专题十 化学反应速率与化学平衡
1．一定条件下反应2AB(g)
A2(g)＋B2(g)达到平衡状态的标志是( )
A．单位时间内生成n mol A2，同时消耗2n mol AB B．容器内三种气体AB、A2、B2共存 C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率 D．容器中各组分的体积分数不随时间变化 【答案】D
【解析】任何时刻，生成n mol A2，必然消耗2n mol AB，A项错误；可逆反应中任何时刻，反应物与生成物均
共存，B项错误；达到平衡时，AB的消耗速率与A2的消耗速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C项错误；达到平衡后，反应物和生成物的浓度不再变化，各组分的体积分数不再变化，D项正确。 2．相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：2NH3(g)
kJ/mol。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：
N2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋92.4
下列叙述正确的是( ) A．热量关系：a＝b
B．①②③反应的平衡常数：③>①>② C．达平衡时H2的体积分数：①>③
D．①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态 【答案】C
【解析】若反应①中NH3的平衡转化率为50%，则a＝b，若反应①中NH3的平衡转化率小于50%，则a ①中NH3的平衡转化率大于50%，则a>b，A选项错误；温度相同，所以反应①、②、③的平衡常数相同，B选项错误；反应③可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应①，达平衡后，把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中，如果平衡不移动，氢气的体积分数应该与反应①相等，但是压强增大，平衡向逆反应方向移动，氢气的体积分数减小，所以达平衡时氢气的体积分数：①>③，C选项正确；因为气体总质量始终不变，容器恒容，所以密度始终不变，不能用密度变化来衡量反应是否达到平衡状态，D选项错误。 3．在一恒容的密闭容器中充入0.1 mol/L CO2、0.1 mol/L CH4，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)＋2H2(g)，测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是( ) 2CO(g) A．上述反应的ΔH<0 B．压强：p4>p3>p2>p1 C．1100℃时该反应平衡常数为1.64 D．压强为p4时，在y点：v正>v逆 【答案】A 【解析】由图象可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错 误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c(CH4)＝0.02 mol/L，c(CO2)＝0.02 0.16×0.16mol/L，c(CO)＝0.16 mol/L，c(H2)＝0.16 mol/L，即平衡常数K＝＝1.64，C项正确；压强为 0.02×0.02 2 2 p4时，y点未达到平衡状态，此时v正>v逆，D项正确。 4．等物质的量的A(g)与B(g)在密闭容器中进行反应：A(g)＋B(g)是( ) A．达到平衡后，反应速率v正(A)＝2v逆(C) B．达到平衡后，增大压强，平衡逆向移动 C．达到平衡后，升高温度，平衡正向移动 D．平衡常数K值越大，A的转化率越大 【答案】D 【解析】根据反应速率之比应等于化学计量数之比可知，2v正(A)＝v逆(C)时反应达到平衡，A选项错误；这是一 个反应前后气体分子数不变的反应，改变压强，平衡不移动，B选项错误；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的反应方向移动，即逆向移动，C选项错误；平衡常数K值越大，说明平衡正向进行的程度越大，A的转化率越大，D选项正确。 5．某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：A(g)＋xB(g) 2C(g)，达到平衡后，在不 2C(g)＋D(s) ΔH<0，下列叙述正确的 同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示。下列说法中正确的是( ) A．前8 min A的平均反应速率为0.08 mol·L·min B．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应 C．30 min时降低温度，40 min时升高温度 D．30～40 min该反应增大了压强或使用了催化剂 【答案】A 【解析】由图象可以看出前8 min内，物质A的浓度由2.00 mol·L减少到1.36 mol·L，故vA＝0.08 mol·L －1 －1 －1 －1 －1 ·min，A项正确；由A、B、C的变化曲线可得出x＝1,30 min时各物质的浓度均减小且正、逆反应速率 －1 相同，则改变条件为增大体积(或减小压强)，40 min时各物质的浓度不变，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，故40 min时改变的条件是升高温度，平衡逆向移动，所以，正反应为放热反应，B、C、D项错误。 6．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0.020 mol·L的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL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( ) －1 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 mol·L·s D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂 【答案】B 【解析】B项中，b、c两点的其他条件相同，温度不同，肯定反应速率不同。但两点变蓝的时间相同，可能高于 ΔcNaHSO3 40℃后，温度越高，I2与淀粉越不易结合。C项中v(NaHSO3)＝ Δt5.0×10 mol·L·s。 7．T℃时，在体积不变的密闭容器中发生反应X(g)＋3Y(g) 物质 初始浓度/mol·L 2 min末浓度/mol·L 平衡浓度/mol·L 下列说法正确的是( ) 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．增大平衡后的体积压强，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·L·min 【答案】D 0.1－0.05 【解析】平衡时，X的转化率为×100%＝50%，A项错误；T℃时，该反应的平衡常数K＝ 0.1c2 －1 －1 －1－1－1－5 －1 －1 －5 －1 －1 0.02 mol·L×10 mL ＝＝ 50 mL×80 s －1 2Z(g)，各组分在不同时刻的浓度如下表： X 0.1 0.08 0.05 Y 0.2 Z 0 a 0.05 b 0.1 c2Z 3 X·cY 0.1＝3＝1600，B项错误；增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆增大，且v正>v逆，平衡向正反应方0.05×0.05 0.1－0.08 mol·L－1－1 向移动，C项错误；前2 min内，v(Y)＝3v(X)＝×3＝0.03 mol·L·min，D项 2 min正确。 8．在温度t1和t2(已知t2>t1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表： 化学方程式 －1 K(t1) 1.8×10 36K(t2) 1.9×10 32F2＋H22HF Cl2＋H22HCl 9.7×10 124.2×10 11Br2＋H22HBr 5.6×10 79.3×10 6I2＋H22HI 43 34 依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是( ) A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱 B．HX的稳定性逐渐减弱 C．HX的生成反应是放热反应 D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低 【答案】A 【解析】A项，K值的大小反映出反应进行的程度，对反应的剧烈程度不能判断，错误；B项，同温度下，K值逐 渐减小说明反应进行程度减小，则反应物转化率逐渐降低，可见生成氢化物稳定性逐渐减弱，正确；C项，随温度升高，K值减小，说明正反应为放热反应，正确；D项，结合B项分析知其说法正确，故答案为A。 9．在密闭容器中进行反应：A(g)＋3B(g) 2C(g)，有关下列图象的说法不正确的是( ) A．依据图甲可判断正反应的ΔH<0 B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂 C．图丙中，可能改变的条件是增大压强 D．由图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH>0 【答案】D 【解析】A项，由图知在平衡状态下升高温度，v逆>v正，所以平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，ΔH<0， 正确；B项，虚线先到达拐点，说明反应速率快，可能是使用了催化剂，正确；C项，该反应是气体分子数之和变小的反应，增大压强，平衡正向移动，v正>v逆，正确；D项，已知M＝ m总 ，该反应进行过程中气体总n总 质量一直不变，正反应时总物质的量变小，所以正反应是M变大的反应，由图知升高温度，M变小，所以平衡逆向移动，正反应是放热反应，ΔH<0，错误。 10．将2 mol A与2 mol B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋3B(g) 2C(g)＋zD(g)，若2 min 后达到平衡，A的转化率为50%，测得v(D)＝0.25 mol/(L·min)，下列推断正确的是( )
高考化学二轮复习专题 化学反应速率与化学平衡课时练
