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化学反应速率和化学平衡作业题(含详细内容答案).doc

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化学反应 速率 化学平衡 作业题 详细内容 答案
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.化学反应速率和化学平衡综合练习 一、选择题(包括15个小题,每小题4分,共60分。每小题有只一个选项符合题意。)1. 设反应C+CO2 2CO(正反应吸热)反应速率为v1,N2+3H2 2NH3(正反应放热),反应速率为v2。对于上述反应,当温度升高时,v1、v2的变化情况为 A. 同时增大 B. 同时减小C. v1增大,v2减小D. v1减小,v2增大2. 在一密闭容器内发生氨分解反应:2NH3N2+3H2。已知NH3起始浓度是2.6 mol·L-1,4s末为1.0 mol·L-1,若用NH3的浓度变化来表示此反应的速率,则v(NH3)应为A. 0.04 mol·L-1·s-1B. 0.4 mol·L-1 ·s-1C. 1.6 mol·L-1·s-1D. 0.8 mol·L-1·s-13. 在温度不变的条件下,密闭容器中发生如下反应:2SO2+O22SO3,下列叙述能够说明反应已经达到平衡状态的是A. 容器中SO2、O2、SO3共存B. SO2与SO3的浓度相等C. 容器中SO2、O2、SO3的物质的量之比为2∶1∶2D. 反应容器中压强不随时间变化4. 反应2A(g)2B(g)+E(g)(正反应为吸热反应)达到平衡时,要使正反应速率降低,A的浓度增大,应采取的措施是A. 加压B. 减压C. 减少E的浓度D. 降温5. 一定温度下,浓度均为1mol·L-1的A2和B2两种气体,在密闭容器内反应生成气体C,反应达平衡后,测得:c(A2)=0.58 mol·L-1,c(B2)=0.16 mol·L-1,c(C)=0.84 mol·L-1,则该反应的正确表达式为A. 2A2+B22A2B B. A2+B22ABC. A2+B2A2B2 D. A2+2B22AB26. 一定条件下的反应:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)(正反应吸热)达到平衡后,下列情况使PCl5分解率降低的是A. 温度、体积不变,充入氩气B. 体积不变,对体系加热C. 温度、体积不变,充入氯气D. 温度不变,增大容器体积7. 在一定温度下,把2. 0体积的N2和6. 0体积的H2通入一个带活塞的体积可变的容器中,活塞的一端与大气相通,容器中发生如下反应:N2+3H22NH3。已知平衡时NH3的浓度是c mol·L-1,现按下列四种配比作为起始物质,分别充入上述容器,并保持温度不变,则达到平衡后,NH3的浓度不为c mol·L-1的是A. 1.0体积的N2和3.0体积的H2B. 2.0体积的N2、6.0体积的H2和4.0体积的NH3C. 4.0体积的NH3和1.0体积的H2D. 2.0体积的NH38. 将3 mol O2加入到V L的反应器中,在高温下放电,经t1 s建立了平衡体系:3O22O3,此时测知O2的转化率为30%,下列图象能正确表示气体的物质的量浓度(m)跟时间(t)的关系的是D23mtt1C23mtB23mtt1A23mt9. 下图为可逆反应A(g)+2B(g)nC(g)(正反应放热)生成物C的浓度随压强变化并建立平衡的关系图,则n值与压强p1、p2的关系正确的是A. p2>p1,n<3B. p2>p1,n>3C. p1>p2,n<3D. p1>p2,n>310. 在容积固定的密闭容器中充入一定量的X、Y两种气体,一定条件下发生可逆反应3X(g)+Y(g)2Z(g),并达到平衡。已知正反应是放热反应,测得X的转化率为37. 5%,Y的转化率为25%,下列有关叙述正确的是A. 若X的反应速率为0.2 mol·L-1·s-1,则Z的反应速率为0.3 mol·L-1·s-1B. 若向容器中充入氦气,压强增大,Y的转化率提高C. 升高温度,正反应速率减小,平衡向逆反应方向移动D. 开始充入容器中的X、Y物质的量之比为2∶111. 在373 K时,把0.5 mol N2O4通入体积为5 L的真空密闭容器中,立即出现棕色。反应进行到2 s时,NO2的浓度为0.02 mol·L-1。在60 s时,体系已达平衡,此时容器内压强为开始的1.6倍。 下列说法正确的是A. 