专题07 化学反应速率和化学平衡
一、选择题(本题包括16个小题,每小题3分,共48分)
1.下列说法正确的是 ( )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.NH4HCO3(s)===NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) ΔH=+185.57 kJ/mol能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C.因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D.在其他外界条件不变的情况下,使用催化剂,可以改变化学反应进行的方向
解析:ΔH<0、ΔS>0,则ΔG<0,任何温度下反应都能自发进行,A错误,B正确;用焓变和熵变判断反应的自发性,都有例外,故都不能单独作为反应自发性的判据,而应用复合判据,C错误;使用催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应的方向,D错误.
答案:B
2.(2012•青岛质检)反应2SO2+O2 2SO3经一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol/L,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L•s),则这段时间为( )
A.0.1 s B.2.5 s
C.5 s D.10 s
解析: 因为SO3的浓度增加了0.4 mol/L,所以O2的浓度减少了0.2 mol/L,因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(L•s),所以反应所需时间为5 s.
答案:C
3.(2012•杭州模拟)等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容器中进行可逆反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH<0,下列叙述正确的是 ( )
A.平衡常数K值越大,X的转化率越大
B.达到平衡时,反应速率v正(X)=2v逆(Z)
C.达到平衡后,降低温度,正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数
D.达到平衡后, 升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动
解析:平衡常数K值越大,反应向正反应进行的程度越大,X的转化率越大,A项正确.达平衡时2v正(X)=v逆(Z),B项错误.达平衡后降低温度,正逆反应速率均减小,又因平衡向正反应方向移动,所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数,C项错误.增大压强平衡不移动,升高温度平衡逆向移动,D项错误.
答案:A
4.已知:X(g)+Y(g) 3Z(g),X与Y在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示,在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示,则相应的图示正确的是 ( )
解析:催化剂能够增大化学反应速率,可以排除A、C;催化剂不能改变化学平衡,可以排除C、D.
答案:B
5.(2012•烟台模拟)在一密闭容器中加入A、B、C三种气体,保持一定温度,在t1~t4时刻测得各物质的浓度如下表.据此判断下列结论正确的是 ( )
测定时刻/s t1 t2 t3 t4
c(A)/(mol/L) 6 3 2 2
c(B)/(mol/L) 5 3.5 3 3
c(C)/(mol/L) 1 2.5 3 3
A.在t3时刻反应已经停止
B.A的转化率比B的转化率低
C.在容器中发生的反应为:2A+B 2C
D.在t2~t3内A的平均反应速率为:[1/(t3-t2)]mol/(L•s)
解析:从表中数据可以看出,反应没有进行到底,所以这是一个可逆反应,反应方程式为2A+B C,t3时刻达到了平衡而不是反应终止,A、C错误;达到平衡时,A转化了2/3而B转化了2/5,B错误.
答案:D
6.(2012•天津模拟)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2,因此具有输氧能力.CO吸入肺中发生反应:CO+HbO2 O2+HbCO,37℃时,该反应的平衡常数K=220.HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍,会使人智力受损.据此,下列结论错误的是
A.CO与HbO2反应的平衡常数
K=c(O2)•c(HbCO)c(CO)•c(HbO2)
B.人体吸入的CO越多,与血红蛋白结合的O2越少
C.当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时,人的智力才会受损
D.把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动
解析:由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K=c(O2)•c(HbCO)c(CO)•c(HbO2);由平衡移动原理可知吸入CO越多,平衡向右移动,与血红蛋白结合的O2越少,把病人放入高压氧仓中,则平衡向左移动,释放出CO,故可解毒,A、B、D均正确.C项,由平衡常数表达式可知,人智力受损时:220=c(O2)c(CO)×0.02,即c(CO)c(O2)=0.02220,故C项错误.
答案:C
7.(2012•滨州模拟)将1 mol一氧化碳和1 mol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中,发生如下反应:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),在一定温度下,反应达到平衡后,得到0.6 mol二氧化碳,再加入2 mol水蒸气并在相同条件下达到新平衡后,下列叙述正确的是
A.一氧化碳的转化率提高,水蒸气的转化率降低
B.反应物的转化率都提高
C.平衡向正反应方向移动,达到新的平衡时二氧化碳的体积分数增大
D.平衡向正反应方向移动,二氧化碳的物质的量将大于1 mol但小于 2 mol
解析:再加入水蒸气后,水蒸气反应的量增大了,但转化率却降低了,B错误.加 入水蒸气前,φ(CO2)=0.6 mol2 mol=0.3,加入水蒸气后φ(CO2)<1 mol2 mol+2 mol=0.25<0.3,C错误;若CO完全转化,即最高生成CO2 1 mol,D错误.
答案:A
8.在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
CO2 H2 CO H2O
甲 a mol a mol 0 mol 0 mol
乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol
丙 0 mol 0 mol a mol a mol
丁 a mol 0 mol a mol a mol