1、专题12化学反应速率与化学平衡及其影响因素1(2019北京东城高三期末)下列事实不能用平衡移动原理解释的是()答案B解析啤酒中存在平衡：CO2(g)CO2(aq)，开启啤酒瓶，瓶中压强降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向生成CO2气体的方向移动；反应H2(g)I2(g)2HI(g)是一个反应前后气体分子数不变的反应，压强的改变并不能使平衡发生移动，此混合气体加压后颜色变深，是因为I2(g)的浓度的增大；实验室制取乙酸乙酯时，采用加热的方式将生成的乙酸乙酯不断蒸出，从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动；石灰岩地貌的形成与以下反应有关：CaCO3CO2H2OCa(HCO3)2，固体的溶解和凝结的
2、反反复复，涉及了平衡的移动。2(2019湖南永州高三模拟)下列说法正确的是()A增大反应物浓度，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大B使用合适的催化剂，能增大活化分子百分数，所以反应速率增大C对于任何反应，增大压强都可加快反应速率D升高温度，只能增大吸热反应的反应速率答案B解析增大反应物的浓度会增大单位体积的活化分子数，但活化分子的百分数不变，A错误；使用合适的催化剂，降低反应的活化能，使部分不是活化分子的分子成为活化分子，增大活化分子百分数，所以反应速率增大，B正确；对于化学反应中都是液态物质参与的，增大压强，对反应速率无影响，C错误；升高温度，吸热、放热反应的速率都增大，D错误。3(20
3、19河南滑县高三调研)在1 L恒容密闭容器中投入足量Mg(NO3)2，在一定温度下发生下列反应：2Mg(NO3)2(s)2MgO(s)4NO2(g)O2(g)。下列能说明该反应达到平衡状态的是()ANO2体积分数不再变化BMgO的浓度不再变化CNO2消耗速率与O2生成速率之比为41D混合气体的平均相对分子质量不再变化答案C解析反应物为固体，产物有两种气体，气体的体积比始终保持不变，NO2体积分数保持不变，不能判断平衡状态，A错误；固体浓度为常数，B错误；混合气体的比例一定，平均相对分子质量一定，不能判断是否平衡，D错误。4(2019石家庄高三质检)测定CO的反应为I2O5(s)5CO(g)I2
4、(s)5CO2(g)，在密封容器中进行上述反应。下列有关说法正确的是()AI2、CO2的生成速率之比为15 B在恒温恒容条件下充入惰性气体，正、逆反应速率都保持不变C达到平衡后缩小体积，CO的平衡转化率、CO2的浓度都不变D达到平衡后，升高温度，正、逆反应活化能都会减小答案B解析I2呈固态，浓度为定值，A错误；恒容恒温下，充入惰性气体，CO、CO2的浓度不变，反应速率不变，B正确；题述反应是气体分子数相等的反应，缩小体积，CO2的浓度增大，C错误；温度不能改变活化能，D错误。5(2019北京朝阳高三期末)向20 mL 0.40 mol/L H2O2溶液中加入少量KI溶液：.H2O2I=H2OI
5、O；.H2O2IO=H2OO2I。H2O2分解反应过程中能量变化和不同时刻测得生成O2的体积(已折算标准状况)如下。t/min05101520V(O2)/mL0.012.620.1628.032.7下列判断不正确的是()A从图中可以看出，KI能增大H2O2的分解速率B反应是放热反应，反应是吸热反应C010 min的平均反应速率：v(H2O2)9.0103 mol/(Lmin)DH2O2在反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性答案B解析从反应过程示意图可以看出KI能够降低反应的活化能，使反应速率大大加快，A正确；根据图示可知反应的生成物比反应物的能量高，为吸热反应，反应的反应物比生成物的能量高
6、，是放热反应，B错误；010 min内，反应产生O2的物质的量是n(O2)20.16103 L22.4 L/mol9.0104 mol，根据方程式2H2O2=2H2OO2可知n(H2O2)29.0104 mol1.8103 mol，则v(H2O2)(1.8103 mol)0.02 L10 min9.0103 mol/(Lmin)，C正确；在反应中H2O2的作用是氧化剂，在反应中是还原剂，所以在整个反应过程中既体现了氧化性，又体现了还原性，D正确。6(2019福建三明高三期末)已知：N2O4(g)2NO2(g)HQ kJ/mol (Q0)，80 时在2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4
7、，发生反应获得如下数据：时间/s020406080100c(NO2)/mol/L0.000.120.200.260.300.30下列判断正确的是()A升高温度会使混合气体的颜色变浅B反应达平衡时，吸收的热量为0.30Q kJC2040 s内，v(N2O4)0.004 mol/(Ls)D100 s时再充入0.40 mol N2O4，达到新平衡时N2O4的转化率增大答案B解析HQ kJ/mol(Q0)，表明该反应的正反应为吸热反应，升高温度，化学平衡正向移动，则c(NO2)增大，平衡混合气体的颜色加深，A错误；由表格中数据可知，当反应进行到80 s时达到平衡状态，生成NO2的物质的量n(NO2)0
