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6.2化學平衡 同步練習(含解析) 2024-2025學年高一下學期化學滬科版(2020)必修第二冊

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6.2化學平衡 同步練習(含解析) 2024-2025學年高一下學期化學滬科版(2020)必修第二冊

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2024—2025學年高中化學滬科版必修第二冊6.2化學平衡
一、單選題
1.反應2NO2(g)N2O4(g)在一定體積的密閉容器中進行。下列說法正確的是
A.升高溫度能減慢反應速率
B.減小N2O4濃度能加快反應速率
C.縮小反應容器的體積能加快反應速率
D.達到化學平衡時,NO2能100%轉化為N2O4
2.在一定的條件下,某可逆反應的正反應速率和逆反應速率隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.時刻,正反應速率小于逆反應速率 B.時刻,反應達到平衡狀態(tài)
C.時刻,正、逆反應速率均為零 D.時刻,反應逆向進行
3.對可逆反應,下列敘述正確的是
A.達到化學平衡時,
B.若單位時間內生成n mol NO的同時,消耗n mol ,則反應達到平衡狀態(tài)
C.達到化學平衡時,若增加容器容積,則正反應速率減小,逆反應速率增大
D.化學反應速率關系是:
4.根據下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結論正確的是
選項 實驗操作和現(xiàn)象 結論
A 將4 mL0.5 mol/L的FeCl3溶液與1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合,充分反應后,滴入KSCN溶液,溶液變血紅色 FeCl3與KI的反應有一定的限度
B 將紅熱的鉑絲插入到盛有氨氣和氧氣的集氣瓶,鉑絲一直保持紅熱,集氣瓶中出現(xiàn)紅棕色氣體 氨氣與氧氣反應放熱,無一氧化氮生成
C 向CuSO4溶液中加入鐵粉,有紅色固體析出 Cu2+的氧化性強于Fe2+的氧化性
D 向某溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀 該溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
5.一定條件下,當反應達到平衡時,通入一定時間后,下列物質中存在的是
A.只有NO2、O2 B.只有N2O5、NO2 C.只有N2O5、O2 D.N2O5、NO2、O2
6.在℃2L容器中發(fā)生A、B兩種氣體間的轉化反應,A為紅棕色,B為無色,A、B的物質的量隨時間變化曲線如圖所示,下列說法不正確是
A.該反應的方程式為
B.反應開始至4min,B的平均反應速率為
C.4min時,正逆反應速率相等
D.8min時,反應已達到平衡狀態(tài),容器內壓強不變,氣體的顏色不變
7.200℃時,將1.0molCO2和0.5molH2通入2L的恒容密閉容器中,反應生成甲醇蒸汽(CH3OH)和一種無機物X,測得各物質的物質的量隨時間的部分變化圖像如圖所示。下列說法中錯誤的是
A.無機物X為O2
B.0~3min內CO2的平均反應速率為
C.在3~10min時間段,反應處于平衡狀態(tài)
D.當容器內混合氣體的總物質的量不再變化時,表明反應已經達到平衡狀態(tài)
8.在密閉容器中,進行反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g),保持其他條件不變,只改變下列條件,該反應速率會增大的是
A.增大N2的濃度 B.恒容下充入少量He C.降低溫度 D.減小壓強
9.工業(yè)合成氨的反應為。下列說法不正確的是
A.反應過程中能量變化可用上圖表示
B.恒容體系向裝置內充入氮氣,能使反應速率加快
C.當有1mol 斷裂的同時有2mol 斷裂,說明該合成氨反應達到反應限度
D.通過調控反應條件,可以提高該反應進行的程度
10.牙齒表面存在如下平衡:

的。
下列說法錯誤的是
A.在牙膏中添加適量的磷酸鹽,能起到保護牙齒的作用
B.口腔中的食物殘渣能產生有機酸,容易導致齲齒,使增大
C.正常口腔的接近中性,有利于牙齒健康
D.使用含氟牙膏,當與共存時,
