练7 化学反应速率和化学平衡(A组)1.一定条件下,在密闭容器里进行可逆反应S2Cl2(橙黄色液体)+Cl2(g)2SCl2(鲜红色液体) ΔH=-61.16kJ·mol-1。下列说法正确的是( )A.增大压强,平衡常数将增大B.达到平衡时,单位时间里消耗nmolS2Cl2的同时也生成nmolCl2C.达到平衡时,若升高温度,氯气的百分含量减小D.加入氯气,平衡向正反应方向移动,氯气的转化率一定升高答案:B解析:平衡常数只与温度有关,A项错误;消耗S2Cl2表示正反应,生成Cl2表示逆反应,二者物质的量变化量之比等于化学方程式中的化学计量数之比,B项正确;正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,氯气的百分含量增大,C项错误;加入氯气,平衡向正反应方向移动,S2Cl2的转化率增大,氯气的转化率降低,D项错误。2.室温下,向圆底烧瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氢溴酸,溶液中发生反应:C2H5OH+HBrC2H5Br+H2O,充分反应后达到平衡。已知常压下,C2H5Br和C2H5OH的沸点分别为38.4℃和78.5℃。下列有关叙述错误的是( )A.加入NaOH,可增大乙醇的物质的量B.增大HBr浓度,有利于生成C2H5BrC.若反应物均增大至2mol,则两种反应物平衡转化率之比不变D.若起始温度提高至60℃,可缩短反应达到平衡的时间答案:D解析:加入NaOH,c(HBr)减小,平衡向逆反应方向移动,乙醇的物质的量增大,A项正确;增大HBr浓度,平衡向正反应方向移动,有利于生成C2H5Br,B项正确;若反应物按照化学计量数之比加入溶液中,则各物质的平衡转化率相等,故反应物均增大至2mol,两种反应物平衡转化率之比不变,C项正确;若起始温度提高至60℃,生成物C2H5Br为气态,能够从反应体系中逸出,导致反应不断向正反应方向进行,因此不能缩短反应达到平衡的时间,D项错误。3.一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物,发生反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热),测得反应的相关数据如下:容器1容器2容器3
反应温度T/K700700800反应物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L-1·s-1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L-1c1c2c3平衡体系总压强p/Pap1p2p3物质的平衡转化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常数KK1K2K3下列说法正确的是( )A.v12p3C.v1α3(SO2)D.c22c1,A项错误;平衡常数仅与温度有关,容器3中温度高,而该反应为放热反应,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,则K1>K3,容器1和容器2中温度相同,投料量不同,平衡时p22c1,c1>c3,故c2>2c3,假设容器2中投入2molSO3且保持容器2和容器3的反应温度相同,则两容器中的反应达到的平衡完全等效,则有α2(SO3)+α3(SO2)=1,对于容器2而言,相当于对容器3加压并降低温度,该反应是气体分子数减小的放热反应,加压、降温均会使平衡正向移动,则α2(SO3)减小,所以α2(SO3)+α3(SO2)0 平衡常数为K1;反应②:[O]+O32O2 ΔHp2C.升高温度,该反应的平衡常数增大D.将体系中O2分离出去,能提高Fe3O4的转化率答案:B解析:根据图像分析,压强一定,温度升高,Fe3O4的平衡转化率升高,该反应为吸热反应,ΔH>0,即a>0,A项正确;温度一定时,压强增大,平衡逆向移动,Fe3O4的平衡转化率降低,故p10,且a=1C.若在图1所示的平衡状态下再向体系中充入He,此时v正>v逆D.200℃时,向容器中充入2molA和1molB,达到平衡时,A的体积分数小于0.5答案:D解析:由图1可知,200℃时5min达到平衡,平衡时B的物质的量变化量为0.2mol,故v(B)==0.02mol·L-1·min-1,故A错误;由图2可知,n(A):n(B)一定时,温度越高平衡时C的体积分数越大,说明升高温度平衡正向移动,故正反应为吸热反应,即ΔH
>0,在一定的温度下,只要A、B起始物质的量之比刚好等于化学方程式中化学计量数之比,平衡时生成物C的体积分数就最大,由图1可知x:y=0.4mol:0.2mol=2,即a=2,故B错误;恒温恒容条件下通入氦气,反应混合物各组分的浓度不变,平衡不移动,故v正=v逆,故C错误;由图1可知,x:y:z=0.4mol:0.2mol:0.2mol=2:1:1,达到平衡时A的体积分数为0.5,200℃时,向容器中充入2molA和1molB,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,故达到平衡时A的体积分数小于0.5,故D正确。6.对利用甲烷消除NO2污染进行研究,CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。在1L密闭容器中,控制不同温度,分别加入0.50molCH4和1.2molNO2,测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。组别温度n/mol时间/min010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.180.15下列说法正确的是( )A.组别①中,0~20min内,NO2的降解速率为0.0125mol·L-1·min-1B.由实验数据可知实验控制的温度T1<T2C.40min时,表格中T2对应的数据为0.18D.0~10min内,CH4的降解速率①>②答案:B解析:观察表格,组别①中0~20min,n(CH4)减少0.25mol则n(NO2)减少0.5mol,NO2的降解速率为0.025mol·L-1·min-1,A项错误;温度越高反应速率越大,达平衡所需时间越短,由实验数据可知实验控制的温度T1①,D项错误。7.100℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的X气体,发生如下反应:X(g)+2Y(g)Z(g),反应过程中测定的部分数据见下表反应时间/minn(X)/moln(Y)/mol02.002.40101.00300.40下列说法正确的是( )A.温度为200℃时,上述反应平衡常数为20,则正反应为吸热反应B.若密闭容器体积可变,其他条件不变,在达到平衡后缩小容器体积为原来一半,则n(X)>1mol
C.保持其他条件不变,向容器中再充入1.00molX气体和1.20molY气体,到达平衡后,X转化率增大D.保持其他条件不变,若再向容器中通入0.10molX气体,0.10molY和0.10molZ,则v(正)<v(逆)答案:C解析:由表格中数据,X(g)+2Y(g)Z(g) 开始22.4 0 转化 1 2 1 10min 1 0.4 1可知10min与30min时Y的物质的量相同,10min时达到平衡,100℃时,K==25,温度为200℃时,上述反应平衡常数为20,小于100℃时K,则升高温度平衡逆向移动,则正反应为放热反应,A项错误;其他条件不变,在达到平衡后缩小容器体积为原来一半,压强增大,平衡正向移动,则n(X)<1mol,B项错误;由上述分析可知,平衡时X为1mol、Y为0.4mol,向容器中再充入1.00molX气体和1.20molY气体,相当于平衡时加Y,平衡正向移动,促进X的转化,达平衡后,X转化率增大,C项正确;若再向容器中通入0.10molX气体,0.10molY和0.10molZ,Qc==16<K,则平衡正向移动,可知v(正)>v(逆),D项错误。8.H2O2分解速率受多种因素影响。实验测得70℃时不同条件下H2O2浓度随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )甲乙
丙丁A.图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越小,其分解速率越快B.图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越小,H2O2分解速率越快C.图丙表明,少量Mn2+存在时,溶液碱性越强,H2O2分解速率越快D.图丙和图丁表明,碱性溶液中,Mn2+对H2O2分解速率的影响大答案:D解析:图甲表明,其他条件相同时,H2O2浓度越大,其分解速率越快,A错误;图乙表明,其他条件相同时,溶液pH越大,H2O2分解速率越快,B错误;图丙表明,少量Mn2+存在时,0.1mol·L-1NaOH溶液中H2O2的分解速率最快,C错误。