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(10)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡—高二化學(xué)人教版暑假作業(yè)本1.工業(yè)上用和合成甲醇涉及以下反應(yīng):Ⅰ.Ⅱ.在催化劑作用下,將和的混合氣體充入一恒容密閉容器中進行反應(yīng),達到平衡時,的轉(zhuǎn)化率和容器中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量隨溫度變化如圖。下列判斷合理的是()已知:平衡時甲醇的選擇性為生成甲醇消耗的在總消耗量中占比。A.,B.250℃前以反應(yīng)Ⅱ為主C.,平衡時甲醇的選擇性為60%D.為同時提高的平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時甲醇的選擇性,應(yīng)選擇的反應(yīng)條件為高溫、高壓2.在恒容密閉容器中,充入一定量發(fā)生反應(yīng),在其它條件不變的情況下,測得溫度對體積分數(shù)的影響如圖所示。下列說法錯誤的是()A.反應(yīng)的 B.平衡時正反應(yīng)速率:C.轉(zhuǎn)化率: D.平衡常數(shù):3.在恒溫恒容密閉容器中充入一定量,發(fā)生如下反應(yīng):反應(yīng)②和③的速率方程分別為和,其中分別為反應(yīng)②和③的速率常數(shù),反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②。測得的濃度隨時間的變化如下表。0123450.1600.1130.0800.0560.0400.028下列說法正確的是()A.內(nèi),X的平均反應(yīng)速率為B.若增大容器容積,平衡時Y的產(chǎn)率增大C.若,平衡時D.若升高溫度,平衡時減小4.反應(yīng)在一定溫度下達到平衡。下列各種情況下,不能使平衡發(fā)生移動的是()①溫度、容積不變時,通入氣體②移走一部分固體③容積不變,充入氮氣④充入氮氣,保持壓強不變A.①②④ B.①③ C.①②③ D.②③5.在密閉容器中進行反應(yīng):,其中、Z的起始濃度分別為0.1、0.3、0.2,在一定條件下,當反應(yīng)達到平衡時,各物質(zhì)的濃度有可能是()A. B.C. D.6.常溫下,向某溶劑(不參與反應(yīng))中加入一定量X、Y和M,所得溶液中同時存在如下平衡:(?。áⅲá#、Y的物質(zhì)的量濃度c隨反應(yīng)時間t的變化關(guān)系如圖所示,300s后反應(yīng)體系達到平衡狀態(tài)。下列說法正確的是()A.100~300s內(nèi),B.時,反應(yīng)(ⅲ)的逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率C.若反應(yīng)(ⅲ)的,則X比Y更穩(wěn)定D.若再向容器中加入上述溶劑,則、均不變7.已知反應(yīng)ⅰ.,平衡常數(shù);ⅱ.,平衡常數(shù);ⅲ.,平衡常數(shù),各反應(yīng)的平衡常數(shù)的對數(shù)值隨溫度變化如圖所示。下列說法正確的是()A.反應(yīng)ⅰ的,反應(yīng)③的B.反應(yīng)的C.tK時,若反應(yīng)ⅱ中,則一定有D.在恒容密閉容器中充入和進行反應(yīng)ⅲ,三點壓強8.180℃時將0.5mol和1mol通入2L的恒容密閉容器中,反應(yīng)生成甲醇蒸氣和某無機產(chǎn)物,測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間變化關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.分子的空間結(jié)構(gòu)呈V形B.在內(nèi),反應(yīng)仍未達到平衡狀態(tài)C.該反應(yīng)化學(xué)方程式為D.其他條件保持不變,將恒容密閉容器改為1L,則化學(xué)反應(yīng)速率增大9.一定條件下存在反應(yīng)?,F(xiàn)有三個體積相同的密閉容器I、Ⅱ、Ⅲ,按如圖所示投料,并在400℃下開始反應(yīng)。達到平衡時,下列說法正確的是()A.容器Ⅰ、Ⅲ中平衡常數(shù)相同B.容器Ⅱ、Ⅲ中正反應(yīng)速率始終相同C.容器Ⅱ、Ⅲ中的反應(yīng)達平衡時,的體積分數(shù):Ⅱ>ⅢD.平衡時三容器中、、物質(zhì)的量之比均為2:1:210.在500℃、60.0MPa條件下合成氨,原料氣投料比與平衡時體積分數(shù)的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.按a點的投料比進行反應(yīng),當?shù)捏w積分數(shù)不變時達到平衡狀態(tài)B.a點的平衡體系中,C.b點的平衡體系中,的體積分數(shù)為36%D.b點混合氣體的平均相對分子質(zhì)量約為11.3311.化學(xué)反應(yīng)的方向問題對于理論研究與生產(chǎn)實踐都有及其重要的意義,下列有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方向的判斷不正確的是()A.QUOTE????