1、专题7 化学反应速率和化学平衡一、选择题(本包括16小题，每小题3分，共48分)1(2011天津高三联考)下列有关反应限度的叙述正确的是()A大多数化学反应在一定条件下都有一定的限度B依据焓判据：NH4HCO3受热分解可自发进行C使用催化剂，可降低反应的活化能，加快反应速率，改变反应限度DFeCl3与KSCN反应达到平衡时，向其中滴加KCl溶液，则溶液颜色变深2在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g) xC(g)2D(g).2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 molL1.下
2、列判断错误的是 ()Ax1B2 min内A的反应速率为0.3 mol(Lmin)1CB的转化率为40%D若混合气体的密度不变，则表明该反应已达到平衡状态解析：n(C)0.2 molL12 L0.4 moln(D)，x1，A项正确；根据n(D)0.8 mol，参加反应的A和B的物质的量分别为1.2 mol,0.4 mol，v(A)0.3 molL1min1，B的转化率100%40%，B、C两项正确，由于容积固定，气体的密度始终不变，D项错误答案：D3某温度下，在固定容积的容器中，可逆反应：A(g)3B(g) 2C(g) 达到平衡时，测得平衡时的物质的量之比为ABC221.保持温度不变，再以221
3、的体积比充入A、B和C，则A平衡向逆方向移动 B平衡不移动CC的百分含量增大 DC的百分含量可能减小解析：再以221的体积比充入A、B、C，相当于对原平衡加压，因此平衡向正方向移动，C的百分含量增大答案：C4在相同温度和压强下，对反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表 物质 物质的量 实验 CO2H2COH2O甲a mola mol0 mol0 mol乙2a mola mol0 mol0 mol丙0 mol0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的
4、大小顺序是 ()A乙丁丙甲 B乙丁甲丙C丁乙丙甲 D丁丙乙甲解析：CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)甲： a mola mol0 mol 0 mol乙： 2a mol a mol0 mol 0 mol等效后的丙：a mola mol0 mol 0 mol等效后的丁：2a mol a mol0 mol 0 mol答案：A5.将1 mol H2(g)和2 mol I2(g)置于某2 L密闭容器中，在一定温度下发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)H0 ，并达到平衡HI的体积分数w(HI)随时间变化如图()所示，若改变反应条件，w(HI)的变化曲线如图()所示，则改变的条件可能是 (
5、)A恒温恒容条件下，加入适当催化剂B恒温条件下，缩小反应容器体积C恒容条件下，升高温度D恒温条件下，扩大反应容器体积解析：由于是等体积反应，改变体系的压强，平衡状态不受影响，而催化剂只改变速率，不影响平衡的移动答案：C6(2011江西师大附中高三联考)某兴趣小组为探究温度、压强对可逆反应A(g)B(g) C(g)D(s)的影响，进行了如下实验：恒温条件下，往一个容积为10 L的密闭容器中充入1 mol A和1 mol B，反应达平衡时测得容器中各物质的量浓度为浓度1然后改变外界条件又做了两组实验：只升高温度；只改变体系压强；分别测得新平衡时容器中各物质的量浓度为浓度2、浓度3ABC浓度10.0
6、5 molL1a molL10.05 molL1浓度20.078 molL10.078 molL10.122 molL1浓度30.06 molL10.06 molL10.04 molL1浓度40.07 molL10.07 molL10.098 molL1请找出实验操作与实验数据浓度2、浓度3的对应关系，并分析下列结论，其中错误的是A由浓度3与浓度1的比较，可判断出正反应是放热反应B由浓度2与浓度1的比较，可判断平衡移动的原因是升高温度C浓度1中a0.05D该组某学生在实验过程中，测得各物质在某一时刻的浓度为浓度4与浓度1比较，可发现该同学在测定浓度4这组数据时出现了很大的误差解析：A项，浓度3
