专题八 化学反应速率 化学平衡
1．对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是 ( )
A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大 【答案】B
【解析】A．合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对
吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误；B．合成氨的正反应是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确；C．减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误；D．加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。
2．在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO2
A．N2O4生成速率与N2O4分解速率相等 B．混合气体平均相对分子质量保持不变 C．NO2的分子数与N2O4分子数之比为2∶1 D．体系颜色不再发生改变 【答案】C
【解析】N2O4的生成速率和分解速率相等，说明N2O4的浓度不变，即反应达到平衡状态，A选项正确；混合
气体的平均相对分子质量M(混)＝
N2O4，下列描述不能说明该反应达到平衡状态的是( )
m混
，M(混)不变，说明n(混)不变，即反应达到了平衡状态，
n混
B选项正确；NO2与N2O4的分子数之比为2∶1时反应不一定达到平衡状态，C选项错误；体系颜色不变，说明NO2的浓度不变，即反应达到平衡状态，D选项正确。 3．反应COCl2(g)
CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0，达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③
增加CO浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 ( ) A．①②④ C．②③⑤ 【答案】B
【解析】能提高反应物转化率的方法是在不改变该反应物起始量的条件下使化学平衡向正反应方向移动。
①升温向吸热方向即正反应方向移动；②恒容通入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动；③增加CO浓度使平衡逆向移动；④减压使平衡正向移动；⑤催化剂不影响平衡；⑥恒压通入惰性气体，参与反应的各组分压强减小，平衡正向移动，故①④⑥符合题意。 4．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋Y2(g)
2Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1 mol·L、0.3
－1
B．①④⑥ D．③⑤⑥
mol·L、0.2 mol·L，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度可能是( ) A．c(Z)＝0.3 mol·L
－1
－1－1
B．c(X2)＝0.2 mol·L
D．c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.55 mol·L
－1
－1
C．c(Y2)＝0.4 mol·L【答案】A
－1
【解析】假设反应向正反应方向进行，由于Y2(g)过量，则完全转化时，Z(g)的浓度为0.4 mol·L；假设
反应向逆反应方向进行，则完全转化时，X2(g)、Y2(g)的浓度分别为0.2 mol·L、0.4 mol·L。由题意知，该反应为可逆反应，反应物不可能完全转化为生成物，生成物也不可能完全转化为反应物，故A正确，B、C均错误；又该反应前后气态物质体积不变，反应达到平衡时，不论X2、Y2、Z怎么变化，总物质的量不会改变，物质的总浓度也不会改变，即c(X2)＋c(Y2)＋c(Z)＝0.6 mol·L，D错误。 5．在2 L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：2NO(g)＋2CO(g)
－1
－1
－1
－1
－1
2CO2(g)＋N2(g) ΔH＝－746.4
kJ·mol。起始时NO和CO各为4 mol,10 s后达到化学平衡后，测得N2为1 mol。下列有关反应速率的说法中，正确的是( )
A．反应前5 s内，用NO表示的平均反应速率为0.1 mol·(L·s) B．达到平衡后，升高温度，正反应速率将减小，逆反应速率将增大 C．达到平衡后，反应速率的关系有：v 正(CO)＝2v逆(N2)
D．保持容器体积不变，往容器中充入1 mol O2，正、逆反应速率都不改变 【答案】C
2 mol/2 L－
【解析】10 s内，由化学反应方程式知，参加反应的NO为2 mol，v(NO)＝＝0.1 mol·(L·s)
10 s
1
－1
，所以，5 s内的速率不是0.1 mol·(L·s)，A项错；升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错；
－1
由方程式知，v正(CO)＝2v正(N2)，结合C项中的关系，可说明，v正(N2)＝v逆(N2)，即为平衡状态，C项正确；充入O2可以与NO反应，则正反应速率减小，逆反应速率瞬时不变，随后减小，D项错。 6．(2016·河北唐山模拟)某温度下，在2 L的密闭容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)发生反应：X(g)
＋mY(g)
3Z(g)。平衡时，X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1 mol Z(g)，
再次达到平衡后，X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是( ) A．m＝2
B．两次平衡的平衡常数相同 C．X与Y的平衡转化率之比为1∶1 D．第二次平衡时，Z的浓度为0.4 mol·L 【答案】D
【解析】 A项，根据再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的体积分数不变，可知该反应是一个反应前
