6.2化学平衡 同步练习(含解析) 2024-2025学年高一下学期化学沪科版(2020)必修第二册

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6.2化学平衡 同步练习(含解析) 2024-2025学年高一下学期化学沪科版(2020)必修第二册

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2024—2025学年高中化学沪科版必修第二册6.2化学平衡
一、单选题
1.反应2NO2(g)N2O4(g)在一定体积的密闭容器中进行。下列说法正确的是
A.升高温度能减慢反应速率
B.减小N2O4浓度能加快反应速率
C.缩小反应容器的体积能加快反应速率
D.达到化学平衡时,NO2能100%转化为N2O4
2.在一定的条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是
A.时刻,正反应速率小于逆反应速率 B.时刻,反应达到平衡状态
C.时刻,正、逆反应速率均为零 D.时刻,反应逆向进行
3.对可逆反应,下列叙述正确的是
A.达到化学平衡时,
B.若单位时间内生成n mol NO的同时,消耗n mol ,则反应达到平衡状态
C.达到化学平衡时,若增加容器容积,则正反应速率减小,逆反应速率增大
D.化学反应速率关系是:
4.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将4 mL0.5 mol/L的FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合,充分反应后,滴入KSCN溶液,溶液变血红色 FeCl3与KI的反应有一定的限度
B 将红热的铂丝插入到盛有氨气和氧气的集气瓶,铂丝一直保持红热,集气瓶中出现红棕色气体 氨气与氧气反应放热,无一氧化氮生成
C 向CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 Cu2+的氧化性强于Fe2+的氧化性
D 向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀 该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
5.一定条件下,当反应达到平衡时,通入一定时间后,下列物质中存在的是
A.只有NO2、O2 B.只有N2O5、NO2 C.只有N2O5、O2 D.N2O5、NO2、O2
6.在℃2L容器中发生A、B两种气体间的转化反应,A为红棕色,B为无色,A、B的物质的量随时间变化曲线如图所示,下列说法不正确是
A.该反应的方程式为
B.反应开始至4min,B的平均反应速率为
C.4min时,正逆反应速率相等
D.8min时,反应已达到平衡状态,容器内压强不变,气体的颜色不变
7.200℃时,将1.0molCO2和0.5molH2通入2L的恒容密闭容器中,反应生成甲醇蒸汽(CH3OH)和一种无机物X,测得各物质的物质的量随时间的部分变化图像如图所示。下列说法中错误的是
A.无机物X为O2
B.0~3min内CO2的平均反应速率为
C.在3~10min时间段,反应处于平衡状态
D.当容器内混合气体的总物质的量不再变化时,表明反应已经达到平衡状态
8.在密闭容器中,进行反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),保持其他条件不变,只改变下列条件,该反应速率会增大的是
A.增大N2的浓度 B.恒容下充入少量He C.降低温度 D.减小压强
9.工业合成氨的反应为。下列说法不正确的是
A.反应过程中能量变化可用上图表示
B.恒容体系向装置内充入氮气,能使反应速率加快
C.当有1mol 断裂的同时有2mol 断裂,说明该合成氨反应达到反应限度
D.通过调控反应条件,可以提高该反应进行的程度
10.牙齿表面存在如下平衡:

的。
下列说法错误的是
A.在牙膏中添加适量的磷酸盐,能起到保护牙齿的作用
B.口腔中的食物残渣能产生有机酸,容易导致龋齿,使增大
C.正常口腔的接近中性,有利于牙齿健康
D.使用含氟牙膏,当与共存时,
11.某温度时,在一个容积为5L的密闭容器中,三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是
