練7化學反應速率和化學平衡(A組)1．一定條件下，在密閉容器里進行可逆反應S2Cl2(橙黃色液體)＋Cl2(g)2SCl2(鮮紅色液體)ΔH＝－61.16kJ·mol－1。下列說法正確的是()A．增大壓強，平衡常數將增大B．達到平衡時，單位時間里消耗nmolS2Cl2的同時也生成nmolCl2C．達到平衡時，若升高溫度，氯氣的百分含量減小D．加入氯氣，平衡向正反應方向移動，氯氣的轉化率一定升高答案：B解析：平衡常數只與溫度有關，A項錯誤；消耗S2Cl2表示正反應，生成Cl2表示逆反應，二者物質的量變化量之比等于化學方程式中的化學計量數之比，B項正確；正反應是放熱反應，升高溫度平衡向逆反應方向移動，氯氣的百分含量增大，C項錯誤；加入氯氣，平衡向正反應方向移動，S2Cl2的轉化率增大，氯氣的轉化率降低，D項錯誤。2．室溫下，向圓底燒瓶中加入1molC2H5OH和含1molHBr的氫溴酸，溶液中發生反應：C2H5OH＋HBrC2H5Br＋H2O，充分反應后達到平衡。已知常壓下，C2H5Br和C2H5OH的沸點分別為38.4℃和78.5℃。下列有關敘述錯誤的是()A．加入NaOH，可增大乙醇的物質的量B．增大HBr濃度，有利于生成C2H5BrC．若反應物均增大至2mol，則兩種反應物平衡轉化率之比不變D．若起始溫度提高至60℃，可縮短反應達到平衡的時間答案：D解析：加入NaOH，c(HBr)減小，平衡向逆反應方向移動，乙醇的物質的量增大，A項正確；增大HBr濃度，平衡向正反應方向移動，有利于生成C2H5Br，B項正確；若反應物按照化學計量數之比加入溶液中，則各物質的平衡轉化率相等，故反應物均增大至2mol，兩種反應物平衡轉化率之比不變，C項正確；若起始溫度提高至60℃，生成物C2H5Br為氣態，能夠從反應體系中逸出，導致反應不斷向正反應方向進行，因此不能縮短反應達到平衡的時間，D項錯誤。3．一定溫度下，在三個容積相同的恒容密閉容器中按不同方式投入反應物，發生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)(正反應放熱)，測得反應的相關數據如下：容器1容器2容器3反應溫度T/K700700800反應物投入量2molSO2、1molO24molSO32molSO2、1molO2平衡v正(SO2)/mol·L－1·s－1v1v2v3平衡c(SO3)/mol·L－1c1c2c3平衡體系總壓強p/Pap1p2p3物質的平衡轉化率αα1(SO2)α2(SO3)α3(SO2)平衡常數KK1K2K3下列說法正確的是()A．v1<v2，c2<2c1B．K1>K3，p2>2p3C．v1<v3，α1(SO2)>α3(SO2)D．c2<2c3，α2(SO3)＋α3(SO2)＝1答案：C解析：容器2中反應物投入量相當于容器1中反應物投入量的2倍，平衡時，容器2中SO2的反應速率大，容器2中反應達到的平衡相當于容器1中反應達到平衡后加壓，增大壓強，平衡正向移動，則平衡時SO3的濃度：c2>2c1，A項錯誤；平衡常數僅與溫度有關，容器3中溫度高，而該反應為放熱反應，升溫平衡逆向移動，平衡常數減小，則K1>K3，容器1和容器2中溫度相同，投料量不同，平衡時p2<2p1，升溫平衡逆向移動，則平衡時p1<p3，故p2<2p3，B項錯誤；容器1和容器3中反應物投入量相等，但是容器3中溫度高，則反應速率快，即v3>v1，升高溫度，平衡逆向移動，SO2的平衡轉化率減小，即α1(SO2)>α3(SO2)，C項正確；平衡時c2>2c1，c1>c3，故c2>2c3，假設容器2中投入2molSO3且保持容器2和容器3的反應溫度相同，則兩容器中的反應達到的平衡完全等效，則有α2(SO3)＋α3(SO2)＝1，對于容器2而言，相當于對容器3加壓并降低溫度，該反應是氣體分子數減小的放熱反應，加壓、降溫均會使平衡正向移動，則α2(SO3)減小，所以α2(SO3)＋α3(SO2)<1，D項錯誤。4．O3是一種很好的消毒劑，具有高效、潔凈、方便、經濟等優點。O3可溶于水，在水中易分解，產生的[O]為游離氧原子，有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發生的反應如下：反應①：O3O2＋[O]ΔH>0平衡常數為K1；反應②：[O]＋O32O2ΔH<0平衡常數為K2;總反應：2O33O2ΔH<0平衡常數為K。下列敘述正確的是()A．降低溫度，K減小B．K＝K1＋K2C．