第二章化学反应速率和化学平衡1．在500℃和催化剂存在的条件下，在固定容积的容器中发生如下反应2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）（正反应放热）。下列有关说法正确的是（）A．若降低温度，可以加快反应速率B．在上述条件下，SO2能完全转化为SO 3C．使用催化剂是为了加快反应速率D．达到平衡时，SO2和SO3的浓度一定相等2．反应：达到平衡时，温度和压强对该反应的影响如图所示：图中压强P1>P2，x轴表示温度，y轴表示平衡混合气中G的体积分数。据此可判断()。A．上述反应是放热反应B．上述反应是吸热反应C．a>bD．a+1<b3．下列说法正确的是（）A.0.1mol·L-1的盐酸和0.1mol·L-1的醋酸分别与2mol·L-1的NaOH反应的速率相同B.用锌和稀硫酸反应制取氢气时,加入少量硫酸铜溶液会使生成氢气的反应加快C.Mg粉和Fe粉分别与0.1mol·L-1的盐酸反应速率相同D.大理石块与大理石粉分别与0.1mol·L-1的盐酸反应的速率相同4．下列反应达到平衡后，升高温度可以使混合气体平均相对分子质量增大的是()A．H2(g)＋I2(g)2HI(g)ΔH<0B．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)ΔH<0C．N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH<0D．2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)ΔH>05．25℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如右图所示。下列判断正确的是（）A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应为吸热反应D．25℃时，该反应的平衡常数K＝2.26．在一定条件下，将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)，2min后该反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的浓度为0.2mol·L－1。则下列判断正确的是A．x＝2\nB．2min内A的反应速率为0.6mol·L－1·min－1C．B的转化率为40%D．若混合气体的密度不变，则表明该反应达到平衡状态7．反应CO＋H2O（g）CO2＋H2在724℃达到平衡时，分别改变下列条件，K值发生变化的是（）A．将压强减小至原来的一半B．将反应温度升高C．添加催化剂D．增大水蒸气的浓度8．在恒温、体积为2L的密闭容器中进行反应：2A(g)3B(g)+C(g)，若反应物在前20s由3mol降为1.8mol，则前20s的平均反应速率为（）A．v(B)=0.03mol/(L·s)B．v(B)=0.045mol/(L·s)C．v(C)=0.03mol/(L·s)D．v(C)=0.06mol/(L·s)9．一定条件下，可逆反应X（g）＋3Y（g）2Z（g），若X、Y、Z起始浓度分别为c1、c2、c3（均不为0），当达平衡时X、Y、Z的浓度分别为0.1mol·L-1，0.3mol·L-1，0.08mol·L-1，则下列判断不合理的是( )A．c1∶c2＝1∶3 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为3∶2C．X、Y的转化率不相等 D．c1的取值范围为0<c1<0.14mol·L-110．为进一步提高合成氨的生产能力，科研中最有开发价值的是（）。（A）研制高温下活性较大的催化剂（B）寻求氮气的新来源（C）研制低温下活性较大的催化剂（D）研制耐高温和高压的新材料建造合成塔11．某恒温密闭容器中，可逆反应A(s)B＋C(g)ΔH=＋QkJ·mol－1(Q＞０)达到平衡。缩小容器体积，重新达到平衡时，C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等。以下分析不正确的是（）A．产物B的状态只能为固态或液态B．平衡时，n(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1C．保持体积不变，向平衡体系中加入B，平衡可能向逆反应方向移动D．若开始时向容器中加入1molB和1molC，达到平衡时放出热量小于QkJ12．