2019年高考化學(xué)一輪綜合復(fù)習(xí)第7章化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡練習(xí)（打包4套）.zip,2019,年高,化學(xué),一輪,綜合,復(fù)習(xí),化學(xué)反應(yīng),速率,化學(xué)平衡,練習(xí),打包 課時1　化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素 課時跟蹤訓(xùn)練 一、選擇題 1．下列說法正確的是(　　) A．催化劑是影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)因素 B．當(dāng)反應(yīng)體系容積不變時，減小反應(yīng)物的量肯定能降低反應(yīng)速率 C．可逆反應(yīng)達到反應(yīng)限度時，化學(xué)反應(yīng)速率為0 D．化學(xué)反應(yīng)速率可用單位時間內(nèi)反應(yīng)物的濃度變化量來表示 解析　A項，影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)因素是反應(yīng)物的性質(zhì)，A錯；B項，如果反應(yīng)物是固體或液體，減小反應(yīng)物的量不會影響反應(yīng)速率，B錯；C項，達到反應(yīng)限度時，正、逆反應(yīng)速率相等，但不為零，C錯。 答案　D 2．下列措施能明顯增大原反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的是(　　) A．Na與水反應(yīng)時增大水的用量 B．將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應(yīng)制取H2 C．在H2SO4與NaOH兩溶液反應(yīng)時，增大壓強 D．恒溫、恒容條件下，在工業(yè)合成氨反應(yīng)中，增加氮氣的量 解析　水為純液體，增大水的用量，濃度不變，反應(yīng)速率不變，A選項錯誤；將稀H2SO4改為98%的濃H2SO4與Zn反應(yīng)，生成的是二氧化硫氣體，不是氫氣，B選項錯誤；反應(yīng)在溶液中進行，沒有氣體生成，增大壓強，反應(yīng)速率基本不變，C選項錯誤；恒溫、恒容條件下，在工業(yè)合成氨反應(yīng)中，增加氮氣的量，反應(yīng)物濃度增大，則反應(yīng)速率增大，D選項正確。 答案　D 3．一定量的鋅粒與足量稀硫酸反應(yīng)，向反應(yīng)混合液中加入某些物質(zhì)，下列判斷正確的是(　　) A．加入少量水，產(chǎn)生H2速率減小，H2體積減小 B．加入NH4HSO4固體，產(chǎn)生H2速率不變，H2體積不變 C．加入CH3COONa固體，產(chǎn)生H2速率減小，H2體積不變 D．滴加少量CuSO4溶液，產(chǎn)生H2速率變大，H2體積不變 解析　加入少量水，減小了H＋的濃度，鋅粒的物質(zhì)的量不變，則v(H2)減小，生成H2體積不變，故A錯誤；加入NH4HSO4固體，增大了H＋的濃度，鋅粒的物質(zhì)的量不變，則反應(yīng)速率加快，生成H2體積不變，故B錯誤；加入CH3COONa固體，結(jié)合生成醋酸，減小了H＋的濃度，鋅粒的物質(zhì)的量不變，則v(H2)減小，生成H2體積不變，故C正確；滴加少量CuSO4溶液，構(gòu)成Cu－Zn原電池，反應(yīng)速率加快，鋅粒的物質(zhì)的量減少，則v(H2)增大，生成H2量減少，故D錯誤。 答案　C 4．反應(yīng)A(g)＋3B(g)===2C(g)＋2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下，其中表示反應(yīng)速率最快的是(　　) A．v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1 B．v(B)＝0.01 mol·L－1·s－1 C．v(C)＝0.40 mol·L－1·min－1 D．v(D)＝0.45 mol·L－1·min－1 解析　對同一化學(xué)反應(yīng)而言，可以用不同的物質(zhì)表示其速率，比較化學(xué)反應(yīng)進行的快慢時需用同一種物質(zhì)表示不同條件下的反應(yīng)速率，其計算依據(jù)是不同物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比。根據(jù)v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝1∶3∶2∶2，轉(zhuǎn)化為用A的濃度變化表示的反應(yīng)速率為A項：v(A)＝0.15 mol·L－1·min－1；B項：v(A)＝0.20 mol·L－1·min－1；C項：v(A)＝0.20 mol·L－1·min－1；D項：v(A)＝0.225 mol·L－1·min－1。故選D。 答案　D 5．(2016·東城區(qū)期末)在2CH4(g)＋2NH3(g)＋3O2(g)===2HCN(g)＋6H2O(g)反應(yīng)中，已知v(HCN)＝n mol·L－1·min－1，且v(O2)＝m mol·L－1·min－1，則m與n的關(guān)系正確的是(　　) A．m＝1/2n B．m＝2/3n　　　　 C．m＝3/2n D．m＝2n 解析　已知：v(HCN)＝n mol·L－1·min－1，v(O2)＝m mol·L－1·min－1，反應(yīng)速率之比等于對應(yīng)計量數(shù)之比，故n∶m＝2∶3，即m＝3/2n。 答案　C 6．