资源简介

专题微练13　化学反应速率和化学平衡的应用
　
1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是(　　)
A.由H2(g)、I2(g)、HI(g)组成的平衡体系通过缩小容积加压后颜色变深
B.重铬酸钾溶液中存在:Cr2(橙色)+H2O2(黄色)+2H+,若滴加少量NaOH溶液,溶液由橙色变黄色
C.实验室用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D.开启啤酒瓶后,马上泛起大量泡沫
2.3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在恒温恒容密闭容器中进行该反应,下列事实能说明反应达到平衡状态的是(　　)
A.相同时间内形成C—H键和H—H键的数目之比为2∶1
B.相同时间内消耗一氧化碳和生成的二氧化碳的分子数目之比为3∶1
C.v(CO)∶v(H2)=1∶1
D.体系内气体的密度保持不变
3.(2024·贵阳质检)一定温度下,容器中进行的下列反应,若平衡后,缩小容器的容积,再次达到平衡时,则体系中气体的浓度不变的是(　　)
A.3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)
B.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)
C.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)↑
D.NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)
4.(2024·惠州三调)将等物质的量的X、Y气体充入某密闭容器中,一定条件下,发生如下反应并达到平衡:X(g)+3Y(g)2Z(g)　ΔH<0,改变某个条件并维持新条件直至达到新的平衡,表中关于新平衡与原平衡的比较正确的是(　　)
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
5.(2024·保定模拟)某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率,所用试剂为10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1 NaHSO3溶液,所得实验数据如图所示。
已知:+3Cl-+3+3H+。
下列说法错误的是(　　)
A.该反应在3~7 min的化学反应速率约为v(Cl-)=0.007 5 mol·L-1·min-1
B.酸性增强,总反应的反应速率减慢
C.该反应可能是放热反应
D.实验室可以利用该反应设计原电池
6.(2024·三湘联盟联考)在不同的条件下,向不同的密闭容器中通入C4H10(g),只发生反应:C4H10(g)C3H6(g)+CH4(g)。测得丁烷的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化如下表(表中浓度、时间单位已省略)。下列说法正确的是(　　)
实验 序号 时间浓度温度/℃
0 5 10 15 20 25 30
1 T1 3.0 2.4 2.08 1.80 1.62 1.50 1.50
2 T1 3.0 2.0 1.68 1.52 1.50 1.50 1.50
3 T2 3.0 1.60 1.18 1.0 1.0 1.0 1.0
A.T1>T2
B.实验1使用了催化剂,实验2未使用催化剂
C.实验2中0~10 min内v(CH4)=1.32 mol·L-1·min-1
D.实验3中丁烷的平衡转化率约为66.7%
7.已知在T ℃时高炉炼铁可发生如下反应:
①C(s)+CO2(g)2CO(g)　ΔH1=a kJ·mol-1,平衡常数为K1;
②Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH2=b kJ·mol-1,平衡常数为K2。
以下说法正确的是(　　)
A.反应②的平衡常数表达式为K2=
B.T ℃时,反应2C(s)+2CO2(g)4CO(g)的平衡常数K=2K1
C.T ℃时增大压强,K1减小、K2不变
D.T ℃时,反应Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)的平衡常数K=·K2
8.工业上利用CO2和H2制备HCOOH,CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)　ΔH<0。
已知:①温度为T1 ℃时,K=2;
②实验测得:v正=k正·c(CO2)·c(H2),v逆=k逆·c(HCOOH),k正、k逆为速率常数。
下列说法错误的是(　　)
A.升高温度,反应CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)逆向进行
B.T1 ℃时,密闭容器充入浓度均为1 mol·L-1的CO2(g)、H2(g),反应至平衡,则HCOOH(g)的体积分数为