8、.30 mol/L2 L0.60 mol，由于反应的物质的量与热量变化成正比，则反应吸收热量为0.60 mol kJ/mol0.30Q kJ，B正确；2040 s内，v(NO2)0.004 mol/(Ls)，根据速率之比等于化学计量数之比，则2040 s内v(N2O4)0.002 mol/(Ls)，C错误；100 s时再充入0.40 mol N2O4，由于容器的容积不变，气体的物质的量增多，气体压强增大，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，因此达到新平衡时N2O4的转化率减小，D错误。7(2019吉林省实验中学高三(上)期中)以反应5H2C2O42MnO6H=10CO22Mn28H2O为例
9、探究“外界条件对化学反应速率的影响”。实验时，分别量取H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液，迅速混合并开始计时，通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢。编号H2C2O4溶液酸性KMnO4溶液温度/浓度/mol/L体积/mL浓度/mol/L体积/mL0.102.00.0104.0250.202.00.0104.0250.202.00.0104.050下列说法不正确的是()A实验、所加的H2C2O4溶液均要过量B若实验测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s，则这段时间内平均反应速率v(KMnO4)2.5104 mol/(Ls)C实验和实验是探究浓度对化学反应速率的影响，实验和是探究温度对化学反应
10、速率的影响D实验和起初反应均很慢，过了一会儿速率突然增大，可能是生成的Mn2对反应起催化作用答案B解析因为需要通过测定溶液褪色所需时间来判断反应的快慢，所以在这三个实验中，所加H2C2O4溶液均需过量，A正确；根据表中数据可得v(KMnO4)1.7104 mol/(Ls)，B错误；分析表中数据可知，实验和实验只是H2C2O4浓度不同，实验和只是温度不同，C正确；在其他条件都相同时，开始速率很小，过一会儿速率突然增大，说明反应生成了具有催化作用的物质，其中水没有这种作用，CO2释放出去了，所以可能起催化作用的是Mn2，D正确。8(2019湖南重点高中月考)甲醇(CH3OH)是绿色能源。工业上合成
11、原理为：2H2(g)CO(g)CH3OH(g)。一定温度下，向1 L恒容密闭容器中充入H2和CO，平衡时CH3OH的体积分数与反应物投料之比的关系如图所示。下列说法错误的是()A相同条件下，达到平衡时混合气体的密度与反应前相同B图像四个点中，c点处CO的转化率最大C若投料时n(CO)不变，图像四个点中，d点处CH3OH的物质的量最大D图像中c点到d点，平衡向正反应方向移动答案B解析反应前后的物质均为气体，即反应前后混合气体的总质量相同，又是恒容容器，反应前后气体的总体积相同，根据，得出反应前后混合气体的密度相同，A正确；反应物投料之比越大，CO的转化率越大，故图像四个点中，d点处CO的转化率最
12、大，B错误；若投料时n(CO)不变，图像四个点中，d处H2的物质的量最大，CO的平衡转化率最大，CH3OH的物质的量也最大，C正确；d点相当于c点达到平衡后，继续增大H2的物质的量，平衡向右移动，D正确。9(2019河南汝州实验中学高三期末)工业上消除氮氧化物的污染，可用如下反应：CH4(g)2NO2(g)N2(g)CO2(g)2H2O(g)Ha kJmol1，在温度T1和T2时，分别将0.50 mol CH4和1.2 mol NO2充入体积为1 L的密闭容器中，测得n(CH4)随时间变化数据如下表：下列说法不正确的是()A10 min内，T1时v(CH4)比T2时小B温度：T1T2CH：a0
13、.1a答案D解析、中反应温度相同，平衡常数K的数值相同，A项错误；中反应放热0.1a kJ，说明10 min内X2反应了0.1 mol，物质的量浓度改变量为0.1 mol/L，所以其平均速率为v(X2)0.01 mol/(Lmin)，B项错误；据容器中数据，可算出X2的平衡转化率为10%，容器中是恒温恒压，容器中是恒温恒容，容器相当于在容器基础上加压，加压平衡右移，所以X2的转化率大于10%，放出热量比容器多，C项错误、D项正确。12(2019全国卷节选)环戊二烯()是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：(3)环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同