前2 s,以N2O4的浓度表示的平衡反应速率为0. 01 mol·L-1·s-1B. 在2 s时体系内的压强为开始时的1. 1倍C. 在平衡时体系内含N2O4 0. 25 molD. 平衡时,如果压缩容器体积,则可提高N2O4的转化率12. 对于反应2SO2+O2 2SO3,下列判断正确的是A. 2体积SO2和足量O2反应,必定生成2体积SO3B. 其他条件不变,增大压强,平衡必定向右移动C. 平衡时,SO2消耗速度必定等于O2的生成速率D. 平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍13. 反应:L(s)+aG(g)bR(g)达到平衡,温度和压强对该反应的影响如右图所示,图中:压强p1>p2,x轴表示温度,y轴表示平衡混合气体中G的体积分数。据此可判断A. 上述反应是放热反应B. 上述反应是吸热反应C. a>b D. 无法确定a、b的大小14. 合成氨反应为N2+3H22NH3,今有A、B、C、D四个容器,每个容器中有两种操作,两种操作分别达到平衡后,操作1中N2和操作2中NH3转化率之和一定不为1的是(起始体积相等)A. 恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3B. 恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加2 mol NH3C. 恒温恒容:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH3D. 恒温恒压:操作1:加1 mol N2+3 mol H2,操作2:加3 mol NH315. 某温度下,C和H2O(g)在密闭容器里发生下列反应:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g), CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)当反应达到平衡时,c(H2)=1. 9 mol·L-1,c(CO)=0. 1 mol·L-1。则下列叙述正确的有A. CO在平衡时转化率为10%B. 平衡浓度c(CO2)=c(H2)C. 平衡时气体平均相对分子质量约为23. 3D. 其他条件不变时,缩小体积,H2O(g)的转化率随之降低第Ⅱ卷(非选择题 共60分)16. (10分)在密闭容器中发生下列反应: I2(g)+H2(g)2HI(g)(正反应吸热)起始时,n(H2)=a mol,n(I2)=b mol。只改变表中列出的条件,其他条件不变,试将化学反应速率的改变(“增大”“减小”或“不变”)填入相应的表格。编号反应条件反应速率(1)升高温度 (2)加入催化剂 (3)再充入a mol H2 (4)将容器容积扩大为原来2倍 (5)通入b mol Ne(g) 17. (8分)在一个固定体积的密闭容器中,加入2 mol A和1 mol B,发生反应:2A(g)+B(g)3C(g)+D(g)达到平衡时,C的浓度为W mol·L-1。若维持容器体积和温度不变,用下列物质作为起始反应物时,经反应达到平衡后C的浓度(用“大于”“小于”“等于”表示)。(1)加入1 mol A和1 mol B时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。(2)加入2mol A、1mol B、3mol C、1mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。(3)加入3 mol C和1 mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。(4)加入2 mol B、3 mol C、1 mol D时,C的平衡浓度_________W mol·L-1。18. (12分)现有反应:mA(g)+nB(g)pC(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,混合体系中C的质量分数也减小,则:(1)该反应的逆反应为_________热反应,且m+n_________p(填“>”“=”“<”)。(2)减压时,A的质量分数_________。(填“增大”“减小”或“不变”,下同)(3)若加入B(体积不变),则A的转化率_________,B的转化率_________。(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比 将_________。