1、第一部分专题八 化学反应速率和化学平衡一、选择题1(2015河北衡水中学三模)已知反应：2NO(g)Br2(g)=2NOBr(g)的活化能为a kJ/mol，其反应机理如下：NO(g)Br2(g)=NOBr2(g)慢NO(g)NOBr2(g)=2NOBr(g)快下列有关该反应的说法正确的是()A反应的速率主要取决于的快慢B反应速率v(NO)v(NOBr)2v(Br2)CNOBr2是该反应的催化剂D该反应的焓变等于a kJ/mol解析：A项，反应速率的快慢主要取决于慢反应的速率；B项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知v(NO)v(NOBr)2v(Br2)；C项，NOBr2是反应的生
2、成物，是反应的反应物，不是催化剂，D项，a kJ/mol是总反应的活化能，不是焓变。答案：B2(2015诲淀期末)N2(g)3H2(g)2NH3(g)H0。下列叙述正确的是()A加入少量W，逆反应速率增大B当容器中气体压强不变时，反应达到平衡C升高温度，平衡逆向移动D平衡后加入X，上述反应的H增大解析：W是固体，加入少量W，反应速率不变，A错误；该反应在反应前后气体分子数不相等，当容器中气体压强不变时，容器中气体的物质的量不变，反应达到平衡，B正确；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即正向移动，C错误；H不因平衡的移动而改变，D错误。答案：B4(2014南宁适应性测试)MgO可用于制备特种陶瓷
3、，在一定条件下，通过下列反应制备：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0，上述反应达到平衡后保持其他条件不变，下列说法正确的是()A加入催化剂，反应的H变大B升高温度，混合气体的密度增大C压缩容器，反应吸收的热量不变D分离出部分MgO，可增大CO的转化率解析：反应热与是否使用催化剂无关，A错误。该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，混合气体的质量增大，又容器体积不变，因此混合气体的密度增大，B正确。压缩容器，平衡逆向移动，反应吸收的热量减小，C错误。MgO是固体，改变其量对平衡无影响，D错误。答案：B5(2015北京市房山区高三4月模拟)某体积可变的密闭容器，盛有
4、适量A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A3B2C。若维持温度和压强不变，当达到限度时容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%。下列推断正确的是()原混合气体的体积为1.2V L原混合气体的体积为1.1V L反应达到限度时气体A消耗掉0.05V L反应达限度时气体B消耗掉0.05V LA BC D解析：本题考查了化学平衡的计算相关知识。根据题意可推出C气体生成体积和A、B两气体的消耗体积： A3B2C反应量 0.05V 0.15V 0.1V反应达平衡后剩余的A、B气体体积为0.9V，而A、B两种气体已消耗的体积为0.05V0.15V0.2V，因此原混合气体的体积为0.9V0.2V1.1
5、V，反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L。答案：A6(2015辽宁营口期末)在一定条件下的密闭容器中，发生反应N2(g)O2(g)2NO(g)H180.5 kJmol1，下列说法正确的是()A平衡后升高温度，混合气体中N2的含量降低B当v正(O2)v正(NO)时，反应达到化学平衡C改变压强，平衡不移动的原因是化学反应速率不变D1 mol N2(g)和1 mol O2(g)反应，达到平衡时吸收的热量为180.5 kJ解析：该反应的正反应为吸热反应，升温后平衡正向移动，N2的含量降低，A项正确；所给的两个速率数据均为正反应的数据，不能用于判断反应是否达到平衡状态，B项错误；由于该反应是反应前后气
6、体体积不变的反应，加压后速率增大，但平衡不移动，C项错误；由于该反应为可逆反应，1 mol N2和1 mol O2不可能完全反应，达到平衡时，吸收热量小于180.5 kJ，D项错误。答案：A7(2015株洲一模)对于达到平衡的可逆反应XYWZ(已配平)，在t时刻增大压强(其他条件不变)，正、逆反应速率(v)变化的情况如图所示。下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是()AW、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体BX、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体CX、Y或W、Z中均只有一种为气体DX、Y均为气体，W、Z均为液体或固体解析：本题考查了化学平衡及图象分析知识，意在考查考生对知识的理解能力和
7、图象分析能力。由图象可知，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平衡正向移动，而增大压强时平衡应向气体分子数减小的方向移动，分析可知B选项正确。答案：B8(2015日照调研)向密闭容器中充入物质A和B，发生反应aA(g)bB(g)cC(g)。反应过程中，物质A的体积分数和C的体积分数随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法正确的是()A该反应在T1、T3温度时达到过化学平衡B该反应在T2温度时达到过化学平衡C该反应的逆反应是放热反应D升高温度，平衡会向正反应方向移动解析：本题考查了化学平衡知识，意在考查考生分析化学图象的能力。T2之前A的体积分数减小，C的体积分数增大，是因为反应未达到平衡，T2之
