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1、 永久免费组卷搜题网第七章 化学反应速率和化学平衡(时间90分钟，满分100分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题3分，共48分)1下列说法正确的是 ()AH0、S0的反应在温度低时不能自发进行BNH4HCO3(s)=NH3(g)H2O(g)CO2(g) H185.57 kJ/mol能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向C因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据D在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向解析：H0、S0，则G0，任何温度下反应都能自发进行，A错误，B正确；用焓变和熵变判断反应的自发性，都有
2、例外，故都不能单独作为反应自发性的判据，而应用复合判据，C错误；使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，D错误答案：B2(2009青岛质检)反应2SO2O2 2SO3经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4 mol/L，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(Ls)，则这段时间为()A0.1 sB2.5 sC5 s D10 s解析：因为SO3的浓度增加了0.4 mol/L，所以O2的浓度减少了0.2 mol/L，因为在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol/(Ls)，所以反应所需时间为5 s.答案：C3(2010杭州模拟)等物质的量的X(g)与Y(g)在密闭容
3、器中进行可逆反应：X(g)Y(g) 2Z(g)W(s)H0，下列叙述正确的是 ()A平衡常数K值越大，X的转化率越大B达到平衡时，反应速率v正(X)2v逆(Z)C达到平衡后，降低温度，正向反应速率减小的倍数大于逆向反应速率减小的倍数D达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡向逆反应方向移动解析：平衡常数K值越大，反应向正反应进行的程度越大，X的转化率越大，A项正确达平衡时2v正(X)v逆(Z)，B项错误达平衡后降低温度，正逆反应速率均减小，又因平衡向正反应方向移动，所以正反应速率减小的倍数小于逆反应速率减小的倍数，C项错误增大压强平衡不移动，升高温度平衡逆向移动，D项错误答案：A4已知
4、：X(g)Y(g) 3Z(g)，X与Y在有催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图实线所示，在无催化剂条件下发生反应建立的平衡如下列各图虚线所示，则相应的图示正确的是 ()解析：催化剂能够增大化学反应速率，可以排除A、C；催化剂不能改变化学平衡，可以排除C、D.答案：B5(2010烟台诊断测试)在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1t4时刻测得各物质的浓度如下表据此判断下列结论正确的是 ()测定时刻/st1t2t3t4c(A)/(mol/L)6322c(B)/(mol/L)53.533c(C)/(mol/L)12.533A在t3时刻反应已经停止BA的转化率比B的转化率低C在
5、容器中发生的反应为：2AB 2CD在t2t3内A的平均反应速率为：1/(t3t2)mol/(Ls)解析：从表中数据可以看出，反应没有进行到底，所以这是一个可逆反应，反应方程式为2AB C，t3时刻达到了平衡而不是反应终止，A、C错误；达到平衡时，A转化了2/3而B转化了2/5，B错误答案：D6(2009天津高考)人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力CO吸入肺中发生反应：COHbO2 O2HbCO,37时，该反应的平衡常数K220.HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损据此，下列结论错误的是 ()ACO与HbO2反应的平衡常数KB人体吸入的C
6、O越多，与血红蛋白结合的O2越少C当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损D把CO中毒的病人放入高压氧仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动解析：由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数K；由平衡移动原理可知吸入CO越多，平衡向右移动，与血红蛋白结合的O2越少，把病人放入高压氧仓中，则平衡向左移动，释放出CO，故可解毒，A、B、D均正确C项，由平衡常数表达式可知，人智力受损时：2200.02，即，故C项错误答案：C7(2010滨州模拟)将1 mol一氧化碳和1 mol水蒸气放入一固定容积的密闭容器中，发生如下反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)，在一定温度下，
