2020届高三化学总复习名校试题汇编专题07
化学反应速率和化学平衡
1..(2019·郑州质检)对于可逆反应A(g)＋3B(s)反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是( ) A.v(A)＝0.5 mol·L1·min1
－
－
2C(g)＋2D(g)，在不同条件下的化学
B.v(B)＝1.2 mol·L1·s1
－
－
C.v(D)＝0.4 mol·L1·min1
－
－
D.v(C)＝0.1 mol·L1·s1
－
－
答案 D
解析 本题可以采用归一法进行求解，通过方程式的化学计量数将不同物质表示的反应速率折算成同一物质表示的反应速率进行比较，B物质是固体，不能表示反应速率；C项中对应的v(A)＝0.2 mol·L1·min1；D项中对应的v(A)＝3 mol·L1·min1。
－
－
－
－
2.(2019·海南华侨中学月考)在一密闭容器中充入一定量的N2和O2，在电火花作用下发生反应N2＋O2===2NO，经测定前3 s用N2表示的反应速率为0.1 mol·L1·s1，则6 s末NO的
－
－
浓度( )
A．等于1.2 mol·L1
－
B．小于1.2 mol·L1
－
C．大于1.2 mol·L1
－
D．不能确定
－
－
解析：选B。前3 s用N2表示的反应速率为0.1 mol·L1·s1，即用NO表示的反应速率为0.2 mol·L1·s1。如果3～6 s用NO表示的反应速率仍为0.2 mol·L1·s1，则6 s末
－
－
－
－
NO的浓度为1.2 mol·L1。由于随着反应进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，故6 s末
－
NO的浓度小于1.2 mol·L1。
－
3.(2019·渭南三校联考)a、b、c三个容器，分别发生合成氨反应，经过相同的一段时间后，测得数据如下表所示：
容器 反应速率 a v(H2)＝3 mol· b v(N2)＝3 mol· c v(NH3)＝4 mol· L1·min1 －－L1·min1 －－L1·min1 －－则三个容器中合成氨的反应速率由大到小的顺序为( ) A．v(a)>v(b)>v(c) C．v(c)>v(a)>v(b)
B．v(b)>v(c)>v(a) D．v(b)>v(a)>v(c)
催化剂
解析：选B。合成氨的反应方程式为3H2(g)＋N2(g)高温、高压2NH3(g)，反应速率可换成同一物质来表示，再比较其大小。 4．(2019·宿迁模拟)2SO2(g)＋O2(g)( )
A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率 B．增大该反应体系的压强，化学反应速率一定增大 C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，SO3(g)的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，生成SO3(g)的平c2－c1均速率为v＝ t2－t1
解析：选D。V2O5作为催化剂，能同等程度地改变正、逆反应速率，A项错误；压强并不是影响化学反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，另外如果其他条件不变时增大压强，但反应物的浓度并未增大，化学反应速率也不会增大，B项错误；不管反应吸热还是放热，降低温度均减小反应速率，达到平衡所需的时间增Δcc2－c1多，C项错误；根据v＝，可知v＝，D项正确。
Δtt2－t1
5.(2019·江西百所名校第一次联考)已知反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)，生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k为速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如下表所示。
初始浓度 实验数据 c(NO)/ (mol·L1) －2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是
生成N2的初 始速率/(mol c(H2)/ (mol·L1) －·L1·s1) －－1 2 3 2.00×103 －6.00×103 －1.92×103 －1.00×103 －6.00×103 －4.80×104 －2.00×103 －3.00×103 －9.60×104 －下列说法中不正确的是( ) A．关系式中x＝1、y＝2 B．800 ℃时，k的值为8×104
C．若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×103 mol·L1，则生成N2的初始速率
－
－
为5.12×103 mol·L1·s1
－
－
－
D．当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大
解析：选A。由实验数据1和2可知，c(H2)不变，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原1.92×103
来的－＝4倍，则x＝2；由实验数据1和3可知，c(NO)不变，c(H2)扩大1倍，反
4.80×104－
1.92×103
应速率扩大为原来的则y＝1，A项错误；根据实验数据1可知800 ℃时，－＝2倍，
9.60×104－
