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8化学反应速率和化学平衡
第8练化学反应速率和化学平衡
【金题热身】
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题意)
1.对于反应2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )
A.通入大量O2 B.增大容器容积C.移去部分SO2D.降低体系温度
解析:
增大容器容积,即减小压强,正、逆反应速率都减小,故B错;移去部分SO2,正反应速率将减小,故C错;降低体系温度,正、逆反应速率都减小,故D错。
答案:
A
2.下列是4位同学在学习“化学反应速率与化学平衡”一章后,联系工业生产实际所发表的观点,你认为不正确的是( )
A.化学反应速率理论是研究怎样在一定时间内快出产品
B.化学平衡理论是研究怎样使用有限原料多出产品
C.化学反应速率理论是研究怎样提高原料转化率
D.化学平衡理论是研究怎样使原料尽可能多地转化为产品
解析:
化学反应速率是研究化学反应快慢的问题,化学平衡是研究化学进行的程度问题。
答案:
C
3.对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g),下列叙述正确的是( )
A.达到化学平衡状态时,4v正(O2)=5v逆(NO)
B.若单位时间内生成xmolNO的同时,消耗xmolNH3,则反应达到化学平衡状态
C.达到化学平衡状态后,若增大容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率的关系为2v正(NH3)=3v正(H2O)
解析:
根据反应方程式有4v正(O2)=5v正(NO),故4v正(O2)=5v逆(NO)表示v正(NO)=v逆(NO),所以A项正确。
生成NO和消耗NH3均为正反应的变化,叙述中未提及逆反应的情况,所以B项错误。
由于反应物、生成物均为气体,故增大容器容积正、逆反应速率都减小,所以C项错误。
在反应的任意状态总有v正(NH3)∶v正(H2O)=2∶3,即3v正(NH3)=2v正(H2O),所以D项错误。
答案为A。
答案:
A
4.在一定温度下将1molCO和1mol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中,反应CO(g)+H2OCO2(g)+H2(g)达平衡后,得到0.6molCO2;再通入0.3mol水蒸气,达到新平衡状态后,CO2的物质的量可能是( )
A.0.9molB.0.8molC.0.7molD.0.6mol
解析:
此题是利用转化率的变化来判断物质的量的范围的一种新方法。
加入0.3mol水蒸气使原平衡向右移动,CO的转化率增大,H2O的转化率减小。
原平衡CO、H2O的转化率都为60%,新平衡时CO的转化率大于60%,H2O的转化率小于60%。
所以1mol×60% 答案: C 5.将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器,恒温下发生反应H2(g)+Br2(g) 2HBr(g) ΔH<0,平衡时Br2(g)的转化率为a;若初始条件相同,绝热下进行上述反应,平衡时Br2(g)的转化率为b。 a与b的关系是( ) A.a>bB.a=bC.a 解析: 以恒温条件下的平衡为参照,绝热条件相当于对恒温条件达到平衡后再进行加热,平衡左移,Br2的转化率降低,故a>b。 答案: A 6.如下图所示曲线a表示放热反应X(g)+Y(g) Z(g)+M(g)+N(s)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。 若要改变起始条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是( ) A.升高温度 B.加大X的投入量C.加催化剂D.增大体积 解析: 由a曲线变为b线,X的转化率不变,但达到平衡的时间缩短了。 影响该反应的条件只能是催化剂和压强(反应前后气体分子数不变)。 答案: C 7.可逆反应mA(g) nB(g)+pC(s) ΔH=Q,温度和压强的变化对正、逆反应速率的影响分别符合下图中的两个图象,以下叙述正确的是( ) A.m>n,Q>0B.m>n+p,Q>0C.m>n,Q<0D.m 解析: 由图象可知,温度升高,v正、v逆都增大,且v逆>v正,平衡向逆反应方向移动,逆反应为吸热反应;压强增大,v正、v逆都增大,且v正>v逆,平衡向正反应方向移动,正反应为气体体积减小的反应。 答案: C 8.有一化学平衡: mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)(如右图)表示的是转化率与压强、温度的关系。 分析图中曲线可以得出的结论是( ) A.正反应吸热: m+n>p+qB.正反应吸热: m+n C.正反应放热: m+n>p+qD.正反应放热: m+n 解析: 分析图象可知,A的转化率随温度、压强的增大而增大,故升高温度,平衡正移,该反应为吸热反应,增大压强,平衡正移,m+n>p+q。 答案: A 9.如图所示曲线表示其他条件一定时,反应: 2NO+O2 2NO2 ΔH<0,NO的转化率与温度的关系曲线,图中标有a、b、c、d四点,其中表示未达到平衡状态,且v(正)>v(逆)的点是( ) A.a点B.b点C.c点D.d点 解析: a点、b点均在平衡曲线上,表示a点与b点均达到平衡状态;c点时,若温度不变,NO的转化率将增大,说明反应没达到平衡,且反应向正反应方向进行,即v(正)>v(逆),符合题目要求;d点时,若温度不变,NO的转化率将减小,说明反应没达到平衡,且反应向逆反应方向进行,即v(正) 答案: C 10.下列叙述中,不正确的是( ) A.某特定反应的平衡常数仅是温度的函数 B.催化剂不能改变平衡常数的大小 C.平衡常数发生变化,化学平衡必定发生移动,达到新的平衡 D.化学平衡发生移动,平衡常数必发生变化 解析: 化学平衡常数仅是温度的函数,等温条件下改变浓度、压强等因素都可以使化学平衡发生移动,但此时平衡常数不发生变化。 答案: D 11.