1、提能专训(七)化学反应速率和化学平衡(时间60分钟满分100分)一、选择题(共12小题，每题5分，共60分)1(2014山东潍坊联考)一定条件下反应2AB(g)A2(g)B2(g)达到平衡状态的标志是()A单位时间内生成n mol A2，同时消耗2n mol ABB容器内三种气体AB、A2、B2共存CAB的消耗速率等于A2的消耗速率D容器中各组分的体积分数不随时间变化答案：D解析：任何时刻，生成n mol A2，必然消耗2n mol AB，A项错误；可逆反应中任何时刻，反应物与生成物均共存，B项错误；达到平衡时，AB的消耗速率与A2的消耗速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C项错误；达到
2、平衡后，反应物和生成物的浓度不再变化，各组分的体积分数不再变化，D项正确。2(2014广东佛山质检)已知N2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.4 kJmol1，下列结论正确的是()A在密闭容器中加入1 mol N2和3 mol H2充分反应放热92.4 kJBN2(g)3H2(g)2NH3(l)HQ kJmol1，则Q92.4C增大压强，平衡向右移动，平衡常数增大D若一定条件下反应达到平衡状态，N2的转化率为20%，则H2的转化率一定为60%答案：B解析：A项，因合成氨是一个可逆反应，故1 mol N2和3 mol H2不可能全部反应完，反应放热应小于92.4 kJ，A错误；气态氨转化
3、为液态氨放出热量，再由已知热化学方程式和盖斯定律可知，Q92.4，B正确；对于一个确定的反应，化学平衡常数只与温度有关，C错误；只有起始时N2、H2物质的量之比为11，D项中的数据关系才成立，D错误。3(2014江西南昌调研)在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4，在一定条件下发生反应CH4(g)CO2(g)2CO(g)2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是()A上述反应的Hp3p2p1C1 100 时该反应平衡常数为1.64D压强为p4时，在y点：v正v逆答案：A解析：由图像可知，压强一定时，温度越高，甲烷的
4、平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，H0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4p3p2p1，B项正确；1 100 时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)0.02 mol/L，c(CO2)0.02 mol/L，c(CO) 0.16 mol/L，c(H2)0.16 mol/L，即平衡常数K1.64, C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，此时v正v逆，D项正确。4(2014新疆乌鲁木齐诊断)反应2AB2C，其中A、B、C均为气体，如图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线，x轴表示温度，y轴表示B的转化率，则下
5、列描述正确的是()A该反应是放热反应Bb点时混合气体的平均摩尔质量不再变化CT1时a点若要达到平衡，可以采取增大压强的方法Dc点时v正v逆，D选项错误。5(2014安徽皖南八校联考)相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：2NH3(g)N2(g)3H2(g)H92.4 kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：下列叙述正确的是()A热量关系：abB反应的平衡常数：C达到平衡时H2的体积分数：D中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态答案：C解析：若反应中NH3的平衡转化率为50%，则ab，若反应中NH3的平衡转化率小于50%，则ab，A选项错误；温度相同，所以反应、的
6、平衡常数相同，B选项错误；反应可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应，达平衡后，把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中，如果平衡不移动，氢气的体积分数应该与反应相等，但是压强增大，平衡向逆反应方向移动，氢气的体积分数减小，所以达平衡时氢气的体积分数：，C选项正确；因为气体总质量始终不变，容器恒容，所以密度始终不变，不能用密度来衡量反应是否达到平衡状态，D选项错误。6(2014四川绵阳诊断)汽车上的催化转化器可将尾气中的主要污染物转化成无毒物质，反应为2NO(g)2CO(g)N2(g)2CO2(g)Ha kJ/mol(a0)。在某温度时，用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表
7、：时间/s012345c(NO)/104molL110.04.502.501.601.001.00c(CO)/103molL13.603.052.852.762.702.70经分析，得出结论不正确的是()A23 s，平均反应速率v(NO)9105 mol/(Ls)B催化转化器对废气的转化速率在夏季时比冬季时大C若该催化转化器气舱容积为2 L，则达到平衡时反应放出热量1.8a JD该温度下，此反应的平衡常数K5 000答案：C解析：本题考查化学反应速率和化学平衡，意在考查考生对化学反应速率和化学平衡理论的理解和应用能力。在23 s时间内，v(NO)9105 mol/(Ls)，A项正确；夏季比冬季
8、温度高，反应速率大，因此转化速率大，B项正确；由表中数据知该反应在4 s时已达平衡，转化的n(NO) 9.00104molL12 L1.80103 mol，反应放出的热量为1.801030.9a J，C项错误；达平衡时NO、CO、N2、CO2的浓度分别为1.00104 molL1、2.70103 molL1、4.50104 molL1、900104 molL1，则平衡常数K5 000，D项正确。7(2014重庆联考)在某温度下，2 L密闭容器中，X、Y、Z三种气体起始状态和平衡状态时的物质的量(n)如下表所示，下列说法正确的是()XYZn(起始状态)/mol210n(平衡状态)/mol10.5
