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第十三单元 化学反应速率与平衡的图象分析
测试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷(选择题,共60分)
一、选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。每小题只有一个选项符合要求)
1.[2016·北京东城期末]工业上可采用CO和H2合成甲醇,发生的反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔHb>a,A项正确;由图象可知,在A2和B2的浓度保持不变时,T2时AB3的平衡体积分数比T1时的大,若T2>T1,说明升温使平衡向正反应方向移动,则正反应一定是吸热反应,B项错误;其他条件不变,增大一种反应物的浓度会使其他反应物的转化率增大,即增大B2的量,A2的转化率增大,则达到平衡时A2的转化率大小为c>b>a,C项错误;温度越高,反应速率越快,所以若T2>T1
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,则达到平衡时b、d点的反应速率为vb>vd,D项错误。
9.[2016·湖南师大附中摸底]臭氧在烟气脱硝中的反应为2NO2(g)+O3(g)N2O5(g)+O2(g)。若此反应在恒容密闭容器中进行,相关图象如下所示,其中对应分析或结论正确的是( )
答案 C
解析 由A项图象可知题中反应为放热反应,平衡后升温会使平衡向逆反应方向移动,则NO2含量升高,A项错误;0~2 s内,v(O3)=v(NO2)=×=0.1 mol·L-1·s-1,B项错误;温度:b>a,故v正:b>a;题中反应为放热反应,升温会使平衡向逆反应方向移动,b点时还未达到平衡,且反应逆向进行,故b点:v逆>v正,C项正确;恒温达到平衡后,t1时再充入O3,则v正瞬时增大,v逆瞬时不变,后v正逐渐减小,v逆逐渐增大,D项错误。
10.[2016·成都第一次诊断]已知(HF)2(g)2HF(g) ΔH>0;且平衡体系的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
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A.温度:T1T2;B项,平衡常数仅是温度的函数,又由T1>T2,则有K(a)=K(c)0,测得c(CH4)随反应时间(t)的变化如图所示。下列判断正确的是( )
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A.10 min时,改变的外界条件可能是升高温度
B.0~5 min内,v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.恒温下,缩小容器体积,平衡后c(H2)减小
D.12 min时,反应达平衡的本质原因是气体总质量不再变化
答案 A
解析 结合图象可知,5 min时建立化学平衡,在10 min时,升高温度,平衡右移,与图象相符,A项正确;0~5 min内v(H2)====0.3 mol·L-1·min-1,B项错误;由勒夏特列原理可知,恒温下缩小体积虽然平衡左移以削弱c(H2)的增大,但不能消除外界条件造成的影响,故c(H2)依然是增大的,C项错误;达到平衡的本质原因是v正=v逆,D项错误。
12.[2016·合肥第一次质检]下面是某化学研究小组探究外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的图象,其中图象和实验结论表达均正确的是( )
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A.甲是其他条件一定时,反应速率随温度变化的图象,正反应ΔHp2
答案 C
解析 A项,根据图象甲,升高温度,平衡正向移动,正反应ΔH>0,错误;B项,反应实质是Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,K+和Cl-不参与化学反应,KCl浓度增大不影响化学平衡,错误;C项,使用催化剂,反应速率加快,先达到平衡,正确;D项,此反应为反应前后气体物质的量不变的化学反应,改变压强不影响平衡状态,即不影响A的转化率,且由于不断加入B,A的转化率增大,错误。
13.[2016·广东惠州第三次调研]T ℃时,在2 L的密闭容器中X(g)与Y(g)可以反应生成Z(g),X、Y、Z的物质的量变化如图甲;若其他条件不变,温度分别为T1和T2
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时,Y的体积百分含量与时间关系如图乙,则下列结论正确的是( )
A.该反应可表示为2X(g)+Y(g)2Z(g)
B.若其他条件不变,升高温度,平衡将向逆反应方向移动
C.若其他条件不变,开始时将该容器压缩为1 L,则反应将按图丙进行
D.若其他条件不变,使用适当的催化剂,则反应可以按图丙进行
答案 D
解析 根据图象可求得X、Y、Z在相同时间内的物质的量变化分别为0.6 mol、0.2 mol、0.4 mol,A项错误;图乙中,由拐点之前判断T2温度下的速率较快,则说明T2>T1
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,由拐点后可知,升高温度,Y的含量减小,即平衡向正反应方向移动,B项错误;若减小容器体积,则相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,即Z的物质的量比图甲中的多,C项错误;加入催化剂,化学反应速率加快,平衡不移动,D项正确。
14.[2016·荆州中学月考]已知给煤炭加氢可发生反应:C(s)+2H2(g)CH4(g)。在V L的容器中投入a mol碳(足量),同时通入2a mol H2,控制条件使其发生上述反应,测得碳的平衡转化率随压强及温度的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.在4 MPa、1200 K时,图中X点v(H2)正>v(H2)逆
B.在5 MPa、800 K时,该反应的平衡常数为
C.上述正反应为放热反应
D.工业上维持6 MPa、1000 K而不采用10 MPa、1000 K,主要是因为前者碳的转化率高
答案 A
解析 由题图可知,在4 MPa、1200 K时,X点还没有达到平衡,若要达到平衡,反应需正向进行,所以X点正反应速率大于逆反应速率,A项正确;在5 MPa、800 K时,碳的平衡转化率为50%,则参加反应的碳为0.5a mol,参加反应的H2为a mol,生成的甲烷为0.5a mol,平衡时H2为a mol,平衡常数为K==
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,B项错误;由题图可知,压强不变时,随温度升高碳的平衡转化率增大,所以正反应为吸热反应,C项错误;6 MPa、1000 K和10 MPa、1000 K比较,碳的平衡转化率相差不大,而且压强越大对设备的要求越高,不经济,所以工业上采用6 MPa、1000 K,D项错误。
15.[2016·河北石家庄质检] 将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中,发生反应
NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(-lg K)值随温度(T)的变化曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.该反应的ΔH>0
B.NH3的体积分数不变时,该反应一定达到平衡状态
C.A点对应状态的平衡常数K(A)=10-2.294
D.30 ℃时,B点对应状态的v正0。NH3的体积分数在反应过程中一直是个定值,则其不变时不一定是平衡状态。B点要想达到平衡,则Qc要减小,故反应逆向进行,v正b2 t1>t2
B.b1c D.ΔH