化學(xué)第8講化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡課后達(dá)標(biāo)檢測

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第8講化學(xué)反應(yīng)速率化學(xué)平衡［課后達(dá)標(biāo)檢測］[學(xué)生用書P139（單獨成冊)]1．在一密閉容器中充入1molH2和1molI2，壓強(qiáng)為p(Pa)，并在一定溫度下使其發(fā)生反應(yīng)：H2（g）＋I(xiàn)2（g)2HI（g）ΔH<0，下列說法正確的是（)A．保持容器容積不變，向其中加入1molH2（g)，反應(yīng)速率一定加快B．保持容器容積不變，向其中加入1molN2（N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率一定加快C．保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molN2(N2不參加反應(yīng))，反應(yīng)速率一定加快D．保持容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，向其中加入1molH2（g)和1molI2（g），反應(yīng)速率一定加快解析：選A。增加反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速率加快，A項正確;加入氮氣，因為容器容積不變，反應(yīng)體系中各氣體的濃度不變，反應(yīng)速率不變，B項錯誤；保持容器壓強(qiáng)不變，加入氮氣，容器體積增大，反應(yīng)體系中各氣體的濃度減小，反應(yīng)速率減小，C項錯誤;保持容器壓強(qiáng)不變，再次充入1molH2（g）和1molI2(g），則容器體積增大為原來的2倍,反應(yīng)體系中各氣體的濃度不變，反應(yīng)速率不變，D項錯誤。2．對于反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3（g)ΔH＜0,達(dá)到平衡后，改變一個條件，以下有關(guān)分析正確的是（）A．升高溫度，正反應(yīng)速率增大，化學(xué)平衡常數(shù)增大B．減小壓強(qiáng)，逆反應(yīng)速率減小，化學(xué)平衡常數(shù)減小C．加入催化劑，正、逆反應(yīng)速率不變，平衡不移動D．充入氧氣,正反應(yīng)速率先增大后減小,平衡向正反應(yīng)方向移動解析：選D。A項，升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大,反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度平衡逆向進(jìn)行，平衡常數(shù)減小，故A錯誤;B項，減小壓強(qiáng)，反應(yīng)速率減小,平衡常數(shù)隨溫度變化，不隨壓強(qiáng)變化，減小壓強(qiáng)平衡常數(shù)不變，故B錯誤；C項，催化劑同等程度地改變反應(yīng)速率，但不改變化學(xué)平衡,速率改變，平衡不移動，故C錯誤;D項，充入氧氣瞬間增大反應(yīng)物的濃度，平衡正向移動，隨濃度減小正反應(yīng)速率減小，逆反應(yīng)速率增大，最后達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確。3．工業(yè)生產(chǎn)硫酸中二氧化硫的催化氧化原理為2SO2(g)＋O2(g)2SO3（g），反應(yīng)混合體系在平衡狀態(tài)時SO3的百分含量與溫度的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是（)A．在A、B、C三點時,v正＝v逆,在D點時v正＞v逆B．A、B、C三點的平衡常數(shù)一定不相同C．升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率,有利于平衡向正反應(yīng)方向移動D．在一定溫度下，保持容器體積不變，向平衡體系中通入稀有氣體,壓強(qiáng)增大，平衡不移動解析:選C。根據(jù)圖像,溫度升高，三氧化硫的百分含量降低，說明正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，但平衡向逆反應(yīng)方向移動，C選項錯誤。4．某溫度下，向2L恒容密閉容器中充入1。0molA和1.0molB，反應(yīng)A(g)＋B（g）C（g）經(jīng)過一段時間后達(dá)到平衡.反應(yīng)過程中測定的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表，下列說法正確的是(）t/s05152535n（A)/mol1。00.850.810。800.80A.反應(yīng)在前5s的平均速率v(A)＝0。17mol·L－1·s－1B．保持其他條件不變，升高溫度，平衡時c（A）＝0.41mol·L－1，則反應(yīng)的ΔH>0C．相同溫度下，起始時向容器中充入2。0molC，達(dá)到平衡時，C的轉(zhuǎn)化率大于80%D．