7、与浓度1比较，升高温度，C的浓度减小，A、B的浓度增大，平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，A项正确；B项，若只改变温度，A增加的浓度为0.078 molL10.05 molL10.028 molL1，则C的浓度应为0.05 molL10.028 molL10.022 molL1p2)，图中Y轴可以表示的涵义是 ()A体系中物质L的百分含量B体系中总的气体分子数目C气体混合物的平均相对分子质量D气体混合物的密度解析：A项，p1p2，增大压强平衡向右移动，L的含量应该减小，A项错；B项，压强越大，体系总分子数越少；温度越低，总分子数越少，B项错误；C项，m不变，增大压强，升高温度，平衡向右移
8、动，n减小，导致增大，C项正确；D项，体积不变，密度也不改变，D项错误答案：C9(2011济南模拟)在一定温度下，向容积固定不变的密闭容器中充入a mol NO2，发生如下反应：2NO2(g) N2O4(g)H0.达平衡后再向容器中充入a mol NO2，再次达到平衡后，与原平衡比较，下列叙述不正确的是 ()A相对平均分子质量增大BNO2的转化率提高CNO2的质量分数增大D反应放出的总热量大于原来的2倍解析：假设再充入a mol NO2不是充入原容器中，而是充入一个空的、与原容器一模一样的容器，则两个容器中平衡体系的状态一模一样此时再把两个容器中的物质合并到一个容器中，则平衡2NO2(g) N
9、2O4(g)H0右移，故相对于原平衡，A、B、D的说法均正确，而NO2的质量分数减小答案：C10取五等份NO2，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g) N2O4(g)H0，反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量(NO2%)，并作出其随反应温度(T)变化的关系图下列示意图中，可能与实验结果相符的是() 解析：在恒容状态下，在五个相同的容器中同时通入等量的NO2，反应相同时间那么则有两种可能，一是已达到平衡状态，二是还没有达到平衡状态，仍然在向正反应方向移动若5个容器在反应相同时间时，均已达到平衡，因为该反应是放热反应，温度越高，平衡向逆反应方向移动程度越大，N
10、O2的百分含量随温度升高而升高，所以B正确若5个容器中有未达到平衡状态的，那么温度越高，反应速率越大，会出现温度高的NO2转化得快，导致NO2的百分含量少的情况，在D图中转折点为平衡状态，转折点左侧为未平衡状态，右侧为平衡状态，D正确答案：BD11在固定容积的密闭容器中，可逆反应2XY(g) Z(s)已达到平衡，此时升高温度则气体混合物的密度增大下列叙述正确的是 ()A若X为非气态，则正反应为吸热反应B正反应为放热反应，X为气态C在平衡混合物中加入少量Z，则平衡向左移动D压强变化对该平衡没有影响解析：气体的密度取决于容器内气体的质量与容器的体积，从密度的变化可以看出气体的质量怎样变化；从而判断
11、出平衡的移动方向及反应的吸、放热情况；至于X的状态由题干中混合气体的提法可以得出结论；由于Z是纯固体，浓度看成是定值，增减它的量平衡不受影响答案：B12对达到平衡状态的可逆反应XYZW，在其他条件不变的情况下，增大压强，反应速率变化图象如图所示，则图象中关于X、Y、Z、W四种物质的聚集状态为()AZ、W均为气体，X、Y中有一种是气体BZ、W中有一种是气体，X、Y皆非气体CX、Y、Z、W皆非气体DX、Y均为气体，Z、W中有一种为气体解析：经常有一些同学错选B，认为增大压强，平衡向气体体积缩小的方向移动其实，图象告诉我们的是：增大压强，加快了正、逆反应，但逆反应速率增大的幅度大于正反应速率增大的幅
