《2022届新教材高考化学一轮复习单元练七化学反应速率和化学平衡含解析新人教版202106071217.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022届新教材高考化学一轮复习单元练七化学反应速率和化学平衡含解析新人教版202106071217.docx（17页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、-1-单元质检卷单元质检卷(七七)化学反应速率和化学平衡化学反应速率和化学平衡(分值:100 分)一、选择题:本题共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分。每小题只有一个选项符合题意。1 1.(2020 辽宁丹东五校联考)在恒温下体积恒定的密闭容器中有可逆反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)(正反应为放热反应),不能说明反应已达到平衡状态的是()A.正反应生成 NO2的速率和逆反应生成 O2的速率相等B.反应器中压强不随时间变化而变化C.混合气体颜色保持不变D.混合气体平均相对分子质量保持不变2 2.在反应aA(g)+bB(g)cC(g)达到平衡时,压强不变,给体系加热时混合气体对
2、 H2的相对密度增大,下列说法正确的是()A.a+bc,正反应放热B.a+bc,正反应吸热C.a+b0),下列说法正确的是()A.升高温度,逆反应速率减小B.当混合气体的密度不再发生变化时,说明反应达到平衡状态C.达到平衡时反应放出的热量可达QkJD.达到平衡时,v(N2)=3v(H2)4 4.(2020 湖北武汉调研)在密闭容器中加入 CaSO4和 CO,在一定温度下,发生反应:CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)H=+218.4 kJmol-1CO 的反应速率随时间变化如图所示。下列说法正确的是()A.该反应是吸热反应,升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减
3、小B.CaO 是固态,不能用 CaO 表示反应的快慢C.图示中t1时改变的条件可能是减小c(CO),同时增大c(SO2)D.图示中t1时改变的条件可能是增大压强-2-5 5.(2020 山东枣庄三中质检)在 2 L 的恒容密闭容器中,充入 1 mol A 和 3 mol B,并在一定条件下发生反应 A(s)+3B(g)2C(g)。若经 3 s 后测得 C 的浓度为 0.6 molL-1,下列选项说法正确的组合是()用 A 表示的反应速率为 0.1 molL-1s-1用 B 表示的反应速率为 0.4 molL-1s-13 s 时生成 C 的物质的量为 1.2 mol3 s 时 B 的浓度为 0.
4、6 molL-1A.B.C.仅D.6 6.(2020 山西太原模拟)在一容积可变的密闭容器中加入 WO3和 H2进行反应WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),下列说法不正确的是()A.增加 H2O(g)的量,消耗 H2的速率不变B.将容器的体积缩小一半,其反应速率加快C.保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变D.保持压强不变,充入氖气,H2O(g)的生成速率减慢7 7.(2020 山东潍坊二模)燃煤工业锅炉烟气中含有 1%3%的 CO 和 0.02%0.04%的 NO,在新型催化剂作用下可消除 CO 和 NO 两种有害气体,反应机理如图所示,在反应过程中 CO 可被 O2氧化。下
5、列说法中正确的是()A.温度越高越有利于有害气体消除B.O2浓度越大催化除杂效果越好C.催化反应的速率由氧化吸附过程决定D.总反应方程式为 2NO+2CON2+2CO28 8.(2020 河北衡水调研)某温度下,反应 2A(g)B(g)H0 在密闭容器中达到平衡,平衡后c(A)c(B)=a,若改变某一条件,反应足够时间后再次达到平衡状态,此时c(A)c(B)=b,下列叙述正确的是()-3-A.在该温度下,保持容器容积固定不变,向容器内补充了 B 气体,则abB.在温度、压强不变的条件下再充入少量 B 气体,则a=bC.若其他条件不变,升高温度,则ab9 9.在恒容密闭容器中进行反应:2CO2(