11.某溫度時,在一個容積為5L的密閉容器中,三種氣體X、Y、Z物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
A.該反應的化學方程式為3X+2Y 3Z
B.反應開始至2 min,氣體Z的平均反應速率為0.25 mol·L-1·min-1
C.單位時間內生成3molZ的同時消耗3mol的X表示該反應已達平衡狀態(tài)
D.反應達到平衡時,X、Y和Z的反應速率都相等
12.在體積為5L的恒溫恒容密閉容器中發(fā)生反應C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g),能說明反應已達到平衡狀態(tài)的是
①混合氣體的壓強不隨時間變化
②v(CO)=v(H2O)
③容器中氣體的平均相對分子質量不隨時間變化
④混合氣體的密度保持不變
⑤容器內H2、H2O的濃度之比為1∶1
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①③④
13.向恒溫恒容的密閉容器中加入一定量的和,在一定條件下發(fā)生可逆反應:,反應一定達到平衡的標志是
A.氣體的平均相對分子質量不變
B.混合氣體的密度不變
C.、、的物質的量之比為
D.單位時間內n mol 鍵斷裂,同時2n mo 鍵形成
14.工業(yè)上可利用廢氣與合成甲醇,原理是,正反應為放熱反應。某研究團隊實驗模擬該反應,在一定溫度下恒容密閉容器中,充入廢氣(其中體積分數(shù)為,其余物質此條件下不反應)和,在第5分鐘達到平衡時,測得容器內壓強為(起始壓強為)。下列說法正確的是
A.混合氣體密度不再改變,能說明此反應已達到平衡狀態(tài)
B.平衡時刻的轉化率小于的轉化率
C.在內該反應的平均速率
D.若向此體系中再加入,平衡時氣體總物質的量一定大于
15.HI受熱發(fā)生反應:2HI(g)H2(g)+I2(g)一定溫度時,向1L恒容密閉容器中充入1molHI,體系中c(HI)與反應時間t的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.0~40min內,v(H2)=1.875×10-3mol/(L·min)
B.20min時,HI的轉化率為9%
C.120min時,2v正(HI)=v逆(I2)
D.加入高效催化劑,達到平衡時t<120min
二、填空題
甲烷化反應可將直接轉化為能源氣體,具有較高的學術研究價值和工業(yè)化前景。反應原理:(正反應為放熱反應)。時在容積為的密閉容器中,加入與發(fā)生上述反應,記錄數(shù)據如下表:
物質的量 時間
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.上述反應中,反應物總能量 生成物總能量。
A.大于 B.小于 C.等于
17.能說明上述反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是 。
A.
B.容器中氣體總質量不再變化
C.容器中與的物質的量之和不再變化
18.上表中 。
19.分析正反應速率的變化趨勢并說明理由 。
20.一定條件下,在體積為5L的密閉容器中,A、 B、C三種氣體的物質的量n (mol)隨時間t (min)的變化如圖1所示。已知達到平衡后,降低溫度,A的體積分數(shù)將減小。請回答下列問題。
(1)該反應的化學方程式為 , 此反應平衡常數(shù)表達式為K= 。
(2)該反應的△H 0(填“>”“<"或“=”)。
(3)該反應的反應速率v隨時間t的變化關系如圖2所示:
①根據圖2判斷,在t3時刻改變的外界條件是 。
②在恒溫恒容密閉容器中發(fā)生該反應,下列能作為達到平衡狀態(tài)的判斷依據是(填標號) 。
A.體系壓強不變 B.氣體的平均摩爾質量保持不變
C.氣體的密度保持不變 D.A的消耗速率等于B的生成速率
21.化學平衡圖像分析
(1)對于反應 ,
上圖中各時間點改變的條件是 ; ; 。
(2)可逆反應 ,同時符合下列兩圖中各曲線,
則 0(填“>”、“<”或“=”)
(3)某化學科研小組研究在其他條件不變時,改變某一條件對反應的化學平衡狀態(tài)的影響,得到如圖所示的變化規(guī)律(圖中T表示溫度,n表示物質的量)
根據圖像得出的結論,若正反應吸熱,則 (填“>”、“<”或“=”),對于a、b、c三點:的平衡體積分數(shù)由大到小為 ,的平衡轉化率由大到小為 ,的平衡轉化率由大到小為 。
