化学反应速率和化学平衡一.选择题(共6小题)1.下列有关化学反应方向及其判据的说法错误的是()A.1mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)]B.已知某自发反应A(g)+B(g)═2C(g)△H>0,则△S<0C.CaCO3(s)═CaO(s)+CO2(g)△H>0能否自发进行与温度有关D.常温下,反应C(S)+CO2(g)═2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0 2.在恒温恒容的密闭容器中发生反应4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H<0,下列能说明该反应达到平衡状态的是()①反应速率5v(NH3)=4v(O2)②体系的压强不再发生变化③混合气体的密度不再发生变④气体的平均摩尔质量不变⑤单位时间内生成5mol O2同时断裂12mol O﹣H键⑥NO的浓度不变A.②④⑥B.①②④⑥C.②⑤⑥D.①②③④⑤3.在一密闭容器中,发生反应3A(气)⇌3B+C,正反应为吸热反应,平衡时,升高温度,气体的平均相对分子质量有变小的趋势,则下列说法正确的是()A.B和C可能都是固体B.B和C一定都是气体C.B和C不可能都是气体D.若C是固体,则B一定是气体4.在一定温度下将一定量的N2和O2通入体积为1L的密闭容器中,当反应N2(g)+O2(g)⇌2NO(g)△H<0达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是()A.增大压强B.增大反应物的浓度C.使用催化剂D.升高温度5.下列事实不能用勒夏特列原理解释的是()A.新制的氯水放置一段时间,溶液的pH会减小,颜色会变浅B.配制硫酸亚铁溶液时要加入少量铁粉C.实验室采用排饱和食盐水的方法收集氯气D.恒容容器中反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)△H<0达到平衡后,升高温度气体颜色变深6.在100℃时,容积为5L的真空密闭容器中加入一定量的N2O4,容器内N2O4和NO2的物质的量变化如下表所示,下列说法正确的是()时间/s021*******n(N2O4)/mol0.3c0.150.125b0.12n(NO2)/mol0d a0.350.360.36A.10s时,以NO2浓度变化表示的该反应速率为0.006mol•L﹣1•s﹣1B.该温度下反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数K=0.216C.2s时容器内压强至少为反应前的1.1倍以上D.其它条件不变,90s后向容器中再加入0.3mol NO2,建立新平衡时,与原平衡时比较,气体平均相对分子质量减小二.填空题(共9小题)7.已知:A(g)+2B(g)⇌2C(g)△H<0。
温度降低,平衡移动(正向或逆向),A的转化率,化学反应速率。
8.氮的氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:Ⅰ:2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)K1Ⅱ:4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2①一定温度下,若在容积一定的密闭容器中发生反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g),下列条件可判断达到平衡的是。
A.混合气体的密度不变.B.混合气体的平均摩尔质量不变C.生成1mol Cl2同时生成2mol NOD.混合气体的总压强不变在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,平衡时NO的转化率为a1,其他条件不变,反应Ⅱ在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为a2,则a2a1(填“>”、“<”或“=”)。
9.某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计如下系列实验:实验序号反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2O V/mL c/(mol/L)V/mL c/(mol/L)V/mL①2010.00.1010.00.500②40V10.10V20.50V3③20V40.10 4.00.50V5①写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式:;②该实验①、②可探究对反应速率的影响,因此V3是;实验①、③可探究对反应速率的影响,因此V5是;参考答案与试题解析一.选择题(共6小题)1.【解答】解:物质聚集状态不同熵值不同,气体S>液体S>固体S,1mol H2O在不同状态时的熵值:S[H2O(s)]<S[H2O(g)],故A正确;反应A(g)+B(g)═2C(g)能自发,则△G=△H﹣T•△S<0,又△H>0,则△S>0,故B错误;CaCO3(s)⇌CaO(s)+CO2(g)△H>0,△S>0,能否自发进行,△H﹣T△S <0与温度有关,故C正确;常温下,反应C(S)+CO2(g)═2CO(g)不能自发进行,即△G=△H﹣T•△S>0,又该反应△S>0的反应,所以△H>0,故D正确;故选:B。
