化学反应速率与化学平衡的综合应用知识点题库

一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO₄（s）+CO（g）⇌MgO（s）+CO₂（g）+SO₂（g）△H＞0该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（）

选项	x	y
A	MgSO₄的质量（忽略体积）	CO的转化率
B	CO的物质的量	CO₂与CO的物质的量之比
C	SO₂的浓度	平衡常数K
D	温度	容器内混合气体的密度

A . A B . B C . C D . D

温度为T时，向体积为2 L的恒容密闭容器中加入足量铁粉和0.08 mol H₂O(g)，发生反应3Fe(s)＋4H₂O(g) $\text{[math]}$ Fe₃O₄(s)＋4H₂(g)，一段时间后达平衡。t₁时刻向容器中再充入一定量的H₂ ，再次达平衡时H₂的体积分数为20%。下列说法正确的是(　　)

A . t₁时刻充入H₂ ， v′_正、v′_逆变化如右图 B . 第一次达平衡时，H₂的体积分数小于20% C . 温度为T时，起始向原容器中充入0.1 mol铁粉、0.04 mol H₂O(g)、0.1 mol Fe₃O₄(s)、0.005 mol H₂(g)，反应向正反应方向进行 D . 温度为T时，向恒压容器中加入足量Fe₃O₄(s)和0.08 mol H₂ (g)，达平衡时H₂(g)转化率为20%

某温度下，在 $\text{[math]}$ 的密闭容器中发生反应：X(g)+mY(g) $\text{[math]}$ 3Z(g)，当加入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 达平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 $\text{[math]}$ ，再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述错误的是（）

A . m=2 B . 两次平衡的平衡常数相同 C . X与Y的平衡转化率之比为1：1 D . 第二次平衡时，Z的浓度为 $\text{[math]}$

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

（1） I．将水蒸气通过红热的炭即可产生水煤气。反应为：C(s)＋H₂O(g) $\text{[math]}$ CO(g)＋H₂(g)    ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－¹
能使化学反应速率加快的措施有(填序号)。
①升高反应温度                       ②增加C的物质的量
③密闭定容容器中充入CO(g)           ④随时吸收CO、H₂转化为CH₃OH
（2） II．工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO（g）+2H₂（g） $\text{[math]}$ CH₃OH（g）。
图1是表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的浓度随时间变化情况。从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示平均反应速率v（H₂）=；
（3）图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化，曲线b表示使用催化剂后的能量变化。请结合图像解释催化剂加快化学反应速率的原因，写出该反应的热化学方程式，催化剂（填“改变”或“不改变”）反应的焓变。
（4）该反应平衡常数K为。
（5）恒容条件下，下列措施中能使 $\text{[math]}$ 增大的有。
a．升高温度
b.再充入2molH₂
c.充入He气
d.使用催化剂．
（6） III．下图是表示在一容积为2 L的密闭容器内加入2 mol的CO和6 mol的H₂ ，在一定条件下发生如下反应：CO(g)＋2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)　ΔH<0，该反应的逆反应速率与时间的关系曲线：
①由图可知反应在t₁、t₃、t₇时都达到了平衡，而在t₂、t₈时都改变了条件，试判断t₈时改变的条件可能是。
②若t₄时降压，t₅时达到平衡，t₆时增大反应物的浓度，请在图中画出t₄～t₆时逆反应速率与时间的关系曲线。

下列说法正确的是（　　）

A . 足量的KI溶液与FeCl₃溶液反应后，用CCl₄萃取其中的I₂ ，分液，在水溶液中滴加KSCN溶液仍呈血红色，说明该反应有一定的限度 B . 在一定条件下，一份双氧水样品经过2h，H₂O₂的浓度从0.05mol•L^-1下降到0.03mol•L^-1 ，该双氧水在这2h中分解的平均反应速率约为0.015mol•L^-1•h^-1 C . 其它条件相同时，反应温度升高，对于吸热反应，反应速率加快，对于放热反应，反应速率减慢 D . 一定条件下，固定体积的容器中发生反应A（g）+B（g）⇌2C（g），当容器内A，B，C的浓度之比为1：1：2时，该反应一定处于平衡状态