7、反应达到平衡后，得到0.6 mol二氧化碳，再加入2 mol水蒸气并在相同条件下达到新平衡后，下列叙述正确的是 ()A一氧化碳的转化率提高，水蒸气的转化率降低B反应物的转化率都提高C平衡向正反应方向移动，达到新的平衡时二氧化碳的体积分数增大D平衡向正反应方向移动，二氧化碳的物质的量将大于1 mol但小于2 mol解析：再加入水蒸气后，水蒸气反应的量增大了，但转化率却降低了，B错误加入水蒸气前，(CO2)0.3，加入水蒸气后(CO2)0.250.3，C错误；若CO完全转化，即最高生成CO2 1 mol，D错误答案：A质物质8在相同温度和压强下，对反应CO2(g)H2(g) CO(g)H2O(g)
8、进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表实验的物CO2H2COH2O甲a mola mol 0 mol0 mol乙2a mola mol 0 mol0 mol丙0 mol 0 mola mola mol丁a mol0 mola mola mol上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是 ()A乙丁丙甲 B乙丁甲丙C丁乙丙甲 D丁丙乙甲解析：根据可逆反应的特征，甲和丙，乙和丁分别为相同的平衡状态，达到平衡后n(CO)相同；甲和乙相比较，乙中增加了CO2的物质的量，平衡正向移动，n(CO)增加，所以乙丁丙甲答案：A9(2009重庆高考)各可逆反应达平衡后，改变反应
9、条件，其变化趋势正确的是()解析：A项，加入CH3COONa，使CH3COOH的电离平衡逆向移动，c(H)减小，pH增大；B项，加入KCl，对平衡没有影响，c(Fe3)不变；C项，加入Ar气，在恒温、恒压下，体积增大，平衡左移，H2转化率减小，D项，所给反应是吸热反应，升高温度，平衡右移，反应物转化率增大，正确答案：D10(2009北京高考)已知：H2(g)I2(g) 2HI(g)H0.有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0.1 mol，乙中加入HI 0.2 mol，相同温度下分别达到平衡欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是 ()A甲、乙提高相同温度B甲
10、中加入0.1 mol He，乙不变C甲降低温度，乙不变D甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2解析：0.2 mol HI相当于H2、I2各0.1 mol，所以甲、乙两容器中在题述情况下达到的平衡是等效的A项，甲、乙提高相同温度，仍等效；B项，甲中加入0.1 mol He对反应无影响；C项，甲降低温度，平衡右移，HI的浓度增大；D项，甲增加0.1 mol H2，乙增加0.1 mol I2，平衡都向右移动，HI的浓度都增大，具体结果不能确定答案：C11(2009山东高考)2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应下列叙述正确的是 ()A催化剂V2O5不改变该反应的
11、逆反应速率B增大反应体系的压强，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t1t2内，SO3(g)生成的平均速率为v解析：A项，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率，A项错误；B项，在恒容的条件下，通入惰性气体，压强增大，但各物质的浓度不变，则反应速率不变，故B项错误；C项，降低温度，反应速率也降低，反应达到平衡的时间就长，故C项错误答案：D12X、Y、Z三种气体，取X和Y按11的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：X2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之
12、比为32，则Y的转化率最接近于 ()A33% B40%C50% D65%解析：由题意可取X和Y各1 mol，设X的转化量为a molX 2Y2Z起始：1 mol 1 mol 0转化：a mol 2a mol 2a mol平衡：(1a)mol (12a)mol 2a mol到达平衡后，反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为32，即(1a)mol(12a)mol2a mol32，解得a1/3.则Y的转化率2a mol/1 mol2/3，最接近65%.答案：D13某温度下，反应H2(g)I2(g) 2HI(g)的正反应为放热反应，在带有活塞的密闭容器中达到平衡下列说法中正确的是 ()A体积不变
