2022版新教材化学鲁科版选择性必修第一册作业：第2章 微专题2 速率与平衡图像问题 WORD版含解析.docx

1、夯基固点训练基础达标练1.某温度下，在2L 恒容密闭容器中投入一定量的A、B 发生反应：3A(g)+bB(g)cC(g) ，12s 时生成C 的物质的量为0.8mol （过程如图所示）。下列说法中正确的是( )A.2s 时，用A 表示的反应速率为0.15molL-1s-1B.图中交点时A 的消耗速率等于A 的生成速率C.b:c=1:4D.12s 时容器内的压强为起始时的913答案：D解析：由题图可知，从反应开始到2s 内，用A 表示的平均反应速率v(A)=(0.8-0.5)molL-12s=0.15molL-1s-1 ，不能计算2s 时的瞬时反应速率，A错误；题图中交点时反应未达到平衡状态，还

2、在向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，故A的消耗速率大于A 的生成速率，B错误；根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，12s 时B 减少了0.2molL-1 ，C 增大了0.4molL-1 ，故b:c=1:2 ，C错误；恒温恒容时，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，起始时容器内A 的物质的量为0.8molL-12L=1.6mol ，B 的物质的量为0.5molL-12L=1.0mol ，12s 时，容器内A 的物质的量为0.2molL-12L=0.4mol ，B 的物质的量为0.3molL-12L=0.6mol ，C 的物质的量为0.8mol ，则起始时与12s 时的压强之比为1

3、3:9，即12s 时容器内压强是起始时的913 ，D正确。2.某化学小组研究在其他条件不变时，改变密闭容器中某一条件对A2(g)+3B2(g)2AB3(g) 化学平衡状态的影响，得到如图所示的曲线（图中T 表示温度，n表示物质的量）。下列判断正确的是( )A.在T2 和n(A2) 不变时达到平衡，AB3 的物质的量大小为：cbaB.若T2T1 ，则正反应一定是放热反应C.n(A2) 不变，达到平衡时A2 的转化率大小为：bacD.若T2T1 ，达到平衡时b、d 点的反应速率为v(d)v(b)答案：A解析：A项，在T2 和n(A2) 不变时达到平衡，增加B 的量平衡向正反应方向移动，导致生成物的

4、物质的量增大，正确。B项，若T2T1 ，升高温度，生成物的体积分数增大，平衡向正反应方向移动，所以正反应一定是吸热反应，错误。C项，当A2 的物质的量一定时，B2 的物质的量越大，A2 的转化率越大，故达到平衡时A2 的转化率大小为：cba ，错误。D项，温度越高反应速率越大，若T2T1 ，达到平衡时b、d 点的反应速率为v(d)v(b) ，错误。3.（2021天津高二月考）在恒容密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1molL-1 的CH4 与CO2 ，在一定条件下发生反应：CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ，测得CH4 的平衡转化率与温度及压强的关系如图所示，下列有关说法一

5、定正确的是( )A.上述反应的H0B.压强p1p2p3p4C.1100 该反应的平衡常数为64mol2L-2D.压强为p4 时，在Y 点：v(正)v(逆)答案：A解析：由题图可知，压强一定时，温度越高，甲烷的转化率越大，升温平衡正向移动，故正反应为吸热反应，即H0 ，故A正确；由题图可知，温度一定时，甲烷的转化率(p1)(p2)(p3)(p4) ，该反应的正反应是气体体积增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，甲烷转化率降低，故p4p3p2p1 ，故B错误；由题图可知，温度为1100 条件下，X 点时甲烷的转化率为80% ，甲烷的浓度变化是0.1molL-180%=0.08molL-1 ，则：CH

6、4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)mathrm开始浓度/(molL-1)0.10.100mathrm转化浓度/(molL-1)0.080.080.160.16mathrm平衡浓度/(molL-1)0.020.020.160.16故该温度下平衡常数K=(0.16molL-1)2(0.16molL-1)20.02molL-10.02molL-11.64mol2L-2 ，故C错误；由图可知，压强为p4 、温度为1100 的条件下，Y 点甲烷的转化率未达到80% ，反应正向进行，则在Y 点v(正)v(逆) ，故D错误。4.（2021山东五校高二联考）常温时，研究pH 对一定浓度FeSO