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（）①由H2、I2蒸气、HI气体组成的平衡体系加压后颜色变深②黄绿色的氯水光照后颜色变浅③使用催化剂可加快SO2转化为SO3的速率④在含有Fe（SCN）3的红色溶液中加铁粉，振荡静置，溶液颜色变浅或褪去A．②③B．②④C．①③D．①④13．下列有关说法错误的是（）A．为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块B．纯碱溶于热水中，去污效果增强，说明纯碱的水解反应是吸热反应C．已知工业合成氨气△H＜0，达平衡后，升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大，平衡向逆反应方向移动D．NH3(g)+HCl(g)==NH4Cl(s)较低温度下能自发进行，说明该反应的△H＜014．四个试管中都装有5mL0.1mol·L－1Na2S2O3溶液，分别在不同温度下加入0.1mol·L－1硫酸和一定量水，最先出现浑浊的是（）A．20℃，10mL硫酸B．20℃，5mL硫酸和5mL水C．30℃，10mL硫酸D．30℃，5mL硫酸和5mL水15．已知4NH3+5O2＝4NO+6H2O，若反应速率分别用V(NH3)、V(O2)、V(NO)、V(H2O)表示，则正确的关系是（）\nA．V(NH3)=V(O2)B．V(O2)=V(H2O)C．V(NH3)=V(H2O)D．V(O2)=V(NO)16．下列各组实验中，过氧化氢分解最快的是（）反应条件H2O2的浓度(质量分数)温度（℃）催化剂的使用A210使用MnO2B410不使用C630不使用D630使用MnO217．在373K时，把0.5molN2O4气体通入体积为5L(恒容)的真空密闭容器中，立即出现红棕色。反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol·L-1。在60s时，体系已达到平衡，此时容器内压强为反应前的1.6倍。下列说法不正确的是（ ）A．前2s，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L－1·s－1B．平衡时，N2O4的转化率为60%C．平衡时，体系内NO2为0.04mol·L-1D．在2s时，体系内压强为反应前的1.1倍18．在密闭容器中发生反应：反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍。下列叙述不正确的是（）A．平衡向逆反应方向移动B．(a+b)>(c+d)c．Z的物质的量变小D．X的转化率变小19．在锌与盐酸反应的实验中，某同学得到的结果如下表所示：锌的质量/g锌的形状温度/℃完全溶于水的时间/sA2薄片5400B2薄片15200C2薄片25100D2薄片35t1E2颗粒15t2F2粉末15t3G2薄片（含少量杂质Cu）35t4（1）t1＝s，在答题卷的方框内画一幅以时间对温度的曲线图（纵轴表示时间，横轴表示温度）。（2）利用所画的曲线图，关于温度影响反应速率的结论是。（3）t1（填“＞”或“＜”）t4，原因是。t2t3（填“＞”或“＜”），原因是。20．在一容积为2L的密闭容器中加入2molA和3molB，保持温度为30℃，在催化剂存在的条件下进行下列反应：，达到平衡后生成1．2molC，此时，平衡混合气中C的体积分数为ω；若将温度升高到70℃后，其他条件均不变，当反应重新达到平衡时，C的物质的量为2．1mol。请回答下列问题，（1）该反应的平衡常数K随温度升高而（填“增大”、“减少”或“不变”），该反应的焓变△H0（填“>”、“<”或“=”）。\n（2）30℃时，平衡混合气中C的体积分数ω=，A物质的转化率与B物质的转化率之比为。（3）30℃时，若在同一容器中加入3molA、4molB和molC，则平衡混合气中C的体积分数仍为ω，此时平衡时体系中A的物质的量浓度为mol·L－1。21．在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5(g)4NO2(g)+O2(g)。反应5min后，测得N2O5的物质的量为2mol，求：(要求写详细解题过程)（1）5min末NO2的浓度？（2）用氧气的浓度变化来表示5min内的该反应的平均速率？22．一定温度下，将2molSO2气体和1molO2气体通过一密闭容器中，发生如下反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。请填写下列空白：若容器体积固定为2L，反应1min时测得剩余1.2molSO2，SO3的浓度为0.4mol/L。