为X(g)+3Y(g)2Z(g)，其平衡常数为1600(L/mol)2C增大压强，平衡常数增大D改变温度可以改变此反应的平衡常数780时，NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)。该温度下，在甲、乙、丙三个体积相等且恒容的密闭容器中，投入NO2和SO2，起始浓度如下表所示，其中甲经2min达平衡时，NO2的转化率为50%，下列说法不正确的是（）起始浓度甲乙丙c(NO2)(mol/L)0.100.200.20c(SO2)/(mol/L)0.100.100.20A容器甲中的反应在前2mi

7、n的平均反应速率v(SO2)=0.025mol/(Lmin)B达到平衡时，容器丙中正反应速率与容器甲相等C温度升至90，上述反应平衡常数为1.56，则反应的H0D容器乙中若起始时改充0.10mol/LNO2和0.20mol/L，达到平衡时c(NO)与原平衡相同8一定温度下，将2mol A和2mol B两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)。2min末该反应达到平衡，此时剩余1.2mol B，并测得C的浓度为1.2mol/L。下列判断不正确的是（）AD能表示的平均反应速率为0.4mol/(Lmin) BA的转化率是80%C该条件下此反应的化

8、学平衡常数约为72D若混合气体的密度保持不变，该反应达到平衡状态9已知2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。按n(CO2)n(H2)=13投料，测得不同温度下平衡时体系中各物质浓度的关系如图，下列叙述正确的是（）A该反应的H0 B曲线a代表C2H4C曲线c代表H2O DT1时CO2和H2平衡转化率相等10在容积可变的密闭容器中存在如下反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H0，下列对图象的分析中不正确的是（）A图研究的是t0时升高温度对反应速率的影响B图研究的是t0时增大压强(缩小体积)或使用催化剂对反应速率的影响C图研究的是温度对化学平衡的影响，且乙的温

9、度较高D图研究的是催化剂对化学平衡的影响，且乙使用了催化剂11T时，在甲、乙、丙三个容积均为2L的密闭容器中发生反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，5min时甲达到平衡，其起始量及SO2的平衡转化率如表，下列叙述不正确的是（）容器甲乙丙起始量n(SO2)0.40.80.8n(O2)0.240.240.48SO2的平衡转化率80%a1a2A05min内，甲中SO2的反应速率为0.032mol(Lmin)1BT时，该反应的平衡常数K=400 C平衡时，SO2 的转化率：a180%0，该反应为气体增多的反应，S0，高温条件下可以满足：H-TS0，反应自发进行，故B正确；C增加压强缩小体积

10、，平衡逆向移动，根据K=c(CO2)可知新平衡c(CO2)不变，故C错误；D移去部分固体产物，平衡不发生移动，故D错误；综上所述答案为B。6.【答案】C【解析】反应达到平衡时，X的转化率为100%=50%，故A正确；B化学计量数之比等于浓度变化量之比，而c(X)c(Y)c(Z)=0.050.150.1=132，则反应的化学方程式为X(g)+3Y(g)2Z(g)，平衡常K=1600(L/mol)2，故B正确；C平衡常数只受温度的影响，温度不变，该反应的平衡常数不变，故C错误；D改变温度后，该平衡发生移动，则改变温度可以改变此反应的平衡常数，故D正确；故答案为C。7.【答案】B【解析】容器甲中起始

11、时c(NO2)=0.10 mol/L，经2min达平衡时，NO2的转化率为50%则反应的NO2浓度为0.050mol/L，则反应消耗SO2的浓度也是0.050mol/L，故反应在前2min的平均速率v(SO2)=0.025mol/(Lmin)，A正确；B反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)为气体体积不变的反应，压强不影响平衡，则容器甲和丙互为等效平衡，平衡时反应物转化率相等，由于丙中各组分浓度为甲的2倍，则容器丙中的反应速率比A大，B错误；C对于容器甲，反应开始时c(NO2)=c(SO2)=0.10mol/L，经2min达平衡时，NO2的转化率为50%，则反应的c(NO2)=