(2016·哈師大附中月考)一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2，發(fā)生反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，2 min時測得剩余N2為1 mol，下列化學(xué)反應(yīng)速率表示不正確的是(　　) A．v(N2)＝0.25 mol·L－1·min－1 B．v(H2)＝0.75 mol·L－1·min－1 C．v(NH3)＝1 mol·L－1·min－1 D．v(NH3)＝0.5 mol·L－1·min－1 解析　一定條件下，向2 L密閉容器中加入2 mol N2和10 mol H2,2 min時測得剩余N2為1 mol，故2 min內(nèi)以N2表示的反應(yīng)速率v(N2)＝＝＝0.25 mol·L－1·min－1，A項正確；由于反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比，故v(H2)＝3v(N2)＝3×0.25 mol·L－1·min－1＝0.75 mol·L－1·min－1，B項正確；v(NH3)＝2v(N2)＝2×0.25 mol·L－1·min－1＝0.5 mol·L－1·min－1，C項錯誤，D項正確。 答案　C 7．(2017·山東濟寧中學(xué)模擬)一定條件下，在容積固定的某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)N2＋3H22NH3。在10 s內(nèi)N2的濃度由5 mol/L降至4 mol/L，下列說法正確的是(　　) A．用NH3表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1 mol/(L·s) B．使用合適的催化劑，可以加快該反應(yīng)的速率 C．增加H2的濃度或降低溫度都會加快該反應(yīng)的速率 D．反應(yīng)足夠長時間，N2、H2中至少有一種物質(zhì)濃度降為零 解析　根據(jù)題意v(N2)＝0.1 mol/(L·s)，則v(NH3)＝0.2 mol/(L·s)，A項錯誤；使用合適催化劑能加快合成氨的反應(yīng)速率，B項正確；降低溫度，反應(yīng)速率減慢，C項錯誤；N2、H2合成氨的反應(yīng)為可逆反應(yīng)，延長反應(yīng)時間不能改變平衡狀態(tài)，N2、H2的濃度不可能降為0，D項錯誤。 答案　B 8．對于合成氨反應(yīng)，達到平衡后，以下分析正確的是(　　) A．升高溫度，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 B．增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 C．減小反應(yīng)物濃度，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 D．加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大 解析　A項，合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是溫度對吸熱反應(yīng)的速率影響更大，所以對該反應(yīng)來說，對逆反應(yīng)速率影響更大，錯誤；B項，合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強，對正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以平衡正向移動，正確；C項，減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)的速率減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應(yīng)速率不變，逆反應(yīng)速率大于正反應(yīng)速率，所以化學(xué)平衡逆向移動，錯誤；D項，加入催化劑，使正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同，正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相同，化學(xué)平衡不發(fā)生移動，錯誤。 答案　B 9．用表面積完全相同的金屬分別進行下列實驗，其中產(chǎn)生H2的速率最快的是(　　) A B C D 金屬 Zn 純鐵 Zn(內(nèi)含少量銅) 銅 鹽酸 40 mL3 mol·L－1 10 mL3 mol·L－1 10 mL3 mol·L－1 20 mL6 mol·L－1 解析　鋅比鐵活潑，排除B；當(dāng)鋅中含有銅時，可組成原電池，加快反應(yīng)速率，排除A；銅不能與鹽酸反應(yīng)，排除D。 答案　C 10．一定溫度下，在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g)H2(g)＋I2(g)　ΔH>0，若15 s內(nèi)c(HI)由0.1 mol·L－1降到0.07 mol·L－1，則下列說法正確的是(　　) A．0～15 s內(nèi)用I2表示的平均反應(yīng)速率為v(I2)＝0.002 mol·L－1·s－1 B．c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需的反應(yīng)時間小于10 s C．升高溫度正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減慢 D．