適當升溫，可提高消毒效率D．壓強增大，K2減小答案：C解析：降溫，總反應平衡向右移動，K增大，A項錯誤；K1＝eq\f(cO2·c[O],cO3)、K2＝eq\f(c2O2,c[O]·cO3)、K＝eq\f(c3O2,c2O3)＝K1·K2，B項錯誤；升高溫度，反應①平衡向右移動，c([O])增大，可提高消毒效率，C項正確；對于給定的反應，平衡常數只與溫度有關，D項錯誤。5．科學家研究以太陽能為熱源分解Fe3O4，最終循環分解水制H2，其中一步重要反應為2Fe3O4(s)eq\o(,\s\up7(太陽能))6FeO(s)＋O2(g)ΔH＝akJ·mol－1。在一定壓強下，Fe3O4的平衡轉化率隨溫度變化的α(Fe3O4)-T曲線如圖所示。下列有關說法不正確的是()A．a>0B．壓強p1>p2C．升高溫度，該反應的平衡常數增大D．將體系中O2分離出去，能提高Fe3O4的轉化率答案：B解析：根據圖像分析，壓強一定，溫度升高，Fe3O4的平衡轉化率升高，該反應為吸熱反應，ΔH>0，即a>0，A項正確；溫度一定時，壓強增大，平衡逆向移動，Fe3O4的平衡轉化率降低，故p1<p2，B項錯誤；升高溫度，平衡正移，反應的平衡常數增大，C項正確；將體系中O2分離出去，平衡正向移動，能提高Fe3O4的轉化率，D項正確。6．某溫度下，在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發生反應2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)(正反應放熱)。下列說法正確的是()容器編號物質的起始濃度/(mol·L－1)物質的平衡濃度/(mol·L－1)c(NO)c(Br2)c(NOBr)c(NOBr)Ⅰ0.30.150.10.2Ⅱ0.40.20Ⅲ000.2A.容器Ⅱ達平衡所需的時間為4min，則v(Br2)＝0.05mol·L－1·min－1B．達平衡時，容器Ⅰ與容器Ⅲ中的總壓強之比為2：1C．升高溫度，逆反應速率增大，正反應速率減小，平衡向逆反應方向移動D．達平衡時，容器Ⅱ中eq\f(cBr2,cNOBr)比容器Ⅲ中的小答案：D解析：容器Ⅰ中2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)c始/(mol·L－1)0.30.150.1c變/(mol·L－1)0.10.050.1c平/(mol·L－1)0.20.100.2K＝eq\f(0.22,0.22×0.1)＝10容器Ⅱ中2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)c始/(mol·L－1)0.40.20c變/(mol·L－1)2xx2xc平/(mol·L－1)0.4－2x0.2－x2xK＝eq\f(2x2,0.4－2x2×0.2－x)＝10，解得x＝0.1mol·L－1，v(Br2)＝0.1mol·L－1÷4min＝0.025mol·L－1·min－1，A項錯誤。將容器Ⅰ、容器Ⅲ的生成物全部轉化成反應物，容器Ⅰ的投料相當于容器Ⅲ的2倍，達平衡時，容器Ⅰ相當于對2個容器Ⅲ進行加壓，平衡正向移動，容器Ⅰ與容器Ⅲ中的總壓強之比小于21，B項錯誤。升高溫度，逆反應速率增大，正反應速率也增大，C項錯誤。將容器Ⅱ、容器Ⅲ的生成物全部轉化成反應物，容器Ⅱ的投料相當于容器Ⅲ的2倍，達平衡時，容器Ⅱ相當于對2個容器Ⅲ進行加壓，平衡正向移動，容器Ⅱ中c(Br2)減小，c(NOBr)增大，容器Ⅱ中eq\f(cBr2,cNOBr)比容器Ⅲ中的小，D項正確。7．一定量CO2與足量C在體積可變的恒壓密閉容器中發生反應C(s)＋CO2(g)2CO(g)，平衡時體系中氣體體積分數與溫度的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．550℃時的v逆小于925℃時的v逆B．650℃時，反應達平衡后，CO2的轉化率為25%C．由圖中數據分析可得，該反應為放熱反應D．T℃時，若向平衡體系內充入惰性氣體，化學平衡將向正反應方向移動答案：C解析：升溫反應速率增大，所以550℃時的v逆小于925℃時的v逆，A項正確；650℃時，反應達平衡后，CO2、CO的體積分數分別是60%、40%，設二者體積為60L、40L，則CO2的轉化率為20L÷(20L＋60L)×100%＝25%，B項正確；由圖中數據分析可得，CO的體積分數隨著溫度升高而增大，說明升溫平衡右移，該反應為吸熱反應，C項錯誤；T℃時，若向平衡體系內充入惰性氣體，相當于減壓，化學平衡將向正反應方向移動，D項正確。