(4)對于化學反應,L線上所有的點都是平衡點。
則 ,E點 (填“>”、“<”或“=”)
22.一定溫度下,在容積為2L的密閉容器中,與同一個化學反應有關的A、B、C、D(其中A、B、C均為氣體)四種物質的物質的量隨反應時間的變化如圖所示。E為該反應的另一種氣態(tài)生成物,且在化學方程式中E的化學計量數(shù)與B的相同。請回答下列問題:
(1)物質D在反應中的作用是 。
(2)該反應的化學方程式為 。
(3)0~2min內, 。
(4)該反應達到平衡狀態(tài)的標志有___________(填序號)。
A.A和C的物質的量相等
B.B的物質的量保持不變
C.A的正反應速率與B的逆反應速率之比為2∶1
D.容器內壓強不變
三、計算題
23.在一體積為2 L的密閉容器中加入反應物A、B,發(fā)生如下反應:A(g)+2B(g) 3C(g)。反應過程部分數(shù)據如下表所示。
物質的量(mol) 時間(min) n(A) n(B) n(C)
0 2.0 2.4 0
2 1.6
4 1.2
6 1.8
請回答下列問題:
(1)0~2 min內,B的反應速率為 。
(2)4 min時,A的轉化率為 ,此時,容器內氣體壓強是開始時的 倍。
(3)6 min時,正反應速率 逆反應速率(填“>”“<”或“=”),理由是 。
24.一定溫度下,在某體積為2L的密閉容器中充入1.5molNO2和2molCO,在一定條件下發(fā)生反應:NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g),2min時,測得容器中NO的物質的量為0.5mol。
(1)此段時間內,用CO2表示的平均反應速率 。
(2)2min時,CO的轉化率 。
(3)平衡時,CO為1mol,求CO2的體積分數(shù) 。
25.某溫度時,在0.5L密閉容器中,某一可逆反應的A、B氣體物質的量隨時間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據分析可得:
(1)該可逆反應的化學方程式為 。
(2)若降低溫度,則該反應的正反應速率 (填“加快”“減慢”或“不變”,下同), 若縮小體積加壓,正反應速率 。
(3)第8min時,正、逆反應速率的大小關系為v正 (填“>” “<”或“=”)v逆。
(4)0~4 min內,用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為 mol·L-1·min-1
(5)能判斷該反應在一定溫 度下達到化學平衡狀態(tài)的依據是_______。
A.容器各組分濃度不變
B.混合氣體中A的物質的量不再改變
C.容器中反應體系溫度不再改變
D.c(A)=c(B)
(6)平衡時A的轉化率(反應中已消耗A的物質的量占反應起始時A物質的量的百分數(shù))為 。
參考答案:
題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B A C D C A A C B
題號 11 12 13 14 15
答案 A D A D C
1.C
【詳解】A.升高溫度能加快反應速率,故A錯誤;
B.濃度越小反應速率越慢,減小N2O4濃度能減慢反應速率,故B錯誤;
C.縮小反應容器的體積,反應物濃度增大,能加快反應速率,故C正確;
D.2NO2(g)N2O4(g)是可逆反應,達到化學平衡時,NO2不能100%轉化為N2O4,故D錯誤;
選C。
2.B
【詳解】A.根據圖象可知:在t1時刻,反應尚未達到平衡狀態(tài),正反應速率大于逆反應速率,故A錯誤;
B.時刻,正反應速率等于逆反應速率,則反應處于平衡狀態(tài),故B正確;
C.正反應速率等于逆反應速率但不等于0,故C錯誤;
D.在t1時刻,正反應速率大于逆反應速率,反應正向進行,故D錯誤;
故選B。
3.A
【詳解】A.,不同物質表示正逆反應速率之比等于化學計量數(shù)之比,表示正反應速率和逆反應速率相等,反應達到平衡狀態(tài),A正確;
B.若單位時間內生成nmolNO的同時,消耗nmolNH3,都表示反應正向進行,不能說明到達平衡,B錯誤;
C.達到化學平衡時,若增加容器體積,則物質的濃度減小,正、逆反應速率均減小,C錯誤;
D.用不同物質表示的化學反應速率之比等于其化學計量數(shù)之比,正確的化學反應速率關系是:3v正(NH3)=2v逆(H2O),D錯誤;
答案選A。
4.C
