化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡1(2016·北京豐臺(tái)期中)升高溫度時(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率加快原因的合理解釋是(D)A該化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是吸熱的B該化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程是放熱的C分子運(yùn)動(dòng)速率加快，使反應(yīng)物分子的碰撞機(jī)會(huì)增多D反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多解析：無(wú)論反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)，升高溫度，化學(xué)反應(yīng)速率均增大，A、B項(xiàng)均錯(cuò)誤；升高溫度，反應(yīng)物分子的能量增加，活化分子百分?jǐn)?shù)增加，單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)增加，有效碰撞次數(shù)增多，反應(yīng)速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。2(2016·天津質(zhì)檢)對(duì)可逆反應(yīng)4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列敘述正確的是(A)A達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，4v正(O2)5v逆(NO)B若單位時(shí)間內(nèi)生成x mol NO的同時(shí)，消耗x mol NH3，則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，若增加容器體積，則正反應(yīng)速率增大，逆反應(yīng)速率減小D化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是2v正(NH3)3v正(H2O)解析：反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，v正(O2)v逆(NO)54，即4v正(O2)5v逆(NO)，A項(xiàng)正確；生成NO和消耗NH3均表示正反應(yīng)方向，不能證明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；增加容器體積，反應(yīng)物和生成物的濃度均減小，正、逆反應(yīng)速率均減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)化學(xué)方程式可知，v正(NH3)v正(H2O)46，即3v正(NH3)2v逆(H2O)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3(2016·四川卷)一定條件下，CH4與H2O(g)發(fā)生反應(yīng)：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。設(shè)起始Z，在恒壓下，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)(CH4)與Z和T(溫度)的關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(A)A該反應(yīng)的焓變H>0B圖中Z的大小為a>3>bC圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡混合物中3D溫度不變時(shí)，圖中X點(diǎn)對(duì)應(yīng)的平衡在加壓后(CH4)減小解析：A項(xiàng)根據(jù)圖示知溫度越高，CH4的體積分?jǐn)?shù)越小，說(shuō)明平衡向右移動(dòng)，所以該反應(yīng)的焓變H>0，A項(xiàng)正確。B項(xiàng)相同條件下Z越大，平衡時(shí)CH4的體積分?jǐn)?shù)越小，所以圖中Z的大小為a<3<b，B項(xiàng)錯(cuò)誤。C項(xiàng)起始時(shí)3，反應(yīng)過(guò)程中H2O和CH4等量減小，所以平衡時(shí)>3，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)溫度不變時(shí)，加壓，平衡逆向移動(dòng)，甲烷的體積分?jǐn)?shù)增大，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4(2016·北京十中一模)用純凈的CaCO3與100 mL稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，實(shí)驗(yàn)過(guò)程記錄如圖所示(CO2的體積已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積)，下列分析正確的是(D)AOE段表示的平均速率最快BEF段，用鹽酸表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率為0.04 mol·L1COE、EF、FG三段中，該反應(yīng)用二氧化碳表示的平均反應(yīng)速率之比為267DG點(diǎn)收集到的CO2的量最多解析：OE、EF、FG三段表示的時(shí)間相同，而生成的CO2的體積分別為224 mL、(672224) mL448 mL、(784672) mL112 mL，故EF段表示的平均速率最快，A項(xiàng)錯(cuò)誤；EF段，產(chǎn)生的n(CO2)0.02 mol，根據(jù)關(guān)系式，CaCO32HClCO2，n(HCl)2n(CO2)0.04 mol，則v(HCl)0.4 mol·L1·min1 ，B項(xiàng)錯(cuò)誤；OE、EF、FG三段中，用二氧化碳表示該反應(yīng)中的平均反應(yīng)速率之比為224 mL448 mL112 mL241，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由圖示可知，G點(diǎn)收集到的CO2的量最多，D項(xiàng)正確。