<0ΔH<0,QUOTE????>0ΔS>0的反應(yīng)在溫度低時不能自發(fā)進行B.某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行,因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng)C.Na與QUOTE??2??H2OD.QUOTE2????(??)+2????(??)=??2(??)+2????2(??)Error!Digitexpected.在常溫下能自發(fā)進行,則該反應(yīng)的QUOTE????<0ΔH<012.達成“雙碳”目標的重要途徑是實現(xiàn)碳的固定。利用CO、和可以合成生物質(zhì)能源甲醇:反應(yīng)1:反應(yīng)2:反應(yīng)3:回答下列問題:(1)反應(yīng)1在_______(填“較高溫度”“較低溫度”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。(2)_______。(3)T℃時,向一恒容密閉容器中僅充入1molCO(g)和,僅發(fā)生反應(yīng)2。下列敘述錯誤的是___________(填標號)。A.加入催化劑,反應(yīng)速率增大B.CO體積分數(shù)不變時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)C.平衡后,充入氬氣,平衡正向移動D.平衡后,充入,CO平衡轉(zhuǎn)化率增大(4)在某催化劑作用下,反應(yīng)2的歷程如圖所示(圖中數(shù)據(jù)表示微粒的相對能量,*表示吸附在催化劑表面上)??厮俜磻?yīng)方程式為_______。(5)在某催化劑作用下,只發(fā)生反應(yīng):。該反應(yīng)的速率方程式為,(k為速率常數(shù),只與溫度、催化劑有關(guān))。830℃時該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=1,達到平衡后,_______(填“>”“<”或“=”,下同),900℃時_______。(6)時,在密閉容器甲、乙中,分別充入和,它們分別在有水分子篩(只允許水分子透過)和無水分子篩條件下僅發(fā)生反應(yīng)1.測得平衡轉(zhuǎn)化率與壓強關(guān)系如圖所示。①使用了水分子篩的容器是______(填“甲”或“乙”)。②平衡常數(shù)______(填“>”“<”或“=”),M點______kPa。(7)時,向一體積為1L的恒容密閉容器中充入1molCO、和,在一定條件下發(fā)生上述3個反應(yīng),達到平衡時得到和,此時平衡轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下,反應(yīng)1的平衡常數(shù)K=______。(列出計算式)
答案以及解析1.答案:C2.答案:C解析:A.根據(jù)“先拐線平衡數(shù)值大”,則溫度高,從到,升高溫度,乙烯體積分數(shù)增大,說明平衡正向移動,則反應(yīng)的,故A正確;B.溫度高,則速率大,因此平衡時正反應(yīng)速率:,故B正確;C.B、C兩點乙烯體積分數(shù)相同,則乙烷消耗量相同,則轉(zhuǎn)化率相等,故C錯誤;D.從到,升高溫度,乙烯體積分數(shù)增大,說明平衡正向移動,則平衡常數(shù)增大,即平衡常數(shù):,故D正確;綜上所述,答案為C。3.答案:D解析:A.由表知0~2min內(nèi),生成,但一部分X轉(zhuǎn)化為Z,造成,則,故A錯誤;B.過程①是完全反應(yīng),過程②是可逆反應(yīng),若增大容器容積相當于減小壓強,對反應(yīng)平衡向氣體體積增大的方向移動,即逆向移動,X的濃度增大,平衡時Y的產(chǎn)率減小,故B錯誤;C.由速率之比等于系數(shù)比,平衡時,即,若,平衡時,故C錯誤;D.反應(yīng)③的活化能大于反應(yīng)②,正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能<0,則,該反應(yīng)是放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向移動,則平衡時減小,故D正確;故選D。4.答案:D解析:①溫度、容積不變時,通入氣體,與硫化氫反應(yīng)生成S,硫化氫的濃度降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,故①不符合;②為固體,改變固體的用量,不影響平衡移動,故②符合;③容積不變,充入氮氣,反應(yīng)氣體混合物各組分的濃度不變,平衡不移動,故③符合;④充入氮氣,保持壓強不變,體積增大,反應(yīng)氣體混合物各組分的濃度降低,壓強降低,平衡向正反應(yīng)方向移動,故④不符合;故選D。5.答案:B解析:若反應(yīng)正向進行,假定完全反應(yīng),則若反應(yīng)逆向進行,假定完全反應(yīng),則由于為可逆反應(yīng),物質(zhì)不能完全轉(zhuǎn)化,所以平衡時濃度范圍為、、,綜上分析只有B項正確。6.答案:B解析:A.