8．肼(N2H4)和氧氣的反應情況受溫度影響。某同學設計方案探究溫度對產物影響的結果如圖所示。下列說法不正確的是()A．溫度較低時，肼和氧氣主要發生的反應為N2H4＋O2=N2＋2H2OB．900℃時，能發生N2＋O2=2NOC．900℃時，N2的產率與NO的產率之和可能小于1D．該探究方案是將一定量的肼和氧氣、在密閉容器中進行不斷升溫實驗答案：D解析：由圖可知，溫度較低時，肼和氧氣主要發生的反應為N2H4＋O2=N2＋2H2O，A項正確；由圖可知，在400℃到900℃之間，N2的產率逐漸減小、NO的產率逐漸升高，所以，900℃時，能發生N2＋O2=2NO，B項正確；由圖可知，當溫度高于900℃后，N2的產率與NO的產率都降低了，說明兩個反應都是可逆反應，所以900℃時，N2的產率與NO的產率之和可能小于1，C項正確；該探究方案是將一定量的肼和氧氣、在密閉容器中、在不同溫度下達到平衡的實驗，反應達到平衡需要一定的時間，所以不能不斷升高溫度，D項不正確。(B組)1．對于反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－198kJ·mol－1，在V2O5存在時，該反應的機理為V2O5＋SO2→2VO2＋SO3(快)；4VO2＋O2→2V2O5(慢)。下列說法正確的是()A．反應速率主要取決于V2O5的質量B．VO2是該反應的催化劑C．逆反應的活化能大于198kJ·mol－1D．增大SO2的濃度可顯著提高反應速率答案：C解析：由反應機理可得，V2O5是該反應的催化劑，且V2O5是固體，故反應速率主要取決于催化劑V2O5的表面積，A、B項錯誤；ΔH＝正反應的活化能－逆反應的活化能＝－198kJ·mol－1，所以逆反應的活化能大于198kJ·mol－1，C項正確；從反應機理看，該反應的快慢取決于“慢反應”，增大SO2的濃度可以提高反應速率，但不能顯著提高，D項錯誤。2．一定溫度下，將2molSO2和1molO2充入10L恒容密閉容器中，發生反應2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196kJ·mol－1,5min時達到平衡，測得反應放熱166.6kJ。下列說法錯誤的是()A．0～5min內，用O2表示的平均反應速率v(O2)＝0.017mol·L－1·min－1B．條件不變，起始時向容器中充入4molSO2和2molO2，平衡時反應放熱小于333.2kJC．若增大O2的濃度，則SO2的轉化率增大D.eq\f(nO2,nSO3)的值不變時，該反應達到平衡狀態答案：B解析：測得反應放熱166.6kJ，則SO2、O2的轉化率為166.6kJ÷196kJ×100%＝85%，故0～5min內，v(O2)＝eq\f(0.1mol·L－1×85%,5min)＝0.017mol·L－1·min－1，A項正確；條件不變，起始時向容器中充入4molSO2和2molO2，相當于增大壓強，由于加壓時平衡正向移動，故放出的熱量大于166.6kJ×2＝333.2kJ，B項錯誤；若增大O2的濃度，則平衡正向移動，SO2的轉化率增大，C項正確；起始時充入的SO2和O2的量一定，eq\f(nO2,nSO3)的值不變，說明O2、SO3的物質的量不變，則該反應達到平衡狀態，D項正確。3．一定條件下，將TiO2和焦炭放入真空密閉容器中，一段時間后，反應TiO2(s)＋C(s)Ti(s)＋CO2(g)達到平衡，保持溫度不變，縮小容器容積，體系重新達到平衡，下列說法中一定正確的是()A．平衡常數減小B．TiO2的質量不變C．CO2的濃度不變D．Ti的質量增加答案：C解析：該反應的平衡常數K＝c(CO2)，保持溫度不變，縮小容器容積，平衡逆向移動，但是K不變，故CO2的濃度不變，A項錯誤，C項正確；平衡逆向移動，Ti的質量減少，TiO2的質量增加，B、D項錯誤。4．在300mL的密閉容器中放入鎳粉并充入一定量的CO氣體，一定條件下發生反應：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO)4(g)。已知該反應的平衡常數與溫度的關系如下表。溫度/℃2580230平衡常數5×10421.9×10－5下列說法正確的是()A．上述生成Ni(CO)4(g)的反應為吸熱反應B．