【詳解】A.根據反應方程式2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl可知:FeCl3與KI是等物質的量關系反應。4 mL0.5 mol/L FeCl3溶液與1 mL0.1 mol/L的KI溶液混合反應時,F(xiàn)eCl3溶液過量,因此向反應后的溶液中滴入KSCN溶液,溶液變血紅色,不能說明FeCl3與KI的反應有一定的限度,A錯誤;
B.在加熱條件下NH3與O2在催化劑存在條件下加熱,反應產生NO與H2O,反應方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O,鉑絲一直保持紅熱,說明該反應是放熱反應,反應產生的NO是無色氣體,其與容器中過量的O2反應產生紅棕色NO2氣體,因此不能證明是否有一氧化氮生成,B錯誤;
C.向CuSO4溶液中加入鐵粉,發(fā)生反應:Cu2++Fe=Fe2++Cu,在該反應中Cu2+作氧化劑,F(xiàn)e為還原劑,F(xiàn)e2+為氧化產物,則根據物質的氧化性:氧化劑>氧化產物,可知:物質的氧化性:Cu2+>Fe2+,C正確;
D.向某溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀,該白色沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl,因此不能判斷確定該溶液中是否含有,D錯誤;
故合理選項是C。
5.D
【詳解】向反應的平衡體系中通入,可逆反應繼續(xù)進行,當達到新平衡時, N2O5、NO2、O2中都應含有,故選D。
6.C
【詳解】A.由圖可知,A是反應物,B是生成物,前4min內,△n(A):△n(B)=(0.8-0.4)mol:(0.4-0.2)mol=2:1,且后面處于平衡狀態(tài),則反應的化學方程式為2A B,故A正確;
B.反應開始至4min,B的平均反應速率為v(B)=== ,故B正確;
C.由圖可知,4min時反應沒有達到平衡狀態(tài),反應正向進行,則正反應速率>逆反應速率,故C錯誤;
D.由圖像可知,8min時,反應已達到平衡狀態(tài),容器內壓強不變,氣體的顏色不變,故D正確;
答案選C。
7.A
【分析】由圖知,消耗n( CO2)=(1-0.9)mol=0.1mol、n(H2)=(0.5-0.2)mol=0.3mol、n(CH3OH)=0.1mol,同一反應中參加反應的各物質的物質的量之比等于其分子個數(shù)之比,則N(CO2):N(H2):N(CH3OH)=0.1mol:0.3mol:0.1mol=1:3:1,根據原子守恒知,還生成H2O,所以反應方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),據此分析解題。
【詳解】A.由分析可知,無機物X為H2O,A錯誤;
B.由題干圖示信息可知,0~3min內CO2的平均反應速率為=,B正確;
C.由題干圖像信息可知,反應體系中各物質的物質的量不變時該反應達到平衡狀態(tài),在3min時各物質物質的量不變,反應達到平衡狀態(tài),則在3~10 min內,反應達到平衡狀態(tài),C正確;
D.由分析可知,該反應方程式為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)反應前后氣體的總我知道量發(fā)生改變,故當容器內混合氣體的總物質的量不再變化時,表明反應已經達到平衡狀態(tài),D正確;
故答案為:A。
8.A
【詳解】A.增大反應物N2的濃度可增大活化分子數(shù)目,有效碰撞次數(shù)增多,反應速率加快,故A符合題意;
B.恒容下充入少量He則參與反應的各氣體濃度不變,反應速率不變,故B不符合題意;
C.降低溫度反應速率減慢,故C不符合題意;
D.減小壓強,各物質的濃度減小,反應速率變慢,故D不符合題意;
答案選A。
9.C
【詳解】A.工業(yè)合成氨是放熱反應,其能量變化可用圖示表示,A正確;
B.恒容體系向裝置內充入氮氣,氮氣濃度增大,反應速率加快,B正確;
C.當有1mol 斷裂的同時有6mol 斷裂,該合成氨反應才達到反應限度,C錯誤;
D.通過調控反應條件,可以提高該反應速率與進行的程度,D正確;
故選C。
10.B
【詳解】A.在牙膏中添加適量的磷酸鹽,使平衡逆向移動,,生成覆蓋在牙齒表面,能起到保護牙齒的作用,A正確;
B.只與溫度有關,與溶液的酸堿性無關,B錯誤;