A.该反应的化学方程式为3X+2Y 3Z
B.反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率为0.25 mol·L-1·min-1
C.单位时间内生成3molZ的同时消耗3mol的X表示该反应已达平衡状态
D.反应达到平衡时,X、Y和Z的反应速率都相等
12.在体积为5L的恒温恒容密闭容器中发生反应C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g),能说明反应已达到平衡状态的是
①混合气体的压强不随时间变化
②v(CO)=v(H2O)
③容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化
④混合气体的密度保持不变
⑤容器内H2、H2O的浓度之比为1∶1
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
13.向恒温恒容的密闭容器中加入一定量的和,在一定条件下发生可逆反应:,反应一定达到平衡的标志是
A.气体的平均相对分子质量不变
B.混合气体的密度不变
C.、、的物质的量之比为
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mo 键形成
14.工业上可利用废气与合成甲醇,原理是,正反应为放热反应。某研究团队实验模拟该反应,在一定温度下恒容密闭容器中,充入废气(其中体积分数为,其余物质此条件下不反应)和,在第5分钟达到平衡时,测得容器内压强为(起始压强为)。下列说法正确的是
A.混合气体密度不再改变,能说明此反应已达到平衡状态
B.平衡时刻的转化率小于的转化率
C.在内该反应的平均速率
D.若向此体系中再加入,平衡时气体总物质的量一定大于
15.HI受热发生反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)一定温度时,向1L恒容密闭容器中充入1molHI,体系中c(HI)与反应时间t的关系如图所示。下列说法错误的是
A.0~40min内,v(H2)=1.875×10-3mol/(L·min)
B.20min时,HI的转化率为9%
C.120min时,2v正(HI)=v逆(I2)
D.加入高效催化剂,达到平衡时t<120min
二、填空题
甲烷化反应可将直接转化为能源气体,具有较高的学术研究价值和工业化前景。反应原理:(正反应为放热反应)。时在容积为的密闭容器中,加入与发生上述反应,记录数据如下表:
物质的量 时间
0 1.0 4.0 0 0
2 0.35 1.4 0.65 1.3
4 0.05 x 0.95 1.9
6 0.05 x 0.95 1.9
16.上述反应中,反应物总能量 生成物总能量。
A.大于 B.小于 C.等于
17.能说明上述反应达到化学平衡状态的标志是 。
A.
B.容器中气体总质量不再变化
C.容器中与的物质的量之和不再变化
18.上表中 。
19.分析正反应速率的变化趋势并说明理由 。
20.一定条件下,在体积为5L的密闭容器中,A、 B、C三种气体的物质的量n (mol)随时间t (min)的变化如图1所示。已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数将减小。请回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为 , 此反应平衡常数表达式为K= 。
(2)该反应的△H 0(填“>”“<"或“=”)。
(3)该反应的反应速率v随时间t的变化关系如图2所示:
①根据图2判断,在t3时刻改变的外界条件是 。
②在恒温恒容密闭容器中发生该反应,下列能作为达到平衡状态的判断依据是(填标号) 。
A.体系压强不变 B.气体的平均摩尔质量保持不变
C.气体的密度保持不变 D.A的消耗速率等于B的生成速率
21.化学平衡图像分析
(1)对于反应 ,
上图中各时间点改变的条件是 ; ; 。
(2)可逆反应 ,同时符合下列两图中各曲线,
则 0(填“>”、“<”或“=”)
(3)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对反应的化学平衡状态的影响,得到如图所示的变化规律(图中T表示温度,n表示物质的量)
根据图像得出的结论,若正反应吸热,则 (填“>”、“<”或“=”),对于a、b、c三点:的平衡体积分数由大到小为 ,的平衡转化率由大到小为 ,的平衡转化率由大到小为 。