2.【解答】解:①无论反应是否达到平衡状态都存在“反应速率5v(NH3)=4v(O2)”,所以不能据此判断平衡状态,故错误;②反应前后气体计量数之和改变,则恒温恒容条件下气体压强改变,当体系的压强不再发生变化时,反应达到平衡状态,故正确;③恒温恒容条件下,反应前后气体总质量不变、容器体积不变,则混合气体的密度始终不变,不能据此判断平衡状态,故错误;④反应前后气体总质量不变,气体总物质的量增大,则反应前后气体平均摩尔质量减小,当气体的平均摩尔质量不变时反应达到平衡状态,故正确;⑤无论反应是否达到平衡状态都存在“单位时间内生成5mol O2同时断裂12mol O﹣H键“,则不能据此判断平衡状态,故错误;⑥NO的浓度不变时,正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故正确;故选:A。
3.【解答】解:该反应正反应为吸热反应,升高温度平衡正向移动,气体平均相对分子质量减小,说明反应前后气体物质的量增大或气体质量减小,要使反应前后气体计量数增大,只能是B、C都是气体,如果气体质量减小,则B或C是气体,故选:D。
4.【解答】解:该反应前后气体计量数之和不变,压强不影响平衡移动,则增大压强平衡不移动,故A错误;增大反应物浓度平衡正向移动,温度不变化学平衡常数不变,故B正确;催化剂只改变化学反应速率不影响平衡移动,故C错误;升高温度平衡逆向移动且平衡常数减小,故D错误;故选:B。
5.【解答】解:新制的氯水放置一段时间,次氯酸分解,导致促进氯气与水反应平衡正向移动,导致溶液的pH会减小,故A不选;在配制硫酸亚铁溶液时往往要加入少量铁粉,防止亚铁离子被氧化,与平衡移动无关,故B选;实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气,氯气和水的反应是可逆反应,饱和氯化钠溶液中氯离子浓度大,化学平衡逆向进行,减小氯气溶解度,能用勒沙特列原理解释,故C不选;反应CO(g)+NO2(g)⇌CO2(g)+NO(g)(正反应为放热反应),达平衡后,升高温度平衡逆向移动,体系颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故D不选;故选:B。
6.【解答】解:10s内,以NO2浓度变化表示的该反应平均速率为0.006mol•L﹣1•s﹣1,10s时为瞬时速率,小于0.006mol•L﹣1•s﹣1,故A错误;根据分析,60s时反应达到平衡,平衡时,N2O4为0.12mol,NO2为0.36mol,容积为5L,该温度下反应2NO2(g)⇌N2O4(g)的平衡常数K==4.63,故B错误;前10s内N2O4的变化量为0.15mol,且反应速率逐渐减慢,则前2s内N2O4的变化量大于0.03mol,即c<0.27mol,NO2的物质的量大于0.06mol,此时容器中总物质的量大于0.33mol,此时容器内压强是反应前的=1.1,即2s时容器内压强至少为反应前的1.1倍以上,故C正确;其它条件不变,90s后向容器中再加入0.3molNO2,因为容器体积不变,充入NO2或N2O4越多,N2O4的体积分数越大,建立新平衡时,与原平衡时比较,气体平均相对分子质量增大,故D错误;故选:C。
二.填空题(共3小题)7.【解答】解:该反应为放热反应,温度降低,平衡正向移动,A的转化率增大,化学反应速率减小,故答案为:正向;增大;减小。
8.【解答】解:①已知Ⅰ:2NO2(g)+NaCl(s)⇌NaNO3(s)+ClNO(g)K1Ⅱ:4NO2(g)+2NaCl(s)⇌2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2一定温度下,若在容积一定的密闭容器中发生反应2NO(g)+Cl2(g)⇌2ClNO(g),混合气体的质量守恒,体积不变,所以混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度不变,不能说明反应达到平衡状态,故A错误;混合气体的物质的量减少,质量不变,所以反应过程中,混合气体的平均摩尔质量逐渐减小,当混合气体的平均摩尔质量不变,说明达到平衡状态,故B正确;生成1mol Cl2同时生成2mol NO,均为逆反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故C错误;反应过程中,气体的物质的量逐渐减小,压强逐渐减小,当混合气体的总压强不变,说明达到平衡状态,故D正确,故答案为:BD;②在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,平衡时NO 的转化率为a1,由于反应过程中气体总物质的量减小,容器中的压强会减小,其他条件不变,反应Ⅱ在恒压条件下进行,平衡时NO的转化率为a2,则第二种条件下的压强大于第一种条件下的压强,压强越大,平衡正向进行的程度越大,所以第二种条件下的转化率大,即a2>a1,故答案为:>。
9.【解答】解:①硫代硫酸钠与稀硫酸条件下发生歧化反应生成硫酸钠、硫单质和二氧化硫、水,化学方程式:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,故答案为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O;②实验①、②的温度不同,故可探究温度对反应速率的影响,而要探究温度对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致:即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V1=10.0mL,加入的硫酸的量相同,故V2=10.0mL,加入水的体积相等,故V3=0,实验①、③加入的硫酸的量不同,故可探究浓度对反应速率的影响;而要探究硫酸的浓度不同对反应速率的影响,则必须保持其他影响因素一致,即加入的Na2S2O3溶液的量相同,故V4=10.0mL,溶液总体积也须相同,故加入的水的体积V5=6.0mL,故答案为:温度;10.0;浓度;10.0;6.0;。