1.92×1031.92×103
k的值为2＝＝8×104，B项正确；若800 ℃－3－32c（NO）×c（H2）（2.00×10）×（6.00×10）
－
－
时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×103 mol·L1，则生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)×
－
－
c(H2)＝[8×104×(4.00×103)2×(4.00×103)] mol·L1·s1＝5.12×103 mol·L1·s1，C
－
－
－
－
－
－
－
项正确；当其他条件不变时，升高温度，反应速率加快，则根据速率方程可知，速率常数一定是增大的，D项正确。
5.(2019·龙岩高三模拟)利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍。
反应一： Ni(粗，s)＋4CO(g)反应二： Ni(CO)4(g)
Ni(纯，s)＋4CO(g) ΔH>0
Ni(CO)4(g) ΔH<0
下列说法错误的是( )
A．对于反应一，适当增大压强，有利于Ni(CO)4的生成
B．提纯过程中，CO气体可循环使用
C．升高温度，反应一的反应速率减小，反应二的反应速率增大 D．对于反应二，在180～200 ℃，温度越高，Ni(CO)4(g)的转化率越高
解析：选C。反应一的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正确；反应一以CO为原料，反应二产生CO，故CO可以循环使用，B正确；升高温度，反应一和反应二的反应速率都增大，C不正确；反应二的正反应是吸热反应，在180～200 ℃，温度越高，反应进行程度越大，Ni(CO)4(g)的转化率越高，D正确。 6.(2019·焦作一模)在某2 L恒容密闭容器中充入2 mol X(g)和1 mol Y(g)发生反应：2X(g)＋Y(g)
3Z(g) ΔH，反应过程中持续
升高温度，测得混合体系中X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A．M点时Y的转化率最大
B．升高温度，平衡向逆反应方向移动
C．平衡后充入Z，达到新平衡时Z的体积分数增大 D．W、M两点Y的正反应速率相等
解析：选B。温度在a ℃之前，升高温度，X的含量减小，温度在a ℃之后，升高温度，X的含量增大，曲线上最低点为平衡点，最低点之前未达到平衡，反应向正反应方向进行，最低点之后，升高温度，X的含量增大，平衡向逆反应方向移动，故正反应为放热反应。A项，曲线上最低点Q为平衡点，升高温度，平衡向逆反应方向移动，Y的转化率减小，所以Q点时Y的转化率最大，错误；B项，根据上述分析可知，升高温度，平衡向逆反应方向移动，正确；C项，反应前后气体的物质的量不变，平衡时充入Z，达到新平衡时与原平衡是等效平衡，所以达到新平衡时Z的体积分数不变，错误；D项，W点对应的温度低于M点对应的温度，温度越高，反应速率越大，所以W点Y的正反应速率小于M点Y的正反应速率，错误。
7.(2019·湖北鄂东南市级示范高中联盟学校联考)向某密闭容器中加入0.3 mol A、 0.1 mol C和一定量的B三种气体。一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如甲图所示[t0～t1阶段c(B)未画出]。乙图为t2时刻后改变条件平衡体系中正、逆反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。已知，t3～t4阶段使用催化剂。下列说法
中不正确的是( )
A．若t1＝15 min，则用C的浓度变化表示在t0～t1时间段的平均反应速率为0.004 mol· L1·min1
－
－
B．t4～t5阶段改变的条件一定是减小压强 C．B的起始物质的量为0.02 mol
D．t5～t6阶段，容器内A的物质的量减少了0.03 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，则该反应的热化学方程式为3A(g) kJ·mol1
－
B(g)＋2C(g) ΔH＝＋100a
解析：选C。若t1＝15 min，生成物C在t0～t1时间段的平均反应速率v＝
－
－
Δc
＝Δt
0.11 mol·L1－0.05 mol·L1－－
＝0.004 mol·L1·min1，A项正确。t4～t5阶段改变条件，正、
15 min逆反应速率都减小且仍相等，所以改变的条件应为减小压强，B项正确。t0～t1阶段A的浓度变化为0.15 mol·L1－0.06 mol·L1＝0.09 mol·L1，C的浓度变化为0.11 mol·L1－0.05
－
－
－
－
mol·L1＝0.06 mol·L1，反应中A与C的化学计量数之比为0.09∶0.06＝3∶2，根据t4～t5
－
－
阶段改变压强平衡不移动可知，该反应的化学方程式为3A(g) 起始物质的量为0.3 mol 和起始浓度为0.15 mol·L
－1
B(g)＋2C(g)，由A的
0.3 mol
可知，容器的容积V＝－＝2
0.15 mol·L1－
－
－
L；由反应的化学方程式可知B的起始浓度为0.05 mol·L1－(0.11 mol·L1－0.05 mol·L1)/2＝0.02 mol·L1，所以B的起始物质的量为0.02 mol·L1×2 L＝0.04 mol，C项错误。t5～t6
－
－