(4)对于化学反应,L线上所有的点都是平衡点。
则 ,E点 (填“>”、“<”或“=”)
22.一定温度下,在容积为2L的密闭容器中,与同一个化学反应有关的A、B、C、D(其中A、B、C均为气体)四种物质的物质的量随反应时间的变化如图所示。E为该反应的另一种气态生成物,且在化学方程式中E的化学计量数与B的相同。请回答下列问题:
(1)物质D在反应中的作用是 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)0~2min内, 。
(4)该反应达到平衡状态的标志有___________(填序号)。
A.A和C的物质的量相等
B.B的物质的量保持不变
C.A的正反应速率与B的逆反应速率之比为2∶1
D.容器内压强不变
三、计算题
23.在一体积为2 L的密闭容器中加入反应物A、B,发生如下反应:A(g)+2B(g) 3C(g)。反应过程部分数据如下表所示。
物质的量(mol) 时间(min) n(A) n(B) n(C)
0 2.0 2.4 0
2 1.6
4 1.2
6 1.8
请回答下列问题:
(1)0~2 min内,B的反应速率为 。
(2)4 min时,A的转化率为 ,此时,容器内气体压强是开始时的 倍。
(3)6 min时,正反应速率 逆反应速率(填“>”“<”或“=”),理由是 。
24.一定温度下,在某体积为2L的密闭容器中充入1.5molNO2和2molCO,在一定条件下发生反应:NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g),2min时,测得容器中NO的物质的量为0.5mol。
(1)此段时间内,用CO2表示的平均反应速率 。
(2)2min时,CO的转化率 。
(3)平衡时,CO为1mol,求CO2的体积分数 。
25.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一可逆反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:
(1)该可逆反应的化学方程式为 。
(2)若降低温度,则该反应的正反应速率 (填“加快”“减慢”或“不变”,下同), 若缩小体积加压,正反应速率 。
(3)第8min时,正、逆反应速率的大小关系为v正 (填“>” “<”或“=”)v逆。
(4)0~4 min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为 mol·L-1·min-1
(5)能判断该反应在一定温 度下达到化学平衡状态的依据是_______。
A.容器各组分浓度不变
B.混合气体中A的物质的量不再改变
C.容器中反应体系温度不再改变
D.c(A)=c(B)
(6)平衡时A的转化率(反应中已消耗A的物质的量占反应起始时A物质的量的百分数)为 。
参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A C D C A A C B
题号 11 12 13 14 15
答案 A D A D C
1.C
【详解】A.升高温度能加快反应速率,故A错误;
B.浓度越小反应速率越慢,减小N2O4浓度能减慢反应速率,故B错误;
C.缩小反应容器的体积,反应物浓度增大,能加快反应速率,故C正确;
D.2NO2(g)N2O4(g)是可逆反应,达到化学平衡时,NO2不能100%转化为N2O4,故D错误;
选C。
2.B
【详解】A.根据图象可知:在t1时刻,反应尚未达到平衡状态,正反应速率大于逆反应速率,故A错误;
B.时刻,正反应速率等于逆反应速率,则反应处于平衡状态,故B正确;
C.正反应速率等于逆反应速率但不等于0,故C错误;
D.在t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,故D错误;
故选B。
3.A
【详解】A.,不同物质表示正逆反应速率之比等于化学计量数之比,表示正反应速率和逆反应速率相等,反应达到平衡状态,A正确;
B.若单位时间内生成nmolNO的同时,消耗nmolNH3,都表示反应正向进行,不能说明到达平衡,B错误;
C.达到化学平衡时,若增加容器体积,则物质的浓度减小,正、逆反应速率均减小,C错误;