6、g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g)H。在某压强下起始时按不同氢碳比n(H2)n(CO2)投料(如图中曲线),测得 CO2的平衡转化率与温度的关系如图所示,下列有关说法正确的是()A.该反应的H0B.氢碳比:C.其他条件不变的情况下,增大容器的体积可提高 CO2的转化率D.若起始 CO2的浓度为 2 molL-1、H2为 4 molL-1,在图中曲线氢碳比条件下进行,则 400 K时该反应的平衡常数约为 1.71010.将 1 mol N2O5置于 2 L 密闭容器中,在一定温度下发生下列反应:2N2O5(g)2N2O4(g)+O2(g);N2O4(g)2NO2(g)。达到平衡
7、时,c(O2)=0.2molL-1,c(NO2)=0.6 molL-1,则此温度下反应的平衡常数为()A.3.2B.0.2C.1180D.445二、选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20 分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分。1111.(2020 广东惠州模拟)将等物质的量的 X、Y 气体充入某密闭容器中,在一定条件下,发生如下化学反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g)H0B.缩小容器容积,既能加快反应速率,又能提高乙酸的产率C.温度为T1时,该反应的正反应速率:B 点大于 A 点D.温度为T2时,向上述已达到平
8、衡的恒压容器中,再通入 0.12 mol CH3OH 和 0.06 mol CO 的混合气体,平衡不移动1313.(2020 湖南醴陵联考)在容积一定的密闭容器中,充入一定量的 NO 和足量碳发生化学反应C(s)+2NO(g)CO2(g)+N2(g),平衡时c(NO)与温度T的关系如图所示,则下列说法正确的是()-5-A.该反应的H0B.在T2时,若反应体系处于状态D,则此时v(正)v(逆)C.若状态B、C、D的压强分别为pB、pC、pD,则有pC=pDpBD.若该反应为T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1v(逆)C.向 a 点平衡体系中充入一定量的 NO2,达到平衡时,NO2的转化
9、率比原平衡大D.容器内的压强:papb67三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。1616.(2020 山东菏泽一中月考)(12 分)将一定量的纯净的氨基甲酸铵置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其分解达到平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:温度/15.020.025.030.035.0平衡总压强/kPa5.7 8.3 12.017.124.0平衡气体总浓度(10-3molL-1)2.4 3.4 4.8 6.8 9.4(1)该反应的焓变H(填“”“”“”或“=”)。(2)已知 2N
10、2H4(l)+N2O4(l)3N2(g)+4H2O(l)H=-1 225 kJmol-1化学键NHNNNNOH键能/(kJmol-1)390 190 946 460则使 1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是。1818.(2020 重庆巴蜀中学模拟)(12 分)NO2、NO、CO、NO2-等是常见大气污染物和水污染物,研究NO2、NO、CO、NO2-等污染物的处理对建设美丽中国具有重要的意义。(1)已知:NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g),该反应的平衡常数为K1。断开 1 mol 下列物质的所有化学键时所消耗能量分别为:-8-NO2COCO2NO812k
11、J1 076kJ1 490kJ632kJ12N2(g)+12O2(g)NO(g)H=+89.75 kJmol-1K22NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=-112.3 kJmol-1K3写出 NO 与 CO 反应生成无污染气体的热化学方程式:,此反应的平衡常数K=(用K1、K2、K3表示)。(2)污染性气体 NO2与 CO 在一定条件下的反应为 2NO2(g)+4CO(g)4CO2(g)+N2(g),某温度下,在 1 L 密闭容器中充入 0.1 mol NO2和 0.2 mol CO,此时容器的压强为 1 atm,5 s 时反应达到平衡,容器的压强变为原来的2930,则反应开始到平衡时 C