阶段A的物质的量减少了0.03 mol，此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，则当A的物质的量减少3 mol时，容器与外界的热交换总量为100a kJ，根据图像可知t5～t6阶段改变的条件应为升高温度，A的物质的量减少，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，故该反应的热化学方程式为3A(g) 确。
8．(2019·成都模拟)已知反应CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g) ΔH＝Q kJ·mol1，
－
B(g)＋2C(g) ΔH＝＋100a kJ·mol1，D项正
－
在三个不同容积的容器中分别充入1 mol CO与2 mol H2，恒温恒容，测得平衡时CO的转化率如下表。
序号 ① ② ③ 温度/℃ 200 200 350 容器体积 V1 V2 V3 CO转化率 50% 70% 50% 平衡压强/Pa p1 p2 p3 下列说法正确的是( ) A．反应速率：③>①>②
B．平衡时体系压强：p1∶p2＝5∶4 C．若容器体积V1>V3，则Q<0
D．若实验②中CO和H2用量均加倍，则CO转化率<70%
解析：选C。①、②的温度相同，而CO转化率②>①，则②可看作在①的基础上加压，即V1>V2，因此反应速率：②>①，A错误；①与②比较，达到平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不相等，因此平衡时体系压强p1∶p2≠5∶4，B错误；若容器体积V1>V3、温度相同，则①与③比较，CO的转化率③>①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③的平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即正向是放热反应，C正确；若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上压缩体积，CO转化率增大，D错误。
9.(2019·辽宁六校联考)t ℃时，在容积不变的密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如表所示，下列说法正确的是( )
物质 初始浓度/(mol·L1) －X 0.1 0.08 Y 0.2 a Z 0 b 2 min时浓度/(mol·L1) －平衡浓度/(mol·L1) －0.05 0.05 0.1 A. 平衡时，X的转化率为20% B．t ℃时，该反应的平衡常数为40
C．平衡后，增大体系压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动 D．前2 min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v(Y)＝0.03 mol·L1·min1
－
－
（0.1－0.05） mol·L1
解析：选D。平衡时，X的转化率＝×100%＝50%，A项错误；－0.1 mol·L1－
0.12
t ℃时该反应的平衡常数K＝＝1 600，B项错误；该反应是气体分子数减小的反
0.05×0.053应，平衡后，增大体系压强，v正、v逆均增大，平衡向正反应方向移动，C项错误；前2 min（0.1－0.08） mol·L1
内，用Y的变化量表示的平均反应率v(Y)＝3v(X)＝3×＝0.03 mol·
2 min
－
L1·min1，D项正确。
－
－
10．(2019·天津和平区期末)对反应：aA(g)＋bB(g)特点与对应的图像的说法中不正确的是( )
cC(g)＋dD(g) ΔH，反应
A．图①中，若p1>p2，则该反应在较低温度下有利于自发进行 B．图②中，若T2>T1，则ΔH<0 且a＋b＝c＋d C．图③中t1时刻改变的条件一定是使用了催化剂
D．图④中，若ΔH<0，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率
解析：选C。A.分析图①可知，温度升高，A%增大，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应；若p1>p2，同温下p1时A%低于p2，压强增大，平衡正向移动，则反应前气体分
子数大于反应后气体分子数，ΔS<0，则该反应在较低温度下有利于自发进行，A正确；B.图②中，压强增大，A的转化率不变，平衡不移动，则a＋b＝c＋d；若T2>T1，升高温度，A的转化率降低，平衡逆向移动，则正反应为放热反应，ΔH<0，B正确；C.图③中，t1时刻改变的条件可能是使用了催化剂，也可能是增大压强(当a＋b＝c＋d时)，C错误；D.图④中，T1>T2，若ΔH<0，升高温度，平衡逆向移动，反应物的转化率减小，则纵坐标不可能表示的是反应物的转化率，D正确。
11.(2019·烟台自主练习)已知NO和O2经反应①和反应②转化为NO2，其能量变化随反应过程如图所示。
①2NO(g)②N2O2(g)＋O2(g)
N2O2(g) ΔH1，平衡常数K1
2NO2(g) ΔH2，平衡常数K2
下列说法中不正确的是( ) A．ΔH1<0，ΔH2<0 B．2NO(g)＋O2(g)C．2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的平衡常数K＝K1/K2 2NO2(g)的ΔH＝ΔH1＋ΔH2
2NO2(g)的反应速率
D．反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)