25℃時反應Ni(CO)4(g)Ni(s)＋4CO(g)的平衡常數為0.5C．在某條件下達到平衡，測得Ni(CO)4、CO濃度均為0.5mol·L－1，則此時溫度高于80℃D．80℃達到平衡時，保持體積不變，往體系中充入一定量的CO，再次達到平衡后CO的體積分數減小答案：D解析：根據表格數據，隨著溫度的升高，平衡常數減小，因此正反應是放熱反應，A錯誤；25℃時K＝eq\f(1,5×104)＝2×10－5，B錯誤；反應的平衡常數K＝eq\f(0.5,0.54)＝8，因此溫度低于80℃，C錯誤；充入一定量CO，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，達到平衡后CO的體積分數減小，D正確。5．在體積為2L的恒容密閉容器中發生反應xA(g)＋yB(g)zC(g)，圖1表示200℃時容器中A、B、C物質的量隨時間的變化關系，圖2表示不同溫度下平衡時C和體積分數隨起始n(A)n(B)的變化關系。則下列結論正確的是()A．200℃時，反應從開始到平衡的平均速率v(B)＝0.04mol·L－1·min－1B．由圖2可知反應xA(g)＋yB(g)zC(g)的ΔH>0，且a＝1C．若在圖1所示的平衡狀態下再向體系中充入He，此時v正>v逆D．200℃時，向容器中充入2molA和1molB，達到平衡時，A的體積分數小于0.5答案：D解析：由圖1可知，200℃時5min達到平衡，平衡時B的物質的量變化量為0.2mol，故v(B)＝eq\f(\f(0.2mol,2L),5min)＝0.02mol·L－1·min－1，故A錯誤；由圖2可知，n(A)：n(B)一定時，溫度越高平衡時C的體積分數越大，說明升高溫度平衡正向移動，故正反應為吸熱反應，即ΔH>0，在一定的溫度下，只要A、B起始物質的量之比剛好等于化學方程式中化學計量數之比，平衡時生成物C的體積分數就最大，由圖1可知x：y＝0.4mol：0.2mol＝2，即a＝2，故B錯誤；恒溫恒容條件下通入氦氣，反應混合物各組分的濃度不變，平衡不移動，故v正＝v逆，故C錯誤；由圖1可知，x：y：z＝0.4mol：0.2mol：0.2mol＝2：1：1，達到平衡時A的體積分數為0.5,200℃時，向容器中充入2molA和1molB，相當于增大壓強，平衡向正反應方向移動，故達到平衡時A的體積分數小于0.5，故D正確。6．對利用甲烷消除NO2污染進行研究，CH4＋2NO2N2＋CO2＋2H2O。在1L密閉容器中，控制不同溫度，分別加入0.50molCH4和1.2molNO2，測得n(CH4)隨時間變化的有關實驗數據見下表。組別溫度n/mol時間/min010204050①T1n(CH4)0.500.350.250.100.10②T2n(CH4)0.500.300.180.15下列說法正確的是()A．組別①中，0～20min內，NO2的降解速率為0.0125mol·L－1·min－1B．由實驗數據可知實驗控制的溫度T1＜T2C．40min時，表格中T2對應的數據為0.18D．0～10min內，CH4的降解速率①＞②答案：B解析：觀察表格，組別①中0～20min，n(CH4)減少0.25mol則n(NO2)減少0.5mol，NO2的降解速率為0.025mol·L－1·min－1，A項錯誤；溫度越高反應速率越大，達平衡所需時間越短，由實驗數據可知實驗控制的溫度T1<T2,B項正確；40min時，表格中T2對應的數據為0.15～0.18之間，C項錯誤；0～10min內，CH4的降解速率②>①，D項錯誤。7．100℃時，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的X氣體，發生如下反應：X(g)＋2Y(g)Z(g)，反應過程中測定的部分數據見下表反應時間/minn(X)/moln(Y)/mol02.002.40101.00300.40下列說法正確的是()A．溫度為200℃時，上述反應平衡常數為20，則正反應為吸熱反應B．若密閉容器體積可變，其他條件不變，在達到平衡后縮小容器體積為原來一半，則n(X)＞1molC．保持其他條件不變，向容器中再充入1.00molX氣體和1.20molY氣體，到達平衡后，X轉化率增大D．保持其他條件不變，若再向容器中通入0.10molX氣體，0.10molY和0.10molZ，則v(正)＜v(逆)答案：C解析：由表格中數據，X(g)＋2Y(g)Z(g)開始22.40