12、O 的平均反应速率为v(CO)=。若此温度下,某时刻测得 NO2、CO、CO2、N2的浓度分别为amolL-1、0.4molL-1、0.1 molL-1、1 molL-1,要使反应向逆反应方向进行,a的取值范围为。1919.(2020 安徽黄山八校联考)(12 分)(1)一定条件下,将 2 mol SO2与 1 mol O2置于恒容密闭容器中发生反应 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),下列状态能说明该反应达到化学平衡的是。A.混合气体的密度保持不变B.SO2的转化率保持不变C.SO2和 O2的物质的量之比保持不变D.O2的消耗速率和 SO3的消耗速率相等(2)已知反应 2NO(g)N2
13、(g)+O2(g)H0,在不同条件时 N2的体积分数随时间(t)的变化如图所示。根据图像可以判断曲线 R1、R2对应的下列反应条件中不同的是。A.压强B.温度C.催化剂-9-(3)CO 和 H2在一定条件下可以合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H”或“0在 716 K 时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:t/min020406080120 x(HI)10.910.850.8150.7950.784x(HI)00.600.730.7730.7800.784(1)根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为。-10-(2)上述反应中,正反应速率
14、为v(正)=k正x2(HI),逆反应速率为v(逆)=k逆x(H2)x(I2),其中k正、k逆为速率常数,则k逆为(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1,在t=40 min时,v(正)=min-1。(3)由上述实验数据计算得到v(正)x(HI)和v(逆)x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为(填字母)。单元质检卷(七)化学反应速率和化学平衡1 1.A达到平衡状态时,正反应生成 NO2的速率应是逆反应生成 O2速率的 2 倍,A 项符合题意。该反应前后气体分子总数不相等,反应未达到平衡时气体压强不断变化,若反应容器中压强不随时间变化而变化
15、,则达到平衡状态,B 项不符合题意。NO2是红棕色气体,其他气体均无色,若混合气体颜色保持不变,则c(NO2)不变,该反应达到平衡状态,C 项不符合题意。反应前后气体的质量不变,总物质的量不相等,则未达到平衡时平均相对分子质量不断变化,若混合气体平均相对分子质量保持不变,则该反应达到平衡状态,D 项不符合题意。2 2.B压强不变时,给体系加热时混合气体对 H2的相对密度增大,而气体的总质量不变,说明加热时平衡向气体物质的量减小的方向移动,分析各选项可得,只有 B 项符合题意。3 3.C升高温度,反应混合物中活化分子数目及活化分子百分数均增大,故正、逆反应速率均增大,A 项错误。体积恒定的密闭容
16、器中,反应物及生成物均为气体,混合气体的密度始终不变,不能由此判断是否达到平衡状态,B 项错误。题目中未指明 N2和 H2的物质的量,若起始 N2和 H2的物质的量分别大于 1mol 和 3mol,则达到平衡时放出的热量可达到QkJ,C 项正确。N2、H2的反应速率之比等于其化学计量数之比,则有 3v(N2)=v(H2),D 项错误。4 4.C升高温度,正、逆反应速率都增大,A 项错误;用单位时间内固体质量变化可以表示化学反应的快慢,B 项错误;图像中t1时,正反应速率减小,逆反应速率增大,改变的条件可能是减小反应物浓度,增大生成物浓度,C 项正确;如果增大压强,CO 的正、逆反应速率都会增大
17、,只是增大的程度不同,D 项错误。-11-5 5.CA 为固体,不能用其浓度变化来表示反应速率,错误;经 3s 后测得 C 的浓度为0.6molL-1,则有v(C)=0.6molL-13s=0.2molL-1s-1,v(B)=32v(C)=320.2molL-1s-1=0.3molL-1s-1,错误;3s 时生成 C 的物质的量为 0.6molL-12L=1.2mol,正确;由分析可知,v(B)=0.3molL-1s-1,故 3s 时 B 的浓度为c(B)=1.5molL-1-0.3molL-1s-13s=0.6molL-1,正确。6 6.A增加 H2O(g)的量,容器体积会增大,H2的浓度会