化学反应的快慢和限度对人类生产、生活有重要的意义。

（1）将影响化学反应速率的因素镇在空格处。

实例	影响因素
食物放在冰箱里延长保质期	①
实验室将块状药品研细，再进行反应	②

（2）某小组将酸性KMnO₄溶液与H₂C₂O₄(具有还原性)溶液混合，用反应中溶液紫色消失快慢的方法研究形响化学反应速率的因素。实验中酸性KMnO₄溶液(0.0010 mol/L)、H₂C₂O₄溶液的用量均为4 mL(忽略加入固体，溶液混合时体积的变化)。

①该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

②请帮助他们完成以下实验设计表：填写IV中的数据，并将实验目的补充完整。

实验编号	温度/K	催化剂的用量/g	H₂C₂O₄溶液的浓度/ mol.L^-1	实验目的
I	298	0.5	0.010	A.实验I和II探究对反应速率的影响 B.实验I和III探究对反应速率的影响 C.实验I和IV探究催化剂对反应速率的影响
II	298	0.5	0.050
III	323	0.5	0.010
IV

③该小组同学对实验II进行了3次实验，测得以下数据：

实验编号	溶液退色所需时间t/min
实验编号	第1次	第2次	第3次
II	4.9	5.1	5.0

实验II中用KMnO₄表示该反应的平均反应速率为。

α₁和α₂分别为A在两个恒容容器中平衡体系A(g) $\text{[math]}$ 2B(g)和2A(g) $\text{[math]}$ B(g)的转化率，在温度不变的情况下，均增加A的物质的量，下列判断正确的是（）

A . α₁减小，α₂增大 B . α₁增大，α₂减小 C . α₁、α₂均减小 D . α₁、α₂均增大

在恒容密闭容器中合成甲醇；CO(g)+2H₂(g) $\text{[math]}$ CH₃OH(g)。

（1）图1中t₃时刻改变的条件是，t₅时刻改变的条件是.
（2）判断反应达到化学平衡状态的依据是（填序号）。
a．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等

b．混合气体的密度不变

c．混合气体的总物质的量不变

d．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
（3）如图2表示在温度分别为T₁、T₂时，平衡体系中H₂的体积分数随压强变化曲线，A、B两点的反应速率：AB(填“>”“；”或“<”，下同)，A、C两点的化学平衡常数：AC。
（4）恒容条件下，下列措施中能使 $\text{[math]}$ 增大的有_____。

A . 升高温度 B . 充入He气 C . 使用催化剂 D . 再充入1molCO和2moIH₂
（5）在某温度下，容积均为2L的三个密闭容器中-按不同方式投入反应物。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：

下列说法正确的是（填字母）。

A．在该温度下，甲容器中从反应开始到平衡所需时间为4min，则v(H₂)为0.25 mol/(L·min)

B．转化率：α₃ >α₁ ，平衡时n(CH₃OH)：n₃>1.0mol

C．丙容器中，平衡后将容器的容积压缩到原来的1／2，平衡常数K增大

D．体系的压强：p₃<2p₁=2P₂

在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) ΔH＜0。在其他条件一定，只改变某一条件时，下列分析错误的是（）

A . 图Ⅰ表示的是t₁时刻增大压强对反应速率的影响 B . 图Ⅱ表示的是t₁时刻加入催化剂对反应速率的影响 C . 图Ⅲ表示的是温度对平衡的影响，且甲的温度小于乙的温度 D . 图Ⅲ表示的是催化剂对化学平衡的影响，乙使用了催化剂

在一定条件下，向2 L恒容密闭容器中加入2 mol X、1 mol Y。发生如下反应：2X(g)＋Y(？) $\text{[math]}$ 3Z(g) ΔH＝－a kJ·mol^－¹(a>0)。经60 s达平衡，此时Y的物质的量为0.2 mol。下列说法错误的是( )

A . 0～60 s内，用Z表示的化学反应速率为1.2 mol·L^－¹·min^－¹ B . 若再充入1 mol Z，重新达到平衡时，X的体积分数不变，则Y为气态 C . 达平衡后，实际放出的热量为b kJ，则b＝a D . 若Y为气态，则使容器体积变为1 L，Z的物质的量不变

在一个不导热的恒容密闭容器中通入CO(g)和H₂O(g)，一定条件下使反应CO(g)+H₂O(g) $\text{[math]}$ CO₂(g)+H₂(g)达到平衡状态，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出的正确结论是（）