相同溫度下，起始時向容器中充入0.20molA、0。20molB和1。0molC，反應(yīng)達(dá)到平衡前v(正）〈v（逆)解析:選D.A項,v（A)＝eq\f（Δc,Δt）＝eq\f（1.0－0。85，2×5)mol·L－1·s－1＝0。015mol·L－1·s－1；B項，由表格中數(shù)據(jù)可知平衡時c(A）＝eq\f（0.8，2)mol·L－1＝0。4mol·L－1,升高溫度，A濃度增大，故平衡向逆反應(yīng)方向移動,ΔH＜0；C項，若加入2molC,假設(shè)平衡與題中平衡等效，則C轉(zhuǎn)化率為80％，相當(dāng)于A、B各加2mol，與原平衡比相當(dāng)于加壓，平衡向正反應(yīng)方向移動，故C的轉(zhuǎn)化率降低；D項，題中平衡時體系中含有0.80molA、0。80molB、0.20molC，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(\f（0。20,2）,\f(0。80,2)×\f（0.80，2))＝0.625，相同溫度下，起始時向容器中充入0。20molA、0。20molB和1.0molC，Q＝eq\f（\f（1.0，2）,\f(0.20,2)×\f（0.20，2)）＝50>K，故該選項體系中反應(yīng)逆向進(jìn)行，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率。5．(2017·惠州模擬）如圖所示，向A、B中均充入1molX、1molY，起始時A、B的體積都等于1L。在同溫、同壓和催化劑存在的條件下，關(guān)閉活塞K，使兩容器中都發(fā)生下述反應(yīng)：X（g）＋Y（g）2Z（g)＋W(g)ΔH〈0，達(dá)平衡時，A的體積為1。4L。下列說法錯誤的是(）A．兩容器中的反應(yīng)分別達(dá)到平衡時，反應(yīng)物X的速率:v（B)〉v（A）B．A容器中X的轉(zhuǎn)化率為80％C．平衡時的壓強(qiáng)：pA<pBD．平衡時Y的體積分?jǐn)?shù):A>B解析：選D。A為恒壓過程，B為恒容過程，該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)過程中B的壓強(qiáng)大于A,反應(yīng)物X的速率：v(B）〉v(A)，故A正確；A中達(dá)到平衡時混合氣體的物質(zhì)的量為1.4×2mol＝2.8mol,增大0.8mol，根據(jù)X(g)＋Y（g）2Z（g）＋W(g)，每有1molX參加反應(yīng)，生成物增多1mol,現(xiàn)增多0。8mol，則反應(yīng)0.8molX，故轉(zhuǎn)化率為80％，故B正確；A為恒壓過程，B為恒容過程，該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)過程中B的壓強(qiáng)大于A，平衡時的壓強(qiáng)：pA<pB，故C正確；A為恒壓過程，B為恒容過程,該反應(yīng)為氣體體積增大的反應(yīng)，反應(yīng)過程中B的壓強(qiáng)大于A,A中正向進(jìn)行的程度大于B,平衡時Y的體積分?jǐn)?shù)：A<B，故D錯誤。6．(2017·濟(jì)南二模）向甲、乙、丙三個恒容密閉容器中分別充入一定量的A和B，發(fā)生反應(yīng)：A（g)＋xB(g)2C（g）.相關(guān)數(shù)據(jù)如下表，反應(yīng)過程中C的濃度隨時間變化關(guān)系如下圖。下列說法正確的是(）容器甲乙丙容積0。5L0。5L1.0L溫度/℃T1T2T2反應(yīng)物起始量1.5molA0．5molB1。5molA0．5molB6.0molA2．0molBA．T1〉T2，x＝1B．T2℃時，C．A的平衡轉(zhuǎn)化率α(甲）∶α（乙）＝2∶3D．15~20min內(nèi)C的平均反應(yīng)速率v(乙)〈v（丙)解析：選B。A.A。比較甲與乙可知,乙先達(dá)到平衡，故溫度T1〈T2，比較乙與丙可知，乙中平衡時A的轉(zhuǎn)化率為eq\f(1。0mol·L－1×0.5L×\f(1，2)，1。5mol)＝eq\f(1,6）,丙中A的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2。0mol·L－1×1。0L×\f（1,2）,6mol）＝eq\f(1，6),又丙中壓強(qiáng)為乙中2倍，壓強(qiáng)增大,平衡不移動，故x＝1，故A錯誤；B.由圖可知平衡時,乙容器中C的濃度為1。0mol·L－1，A（g）＋B(g）2C（g）開始（mol·L－1）3。01.00變化（mol·L－1)0。50.51.0平衡（mol·L－1）2.50。51。0故T2時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f（1。02,0.5×2。5)＝0.8，故B正確;C。A的轉(zhuǎn)化率:甲中eq\f(1.5mol·L－1×0。5L×\f(1,2），1。5mol）＝0.25，乙中eq\f（1。0mol·L－1×0。5L×\f（1，2),1.5mol)＝eq\f(1,6）,A的平衡轉(zhuǎn)化率α（甲)∶α（乙）＝0。25∶eq\f(1,6）＝3∶2，故C錯誤；D。