18、瞬间减小,则消耗 H2的速率瞬间减小,A 项错误;将体积缩小,氢气的浓度增大,反应速率加快,B 项正确;体积不变,充入氩气,H2、H2O(g)的浓度不变,反应速率不变,C 项正确;压强不变,充入氖气,体积增大,H2、H2O(g)的浓度减小,反应速率减慢,D 项正确。7 7.C根据图中信息可知,发生的化学反应为 2NO+O22NO2,2NO2+4CON2+4CO2。在一定温度下,催化剂的活性能达到最大限度,有利于化学反应进行,能够消除有害气体,若温度过高会使催化剂失去活性,不利于消除有害气体,A项错误;O2浓度稍微增大,可以利于反应正向进行,但是 O2浓度太大会把一氧化碳氧化,则不利于消除有害气
19、体,B 项错误;催化反应的速率是由慢反应决定的,即由氧化吸附过程决定,C 项正确;根据反应 2NO+O22NO2和2NO2+4CON2+4CO2可得总反应为 2NO+O2+4CON2+4CO2,D 项错误。8 8.BA 项,充入 B 后平衡时压强变大,正向移动程度变大,c(A)c(B)变小,即ab;B 项,充入 B,新平衡状态与原平衡等效,c(A)c(B)不变,即a=b;C 项,在其他条件不变的情况下,升温时平衡右移,c(A)c(B)变小,即ab;D 项,保持温度、压强不变,充入惰性气体相当于减压,平衡左移,c(A)c(B)变大,即ab。9 9.D根据图像可知,在氢碳比相等的条件下,随着温度的
20、升高,CO2的转化率降低,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,H,则氢碳比:,B项错误;正反应是气体体积减小的反应,因此其他条件不变的情况下,增大容器的体积,压强减小,平衡向逆反应方向移动,会使 CO2的转化率减小,C 项错误;根据图像可知,400K 时曲线中 CO2的转化率是 50%,这说明消耗 CO21molL-1,则消耗氢气 3molL-1,生成乙醇和水蒸气分别是0.5molL-1、1.5molL-1,剩余 CO2和氢气分别是 1molL-1、1molL-1,则该温度下平衡常数K=0.51.5312161.7,D 正确。-12-1010.BN2O5分解得到 N2O4
21、,然后 N2O4又部分转化为 NO2(g),平衡时c(O2)=0.2molL-1,c(NO2)=0.6molL-1,则平 衡时c(N2O4)=2c(O2)-12c(NO2)=0.2molL-12-120.6molL-1=0.1molL-1,平衡 时c(N2O5)=1mol2L-2c(O2)=0.5molL-1-0.2molL-12=0.1molL-1,故反应的平衡常数K=c2(N2O4)c(O2)c2(N2O5)=0.120.20.12=0.2。1111.A升高温度,平衡逆向移动,则 X 的转化率变小,A 项正确。增大压强,平衡正向移动,根据勒夏特列原理分析,由于容器的体积减小,则达到新平衡后
22、 X 的浓度仍变大,B 项错误。充入一定量的 Y,平衡正向移动,X 的转化率增大,但 Y 的转化率减小,C 项错误。使用适当催化剂可改变化学反应速率,但平衡不移动,则 X 的体积分数不变,D 项错误。1212.BD根据图像可知,随着温度升高甲醇的平衡转化率降低,说明温度升高时平衡向逆反应方向进行,则该反应的正反应为放热反应,即H0,A 项错误;缩小容器的容积,相当于增大体系压强,反应速率加快,且平衡正向移动,乙酸的产率提高,B 项正确;根据图像,T1温度下 A 点未达到平衡,反应向正方向进行,该反应的正反应速率 A 点大于 B 点,C 项错误;T2温度下,反应达到平衡时甲醇的转化率为 60%,
23、根据“三段式”分析:CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(l)n(始)/mol0.200.220n(转)/mol0.120.120.12n(平)/mol0.080.100.12达到平衡时容器的容积为 2L,c(CH3OH)=0.04molL-1,c(CO)=0.05molL-1,化学平衡常数K=1c(CH3OH)c(CO)=10.040.05=500,再充入 0.12molCH3OH 和 0.06molCO,此时气体总物质的量与原平衡时气体总物质的量相等,即容器的容积为 4L,此 时c(CH3OH)=(0.08+0.12)mol4L=0.05molL-1,c(CO)=(0.10+0.06
24、)mol4L=0.04molL-1,此时的浓度商Q=1c(CH3OH)c(CO)=10.050.04=500,说明平衡不移动,D 项正确。1313.B由图可知,温度越高,平衡时c(NO)越大,说明升高温度时平衡逆向移动,该反应的正反应为放热反应,则Hv(逆),B 项正确。该反应前后气体体积不变,压强和温度成正比例关系,B点和D点的温度均为T2,则有pD=pB;C点温度高于D点,-13-则有pCpD,综上可得压强:pCpD=pB,C 项错误。该反应的H0,温度升高,平衡逆向移动,平衡常数减小,由于T1K2,D 项错误。1414.BC整体的反应速率取决于慢反应,活化能越大,反应速率越慢,根据图示可