C.T1 ℃时,k逆=0.5k正
D.若温度为T2 ℃时,k正=2.1k逆,则T2 ℃>T1 ℃
9.(2024·怀化二模)2NO2(g)N2O4(g)　ΔH<0,v正(NO2)=k1·c2(NO2),v逆(N2O4)=k2·c(N2O4),其中k1、k2只与温度有关,T0时,k1=k2,将一定量的NO2充入注射器中,改变活塞位置,气体透光率随时间的变化如下图所示(气体颜色越深,透光率越低),下列说法错误的是(　　)
A.d点v正(NO2)B.T0时,K=0.5
C.T1时,k2=0.6k1,则T1D.保持容积不变,再充入一定量NO2气体,NO2的平衡转化率不变
10.丙酮的溴代反应(+Br2CH3COCH2Br+HBr)的速率方程为v=k·cm(CH3COCH3)·cn(Br2)·cp(HCl),其中k为速率常数,与温度有关;“m+n+p”为反应级数。某温度时,获得如下实验数据:
实验 序号 初始浓度c/(mol·L-1) 溴颜色消失所需时间t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 200
② 1.60 0.20 0.001 0 100
③ 0.80 0.40 0.001 0 100
④ 0.80 0.20 0.002 0 400
分析该组实验数据所得出的结论错误的是(　　)
A.增大c(Br2),能延长溶液颜色消失的时间
B.实验②和③的平均速率相等
C.实验①在200 s内的平均速率v(CH3COCH3)=0.004 mol·L-1·s-1
D.反应级数为2
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
专题微练13　化学反应速率和化学平衡的应用
1.A　解析　加压平衡H2(g)+I2(g)2HI(g)不移动,但容器容积减小,I2浓度增大,颜色加深,故该事实不能用平衡移动原理解释,A项符合题意;重铬酸钾溶液中存在Cr2(橙色)+H2O(黄色)+2H+,若滴加少量NaOH溶液,氢离子浓度减小,平衡正向移动,c(Cr2)减小,溶液由橙色变黄色,能用平衡移动原理解释,B项不符合题意;饱和食盐水中氯离子浓度大,平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO逆向移动,故氯气在饱和食盐水中溶解度小,可用排饱和食盐水的方法收集Cl2,能用平衡移动原理解释,C项不符合题意;开启啤酒瓶后,马上泛起大量泡沫,原因是压强减小,碳酸分解向正反应方向移动,能用勒夏特列原理解释,D项不符合题意。
2.A　解析　根据反应方程式可知,反应消耗H2与产生CH3OCH3的个数比是3∶1,若反应达到平衡,单位时间内每反应消耗3分子H2,就会同时消耗1分子CH3OCH3,因此相同时间内形成C—H键和H—H键的数目之比为2∶1,则反应体系中任何物质的浓度不变,反应达到平衡状态,A项正确;反应消耗CO与生成CO2都表示反应正向进行,不能据此判断反应是否达到平衡状态,B项错误;未指明反应速率的正、逆,因此不能判断反应是否达到平衡状态,C项错误;反应在恒温恒容密闭容器中进行,体系的体积不变,反应混合物都是气体,气体的质量不变,则无论反应是否达到平衡状态,体系内气体的密度始终保持不变,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,D项错误。
3.C　解析　对于反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g),缩小容积,平衡不移动,但H2O、H2的浓度均增大,A项不符合题意;对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),缩小容积,平衡正向移动,生成物的浓度增大,B项不符合题意;对于反应CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)↑,根据K=c(CO2),温度不变,K不变,c(CO2)不变,但缩小容积平衡向逆向移动,C项符合题意;对于反应NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g),缩小容积,平衡不移动,但各物质的浓度增大,D项不符合题意。
4.A　解析　升高温度,平衡向吸热反应的方向移动,即逆向移动,X的转化率变小,A项正确;增大压强,平衡向气体分子数减小的方向移动,即正向移动,X的物质的量减小,但由于容器容积减小,各组分的浓度均比原平衡时的大,B项错误;增大一种反应物的浓度,能够提高另一种反应物的转化率,而其本身的转化率降低,C项错误;催化剂只能改变反应速率,不能影响平衡状态,故各物质的体积分数不变,D项错误。
5.B　解析　该反应在3~7 min的化学反应速率约为v(Cl-)= mol·L-1·min-1=0.007 5 mol·L-1·min-1,A项正确;已知+3Cl-+3S+3H+,反应生成氢离子,溶液酸性增强,由图可知,一段时间后反应速率明显增大,则酸性增强,总反应的反应速率加快,B项错误;由图可知,一段时间后反应速率明显增大,可能是生成的氯离子或硫酸根离子作催化剂使反应速率加快,也可能是反应放热温度升高的结果,故该反应可能是放热反应,C项正确;该反应为自发的氧化还原反应,可以利用该反应设计原电池,D项正确。
