化学反应速度与化学平衡一．选择题：（共12小题，每小题4分，计48分）1.反应4CO(g)＋2NO2(g)N2(g)＋4CO2(g)开始进行时，CO的浓度为4mol/L，N2的浓度为0，2min后测得N2的浓度为0.6mol/L，则此段时间内，下列反应速率表示正确的是( )A．v(CO)＝1.2mol/(L·s)B．v(NO2)＝0.3mol/(L·min)C．v(N2)＝0.6mol/(L·min)D．v(CO2)＝1.2mol/(L·min)2.关于化学平衡常数的叙述正确的是( )A．温度一定，一个化学反应的平衡常数不是一个常数B．两种物质反应，不管怎样书写化学方程式，平衡常数都不变 C．温度一定时，对于给定的化学反应，正、逆反应的平衡常数互为倒数D．浓度商Qc<K时，v(正)<v(逆)3.X、Y、Z为三种气体，把amolX和bmolY充入一密闭容器中，发生反应X＋2Y2Z，达到平衡时，若它们的物质的量满足：n(X)＋n(Y)＝n(Z)，则Y的转化率为( )A.×100%B.×100%C.×100%D.×100%4.如图曲线表示其他条件一定时，反应2W(g)＋Q(g)2G(g)(正反应为放热反应)中W的转化率与温度的关系曲线，图中标有a、b、c、d四点，其中表示未达到平衡状态，且v(正)>v(逆)的是( )A．a点 B．b点C．c点D．d点5.对于反应2A(g)＋B(g)3C(g)＋4D(g)，表示该反应的速率最快的是( )A．vA＝0.5mol·L－1·s－1B．vB＝0.3mol·L－1·s－1C．vC＝0.8mol·L－1·s－1\nD．vD＝1.0mol·L－1·s－16.在密闭容器中进行反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)，有关下列图象的说法不正确的是( )A．依据图a可判断正反应为放热反应B．在图b中，虚线可表示使用了催化剂C．若正反应的ΔH<0，图c可表示升高温度使平衡向逆反应方向移动D．由图d中气体平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH>07.在容积不变的密闭容器中存在如下反应：2A(g)＋B(g)3C(g)＋D(s) ΔH<0，某研究小组研究了在其他条件不变时，改变某一条件对上述反应的影响，下列分析不正确的是( )A．图Ⅰ表示增加反应物浓度对该平衡的影响B．图Ⅱ表示减小压强对该平衡的影响C．图Ⅲ表示温度对该平衡的影响，温度：乙>甲D．图Ⅳ表示催化剂对该平衡的影响，催化效率：甲>乙8.在恒温恒容的密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)xC(g)。Ⅰ.将3molA和2molB在一定条件下反应，达平衡时C的体积分数为a；Ⅱ.若起始时A、B、C投入的物质的量分别为n(A)、n(B)、n(C)，平衡时C的体积分数也为a。下列说法正确的是( )A．若Ⅰ达平衡时，A、B、C各增加1mol，则B的转化率将一定增大B．若向Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，C的体积分数若大于a，可断定x>4C．若x＝2，则Ⅱ体系起始物质的量应满足3n(B)>n(A)＋3D．若Ⅱ体系起始物质的量满足3n(C)＋8n(A)＝12n(B)，则可判断x＝4\n9.已知：t℃时，2H(g)＋Y(g)2I(g) ΔH＝－196.6kJ·mol－1，t℃时，在一压强恒定的密闭容器中，加入4molH和2molY反应，达到平衡后，Y剩余0.2mol。若在上面的平衡体系中，再加入1mol气态的I物质，t℃时达到新的平衡，此时H物质的物质的量n(H)为( )A．0.8molB．0.6molC．0.5molD．0.2mol10.对于反应4A＋2B3C，下列说法中正确的是( )A．某温度时，化学反应速率无论用A、B、C中任何物质表示，其数值都相同B．其他条件不变时，降低温度，化学反应速率减小C．其他条件不变时，增大压强，化学反应速率一定加快D．若增大或减小A的物质的量，化学反应速率一定会发生明显的变化11.NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。