25、知活化能大的步骤为第二步反应,活化能为E4-E2,A 项错误;反应 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)平衡常数表达式K=c2(NO2)c2(NO)c(O2)=c(N2O2)c2(NO2)c2(NO)c(N2O2)c(O2),而对于反应平衡时正、逆反应速率相等,即k1 正c2(NO)=k1 逆c(N2O2),所以K1=c(N2O2)c2(NO)=k1 正k1 逆,同理可得反应的平衡常数K2=c2(NO2)c(N2O2)c(O2)=k2 正k2 逆,所以K=K1K2=k1 正k2 正k1 逆k2 逆,B 项正确;根据图示可知该反应的反应物能量高于生成物能量,所以为放热反应,升高温度,平衡逆向移
26、动,C项正确;设等物质的量的NO和O2分别为40mol,NO 的平衡转化率为 40%,根据“三段式”分析:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)起始/mol40400转化/mol16816平衡/mol243216刚性容器中气体的压强之比等于物质的量之比,起始气体的总物质的量为 80mol,起始压强为80kPa,则平衡时p(NO)=24kPa,p(O2)=32kPa,p(NO2)=16kPa,Kp=p2(NO2)p(O2)p2(NO)=16232242=172,D项错误。1515.BD由反应 2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)可知,容器体积越大,压强越小,反应向正方向进行,NO
27、2的转化率提高。由图像可知,反应相同时间,a、b 点均已达到平衡状态,c 点还未达到平衡。a 点时反应达到平衡,NO2转化率为 40%,根据“三段式”分析:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)开始/mol100反应/mol0.40.20.4平衡/mol0.60.20.4T时,该反应的化学平衡常数为K=c2(CO2)c(N2)c2(NO2)=(0.4molV1)20.2molV1(0.6molV1)2=445V1,A 项错误;图中 c 点还未达到平衡,反应向正方向进行,v(正)v(逆),B 项正确;-14-向a点平衡体系中充入一定量的NO2,等效于加压,平衡逆向移动,NO2的转化
28、率降低,C项错误;由 A 项分析可知 a 点时容器内气体物质的量为 1.2mol;b 点时根据“三段式”分析:2C(s)+2NO2(g)N2(g)+2CO2(g)开始/mol100反应/mol0.80.40.8平衡/mol0.20.40.8则 b 点容器内气体总物质的量为 1.4mol,由于V167,D 项正确。1616.答案(1)(2)BC(3)6.1107(4)增大解析(1)分析表中数据可知,温度升高,平衡气体总浓度增大,说明平衡正向移动,该反应为吸热反应,则有H0;该反应是气体体积增大的反应,则有S0。(2)达到平衡时,正、逆反应速率相等,则有v正(NH3)=2v逆(CO2),A 项不符
29、合题意;因为反应前后气体分子数不相等,未达到平衡前压强一直在变,所以总压强不变时,说明反应达到平衡,B项符合题意;反应未达到平衡前,气体质量一直在变,而容器容积不变,依=mV可知,混合气体的密度也在变,所以混合气体的密度不变时,说明反应达到平衡,C 项符合题意;反应产物中NH3和 CO2的物质的量之比始终为 21,密闭容器中氨气的体积分数始终不变,D 项不符合题意。(3)由表中数据可知,在 25.0时,平衡气体的总浓度为 4.810-3molL-1,则有c(NH3)=3.210-3molL-1,c(CO2)=1.610-3molL-1,则反应 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s
30、)的平衡常数K=1(3.210-3)21.610-36.1107。(4)在恒温条件下压缩容器体积,平衡逆向移动,氨基甲酸铵固体的质量增大。1717.答案(1)NO20.9向容器中加入 0.8 mol NO2bAD(2)1 793 kJ解析(1)X、Y 的起始浓度分别为 0.2molL-1、0.6molL-1,10min 时达到平衡,X 浓度增大了0.4molL-1、Y 的浓度减小 0.2molL-1,由于 NO2、N2O4按物质的量之比 21 反应,则 X 为 NO2、Y 为 N2O4;平衡常数K=c2(NO2)c(N2O4)=0.620.4=0.9。20min 时,Y(N2O4)的浓度不变,