6.D　解析　对比1、3组数据,第3组先达到平衡状态,因此T17.D　解析　反应②的平衡常数表达式为K2=,A项错误;反应2C(s)+2CO2(g)4CO(g)的平衡常数K=,B项错误;平衡常数只与温度有关,与压强无关,增大压强K不变,C项错误;根据盖斯定理,Fe2O3(s)+3C(s)2Fe(s)+3CO(g)可由①×3+②得到,可知该反应的平衡常数K=·K2,D项正确。
8.D　解析　该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,A项正确;设容器的容积为V L,T1 ℃反应达到平衡时生成甲酸的浓度为a mol·L-1,由题意可建立如下三段式:
　　　　　 　　　CO2(g)+H2(g)HCOOH(g)
起始/(mol·L-1)　　1　　　1　　 　　0
变化/(mol·L-1)　　a　　　a　 　　　a
平衡/(mol·L-1)　 1-a 　1-a　 　　a
由反应平衡常数可得=2,解得a=0.5,则甲酸的体积分数为=,B项正确;T1 ℃反应达到平衡时,正逆反应速率相等,则k正·c(CO2)·c(H2)=k逆·c(HCOOH),则==K=2,所以速率常数k逆=0.5k正,C项正确;反应达到平衡时,正、逆反应速率相等,则k正·c(CO2)·c(H2)=k逆·c(HCOOH),则==K,该反应是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,反应平衡常数减小,则温度为T2 ℃时,速率常数k正=2.1k逆说明平衡常数大于2,所以温度T2 ℃小于T1 ℃,D项错误。
9.D　解析　由图可知,d点后透光率减小,说明NO2浓度增大,平衡向逆反应方向移动,则NO2的正反应速率小于逆反应速率,A项正确;由反应达到平衡时正、逆反应速率相等,可得k1·c2(NO2)=2k2·c(N2O4),整理可得==K,T0时,速率常数k1=k2,则反应的平衡常数K===0.5,B项正确;该反应为放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,平衡常数减小,T1时,速率常数k2=0.6k1,反应的平衡常数K'==>K=0.5,则温度T1小于T0,C项正确;保持容积不变,再充入一定量NO2,相当于增大压强,平衡向正反应方向移动,NO2的转化率增大,D项错误。
10.C　解析　对比实验①④中的丙酮和HCl的浓度是相同的,而实验④中的溴比实验①的大,说明增大c(Br2),能延长溶液颜色消失的时间,A项正确。对比实验②和③的数据,c(Br2)相等,溴颜色消失所需的时间也相等,所以溴的平均速率是相等的,B项正确。实验①在200 s内的平均速率v(CH3COCH3)=v(Br2)==0.000 005 mol·L-1·s-1,C项错误。对比实验①和②的数据可知,CH3COCH3的浓度增大2倍,速率增大2倍,则m=1;对比实验①和③的数据可知,HCl的浓度增大2倍,速率增大2倍,则p=1;对比实验①和④的数据可知,Br2的浓度增大2倍,速率不变,则n=0,m+n+p=2,反应级数为2,D项正确。(共29张PPT)
专题微练13　化学反应速率
和化学平衡的应用
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
根据反应方程式可知，反应消耗H2与产生CH3OCH3的个数比是3∶1，若反应达到平衡，单位时间内每反应消耗3分子H2，就会同时消耗1分子CH3OCH3，因此相同时间内形成C—H键和H—H键的数目之比为2∶1，则反应体系中任何物质的浓度不变，反应达到平衡状态，A项正确；反应消耗CO与生成CO2都表示反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，B项错误；未指明反应速率的正、逆，因此不能判断反应是否达到平衡状态，C项错
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
误；反应在恒温恒容密闭容器中进行，体系的体积不变，反应混合物都是气体，气体的质量不变，则无论反应是否达到平衡状态,体系内气体的密度始终保持不变，因此不能据此判断反应是否达到平衡状态，D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
选项 改变的条件 新平衡与原平衡比较
A 升高温度 X的转化率变小
B 增大压强(压缩体积) X的浓度变小
C 充入一定量Y Y的转化率增大
D 使用适当催化剂 X的体积分数变小
升高温度，平衡向吸热反应的方向移动，即逆向移动，X的转化率变小，A项正确；增大压强，平衡向气体分子数减小的方向移动，即正向移动，X的物质的量减小，但由于容器容积减小，各组分的浓度均比原平衡时的大，B项错误；增大一种反应物的浓度，能够提高另一种反应物的转化率，而其本身的转化率降低，C项错误；催化剂只能改变反应速率，不能影响平衡状态，故各物质的体积分数不变，D项错误。