7、4 的稳定性的影响，根据如图分析不合理的是( )A.pH 小于1时，Fe2+ 几乎无损耗，可能的原因是4Fe2+O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+ 平衡逆向移动B.pH 在3.05.5 之间，pH 的变化对FeSO4 稳定性影响不大C.pH 大于6.5时，Fe2+ 损耗量突变，可能的原因是生成的Fe(OH)2 更易被氧化D.其他条件相同时，FeSO4 溶液中加入少量醋酸，FeSO4 的稳定性减弱答案：D解析：由题意可知，Fe2+ 易与O2 反应，反应方程式为4Fe2+O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+ ，pH 小于1时，c(H+) 较大，平衡向逆反应方向移动，Fe2+ 几乎无损耗，

8、A正确；由题图可知，pH 在3.05.5 之间时，Fe2+ 的消耗量几乎不变，说明此时pH 变化对FeSO4 稳定性影响不大，B正确；pH 大于6.5时，c(H+) 较小，Fe2+ 消耗量突变，可能原因是酸性减弱，生成的Fe(OH)2 更易被氧化，C正确；其他条件相同时，FeSO4 溶液中加入少量醋酸，c(H+) 增大，4Fe2+O2+10H2O4Fe(OH)3+8H+ 向逆反应方向移动，FeSO4 的稳定性增强，D错误。5.向起始温度为25 的10L 刚性恒容密闭容器中充入1molNO 和1molH2 ，发生反应：2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)H 。已知：.体系总压强(

9、p) 与时间(t) 的关系如图中曲线所示；.曲线为只改变某一条件的变化曲线；.曲线中平衡温度与起始温度相同。（1）体系总压强先增大后减小的原因为 。（2）曲线对应条件下，010min 内用H2 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率v(H2)= 。（3）曲线所对应的改变的条件为 ；该条件下NO 的平衡转化率为 。（4）25 时，该反应的平衡常数K= 。答案：（1）反应开始正向进行，该反应放热，气体膨胀，压强增大；之后气体总物质的量减小，压强减小 （2）0.008molL-1min-1 （3）加入催化剂; 80%（4）1600Lmol-1解析：（2）恒温恒容时，压强之比等于物质的量之比，设生成N2

10、 的物质的量为xmol ，列式得22-x=54 ，解得x=0.4 ，则参加反应的H2 的物质的量为0.8mol ，曲线对应条件下，010min 内用H2 的物质的量浓度变化表示的平均反应速率v(H2)=0.8mol10L10min=0.008molL-1min-1 。（3）由题图可知，曲线所对应的条件下，反应速率加快，最终与曲线达到同一平衡状态，故改变的条件为加入催化剂。加入催化剂不影响平衡，NO 的平衡转化率与曲线相同，则该条件下NO 的平衡转化率为80% 。（4）25 时，该反应的平衡常数K=0.410molL-1(0.810molL-1)2(0.210molL-1)2(0.210molL

11、-1)2=1600Lmol-1 。素养提升练6.（不定项）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g) ，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如图所示（已知反应在1L 的密闭容器中进行）。下列有关说法正确的是( )A.脱氢反应的H0B.600K 时，Y 点甲醇的v逆v正C.从Y 点到Z 点可通过增大压强D.在t1K 时，该反应的平衡常数为8.1molL-1答案：A ; D解析：由曲线可知，温度升高，甲醇的平衡转化率增大，所以反应正向进行，正反应为吸热反应，H0 ，A正确；600K 时，Y 点表示的甲醇平衡转化率偏高，反应逆向进行，v正v逆 ，B错误；从Y 点到Z 点，甲醇的平衡转化率

12、相同，若增大压强，平衡逆向移动，甲醇的平衡转化率减小，C错误；t1K 时，甲醇的平衡转化率为0.9，平衡常数为K=0.90.90.1molL-1=8.1molL-1 ，D正确。7.（不定项）（2020山东等级模拟考）热催化合成氨面临的两难问题是：采用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3 产率降低。我国科研人员研制了Ti H Fe 双温区催化剂（Ti H 区域和Fe 区域的温度差可超过100 ）。Ti H Fe 双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的微粒用* 标注。下列说法正确的是( )A.为NN 键的断裂过程B.在高温区发生，在低温区发生C.为N 原子由Fe 区域