D.用不同物质表示的化学反应速率之比等于其化学计量数之比,正确的化学反应速率关系是:3v正(NH3)=2v逆(H2O),D错误;
答案选A。
4.C
【详解】A.根据反应方程式2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl可知:FeCl3与KI是等物质的量关系反应。4 mL0.5 mol/L FeCl3溶液与1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合反应时,FeCl3溶液过量,因此向反应后的溶液中滴入KSCN溶液,溶液变血红色,不能说明FeCl3与KI的反应有一定的限度,A错误;
B.在加热条件下NH3与O2在催化剂存在条件下加热,反应产生NO与H2O,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,铂丝一直保持红热,说明该反应是放热反应,反应产生的NO是无色气体,其与容器中过量的O2反应产生红棕色NO2气体,因此不能证明是否有一氧化氮生成,B错误;
C.向CuSO4溶液中加入铁粉,发生反应:Cu2++Fe=Fe2++Cu,在该反应中Cu2+作氧化剂,Fe为还原剂,Fe2+为氧化产物,则根据物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,可知:物质的氧化性:Cu2+>Fe2+,C正确;
D.向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,因此不能判断确定该溶液中是否含有,D错误;
故合理选项是C。
5.D
【详解】向反应的平衡体系中通入,可逆反应继续进行,当达到新平衡时, N2O5、NO2、O2中都应含有,故选D。
6.C
【详解】A.由图可知,A是反应物,B是生成物,前4min内,△n(A):△n(B)=(0.8-0.4)mol:(0.4-0.2)mol=2:1,且后面处于平衡状态,则反应的化学方程式为2A B,故A正确;
B.反应开始至4min,B的平均反应速率为v(B)=== ,故B正确;
C.由图可知,4min时反应没有达到平衡状态,反应正向进行,则正反应速率>逆反应速率,故C错误;
D.由图像可知,8min时,反应已达到平衡状态,容器内压强不变,气体的颜色不变,故D正确;
答案选C。
7.A
【分析】由图知,消耗n( CO2)=(1-0.9)mol=0.1mol、n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3mol、n(CH3OH)=0.1mol,同一反应中参加反应的各物质的物质的量之比等于其分子个数之比,则N(CO2):N(H2):N(CH3OH)=0.1mol:0.3mol:0.1mol=1:3:1,根据原子守恒知,还生成H2O,所以反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,无机物X为H2O,A错误;
B.由题干图示信息可知,0~3min内CO2的平均反应速率为=,B正确;
C.由题干图像信息可知,反应体系中各物质的物质的量不变时该反应达到平衡状态,在3min时各物质物质的量不变,反应达到平衡状态,则在3~10 min内,反应达到平衡状态,C正确;
D.由分析可知,该反应方程式为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反应前后气体的总我知道量发生改变,故当容器内混合气体的总物质的量不再变化时,表明反应已经达到平衡状态,D正确;
故答案为:A。
8.A
【详解】A.增大反应物N2的浓度可增大活化分子数目,有效碰撞次数增多,反应速率加快,故A符合题意;
B.恒容下充入少量He则参与反应的各气体浓度不变,反应速率不变,故B不符合题意;
C.降低温度反应速率减慢,故C不符合题意;
D.减小压强,各物质的浓度减小,反应速率变慢,故D不符合题意;
答案选A。
9.C
【详解】A.工业合成氨是放热反应,其能量变化可用图示表示,A正确;
B.恒容体系向装置内充入氮气,氮气浓度增大,反应速率加快,B正确;
C.当有1mol 断裂的同时有6mol 断裂,该合成氨反应才达到反应限度,C错误;
D.通过调控反应条件,可以提高该反应速率与进行的程度,D正确;
故选C。
10.B
【详解】A.在牙膏中添加适量的磷酸盐,使平衡逆向移动,,生成覆盖在牙齿表面,能起到保护牙齿的作用,A正确;