①1min内，O2的平均反应速率为__________；②若反应经2min达到平衡，平衡时SO3的浓度__0.8mol/L(填“大于”、“等于”或“小于”)；③改变起始物质加入的量，欲使反应达到平衡时SO3的物质的量分数与原平衡相等，起始加入的三种物质SO2、O2、SO3的物质的量a、b、c之间应满足的关系式_______；_______。23．短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为。（2）已知：①E－E→2E·；△H＝＋akJ·mol-1②2A·→A－A；△H=－bkJ·mol-1③E·＋A·→A－E；△H=－ckJ·mol-1（“·”表示形成共价键所提供的电子）写出298K时，A2与E2反应的热化学方程式。（3）在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2（g）＋BC（g）X（g）；△H＝－dJ·mol－1（d＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物）。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：实验甲乙丙初始投料2molA2、1molBC1molX4molA2、2molBC平衡时n（X）0.5moln2n3反应的能量变化放出Q1kJ吸收Q2kJ放出Q3kJ体系的压强P1P2P3反应物的转化率α1α2α3①在该温度下，假设甲容器从反应开始到平衡所需时间为4min，则该时间段内A2的平均反应速率v(A2)。②该温度下此反应的平衡常数K的值为。③三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是（填序号）。A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝dC．α3＜α1 D．P3＜2P1＝2P2E．n2＜n3＜1.0mol F．Q3＝2Q1④在其他条件不变的情况下，将甲容器的体系体积压缩到1L，\n若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%，请在下图中画出第5min到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。\n参考答案1．C【解析】2．B【解析】试题分析：分析该图像：当温度升高时曲线随温度升高而下降，说明随温度升高G的体积在减少，平衡正向移动，所以正向是吸热反应；B正确；当温度固定时，P1>P2随压强增大G的体积增加，说明增大压强平衡逆向移动，则逆向是气体体积减小的方向，a<b，答案选B。考点：考查勒夏特列原理与化学平衡图像相结合的应用能力3．B【解析】略4．B【解析】试题分析：A．混合气体的总质量不变，总的物质的量不变，平均相对分子质量始终不变，A不符合；B．混合气体的总质量不变，温度升高平衡向逆反应方向移动，混合气体总的物质的量减小，平均相对分子质量增大，B符合；C．混合气体的总质量不变，温度升高平衡向逆反应方向移动，混合气体总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，C不符合；D．混合气体的总质量不变，温度升高平衡向逆反应正反应方向移动，混合气体总的物质的量增大，平均相对分子质量减小，D不符合；选B．考点：化学平衡的影响因素5．D【解析】试题分析：在含有Pb2＋、Sn2＋的溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生置换反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋(aq)＋Pb(s)，最终达到平衡。A．往平衡体系中加入金属铅后，由于固体的浓度不变，不能是平衡发生移动，c(Pb2＋)不变，错误；B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体，在酸性条件下，Sn、H+、NO3-、发生氧化还原反应产生Sn2+，使c(Sn2+)增大，增大生成物的浓度，平衡逆向移动，所以c(Pb2＋)变大，错误；C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明升高温度，平衡逆向移动。根据平衡移动原理：升高温度，平衡向吸热反应方向移动，逆反应方向是吸热反应，所以该反应的正反应为放热反应，错误；D．25℃时，该反应的平衡常数K＝=2.2，正确。