9、1.5A.若缩小体积，则正、逆反应速率均增大，Z的体积分数减小B若此反应的H0，则升高温度后，正反应速率增大，逆反应速率减小C若体积不变，该温度下，再加入1.5 mol Z，达到新平衡时，c(X)0.65 mol/LD该温度下，此反应的平衡常数为6.75答案：D解析：本题考查化学反应速率和化学平衡知识，意在考查考生综合运用所学知识分析实际问题的能力。根据平衡前后X、Y、Z的物质的量变化可确定该反应为2X(g) Y(g)3Z(g)。A项，相当于增大压强，平衡不移动，Z的体积分数不变，但正、逆反应速率均增大，错误；B项，升高温度正、逆反应速率均增大，错误；C项，达到平衡后，保持体积、温度不变，再加
10、入1.5 mol Z，再次达到平衡时容器中各气体的物质的量为原平衡时的1.5倍，即c(X)0.5 mol/L1.50.75 mol/L，错误；D项，平衡时X、Y、Z的物质的量浓度分别为0.5 mol/L、0.25 mol/L和0.75 mol/L，此时平衡常数K6.75，正确。8(2014贵州贵阳监测考试)某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)xB(g)2C(g)，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是()A前8 min A的平均反应速率为0.08 molL1min1B反
11、应方程式中的x1，正反应为吸热反应C30 min时降低温度，40 min时升高温度D3040 min该反应增大了压强或使用了催化剂答案：A解析：本题考查了化学平衡图像，意在考查考生的综合分析能力。由图像可以看出前8 min内，物质A的浓度由2.00 molL1减少到1.36 molL1，故vA0.08 molL1min1，A项正确；由A、B、C的变化曲线可得出x1,30 min时各物质的浓度均减小且正、逆反应速率相同，则改变条件为增大体积(或减小压强)，40 min时各物质的浓度不变，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，故40 min时改变的条件是升高温度，平衡逆向移动，所以，正
12、反应为放热反应，B、C、D项错误。9(2014四川成都诊断)已知(HF)2(g)2HF(g)H0，且平衡体系的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是()A温度：T1T2B平衡常数：K(a)K(b)vaD当30 g/mol时，n(HF)n(HF)221答案：C解析：由题给信息知该反应为气体分子数增大的吸热反应，从图像可以看出，当压强不变时，由T1到T2，增大，说明n总减小，平衡左移，即平衡向放热反应方向移动，所以由T1到T2为降低温度的过程，即T1T2，A项错误；由于T1温度较高，升高温度平衡右移，故温度为T1时的平衡常数大于温度为T2时的平
13、衡常数，再结合温度不变平衡常数不变知，K(b)K(a)K(c)，B项错误；温度越高，反应速率越大，压强越大，反应速率越大，故vbva，C项正确；设HF为x mol，(HF)2为y mol，当30 g/mol时，有30，解得xy，即n(HF)n(HF)211，D项错误。10(2014海门市诊断考试)已知甲为恒压容器、乙为恒容容器。相同条件下充入等物质的量的NO2气体，且起始时体积相同。发生反应：2NO2(g)N2O4(g)H0。一段时间后相继达到平衡状态。下列说法中正确的是()A平衡时NO2体积分数：甲乙，达到平衡所需时间，甲乙，B项错误；该反应的平衡常数表达式为K，C项错误；甲是恒压容器，压强
14、始终保持不变，压强不变不能判断反应是否达到平衡状态，D项错误。11(2014北京石景山区统一测试)在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y发生反应：2X(g)Y(g)3Z(g) H0.3)(5)1.5(6)小于等于解析：本题考查了化学平衡的有关知识，意在考查考生对所学知识的理解和综合应用能力。(1)由题给表中数据可知，20 min时反应已达到平衡状态，则K0.25。(2)30 min后，B、D、E的物质的量都增加，加入一定量的B，平衡正向移动，符合题意；加入固体A，平衡不移动，不符合题意；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，缩小容器体积，平衡不移动，各物质的物质的量不变，不符
15、合题意；只升高温度，平衡移动，但反应物和生成物的物质的量不会同时增加，不符合题意；同时加入0.2 mol B、0.1 mol D、0.1 mol E，平衡不移动，但符合题意。(3)可逆反应中各物质的反应速率之比等于化学计量数之比，故B的反应速率为D、E的2倍，且D、E的反应速率相等，满足此条件的图像是。(4)由于开始时n(D) n(E) 0.2 mol，平衡时n(D)n(E)0.5 mol，所以D、E均转化了0.3 mol，则A的物质的量大于0.3 mol即可。(5)因为温度不变，所以平衡常数不变，由“三段式”法，可知：A(s)2B(g)D(g)E(g)起始(mol) 3.0a 0转化(mol
16、) 1.00.5 0.5平衡(mol) 2.0a0.5 0.5则0.25，解得a1.5。(6)由图可知，c点B的转化率最大，则c点达到了平衡状态，v正v逆；c点之后平衡逆向移动，由于该容器密闭绝热，B的转化率随温度升高而减小，则此反应正向为放热反应。14(20分)(2014河北石家庄质检)T 时，在容积为0.5 L的密闭容器中发生如下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(s)H”“”或“”)，判断的依据是_。答案：(1)0.4 molL1min1(2)BCD(3)1.69(4)BC(5)1.69K(或浓度商与平衡常数相等或QcK，其他合理答案也可)解析：本题考查了化学反应速率、化学平衡及化
17、学图像等，意在考查考生的识图能力及对化学平衡理论的理解能力。根据反应图像可知，前3 min，A、B、C、D的物质的量的变化量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.6 mol、0.2 mol，根据反应中物质的量的变化量与化学计量数成正比知，m2、n1、p3、q1。(1)v(C)0.4 molL1min1。(2)因为D为固体，mnp，所以混合气体的压强和混合气体的总物质的量保持不变不能作为判断反应达到平衡状态的依据。本题选BCD。(3)K1.69。(4)由于D为固体，所以移走一部分D，平衡不移动，A的转化率不变；由于反应前后气体分子数不变，所以把容器的体积缩小至原来的，平衡不移动，A的转化率不变。本题选BC。(5)Qc1.69K，在该条件下反应达到平衡，v正v逆。