14、温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法正确的是_(填标号)。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL1答案(3)CD解析(3)由图像的变化趋势可看出T2时，环戊二烯浓度的变化趋势大，反应速率快，因此T2大于T1，选项A错误；由a、c点斜率可判断a点的反应速率大于c点的反应速率，选项B错误；相同温度下，随着时间的延长，反应物的浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，因此a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，选项C正确；由图像知，开始时环戊二烯的浓度为1.5 molL1，b点时的浓度为0.6 molL1
15、，则环戊二烯转化的物质的量浓度为0.9 molL1，则二聚体的浓度为0.45 molL1。13(2019云南师大附中高三月考节选)在2 L恒容密闭容器中发生C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)H0反应，当通入不同量的H2O(g)和CO(g)充分反应后得到如下实验数据：实验组温度()起始量(mol) (C足量)平衡量(mol)达到平衡所需的时间(min)H2O(g)CO(g)H2(g)CO(g)165020.81.22426501.20.70.81.55(1)由实验组1数据可知，达到平衡时v(H2O)_molL1min1。(2)由实验组1和2数据分析可知，增大压强对该可逆反应的影响是_。(3
16、)若在一定温度、容积可变的密闭容器中发生上述反应，下列说法中可判断该反应达到平衡状态的是_。(填编号)a容器中压强不变b1 mol HH键断裂，同时断裂2 mol HO键cc(H2O)c(CO)dv(H2O)v(H2)e容器体积不变答案(1)0.15(2)压强增大，反应速率加快，平衡向逆反应方向移动(3)be解析(1)C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)起始量t0: 2 mol 0.8 mol 0转化量n: x x x平衡量t4 min: 2 molx 0.8 molx x由信息可知x1.2 mol，v(H2O)0.15 molL1min1。(3)由信息可知密闭容器容积可变，则压强始终不变
17、，a错误。1 mol HH键断裂，必然同时生成2 mol HO键，结合选项可知HO键的生成与断裂速率相等，即v正v逆，b正确。c(H2O)与c(CO)相等与该反应是否达到平衡没有任何关系，c错误。H2O和H2的计量数相等，则无论是否达到平衡v(H2O)v(H2)，d错误。工业制水煤气的反应是一个气体总物质的量有变化的反应，则从零时刻开始，密闭容器的容积会发生变化。如果容积不变了，则达到了平衡状态，e正确。14(2019邢台市高三模拟节选)工业上常用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2，其原理为CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)。(1)一定温度下，在一个恒容密闭容器中，下列说法能说明此
18、反应达到平衡状态的是_(填序号)。A体系的压强不再发生变化B消耗1 molL1CH4的同时生成3 molL1 H2C体系的密度不再发生变化D反应速率v逆(CH4)v正(CO)11(2)在恒压密闭容器中，通入物质的量均为0.1 mol的CH4与H2O，在一定条件下发生反应。a若平衡时，测得CH4的转化率与温度及压强的关系如图所示，则压强：p2_p1(填“大于”“小于”或“等于”)，原因是_；在X点和Y点的速率：v(X)_v(Y)(填“大于”“小于”或“等于”)。b若Y点所在容器为1 L，则此反应的平衡常数K_(列式并计算，结果保留到小数点后一位)。答案(1)AD(2)a.大于CH4(g)H2O(
19、g)CO(g)3H2(g)是一个气体分子数目增大的反应，在相同温度条件下，压强越大，CH4的转化率越小小于b.2.8 (molL1)2解析(1)在恒温恒容条件下，对于反应CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)来说，气体的总物质的量是变量，则气体的总压强也为变量，体系的压强不再发生变化能说明此反应达平衡状态，A正确；消耗CH4指的v正，生成H2也是指v正，不能说明此反应达平衡状态，B错误；气体的总质量为恒量，体积固定，也为恒量，则体系的密度为恒量，体系的密度不再发生变化，不能说明此反应达平衡状态，C错误；反应速率v逆(CH4)v正(CO)11，说明v正v逆，能说明此反应达平衡状态，D正确
