化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡

1、 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1.(2012·大綱版全國(guó)卷·8)合成氨所需的氫氣可用煤和水作原料經(jīng)多步反應(yīng)制得,其中的一步反應(yīng)為:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H<0反應(yīng)達(dá)到平衡后,為提高CO的轉(zhuǎn)化率,下列措施中正確的是()A.增大壓強(qiáng)B.降低溫度C.增大CO的濃度 D.更換催化劑2 (2012·重慶高考·13)在一個(gè)不導(dǎo)熱的密閉反應(yīng)器中,只發(fā)生兩個(gè)反應(yīng):a(g)+b(g)2c(g);H1<0x(g)+3y(g)2z(g);H2>0進(jìn)行相關(guān)操作且達(dá)到平衡后(忽略體積改變所作的功),下列敘述錯(cuò)誤的是 ()A.等壓時(shí),通入惰性氣

2、體,c的物質(zhì)的量不變B.等壓時(shí),通入z氣體,反應(yīng)器中溫度升高C.等容時(shí),通入惰性氣體,各反應(yīng)速率不變D.等容時(shí),通入z氣體,y的物質(zhì)的量濃度增大3.（雙選）（2011·江蘇高考·15）700時(shí)，向容積為2L的密閉容器中充入一定量的CO和H2O,發(fā)生反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2+H2(g)反應(yīng)過(guò)程中測(cè)定的部分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)下表（表中t2>t1）:反應(yīng)時(shí)間/minn(CO)/moln(H2O)/ mol01.200.60t10.80t20.20下列說(shuō)法正確的是 （ ）A.反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為B.保持其他條件不變，起始時(shí)向容器中充入0.60 mol CO和1.20

3、 mol H2O，到達(dá)平衡時(shí)n(CO2)=0.40 molC.保持其他條件不變，向平衡體系中再通入0.20 mol H2O，與原平衡相比，達(dá)到新平衡時(shí)CO轉(zhuǎn)化率增大，H2O的體積分?jǐn)?shù)增大D.溫度升高至800，上述反應(yīng)平衡常數(shù)為0.64，則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)4雙選題(2010·江蘇高考)在溫度、容積相同的3個(gè)密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，保持恒溫、恒容，測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知N2(g)3H2(g)=2NH3(g)H92.4 kJ·mol1)容器甲乙丙反應(yīng)物投入量1 mol N2、3 mol H22 mol NH34 mol NH3NH3的濃度(mol

4、3;L1)c1c2c3反應(yīng)的能量變化放出a kJ吸收b kJ吸收c kJ體系壓強(qiáng)(Pa)p1p2p3反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率123下列說(shuō)法正確的是()A2c1c3Bab92.4C2p2p3 D1315(2011·天津高考)向絕熱恒容密閉容器中通入 SO2 和 NO2，一定條件下使反應(yīng)SO2(g) NO2(g)SO3(g)NO(g)達(dá)到平衡，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是 ()A反應(yīng)在 c 點(diǎn)達(dá)到平衡狀態(tài)B反應(yīng)物濃度：a 點(diǎn)小于 b 點(diǎn)C反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量Dt1t2 時(shí)，SO2 的轉(zhuǎn)化率：ab 段小于 bc 段6(2010·海南高考)高爐煉鐵過(guò)

5、程中發(fā)生的主要反應(yīng)為：Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)。已知該反應(yīng)在不同溫度下的平衡常數(shù)如下：溫度/1 0001 1501 300平衡常數(shù)4.03.73.5請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K_，H_0(填“”、“”或“”)。(2)在一個(gè)容積為10 L的密閉容器中，1 000 時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反應(yīng)經(jīng)過(guò)10 min后達(dá)到平衡。則該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率v(CO2)_，CO的平衡轉(zhuǎn)化率_。(3)欲提高(2)中CO的平衡轉(zhuǎn)化率，可采取的措施是_。A減少Fe的量 B增加Fe2O3的量 C移出部分CO2 D提高反應(yīng)溫度 E減小容器的容

6、積 F加入合適的催化劑7(2012·新課標(biāo)全國(guó)卷)COCl2的分解反應(yīng)為COCl2(g)=Cl2(g)CO(g)H108 kJ·mol1。反應(yīng)體系達(dá)到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出)：(1)計(jì)算反應(yīng)在第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K_。(2)比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低：T(2)_T(8)(填“<”、“>”或“”)。(3)若12 min時(shí)反應(yīng)于溫度T(8)下重新達(dá)到平衡，則此時(shí)c(COCl2)_ mol·L1。(4)比較產(chǎn)物CO在23 m

7、in、56 min和1213 min時(shí)平均反應(yīng)速率平均反應(yīng)速率分別以v(23)、v(56)、v(1213)表示的大小_。(5)比較反應(yīng)物COCl2在56 min和1516 min時(shí)平均反應(yīng)速率的大?。簐(56)_v(1516)(填“<”、“>”或“”)，原因是_。1選B。因?yàn)樵摲磻?yīng)為反應(yīng)前后氣體體積不變的反應(yīng),增大壓強(qiáng)只能增大反應(yīng)速率,平衡不移動(dòng),由此判斷A項(xiàng)與題意不符;因?yàn)樵撜磻?yīng)為放熱反應(yīng),降溫使平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),從而增大CO的轉(zhuǎn)化率,B項(xiàng)正確;增大CO的濃度,平衡雖然向正反應(yīng)方向移動(dòng)但CO的轉(zhuǎn)化率會(huì)降低,因此C項(xiàng)與題意不符;D項(xiàng)催化劑對(duì)化學(xué)平衡無(wú)影響,因此D項(xiàng)也不符合要求