5(2016·山東師大附中模擬)在體積可變的密閉容器中，反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)H57 kJ·mol1，在溫度為T1、T2時(shí)，平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)的變化曲線如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(C)Aa、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：a>cBa、c兩點(diǎn)氣體的顏色：a深，c淺C由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可以用加熱的方法Da、c兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：a>c解析：由圖像可知，a、c兩點(diǎn)在等溫線上，c的壓強(qiáng)大，則a、c兩點(diǎn)的反應(yīng)速率：a<c，A項(xiàng)錯(cuò)誤；a、c兩點(diǎn)都在等溫線上，ac，壓強(qiáng)增大，體積減小，NO2的濃度增大，由于壓強(qiáng)增大，平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，NO2的濃度增大的程度減小，但根據(jù)勒夏特列原理可知c處濃度還是比a處濃度大，故a、c兩點(diǎn)氣體的顏色：a淺，c深，B項(xiàng)錯(cuò)誤；b、a相比，壓強(qiáng)相同，但b處NO2的體積分?jǐn)?shù)較小，升高溫度，平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即正向移動(dòng)，NO2的體積分?jǐn)?shù)變大，故由狀態(tài)b到狀態(tài)a，可用加熱的方法，C項(xiàng)正確；由圖像可知，ac，NO2的體積分?jǐn)?shù)變小，N2O4的體積分?jǐn)?shù)變大，故混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變大，即a、c兩點(diǎn)氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量：c>a，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6(2016·洛陽(yáng)二模)在某容積一定的密閉容器中，有下列可逆反應(yīng)2A(g)B(g)xC(g)，反應(yīng)曲線(T表示溫度，p表示壓強(qiáng)，C%表示C的體積分?jǐn)?shù))如圖所示，試判斷下列說(shuō)法中正確的是(C)Ax2B該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)Cp3 >p4，y軸表示B的轉(zhuǎn)化率Dp3<p4，y軸表示混合氣體的密度解析：對(duì)比圖中T1、p1曲線T1、p2曲線，溫度相同，p2時(shí)反應(yīng)首先達(dá)到平衡，說(shuō)明p2>p1，p1p2，壓強(qiáng)增大，C%增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，說(shuō)明正反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng)，即x<3，說(shuō)明x為2或?yàn)?，A項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)比圖中T1、p2曲線與T2、p2曲線，壓強(qiáng)相同，T1時(shí)反應(yīng)首先達(dá)到平衡，說(shuō)明T1>T2，T1T2為降低溫度，C%增大，說(shuō)明平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若p3>p4，p3p4，壓強(qiáng)減小，平衡向氣體的物質(zhì)的量增大的方向移動(dòng)，即逆向移動(dòng)，B的轉(zhuǎn)化率減小，對(duì)比圖曲線變化的趨勢(shì)可知，y軸可以表示B的轉(zhuǎn)化率，C正確；由于氣體的總質(zhì)量不變，容積的體積不變，故混合氣體的密度始終不變，與圖中y的變化趨勢(shì)不一致，D項(xiàng)錯(cuò)誤。7(2016·哈爾濱六中模擬)(1)已知存在如下反應(yīng)：CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)。800 時(shí)，該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K1.0，某時(shí)刻測(cè)得該溫度下密閉容器中各物質(zhì)的物質(zhì)的量見下表：物質(zhì)COH2OCO2H2n/mol0.58.52.02.0此時(shí)反應(yīng)中正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系式是a(填序號(hào))。av(正)>v(逆)bv(正)<v(逆)cv(正)v(逆)d無(wú)法判斷(2)如圖所示，A是恒容的密閉容器，B是一個(gè)透明氣囊。保持恒溫，關(guān)閉K2，將各1 mol NO2通過(guò)K1、K3分別充入A、B中，反應(yīng)起始時(shí)A、B的體積相同均為a L。