20、，故答案为A、D。(2)CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)是一个气体分子数目增大的反应，压强越大，CH4的转化率越小，根据图示数据，在同一温度下CH4的转化率在p1条件下更大，故压强p1较小，则压强p2大于p1；同一温度下，压强越大，反应速率越快，根据图示信息，X点压强为p1，比p2小，故在X点和Y点的速率：v(X)小于v(Y)；若Y点所在容器为1 L，由图像可知Y点CH4的转化率为80%，根据“三段式”得： CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g)起始量(mol) 0.1 0.1 0 0转化量(mol) 0.10.8 0.08 0.08 0.24平衡量(mol) 0.02
21、0.02 0.08 0.24则此反应的平衡常数K2.8 (molL1)2。15(2019成都市高三诊断节选)(1)现将0.50 mol无水草酸放入10 L的恒容密闭容器中，分别在T1、T2时进行H2C2O4(g)H2O(g)CO(g)CO2(g)反应(体系内物质均为气态)，测得n(H2C2O4)随时间变化的数据如下表：温度：T1_T2(填“”“”“”或“”)。(2)室温下利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液的反应探究外界条件对反应速率的影响，设计方案如下：实验编号所加试剂及用量/mL溶液颜色褪至无色所需时间/min0.6 molL1H2C2O4溶液H2O0.01 molL1KMnO4溶液3
22、 molL1稀H2SO413.02.03.02.04.022.03.03.02.05.231.04.03.02.06.4上述反应的离子方程式为_。分析数据可得到的结论是_。该实验中若n(Mn2)随时间变化趋势如图1所示，请在图2中画出t2后生成CO2的速率随时间变化的图像(从a点开始作图)并说明理由_。答案(1)(2)2MnO6H5H2C2O4=2Mn210CO28H2O反应物浓度越大，反应速率越快t2时c(Mn2) 增大，催化剂成为反应速率的主要影响因素，反应速率突然加快；末尾阶段，反应物浓度为反应速率的主要影响因素，反应速率减慢解析(1)根据提供的数据，温度为T2时，反应先达平衡，因此T2
23、温度下反应速率快，故T2温度高，T10.36 mol。(2)酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应，草酸被氧化为CO2，高锰酸钾被还原为Mn2，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，配平反应的离子方程式为5H2C2O46H2MnO=10CO22Mn28H2O。3组实验中，只有草酸的浓度不同，从实验1到实验3，草酸浓度减小，褪色时间变长，说明反应速率减慢，可以得到的结论为：增大反应物浓度，反应速率加快。16(2019河北唐山高三期末)甲醇是重要的化工原料，利用煤化工中生产的CO、CO2和H2可制取甲醇等有机物，发生的反应有：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H199 kJmol1CO2(g)3H2(
24、g)CH3OH(g)H2O(g)H2相关物质的化学键键能数据如下：化学键C=OHHCOHOCHE/(kJ/mol)803436343465413(1)该反应H2_。(2)关于反应，下列说法正确的是_。A该反应在任何温度下都能自发进行B升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小C使用催化剂，不能提高CO的转化率D增大压强，该反应的化学平衡常数不变(3)在某温度下，将1.0 mol CO与2.0 mol H2充入2 L的空钢瓶中，发生反应，在第5 min时达到化学平衡状态，此时甲醇的物质的量分数为0.1。甲醇的浓度变化状况如下图所示：从反应开始到5 min，生成甲醇的平均速率为_。H2的平衡转化率_
25、%，化学平衡常数K_(保留两位有效数字)。1 min时，v正_v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。1 min时v正_4 min时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。若将钢瓶换成同容积的绝热容器，重复上述试验，平衡时甲醇的物质的量分数_0.1(填“大于”“小于”或“等于”)。答案(1)63 kJmol1(2)CD(3)0.025 molL1min1250.59大于大于小于解析(1)CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)，该反应H22803 kJmol13436 kJmol1(3413343465) kJmol12465 kJmol163 kJmol1 。(2)H0，Sv逆。反应达平衡的速率图像如下图：所以，在达平衡前任意点的正反应速率大于任意点的逆反应速率，即1 min时的v正(CH3OH)4 min时v逆(CH3OH )。若将钢瓶换成同容积的绝热钢瓶，重复上述实验，则反应放出的热量不能散发，会使体系温度上升，正反应放热，温度升高，与原平衡相比，平衡逆向移动，甲醇体积分数将减小，所以小于0.1。