12、度，由此而导致平衡向逆反应方向移动而压强的改变，只影响气体反应的速率，选项B所言的X、Y皆非气体即其正反应速率不受影响，故正确答案为A.答案：A13.同压、不同温度下的反应：A(g)B(g) C(g)HA的含量和温度的关系如图所示，下列结论正确的()AT1T2，H0BT1T2，H0CT1T2，H0DT1T2，H0解析：在其他条件不变的情况下，升高温度加快反应速率，缩短反应到达平衡的时间由图象可知，T1温度下，反应先达平衡，所以T1T2.在其他条件不变的情况下，升高温度平衡向吸热方向移动，降低温度平衡向放热方向移动因为T1T2，达平衡时T1温度下A的含量较大，即A的转化率降低，所以升温时平衡向逆
13、反应方向移动因此该反应的正反应为放热反应，即H0，故正确答案选A.答案：A14体积相同的甲、乙两个容器中，分别充有等物质的量的SO2和O2，在相同温度下发生反应：2SO2O22SO3并达到平衡在这过程中，甲容器保持体积不变，乙容器保持压强不变，若甲容器中SO2的转化率为p%，则乙容器中SO2的转化率为()A等于p% B大于p% C小于p% D无法判断解析：根据题意，甲、乙两容器可设为如图所示装置2SO2O22SO3是一气体总物质的量减少的反应甲容器保持体积不变，压强变小；乙容器保持压强不变，体积减小，达到平衡状态时转化为状态丙假设乙中的活塞不移动，由于甲、乙两个容器的体积、温度相同，达到平衡时
14、甲、乙两容器中存在的平衡是等效平衡，其中SO2的转化率也相等对于乙和丙两个状态，乙中压强小于丙中压强，因此丙中SO2的转化率大于乙中SO2转化率由此可以判断出丙中SO2的转化率也大于甲中SO2的转化率所以正确答案为B.答案：B15可逆反应：3A(g) 3B(？)C(？)(正反应为吸热反应)，随着温度升高，气体平均相对分子质量有变小趋势， 则下列判断正确的是()AB和C可能都是固体BB和C一定都是气体C若C为固体，则B一定是气体D若B是液体，则C一定是气体解析：选项A中，如果B和C都是固体，则无论平衡怎样移动，反应混合物中的气体只有A一种，A的相对分子质量不随温度升高而改变，所以气体的平均相对分
15、子质量不随温度升高而改变，因此选项A不符合题意选项C中，当C为固体，B为气体时，该反应为反应前后气体分子数不变的反应由于温度升高平衡向吸热反应方向移动有更多的固体C生成，使反应混合物中气体的总质量相应减小，而气体分子数保持不变，所以气体平均相对分子质量也相应变小，若C为固体，而B为非气体时，则反应混合物中的气体只有A，这与选项A情况相同，不符合题意要求，所以只有当C为固体时，B必为气体，选项C符合题意选项D中，如果B是液体，C是气体，则正反应方向是气体分子数减小的方向，由于升温平衡正向移动，反应混合物中气体分子数相应减小，而气体混合物的总质量减小所以气体平均相对分子质量无法确定选项D不符合答案
16、：C16在相同温度下，有相同体积的甲、乙两容器，甲容器中充入1 g N2和1 g H2，乙容器中充入2 g N2和2 g H2.下列叙述中，错误的是 ()A化学反应速率：乙甲B平衡后N2的浓度：乙甲CH2的转化率：乙甲D平衡混合气中H2的体积分数：乙甲解析：因为乙的原料投入量正好是甲的两倍，假设开始时乙的容器体积也是甲的两倍(如图所示)，则此时甲与乙是等效平衡再将乙容器体积压缩至与甲相等(如图中丙)，在此过程中平衡：N23H22NH3要向正反应方向移动，即N2、H2的转化率增大，在体系中的体积分数减小但此时，丙中N2、H2、NH3的浓度都比甲中大，但丙中N2、H2的浓度要小于甲中的两倍，而丙中
17、NH3的浓度要大于甲中的两倍H2的体积分数：乙0 ，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：时间(s)n(mol)020406080100n(N2O4)0.40a0.20cden(NO2)0.000.24b0.520.600.60(1)计算20 s40 s内用N2O4表示的平均反应速率为_(2)计算在80时该反应的平衡常数K_.(3)反应进行至100 s后将反应混合物的温度降低，混合气体的颜色_(填“变浅”、“变深”或“不变”)(4)要增大该反应的K值，可采取的措施有(填序号)_，若要重新达到平衡时，使值变小，可采取的措施有(填序号)_A. 增大N2O4的起始浓度 B. 向混合气体中
