2015高考化学化学反应速率与化学平衡课后检测(带解析)
1. [2014·湖南五市十校质检一]能证明反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的是( )
①c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2
②单位时间内生成n mol H2的同时消耗n mol I2
③反应速率2v(H2)=2v(I2)=v(HI)
④温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑤温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
⑥温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
A. ①③ B. ②⑥
C. ③⑥ D. ④⑤
解析:各物质平衡时的物质的量浓度之比,与反应的初始浓度和转化率有关,与反应的化学计量数无关,故①错误;根据反应关系,消耗n mol I2,即相当于同时消耗n mol H2,②正确;在任何时刻2v(H2)=2v(I2)=v(HI)均成立,③错误;该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,恒温恒容条件下,压强始终不变,④错误;恒温恒压条件下,该反应中混合气体的体积不变,又由于反应物和生成物均为气体,气体的总质量不变,故气体的密度不变,⑤错误;混合气体的颜色不再变化,说明I2浓度一定,反应已达平衡,⑥正确。
答案:B
2. [2014·武汉调研]COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) ΔH>0。当反应达到平衡时,下列措施,能提高COCl2转化率的是( )
①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度
④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体
A. ①②④ B. ②③⑥
C. ①④⑥ D. ③⑤⑥
解析:该题考查外界条件对化学平衡移动的影响。根据反应的方程式可知,正反应是体积增大的、吸热的可逆反应,所以升高温度或降低压强,或降低生成物的浓度等均可以提高COCl2转化率,催化剂不能改变平衡状态,恒容通入惰性气体,平衡也是不移动的,恒压通入惰性气体,相当于降低压强,答案选C。
答案:C
3. [2014·江西模拟]如下图所示,图Ⅰ是恒压密闭容器,图Ⅱ是恒容密闭容器。当其他条件相同时,在Ⅰ、Ⅱ中分别加入2 mol X和2 mol Y,开始时容器的体积均为V L,发生如下反应并达到平衡状态:2X(?)+Y(?)aZ(g)。此时Ⅰ中X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2。下列判断正确的是( )
A. 物质Z的化学计量数a=2
B. 若Ⅱ中气体的密度如图Ⅲ所示,则X、Y中只有一种为气态
C. 若X、Y均为气态,则在平衡时X的转化率:ⅠⅡ
解析:设反应的Y为x mol,根据三段式:
2X(?) + Y(?) aZ(g)
起始 2 mol 2 mol 0
变化 2x mol x mol ax mol
平衡 (2-2x) mol (2-x) mol ax mol
平衡时X、Y、Z的物质的量之比为1∶3∶2,则x=0.8,a=1。
Ⅱ中气体的密度随时间增大,Ⅱ是固定容积的容器,说明反应前后气体的质量增加,则X、Y中只有一种为气态。若X、Y均为气态,Ⅰ和Ⅱ起始状态相同,平衡时Ⅰ中的压强比Ⅱ中的压强大所以Ⅰ中X的转化率大于Ⅱ中X的转化率。若X为固态、Y为气态,该反应为反应前后气体体积不变的反应,Ⅰ和Ⅱ起始状态相同,则达平衡时,Ⅰ和Ⅱ的状态仍然相同,所以达平衡所需的时间也相同。
答案:B
4. [2014·辽宁联考]从下列叙述中能肯定判断某化学平衡发生移动的是( )
A. 混合物中各组分的浓度改变
B. 混合体系中气体密度发生变化
C. 正、逆反应速率改变
D. 反应物的转化率改变
解析:该题考查化学平衡移动。对I2(g)+H2(g)2HI(g)混合体系加压,平衡不移动,但各组分的浓度都变大,混合气体的密度变大,正逆反应速率变大,所以A、B、C都是错误的;反应物的转化率改变,平衡一定移动,D正确。
答案:D
5. [2014·郑州预测二]将a L NH3通入某恒压的密闭容器中,在一定条件下让其分解,达到平衡后气体体积增大到b L(气体体积在相同条件下测定)。下列说法中正确的是( )
A. 平衡后氨气的分解率为×100%
B. 平衡混合气体中H2的体积分数为×100%
C. 反应前后气体的密度比为
D. 平衡后气体的平均摩尔质量为 g
解析:设分解的NH3为x L,则
2NH3(g)N2(g)+3H2(g)
起始体积(L): a 0 0
转化体积(L): x x
平衡体积(L) a-x x
根据题中信息可知,a-x++x=b,即x=b-a,平衡后NH3的分解率为×100%=×100%,A项错误;平衡混合气体中H2的体积分数为×100%=×100%,B项正确;由于反应前后气体的质量(设为m g)不变,再根据密度的定义可得反应前后气体的密度之比为=,C项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,D项错误。
答案:B
6. [2014·唐山模拟]在一密闭容器中发生反应:2X(g)+Y(g)aZ(g) ΔH=Q kJ·mol-1,开始按体积比2∶
1 将X、Y充入反应器中,一定条件下发生反应。图甲和图乙是根据反应绘制的图象,下列有关说法正确的是( )
A. 图甲,p1>p2,ap2,由图可知压强大时Z的体积分数反而小,说明增大压强平衡逆向移动,则a>3;B项,图甲,在同一压强下(p2),T2温度下先达到平衡,说明T2>T1,由图可知温度高时Z的体积分数反而小,说明升高温度平衡逆向移动,则Q”、“”、“=”或“ (4)加入催化剂 将容器的体积(快速)压缩至2 L (5)×10-7
9. [2014·山东质检]已知2A(g)+B(g)2C(g),向容积为1 L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B,在500 ℃时充分反应,达平衡后测得c(C)=0.040 mol·L-1,放出热量Q1 kJ。
(1)能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是________(填写序号);
a. v(C)=2v(B) b. 容器内压强保持不变
c. v逆(A)=2v正(B) d. 容器内气体的密度保持不变
(2)若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500 ℃时充分反应达平衡后,吸收热量Q2 kJ,则Q1与Q2之间的关系式可表示为________(用含Q1、Q2的代数式表示);
(3) 500 ℃时,上述反应的化学平衡常数K=________;
(4)已知:K(300 ℃)>K(350 ℃),该反应是________(填“放”或“吸”)热反应;若反应温度升高,A的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)某温度下,A的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示,平衡状态由a变到b时,化学平衡常数K(A)________K(B)(填“>”、“K(350 ℃),这说明升高温度平衡常数减小,即升高温度平衡向逆反应方向进行,所以该反应是放热反应,则反应温度升高,A的转化率减小。
(5)平衡常数只与温度有关系,所以压强的变化并不能改变平衡常数,即化学平衡常数K(A)=K(B)。
答案:(1)bc (2)Q1=4Q2 (3)3200 (4)放 减小 (5)=
10. [2013·山东高考]化学反应原理在科研和生产中有广泛应用。
(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g) ΔH>0 (Ⅰ)
反应(Ⅰ)的平衡常数表达式K=________,若K=1,向某恒容容器中加入1 mol I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为______________。
(2)如下图所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1________ T2(填“>”、“