据图分析，下列判断不正确的是( )A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5．0×10－5mol·L－1·s－1D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂12.合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－92.4kJ/mol，在反应过程中，正反应速率的变化如下图：\n下列说法正确的是( )A．t1时升高了温度B．t2时使用了催化剂C．t3时增大了压强D．t4时降低了温度一．非选择题：（计52分）13.在一定温度下，把2molSO2和1molO2通入一个一定容积的密闭容器里，发生如下反应：2SO2＋O22SO3，当此反应进行到一定程度时，反应混合物就处于化学平衡状态。现在该容器中维持温度不变，令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol)。如a、b、c取不同的数值，它们必须满足一定的相互关系，才能保证达到平衡时，反应混合物中三种气体的体积分数仍跟上述平衡时的完全相同。请填写下列空白：(1)若a＝0，b＝0，则c＝________。(2)若a＝0.5，则b＝________和c＝________。(3)a、b、c必须满足的一般条件是(请用两个方程式表示，其中一个只含a和c，另一个只含b和c)：___________、___________。14.下表所示的是稀硫酸与某金属反应的实验数据：\n分析上述数据，回答下列问题：(1)实验4和5表明，________________对反应速率有影响，________反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号，下同)。(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_______。(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________。(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近，推测其原因：__________________。15.在一定条件下，可逆反应2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0达到平衡，当分别改变下列条件时，请填空：(1)保持容器容积不变，通入一定量的NO2，则达到平衡时NO2的百分含量________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)；保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量____。(2)保持压强不变，通入一定量的NO2，则达到平衡时NO2的百分含量________；保持压强不变，通入一定量N2O4，则达到平衡时NO2的百分含量________。(3)保持容器容积不变，通入一定量的氖气，则达到平衡时NO2的转化率________；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则达到平衡时NO2的转化率________。16.已知A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)反应的平衡常数和温度的关系如下：温度/℃70080083010001200平衡常数1.71.11.00.60.4回答下列问题：\n(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0(填“<”“>”或“＝”)；(2)830℃时，向一个5L的密闭容器中充入0.20mol的A和0.80mol的B，如反应初始6s内A的平均反应速率v(A)＝0.003mol·L－1·s－1，则6s时c(A)＝________mol·L－1，C的物质的量为________mol；反应经一段时间，达到平衡时A的转化率为________，如果这时向该密闭容器中再充入1mol氩气，平衡时A的转化率为________；(3)判断该反应是否达到平衡的依据为________(填选项字母)；a．