后气体分子数相等的反应，因此m＝2。B项，由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C项，因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二者的平衡转化率相等。D项，该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为4 mol，而平衡后Z的体积分数为
－1
10%，平衡时Z的物质的量为4 mol×10%＝0.4 mol，容器体积为2 L，Z的浓度为0.2 mol·L。 7．对于可逆反应N2(g)＋3H2(g)
研究 目的 A 温度(T)对化学平2NH3(g) ΔH＜0。下列研究目的和图示相符的是( )
B 压强(p)对平衡常C 温度(T)对反应的影响 D 压强(p)对反应的影响(p2>p1) －1
衡的影响(T2>T1) 数的影响 图示 【答案】C 【解析】A项，根据“先拐先平”反应快、温度高，可知T1>T2，错误；B项，“化学平衡常数只受温度影响，
与压强无关，错误；C项，①最低点为平衡点；②最低点左侧为反应向右进行建立平衡的过程；③后半段为温度对平衡影响；D项，根据“先拐先平、反应快，压强大”可知p1>p2，错误。 8．将E和F加入密闭容器中，在一定条件下发生反应：E(g)＋F(s)
的体积分数(%)随温度和压强的变化如下表所示：
压强/MPa 温度/℃ 体积分数/% 810 915 1 000 54.0 1.0 2.0 3.0 2G(g)。忽略固体体积，平衡时G
a 75.0 b d 83.0 c e f ①b
【解析】由题意，增大压强，平衡向逆反应方向移动，因此b 正反应方向移动，因此有f>a>b，①正确；根据反应： E(g)＋F(s) 2G(g) B．3个 D．1个 反应前/mol 1 0 转化量/mol x 2x 反应后/mol 1－x 2x 根据915 ℃时，G的体积分数为2x/(1＋x)×100%＝75%，x＝0.6，此时E的转化率为60%，②正确；该反应为熵增反应，ΔS>0，③正确；升高温度，平衡向正反应方向移动，K(1 000 ℃)>K(810 ℃)，④正确。故选A。 9．甲、乙、丙三个容器中最初存在的物质及其数量如图所示，三个容器最初的容积相等、温度相同，反应 中甲、丙的容积不变，乙中的压强不变，在一定温度下反应达到平衡。下列说法正确的是( ) A．平衡时各容器内c(NO2)的大小顺序为乙>甲>丙 B．平衡时N2O4的百分含量：乙>甲＝丙 C．平衡时甲中NO2与丙中N2O4的转化率不可能相同 D．平衡时混合物的平均相对分子质量：甲>乙>丙 【答案】B 【解析】因甲、丙为恒容容器，0.1 mol N2O4完全转化可得到0.2 mol NO2，故甲、丙两容器中的化学平衡 为等效平衡，反应开始后乙容器中的压强大于甲容器中的压强，而压强越大，越有利于平衡向生成N2O4的方向进行，故B对；再结合平均相对分子质量与各组分相对分子质量的关系知D错；虽然乙中转化掉的NO2比甲中多，由勒夏特列原理知因乙的容积减小导致NO2浓度增大的程度大于因平衡移动使NO2浓度减小的程度，因此，平衡时乙中NO2的浓度大于甲中NO2的浓度，但由于甲、丙两容器内的化学平衡为等效平衡，甲、丙中NO2的浓度应相等，A错；由甲、丙中的化学平衡为等效平衡知，若平衡时甲中NO2的转化率为50%，则丙中N2O4的转化率也为50%，C错。 10．根据下表所示化学反应与数据关系，回答下列问题： 化学反应 ①Fe(s)＋CO2(g)②Fe(s)＋H2O(g)③CO(g)＋H2O(g)FeO(s)＋CO(g) FeO(s)＋H2(g) CO2(g)＋H2(g) 平衡 常数 温度 973 K 1.47 2.38 ？ 1 173 K 2.15 1.67 ？ K1 K2 K3 （1）反应①是________(填“吸热”或“放热”)反应。 （2）写出反应③的平衡常数K3的表达式__________________________________。 （3）根据反应①②③可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝________(用K1、K2表示)。 （4）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有________ (填写字母序 号)。 A．缩小反应容器的容积 B．扩大反应容器的容积 C．升高温度 D．使用合适的催化剂 E．设法减小平衡体系中的CO浓度 （5）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示： ①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时________；t8时____________。 ②若t4时降压，t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系曲线。 【答案】（1）吸热 （2） cCO2·cH2 cCO·cH2OK2K1 （3） （4）CE （5）①升高温度或增大CO2的浓度或增大H2的浓度 使用催化剂或加压或减小容器的容积 【解析】 （1）由表可知，温度升高，反应①的K1增大，故该反应为吸热反应。（2）反应③的平衡常数K3 ＝ cCO2·cH2cCO2·cH2cCOcH2K2 。（3）K3＝，K1＝，K2＝，故K3＝。 cCO·cH2OcCO·cH2OcCO2cH2OK1 （4）反应①为吸热反应，其逆反应为放热反应，反应②是放热反应，而反应③是反应①的逆反应与反应②的和，故反应③是放热反应，且反应前后气体的体积不变，故只有C、E可使平衡逆向移动。（5）①由图可知，t2时改变的条件使反应速率增大，且平衡逆向移动，故改变的条件是升高温度或增大CO2的浓度(或增大H2的浓度)；t8时改变的条件使反应速率加快且平衡不移动，故改变的条件是使用催化剂或加压(或减小容器的容积)。②若t4时降压，则反应速率减小，曲线在原来平衡曲线的下方，平衡不移动，故该曲线为水平直线，且纵坐标为t6时的v逆。 11．一定温度下，向一容积为5 L的恒容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2，发生反应：2SO2(g) ＋O2(g) 7－1 2SO3(g) ΔH＝－196 kJ·mol。当反应达到平衡时，容器内压强变为起始时的。请回 10 答下列问题： （1）判断该反应达到平衡状态的标志________(填字母序号)。 a．SO2、O2、SO3三者的浓度之比为2∶1∶2 b．容器内气体的压强保持不变 c．容器内混合气体的密度保持不变
2017届高考化学二轮复习专题八化学反应速率化学平衡专题测试新人教版