B.只与温度有关,与溶液的酸碱性无关,B错误;
C.正常口腔的接近中性,防止和溶解,有利于牙齿健康,C正确;
D. ,D正确;
故选B。
11.A
【详解】A.从图知Y、X物质的量均在减小,作为反应物;而Z在增加则作为生成物,达到平衡时,X的变化量为0.75mol,Y的变化量为0.5mol,Z的变化量为0.75mol,该反应的化学方程式为3X+2Y 3Z,故A正确;
B.反应开始至2 min,气体Z的平均反应速率,故B错误;
C.单位时间内生成Z为正向反应而消耗X也为正向反应,该表述不平衡,故C错误;
D.化学反应速率与化学计量数成正比,其反应速率不等,故D错误;
故选A。
12.D
【详解】结合“变量不变”原则判断:
①恒温恒容时混合气体的压强取决于气体总的物质的量的变化,而该反应是气体体积增加的反应,故在未平衡时气体的压强始终在变化,所以混合气体的压强不随时间变化可说明达平衡,①正确;
②未说明是正反应速率还是逆反应速率,不能说明达平衡,②错误;
③该反应是气体体积增加的反应,故气体的总的物质的量n在反应未平衡时始终在增加,由质量守恒可知气体的总质量m增大,根据容器中气体的在未平衡时始终在减小,所以当容器中气体的不随时间变化时可说明达平衡,③正确;
④由质量守恒可知气体的总质量m增大,容器的体积V不变,故混合气体的密度在未平衡时始终在变化,所以当容器中气体的密度不随时间变化时可说明达平衡,④正确;
⑤容器内H2、H2O的浓度之比为1∶1与平衡并无必然关联,⑤错误;
故①③④正确,答案选D。
13.A
【详解】A.反应前后气体的总物质的量减少,总质量不变由可知,当反应达到平衡时,总物质的量不变,气体的平均相对分子质量不变,A符合题意;
B.容器内混合气体的总质量与总体积没有改变,所以反应前后混合气体的密度不变,B不符合题意;
C.题中未给出加入的和的物质的量及转化率,所以无法判断反应是否达到平衡状态,C不符合题意;
D.单位时间内n mol 键断裂,同时2n mol 键形成,反应均向正向进行,D不符合题意;
故选A。
14.D
【详解】A.该反应中所有物质都呈气态,建立平衡的过程中混合气体的质量始终不变,在恒容密闭容器中,根据ρ=,混合气体的密度始终不变,故混合气体密度不再改变不能说明反应已经达到平衡状态,A项错误;
B.1mol废气中CO的体积分数为40%,则CO物质的量为0.4mol,其余气体共0.6mol,设起始到平衡转化CO物质的量为xmol,列三段式,起始压强为p0kPa,平衡压强为0.8p0kPa,容器为恒温恒容容器,则=,解得x=0.2,平衡时CO的转化率为×100%=50%,H2的转化率为×100%=40%,平衡时CO的转化率大于H2的转化率,B项错误;
C.根据计算0~5min内v(H2)==0.04mol/(L min),v(CH3OH)==0.02mol/(L min),v(H2)=2 v(CH3OH),C项错误;
D.根据B项,平衡时CO、H2、CH3OH、其余气体物质的量分别为0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol,气体总物质的量为1.6mol,若向此体系中再加入1molH2,平衡向正反应方向移动,若0.2molCO完全反应则消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH,混合气体总物质的量减少0.4mol,混合气体总物质的量为1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol,该反应为可逆反应反应,0.2molCO不可能完全反应,则平衡时气体总物质的量一定大于2.2mol,D项正确;
答案选D。
15.C
【详解】A.0~40min内,v(HI)==0.00375 mol L 1 min 1,则v(H2)=1.875×10 3mol L 1 min 1,故A正确;
B.20min时,HI的转化率为=9%,故B正确;
C. 120min时达到平衡状态,则v正(HI)=2v逆(),故C错误;
D.加入高效催化剂,化学反应速率加快,达到平衡时t<120min,故D正确;
故选C。
16.A 17.C 18.0.2 19.正反应速率先减小后不变,因为反应物浓度先减小,当达到平衡后,浓度不变
【解析】16.甲烷化反应为放热反应,说明反应物总能量大于生成物能量。
