单元检测九 化学反应速率与化学平衡一、选择题(本题包括15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)eq\o(,\s\up7(高温、高压))1．下列对化学反应2NO＋2CON2＋2CO2的叙述正确的是( )A．使用催化剂不影响反应的活化能B．使用光催化剂能增大反应物的转化率C．升高温度能增加反应物分子中活化分子的百分数，从而加快反应速率D．改变压强对反应速率无影响2．工业上，合成氨反应：N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3的微观历程如图所示，用、、分别表示N2、H2、NH3，下列说法不正确的是( )A．①→②催化剂在吸附N2、H2时，未形成新的化学键B．②→③形成N原子和H原子是放热过程C．③→④形成了新的化学键D．使用合适的催化剂，能提高合成氨反应的速率3．已知298.15K时，可逆反应Pb2＋(aq)＋Sn(s)Pb(s)＋Sn2＋(aq)的平衡常数K＝2.2，若溶液中Pb2＋和Sn2＋的浓度均为0.10mol·L－1时，则此时反应进行的方向是( )A．向正反应方向进行B．向逆反应方向进行C．处于平衡状态D．无法判断4．两个容积均为2L的密闭容器Ⅰ和Ⅱ中充入NO及CO气体，发生反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH，各物质的起始物质的量见下表。实验测得两容器不同温度下达到平衡时CO2的物质的量如图所示，下列说法正确的是( )容器起始物质的量NOCOⅠ1mol3molⅡ6mol2molA．ΔH＞0B．N点的平衡常数为0.04C．若将容器Ⅰ的容积改为1L，T1温度下达到平衡时NO的转化率为25%D．图中M点所示条件下，再通入CO、N2各2mol，此时v正＜v逆5．不同温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH。平衡时CH3OH的物质的量分数随温度变化如图所示。下列说法不正确的是( )A．该反应的ΔH＜0B．240℃时，该反应的化学平衡常数K＝eq\f(2,3)C．240℃时，若充入2molCO2和6molH2，平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%D．240℃时，若起始时充入0.5molCO2、2molH2、1molCH3OH、1molH2O，反应向正反应方向进行6．已知：3CH4(g)＋2N2(g)3C(s)＋4NH3(g) ΔH>0，在700℃，CH4与N2在不同物质的量之比[eq\f(nCH4,nN2)]时CH4的平衡转化率如图所示。下列说法正确的是( )A.eq\f(nCH4,nN2)越大，N2的平衡转化率越高B.eq\f(nCH4,nN2)不变时若升温，NH3的体积分数会减小C．b点对应的平衡常数比a点的大D．a点对应的NH3的体积分数约为26%7．MTP是一类重要的药物中间体，可以由TOME经环化后合成。其反应式为为了提高TOME的转化率，反应进行时需及时从溶液体系中移出部分甲醇。TOME的转化率随反应时间的变化如图所示。设TOME的初始浓度为amol·L－1，反应过程中的液体体积变化忽略不计。下列说法错误的是( )A．X、Y两点的MTP的物质的量浓度相等B．X、Z两点的瞬时速率大小为v(X)>v(Z)C．若Z点处于化学平衡，则210℃时反应的平衡常数K＝eq\f(0.98a×0.98a,0.02a)D．190℃时，0～150min内MTP的平均反应速率为eq\f(0.67a,150)mol·L－1·min－18．当1,3-丁二烯和溴单质以物质的量之比为1∶1加成时，其反应进程及能量变化如图：不同反应条件下，经过相同时间测得生成物组成如表：实验编号反应条件反应时间产物中A的物质的量分数产物中B的物质的量分数1－15℃1min62%38%225℃1min12%88%下列分析不合理的是( )A．产物A、B互为同分异构体，由中间体生成A、B的反应互相竞争B．相同条件下由活性中间体C生成产物A的速率更快C．实验1测定产物组成时，体系已达平衡状态D．实验1在tmin时，若升高温度至25℃，部分产物A会经活性中间体C转化成产物B9．在一定条件下A2和B2可发生反应：A2(g)＋3B2(g)eq\o(,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2AB3(g)。图1表示在一定温度下反应过程中的能量变化，图2表示在固定容积为2L的密闭容器中反应时A2的物质的量随时间变化的关系，图3表示在其他条件不变的情况下，改变反应物B2的起始物质的量对此反应平衡的影响。下列说法错误的是( )A．该反应在低于某一温度时能自发进行B．10min内该反应的平均速率v(B2)＝0.045mol·L－1·min－1C．11min时，其他条件不变，压缩容器容积至1L，n(A2)的变化趋势如图2中曲线d所示D．图3中T1v逆B．b点反应放热53.7kJC．催化剂效果最佳的是反应③D．c点时该反应的平衡常数K＝eq\f(4,3)13．已知在25℃时，反应①②③的化学方程式及化学平衡常数为①N2(g)＋O2(g)2NO(g)，K1＝1×10－30；②2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)，K2＝2×1081；③2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)，K3＝2.5×1091。