第二章 化学反应速率和化学平衡
一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)
1.工业上制备纯硅反应的热化学方程式如下:
SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ•mol-1(Q>0)
某温度、压强下,将一定量反应物通入密闭容器进行以上反应(此条件下为可逆反应),下列叙述正确的是 ( )
A.反应过程中,若增大压强能提高SiCl4的转化率
B.若反应开始时SiCl4为1 mol,则在平衡时,吸收热量为QkJ
C.反应至4 min时,若HCl浓度为0.12 mol•L-1,则H2的反应速率为0.03 mol•(L•min)-1
D.当反应吸收热量为0.025QkJ时,生成的HCl通入100 mL1 mol•L-1的NaOH溶液恰好反应
【解析】 根据SiCl4(g)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g);ΔH=+QkJ•mol-1(Q>0)可知,该反应为正向气体体积增大且吸热的可逆反应。A项若在反应过程中增大压强,平衡逆向移动,SiCl4转化率降低,A项错。1 mol SiCl4反应达平衡时,不可能完全转化,因此吸收热量小于QkJ,B项错。C项中HCl的速率为0.03 mol•L-1•mol-1,H2的速率应为0.015 mol•L-1•min-1,故C错误。当反应吸收热量为0.025QkJ时,反应生成HCl为0.1 mol,将其通入100mL 1 mol•L-1的NaOH溶液中恰好反应,D正确。
【答案】 D
2.已知:4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g);ΔH=-1025kJ•mol-1,该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是 ( )
【解析】 正反应为放热反应,升高温度,反应速率增大,平衡左移,NO含量降低,A项正确,C项错误;正反应是体积增大的反应,增大压强平衡左移,NO含量降低,B项正确;加入催化剂可加快反应速率,缩短到达平衡的时间,D项正确。
【答案】 C
3.(2008•四川理综)在密闭容器中进行如下反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),在温度T1和T2时,产物的量与反应时间的关系如图所示。符合图示的正确判断是 ( )
A.T1>T2,ΔH>0 B.T1>T2,ΔH<0
C.T1<T2,ΔH>0 D.T1<T2,ΔH<0
【解析】 据“先拐先平衡”,由图象知T2>T1,温度升高碘化氢的量减小,即平衡向逆反应方向移动,所以正反应为放热反应,即ΔH<0,D正确。
【答案】 D
4.(2009•全国理综Ⅱ)在相同温度和压强下,对反应CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验,实验开始时放入容器内各组分的物质的量见下表:
CO2 H2 CO H2O
甲 a mol a mol 0 mol 0 mol
乙 2a mol a mol 0 mol 0 mol
丙 0 mol 0 mol a mol a mol
丁 a mol 0 mol a mol a mol
上述四种情况达到平衡后,n(CO)的大小顺序是 ( )
A.乙=丁>丙=甲 B.乙>丁>甲>丙
C.丁>乙>丙=甲 D.丁>丙>乙>甲
【解析】 根据可逆反应的特征,甲和丙,乙和丁分别为相同的平衡状态,达到平衡后n(CO)相同;甲和乙相比较,乙中增加了CO2的物质的量,平均正向移动,n(CO)增加,所以乙=丁>丙=甲。
【答案】 A
5.Cl2通入水中发生如下反应Cl2+H2O HCl+HClO,欲增大所得溶液中HClO的浓度,应采取的措施为 ( )
A.加Na2CO3固体 B.加NaOH固体
C.加水 D.通入NH3气
【答案】 A
6.(2007•全国理综Ⅱ)已知:C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是 ( )
A.升高温度和减小压强 B.降低温度和减小压强
C.降低温度和增大压强 D.升高温度和增大压强
【解析】 对于反应C(s)+CO2(g) 2CO(g) ΔH>0,正反应气体体积增大,反应吸热,故升高温度,减小压强有利于反应向正向进行。
【答案】 A
7.(2009•安徽理综)汽车尾气净化中的一个反应如下:NO(g)+CO(g) 12N2(g)+CO2(g) ΔH=-373.4kJ•mol-1在恒容的密闭容器中,反应达平衡后,改变某一条件,下列示意图正确的是 ( )
【解析】 由ΔH=-373.4kJ•mol-1,温度升高,平衡向逆反应方向移动,K减小,CO转化率降低,故A、B两项错;K只与温度有关,C项正确;D项增大N2的物质的量平衡左移,则NO转化率降低,所以D项错。
【答案】 C
8.(2009•广东单科)取五等份NO2,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:
2NO2(g) N2O4(g),ΔH<0
反应相同时间后,分别测定体系中NO2的百分含量(NO2%),并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是 ( )
【解析】 B项,反应达平衡后,升高温度平衡左移,NO2%增大;D项,反应未达平衡,升高温度反应向右进行趋于平衡,NO2%减小,达平衡后升高温度,平衡左移,NO2%增大,故选B、D。
【答案】 BD