8、。2.選A。等壓時(shí)通入惰性氣體,相當(dāng)于給體系減壓,擴(kuò)大體積,各物質(zhì)濃度減小,所以A錯(cuò)誤;等壓時(shí),加入z氣體,相當(dāng)于擴(kuò)大體積,第二個(gè)反應(yīng)平衡向左移動(dòng),反應(yīng)放熱,溫度升高,B項(xiàng)正確。等容時(shí)充入惰性氣體,對(duì)反應(yīng)體系無(wú)影響,各物質(zhì)濃度不變,反應(yīng)速率不變,C項(xiàng)正確;等容時(shí)加入z,反應(yīng)平衡左移,y的物質(zhì)的量濃度變大,D項(xiàng)正確。3選B、C。A項(xiàng)，表中所給數(shù)據(jù)的單位為mol，反應(yīng)在t1min內(nèi)的平均速率為v(H2)=(0.20/t1)mol·L-1·min-1, A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，由方程式可知CO和H2O的量對(duì)該反應(yīng)的影響相同，所以“起始時(shí)向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol

9、 H2O（g）”與“起始時(shí)向容器中充入1.20 mol CO和0.60 mol H2O（g）”將達(dá)到相同的平衡狀態(tài)，對(duì)比表中反應(yīng)時(shí)間為0、t1、t2三個(gè)時(shí)間的數(shù)據(jù)0t1，CO減少0.40 mol，根據(jù)方程式計(jì)算H2O（g）也應(yīng)減少0.40 mol，而到t2時(shí)H2O（g）的減少量仍然為0.40 mol，說(shuō)明t1時(shí)已經(jīng)達(dá)平衡，根據(jù)t1時(shí)的數(shù)據(jù)可求得n(CO2)=0.40 mol, B項(xiàng)正確；C項(xiàng)，增大反應(yīng)物水蒸氣的濃度，平衡正向移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率增大，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率降低，水蒸氣的體積分?jǐn)?shù)增大，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，t1時(shí)為平衡狀態(tài)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求得t1時(shí)的平衡常數(shù)為1，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明溫度升

10、高平衡逆向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4選BDA項(xiàng)，可假設(shè)丙的容積為甲的兩倍，達(dá)平衡時(shí)濃度與甲相等，再壓縮至容積相等，若平衡不移動(dòng)，則氨氣濃度為甲中2倍，現(xiàn)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則有2c1c3，不正確；B項(xiàng)，甲、乙兩容器從兩個(gè)不同方向建立相同的平衡，故正確；C項(xiàng)，由A項(xiàng)分析可知，壓縮至相同體積時(shí)，若平衡不移動(dòng)則丙中壓強(qiáng)是甲中的2倍，但丙中平衡會(huì)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故壓強(qiáng)會(huì)小于甲中的2倍，即2p2p3，故不正確；D項(xiàng)，由A項(xiàng)分析可知，若壓縮至相同體積時(shí)，平衡不移動(dòng)，則有131，現(xiàn)在丙中平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，則131，故正確。5選DA項(xiàng)，c點(diǎn)v(正)最大，但不一定達(dá)到平衡；B項(xiàng)，a點(diǎn)反應(yīng)物

11、的濃度大于b點(diǎn)的反應(yīng)物濃度；C項(xiàng)，反應(yīng)初始階段，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸加快，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，即反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；D項(xiàng)，由于bc段v(正)大于ab段，故bc段SO2的轉(zhuǎn)化率大于ab 段。6解析：(1)因Fe和Fe2O3都為固體，不能代入平衡常數(shù)的表達(dá)式，所以K，由表中數(shù)據(jù)知，溫度升高，平衡常數(shù)減小，說(shuō)明平衡向左移動(dòng)，故H0。(2)Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)起始(mol)1.0 1.0 1.0 1.0轉(zhuǎn)化(mol)x x x x平衡(mol)1.0x 1.0x 1.0x 1.0x由題意得K4.0，解得x0.60所以(CO)×100%6

12、0%v(CO2)0.006 0 mol/(L·min)(3)根據(jù)勒夏特列原理，A、B、E、F四項(xiàng)的條件改變對(duì)平衡無(wú)影響，D項(xiàng)升溫平衡向左移動(dòng)，CO轉(zhuǎn)化率降低，故選C。答案：(1)(2)0.006 0 mol/(L·min)60%(3)C7(1)第8 min時(shí)的平衡常數(shù)K0.234 mol·L1。(2)從三種物質(zhì)的濃度變化趨勢(shì)可知，從第4 min開(kāi)始，平衡正向移動(dòng)。由于該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以改變的條件是升高溫度。因此有：T(2)<T(8)。(3)由于第12 min與第8 min溫度相同，故其平衡常數(shù)相等，則有：，解得c(COCl2)0.031 mol·L1。(4)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，可知反應(yīng)在23 min和1213