压强不随时间改变b．气体的密度不随时间改变c．c(A)不随时间改变d．单位时间里生成C和D的物质的量相等(4)1200℃时反应C(g)＋D(g)A(g)＋B(g)的平衡常数的值为________。1.解析 由题意知N2的反应速率为＝0.3mol/(L·min)，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比，可得D选项正确。要注意的是A项中的单位是mol/(L·s)，故不正确。答案 D2.解析 化学平衡常数的大小与温度有关，平衡常数的表达式与化学方程式的书写方式有关。正、逆反应的平衡常数互为倒数，如H2(g)＋I2(g)2HI(g)，K正＝，K逆＝，所以K正＝。浓度商Qc<K，未达到化学平衡状态，此时v正>v逆。答案 C3.解析 X ＋ 2Y 2Z起始物质的量/molab0转化物质的量/molx2x2x平衡物质的量/mola－xb－2x2x据题意：(a－x)＋(b－2x)＝2x。解得：x＝，故Y的转化率为×100%＝×100%。答案 B4.解析 纵轴表示W的转化率，横轴表示温度，曲线\n上的任一点都表示在此温度下达到平衡状态时对应的W的转化率，从c点作纵轴的平行线与曲线交于一点，这表示若想达到c点对应温度的平衡状态，需要转化更多的W，则c点未达到平衡状态，且反应向正反应方向进行，即v(正)>v(逆)。答案 C5.解析 用选项所给反应速率除以该物质在化学方程式中的化学计量数，最大者表示该反应的速率最快，故选B项。答案 B6.解析 A项，由图a可以看出，升高温度时逆反应速率比正反应速率增大的快，平衡逆向移动，所以正反应为放热反应，正确；B项，催化剂只能改变反应速率，不能改变反应限度，即可缩短达到平衡的时间，而不能改变反应物的平衡转化率，正确；C项，由图c看出，改变条件后，正、逆反应速率均增大且逆反应速率增大的幅度大，平衡逆向移动，若正反应的ΔH<0，则升高温度平衡逆向移动，正确；D项，由图d看出，升高温度时气体的平均相对分子质量减小，则说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，即ΔH<0。答案 D7.解析 该可逆反应是等气体分子数反应，正反应是放热反应，图Ⅰ表示反应速率与时间的关系，增加反应物浓度，正反应速率突增，而逆反应速率瞬时不变，随后缓增，即逆反应速率应在原平衡渐增，A项错误；图Ⅱ，减压平衡不移动，但是正、逆反应速率同倍数减小(仍然相等)，B项正确；图Ⅲ中乙先达到平衡，由“先拐先平，数值大”知，乙的温度高于甲的温度，乙到甲，降温，平衡正向移动，A的转化率提高，C项正确；图Ⅳ表示反应速率不同，但达到相同的平衡，且甲先达到平衡，说明甲使用了催化剂，乙没有使用催化剂或二者都使用了催化剂，且甲中催化剂的催化效率较高。答案 A8.解析 这是恒温恒容条件下的等效平衡，无论如何进行配比，只要把反应一端按反应计量数之比完全转化为另一端的物质后，相当于完全等同的起始量即可。A项，A、B、C各增加1mol时，A与B不可能完全转化为C，加入的B相对量大，A的转化率增大，而B的转化率将减小，错误；B项，在Ⅰ平衡体系中再加入3molA和2molB，相当于增大了体系的压强，C的体积分数增大，说明平衡向正反应方向移动，正反应方向体积缩小，x<4，错误；C项，假设C完全转化为A、B，则n(A)＋3/2n(C)＝3，n(B)＋1/2n(C)＝2，即3n(B)＝n(A)＋3，错误；D项，设C完全转化为A、B，则xn(A)＋3n(C)＝3x，xn(B)＋n(C)＝2x，即2xn(A)＋3n(C)＝3xn(B)，正确。答案 D9.解析 本题考查恒温恒压条件下等效平衡原理。根据反应式知，“4molH和2molY反应达到平衡后，Y剩余0.2mol”，即Y转化了1.8mol，根据化学计量数之比，H必转化了3.6mol，即H的转化率等于Y的转化率＝×100%＝90%。 2H(g)＋Y(g)2I(g)\n起始(Ⅰ)4mol2mol0起始(Ⅱ)4mol2mol1mol起始(Ⅲ)5mol2.5mol0该可逆反应在恒温、恒压条件下反应，按起始(Ⅱ)与起始(Ⅲ)投料能达到同一平衡状态，而起始(Ⅰ)与起始(Ⅲ)达到的平衡状态为等效平衡，即平衡时H的转化率相等，故达到新平衡时剩余H的物质的量为n(H)＝5mol×(1－90%)＝0.5mol。