18、通入NO2C. 使用高效催化剂D. 升高温度(5)如图是80时容器中N2O4物质的量的变化曲线，请在该 图中补画出该反应在60时N2O4物质的量的变化曲线解析：N2O42NO2初始0.400.0020 sa0.2480 sd0.60a0.40 mol0.24 mol0.28 mold0.40 mol0.60 mol0.10 mol(1)v(N2O4)0.0020 molL1s1.(2)K1.8 molL1.(3)降低温度、平衡向左移动，c(NO2)减小，颜色变浅(4)要增大K值，需使平衡向右移动，可采用升高温度要使值变小，需使平衡向左移动，增大N2O4的起始浓度，通入NO2即相当于对平衡加压，
19、使平衡左移(5)温度低时，反应慢，到达平衡时间长，但n(N2O4)大18(8分)反应aA(g) bB(g) cC(g)d D(g)在容积不变的密闭容器中达到平衡，且起始时A与B的物质的量之比为ab.则：(1)平衡时A与B的转化率之比是_(2)若同等倍数地增大A、B的物质的量浓度，要使A与B的转化率同时增大，(ab)与(cd)所满足的关系是(ab)_(cd ) (填“”“”“(3)丁甲乙丙丁19(8分)(2011银川高三检测)温室效应和资源短缺等问题和如何降低大气中的CO2含量并加以开发利用引起了各国的普遍重视目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇一定条件下发生反应：CO2(g)3H2(g)
20、 CH3OH(g)H2O(g)，如图表示该反应进行过程中能量(单位为kJmol1)的变化(1)关于该反应的下列说法中，正确的是_AH0，S0BH0，S0 CH0，S0DH0(2)该反应平衡常数K的表达式为_(3)温度降低，平衡常数K_(填“增大”、“不变”或“减小”)(4)为探究反应原理，现进行如下实验：在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示从反应开始到平衡，用氢气浓度变化表示的平均反应速率v(H2)_molL1min1.(5)下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的有_A升高温度B加入催化剂C将H
21、2O(g)从体系中分离D再充入1 mol CO2和3 mol H2E充入He(g)，使体系总压强增大解析：(1)根据图知反应物总能量高于生成物总能量，因此反应放热，H0，反应后气体分子数减少，S0，选C.(2)K.(3)温度降低，平衡向正反应方向移动，K增大(4)v(H2)3v(CH3OH)30.225 molL1min1.(5)欲使n(CH3OH)/n(CO2)值增大，需使平衡向正反应方向移动，将H2O(g)从体系中分离，再充入1 mol CO2和3 mol H2(相当于加压)答案：(1)C(2)(3)增大(4)0.225(5) CD20(11分) Fenton法常用于处理含难降解有机物的工
22、业废水，通常是在调节好pH和Fe2浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解污染物现运用该方法降解有机污染物pCP，探究有关因素对该降解反应速率的影响实验设计控制pCP的初始浓度相同，恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表)，设计如下对比实验(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格).实验编号实验目的T/KpHc/103 mol/LH2O2Fe2为以下实验作参照29836.00.30298106.00.30探究温度对降解反应速率的影响数据处理实验测得pCP的浓度随时间变化的关系如上图(2)请根据上图实验曲线，计算降解反应50150 s内的反应速率：v(pCP)_