15～20min內(nèi)C的平均反應(yīng)速率，v（乙）＝v(丙），故D錯誤。7．向一體積不變的密閉容器中加入2molA、0。6molC和一定量的B三種氣體，在一定條件下發(fā)生反應(yīng),各物質(zhì)濃度隨時間變化的情況如圖甲所示。圖乙為t2時刻后改變反應(yīng)條件，該平衡體系中反應(yīng)速率隨時間變化的情況，且四個階段都各改變一種不同的條件。已知t3～t4階段使用了催化劑；圖甲中t0～t1階段c（B）的變化情況未畫出.下列說法不正確的是(）A．該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)B．B在t0～t1階段的轉(zhuǎn)化率為60%C．t4～t5階段改變的條件為減小壓強(qiáng)D．t1時該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(27，32）解析:選B。在圖乙中t3～t4階段使用了催化劑；t4～t5階段正、逆反應(yīng)速率均減小,但平衡不移動，這說明此階段是減小壓強(qiáng),平衡不移動，說明反應(yīng)前后氣體體積不變，C項正確。根據(jù)圖甲可知A是反應(yīng)物，平衡時A消耗了0.2mol·L－1，C是生成物，平衡時C增加了0。3mol·L－1，因此B是反應(yīng)物，即該反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為2A＋B3C。t5～t6階段正、逆反應(yīng)速率均增大，平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行,因此改變的條件是升高溫度，故該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，A項正確.B的平衡濃度是0.4mol·L－1，消耗了0.1mol·L－1，因此B在t0～t1階段的轉(zhuǎn)化率為20%，B項錯誤。t1時，達(dá)平衡時A、B、C的濃度分別是0.8mol·L－1、0.4mol·L－1、0。6mol·L－1，故平衡常數(shù)K＝eq\f(0。63,0.4×0.82)＝eq\f(27，32)，D項正確。8．根據(jù)下表所示化學(xué)反應(yīng)與數(shù)據(jù)關(guān)系，回答下列問題：化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)溫度973K1173K①Fe(s)＋CO2(g）FeO（s)＋CO（g)K11.472.15②Fe（s)＋H2O（g)FeO(s）＋H2(g)K2。381.67③CO(g）＋H2O（g）CO2（g)＋H2(g)K3？？（1）反應(yīng)①是________（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)。(2)寫出反應(yīng)③的平衡常數(shù)K3的表達(dá)式：____________.（3)根據(jù)反應(yīng)①②③可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系，則K3＝________(用K1、K2表示)。（4)要使反應(yīng)③在一定條件下建立的平衡向逆反應(yīng)方向移動，可采取的措施有________（填寫字母序號）。A．縮小反應(yīng)容器的容積B．?dāng)U大反應(yīng)容器的容積C．升高溫度D．使用合適的催化劑E．設(shè)法減小平衡體系中的CO濃度（5)若反應(yīng)③的逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系如圖所示:①反應(yīng)在t1、t3、t7時都達(dá)到了平衡，而t2、t8時都各改變了一種條件，試判斷改變的是什么條件？t2時：__________；t8時:____________。②若t4時降壓，t6時增大反應(yīng)物的濃度，請在圖中畫出t4～t6時逆反應(yīng)速率與時間的關(guān)系曲線。解析:(1)由表可知,溫度升高，反應(yīng)①的K1增大，故該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。（2）反應(yīng)③的平衡常數(shù)的表達(dá)式為K3＝eq\f(c（CO2）·c(H2），c（CO）·c（H2O））。（3）K3＝eq\f(c（CO2）·c(H2），c（CO）·c（H2O))，K1＝eq\f（c（CO)，c(CO2）），K2＝eq\f(c(H2）,c（H2O）），故K3＝eq\f(K2,K1)。（4)反應(yīng)①為吸熱反應(yīng),其逆反應(yīng)為放熱反應(yīng),反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，而反應(yīng)③是反應(yīng)①的逆反應(yīng)與反應(yīng)②的和，故反應(yīng)③是放熱反應(yīng),且反應(yīng)前后氣體的體積不變，故只有C、E可使平衡向逆反應(yīng)方向移動。（5)①由圖可知，t2時改變的條件使逆反應(yīng)速率增大，且平衡逆向移動，故改變的條件是升高溫度或增大CO2的濃度或增大H2的濃度；t8時改變的條件使逆反應(yīng)速率加快且平衡不移動,故改變的條件是使用催化劑或增大壓強(qiáng)或減小容器的容積。