(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量_________。(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色_______,而维持容器内压强不变,充入氖气时,混合物颜色_______(填“变深”“变浅”或“不变”)。19. (14分)将等物质的量的A、B、C、D四种物质混合,发生如下反应:aA+bBcC(s)+dD,当反应进行一定时间后,测得A减少了n mol,B减少了mol,C增加了n mol,D增加了n mol,此时达到化学平衡。 (1)该化学方程式中各物质的化学计量数为:a =_____________,b =_____________,c =_____________,d =____________。(2)若只改变压强,反应速率发生变化,但平衡不移动,该反应中各物质的聚集状态:A_____________,B_____________,C_____________,D_____________。(3)若只升高温度,反应一段时间后,测得四种物质的物质的量又达到相等,则该反应为_____________反应(填“放热”或“吸热”)。20. (16分)一定条件下,将SO2和O2充入一密闭容器中,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)(正反应放热)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示:回答下列问题:(1)降低温度,SO2的转化率_________,化学反应速度_________。(填“增大”“减小”或“不变”)(2)反应处于平衡状态的时间是_________。(3)反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是______________________(用文字表达)。10 min到15 min的曲线变化的原因可能是_________(填写编号)。a. 加了催化剂 b. 缩小容器体积c. 降低温度 d. 增加SO3的物质的量化学平衡综合练习答案1、解析:联想温度对v的影响,升高温度,反应速率增大,故选A。答案:A2、解析:v(NH3)==0.4 mol·L-1·s-1。答案:B3、答案:D4.解析:为了降低正反应速率,必须采用降低反应物或生成物的浓度、降低温度、减小压强中的一种或几种,而采用与此相反的措施,不论化学平衡向何方向移动,都会增大反应速率的;选项B、C、D符合上述要求。题中又要求使A的浓度增大,则减压(减小压强,实质上是增大容器的体积)后不论平衡向何反应方向移动,都能减小反应物和生成物的浓度,所以选项B不符合题意。减小E的浓度,平衡向正反应方向移动,而降温使平衡向逆反应方向(放热反应方向)移动,A的浓度会增大,所以D符合题意。答案:D5、解析:Δc(A2)=1 mol·L-1-0. 58 mol·L-1=0. 42 mol·L-1,Δc(B2)=1 mol·L-1-0. 16 mol·L-1=0. 84 mol·L-1,Δc©=0. 84 mol·L-1,因变化量之比等于化学计量数比,故选D。答案:D6、解析:正反应为扩体吸热反应。A. 无影响;B. 加热,温度升高,平衡右移,PCl5分解率增大;C. 充入Cl2,平衡左移,PCl5分解率降低;D. 温度不变,体积增大,压强减小,平衡右移,PCl5分解率增大。故选C。答案:C7.解析:此题考查学生对恒温恒压条件下等效平衡的认识。恒温恒压建立等效平衡的条件是投料比相等。所以题设条件下,投入的N2和H2的体积比符合V(N2)∶V(H2)=2. 0∶6. 0=1∶3者皆可选。当然不论投入多少NH3,其转化为N2和H2的体积比皆为1∶3,即投入多少NH3都是合适的,或曰对等效平衡无影响。可见只有C选项可选。答案:C8、解析:3O22O3n(始):30n(变):0. 90. 6n(平):2. 10. 6故C符合变化。答案:C9、解析:p大,v大,到达平衡所需时间短,故p1>p2,若由p1变为p2,则p减小,平衡向扩体方向移动,而C浓度增大,即平衡向生成C的方向移动,故1+2<n,即n>3,故选D。答案:D10、解析:A项错,X消耗速率为0. 3 mol·(L·s)-1,转化为X和Y的Z的速率为0. 2 mol·(L·s)-1才是平衡的标志。B项错,在容器容积不变时加入氦气,平衡不移动。