13、，升温，正反应速率减小B温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率增大C温度不变，压缩气体的体积，平衡不移动，颜色加深D体积、温度不变，充入氮气后，正反应速率将增大解析：升高温度，正反应、逆反应速率都增大；该反应属于反应前后气体体积不变的反应，压缩体积，平衡不移动，但其中物质的浓度增大，因为I2(g)的存在，颜色加深； 温度、压强均不变，充入HI气体，开始时正反应速率不变答案：C14(2010徐州模拟)在容积为2 L的密闭容器中，有反应：mA(g)nB(g) pC(g)qD(g)，经过5 min达到平衡，此时，各物质的变化为A减少了a mol/L，B的平均反应速率vBa/15 mol/(
14、Lmin)，C增加了2a/3 mol/L，这时，若增加系统压强，发现A与C的百分含量不变，则mnpq为 ()A3122B1322C1321 D1111解析：因为5 min内vBa/15 mol/(Lmin)，C增加了2a/3 mol/L，所以vC2a/15 mol/(Lmin)，即np12，符合这一关系的只有A.答案：A15(2010蚌埠模拟)一定温度下在密闭容器内进行着某一反应，X气体、Y气体的物质的量随反应时间变化的曲线如右图下列叙述中正确的是 ()A反应的化学方程式为5YXBt1时，Y的浓度是X浓度的1.5倍Ct2时，正、逆反应速率相等Dt3时，逆反应速率大于正反应速率解析：反应开始时Y
15、为10 mol，X为2 mol，达到平衡时Y减少了7 mol，X增多了3 mol，因此反应方程式是7Y3X，A不正确；t1时，Y为6 mol、X为4 mol，其物质的量比为32，即Y的浓度是X浓度的1.5倍，B正确从图象可以看出，t2时刻X、Y两物质的物质的量相等，而不是反应速率相等，C不正确；t3时，反应达到平衡状态，所以正反应速率等于逆反应速率，D不正确答案：B16(2009靖江模拟)常温常压下，在带有相同质量活塞的容积相等的甲、乙两容器里，分别充有二氧化氮和空气，现分别进行下列两实验：(N2O42NO2H0)(a)将两容器置于沸水中加热(b)在活塞上都加2 kg的砝码在以上两情况下，甲和
16、乙容器的体积大小的比较，正确的是 ()A(a)甲乙，(b)甲乙 B(a)甲乙，(b)甲乙C(a)甲乙，(b)甲乙 D(a)甲乙，(b)甲乙解析：将两容器置于沸水中加热时，甲容器中平衡正向移动，使容器中气体的物质的量增大，所以容器的体积甲乙；在活塞上都加2 kg的砝码时，甲容器中平衡逆向移动，使容器中气体的物质的量减小，所以容器的体积甲乙答案：D二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)17(8分)在锌与盐酸反应的实验中，一个学生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细小颗粒15t2F2粉末15
17、t3G2薄片(含少量杂质Cu)35t4(1)t1_s，画出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，总结并得出的关于温度影响反应速率的结论是_(3)t1_t4(填“”或“”)，原因是_.t2_t3(填“”或“”)，原因是_.(4)单位时间内消耗锌的质量mB、mE、mF从大到小的顺序为_解析：解答该题要认真分析表中数据由A、B、C总结规律，推出t150 s，根据A、B、C、D四组实验的数据可画出温度时间图通过对图象的分析总结温度对反应速率的影响，找出规律D、G组实验相比较，G中可形成铜锌原电池，加快反应速率；E、F组实验相比较，F中锌的表面积大，速率快；B、E、
18、F组相比较，粉末状的Zn反应速率最快，薄片状的Zn反应速率最慢，故单位时间内消耗锌的质量为mFmEmB.答案：(1)50如图所示：(2)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CuZn原电池，反应速率加快F组中锌为粉末状，表面积较大，反应速率加快(4)mFmEmB18(9分)在100时，将0.100 mol的四氧化二氮气体充入1 L恒容抽空的密闭容器中，隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据：时间(s)020406080c(N2O4)/mol/L0.100c10.050c3c4c(NO2)/mol/L0.0000.060c20.1200.120(1)该反应的平衡常
19、数表达式为_；从表中数据分析：c1_c2；c3_c4(填“”、“”或“”)(2)在下图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线(3)在上述条件下，从反应开始至达到化学平衡时，四氧化二氮的平均反应速率为_mol/(Ls)(4)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是_A增大容器的容积 B再充入一定量的N2O4C分离出一定量的NO2 D再充入一定量的He(5)若起始时充入NO2气体0.080 mol，则达到平衡时NO2气体的转化率为_解析：(1)该反应的化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g)，其平衡常数表达式为K；由表中数据可求得c10.070 mol/L，c20.1