②若t4時降壓,則逆反應(yīng)速率減小，曲線在原來平衡曲線的下方，平衡不移動，故該曲線為水平直線，且縱坐標(biāo)為t6時的v逆。答案：(1)吸熱(2）K3＝eq\f(c(CO2）·c(H2）,c（CO）·c(H2O））(3）eq\f（K2，K1)（4）CE(5)①升高溫度（或增大CO2的濃度或增大H2的濃度）使用催化劑（或增大壓強(qiáng)或減小容器的容積)②9．（2017·昆明高三質(zhì)檢)研究CO2、CO的處理方法對環(huán)境保護(hù)有重要意義。(1)CO2與H2反應(yīng)可合成甲醇：CO2(g)＋3H2(g）CH3OH（g)＋H2O（g)某溫度下，將1molCO2和3molH2充入體積不變的2L密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng).測得不同時刻的反應(yīng)前后壓強(qiáng)關(guān)系如表：時間/h123456p后/p前0.900.850。820.810.800。80①用CO2表示第1小時內(nèi)反應(yīng)的平均速率v(CO2)＝________mol·L－1·h－1。②該溫度下H2的平衡轉(zhuǎn)化率為____________。(2）CO2與NH3反應(yīng)可合成尿素:CO2(g)＋2NH3(g)CO（NH2）2(s）＋H2O(g）在T1℃時，將1molCO2和2molNH3置于1L密閉容器中，發(fā)生上述反應(yīng)，在t時刻,測得容器中CO2轉(zhuǎn)化率約為73％。保持其他初始實驗條件不變，分別在溫度為T2℃、T3℃、T4℃、T5℃時，重復(fù)上述實驗①該反應(yīng)的ΔH________（填“〉”或“<”)0。②T4℃時反應(yīng)的平衡常數(shù)K③T1~T3℃之間，CO2轉(zhuǎn)化率逐漸增大，________________________________________________________________________。解析：(1）①設(shè)CO2在第1小時轉(zhuǎn)化了xmol,則1h時CO2為(1－x）mol、H2為(3－3x)mol、CH3OH為xmol、H2O（g）為xmol,根據(jù)1h時eq\f(p后，p前）＝0.90，則有eq\f（1－x＋3－3x＋x＋x,1＋3)＝0.90，解得x＝0.2，故v（CO2）＝eq\f(0.2mol,2L×1h)＝0.1mol·L－1·h－1。②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，5h時反應(yīng)達(dá)到平衡,設(shè)達(dá)到平衡時CO2轉(zhuǎn)化了ymol，則有eq\f(1－y＋3－3y＋y＋y，1＋3)＝0.80，解得y＝0。4,故達(dá)到平衡時H2轉(zhuǎn)化了1.2mol，H2的平衡轉(zhuǎn)化率為eq\f(1。2mol,3mol)×100%＝40％。（2）①根據(jù)題圖可知，反應(yīng)在T3℃時達(dá)到平衡，達(dá)到平衡后升高溫度，CO2的轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡向逆反應(yīng)方向移動，而升溫時平衡向吸熱反應(yīng)方向移動，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，ΔH〈0.②由題圖可知，T4℃反應(yīng)達(dá)到平衡時，CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為75％，則平衡時CO2的濃度為0.25mol·L－1，NH3的濃度為0。5mol·L－1,H2O（g）的濃度為0.75mol·L－1，故該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（H2O）,c（CO2）·c2（NH3)）＝eq\f（0.75,0.25×0.52)＝12。③在T1～T3℃之間反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行，v正〉v逆，故隨溫度升高,CO2的轉(zhuǎn)化率逐漸增大。答案：（1）①0.1②40%(2)①<②12③在T1～T3℃之間反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，且v正〉v逆，溫度越高，CO210．(2015·高考全國卷Ⅰ）Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)H2（g）＋I(xiàn)2(g）在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x（HI)與反應(yīng)時間t的關(guān)系如下表:t/min020406080120x(HI)10.910。850。8150.7950.784x(HI）00。600.730.7730。7800.784（1）根據(jù)上述實驗結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計算式為________.