C项错,升温时,正、逆反应速率均增大,但增幅不同。D项正确,设开始时充入X的物质的量为x,Y的物质的量为y,则x·37. 5%∶y·25%=3∶1得=。答案:D11、解析:c始(N2O4)==0. 1 mol·L-1,因N2O42NO2,所以v(N2O4)==0. 005 mol·L-1·s-1,A不正确;n(NO2)=0. 02 mol·L-1×5 L=0. 1 mol,反应后n(总)=0. 5 mol+0. 1 mol×=0. 55 mol,故B正确;设到达平衡时,反应的N2O4物质的量为x,由N2O4 2NO2n(始): 0. 5 mol0n(平): 0. 5 mol-x2x则=1. 6 mol,所以x=0. 3 mol,C不正确;压缩容积,压强增大,平衡向N2O4方向移动,故N2O4的转化率降低,D不正确。答案:B12、解析:选项A:生成2体积还表示2体积SO2全部反应,但此反应是可逆反应,反应物不可能全部转化为生成物。选项B:此反应的正反应是气体物质分子数目减少的反应,因此增大压强时会使平衡向正反应方向移动。选项C:达到平衡时的标志是正、逆反应速率相等。SO2的消耗是正反应,O2的生成是逆反应。由于反应速率之比等于方程式中各物质的化学计量数之比。所以消耗SO2的速率应为生成O2速率的两倍。选项D:平衡时,SO2浓度与O2浓度的关系要看反应起始的投料量,如果SO2与O2的起始投料量的物质的量之比为2∶1时,由于反应消耗的SO2与O2的起始投料量的物质的量之比为2∶1,所以达平衡时,SO2浓度必定等于O2浓度的两倍,否则不会是。答案:B13、解析:由图给信息可知,随着温度的升高,平衡混合气中G的体积分数减小,说明该反应为吸热反应;由图知,在相同温度下,压强增大,平衡混合气中G的体积分数也增大,该反应是气体分子数增大的反应,即a<b。答案:B14、解析:C. 从正、逆两个方向分别建立等效平衡,得反应物的转化率与生成物的转化率之和为1。答案:C15、解析:在其他条件不变时,缩小体积,平衡:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)向左移动,水的转化率降低。答案:D16、解析:(1)不论正反应吸热,还是放热,升高温度都能使化学反应速率加快,v(正)也加快,v(逆)也加快,但增加幅度不相同。若正反应吸热,升高温度时,v(正)>v(逆);若正反应放热,升高温度时,v(正)<v(逆)。(2)若无特别声明,通常所说的催化剂即为“正催化剂”,加入催化剂,可同等程度地提高正、逆化学反应速率。(3)再充入a mol H2,c(H2)浓度增大,化学反应速率加快。(4)扩大容器的容积,容器内各物质浓度(或压强)均减小,化学反应速率降低。(5)通入Ne(g),并未改变反应物的浓度和压强,化学反应速率不变。答案:(1)增大 (2)增大 (3)增大 (4)减小(5)不变17、解析:此题为等效平衡问题,2 mol A和1 mol B反应达到平衡时,与3 mol C和1 mol D反应达到平衡时是等效的,即两者在平衡时C的浓度为W mol·L-1,再根据平衡移动原理加以判断即可。答案:(1)小于 (2)大于 (3)等于 (4)大于18、解析:升高温度,B的转化率变大,说明此反应的正反应为吸热反应;减小压强,混合体系中w©减小,说明减压平衡向逆反应方向移动,即m+n>p。答案:(1)放 > (2)增大 (3)增大 减小 (4)变小 (5)不变 (6)变深 变浅19、解析:(1)因变化的物质的量之比等于化学计量数比,所以a∶b∶c∶d=n∶∶n∶n=2∶1∶3∶2,故a=2,b=1,c=3,d=2。(2)因改变压强,速率发生变化说明有气态物质参加反应,使平衡不移动,说明等号两边气态物质的化学计量数相等,据此可判知:A为气态,B为固态或液态,C为固态,D为气态。(3)升温时,反应一段时间后,四种物质的量又达到相等,说明平衡向逆反应方向移动,所以逆反应为吸热反应。答案:(1)2 1 3 2(2)气态 固态或液态 固态 气态(3)放热20、解析:(1)降温,平衡向正反应方向移动,SO2的转化率增大,化学反应速率降低。(2)反应进行15 min时,SO2、O2、SO3的物质的量均不发生变化,说明反应达到了平衡状态。(3)反应进行至20 min,O2的物质的量发生突变,说明此时增加了O2的量。答案:(1)增大 减小(2)15~20 min,25~30 min(3)增加了O2的量 ab
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