速练20 化学反应速率及反应限度[针对选考第12、16或21题]
(一)化学平衡状态
1.一定条件下，可逆反应：N2(g)＋3H2(g)平衡状态时，下列说法一定正确的是( ) A.c(N2)∶c(H2)＝1∶3 B.反应放出92.4 kJ的热量 C.v正(N2)＝3v逆(H2)
D.容器内气体分子总数不再发生变化 答案 D
解析 c(N2)∶c(H2)的值与起始量、转化率有关，不能判断，A错误；放出热量与物质的量成正比，起始及转化的量未知，不能计算热量，B错误；由v正(N2)＝3v逆(H2)可知，不同物质的正、逆反应速率之比不等于化学计量数之比，不是化学平衡状态，C错误；该反应为气体体积减小的反应，则容器内气体分子总数不再发生变化，为平衡状态，D正确。 2.(2017·金华市高三9月十校联考)在固定容积的密闭容器中，已知反应：H2(g)＋I2(g)
2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)。下列说法不正确的是( )
－1
2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol，达到化学
－1
A.当混合气体的颜色不变时，达到平衡 B.未达平衡时，放出的热量可能是a kJ C.当容器中气体的密度保持不变时，达到平衡
D.其他条件不变，若容器体积增大，正、逆反应速率均减小 答案 C
解析 混合气体的颜色不变说明碘蒸气的浓度不变，达到平衡状态，故A正确；没有投料量，未达平衡时，放出的热量可能为任意值，故B正确；反应前后气体的质量不变，且容积固定，根据ρ＝ ，密度是恒量，密度保持不变时，不一定达到平衡，故C错误；容器体积增大，浓度减小，正、逆反应速率均减小，故D正确。
3.某温度下，将一定量碳酸氢铵固体置于容积不变的密闭容器中，发生反应：NH4HCO3(s)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝Q kJ·mol(Q>0)。下列有关说法不正确的是( ) A.若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态 B.若CO2体积分数不再发生变化，则说明反应达到平衡状态 C.若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大
D.若反应过程中吸收Q kJ热量，则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解 答案 B
1
－1
mVNH3(g)
解析 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中气体的质量是变化的，容积始终是不变的，若容器内混合气体的密度不变，则说明反应达到平衡状态，A正确；只有生成物是气体，因此CO2体积分数始终不变，不能说明反应达到平衡状态，B错误；若升高体系温度，则正、逆反应速率均增大，C正确；根据热化学方程式可知若反应过程中吸收Q kJ热量，则刚好有1 mol NH4HCO3发生分解，D正确。 4.一定条件下发生反应：2X(g)( )
A.增大X的浓度，正反应速率增大，逆反应速率减小 B.达到化学平衡状态时，正、逆反应的速率都为0
C.将0.2 mol X充入反应器中，充分反应后，生成的Z的物质的量可能为0.09 mol D.达到化学平衡状态时，共吸收a kJ热量 答案 C
解析 A项，增大X的浓度，正、逆反应速率都增大，错误；B项，达到化学平衡状态时，正、逆反应速率相等但都不为0，错误；C项，该反应是可逆反应，将0.2 mol X充入反应器中，充分反应后，生成Z的物质的量介于0～0.3 mol 之间，正确；D项，没有说明参与反应的物质的量，无法计算吸收的热量，D错误。 5.一定条件下，恒压容器中发生反应：2X(g)＋Y(g)下列说法不正确的是( )
A.单位时间内生成2n mol X，同时生成n mol Y
B.混合体系的密度不再变化，说明该反应达到化学平衡状态 C.反应过程中，X和Z的物质的量之和保持不变
D.向容器中加入0.2 mol X与0.1 mol Y充分反应，放出热量为0.1a kJ 答案 D
解析 A项，根据方程式可知单位时间内生成2n mol X，同时生成n mol Y，正确；B项，密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量是不变的，压强不变，容积改变，因此混合体系的密度不再变化，说明该反应达到化学平衡状态，正确；C项，2 mol X被消耗生成2 mol Z，所以反应过程中，X和Z的物质的量之和保持不变，正确；D项，向容器中加入0.2 mol X与0.1 mol Y充分反应，由于是可逆反应，放出热量小于0.1a kJ，错误。 6.(2017·宁波市十校高三9月联考)恒温条件下，在体积不变的密闭容器中，有可逆反应X(s)＋2Y(g)
2Z(g)ΔH<0，下列说法一定正确的是( )
2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)。
－1
Y(g)＋3Z(g) ΔH＝a kJ·mol(a>0)。下列说法正确的是
－1
A.0.2 mol X和0.4 mol Y充分反应，Z的物质的量可能会达到0.35 mol B.从容器中移出部分反应物X，则正反应速率将下降 C.当ΔH不变时，反应将达到平衡
D.向反应体系中继续通入足量Y气体，X有可能被反应完全
2
答案 A