減小反應(yīng)體系的體積，化學(xué)反應(yīng)速率加快 解析　0～15 s內(nèi)，v(I2)＝v(HI)＝×＝0.001 mol·L－1·s－1，A項錯誤；隨著反應(yīng)的進行，c(HI)減小，v(HI)減小，故c(HI)由0.07 mol·L－1降到0.05 mol·L－1所需時間大于10 s，B項錯誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C項錯誤；減小反應(yīng)體系的體積，壓強增大，反應(yīng)速率加快，D項正確。 答案　D 11．NaHSO3溶液在不同溫度下均可被過量KIO3氧化，當(dāng)NaHSO3完全消耗即有I2析出，依據(jù)I2析出所需時間可以求得NaHSO3的反應(yīng)速率。將濃度均為0.020 mol·L－1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(過量)酸性溶液40.0 mL混合，記錄10～55 ℃間溶液變藍時間，55 ℃時未觀察到溶液變藍，實驗結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析，下列判斷不正確的是(　　) A．40 ℃之前與40 ℃之后溶液變藍的時間隨溫度的變化趨勢相反 B．圖中b、c兩點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率相等 C．圖中a點對應(yīng)的NaHSO3反應(yīng)速率為5.0×10－5 mol·L－1·s－1 D．溫度高于40 ℃時，淀粉不宜用作該實驗的指示劑 解析　由題給圖像可知，溫度低于40 ℃時，溫度升高，溶液變藍的時間變短，但溫度高于40 ℃時情況相反，A項正確；因為b、c兩點的溫度不同，反應(yīng)速率不可能相等，B項錯誤；圖中a點，所用的時間為80 s，則NaHSO3的反應(yīng)速率為：(0.020 mol·L－1×10.0 mL×10－3 L/mL)÷(50 mL×10－3 L/mL)÷(80 s)＝5.0×10－5 mol·L－1·s－1，C項正確；由題給條件，55 ℃時未觀察到溶液變藍，所以溫度高于40 ℃，淀粉不宜作該實驗的指示劑，D項正確。 答案　B 12．在一定溫度下，向一個2 L的真空密閉容器中(預(yù)先裝入催化劑)通入1 mol N2和3 mol H2，發(fā)生反應(yīng)：N2＋3H22NH3。經(jīng)過一段時間后，測得容器內(nèi)壓強是起始的0.9倍，在此時間內(nèi)，H2平均反應(yīng)速率為0.1 mol/(L·min)，則所經(jīng)過的時間為(　　) A．2 min　　 B．3 min　　 C．4 min　　 D．5 min 解析　設(shè)參加反應(yīng)的N2的物質(zhì)的量為x，根據(jù)化學(xué)方程式： 　　　　　　　　　　　N2 ＋ 3H2 === 2NH3 起始物質(zhì)的量(mol)　　　1　 　3　　　 0 反應(yīng)的物質(zhì)的量(mol)　　x　 　3x　　　2x 測定時物質(zhì)的量(mol)　1－x　 3－3x　 2x 反應(yīng)后總物質(zhì)的量為：1－x＋3－3x＋2x＝4－2x 根據(jù)阿伏加德羅定律的推論：物質(zhì)的量之比等于壓強之比，列式可得：＝，解得：x＝0.2 mol。參加反應(yīng)的H2的物質(zhì)的量：n(H2)＝3x＝0.6 mol，可得H2的濃度變化為0.3 mol/L，由v(H2)＝＝0.1 mol/(L·min)，故可得反應(yīng)時間為3 min。 答案　B 二、填空題 13．(2015·南昌檢測)在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)。 (1)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率________(填“增大”、“減小”或“不變”)。 (2)600 ℃時，在一容積為2 L的密閉容器中，將二氧化硫和氧氣混合，在反應(yīng)進行至10 min和20 min時，分別改變了影響反應(yīng)的一個條件，反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量變化如圖所示，前10 min正反應(yīng)速率逐漸________(填“增大”、“減小”或“不變”)；前15 min內(nèi)用SO3表示平均反應(yīng)速率為________________。 (3)圖中反應(yīng)進程，表示正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等的時間段是________________________________________________________________。 (4)根據(jù)如圖判斷，10 min時改變的反應(yīng)條件可能是________(填寫編號，下同)；20 min時改變的反應(yīng)條件可能是________。 a．加入催化劑 b．縮小容器容積 c．降低溫度 d．增加O2的物質(zhì)的量 解析　(1)降低溫度，化學(xué)反應(yīng)速率減小。(2)前10 min隨著反應(yīng)的不斷進行，反應(yīng)物SO2和O2的濃度不斷減小，正反應(yīng)速率減小，前15 min內(nèi)用SO3表示的平均反應(yīng)速率為≈1.33×10－3 mol·L－1·min－1。(3)反應(yīng)過程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量不隨時間變化的時間段，即15～20 min和25～30 min反應(yīng)處于平衡狀態(tài)。(4)10～15 min三條曲線的斜率突然增大，說明反應(yīng)速率突然加快，其原因可能是加入催化劑或縮小容器容積。