8、后A的体积分数增大，C的体积分数减小，是因为反应在T2时达到平衡后，升高温度平衡向逆反应方向移动，故B项正确，C、D项错误。在T1和T3时，A的体积分数均与C的体积分数相等，但T1时反应没有达到平衡状态，A项错误。答案：B9(2015南昌零模)某恒定温度下，在一个2 L的密闭容器中充入A气体，B气体，测得其浓度为2 mol/L和1 mol/L；且发生如下反应：3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)已知“？”代表C、D状态未确定；反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，且反应前后压强比为54，则下列说法中正确的是()该反应的化学平衡常数表达式为：K此时B的转化率为35%增大该体系压
9、强，平衡向右移动，但化学平衡常数不变增加C的量，A、B转化率不变A BC D解析：本题考查化学平衡原理及转化率的计算，意在考查考生的分析能力和判断能力。3A(g)2B(g)4C(？)2D(？)开始( mol/L): 2 1 0 0转化(mol/L): 0.6 0.4 0.8 0.4平衡( mol/L): 1.4 0.6 0.8 0.4设平衡时气体总的物质的量浓度为x mol/L，根据压强之比等于物质的量之比可得：，又，故，可得x2.4，从而可知C为固体或液体，D为气体。故化学平衡常数的表达式为：K，错误；B的转化率为40%，错误；该反应是一个反应后气体分子数减小的反应，增大压强，平衡向右移动，
10、平衡常数只与温度有关，温度不变平衡常数不变，正确；由于C为固体或液体，增加C的量，平衡不发生移动，A、B的转化率不变，正确。本题选D。答案：D10(2015银川一中月考)往2 L密闭容器中充入NO2，在三种不同条件下发生反应：2NO2(g)2NO(g)O2(g)，实验测得NO2的浓度随时间的变化如下表(不考虑生成N2O4)。下列说法正确的是()浓度(molL1)时间(min)实验序号/温度()01020304050实验1/8001.000.800.650.550.500.50实验2/8001.000.700.500.500.500.50实验3/8501.000.500.400.150.150.
11、15A实验2比实验1的反应容器内压强小B实验2比实验1使用了效率更高的催化剂C实验1比实验3的平衡常数大D由实验2和实验3可判断该反应是放热反应解析：实验1和实验2相比，化学平衡状态一致，但实验2反应速率快，先达到平衡状态，故实验2比实验1使用了效率更高的催化剂，B项正确，A项错误；由表中数据看出，实验3的温度比实验1和实验2的高，反应进行的程度也大，故该反应为吸热反应，实验3的化学平衡常数大，C、D项错误。答案：B二、填空题11(2015广东省梅州市高三5月总复习质检)有硫酸酸化的草酸(H2C2O4，二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO转化为Mn2。某化学小组研究发现，少量MnSO4可
12、对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响，探究如下：(1)常温下，控制KMnO4溶液初始浓度相同，调节不同的初始pH和草酸溶液用量，做对比实验，完成以下实验设计表。实验编号温度初始pH0.1 mol/L草酸溶液/mL0.01 mol/LKMnO4溶液体积/mL蒸馏水体积/mL待测数据(反应混合液褪色时间/s) 常温1205030t1常温2205030t2常温240_t3 (2)该反应的离子方程式_。(3)若t1t2，则根据实验和得到的结论是_。(4)请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用，完成下表中内容。实验方案(不要求写出具体操作过程)实验方案(不要求写出具体操作过程
13、)预期实验结果和结论_(5)化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度：取a g草酸晶体(H2C2O42H2O，摩尔质量126 g/mol)溶于水配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H2SO4酸化，再用KMnO4溶液滴定至终点，重复滴定两次，平均消耗KMnO4溶液V mL。滴定到达终点的现象是：_；实验中所需的定量仪器有_(填仪器名称)。该KMnO4溶液的物质的量浓度为_mol/L。解析：本题考查化学反应速率影响因素的探究、氧化还原反应滴定。(1)从表中数据知道组是研究浓度对反应速率的影响，为了实验的可对比性，溶液的体积控制为100 mL，改变KMnO4的浓