（2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正＝k正x2(HI），逆反應(yīng)速率為v逆＝k逆x（H2）x（I2），其中k正、k逆為速率常數(shù),則k逆為________(以K和k正表示）。若k正＝0.0027min－1，在t＝40min時，v正＝________min－1.(3)由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正～x(HI)和v逆～x（H2)的關(guān)系可用下圖表示。當(dāng)升高到某一溫度時，反應(yīng)重新達(dá)到平衡,相應(yīng)的點分別為________(填字母）。解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終x（HI)均為0。784,說明此時已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為1mol·L－1，則:2HI(g）H2(g)＋I(xiàn)2（g)初始濃度/mol·L－1100轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－10。2160.1080。108平衡濃度/mol·L－10。7840.1080。108K＝eq\f（c(H2）·c（I2)，c2（HI））＝eq\f(0。108×0。108，0.7842)。(2）建立平衡時，v正＝v逆，即k正x2（HI）＝k逆x（H2）x（I2)，k逆＝eq\f(x2（HI），x（H2）x（I2））k正。由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故k逆＝eq\f（x2(HI）,x（H2）x（I2））k正＝eq\f（c2(HI)，c（H2)c(I2）)k正＝eq\f（k正，K）。在t＝40min時,x（HI)＝0。85，則v正＝0.0027min－1×0。852≈1。95×10－3min－1.(3）因2HI（g）H2(g）＋I(xiàn)2(g)ΔH＞0，升高溫度，v正、v逆均增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大.因此，反應(yīng)重新達(dá)到平衡后，相應(yīng)的點分別應(yīng)為A點和E點.答案：(1）eq\f(0。108×0.108，0。7842）(2）eq\f（k正，K)1.95×10－3（3)A、E11．增強(qiáng)環(huán)保意識,愛護(hù)環(huán)境是每個公民的職責(zé)。利用碳的氧化物合成甲醇等資源化利用對環(huán)境保護(hù)具有重要意義。請回答下列問題：(1）下列為合成甲醇的有關(guān)化學(xué)方程式：①2H2（g）＋CO（g)CH3OH(g)②H2（g）＋CO2(g）H2O(g）＋CO（g)③3H2（g）＋CO2(g)CH3OH(g）＋H2O（g）某溫度下，上述三個反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值分別為2。5、2。0和K3，則K3的值為________。(2)一定條件下,甲醇可同時發(fā)生:A．2CH3OH（g)=CH3OCH3＋H2O(g)B．2CH3OH（g)=C2H4(g）＋2H2O(g)上述反應(yīng)過程中能量變化如圖所示：①寫出反應(yīng)速率較快的序號并說明原因:______________________.②若在容器中加入催化劑，則E2－E1將________（填“變大"“不變”或“變小”）。(3)一定溫度時,在容積相同的甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，按不同方式投入反應(yīng)物，發(fā)生反應(yīng)2H2（g）＋CO(g）CH3OH（g）ΔH＝－90kJ·mol－1，測得達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:容器甲乙丙起始反應(yīng)物投入量2molH2(g)、1molCO（g）1molCH3OH（g)2molCH3OH（g）平衡c(CH3OH）/mol·L－1c1c2c3反應(yīng)物的能量變化/kJQ1Q2Q3①表中數(shù)據(jù)存在的關(guān)系：｜Q1|＋|Q2｜________（填“＞”“＝”或“＜",下同）90，2c2________c3②在溫度不變、恒容條件下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值Kp＝4.80×10－2，若甲容器中反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)時，p（CH3OH）＝24。0kPa，則平衡時，混合氣體中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為________(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度所得的平衡常數(shù)，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。解析:（1