23、mol/(Ls)解释与结论(3)实验、表明温度升高，降解反应速率增大但温度过高时反而导致降解反应速率减小，请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因：_.(4)实验得出的结论是：pH等于10时，_.思考与交流(5)实验时需在不同时间从反应器中取样，并使所取样品中的反应立即停止下来根据上图中的信息，给出一种迅速停止反应的方法：_.解析：(1)依题意可知的实验温度为313K，实验对比是建立在其他条件相同前提下，故pH应与的相同若改变pH，其他条件不变可探究溶液pH对反应速率的影响(2)实验曲线中，50150 s时c(pCP)1.2103 mol/L0.4103 mol/L0.8103 mol
24、/L，所以v(pCP)8.0106 mol/(Ls)(3)在降解反应中，H2O2新产生的自由基起氧化作用，温度过高，H2O2因热稳定性差而分解，导致降解反应速率下降(4)由曲线可知，pH10时，c(pCP)基本不变，反应趋于停止(5)由(4)得到启示：在pH10的溶液中，反应速率趋于零，可将所取样品加入NaOH溶液中(使pH10)；化学反应速率随温度降低而降低，故亦可用迅速大幅降温法答案：(1)实验编号实验目的T/KpHc/103 mol/LH2O2Fe231336.00.30探究溶液的pH对降解反应速率的影响(2)8.0106(3)过氧化氢在温度过高时迅速分解(4)反应速率趋向于零(或该降解
25、反应趋于停止)(5)将所取样品迅速加入到一定量的NaOH溶液中，使pH约为10(或将所取样品骤冷等其他合理答案均可)21(8分)如图，有甲、乙两容器，甲体积可变压强不变，乙保持体积不变向两容器中分别充入1 mol A、3 mol B，此时两容器体积均为500 mL，温度为T.保持温度不变发生反应：A(g)3B(g) 2C(g)D(s)H 0.6 mol22(10分)(2009江苏高考)联氨(N2H4)及其衍生物是一类重要的火箭燃料N2H4与N2O4反应能放出大量的热(1)已知：2NO2(g) = N2O4(g)；H57.20 kJmol1.一定温度下，在密闭容器中反应2NO2(g) N2O4(
26、g)达到平衡其他条件不变时，下列措施能提高NO2转化率的是_(填字母)A减小NO2的浓度B降低温度C增加NO2的浓度 D升高温度(2)25时，1.00 g N2H4(l)与足量N2O4(l)完全反应生成N2(g)和H2O(l)，放出19.14 kJ的热量则反应2N2H4(l)N2O4(l)=3N2(g)4H2O(l)的H_kJmol1(3)17、1.01105 Pa，密闭容器中N2O4和NO2的混合气体达到平衡时，c(NO2)0.0300 molL1、c(N2O4)0.0120 molL1.计算反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡常数K.(4)现用一定量的Cu与足量的浓HNO3反应，制得1.
27、00 L已达到平衡的N2O4和NO2的混合气体(17、1.01105 Pa)，理论上至少需消耗Cu多少g?解析：(1)考查影响化学平衡移动的因素(2)简单的反应热计算要注意将质量转化为物质的量，还要注意比例关系(3)根据题意知平衡时：c(N2O4)0.0120 molL1，c(NO2)0.0300 molL1，K13.3.(4)由(3)可知，在17、1.01105 Pa达到平衡时，1.00 L混合气体中：n(N2O4)c(N2O4)V0.0120 molL11.00 L0.0120 mol，n(NO2)c(NO2)V0.0300 molL11.00 L0.0300 mol，则n总(NO2)n(NO2)2n(N2O4)0.0540 mol由Cu4HNO3(浓) = Cu(NO3)22NO2H2O可得m(Cu)64 gmol11.73 g.答案：(1)BC(2)1224.96(3) 13.3(4)1.73 g第 12 页 共 12 页