答案 C10.解析 A项，对于该反应，用不同的反应物或生成物表示的反应速率，其数值不相同，错；C项，如果反应物、生成物都不是气体，则增大压强对化学反应速率无影响，错；D项，若A是固体或液体，增大或减小A的物质的量，对化学反应速率没有明显影响，错。答案 B11.解析 由题给图象可知，温度低于40℃时，温度升高，溶液变蓝的时间短，但温度高于40℃时情况相反，A项正确；因为b、c两点的温度不同，反应速率不可能相等，B项错误；图中a点，所用的时间为80s，则NaHSO3的反应速率为：(0.020mol·L－1×10.0mL×10－3L/mL)÷(50mL×10－3L/mL)÷80s＝5×10－5mol·L－1·s－1，C项正确；由题给条件，55℃时未观察到溶液变蓝，所以温度高于40℃，淀粉不宜作该实验的指示剂，D项正确。答案 B12.解析 升温正逆反应速率同时升高，但由于该反应是放热反应，逆反应的速率增加的幅度更大一些，A项不对；加压，正逆反应速率同时增加，C项不对；降温，正逆反应速率瞬间降低，D项不对。答案 B13.解析 在其他条件不变时，改变平衡体系中有关物质的量，使之平衡状态相同。解题思路是：有关物质的量不论取何值，都把它转化成最初给定的物质的量。若其值与题干给出的量相同，则符合题意。(1)2molSO3相当于2molSO2和1molO2。(2)0.5molSO2与0.25molO2反应生成0.5molSO3，再加上1.5molSO3，其SO3的物质的量是2mol，同(1)。(3)若SO2与SO3的物质的量之和等于2mol，相当于原来加入的2molSO2。cmolSO3分解得molO2，若＋b＝1，两者之和等于初始氧气的量就符合题意。答案 (1)2(2)0.25 1.5(3)a＋c＝2 ＋b＝1\n14.解析 (1)4和5的区别是金属的状态不相同，粉末状态下反应速率较快。1和2也属于此类情况。(2)研究浓度对反应速率的影响，必须保证其他条件一致。分析表格可知1、3、4、6、8为一组，2和5为一组。(3)7和8这一组可以看出开始反应温度也是影响反应速率的外部因素。(4)金属与酸的反应是放热反应。一定量的该金属与足量的稀硫酸反应放出的热量相同。答案 (1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2(2)1、3、4、6、8；2、5(3)反应温度 6和7；8和9(4)一定量的同种金属跟足量的硫酸反应放出的热量相同15.解析 (1)保持容器容积不变，通入一定量的NO2，则增加了NO2的浓度，所以平衡正向移动，且NO2的转化率比原来的大，NO2的含量减小。保持容器容积不变，通入一定量N2O4，则增加了N2O4的浓度，所以平衡逆向移动，但其进行的程度比原来N2O4的转化率要小，所以NO2的含量减小。(2)保持压强不变，通入一定量的NO2或N2O4，不影响平衡，所以NO2的含量不变。(3)保持容器容积不变，通入一定量的氖气，此过程中各物质的物质的量都没发生变化，所以平衡不移动，NO2的转化率不变；保持压强不变，通入氖气使体系的容积增大一倍，则相当于减小压强，所以平衡向生成NO2的方向移动，所以NO2的转化率会减小。答案 (1)减小 减小 (2)不变 不变 (3)不变 减小16.解析 (1)根据反应A(g)＋B(g)C(g)＋D(g)，可写出平衡常数K＝，随着温度升高，K值减小，即升温平衡逆向移动，正反应为放热反应，ΔH<0。(2)6s内消耗的A为0.003mol·L－1·s－1×6s×5L＝0.09mol，则此时A的物质的量浓度为＝0.022mol/L；生成C的物质的量与消耗A的物质的量相等，均为0.09mol。设平衡时参与反应的A为xmol，则平衡时A、B、C、D的物质的量分别为(0.20－x)mol、(0.80－x)mol、xmol\，xmol，根据平衡常数的表达式和此时K＝1.0，求得x＝0.16，即平衡时A的转化率为80%；向该平衡体系中充入氩气等稀有气体，对该平衡无影响，即平衡时A的转化率依然为80%。答案 (1) <(2)0.022 0.09 80% 80%(3)c(4)2.5