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
5.(2024·保定模拟)某化学小组欲测定KClO3溶液与NaHSO3溶液反应的化学反应速率，所用试剂为10 mL 0.1 mol·L-1 KClO3溶液和10 mL 0.3 mol·L-1 NaHSO3溶液，所得实验数据如图所示。
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
已知：+3 Cl-+3+3H+。
下列说法错误的是(　　)
A.该反应在3~7 min的化学反应速率约为v(Cl-)=0.007 5 mol·L-1·
min-1
B.酸性增强，总反应的反应速率减慢
C.该反应可能是放热反应
D.实验室可以利用该反应设计原电池
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
6.(2024·三湘联盟联考)在不同的条件下，向不同的密闭容器中通入C4H10(g)，只发生反应：C4H10(g) C3H6(g)+CH4(g)。测得丁烷的浓度(mol·L-1)随反应时间(min)的变化如下表(表中浓度、时间单位已省略)。下列说法正确的是(　　)
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
实验 序号 0 5 10 15 20 25 30
1 T1 3.0 2.4 2.08 1.80 1.62 1.50 1.50
2 T1 3.0 2.0 1.68 1.52 1.50 1.50 1.50
3 T2 3.0 1.60 1.18 1.0 1.0 1.0 1.0
浓度
温度/℃
时间
A.T1>T2
B.实验1使用了催化剂，实验2未使用催化剂
C.实验2中0~10 min内v(CH4)=1.32 mol·L-1·min-1
D.实验3中丁烷的平衡转化率约为66.7%
对比1、3组数据，第3组先达到平衡状态，因此T1解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
该反应为放热反应，升高温度,平衡向逆反应方向移动，A项正确；设容器的容积为V L，T1 ℃反应达到平衡时生成甲酸的浓度为
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
9.(2024·怀化二模)2NO2(g) N2O4(g)　ΔH<0，v正(NO2)=k1·
c2(NO2)，v逆(N2O4)=k2·c(N2O4)，其中k1、k2只与温度有关，T0时，k1=k2，将一定量的NO2充入注射器中，改变活塞位置，气体透光率随时间的变化如下图所示(气体颜色越深，透光率越低)，下列说法错误的是(　　)
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
A.d点v正(NO2)B.T0时，K=0.5
C.T1时，k2=0.6k1，则T1D.保持容积不变，再充入一定量NO2气体，NO2的平衡转化率不变
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
由图可知，d点后透光率减小，说明NO2浓度增大，平衡向逆反应方向移动，则NO2的正反应速率小于逆反应速率，A项正确；由反应达到平衡时正、逆反应速率相等,可得k1·c2(NO2)=2k2·c(N2O4),
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析
10.丙酮的溴代反应(+Br2 CH3COCH2Br+HBr)的速率方程为v=k·cm(CH3COCH3)·cn(Br2)·cp(HCl)，其中k为速率常数，与温度有关；“m+n+p”为反应级数。某温度时，获得如下实验数据：
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
实验 序号 初始浓度c/(mol·L-1) 溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3 HCl Br2
① 0.80 0.20 0.001 0 200
② 1.60 0.20 0.001 0 100
③ 0.80 0.40 0.001 0 100
④ 0.80 0.20 0.002 0 400
分析该组实验数据所得出的结论错误的是(　　)
A.增大c(Br2)，能延长溶液颜色消失的时间
B.实验②和③的平均速率相等
C.实验①在200 s内的平均速率v(CH3COCH3)=0.004 mol·L-1·s-1
D.反应级数为2
对比实验①④中的丙酮和HCl的浓度是相同的，而实验④中的溴比实验①的大，说明增大c(Br2)，能延长溶液颜色消失的时间，A项
解析
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
1
5
6
7
8
9
10
2
3
4
解析

展开更多......

收起↑