17.A.时,由于未标明正、逆反应,则不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应达到平衡状态,A错误;
B.甲烷化反应在密闭容器中进行,反应过程中气体的总质量始终保持不变,因此不能说明反应达到平衡状态,B错误;
C.容器中与的物质的量之和不再变化,则生成物的物质的量不变,说明反应达到化学平衡状态,C正确;
答案选C。
18.4min后各物质的物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态,则的转化量为,平衡时氢气的物质的量为。
19.内,随反应进行,反应物的浓度逐渐减小,正反应速率逐渐减小;达到平衡状态后,各物质的浓度不再改变,正反应速率保持不变,故正反应速率先减小后不变。
20.(1) A(g)+2B(g)2C(g)
(2)<
(3) 升高温度 AB
【详解】(1)根据图知,A、B为反应物而C为生成物,3min内△n(A)=(1-0.7)mol=0.3mol、△n(B)=(1-0.4)mol=0.6mol、△n(C)=(0.6-0)mol=0.6mol,相同时间内各物质的物质的量变化量之比等于其计量数之比,则A、B、C的计量数之比=0.3mol:0.6mol:0.6mol=1:2:2,则该反应方程式为A(g)+2B(g)2C(g),平衡常数表达式K=;
(2)已知达到平衡后,降低温度,A的体积分数将减小,说明是降低温度平衡正向移动,根据勒夏特列原理,正反应为放热反应,△H<0,故答案为:<;
(3)①根据图象可知t3时刻改变条件时正逆反应速率都增大且逆反应速率大于正反应速率,说明是升高温度,故答案为:升高温度;
②A.由于容器恒容,而此反应正反应方向是气体的物质的量减小的反应,故反应在平衡之前,容器内的压强在变小,故当压强不变时,说明反应达平衡,故A正确;
B.此反应全部是气体参加和生成,故气体的质量一直不变,而正反应方向是气体的物质的量减小的反应,故平衡之前,气体的平均摩尔质量在变大,故当不变时,能说明反应达平衡,故B正确;
C.由于是恒容的容器,容器体积V一直不变,而此反应全部是气体参加和生成,故气体的质量一直不变,则气体的密度无论反应有没有达到平衡都一直不变,故不能作为反应达平衡的标志,故C错误;
D.因为A,B的系数之比为1:2,故A的消耗速率等于B的生成速率不能说明反应达到平衡,故D错误,
故答案选:AB。
21.(1) 升高温度 减小压强 加入催化剂
(2) > < <
(3) < b>a>c c>b>a a>b>c
(4) < >
【详解】(1)加强外界条件,正逆反应速率均增大,减弱外界条件,正逆反应速率均减小。t2时刻正逆反应速率均增大,且v逆>v正,说明平衡逆向移动,该反应正向为放热反应,升高温度,平衡将逆向移动;t3时刻正逆反应速率均减小,且v逆>v正,说明平衡逆向移动,反应正向为气体体积减小的反应,减小压强平衡将逆向移动;t4时刻反应速率增大,但v逆=v正,因此t4时刻改变条件为加入催化剂,故答案为:升高温度;减小压强;加入催化剂。
(2)温度越高,反应速率越大,达到平衡时所需时间越短,由图甲可知T1c+d,故答案为:>;<;<。
(3)若反应正向吸热,则升高温度平衡将正向移动,生成物AB3的平衡体积分数将增大,因此T1a>c;对于多气体参与的可逆反应,增大其中某一组分的浓度,平衡将正向移动,使得其余反应物的转化率增大,根据勒夏特列原理可知自身的转化率将减小,因此的平衡转化率由大到小为c>b>a;的平衡转化率由大到小为a>b>c,故答案为:<;b>a>c;c>b>a;a>b>c。
(4)由图可知,增大压强,反应物A的百分含量增大,说明增大压强使平衡逆向移动,而增大压强将使平衡向气体体积减小的方向移动,即m+nv正,故答案为:<;>。
22.(1)作催化剂
(2)
(3)0.25
(4)BC
【分析】由题给图象可知,随着反应的进行,A、B的物质的量减少,则A、B为反应物,C的物质的量增加,则C为生成物,在2min时达到平衡,反应前后D的物质的量不变、反应过程中D的量发生变化,则D为催化剂,已经E为该反应的另一种气态生成物,物质的量变化值之比等与化学计量数之比,则在化学方程式中E的化学计量数与B的相同,故该反应方程式为。
【详解】(1)据分析,物质D在反应中的作用是:作催化剂。
(2)据分析,该反应的化学方程式为。
(3)因在化学方程式中E的化学计量数与B的相同,故0~2min内, 。
(4)A. A和C的物质的量相等,不能说明反应达到了平衡状态,A错误;
