专题能力提升练 六
化学反应速率和化学平衡A
(45分钟 100分)
一、选择题(本题包括7小题,每小题6分,共42分)
1.(2015•长春一模)对可逆反应N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ•mol-1,下列叙述正确的是( )
A.达到化学平衡时,若增加容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
B.若单位时间内生成x mol N2的同时,消耗2x mol NH3,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,2v正(H2)=3v逆(NH3)
D.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率不变
【解析】选C。达到化学平衡时,若增加容器体积即减小压强,正、逆反应速率都减小,故A错误;单位时间内生成x mol N2的同时,消耗2x mol NH3,表示的都是逆反应速率,无法判断正、逆反应速率是否相等,故B错误;化学反应中反应速率之比等于化学计量数之比,根据化学方程式可知2v正(H2)=3v正(NH3)=
3v逆(NH3),达到平衡,故C正确;催化剂可以同等程度地改变正、逆反应速率,所以加入催化剂,正、逆反应速率同等程度增大,故D错误。
2.(20 15•皖南八校二模)在不同温度下,向VL密闭容器中加入0.5 mol NO和0.5 mol活性炭,发生反应:
2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g) ΔH=-QkJ•mol-1(Q>0),达到平衡时的数据如下:
温度/℃ n(C)/mol n(CO2)/mol
T1 0.15
T2 0.375
下列有关说法正确的是( )
A.由上述信息可推知:T1>T2
B.T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积,c(N2)∶c(NO)增大
C.T1℃时,若开始时反应物的用量均减小一半,平衡后NO的转化率增大
D.T1℃时,该反应的平衡常数K=
【解析】选D。根据题给反应和数据知,温度为T2℃反应达平衡时n(CO2)=
0.125 mol,则温度由T1到T2,平衡逆向移动,该反应为放热 反应,则改变的条件为升高温度,则T1<T2,故A错误;该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,T2℃时,若反应达平衡后再缩小容器的体积(即增大压强),平衡不移动,c(N2)∶c(NO)不变,故B错误;该反应为反应前后气体物质的量不变的反应,
T1℃时,若开始时反应物的用量均减小一半相当于减小压强,平衡不移动,再次平衡后NO的转化率不变,故C错误;T1℃时,该反应的平衡常数K= = = (容积均为VL,计算过程中消去),故D正确。
3.(2015•海淀二模)工业上用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表:
温度/℃ 0 100 200 300 400
平衡常数 667 13 1.9×10-2 2.4×10-4 1×10-5
下列说法正确的是( )
A.该反应的ΔH>0
B.加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率
C.工业上采用5×103kPa和250℃的条件,其原因是原料气的转化率高
D.t℃时,向1 L密闭容器中投入0.1 mol CO 和0.2 mol H2,平衡时CO的转化率为50%,则该温度时反应的平衡常数为100
【解析】选D。根据表中数据可知随着温度的升高,平衡常数逐渐减小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,因此正反应是放热反应,则ΔH<0,A错误;催化剂不能改变平衡状态,因此使用催化剂不能改变CO的转化率,B错误;工业上采用5×103kPa和250℃的条件,原因是催化剂的活性在此条件下最大,C错误;根据方程式可知
CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)
起始浓度(mol•L-1) 0.1 0.2 0
转化浓度(mol•L-1) 0.05 0.1 0.05
平衡浓度(mol•L-1) 0.05 0.1 0.05
所以该温度下平衡常数K= =100,D正确。
4.(2015•开封一模)某可逆反应为2X(g) 3Y(g)+Z(g),混合气体中X的物质的量分数与温度关系如图所示:
下列推断正确的是( )
A.升高温度,该反应平衡常数K减小
B.压强大小有p3>p2>p1
C.平衡后加入高效催化剂使Mr增大
D.在该条件下M点X的平衡转化率为
【解析】选D。根据图象知,升高温度,X的物质的量分数降低,说明反应正向移动,平衡常数增大,A项错误。可逆反应的正反应是气体分子数增大的反应,减小压强,X的物质的量分数减小,所以,压强大小关系有p3<p2<p1,B项错误。催化剂不会使平衡发生移动,气体相对分子质量Mr不变,C项错误。M点对应的平衡体系中,X的物质的量分数为0.1,用三段法计算:
2X(g) 3Y(g)+Z(g)
起始: 1 0 0
转化: 2x 3x x
平衡: 1-2x 3x x
=0.1,x= ,X的转化率为 =