C.正常口腔的接近中性,防止和溶解,有利于牙齒健康,C正確;
D. ,D正確;
故選B。
11.A
【詳解】A.從圖知Y、X物質的量均在減小,作為反應物;而Z在增加則作為生成物,達到平衡時,X的變化量為0.75mol,Y的變化量為0.5mol,Z的變化量為0.75mol,該反應的化學方程式為3X+2Y 3Z,故A正確;
B.反應開始至2 min,氣體Z的平均反應速率,故B錯誤;
C.單位時間內生成Z為正向反應而消耗X也為正向反應,該表述不平衡,故C錯誤;
D.化學反應速率與化學計量數(shù)成正比,其反應速率不等,故D錯誤;
故選A。
12.D
【詳解】結合“變量不變”原則判斷:
①恒溫恒容時混合氣體的壓強取決于氣體總的物質的量的變化,而該反應是氣體體積增加的反應,故在未平衡時氣體的壓強始終在變化,所以混合氣體的壓強不隨時間變化可說明達平衡,①正確;
②未說明是正反應速率還是逆反應速率,不能說明達平衡,②錯誤;
③該反應是氣體體積增加的反應,故氣體的總的物質的量n在反應未平衡時始終在增加,由質量守恒可知氣體的總質量m增大,根據容器中氣體的在未平衡時始終在減小,所以當容器中氣體的不隨時間變化時可說明達平衡,③正確;
④由質量守恒可知氣體的總質量m增大,容器的體積V不變,故混合氣體的密度在未平衡時始終在變化,所以當容器中氣體的密度不隨時間變化時可說明達平衡,④正確;
⑤容器內H2、H2O的濃度之比為1∶1與平衡并無必然關聯(lián),⑤錯誤;
故①③④正確,答案選D。
13.A
【詳解】A.反應前后氣體的總物質的量減少,總質量不變由可知,當反應達到平衡時,總物質的量不變,氣體的平均相對分子質量不變,A符合題意;
B.容器內混合氣體的總質量與總體積沒有改變,所以反應前后混合氣體的密度不變,B不符合題意;
C.題中未給出加入的和的物質的量及轉化率,所以無法判斷反應是否達到平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.單位時間內n mol 鍵斷裂,同時2n mol 鍵形成,反應均向正向進行,D不符合題意;
故選A。
14.D
【詳解】A.該反應中所有物質都呈氣態(tài),建立平衡的過程中混合氣體的質量始終不變,在恒容密閉容器中,根據ρ=,混合氣體的密度始終不變,故混合氣體密度不再改變不能說明反應已經達到平衡狀態(tài),A項錯誤;
B.1mol廢氣中CO的體積分數(shù)為40%,則CO物質的量為0.4mol,其余氣體共0.6mol,設起始到平衡轉化CO物質的量為xmol,列三段式,起始壓強為p0kPa,平衡壓強為0.8p0kPa,容器為恒溫恒容容器,則=,解得x=0.2,平衡時CO的轉化率為×100%=50%,H2的轉化率為×100%=40%,平衡時CO的轉化率大于H2的轉化率,B項錯誤;
C.根據計算0~5min內v(H2)==0.04mol/(L min),v(CH3OH)==0.02mol/(L min),v(H2)=2 v(CH3OH),C項錯誤;
D.根據B項,平衡時CO、H2、CH3OH、其余氣體物質的量分別為0.2mol、0.6mol、0.2mol、0.6mol,氣體總物質的量為1.6mol,若向此體系中再加入1molH2,平衡向正反應方向移動,若0.2molCO完全反應則消耗0.4molH2、生成0.2molCH3OH,混合氣體總物質的量減少0.4mol,混合氣體總物質的量為1.6mol+1mol-0.4mol=2.2mol,該反應為可逆反應反應,0.2molCO不可能完全反應,則平衡時氣體總物質的量一定大于2.2mol,D項正確;
答案選D。
15.C
【詳解】A.0~40min內,v(HI)==0.00375 mol L 1 min 1,則v(H2)=1.875×10 3mol L 1 min 1,故A正確;
B.20min時,HI的轉化率為=9%,故B正確;
C. 120min時達到平衡狀態(tài),則v正(HI)=2v逆(),故C錯誤;
D.加入高效催化劑,化學反應速率加快,達到平衡時t<120min,故D正確;
故選C。
16.A 17.C 18.0.2 19.正反應速率先減小后不變,因為反應物濃度先減小,當達到平衡后,濃度不變
【解析】16.甲烷化反應為放熱反應,說明反應物總能量大于生成物能量。
17.A.時,由于未標明正、逆反應,則不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應達到平衡狀態(tài),A錯誤;