20、00 mol/L，c1c2，反应至60 s时已达到化学平衡状态，因此c3c4.(3)由表中信息得从反应开始至达到化学平衡时NO2的反应速率为0.002 mol/(Ls)，v(N2O4)v(NO2)/20.001 mol/(Ls)(4)增大容器的容积不管平衡如何移动，反应物和生成物的浓度均减小，A错误平衡后再充入一定量的N2O4，平衡正向移动，NO2的浓度增大，B正确分离出一定量的NO2，虽然平衡正向移动，但NO2气体的浓度减小，C错误在容器容积不变的情况下再充入稀有气体He，反应物和生成物的浓度均不变，化学平衡不移动，NO2气体的浓度不变，D错误(5)在题设条件下反应N2O4(g)2NO2(g
21、)的平衡常数K0.36，现充入NO2气体0.080 mol，相当于0.040 mol N2O4，设达平衡时转化了x mol/L的N2O4，则有K0.36，解得x0.030，即达到平衡时混合气体中有0.060 mol NO2和0.010 mol N2O4，即NO2的转化率为25%.答案：(1)K(2) (3)0.001(4)B(5)25%19(9分)在一个温度恒定的密闭容器中，SO2和O2发生反应已知1 mol SO2和足量O2完全反应，放出的热量为Q.请按要求回答下列问题恒压条件下(1)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2，达平衡后，生成0.9 mol SO3，这时SO2的转化
22、率为_(2)若开始时放入4 mol SO2和2 mol O2，达平衡后，生成SO3的物质的量为_，反应放出的热量为_恒容条件下(3)若开始时放入1 mol SO2和0.5 mol O2，达平衡后，生成a mol SO3，则a_0.9(填“”、“”或“”)(4)若令x、y和z分别代表初始加入SO2、O2和SO3的物质的量，要使达平衡时，反应混合物中三种气体的物质的量分别与(3)中平衡时完全相同，则x、y、z必须满足的一般条件是_(用两个代数式表式，其中一个只含x、y，另一个含x、z)解析：(1)2SO2O22SO3起始(mol) 1 0.5 0转化(mol) 0.9 0.45 0.9平衡(mol
23、) 0.1 0.05 0.9SO2转化率为90%.(2)恒温恒压下，只要转化为相同物质后的起始投入量成比例，两者就成等效平衡，SO2转化率相同，生成SO3为4 mol90%3.6 mol，放出热量为3.6Q.(3)恒容条件下，由于该反应是气体体积减小的反应，所以相对于恒压条件，相当于气体体积增大，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，SO2转化率降低，则生成SO3小于0.9 mol.(4)2SO2O22SO3 1 0.5 0起始 x y z变化 z 0.5z z平衡 xz y0.5z 0则xz1，y0.5z0.5，即x2y，xz1.答案：(1)90%(2)3.6 mol3.6Q(3)(4)x
24、2y，xz120(9分)(2009烟台模拟)向一体积不变的密闭容器中加入2 mol A、0.6 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图一所示图二为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中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t3t4阶段使用了催化剂；图一中t0t1阶段c(B)未画出 (1)若t115 min，则t0t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v(C)_.(2)t4t5阶段改变的条件为_，B的起始物质的量为_各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：t1t2t2t3t3t4t4t5t5t6K1K2K3K4K5则K1_(保留两位小数)，K1
25、、K2、K3、K4、K5之间的关系为_(用“”、“”或“”连接)(3)t5t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01 mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为a kJ，写出此温度下该反应的热化学方程式：_.(4)在相同条件下，若起始时容器中加入a mol A、b mol B和c mol C，要达到t1时刻同样的平衡，a、b、c要满足的条件为_解析：(1)利用公式求解，v(C)0.02 mol/(Lmin)(2)t2t3过程是增加了一种反应物的浓度；t3t4是加入了催化剂；t4t5平衡没有移动，只能是减小了压强，由此推断反应前后气体的体积不变，根据速率之比等于化学方程式中各物质