解析：选B。由题图可知，反应①和反应②的反应物总能量均高于生成物总能量，所以ΔH1<0，ΔH2<0，A项正确；反应①＋反应②得2NO(g)＋O2(g)B项错误；反应①＋反应②得2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)，所以K＝K1·K2，
2NO2(g)，所以ΔH＝ΔH1＋ΔH2，C项正确；
反应速率主要取决于慢反应的反应速率，反应②的活化能大于反应①，所以反应②的反应速率小于反应①，故反应②的速率大小决定2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反应速率，D项正确。
12.(2019·衡水中学高三期末)在容积均为1 L的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入1 mol CO，控制在不同温度下
发生反应：Ni(s)＋4CO(g)
Ni(CO)4(g)，当反应进行到5 min时，测得Ni(CO)4的体
积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．正反应为吸热反应，平衡常数：K(T1)>K(T2) B．反应进行到5 min时，b容器中v正(CO)＝v逆(CO) C．达到平衡时，a、b、c中CO的转化率为b>a>c D．减压或升温可将b中的平衡状态转变成c中的平衡状态
解析：选D。温度越低，反应速率越慢，再结合a、b、c三容器中Ni(CO)4的体积分数可知，a容器中反应未达到平衡，b→c的变化则说明随温度升高，化学平衡逆向移动，则正反应为放热反应，A错误；反应进行到5 min时，b容器未必达到平衡状态，则b容器中v
正
(CO)不一定等于v逆(CO)，B错误；其他条件相同时，随温度升高，平衡逆向移动，K减小，
CO转化率减小，故达到平衡时，CO的转化率为a>b>c，C错误；结合A项分析知，升温可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致Ni(CO)4浓度变小，即可使b中的平衡状态转变为c中的平衡状态，D正确。
13.(2019·遂宁诊断)固定容积为2 L的密闭容器中发生反应xA(g)＋yB(g)
zC(g)，图
1表示T ℃时容器中各物质的量随时间变化的关系，图2表示平衡常数K随温度变化的关系。结合图像判断，下列结论正确的是( )
A．该反应可表示为2A(g)＋B(g)B．T ℃时该反应的平衡常数K＝6.25
C．当容器中气体密度不再变化时，该反应达到平衡状态
D．T ℃，在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C，再次达到平衡时C的体积分数大于0.25
解析：选D。A项，由图2知，升高温度，平衡常数逐渐增大，该反应为吸热反应，ΔH>0，错误；B项，根据图1知0～5 min内，A、B、C变化的物质的量分别为0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，该反应可表示为2A(g)＋B(g)
－
－
C(g) ΔH<0
C(g)，反应达到平衡时A、B、C的平衡
－
浓度分别为0.2 mol·L1、0.1 mol·L1、0.1 mol·L1，故T ℃时该反应的平衡常数K＝
c（C）
＝25，错误；C项，根据质量守恒定律知，容器内气体的质量保持不变，容
c2（A）·c（B）器的容积保持不变，故容器内气体的密度为恒量，不能作为平衡标志，错误；D项，根据图1知T ℃时反应达平衡后C的体积分数为0.25，在第6 min时再向体系中充入0.4 mol C，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡时，C的体积分数大于0.25，正确。
14.(2018·福建龙岩教学质量检查)某温度下，镍和镁分别在O2中发生反应，两种金属表面形成氧化膜厚度的实验记录如下：
反应时间t/h MgO层厚Y/nm NiO层厚Y′/nm
表中a和b均为与温度有关的常数。 下列判断错误的是( )
A.可用氧化膜生成速率表示金属氧化速率 B.相同条件下，镁比镍耐氧化腐蚀 C.温度越高，a、b的值越大 D.金属氧化的本质为M－ne===Mn
－
＋
1 0.05a b 4 0.20a 2b 9 0.45a 3b 16 0.80a 4b 25 1.25a 5b 答案 B
解析 结合数据可知，氧化膜的厚度随时间延长而增加，A项正确；因a、b关系不确定，无法比较，B项错误；温度升高，反应速率加快，C项正确；金属氧化的本质是金属失电子发生氧化反应，D项正确。
15.(2018·甘肃定西模拟)在一定条件下，可逆反应N2(g)＋3H2(g)达到平衡，当单独改变下列条件后，有关叙述错误的是( ) A.加催化剂，v正、v逆都发生变化，而且变化的倍数相等 B.加压，v正、v逆都增大，且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数 C.降温，v正、v逆都减小，且v正减小的倍数小于v逆减小的倍数
2NH3(g) ΔH＜0。
D.恒容下加入氩气，v正、v逆都增大且v正增大的倍数大于v逆增大的倍数 答案 D
解析 加入催化剂，正、逆反应速率都增大，且增大的倍数相同，平衡不移动，A正确；反应物气体的化学计量数大于生成物气体的化学计量数，增大压强，v正、v逆都增大，平衡向正反应方向移动，说明v正增大的倍数大于v逆增大的倍数，B正确；正反应放热，则降低温度，正、逆反应速率都减小，平衡向正反应方向移动，v正减小的倍数小于v逆减小的倍数，C正确；在体积不变的密闭容器中通入氩气，虽然压强增大，但参加反应的气体的浓度不变，反应速率不变，平衡不移动，D错误。