图片_x0020_100009

A . 反应物浓度：A点小于C点 B . 该反应的正反应为吸热反应 C . C点时反应进行的程度最大 D . Δt₁=Δt₂时，生成H₂的物质的量：AB段小于BC段

向某恒容密闭容器中加入1.6 mol • L^-1的NO₂后，会发生如下反应：2NO₂(g)⇌N₂O₄(g) △H =-56.9kJ•mol^-1。其中N₂O₄的物质的量浓度随时间的变化如图所示，下列说法错误的是（）

A . 升高温度，60s后容器中混合气体颜色加深 B . 0-60s内，NO₂的转化率为75% C . 0-60s内，v(NO₂)=0.02mol• L^-1• s^-1 D . a、b两时刻生成NO₂的速率v(a)>v(b)

2015年发生的天津港有关仓库物品爆炸涉及电石与氰化钠等，而CN^－作为配位剂可形成[Au(CN)₂]^－、[Ag(CN)₂]^－、[Zn(CN)₄]²^－、[Fe(CN)₃]⁴^－、[Fe(CN)₄]³^－等。常把原子个数相同，最外层电子数也相同的微粒称作等电子体，同时它们的结构相似。

试分析并回答：

（1）电石的主要成分是(写化学式)，其中阴离子与CN^－是等电子体，写出CN^－的电子式：。
（2）有着“闪电式死亡”之称的剧毒物品氰化钠，在地面水中很不稳定，pH大于7时，可被氧气氧化成碳酸盐和氨气，试写出该反应的离子方程式：。
（3）以剧毒物氰化钠比例，从反应原理角度去思考如何防止其污染。试提出两个有关应用的好方案、。
（4）电石中还含有CaS等，与水反应还有H₂S的生成，H₂S完全氧化生成S₂ ， S₂又可催化氧化生成SO₃。已知2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g) △H<0。某温度下，将2mol SO₂和1 mol O₂置于10L密闭容器中，反应达到平衡后，SO₂的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图所示。

则①Y大于0.8的原因是；

②K(A)(填“大于”“等于”或“小于”)K(B)；

③若压强为0.10MPa，试做出T₁、T₂不同温度下(设T₂< T₁)SO₂转化率与温度的关系图。

三氯氢硅（SiHCl₃）是制备硅烷、多晶硅的重要原料，在催化剂作用下可发生反应：2SiHCl₃(g) $\text{[math]}$ SiH₂Cl₂(g)+SiCl₄(g)，在50 ℃和70 ℃ K时SiHCl₃的转化率随时间变化的结果如图所示。

图片_x0020_100012

下列叙述错误的是（）

A . 该反应为吸热反应 B . 反应速率大小：v_a＞v_b C . 70 ℃时，平衡常数K =0.11²/0.78² D . 增大压强，可以提高SiHCl₃的平衡转化率，缩短达平衡的时间

向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应2A(g) + B(g)⇌3C(g) ΔH＞0，各物质浓度随时间变化如图1所示。图2为t₂时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知t₃～t₄阶段为使用催化剂；图1中t₀～t₁阶段c(B)未画出。

图片_x0020_100015

（1）若t₁＝15 min，则t₀～t₁阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)＝。
（2） t₄～t₅阶段改变的条件为，B的起始物质的量为。各阶段平衡时对应的平衡常数如表所示：

t₁～t₂

t₂～t₃

t₃～t₄

t₄～t₅

t₅～t₆

K₁

K₂

K₃

K₄

K₅

则K₁＝(计算式)，K₁、K₂、K₃、K₄、K₅之间的关系为(用“>”“<”或“＝”连接)。
（3） t₅～t₆阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，该反应的热化学方程式：2A(g) + B(g)⇌3C(g) ΔH，用含有a的代数式表达 ΔH = 。
（4）在相同条件下，若起始时容器中加入4mol A、2 mol B和1.2 mol C，达到平衡时，体系中 C的百分含量比t₁时刻C的百分含量(填“大于”“小于”“等于”)。
（5）能说明该反应已达到平衡状态的是。
a.v(A)＝2v(B) b.容器内压强保持不变

c.2v_逆(c)＝3v_正(A) d.容器内密度保持不变
（6）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是。
a.及时分离出C气体 b.适当升高温度

c.增大O₂的浓度 d.选择高效催化剂

反应 $\text{[math]}$ 在温度一定时，平衡体系中NO₂的体积分数 $\text{[math]}$ 随压强的变化情况如图所示。下列说法正确的是（）

A . A，C两点的正反应速率的关系A＞C B . A，B，C，D，E各状态，v（正）＜v（逆）的是状态E C . E→A所需时间为x，D→C所需时间为y，则x＜y D . 根据C点对应的坐标值可以计算出该反应的平衡常数