13、向Ti H 区域的传递过程D.使用Ti H Fe 双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应答案：B ; C解析：为N2 被催化剂吸附，为形成过渡态过程，为NN 键断裂过程，为N 原子传递过程，为N H 键成键过程。8.已知反应：2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)H0 。在密闭容器中加入足量的C 和一定量的NO2 气体，维持温度为T2 ，下图为不同压强下反应经过相同时间NO2 的转化率随着压强变化的示意图。（1）请从动力学角度分析，1050kPa 前，反应中NO2 的转化率随着压强增大而增大的原因： ；在1100kPa 时，NO2 的体积分数为 。（2）用某物质的平衡分压代替其物

14、质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp ）；在T2 、1.1106Pa 时，该反应的化学平衡常数Kp= （用计算表达式表示）；已知：气体分压(p分)= 气体总压(p总) 体积分数。答案：（1）1050kPa 前反应未达平衡状态，随着压强增大，正反应速率加快，NO2 转化率提高; 50%（2）(0.41.2)20.21.2(0.61.2)21.1106Pa 或(13)216(12)21.1106Pa解析：在1050kPa 前反应未达到平衡状态，随着压强增大，反应速率加快，NO2 转化率提高。在1100kPa 时，NO2 的转化率为40% ，假设NO2 共有1mol ，则：2C(s)+2NO2

15、(g)N2(g)+2CO2(g)mathrm起始物质的量/mol100mathrm转化物质的量/mol0.40.20.4mathrm平衡物质的量/mol0.60.20.4(NO2)=0.61.2100%=50% ，n(总)=0.6mol+0.2mol+0.4mol=1.2mol ，进而求出各组分分压，最后求出Kp 。创新拓展练9.高炉炼铁是冶铁的主要方法，发生的主要反应为Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H=akJmol-1 。（1）已知：Fe2O3(s)+3C( 石墨,s)=2Fe(s)+3CO(g)H1=+489.0kJmol-1C( 石墨,s)+CO2(g)=2C

16、O(g)H2=+172.5kJmol-1则a= 。（2）冶炼铁的反应的平衡常数表达式K= ，温度升高后，K 值 （填“增大”“不变”或“减小”）。（3）在T 时，该反应的平衡常数K=64 ，在2L 恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。Fe2O3COFeCO2甲/mol1.01.01.01.0乙/mol1.02.01.01.0甲容器中CO 的平衡转化率为 。下列说法正确的是 （填字母）。a .若容器内气体密度恒定，表示反应达到平衡状态b.甲容器中CO 的平衡转化率大于乙容器中的平衡转化率c.甲、乙容器中，CO 的平衡浓度之比为2:3d.增加Fe2O3 的量可

17、以提高CO 的转化率答案：（1）-28.5 （2）c3(CO2)c3(CO) ; 减小 （3）60% ac解析：（1）根据盖斯定律，由-3得Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)H=+489.0-(+172.53)kJmol-1=-28.5kJmol-1 ，故a=-28.5 。（2）固体物质不能写入平衡常数表达式中，故K=c3(CO2)c3(CO) 。由于该反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数将减小。（3）设平衡时，反应消耗xmolCO ，则平衡时CO、CO2 的物质的量分别为(1-x)mol、(1+x)mol 。因化学方程式中两气体物质的化学计量数相等，所以可将物质的量直接代入平衡常数表达式中，得(1+x)3(1-x)3=64 ，解得x=0.6 ，即CO 的平衡转化率为60% ，平衡时CO 的浓度为0.2molL-1 。由于该反应有固体参加，故只要平衡发生移动，气体的质量就会发生变化，密度也随之改变，所以当气体密度恒定时，反应一定达到平衡状态，a项正确；模仿的方法，可求得乙容器中平衡时CO 的转化率为70% ，浓度为0.3molL-1 ，故b项错误、c项正确；Fe2O3 是固体，增加它的量对平衡无影响，故d项错误。