B.甲烷化反應在密閉容器中進行,反應過程中氣體的總質量始終保持不變,因此不能說明反應達到平衡狀態(tài),B錯誤;
C.容器中與的物質的量之和不再變化,則生成物的物質的量不變,說明反應達到化學平衡狀態(tài),C正確;
答案選C。
18.4min后各物質的物質的量不再發(fā)生變化,說明反應達到平衡狀態(tài),則的轉化量為,平衡時氫氣的物質的量為。
19.內,隨反應進行,反應物的濃度逐漸減小,正反應速率逐漸減小;達到平衡狀態(tài)后,各物質的濃度不再改變,正反應速率保持不變,故正反應速率先減小后不變。
20.(1) A(g)+2B(g)2C(g)
(2)<
(3) 升高溫度 AB
【詳解】(1)根據圖知,A、B為反應物而C為生成物,3min內△n(A)=(1-0.7)mol=0.3mol、△n(B)=(1-0.4)mol=0.6mol、△n(C)=(0.6-0)mol=0.6mol,相同時間內各物質的物質的量變化量之比等于其計量數(shù)之比,則A、B、C的計量數(shù)之比=0.3mol:0.6mol:0.6mol=1:2:2,則該反應方程式為A(g)+2B(g)2C(g),平衡常數(shù)表達式K=;
(2)已知達到平衡后,降低溫度,A的體積分數(shù)將減小,說明是降低溫度平衡正向移動,根據勒夏特列原理,正反應為放熱反應,△H<0,故答案為:<;
(3)①根據圖象可知t3時刻改變條件時正逆反應速率都增大且逆反應速率大于正反應速率,說明是升高溫度,故答案為:升高溫度;
②A.由于容器恒容,而此反應正反應方向是氣體的物質的量減小的反應,故反應在平衡之前,容器內的壓強在變小,故當壓強不變時,說明反應達平衡,故A正確;
B.此反應全部是氣體參加和生成,故氣體的質量一直不變,而正反應方向是氣體的物質的量減小的反應,故平衡之前,氣體的平均摩爾質量在變大,故當不變時,能說明反應達平衡,故B正確;
C.由于是恒容的容器,容器體積V一直不變,而此反應全部是氣體參加和生成,故氣體的質量一直不變,則氣體的密度無論反應有沒有達到平衡都一直不變,故不能作為反應達平衡的標志,故C錯誤;
D.因為A,B的系數(shù)之比為1:2,故A的消耗速率等于B的生成速率不能說明反應達到平衡,故D錯誤,
故答案選:AB。
21.(1) 升高溫度 減小壓強 加入催化劑
(2) > < <
(3) < b>a>c c>b>a a>b>c
(4) < >
【詳解】(1)加強外界條件,正逆反應速率均增大,減弱外界條件,正逆反應速率均減小。t2時刻正逆反應速率均增大,且v逆>v正,說明平衡逆向移動,該反應正向為放熱反應,升高溫度,平衡將逆向移動;t3時刻正逆反應速率均減小,且v逆>v正,說明平衡逆向移動,反應正向為氣體體積減小的反應,減小壓強平衡將逆向移動;t4時刻反應速率增大,但v逆=v正,因此t4時刻改變條件為加入催化劑,故答案為:升高溫度;減小壓強;加入催化劑。
(2)溫度越高,反應速率越大,達到平衡時所需時間越短,由圖甲可知T1c+d,故答案為:>;<;<。
(3)若反應正向吸熱,則升高溫度平衡將正向移動,生成物AB3的平衡體積分數(shù)將增大,因此T1a>c;對于多氣體參與的可逆反應,增大其中某一組分的濃度,平衡將正向移動,使得其余反應物的轉化率增大,根據勒夏特列原理可知自身的轉化率將減小,因此的平衡轉化率由大到小為c>b>a;的平衡轉化率由大到小為a>b>c,故答案為:<;b>a>c;c>b>a;a>b>c。
(4)由圖可知,增大壓強,反應物A的百分含量增大,說明增大壓強使平衡逆向移動,而增大壓強將使平衡向氣體體積減小的方向移動,即m+nv正,故答案為:<;>。
22.(1)作催化劑
(2)
(3)0.25
(4)BC
【分析】由題給圖象可知,隨著反應的進行,A、B的物質的量減少,則A、B為反應物,C的物質的量增加,則C為生成物,在2min時達到平衡,反應前后D的物質的量不變、反應過程中D的量發(fā)生變化,則D為催化劑,已經E為該反應的另一種氣態(tài)生成物,物質的量變化值之比等與化學計量數(shù)之比,則在化學方程式中E的化學計量數(shù)與B的相同,故該反應方程式為。
【詳解】(1)據分析,物質D在反應中的作用是:作催化劑。
(2)據分析,該反應的化學方程式為。
(3)因在化學方程式中E的化學計量數(shù)與B的相同,故0~2min內, 。
(4)A. A和C的物質的量相等,不能說明反應達到了平衡狀態(tài),A錯誤;
B. B的物質的量保持不變,符合平衡特征,該反應達到平衡狀態(tài),B正確;