B中可通過(guò)氣囊體積不再減小或氣體顏色不再變化判斷可逆反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)已經(jīng)達(dá)到平衡。若平衡后在A容器中再充入0.5 mol N2O4，則重新達(dá)到平衡后，平衡混合氣中NO2的體積分?jǐn)?shù)將變小(填“變大” “變小”或“不變”)。若容器A中達(dá)到平衡所需時(shí)間t s，達(dá)到平衡后容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始?jí)簭?qiáng)的0.8倍，則平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)mol·L1·s1。若打開K2，平衡后B容器的體積縮至0.4 aL，則打開K2之前，氣球B體積為0.7_aL。解析：(1)某時(shí)刻，Q0.94<K1.0，反應(yīng)正向進(jìn)行，v(正)>v(逆)，a符合題意。(2)B相當(dāng)于一容積可變的容器，所以當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，混合氣體的顏色和氣囊體積不再改變，故氣囊不再變小或顏色不再變化時(shí)，可逆反應(yīng)2NO2N2O4已經(jīng)達(dá)到平衡。再加入氣體，相當(dāng)于增大壓強(qiáng)，而增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，混合氣體中NO2的體積分?jǐn)?shù)變小。2NO2(g)N2O4(g)初始/mol1 0變化/mol2x x平衡/mol12x x則0.8，解得x0.2，則v(NO2)mol·L1·s1mol·L1·s1。打開K2后，反應(yīng)達(dá)到平衡后整個(gè)體系的體積為a L0.4 a L1.4a L，設(shè)打開K2前氣囊中的平衡屬于恒溫恒壓下的等效平衡，由于打開K2后，整個(gè)體系中的物質(zhì)的量是打開前氣囊中氣體的物質(zhì)的量的2倍，而在恒溫恒壓下，氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，故1.4a L2V L，V0.7a。8(2016·浙江臺(tái)州模擬)近年來(lái)我國(guó)汽車擁有量呈較快增長(zhǎng)趨勢(shì)，NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。(1)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)會(huì)引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化示意圖如下：2NO(g)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：N2(g)O2(g)2NO(g)H183 kJ·mol1，該反應(yīng)的S>0(填“>”“<”或“”)；根據(jù)下圖所示，只改變條件R，當(dāng)N2的轉(zhuǎn)化率從3到1時(shí)，平衡常數(shù)KAC。A可能增大B一定不變C可能不變D可能減小E增大、減小、不變均有可能(2)氮?dú)馐呛铣砂钡脑现?，合成氨反?yīng)：N2(g)3H2(g)2NH3(g)H<0,500 時(shí)將1 mol N2與1 mol H2充入容積為1 L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到平衡后NH3的體積分?jǐn)?shù)為20%。若升高溫度至800 ，達(dá)到新的平衡時(shí)，H2的轉(zhuǎn)化率減小(填“增大”“減小”或“不變”，下同)，N2的體積分?jǐn)?shù)增大。(3)在汽車上安裝高效催化轉(zhuǎn)化器，將有毒氣體轉(zhuǎn)化為無(wú)毒氣體，可有效降低NOx的排放。某研究性學(xué)習(xí)小組用氣體傳感器測(cè)得不同時(shí)間NO和CO的濃度如下表：時(shí)間/s01234510.04.502.501.501.001.003.603.052.852.752.702.70請(qǐng)回答下列問(wèn)題：寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：2NO2CON22CO2。前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)1.88×104mol·L1·s1。解析：(1)由題可知，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)O2(g)=2NO(g)H(9454982×630) kJ·mol1183 kJ·mol1；該反應(yīng)在高溫下可自發(fā)進(jìn)行，故GHTS<0，可知該反應(yīng)S>0。根據(jù)圖像分析，只改變條件R，當(dāng)N2的轉(zhuǎn)化率從3到1時(shí)，平衡正向移動(dòng)，可采取措施：升高溫度(平衡常數(shù)K增大)，或增大氧氣量(平衡常數(shù)不變)，故應(yīng)選AC。(2)該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，H2的轉(zhuǎn)化率減小，N2的體積分?jǐn)?shù)增大。(3)汽車排放有毒氣體為NO，在高溫和高效催化劑作用下，NO和CO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成N2和CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NO2CON22CO2。前2 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(NO)3.75×104 mol·L1·s1，則v(N2)v(NO)1.88×104 mol·L1·s1。