16.(2018·江西百所名校第一次联考)已知反应2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)生成N2的初始速率与NO、H2的初始浓度的关系为v＝kcx(NO)·cy(H2)，k为速率常数。在800 ℃时测得的相关数据如下表所示。
初始浓度 实验数据 c(NO)/mol·L1 －生成N2的初始速率/mol·L1·s1 －－c(H2)/mol·L1 －1 2 3
2.00×103 －6.00×103 －1.92×103 －1.00×103 －6.00×103 －4.80×104 －2.00×103 －3.00×103 －9.60×104 －下列说法中不正确的是( ) A.关系式中x＝1，y＝2 B.800 ℃时，k值为8×104
C.若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝4.00×103 mol·L1，则生成N2的初始速率为
－
－
5.12×103 mol·L1·s1
－
－
－
D.当其他条件不变时，升高温度，速率常数将增大 答案 A
1.92×103解析 由实验数据1和2可知，c(H2)相同，c(NO)扩大1倍，反应速率扩大为原来的－
4.80×104－
＝4倍，则x＝2，由实验数据1和3可知，c(NO)相同，c(H2)扩大1倍，反应速率扩大为原1.92×1031.92×103
来的－＝2倍，则y＝1，A项错误；根据数据1可知800 ℃时，k值为29.6×104c?NO?·c?H2?
－
－
1.92×1034
＝－32－3＝8×10，B项正确；若800 ℃时，初始浓度c(NO)＝c(H2)＝?2.00×10?×?6.00×10?
－
4.00×103 mol·L1，则生成N2的初始速率v＝k×c2(NO)×c(H2)＝[8×104×(4.00×103)2×
－
－
－
(4.00×103)] mol·L1·s1＝5.12×103 mol·L1·s1，C项正确；温度升高，反应速率加快，
－
－
－
－
－
－
则当浓度和其他条件不变时，升高温度，速率常数一定是增大的，D项正确。 17.(2018·长沙一中月考)一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)
2Z(g)，若X、Y、Z的起
－
始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，达到平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L1、0.3 mol·L
－1
、0.08 mol·L1，则下列判断正确的是( )
－
A.c1∶c2＝3∶1
B.平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C.X、Y的转化率不相等
D.c1的取值范围为0＜c1＜0.14 mol·L1
－
答案 D
解析 平衡浓度之比为1∶3，转化浓度亦为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A、C不正确；平衡时Y生成表示逆反应速率，Z生成表示正反应速率且v生成(Y)∶v生成(Z)应为3∶2，B不正确；由可逆反应的特点可知0＜c1＜0.14 mol·L1。
－
18.(2019·武汉质检)一定温度下，密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)
ΔH＜0。测得v正(SO2)随反应时间(t)的变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.t2时改变的条件：只加入一定量的SO2 B.在t1时平衡常数K1大于t3时平衡常数K3
C.t1时平衡混合气的M1大于t3时平衡混合气的M3
D.t1时平衡混合气中SO3的体积分数等于t3时平衡混合气中SO3的体积分数 答案 D
解析 t2时，v正(SO2)突然增大，且达到平衡后速率恢复至原来的速率，如果只加入一定量的SO2，达到新的平衡后，速率大于原来的速率，A错误；平衡常数只与温度有关，一定温度下，K值不变，B错误；平衡状态相同，各物质的百分含量相同，平均摩尔质量相同，故C错误、D正确。
19.(2018·北京朝阳区一模)探究浓度对化学平衡的影响，实验如下：
Ⅰ.向5 mL 0.05 mol·L1 FeCl3溶液中加入5 mL 0.05 mol·L1KI溶液(反应a)，反应达到平衡
－
－
后将溶液分为两等份
Ⅱ.向其中一份中加入饱和KSCN溶液，变红(反应b)；加入CCl4，振荡、静置，下层显极浅的紫色
Ⅲ.向另一份中加入CCl4，振荡、静置，下层显紫红色 结合实验，下列说法不正确的是( ) A.反应a为2Fe3＋2I
＋
－
2Fe2＋I2
＋
B.实验Ⅱ中，反应a进行的程度大于反应b进行的程度 C.实验Ⅱ中变红的原理是Fe3＋3SCN
＋
＋
－
Fe(SCN)3
D.比较水溶液中c(Fe2)：实验Ⅱ<实验Ⅲ 答案 B
解析 由药品用量看，Fe3与I能恰好反应，再依据实验Ⅱ、Ⅲ现象，可知，反应混合物中
＋
－
存在Fe3和I2，因而Fe3与I的反应为可逆反应，A正确；结合实验Ⅱ、Ⅲ现象可知，a
＋
＋
－