12、0.050mol/L，根据物质反应转化关系可知，此时c(SO2)=0.10 mol/L=0.050mol/L=0.050mol/L，c(NO)=c(SO3)=0.050 mol/L，该反应的化学平衡常数K=1，温度升至90，上述反应平衡常数为1.561，则升高温度化学平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故该反应的H0，C正确；D化学平衡常数只与温度有关，与其它外界条件无关。由于NO2(g)、SO2(g)消耗是11关系，反应产生的SO3(g)、NO(g)也是11关系，所以容器乙中若起始时改充0.10mol/LNO2和0.20 mol/L，平衡时，与原来的乙相同，则达到平衡时c(NO)与原平

13、衡就相同，D正确；故合理选项是B。8.【答案】A【解析】2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol B，B的浓度变化为= 0.4mol/L，C的浓度为1.2mol/L，B、C的浓度变化与化学计量数成正比，则0.4mol/L1.2mol/L=1x，解得：x=3，2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)AD为固体，不能用于表达化学反应速率，A选项错误；B由分析中三段式计算得A的转化率为=80%，B选项正确；C根据三段式计算，得到方程式中C的系数为3，平衡常数K=72，C选项正确；D在体积固定的容器中，由于D为固体，密度不变可以说明该反应达到化学平衡状态，故D正确。答案选A。9.【答案】D【

14、解析】A由图可知，升高温度，氢气的物质的量浓度增大，可知升高温度平衡逆向移动，正反应为放热反应，H0，A项错误；B升高温度平衡逆向移动，氢气、二氧化碳的物质的量浓度均增大，则曲线a代表CO2，B项错误；C生成物中乙烯、水的化学计量数之比为14，则平衡逆向移动时水减少的多，则曲线b代表H2O，C项错误；DCO2和H2的投料量之比等于化学计量数之比，则T1时CO2和H2的平衡转化率相等，D项正确；答案选D。10.【答案】D【解析】A该反应放热，升高温度，正逆反应速率都加快，平衡向逆反应方向移动，图象符合，故A正确；B由于反应反应前后气体的体积不变，则增大压强反应速率加快，平衡不移动，催化剂只加快反

15、应速率，不影响平衡移动，图象符合，故B正确；C该反应放热，升高温度平衡向逆反应方向移动，图中乙先达到平衡，则温度高于甲，而CO的转化率低，图象符合，故C正确；D催化剂只改变反应速率，不影响平衡移动，图象不符合，故D错误；故选：D。11.【答案】D【解析】A05min内，2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)甲中SO2的反应速率v=0.032mol(Lmin)1，平衡常数值K=400，故A、B正确；C由甲、乙可知，氧气的浓度相同，二氧化硫的浓度增大会促进氧气的转化，二氧化硫转化率减小；由乙、丙可知二氧化硫浓度相同，氧气浓度增大二氧化硫转化率增大，则平衡时，SO2的转化率：180%2，故C正确；

16、D体积相同，丙中的起始浓度为甲的2倍，但由于该反应是气体体积改变的反应，体积不变增加浓度，压强增大，平衡正向移动，则丙中转化率增大，丙中反应前后气体质量不变，气体物质的量不同，平衡时，丙中气体平均相对分子质量与甲不相同，故D错误；故选D。12.【答案】（1）K=（2） 吸热（3） bc （4） 850 0.120 60.0% 【解析】化学平衡常数等于生成物的浓度幂之积与反应物的浓度幂之积的比值，CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，该反应的化学平衡常数表达式为K=；(2)化学平衡常数的大小只与温度有关，升高温度，平衡向吸热的方向移动；由表可知：升高温度，化学平衡常数增大，说明化学

17、平衡向正反应方向移动，因此正反应方向为吸热反应；(3)CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)，反应是前后体积不变的反应，且反应为吸热反应；a反应是前后气体体积不变的反应，反应过程中压强不变，容器中压强不变不能判断该反应是否平衡，故a不符合题意；b当反应中各物质的浓度不变时，达到平衡状态，故混合气体中c(CO)不变，可以判断该反应是否平衡，故b符合题意；cv正(H2)=v逆(H2O)，说明反应的正逆反应速率相同，故能该反应是否平衡，故c符合题意；dc(CO2)=c(CO)，不是浓度不变，不能判断该反应是否平衡，故d不符合题意；答案选bc；(4)某温度下，平衡浓度符合下式：CO2H2=