考点：考查外界条件对平衡移动的影响及反应平衡常数的计算的知识。6．C【解析】试题分析：3A（g）＋B（g）xC（g）＋2D（g）起始量（mol）3100转化量（mol）1.20.40.4x0.8平衡量（mol）1.80.60.4x0.8C的浓度是0.2mol·L－1所以有0.2mol·L－1×2L＝0.4x解得x＝1\nB的转化率是2min内A的平均反应速率为因为密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积都是不变的，所以密度始终是不变的。因此选C考点：考查可逆反应的有关计算。7．B【解析】试题解析:化学平衡常数是温度常数，只与温度有关，A、C、D、均是干扰项，B、正确，答案选B。考点：考查对化学平衡常数的理解8．B【解析】反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示，所以物质A的反应速率是。又因为反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以B的反应速率是0.045mol/(L·s)，C的反应速率是0.015mol/(L·s)，答案选B。9．C【解析】根据方程式可知，（c1－0.1）︰（c2－0.3）＝1︰3，解得c1∶c2＝1∶3，A正确；反应速率之比是相应的化学计量数之比，所以B正确；由于X和Y的起始量满足相应的化学计量数之比，所以二者的转化率是相同的，C不正确；选项D可以利用极值法计算，即如果反应是向正反应方向进行，则（c1－0.1）×2＝c3＋0.08，所以c1<0.14；如果可知向逆反应方向进行，则0<c1即可，D正确，所以答案选C。10．C【解析】试题分析：由于催化剂能够成千上万倍的改变反应速率，所以科研中最有开发价值的是研制低温下活性较大的催化剂，答案选C。考点：考查催化剂的有关判断和应用点评：该题是基础性试题的考查，主要是考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的科学素养，激发学生学习化学的积极性和求知欲。11．C【解析】试题分析：A.若B是气体，平衡常数K=c(B)·c(C)，若B是非气体，平衡常数K=c(C)，由于C(g)的浓度不变，因此B是非气体，A项正确；B.平衡时，消耗A的物质的量和消耗C的物质的量相等，B项正确；C.由前面分析可知，B是固体，增加B的量，平衡不移动，C项错误：D.由于反应是可逆反应，因此达到平衡时放出热量小于Q，D项正确，选C。考点：考查化学平衡，影响平衡的因素等知识。12．C\n【解析】如果改变影响平衡的1个条件，则平衡就向能够减弱这种改变的方向移动，这就是勒夏特列原理。应用氢气和碘反应生成碘化氢的反应是体积不变的可逆反应，所以改变压强平衡不移动，颜色变深是因为碘的浓度变大导致的，①不能。催化剂只能影响反应速率，但不能改变平衡状态，所以不能用勒夏特列原理解释，其余都是正确的，答案选C。13．C【解析】试题分析：A、锌的金属性强于铁，与铁构成原电池时锌是负极，铁是正极，铁被保护，因此为保护海轮的船壳，常在船壳上镶入锌块，属于牺牲阳极的阴极保护法，A正确；B、碳酸根水解溶液显碱性，水解吸热，因此纯碱溶于热水中，去污效果增强，B正确；C、升高温度正逆反应速率均增大，C不正确；D、根据△G＝△H－T·△S可知，当△G小于0时反应自发进行，由于反应NH3(g)+HCl(g)＝NH4Cl(s)是熵值减小的，所以如果该反应较低温度下能自发进行，则说明该反应的△H＜0，D正确，答案选C。考点：考查金属的腐蚀与防护、盐类水解、反应自发性以及温度对反应速率的影响14．C【解析】试题解析：温度对反应速率的影响比浓度对反应速率的影响更大，所以温度越高，速率越大；温度相同时，浓度越大速率越大；30℃10mL硫酸时温度最高，浓度最大，所以速率最快，最先出现浑浊，故C符合题意，故选C．考点：化学反应速率的影响因素15．D【解析】试题分析：根据化学方程式中物质的反应速率比等于化学计量数的比值。A、氨气和氧气的速率比5：4，错误，不选A；B、氧气和水的速率比为6：5，错误，不选B；C、氨气和水的比值为3：2，错误，不选C；D、氧气和一氧化氮的速率比为5：4，正确，选D。考点：考查化学反应速率的特征16．D【解析】试题分析：根据影响反应速率的外界条件可知，双氧水的浓度越高、溶液温度越高，则反应速率越快。另外使用催化剂也可以加快反应速率，答案选D。考点：考查外界条件对双氧水分解速率的影响点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查。