反应后I2浓度较大，b反应后I2浓度较小，说明SCN结合Fe3的能力比I还原Fe3的能力
－
＋
－
＋
强，使2Fe3＋2I
＋
－
2Fe2＋I2的平衡逆向逆动，B错。
＋
20.(2018·大连调研)已知反应：CO(g)＋3H2(g)CH4(g)
＋H2O(g)。起始以物质的量之比为1∶1充入反应物，不同压强条件下，H2的平衡转化率随温度的变化情况如图所示(M、N点标记为)。下列有关说法正确的是( ) A.上述反应的ΔH<0
B.N点时的反应速率一定比M点的快 C.降低温度，H2的转化率可达到100% D.工业上用此法制取甲烷应采用更高的压强 答案 A
解析 根据图像，随着温度的升高，H2的转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，正反应为放热反应，ΔH<0，A项正确；N点压强大于M点的，M点温度高于N点的，因此无法确定两点的反应速率快慢，B项错误；此反应是可逆反应，不能完全进行到底，C项错误；控制合适的温度和压强，既能保证反应速率较快，也能保证H2有较高的转化率，采用更高的压强对设备的要求更高，增加经济成本，D项错误。 二、非选择题
1.(2019·南昌高三检测)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：
2SO2(g)＋O2(g)
2SO3(g)。
(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)600 ℃时，在一容积为2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至 10 min和20 min时，分别改变了影响反应速率的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10 min正反应速率逐渐________(填“增大”“减小”或“不变”)；前15 min内用SO3表示平均反应速率为________。
(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________。 (4)根据上图判断，10 min时改变的反应条件可能是________(填编号，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。
a．加入催化剂 c．降低温度
B．缩小容器容积 D．增加O2的物质的量
解析：(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前10 min随着反应的不断进行，反应物SO2
和O2的浓度不断减小，正反应速率逐渐减小；前15 min内用SO3表示的平均反应速率为0.04 mol－－－
≈1.33×103 mol·L1·min1。(3)反应过程中SO2、O2、SO3物质的量不随时
2 L×15 min
间变化的时间段，即15～20 min和25～30 min反应处于平衡状态。(4)10～15 min三条曲线的斜率的绝对值突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至20 min时，曲线发生的变化是O2的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起SO2、SO3的物质的量随之发生变化。
答案：(1)减小
(2)减小 1.33×103 mol·L1·min1
－
－
－
(3)15～20 min，25～30 min (4)ab d
2.(2019·长春高三模拟)已知2A2(g)＋B2(g)
2C(g) ΔH＝－a kJ·mol1(a>0)，在一
－
个有催化剂的固定容积的容器中加入2 mol A2和1 mol B2，在500 ℃时充分反应，达到平衡后C的浓度为w mol·L1，放出热量b kJ。回答下列问题：
－
(1)比较：a________(填“>”“＝”或“<”)b。
(2)能使该反应的反应速率增大，且平衡不移动的是________(填字母)。 a．及时分离出C气体 c．增大B2的浓度
b．适当升高温度 d．选择高效的催化剂
(3)若将上述容器改为恒压容器(反应前体积相同)，平衡后再加入2 mol A2和1 mol B2，500 ℃时充分反应，达到平衡后放出热量d kJ，则d________(填“>”“＝”或“<”)b。
解析：(1)a为反应的焓变的绝对值，而b是反应放出的热量，由于该反应是可逆反应，反应不可能进行到底，因此a>b。
(2)分离出C，降低C的浓度，反应速率减小；由于正反应是放热反应，升高温度，平衡左移；增大B2的浓度，反应速率增大，平衡右移；使用催化剂，反应速率增大，但平衡不移动。
(3)若改为恒压，相当于给原平衡加压，因为始终保持较大压强，平衡正向移动，放出的热量增多，故d>b。
答案：(1)> (2)d (3)>
3.(2019·南昌莲塘一中月考)(1)T ℃下，向一容积不变的密闭容器中，通入一定量的NO和CO，用气体传感器测得不同时间NO和CO浓度如下表：
时间/s c(NO)/(×10－1－4 0 1 2 3 4 5 10.0 mol·L) c(CO)/(×10－1－3 4.50 c1 1.50 1.00 1.00 3.60 mol·L) c2合理的数值为________(填字母)。 A．4.20 C．2.95
3.05 c2 2.75 2.70 2.70 B．4.00 D．2.80
(2)将不同物质的量的H2O(g)和CO(g)分别通入体积为2 L的恒容密闭容器中，进行反应：H2O(g)＋CO(g)
CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
起始量 实验 温度/℃ H2O Ⅰ Ⅱ Ⅲ 650 900 900 2 1 a /mol CO 4 2 b 平衡量 达到平衡所 /mol 需时间/min CO 2.4 1.6 c H2 1.6 0.4 d 5 3 t 若a＝2，b＝1，则c＝________，达到平衡时实验Ⅱ中H2O(g)和实验Ⅲ中CO的转化率的关系为αⅡ(H2O)________(填“<”“>”或“＝”)αⅢ(CO)。
(3)二甲醚是清洁能源，用CO在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为2CO(g)＋4H2(g)
CH3OCH3(g)＋H2O(g)，已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温
n（H2）
度、投料比的变化曲线如图所示。
n（CO）
①a、b、c按从大到小的顺序排序为_________________________________________。 ②根据图像可以判断该反应为放热反应，理由是______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)由于CO为反应物，逐渐被消耗，故c2应介于2.75～3.05之间，又浓度越大，反应速率越快，即3.05－c2>c2－2.75，故应选D。
(2)由H2O(g)＋CO(g)
CO2(g)＋H2(g)可知，Ⅱ中平衡时n(H2O)＝0.6 mol，Ⅱ可
看作向容器中加入1 mol CO、1 mol H2O建立平衡后又加入1 mol CO重新建立的平衡，Ⅲ可看作向容器中加入1 mol CO、1 mol H2O建立平衡后又加入1 mol H2O重新建立的平衡，故对平衡右移的促进作用完全相同。故c＝0.6，αⅡ(H2O)＝αⅢ(CO)。
(3)①
n（H2）
越大，α(CO)越大，故a>b>c；②由题图知，投料比相同时，温度越高，
n（CO）
α(CO)越小，平衡左移，故正反应为放热反应。
答案：(1)D (2)0.6 ＝ (3)①a>b>c ②投料比相同时，温度越高，α(CO)越小，平衡左移，故该反应为放热反应
4.(2019·江西名校学术联盟质量检测)为了缓解温室效应，科学家提出了回收和利用CO2的方案：利用CO2制备CH4。300 ℃时，向2 L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和8 mol H2，发生反应CO2(g)＋4H2(g)间的关系如图所示。
CH4(g)＋2H2O(g) ΔH4，混合气体中CH4的浓度与反应时
(1)①从反应开始到恰好达到平衡时，H2的平均反应速率v(H2)＝________。 ②300 ℃时，反应的平衡常数K＝________。
③保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，重新达到平衡时CH4
的浓度________(填字母)。
A．等于0.8 mol·L1
－
B．等于1.6 mol·L1
－
C．0.8 mol·L1 － － D．大于1.6 mol·L1 － (2)300 ℃时，如果该容器中有1.6 mol CO2、2.0 mol H2、5.6 mol CH4、4.0 mol H2O(g)，则v正________v逆(填“>”“<”或“＝”)。 (3)已知：200 ℃时，该反应的平衡常数K＝61.8。则ΔH________0(填“>”“<”或“＝”)。 解析：(1)①从反应开始到恰好达到平衡时，H2的平均反应速率v(H2)＝4v(CH4)＝0.8 mol·L1－－ ×4＝0.32 mol·L1·min1。 10 min － ② CO2(g)＋4H2(g)起始浓度/（mol·L1） － CH4(g)＋2H2O(g) 1 4 0 0 反应浓度/（mol·L1） － 0.8 3.2 0.8 1.6 平衡浓度/（mol·L1） － 0.2 0.8 0.8 1.6 1.62×0.8300 ℃时，反应的平衡常数K＝＝25。 0.2×0.84③保持温度不变，向平衡后的容器中再充入2 mol CO2和8 mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，则重新达到平衡时CH4的浓度大于1.6 mol·L1。 － 22×2.8 (2)Qc＝＝14 0.8×14(3)200 ℃时，该反应的平衡常数K＝61.8，说明升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应，则ΔH<0。 答案：(1)①0.32 mol·L1·min1 ②25 ③D － － (2)> (3)< 5．(2019·辽宁五校协作体联考)“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”。汽车尾气是造成大气污染的重要原因之一，减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。请回答下列问题： (1)已知：N2(g)＋O2(g)===2NO(g) ΔH1＝＋180.5 kJ·mol1 － C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol1 － 2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH3＝－221 kJ·mol1 － c（N2）·c2（CO2）若某反应的平衡常数表达式为K＝2，则此反应的热化学方程式为 c（NO）·c2（CO）________________________________。 (2)N2O5在一定条件下可发生分解反应：2N2O5(g) 4NO2(g)＋O2(g)，某温度下 向恒容密闭容器中加入一定量N2O5，测得N2O5浓度随时间的变化如下表： t/min c(N2O5)/ 0 1 2 3 4 5 1.00 (mol·L) －10.71 0.50 0.35 0.25 0.17 ①反应开始时体系压强为p0，第2 min时体系压强为p1，则p1∶p0＝________。2～5 min内用NO2表示的该反应的平均反应速率为________________。 ②一定温度下，在恒容密闭容器中充入一定量N2O5进行该反应，能判断反应已达到化学平衡状态的是________________(填字母)。 a．NO2和O2的浓度比保持不变 b．容器中压强不再变化 c．2v正(NO2)＝v逆(N2O5) d．气体的密度保持不变 (3)Kp是用反应体系中气体物质的分压来表示的平衡常数，即将K表达式中平衡浓度用平衡分压代替。已知反应：NO2(g)＋CO(g) NO(g)＋CO2(g)，该反应中正反应速率 v正＝k正·p(NO2)·p(CO)，逆反应速率v逆＝k逆·p(NO)·p(CO2)，其中k正、k逆为速率常数，则Kp为________________(用k正、k逆表示)。 (4)如图是密闭反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料后，在200 ℃、400 ℃、600 ℃下，合成NH3反应达到平衡时，混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线，已知该反应为放热反应。 ①曲线a对应的温度是________。 ②M点对应的H2的转化率是________。 c（N2）·c2（CO2） 解析：(1)若某反应的平衡常数表达式为K＝2，则其化学方程式为 c（NO）·c2（CO）2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)，将题中3个已知热化学方程式依次编号为①②③，根 据盖斯定律，由②×2－①－③，可得：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol1×2－180.5 kJ·mol1－(－221 kJ·mol1)＝－746.5 kJ·mol1。(2)①根据题表中数据及 － － － － 三段式法有： 2N2O5(g)开始/(mol·L1) － 4NO2(g)＋O2(g) 0 1.00 1.00 0 0.25 0.25 1.00 0.50 0.50 转化/(mol·L1) － 2 min时/(mol·L1) － 该反应在恒温恒容条件下发生，反应前后气体的压强之比等于物质的量之比，也等于物质的量浓度之比，所以p1∶p0＝(0.50＋1.00＋0.25)∶1.00＝7∶4。2～5 min内，v(N2O5)＝（0.50－0.17） mol·L1－－－－ ＝0.11 mol·L1·min1，v(NO2)＝2v(N2O5)＝0.22 mol·L1·min1。 （5－2） min － ②反应过程中NO2和O2的浓度比始终保持不变，a项不能说明反应已经达到化学平衡状态；该反应在反应前后气体分子数不相等，反应过程中容器中压强为变量，容器中压强不再变化可以说明反应已经达到化学平衡状态，b项符合题意；v正(NO2)＝2v逆(N2O5)时，正、逆反应速率相等，而2v正(NO2)＝v逆(N2O5)时，正、逆反应速率不相等，c项不能说明反应已经达到化学平衡状态；反应物和生成物全为气体，气体总质量不变，而容器恒容，故反应过程中p（NO）·p（CO2）气体密度始终不变，d项不能说明反应已经达到化学平衡状态。(3)Kp＝， p（NO2）·p（CO）v 正 正 ＝k 正 ·p(NO2)·p(CO)，v 逆 ＝k 逆 ·p(NO)·p(CO2)，平衡时正、逆反应速率相等，即k p（NO）·p（CO2）k正k正 ·p(NO2)·p(CO)＝k逆·p(NO)·p(CO2)，则＝，故Kp＝。(4)①合成 p（NO2）·p（CO）k逆k逆 氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，NH3的产率降低，NH3的物质的量分数减小，曲线a、b、c中，在相同条件下曲线a对应NH3的物质的量分数最高，其反应温度最低，所以曲线a对应的温度为200 ℃。②M点NH3的物质的量分数为60%，设NH3为0.6a mol，则N2、H2共为0.4a mol，因为反应器中按n(N2)∶n(H2)＝1∶3投料，故M点时H2为0.3a mol，结合N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)可知，转化的H2的物质的量为0.9a mol， 0.9a 所以M点对应H2的转化率＝×100%＝75%。 0.9a＋0.3a 答案：(1)2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g) ΔH＝－746.5 kJ·mol1 － (2)①7∶4(或1.75∶1) 0.22 mol·L1·min1 ②b － － k正(3) k逆 (4)①200 ℃ ②75%
2020届高三化学总复习名校试题汇编专题07化学反应速率和化学平衡（解析版）