一定温度下,反应2SO2+O2 2SO3,达到平衡时,n(SO2)∶n(O2)∶n(SO3)=2∶3∶4。 缩小体积,反应再次达到平衡时,n(O2)=0.8mol,n(SO3)=1.4mol,此时SO2的物质的量应是( ) A.0.4molB.0.6molC.0.8molD.1.2mol 解析: 设原平衡体系中SO2、O2、SO3的物质的量分别为2x、3x和4x,缩小体积时,平衡向右移动。 设O2转化的物质的量为m,则: 2SO2 + O2 2SO3 起始量 2x 3x 4x 变化量 2m m 2m 平衡量 2x-2m 3x-m 4x+2m 由题意得 解得 所以再次达到平衡时: n(SO2)=2×0.3mol-2×0.1mol=0.4mol。 答案: A 12.在一个固定体积的密闭容器中,加入2molA和1molB发生反应: 2A(g)+B(g) 3C(g)+D(g),达到平衡时C的浓度为Wmol·L-1。 若维持容器体积和温度不变,按下列四种方法改变起始物质及其量,达到平衡后C的浓度仍为Wmol·L-1的是( ) A.4molA+2molBB.2molA+1molB+3molC+1molD C.3molC+1molD+1molBD.3molC+1molD 解析: 将四个选项中所给数据折算为A和B,有 2A(g) + B(g) 3C(g)+D(g) A项4mol2mol00 B项(2+2)mol(1+1)mol00 C项2mol(1+1)mol00 D项2mol1mol 只有折算后A、B的物质的量分别为2mol、1mol,才能建立与题干互为“等效平衡”的平衡,达平衡后C的浓度仍为Wmol·L-1。 答案: D 13.下列有关化学反应速率的说法正确的是( ) A.用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率 B.100mL2mol/L的盐酸跟锌片反应,加入适量的氯化钠溶液,反应速率不变 C.SO2的催化氧化是一个放热的反应,所以升高温度,反应速率减慢 D.汽车尾气中的NO和CO可以缓慢反应生成N2和CO2,减小压强反应速率减慢 解析: 因为浓H2SO4会使Fe钝化,故与Fe不反应,A错;B中加入NaCl溶液相当于加水稀释,c(H+)减小,反应速率减小,B错;升高温度,无论是放热反应,还是吸热反应,反应速率都增大,故C错误;而减小压强,对有气体参加的反应,反应速率减小,D正确。 答案: D 14.水的三态的熵值的大小关系正确的是(Sm表示1mol物质的熵值)( ) A.Sm(s)>Sm(l)>Sm(g) B.Sm(l)>Sm(s)>Sm(g)C.Sm(g)>Sm(l)>Sm(s)D.Sm(s)=Sm(l)=Sm(g) 解析: 同一种物质处于气态时熵值最大,液态次之,固态时熵值最小。 答案: C 15.灰锡结构松散,不能用于制造器皿,而白锡结构坚固,可以制造器皿。 现把白锡制成的器皿放在0℃、100kPa的室内存放,它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0℃、100kPa条件下白锡转化为灰锡反应的焓变和熵变分别为ΔH=-2180.9J·mol-1,ΔS=-6.6J·mol-1·K-1当ΔH-TΔS<0时能自发反应)( ) A.会变B.不会变C.不能确定D.升高温度才会变 解析: 在等温、等压条件下,自发反应总是向着ΔH-TΔS<0的方向进行,直至达到平衡状态。 因此,在0℃、100kPa条件下,白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应: 白锡灰锡的ΔH-TΔS值的问题。 ΔH-TΔS=-2180.9J·mol-1-273K×(-6.61J·mol-1·K)=-376.37J·mol-1<0,因此在该条件下白锡会变为灰锡。 答案: A 16人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力。 CO吸入肺中发生反应: CO+HbO2O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数K=220。 HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损。 据此,下列结论错误的是( ) A.CO与HbO2反应的平衡常数K= B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少 C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损 D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动 解析: 由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K= ;由平衡移动原理可知吸入CO越多,平衡向右移动,与血红蛋白结合的O2越少;把病人放入高压氧仓中,则平衡向左移动,释放出CO,故可解毒,A、B、D均正确。 C项,由平衡常数表达式可知,人智力受损时: 220= ×0.02,即 = ,故C项错误。 答案: C 二、非选择题(本题包括4小题,共52分) 17.(12分)某研究小组拟用定量的方法测量Al和Fe分别与酸反应的快慢,设计了如图所示的装置。 (1)检查图所示装置气密性的方法是____________。 (2)若要比较产生气体的快慢,可以测量相同时间内产生气体的体积,也可以测量____________________________________。 (3)实验测得铝丝产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示, 则t1~t2时间段内反应速率逐渐加快的主要原因是_______________________________________________。 答案: (1)用手捂住锥形瓶,观察乙中长导管内液面是否上升 (2)产生相同体积的气体所需时
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- 化学反应速率和化学平衡 化学反应 速率 化学平衡