26、的计算数之比得反应方程式2AB3C，又可推知，c(B)0.1 mol/L，B的起始浓度c(B)0.5 mol/L，则n(B)c(B)V0.5 mol/L2 L1 mol，K10.84；t5t6过程中升高温度时，正反应速率和逆反应速率都增大所以，K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为K1K2K3K4K5，前四个过程温度不变平衡常数也不变，升温平衡右移，故而平衡常数变大(3)书写热化学方程式时要注意化学计量数必须与H相对应，如果化学计量数加倍，H也要加倍(4)此时的平衡和t1时刻的平衡是同一个平衡，t1时刻若是全转化为反应物，则A、B、C的物质的量分别是2.4 mol、1.2 mol、0 mol
27、现作同样转化 2AB3C开始(mol) a b c相当于(mol) ac b 0则ac2.4，b1.2.答案：(1)0.02 mol/(Lmin)(2)减小压强1.0 mol084K1K2K3K4K5(3)2A(g)B(g) 3C(g)H200a kJ/mol(4)a2c/32.4，bc/31.221(8分)(2009全国卷)某温度时，在2 L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：t/minX/molY/molZ/mol01.001.000.0010.900.800.20
28、30.750.500.5050.650.300.7090.550.100.90100.550.100.90140.550.100.90(2)体系中发生反应的化学方程式是_；(3)列式计算该反应在03 min时间内产物Z的平均反应速率：_；(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率等于_；(5)如果该反应是放热反应改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：1_，2_，3_.解析：(2)由表中数据可知X、Y、Z是以122的比例进行反应的，且9 min以后各物质的物质的量不发生变化也均不为零，则该反应是可逆反应，反应方程式
29、为：X2Y2Z.(3)v(Z)0.083 mol/(Lmin)(4)(X)100%100%45%.(5)对比曲线1和表中数据可知：曲线1达到平衡所用时间短(2 min)，且生成的Z较少，即相对原平衡来说是增大了反应速率且平衡向逆向移动，故曲线1改变的条件是升高了温度对比曲线2和表中数据可知：曲线2达到平衡所用时间短(1 min)，但生成Z的量不变，即加快了反应速率但平衡没有移动，故曲线2改变的条件是加入了催化剂对比曲线3和表中数据可知：曲线3达到平衡所用时间短(7 min)，且平衡时生成Z的量增多(0.95 mol)，即加快了反应速率且平衡向正向移动，故曲线3改变的条件是增大压强答案：(1)
30、(2)X2Y2Z(3)0.083 mol/(Lmin)(4)45%(5)升高温度加入催化剂增大压强22(9分)(2009北京海淀期末)甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：CH3OH(g)H2O(g) CO2(g)3H2(g)H0(1)一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示该反应的速率为_(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)_v正(CH3OH)v正(CO2)混合气体的密度不变混合气体的平均相对分子质量不变CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度
31、都不再发生变化(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g)，向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，两容器分别发生上述反应已知起始时容器A和B的体积均为a L试回答：反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，容器B中CH3OH的转化率为_；A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为：B_A(填“”“”或“”)若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为_L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)解析：(1)此题宜采用差量法计算，压强之比等于物质的量之比
32、，反应后增加的气体的物质的量为4 mol0.20.8 mol，CH3OH(g)H2O(g) CO2(g)3H2(g)n 1 2 0.4 mol 0.8 molv(CH3OH)0.01 mol/(Ls)(3)B容器的体积变为原来的1.5倍，增加的气体的物质的量为3.6 mol0.51.8 mol，则反应的甲醇的物质的量为0.9 mol，CH3OH的转化率为100%75%.容器B中的压强小于A，故反应物的转化率高，H2O的体积百分含量小设打开K重新达到平衡后总的体积为x，则求得x2.75a，所以B的体积为2.75aa1.75a.答案：(1)0.01 mol/(Ls)(2)(3)75%1.75a 永久免费组卷搜题网