C. A的正反應速率與B的逆反應速率之比為2∶1,出現(xiàn)2個反應方向的速率,且速率數(shù)值比等于化學計量數(shù),說明此時正反應和逆反應速率相等,則能表明上述反應已達到平衡狀態(tài),C正確;
D.該反應為反應前后氣體分子數(shù)不變的反應,容器體積不變,則容器內壓強始終保持不變,不能說明反應達到平衡狀態(tài),D錯誤;
選BC。
23.(1)0.2 mol·L-1·min-1
(2) 30% 1
(3) = 此時反應物和生成物各組分物質的量(濃度)都不再改變
【解析】(1)
根據表格數(shù)據可知:在0~2 min內,A物質物質的量減少0.4 mol,根據物質反應轉化關系可知:反應消耗B物質的物質的量是0.8 mol,則用B的濃度變化表示的反應速率v(B)=;
(2)
根據表格數(shù)據可知:在0~4 min內,B物質物質的量減少1.2 mol,則根據物質反應轉化關系可知反應消耗A的物質的量是0.6 mol,則4 min時,A的轉化率為;
在恒溫恒容時,氣體壓強之比等于氣體的物質的量的比。該反應是反應前后氣體物質的量不變的反應,所以4 min時容器內氣體壓強與反應開始時相等,氣體的壓強是開始時的1倍;
(3)
在反應進行到4 min時,n(B)=1.2 mol,n(C)=,與6 min時n(C)=1.8 mol,反應體系中各種物質的物質的量及濃度都不變,說明反應在6 min時已經達到了平衡狀態(tài),因此6 min時,正反應速率與逆反應速率相等。
24.(1)0.125mol· (L·min)-1
(2)25%
(3)28.6%
【詳解】(1)2min時,容器中NO的物質的量為0.5mol,則用NO表示的平均反應速率為:,由反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可得,用CO2表示的平均反應速率為:;故答案為:。
(2)2min時,NO的物質的量為0.5mol,由方程式可得,CO轉化量為0.5mol,則CO的轉化率為:;故答案為:25%。
(3)平衡時,CO為1mol,初始容器中充入了1.5molNO2和2molCO,則CO轉化了1mol,由方程式可得達到平衡時,NO2為0.5mol,CO2為1.0mol,NO為1.0mol,CO為1mol,則CO2的體積分數(shù)為:;故答案為:28.6%。
25.(1)2AB
(2) 減慢 加快
(3)=
(4)0.1
(5)AB
(6)75%
【分析】由圖可知,從反應開始,A的物質的量減少,B的物質的量增加,則A為反應物、B為生成物,開始至平衡時,A減少0.8mol-0.2mol=0.6mol,B增加0.5mol-0.2mol=0.3mol,由反應速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,A、B的化學計量數(shù)比為2:1,化學方程式為2AB。
【詳解】(1)由分析可知,該可逆反應的化學方程式為2AB,故答案為:2AB;
(2)降低溫度,化學反應速率減慢,正、逆反應速率均減慢;若縮小體積加壓,化學反應速率加快,正、逆反應速率均加快,故答案為:減慢;加快;
(3)由圖可知,第8min時,A、B的濃度均不變,反應達到平衡,正、逆反應速率相等,故答案為:=;
(4)由圖可知,0~4 min內,用B的濃度變化來表示該反應的平均反應速率為=0.1 mol·L-1·min-1,故答案為:0.1;
(5)A.該反應是氣體體積減小的反應,反應中容器內壓強減小,則容器內壓強保持不變說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故正確;
B.混合氣體中A的濃度不再改變可說明正逆反應速率相等,反應已達到平衡,故正確;
C.由質量守恒定律可知,反應前后氣體的質量相等,在恒容密閉容器中混合氣體的密度始終不變,則混合氣體的密度保持不變不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;
D.c(A)=c(B) 不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;不能說明正逆反應速率相等,無法判斷反應是否達到平衡,故錯誤;
故選AB;
(6)由圖可知,平衡時消耗A的物質的量是0.6mol,則A的轉化率為×100%=75%,故答案為:75%。

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