某实验团队研究合成氨在不同条件下进行反应，平衡时氨气的含量与起始氢氮比 $\text{[math]}$ 之间的关系如下图。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ <420℃ B . b点时的转化率： $\text{[math]}$ C . a、b、c、d四点对应的平衡常数由大到小的顺序为 $\text{[math]}$ D . 工业合成氨一般以α-铁触媒为催化剂，400~500℃下反应，选取该温度的主要原因是氨的平衡产率更高

氮的化合物应用广泛，但氮氧化物是重要的空气污染物，应降低其排放。

（1）用CO₂和NH₃可合成氮肥尿素[CO(NH₂)₂]
已知：① $\text{[math]}$       $\text{[math]}$
② $\text{[math]}$         $\text{[math]}$
③ $\text{[math]}$               $\text{[math]}$
用CO₂和NH₃合成尿素(副产物是液态水)的热化学方程式为。
（2）工业上常用如下反应消除氮氧化物的污染： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。在温度为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 时，分别将0.40 mol CH₄和0.9 mol NO₂充入体积为1 L的密闭容器中，n(CH₄)随反应时间的变化如图所示：
①根据图判断该反应的∆H0(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②温度为 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 内NO₂的平均反应速率v(NO₂)=，反应的平衡常数K=。
③该反应达到平衡后，为提高反应速率同时提高NO₂的转化率，可采取的措施有(填标号)。
A．改用高效催化剂 B．增加CH₄的浓度 C．缩小容器的体积 D．升高温度
（3）如图是一个化学过程的示意图。
①请回答图中甲、乙两池的名称，甲池是装置，乙池是装置。
②请回答下列电极的名称：B(Ag)电极的名称是。
③写出电极反应式：通入CH₃OH的电极的电极反应式是。D(Pt)电极的电极反应式为。
④当乙池中B(Ag)极的质量增加 $\text{[math]}$ 时，甲池中理论上消耗O₂mL(标准状况下)。

对利用甲烷消除NO₂污染进行研究，CH₄+2NO₂ $\text{[math]}$ N₂+CO₂+2H₂O。在2 L密闭容器中，控制不同温度，分别加入0.50 mol CH₄和1.2 mol NO₂ ，测得n(CH₄)随时间变化的有关实验数据见下表。下列说法正确的是（）

组别

温度

时间/min

n/ mol

①

T₁

n(CH₄)

0.50

0.35

0.25

0.10

②

T₂

n(CH₄)

0.50

0.30

0.18

0.15

A . 组别①中，0～20 min内，CH₄的降解速率为 0.0125 mol/(L·min) B . 由实验数据可知实验控制的温度：T₁＞T₂ C . 40 min时，表格中T₁对应的NO₂浓度为0.20mol/L D . 0～10 min内，CH₄的降解速率：①＞②

科研工作者利用生物无水乙醇脱水制备乙烯，有关反应在不同温度下的化学平衡常数如表所示，下列说法正确的是（）

温度(K)	化学平衡常数
温度(K)	I.C₂H₅OH(g) $\text{[math]}$ C₂H₄(g)+H₂O(g)	II.2C₂H₅OH(g) $\text{[math]}$ C₂H₅OC₂H₅(g)+H₂O(g)
500	3.2	0.80
700	7.7	0.14
900	12.3	0.12

A . 升高温度反应I的速率加快，反应II的速率减慢 B . 反应I的△H>0 C . 由信息可知相同条件下反应I比反应II更易发生 D . 500K时，C₂H₅OC₂H₅(g) $\text{[math]}$ 2C₂H₄(g)+H₂O(g)的平衡常数为5.6

t₁～t₂	t₂～t₃	t₃～t₄	t₄～t₅	t₅～t₆
K₁	K₂	K₃	K₄	K₅

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