14、度，故KMnO4溶液用50 mL再加10 mL水。(2)反应的离子方程式5H2C2O42MnO6H=10CO22Mn28H2O。(3)若t1t2，说明溶液酸性较强时反应较快，那么则根据实验和得到的结论是：溶液的pH对该反应的速率有影响。(4)设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用时控制其他条件相同，一组不加催化剂，另一组加催化剂进行对比，所以操作和结论为：实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验结果和结论往反应混合液中加入少量MnSO4固体，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验若反应混合液褪色时间小于实验中的t1，则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催
15、化作用)(5)用KMnO4溶液滴定至终点草酸时滴定到达终点的现象是：滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色；用草酸晶体配制一定物质的量浓度溶液时还要用到：胶头滴管、托盘天平、250 mL容量瓶，滴定前草酸量取时要用到：酸式滴定管；a g草酸晶体溶于水配成250 mL溶液，其物质的量浓度为2a/63 mol/L，取25.00 mL溶液滴定，根据关系式5H2C2O42MnO，设KMnO4溶液的物质的量浓度为c mol/L，则有：5cV2(2a/63)25，得c20a/63 mol/L。答案：(1)5010(2)5H2C2O42MnO6H=10CO22Mn28H2O(3)溶液的pH对
16、该反应的速率有影响(4)实验方案(不要求写出具体操作过程)预期实验结果和结论往反应混合液中加入少量MnSO4固体，控制其他反应条件与实验相同，进行对比实验若反应混合液褪色时间小于实验中的t1，则MnSO4对该反应起催化作用(若褪色时间相同，则MnSO4对该反应无催化作用)(5)滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色胶头滴管、托盘天平、250 mL容量瓶、(酸式)滴定管20a/6312(2015湖南省张家界市高三4月模拟).在一定温度下，将2 mol A和2 mol B两种气体相混合后于容积为2 L的某密闭容器中，发生如下反应3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，2 min末反
17、应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，并测得C的浓度为0.4 mol/L，请填写下列空白：(1)x值等于_。(2)A的转化率为_。(3)生成D的反应速率为_。(4)如果增大反应体系的压强，则平衡体系中C的质量分数_。(5)如果上述反应在相同条件下从逆反应开始进行，开始加入C和D各 mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡时完全相等，则还应加入物质_mol。.恒温下，将a mol N2与b mol H2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)3H2(g)2NH3(g)(1)若反应进行到某时刻t时，nt(N2)13 mol，nt(NH3)6 mol，则a_。(2)反应
18、达平衡时，混合气体的体积为716.8 L(标准状况下)，其中NH3的体积分数为25%。则平衡时NH3的物质的量为_。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)，n(始)n(平)_。(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比，(N2)(H2)_。解析：本题考查利用三段式法结合化学方程式计算。.(1)平衡时C的浓度为0.4 mol/L，故生成C的物质的量为0.4 mol/L2 L0.8 mol，物质的量之比等于化学计量数之比，故0.8 mol0.8 molx2，解得x2；(2)平衡时n(D)0.8 mol，由方程式可知参加反应的n(A)n(D)1.2 mol，故A的转化率
19、为1.2 mol/2 mol60%；(3)生成D的反应速率0.2 mol/(Lmin)；(4)反应前后气体的物质的量不变，增大压强，平衡不移动，平衡体系中C的质量分数不变；(5)该反应前后气体的物质的量不变，恒温恒容下，按化学计量数转化到左边，满足n(A)n(B)2 mol2 mol11即可，开始加入C和D各4/3 mol，由化学方程式3A(g)B(g)2C(g)2D(g)可知转化到左边，可以得到A为4/3 mol3/22 mol，得到B为4/3 mol1/22/3 mol，故还需要加入B，加入B的物质的量为2 mol2/3 mol4/3 mol。.(1)根据方程式计算： N2(g) 3H2(
20、g)2NH3(g)起始(mol): a b 0转化(mol): 3 9 6t时刻(mol): a3 b9 6所以a313，则a16；(2)反应平衡时，混合气体为32 mol，其中NH3的物质的量为32 mol25%8 mol；(3)利用差量法计算： N2(g)3H2(g)2NH3(g)，物质的量减少n 1 mol 3 mol 2 mol 2 mol转化： 4 mol 12 mol 8 mol 8 mol故原混合气体为32 mol8 mol40 mol，则原混合气体与平衡混合气体的物质的量之比n(始)n(平)40 mol32 mol54；(4)达到平衡时，N2和H2的转化率之比(N2)(H2)12。答案：.(1)2(2)60%(3)0.2 mol/(Lmin)(4)不变(5)B.(1)16(2)8 mol(3)54(4)12
