2．同一反应，在相同时间间隔内，用不同物质表示的反应速率，其数值和意义都不一定相同。(×)

一、判断正误

1．活化分子的碰撞都是有效碰撞。 (×)

9．用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。

反应A：4HCl＋O₂CuO/CuCl2400 ℃2Cl₂＋2H₂O

对于反应A，如图是4种投料比[n(HCl)∶n(O₂)分别为1∶1、2∶1、4∶1、6∶1]下，反应温度对HCl平衡转化率影响的曲线。

(1)曲线b对应的投料比是________。

(2)当曲线b、c、d对应的投料比达到相同的HCl平衡转化率时，对应的反应温度与投料比的关系是________。

(3)投料比为2∶1、温度为400 ℃时，平衡混合气中Cl₂的物质的量分数是________。

解析：(1)相同温度下，投料比越大，HCl的平衡转化率越小；则曲线a、b、c、d对应的投料比分别为6∶1、4∶1、2∶1、1∶1。(2)相同投料比时，温度越低，氯化氢的平衡转化率越高；HCl的平衡转化率相同时，投料比越高，对应的反应温度越低。(3)氯化氢与氧气物质的量之比为2∶1、温度为400 ℃时，氯化氢的平衡转化率为80%。

4HCl(g)＋O₂(g) 2H₂O(g)＋2Cl₂(g)

n(初始)/mol　 2　 　　　1 　　　　0 　　　0

n(转化)/mol　 1.6 　　　0.4　 　　　0.8 　　　0.8

n(平衡)/mol　 0.4 　　　0.6　 　　　0.8 　　　0.8

×100%＝30.8%。

答案：(1)4∶1　(2)投料比越高，对应的反应温度越低

(3)30.8%

章末回扣练习(七)——化学反应速率和化学平衡

8．(2011·浙江高考节选)某研究小组在实验室探究氨基甲酸铵(NH₂COONH₄)分解反应平衡常数的测定。

将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：NH₂COONH₄(s) 2NH₃(g)＋CO₂(g)。

实验测得不同温度下的平衡数据如表所示：

(1)根据表中数据，列式计算25.0 ℃时的分解平衡常数：______________________________。

(2)取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中，在25.0 ℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积，氨基甲酸铵固体的质量将________(填“增加”、“减少”或“不变”)。

解析：(1)根据K＝c²(NH₃)·c(CO₂)＝²×≈1.6×10^－8。

(2)由NH₂COONH₄(s)2NH₃(g)＋CO₂(g)正反应气体分子数增加，增大压强平衡向逆反应方向移动。

答案：(1)K＝c²(NH₃)·c(CO₂)＝²·＝×(4.8×10^－3)³≈1.6×10^－8　(2)增加

7．甲醇可通过将煤气化过程中生成的CO和H₂在一定条件下，发生如下反应制得：CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)。请根据图示回答下列问题：

(1)从反应开始到平衡，用H₂浓度变化表示平均反应速率v(H₂)＝________，CO的转化率为________。

(2)该反应的平衡常数表达式为______________________，温度升高，平衡常数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。

(3)若在一体积可变的密闭容器中充入1 mol CO、2 mol H₂和1 mol CH₃OH，达到平衡时测得混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍，则加入各物质后该反应向________(填“正”或“逆”)反应方向移动，理由是_________________________________________。

解析：(1)根据图a可知，反应开始到达到平衡的过程中CO的浓度变化为0.75 mol/L，所以CO的反应速率为v(CO)＝0.75 mol/L÷10 min＝0.075 mol/(L·min)，根据反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H₂)＝2v(CO)＝2×0.075 mol/(L·min)＝0.15 mol/(L·min)，CO的转化率为×100%＝75%。

(2)该反应的平衡常数表达式为K＝。根据图b可知，反应物的能量比生成物的能量高，所以正反应为放热反应，升高温度，平衡常数减小。

(3)因为反应物和生成物都是气体，反应过程中质量不变，气体的密度ρ＝m/V。密度增大，说明容器的体积减小，因为反应在恒压的条件下进行，容器体积减小，说明反应后气体的物质的量减少，因为正反应方向气体体积减小，所以平衡向正反应方向移动。

答案：(1)0.15 mol/(L·min)　75%

(2)K＝　减小

(3)正　反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积减小，平衡向正反应方向移动

6．在一定温度下，将3 mol CO₂和2 mol H₂混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：

CO₂(g)＋H₂(g)CO(g)＋H₂O(g)。

(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝________。

(2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K₁＝0.5，则该温度下反应CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)的平衡常数K₂＝________，反应CO₂(g)＋H₂(g) CO(g)＋H₂O(g)的平衡常数K₃＝________。

(3)已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K₄＝1.0，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。