31、X(NO2)的浓度增大了0.4molL-1,改变的条件应是增大 NO2的浓度,等效为增大压强,平衡向生成 N2O4的反应方向移动,N2O4的转化率降低,故选 b。密度是混合气的质量和容器容积的比值,在反应过程中质量和容积始终是不变的,所以混合气体的密度保持不变不能说明该反应处于平衡状态,A 项符合题意;颜色深浅和浓度有关系,所以混合气体的颜色不再变化说明反应处于平衡状态,B 项不符合-15-题意;反应前后气体物质的量不相等,所以混合气体的气体压强保持不变时可以说明反应处于平衡状态,C 项不符合题意;N2O4与 NO2的物质的量之比为 103 时反应不一定处于平衡状态,D项符合题意,故选 AD
32、项。若反应在t进行,某时刻测得n(NO2)=0.6mol、n(N2O4)=1.2mol,则此时浓度商Q=0.320.6=0.15v(逆)。(2)设 1molN2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量为QkJ,则190kJmol-12+390kJmol-18+QkJmol-1-946kJmol-13-460kJmol-18=-1225kJmol-1,解得Q=1793。1818.答案(1)2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g)H=-759.8 kJmol-1K12K3K22(2)0.008 molL-1s-10aK,即1256a21163.84,解得a0.8,故a的取值范围为
33、 0a0.8。1919.答案(1)B(2)B(3)相同时间内,T2时CO的变化量大于T1时CO的变化量50%1.01.0不变解析(1)SO2、O2和 SO3都是气体,恒容反应时混合气体的密度始终不变,A 项错误。反应正向进行,SO2的转化率增大,反应逆向进行,SO2的转化率减小,故 SO2的转化率保持不变说明该反应达到平衡状态,B 项正确。起始加入 SO2和 O2的物质的量之比为 21,与其化学计量数之比相等,则二者的物质的量之比始终等于 21,C 项错误。O2的消耗速率与 SO3的消耗速率之比为 12时,该反应达到平衡状态,D 项错误。(2)由图可知,曲线 R2代表的反应比曲线 R1代表的反
34、应先达到平衡状态。A 项,若 R 表示压强,改变压强,平衡不移动,N2的体积分数不变,与图像不符合。B 项,若 R 表示温度,该反应的H0,升高温度,平衡逆向移动,N2的体积分数减小,与图像符合。C 项,若 R 表示催化剂,使用催化剂只能改变反应速率,但平衡不移动,N2的体积分数不变,与图像不符合。(3)由表中数据可知,未达到平衡之前,相同时间内,T2时 CO 的变化量大于T1时,则T2时化学反应速率快,根据温度越高反应速率越快可知,T1T2。T2时,第 20min 时容器内压强不再改变,说明反应达到平衡状态,此时n(CO)=0.5mol,根据“三段式”分析:CO(g)+2H2(g)CH3OH
35、(g)起始浓度/(molL-1)120转化浓度/(molL-1)0.510.5平衡浓度/(molL-1)0.510.5则 20min 时 H2的转化率为1molL-11L2mol100%=50%,该温度下反应的化学平衡常数K=c(CH3OH)c(CO)c2(H2)=0.50.512=1.0。若将1molCO和2molH2通入原体积为1L的恒压密闭容器中,在T2下达到平衡,由于温度不变,化学平衡常数不变,则此时反应的平衡常数为 1.0。若再向容器中通入 1molCH3OH(g),由于是恒压条件,该平衡与之前的平衡等效,重新达到平衡后,CH3OH(g)在体系中的百分含量不变。2020.答案(1)0
36、.1080.1080.7842(2)k正K1.9510-3(3)A、E-17-解析(1)2HI(g)H2(g)+I2(g)是反应前后气体物质的量不变的反应。反应后x(HI)=0.784,则x(H2)=x(I2)=0.108,K=c(H2)c(I2)c2(HI)=0.108V0.108V(0.784V)2=0.1080.1080.7842。(2)到达平衡时,v(正)=v(逆),即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2),k逆=k正x2(HI)x(H2)x(I2)=k正K。在t=40min 时,x(HI)=0.85,v(正)=k正x2(HI)=0.0027min-1(0.85)21.9510-3min-1。(3)原平衡时,x(HI)为0.784,x(H2)为0.108,二者在图中的纵坐标均约为1.6因为平衡时v(正)=v(逆),升高温度时正、逆反应速率均加快,对应两点在 1.6 上面,且升高温度时平衡向正反应方向移动,x(HI)减小(A 点符合),x(H2)增大(E 点符合)。