解析 A项，此反应是可逆反应，不能进行到底，因此Z的物质的量范围是0 7.与外界隔热、容积不变的密闭容器中，发生反应：2X(g)＋ Y(g)＝－a kJ·mol(a>0)，下列说法不正确的是( ) A.容器的温度不再升高，表明反应达到平衡状态 B.容器压强不变，表明反应达到平衡状态 C.达到化学平衡时，反应放出的总热量可能为a kJ D.反应过程中，气体的密度始终保持不变 答案 D 解析 温度不再改变，说明反应达到平衡状态，故A正确；因为此容器是隔热容器，且此反应是放热反应，随着反应进行，温度升高，压强增大，因此当压强不再改变时，说明温度不再变化，反应达到平衡状态，故B正确；投料量未知，有可能达到平衡时放出的热量为a kJ，故C正确；因为M为固体，气体的总质量是变化的，容器为恒容状态，反应过程中密度是变化的，故D错误。 8.在一定条件下，可逆反应2X(g)＋Y(s)一定正确的是( ) A.当反应消耗1 mol Y时，反应放出a kJ的热量 B.当反应达到平衡时，X、Y、Z 三者的物质的量之比为2∶1∶2 C.当反应达到平衡时，压缩体积，X的正、逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动 D.恒温恒容，反应达到平衡后，加入1 mol Y平衡向正反应方向移动 答案 A 解析 根据方程式，当反应消耗1 mol Y时，反应放出a kJ的热量，故A正确；当反应达到平衡时，X、Y、Z的浓度不变，三者的物质的量之比不一定为2∶1∶2，故B错误；当反应达到平衡时，压缩体积，压强增大，平衡不移动，X的正、逆反应速率都增大，故C错误；Y为固体，恒温恒容，反应达到平衡后，加入1 mol Y，Y的浓度不变，平衡不移动，故D错误。 9.一定温度下，0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)。下列说法正确的是( ) －1 －1 3Z(g)＋ M(s) ΔH2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol(a>0)，下列说法 －1 A.达到化学平衡状态时，反应放出0.1a kJ热量 B.达到化学平衡状态时，v正(NH3)∶v逆(N2)＝2∶1 3 C.n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2时，说明该反应达到平衡 D.缩小容器体积，用氮气表示的反应速率：v正(N2)增大，v逆(N2)减小 答案 B 解析 反应可逆，0.1 mol N2(g)与0.3 mol H2(g)在密闭容器中发生反应：N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g)，生成的氨气小于0.2 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，故A错误； n(N2)∶n(H2)∶n(NH3)＝1∶3∶2时，反应不一定达到平衡，故C错误；缩小容器体积，正、 逆反应速率均增大，故D错误。 10.(2017·浙江省五校高三上学期第一次联考)已知X(g)＋4Y(g) －1 2Z(g) ΔH＝－a kJ·mol (a>0)。一定条件下将1 mol X(g)和4 mol Y(g)通入2 L的恒容密闭容器中，反应10 min 时，测得Y的物质的量为3.2 mol。下列说法正确的是( ) A.在10 min内，X和Y反应放出的热量为0.4a kJ B.在10 min时，Y和Z的物质的量之比为2∶1 C.升高反应温度，逆反应速率增大，正反应速率减小 D.达到平衡状态时，X、Y的浓度不再改变 答案 D 解析 反应10 min时，测得Y的物质的量为3.2 mol，则参加反应的Y为4 mol－3.2 mol＝0.8 mol，物质的量与热量成正比，则放出的热量为加反应的Y为0.8 mol，由X(g)＋4Y(g) 0.8 ×a kJ＝0.2a kJ，故A错误；参4 2Z(g)可知，生成Z为0.4 mol，消耗X为0.2 mol， 则10 min时，Y和Z的物质的量之比为3.2 mol∶0.4 mol＝8∶1，故B错误；升高温度，正、逆反应速率均增大，故C错误；平衡时各物质的浓度不变，则达到平衡状态时，X、Y的浓度不再改变，故D正确。 (二)化学反应速率及其影响因素 1.(2017·浙江省名校协作体高三上学期考试)一定温度下，10 mL 0.40 mol·LH2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。 －1 t/min V(O2)/mL 0 0.0 2 9.9 4 17.2 6 22.4 8 26.5 10 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( ) A.0～6 min的平均反应速率：v(H2O2)≈3.3×10 mol·L·min B.6～10 min的平均反应速率：v(H2O2)<3.3×10 mol·L·min C.反应至6 min时，c(H2O2)＝0.30 mol·L D.反应至6 min时，H2O2分解了50% 答案 C 4 －1 －2 －1 －1 －2 －1 －1 MnO2 解析 发生的反应为2H2O2=====2H2O＋O2↑。0～6 min产生的氧气的物质的量n(O2)＝22.4×10 mol＝0.001 mol，分解的过氧化氢的物质的量为n(H2O2)＝2n(O2)＝0.002 mol， 22.4 －3 v(H2O2)≈3.3×10－2 mol·L－1·min－1，故A正确；随着反应的进行，H2O2的浓度逐渐减小， 反应速率减慢，6～10 min的平均反应速率小于0～6 min的平均反应速率，故B正确；由A计算可知，反应至6 min时，c(H2O2)＝0.40 mol·L－0.20 mol·L＝0.20 mol·L，故C错误；6 min内Δc(H2O2)＝0.20 mol·L，则H2O2分解率为(0.20 mol·L÷0.40 mol·L －1 －1 －1 －1 －1 －1 )×100%＝50%，故D正确。 N2＋CO2＋2H2O。在1 L密闭容器中，控 2.对利用甲烷消除NO2污染进行研究，CH4＋2NO2 制不同温度，分别加入0.50 mol CH4和1.2 mol NO2，测得n(CH4)随时间变化的有关实验数据见下表。 组别 ① ② 下列说法正确的是( ) A.组别①中，0～20 min内，NO2的平均反应速率为0.012 5 mol·L·min B.由实验数据可知实验控制的温度T1 解析 A项，组别①中，0～20 min内，NO2的平均反应速率为0.025 mol·L·min，错误；B项，温度越高反应速率越大，由实验数据可知实验控制的温度T1 －1 －1 －1 －1 温度 时间/ min n/mol n(CH4) n(CH4) 0 0.50 0.50 10 0.35 0.30 20 0.25 0.18 40 0.10 … 50 0.10 0.15 T1 T2 5
高考化学二轮复习选择题题满分练速练化学反应速率及反应限度针对选考第或题