B. B的物质的量保持不变,符合平衡特征,该反应达到平衡状态,B正确;
C. A的正反应速率与B的逆反应速率之比为2∶1,出现2个反应方向的速率,且速率数值比等于化学计量数,说明此时正反应和逆反应速率相等,则能表明上述反应已达到平衡状态,C正确;
D.该反应为反应前后气体分子数不变的反应,容器体积不变,则容器内压强始终保持不变,不能说明反应达到平衡状态,D错误;
选BC。
23.(1)0.2 mol·L-1·min-1
(2) 30% 1
(3) = 此时反应物和生成物各组分物质的量(浓度)都不再改变
【解析】(1)
根据表格数据可知:在0~2 min内,A物质物质的量减少0.4 mol,根据物质反应转化关系可知:反应消耗B物质的物质的量是0.8 mol,则用B的浓度变化表示的反应速率v(B)=;
(2)
根据表格数据可知:在0~4 min内,B物质物质的量减少1.2 mol,则根据物质反应转化关系可知反应消耗A的物质的量是0.6 mol,则4 min时,A的转化率为;
在恒温恒容时,气体压强之比等于气体的物质的量的比。该反应是反应前后气体物质的量不变的反应,所以4 min时容器内气体压强与反应开始时相等,气体的压强是开始时的1倍;
(3)
在反应进行到4 min时,n(B)=1.2 mol,n(C)=,与6 min时n(C)=1.8 mol,反应体系中各种物质的物质的量及浓度都不变,说明反应在6 min时已经达到了平衡状态,因此6 min时,正反应速率与逆反应速率相等。
24.(1)0.125mol· (L·min)-1
(2)25%
(3)28.6%
【详解】(1)2min时,容器中NO的物质的量为0.5mol,则用NO表示的平均反应速率为:,由反应速率之比等于化学计量数之比可得,用CO2表示的平均反应速率为:;故答案为:。
(2)2min时,NO的物质的量为0.5mol,由方程式可得,CO转化量为0.5mol,则CO的转化率为:;故答案为:25%。
(3)平衡时,CO为1mol,初始容器中充入了1.5molNO2和2molCO,则CO转化了1mol,由方程式可得达到平衡时,NO2为0.5mol,CO2为1.0mol,NO为1.0mol,CO为1mol,则CO2的体积分数为:;故答案为:28.6%。
25.(1)2AB
(2) 减慢 加快
(3)=
(4)0.1
(5)AB
(6)75%
【分析】由图可知,从反应开始,A的物质的量减少,B的物质的量增加,则A为反应物、B为生成物,开始至平衡时,A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol,B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol,由反应速率之比等于化学计量数之比可知,A、B的化学计量数比为2:1,化学方程式为2AB。
【详解】(1)由分析可知,该可逆反应的化学方程式为2AB,故答案为:2AB;
(2)降低温度,化学反应速率减慢,正、逆反应速率均减慢;若缩小体积加压,化学反应速率加快,正、逆反应速率均加快,故答案为:减慢;加快;
(3)由图可知,第8min时,A、B的浓度均不变,反应达到平衡,正、逆反应速率相等,故答案为:=;
(4)由图可知,0~4 min内,用B的浓度变化来表示该反应的平均反应速率为=0.1 mol·L-1·min-1,故答案为:0.1;
(5)A.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
B.混合气体中A的浓度不再改变可说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡,故正确;
C.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,在恒容密闭容器中混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
D.c(A)=c(B) 不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,故错误;
故选AB;
(6)由图可知,平衡时消耗A的物质的量是0.6mol,则A的转化率为×100%=75%,故答案为:75%。

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