由圖可知,100~300s內(nèi),生成物N的濃度變化量為(0.112—0.090)mol/L+(0.011—0.010)mol/L=0.023mol/L,則n的反應(yīng)速率為,故A錯誤;B.由圖可知,300s時反應(yīng)達到平衡,反應(yīng)(ⅲ)的平衡常數(shù),100s時反應(yīng)(ⅲ)的濃度熵,則反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率,故B正確;C.若反應(yīng)(ⅲ)的,則該反應(yīng)為反應(yīng)物總能量大于生成物總能量的放熱反應(yīng),X的能量高于Y的能量,物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,則Y比X更穩(wěn)定,故C錯誤;D.若再向容器中加入上述溶劑,平衡體系中各物質(zhì)濃度均減小,反應(yīng)(?。?、(ⅱ)均向逆反應(yīng)方向移動,X、Y的物質(zhì)的量均增大,故D錯誤;故選B。7.答案:B解析:ⅰ的氣體分子數(shù)減少,,ⅲ的平衡常數(shù)隨溫度升高而增大,,A項錯誤;反應(yīng)為,,B項正確;設(shè),,無法確定Q與關(guān)系,C項錯誤;氣體總物質(zhì)的量不變,壓強只與溫度有關(guān),,D項錯誤。8.答案:D9.答案:C解析:A.A裝置向正反應(yīng)方向進行,,III裝置向逆反應(yīng)方向進行,,因此兩者的平衡常數(shù)不同,故錯誤;B.II是恒溫恒容狀態(tài),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,氣體物質(zhì)的量增大,壓強增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,III是恒壓狀態(tài),即II的壓強大于III,II的化學(xué)反應(yīng)速率大于III的,故錯誤;C.II是恒溫恒容狀態(tài),反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,氣體物質(zhì)的量增大,壓強增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,達到平衡所用的時間短,消耗的的量小于III,因此的體積分數(shù):II>III,故正確;D.平衡時各物質(zhì)的濃度保持不變,但物質(zhì)的量之比并不一定滿足化學(xué)計量數(shù)之比,故錯誤。故選:C。10.答案:C解析:A.a點氫氣和氮氣為1:1投科,則:則總的物質(zhì)的量為,伯體積分數(shù)為,為定值,故的體積分數(shù)不變時,不能說明正逆反應(yīng)速率相等,不能判斷反應(yīng)達到平衡狀態(tài),A錯誤;B.a點氫氣和氡氣為1:1投料,平信時氨氣體積分數(shù)為,則:則總的物質(zhì)的量為,,則,B錯誤;C.b點氫氣和氮氣為3:1投料,平德時氨氣體積分數(shù)為,則:則總的物質(zhì)的量為,,,的體積分數(shù)為,C正確;D.由C分析可知,b點混合氣體的平均相對分子質(zhì)量約為,D錯誤。11.答案:A
解析:A.的反應(yīng)在任何溫度下都滿足,即任何溫度下該反應(yīng)均能自發(fā)進行,故A錯誤;B.的反應(yīng)可自發(fā)進行,則某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進行,因此該反應(yīng)是熵增反應(yīng),故B正確;C.Na和反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,該反應(yīng)放熱并且生成氣體混亂(或無序)程度變大,所以,任何溫度下,該反應(yīng)能自發(fā)進行,故C正確;D.由化學(xué)計量數(shù)可知,在常溫下能自發(fā)進行,則該反應(yīng)的,故D正確;故選:A。12.答案:(1)較低溫度(2)(3)C(4)(5)=;>(6)乙;=;75(7)解析:(1)反應(yīng)1的、,在較低溫度下能自發(fā)進行。(2)由蓋斯定律可知,反應(yīng)1-反應(yīng)3可得反應(yīng)2,則。(3)A.催化劑能加快反應(yīng)速率,加入催化劑,反應(yīng)速率增大,故A正確;B.CO體積分數(shù)不變時,說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài),故B正確;C.恒容密閉容器中,平衡后,充入氬氣,反應(yīng)物和生成物的濃度不變,平衡不發(fā)生移動,故C錯誤;D.平衡后,充入,平衡正向移動,CO平衡轉(zhuǎn)化率增大,故D正確;故選C。(4)由圖可知,的活化能最大,反應(yīng)速率最慢,為控速反應(yīng)。(5)達到平衡后,=,=1,=,該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升高溫度,平衡常數(shù)增大,900℃時,>1,>。(6)①使用了水分子隔離膜的反應(yīng)器可以去除生成物,平衡
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