(4)在1 000 ℃下，某时刻CO₂的物质的量为2 mol，则此时v_正________v_逆(填“>”、“＝”或“<”)。

解析：(1)根据化学平衡常数的概念K＝。

(2)K₂＝＝＝＝2，

K₃＝＝K₁＝＝。

(3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。

(4)　　　　　　 CO₂(g)＋H₂(g) CO(g)＋H₂O(g)

起始/mol：　　3　　2　　 　0　　0

变化/mol:　　 　1　 　　　1 　　　　1　 　　1

某时刻/mol: 　　2　 　　　1 　　　　1 　　　1

所以c(CO)＝0.5 mol/L，c(H₂O)＝0.5 mol/L

c(CO₂)＝1 mol/L，c(H₂)＝0.5 mol/L

故＝<K_{1 000 ℃}＝1.0

反应应向正反应方向进行，所以v_正>v_逆。

答案：(1)　(2)2　(3)吸热　(4)>

5．在容积可变的密闭容器中，2 mol N₂和8 mol H₂在一定条件下发生反应，达到平衡时，H₂的转化率为25%，则平衡时氮气的体积分数接近于(　)

A．5%　 B．10%　 C．15%　 D．20%

解析：选C　N₂　＋　3H₂2NH₃

起始/mol 　　2 　　　　8　 　　　0

转化/mol　 　2/3　 　　　2　 　　4/3

平衡/mol　 　4/3　 　　　6 　　　4/3

平衡时氮气的体积分数为×100%≈15%。

4．700 ℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CO和H₂O，发生反应CO(g)＋H₂O(g) CO₂(g)＋H₂(g)反应过程中测定的部分数据如表所示(表中t₂>t₁)：

下列说法正确的是(　)

A．反应在t₁ min 内的平均速率为v(H₂)＝ mol/(L·min)

B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CO和1.20 mol H₂O，达到平衡时n(CO₂)＝0.40 mol

C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20 mol H₂O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H₂O 的体积分数减小

D．温度升高至800 ℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应

解析：选B　A项，t₁时CO减少0.40 mol，则H₂增加0.40 mol，用H₂表示的平均反应速率为＝mol/(L·min)，故错误；C项，通入H₂O(g)，平衡向正反应方向移动，CO转化率增大，H₂O的体积分数比原来增大，故错误；D项，由表格中数据可知，从t₁到t₂，H₂O(g)已不再改变，表明已达到平衡状态，则700 ℃时的平衡常数K＝＝1，升温到800 ℃，平衡常数变为0.64，则表明化学平衡逆向移动，正反应是放热反应，故错误。

3.

用CO合成甲醇(CH₃OH)的化学方程式为CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g)　ΔH<0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。

下列说法正确的是(　)

A．温度：T₁>T₂>T₃

B．正反应速率：v(a)>v(c)　v(b)>v(d)

C．平衡常数：K(a)>K(c)　K(b)＝K(d)

D．平均摩尔质量：M(a)<M(c)　M(b)>M(d)

解析：选C　A项，因为ΔH<0，温度越高，CO的转化率越小，所以T₃>T₂>T₁，错误；B项，由于T₃>T₁，所以 v(c)>v(a)，由于p(b)>p(d)，所以v(b)>v(d)，错误；C项，平衡常数只受温度影响，由于ΔH<0，温度越高，平衡常数越小，正确；D项，升温，平衡左移，M减小，M(a)>M(c)，加压，平衡右移，M增大，M(b)>M(d)，错误。

2．一定温度下 ，在容积为2 L的密闭容器中发生反应CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)，部分数据如表所示(表中t₂>t₁)。

下列说法正确的是(　)

A．反应在t₁ min内的反应速率为v(H₂)＝ mol/(L·min)

B．平衡时CO的转化率为66.67%

C．该温度下反应的平衡常数为1

D．其他条件不变，若起始时n(CO)＝0.60 mol，n(H₂O)＝1.20 mol，则平衡时n(CO₂)＝0.20 mol

解析：选C　根据化学方程式可知在t₁ min内生成0.40 mol H₂，因此在t₁ min内的反应速率为v(H₂)＝＝ mol/(L·min)，A错误；根据化学方程式可知t₁、t₂时刻均有n(CO)＝0.80 mol，n(H₂O)＝0.20 mol，n(CO₂)＝n(H₂)＝0.40 mol，故表格中t₁、t₂时的数据均为平衡时的物质的量。据此可求出CO的平衡转化率为×100%＝33.33%，B错误；由于该反应是一个气体体积不变的反应，将平衡时的物质的量代入平衡常数表达式，可计算出反应的平衡常数为1，C正确；根据平衡常数值可计算出D选项中平衡时n(CO₂)＝0.40 mol，D错误。