18、COH2O，则K=1，当平衡常数为1时，温度为850；设34min达到平衡时CO、H2O的浓度为c3，则CO2和H2的平衡浓度为(0.200-c3)mol/L和(0.300-c3)mol/L，列出三段式；代入平衡常数表达式则有：，解得c3=0.120mol/L，CO2的转化率：。13.【答案】（1）0.15 2 1.69 （2） BC 放热（3） 放热增大【解析】(1)在2L恒容密闭容器中充入4mol CO2和8mol H2，图象可知，达到平衡状态乙醇的浓度为0.5mol/L，结合三行计算列式得到：010min内，v(H2O)=0.15mol/(Lmin)；反应达到平衡时，n(H2)=1mol

19、/L2L=2mol；在该温度下，该反应的化学平衡常数K=1.69；(2)A反应前后气体体积和质量不变，容器内混合气体的密度始终保持不变，不能说明反应达到平衡状态，故A错误；B速率之比等于化学方程式计量数之比为政府也说了之比，v正(NO2)=4v逆(CO2)，说明二氧化碳的正逆反应速率相同，故B正确；C反应前后气体物质的量变化，容器恒容，则未平衡时压强会变，容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，故C正确；D消耗NO2和生成NO均为正反应，只要反应进行，单位时间内，消耗n mo1 NO2的同时就会生成n mo1 NO，不能说明反应达到平衡状态，故D错误；故答案为：BC；若此时将容器的体积缩小为原

20、来的0.5倍，压强增大平衡逆向移动，达到平衡时，容器内温度将降低，说明逆向为吸热反应，则正向为放热反应；(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)，反应的化学平衡常数的表达式为K=；若升高温度，n(CH3OH)减少，说明平衡逆向移动，则该反应为放热反应；升高温度平衡平衡逆向移动，n(CH3OH)减少，n(H2)增加，增大。14.【答案】（1）132 （2） 总反应平均速率由慢反应决定，I2为慢反应的反应物，增大I2的浓度，慢反应的速率增大，则总反应平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反应的催化剂，增大I2的浓度，可以增大总反应的平均速率) （3） 选择 K （4） 减小体系压强或及时分离

21、出产物8.0104（5） 2CH3OH+CO-2e=(CH3O)2CO+2H+【解析】(1)由盖斯定律可知，方程CH2=CHCH2Cl(g)+ HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g)为方程iii，所以kJmol1，又因CH2=CHCH2Cl(g)+ HCl(g)=CH2ClCHClCH3(g) H3的逆反应的活化能Ea(逆)为165kJmol1，所该反应的正反应的活化能为：(165-33)kJmol1=132kJmol1；故答案为：132kJmol1；(2)总反应平均速率由慢反应决定，I2为慢反应的反应物，增大I2的浓度，慢反应的速率增大，则总反应平均速率增大(或根据总反应可知I2为该反

22、应的催化剂，增大I2的浓度，可以增大总反应的平均速率；(3)由图表可知加入催化剂中添加不同Na、K、Cu助剂时，经过相同时间后测得同种物质的转化率不同，即不同的助推剂有不同的选择性；添加钠助剂气体副反应较大，添加铜助剂时二氧化碳的转化率低，兼顾乙烯产率、二氧化碳转化率和对副反应的影响，选择添加钾助剂效果最好，故答案为：选择性；钾（K）；(4)根据图示，升高温度，甲烷的物质的量分数减小，说明升高温度，平衡正向移动，正反应为吸热反应，；为提高H2S的平衡转化率，即平衡正向移动，除改变温度外，还可以减小体系压强、及时分离产物；N点时，设起始加入甲烷的物质的量为3mol，转化的甲烷的物质的量为amol，列“三段式”：CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)则6-2a=4a，解得a=1，平衡体系总的物质的量为，平衡常数，故答案为：小体系压强、及时分离产物或减小起始时的等；(5)该装置为电解池，根据图示，O2在电极表面转化为H2O，氧元素的化合价降低，得到电子，发生还原反应，则通入氧气的一极为阴极，电源电极B为负极，A为正极，故通入一氧化碳和甲醇的一极为阳极，则阳极的电极反应式为：。