下列说法正确的是( )A．NO分解反应NO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋eq\f(1,2)O2(g)的平衡常数为1×1030B．根据K3的值可知常温下CO和O2很容易发生反应生成CO2C．温度升高，上述三个反应的平衡常数均减小D．常温下，NO、H2O、CO2分别发生分解反应生成O2的倾向顺序为NO>H2O>CO214．利用气相沉积法制备TiN的反应为2TiCl4(g)＋N2(g)＋4H2(g)2TiN(s)＋8HCl(g) ΔH＝－346.2kJ·mol－1。现将一定量的三种反应物投入到密闭容器中，测得反应过程中TiN的质量(m)和反应体系的压强(p)随温度的变化如图所示。则下列说法正确的是( )A．曲线Ⅰ表示的是TiN的质量随温度变化曲线B．曲线Ⅱ中a、b、c三点均已达到平衡状态C．混合气体的平均摩尔质量：M(a)＞M(c)D．该反应的平衡常数：K(b)＜K(c)15．一定压强下，向10L密闭容器中充入1molS2Cl2(g)和1molCl2，发生反应：S2Cl2(g)＋Cl2(g)2SCl2(g)。Cl2与SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示，以下说法错误的是( )A．A、B、C、D四点对应状态下，达到平衡状态的是B、D点B．正反应的活化能大于逆反应的活化能C．达到平衡后再加热，平衡向逆反应方向移动D．在300℃下，达到平衡后缩小容器容积，重新达到平衡后，Cl2的平衡转化率不变二、非选择题(本题包括5小题，共55分)16．(10分)甲醇是一种重要的化工原料，又是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景。(1)在一容积为2L的密闭容器内，充入0.2molCO与0.4molH2发生反应：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。①A、B两点对应的压强大小关系是pA________pB(填“>”“<”或“＝”)。②A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________。③下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是________(填字母)。a．H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍b．CH3OH的体积分数不再改变c．混合气体的密度不再改变d．CO和CH3OH的物质的量之和保持不变(2)在p1压强、T1℃时，该反应的平衡常数K＝________，再加入1.0molCO后重新达到平衡，则CO的转化率________(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)T1℃、1L的密闭容器内发生上述反应，测得某时刻各物质的物质的量如下，n(CO)＝0.1mol、n(H2)＝0.2mol、n(CH3OH)＝0.2mol，此时v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。17．(11分)(1)乙基叔丁基醚(以ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂。用乙醇与异丁烯(以IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE，反应的化学方程式为C2H5OH(g)＋IB(g)===ETBE(g) ΔH。回答下列问题：C1表示先吸附乙醇，C2表示先吸附异丁烯，C3表示乙醇和异丁烯同时吸附。反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如图1所示，该反应的ΔH＝________kJ·mol－1。反应历程的最优途径是________(填“C1”“C2”或“C3”)。(2)开发清洁能源是当今化工研究的一个热点问题。二甲醚(CH3OCH3)在未来可能替代柴油和液化气作为洁净液体燃料使用，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0～10.0MPa，温度：230～280℃)进行下列反应：反应ⅰ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－99kJ·mol－1反应ⅱ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.5kJ·mol－1反应ⅲ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2kJ·mol－1①在该条件下，若反应ⅰ的起始浓度分别为c(CO)＝0.6mol·L－1，c(H2)＝1.4mol·L－1，8min后达到平衡，CO的转化率为50%，则8min内H2的平均反应速率为________。②在t℃时，反应ⅱ