主要是考查学生对外界条件是如何影响反应速率的熟悉了解程度，有利于培养学生逻辑推理能力。难度不大，记住影响规律，并能灵活运用即可。17．C【解析】反应进行到2s时，NO2的浓度为0.02mol·L-1，所以前2s，NO2的平均反应速率为0.01mol·L－1·s－1。根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知，前2s，N2O4的平均反应速率为0.005mol·L－1·s－1，A正确。在2s时，容器内NO2的物质的量是0.1mol，消耗N2O40.05mol，在2s时，体系内压强为反应前的倍，D正确。N2O4（g）2NO2（g）起始量（mol）0.50转化量（mol）x2x平衡量（mol）0.5-x2x\n因此有，解得x＝0.3。所以平衡时，N2O4的转化率为。平衡时体系内NO2为0.6mol，其浓度是0.12mol·L-1。所以答案是C。18．B【解析】试题分析：反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，如果平衡不移动，W的浓度是原平衡状态的2倍，实际上，当再次达到平衡时，W的浓度为原平衡状态的1.8倍，说明平衡逆向移动，A项正确；增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，所以(a+b)<(c+d)，B项错误；平衡逆向移动，Z的物质的量减小，X的转化率降低，C.D正确；选B。考点：考查影响化学平衡的因素19．（每空2分，共14分）（1）50，（2）对于该溶液，温度每升高10℃，反应速率加快到原来的2倍。（3）＞，G组中可形成Cu－Zn原电池，反应速率加快。＞，F组中锌为粉末状，表面积较大，反应速率较快【解析】(1)根据表中ABCD数据可知，温度每升高10℃，反应速率加快到原来的2倍，所以t1＝100s÷2＝5s。（2）根据表中数据和图像可知，温度每升高10℃，反应速率加快到原来的2倍。（3）实验G中含有杂质铜，所以能构成原电池，加快反应速率，因此时间少，即t1大于t4。又因为反应物的接触面积越大，反应速率越大，所以根据EF可知t2大于t3。20．【解析】略21．（每小题3分）（1）2mol·L-1（2）0.1mol·(L·min)-1【解析】试题分析：根据三段式解题法，求出反应混合物各组分物质的量的变化量、5min时各组分的物质的量，2N2O5（g）4NO2（g）+O2（g）开始（mol）：400变化（mol）：2415min时（mol）：241（1）5min末NO2的浓度为4mol÷2L=2mol·L-1。（2）用氧气的浓度变化来表示5min内的该反应的平均速率为1mol÷2L÷5min=0.1mol·(L·min)-1。考点：化学平衡的计算\n点评：考查反应速率、化学平衡的有关计算，难度不大，注意三段式解题法运用与基础知识积累。22．（1）0.2mol·L―1·min―1(2分)（2）小于(2分)（3）a+c=2(2分)b+c/2=1(2分)【解析】略23．（1）离子键、共价键（2分）（2）H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）；△H=（a＋b－2c）kJ·mol－1（2分）（3）①0.125mol·L－1·min－1（2分）②4（2分）③ABD（3分）④（3分）【解析】试题分析：短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素，则是H，B原子的价电子数等于该元素最低化合价的绝对值，则是C，C与D能形成D2C和D2C2两种化合物，而D是同周期中金属性最强的元素，C是O，D是Na，E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数，E是Cl；（1）A、C、D形成的化合物是NaOH，既有离子键，又有共价键；（2）根据盖斯定律，写出热方程H2（g）＋Cl2（g）=2HCl（g）；△H=（a＋b－2c）kJ·mol－1（3）2H2+COCH3OH,分别按照三次投料发生上述反应，条件相同，甲和乙是等效平衡，丙等同于增大压强，平衡正向移动。2H2+COCH3OH,起始：210变化：10.50.5平衡：10.50.5①v(H2)==0.125mol·L－1·min－1②K==4③根据甲乙等效平衡，A正确，B正确；丙中平衡右移，转化率增加，C．α3>α1，错误；压强小于2倍的甲的压强，D正确；2mol>n3>1mol，错误；Q3>2Q1答案ABD考点：考查化学反应原理、平衡移动、等效平衡、计算