反應(yīng)進行至20 min時，曲線發(fā)生的變化是O2的物質(zhì)的量突然增大，平衡發(fā)生移動，引起SO2、SO3的物質(zhì)的量隨之發(fā)生變化。 答案　(1)減小 (2)減小　1.33×10－3 mol·L－1·min－1 (3)15～20 min,25～30 min (4)ab　d 14．已知： ＋H2(g)　ΔH＝＋124 kJ·mol－1 若反應(yīng)體系達到平衡后，各物質(zhì)的濃度在不同條件下(只改變一種條件)的變化狀況如圖所示(第10 min到14 min的濃度變化曲線未表示出)： (1)第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低：T(2)________(填“<”、“>”或“＝”)T(8)；第10 min時反應(yīng)改變的條件是________________________________________________________________。 (2)比較產(chǎn)物苯乙烯在2～3 min、5～6 min和12～13 min時平均反應(yīng)速率[平均反應(yīng)速率分別以v(2～3)、v(5～6)、v(12～13)表示]的大小________________________。 (3)反應(yīng)物乙苯在5～6 min和15～16 min時平均反應(yīng)速率的大?。簐(5～6)大于v(15～16)，原因是________________________________________。 解析　(1)由題圖看出，4 min時各物質(zhì)濃度不變，4 min后平衡正向移動，8 min時達到平衡，則4 min時改變的條件應(yīng)為升高溫度，故T(2) v(2～3)＝v(12～13) (3)溫度相同，反應(yīng)物濃度5～6 min大，化學(xué)反應(yīng)速率大 15．(2017·廣州模擬)在一個容積固定為2 L的密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：aA(g)＋bB(g)pC(g)　ΔH＝？反應(yīng)情況記錄如下表： 時間 c(A)/mol·L－1 c(B)/mol·L－1 c(C)/mol·L－1 0 min 1 3 0 第2 min 0.8 2.6 0.4 第4 min 0.4 1.8 1.2 第6 min 0.4 1.8 1.2 第8 min 0.1 2.0 1.8 第9 min 0.05 1.9 0.3 請仔細分析，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，回答下列問題： (1)第2 min到第4 min內(nèi)A的平均反應(yīng)速率v(A)＝________mol·L－1·min－1。 (2)由表中數(shù)據(jù)可知反應(yīng)在第4 min到第6 min時處于平衡狀態(tài)，若在第2 min、第6 min、第8 min時分別改變了某一反應(yīng)條件，則改變的條件分別可能是： ①第2 min________或________； ②第6 min____________________； ③第8 min____________________。 (3)若從開始到第4 min建立平衡時反應(yīng)放出的熱量為235.92 kJ，則該反應(yīng)的ΔH＝________。 解析　(1)v(A)＝ ＝0.2 mol·L－1·min－1。 (2)①從2 min～4 min來看，A、B、C的濃度變化量比前2 min大，說明反應(yīng)速率加快了，故2 min時改變的條件可能為使用催化劑或升高溫度。②第6 min改變條件后，達到第8 min時，作為反應(yīng)物，A的濃度減少而B的濃度增加，可知改變的條件為增加B的濃度。③從0～2 min來看，A、B、C的濃度變化量分別為0.2 mol·L－1、0.4 mol·L－1、0.4 mol·L－1可知a、b、p分別為1、2、2，從第9 min的數(shù)據(jù)來看，C的濃度大幅度減小，而A、B濃度也減小，且減小量與化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)成正比，可知第8 min改變的條件為減小C的濃度。 (3)從開始到第4 min消耗A 1.2 mol，共放出熱量235.92 kJ，故每消耗1 mol A放出熱量：＝196.6 kJ·mol－1，由(2)的分析可知A的化學(xué)計量數(shù)為1，故該反應(yīng)的ΔH＝－196.6 kJ·mol－1。 答案　(1)0.2 (2)①使用催化劑　升高溫度?、谠黾覤的濃度?、蹨p小C的濃度 (3)－196.6 kJ·mol－1 - 8 - 課時2　化學(xué)平衡狀態(tài)及其移動 課時跟蹤訓(xùn)練 一、選擇題 1．下列關(guān)于化學(xué)平衡的說法中正確的是(　　) A．一個可逆反應(yīng)達到的平衡狀態(tài)就是這個反應(yīng)在該條件下所能達到的限度 B．當(dāng)一個可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)時，正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等都等于0 C．平衡狀態(tài)是一種靜止的狀態(tài)，因為反應(yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變 D．化學(xué)平衡不可以通過改變條件而改變 解析　可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，雖v(正)＝v(逆)，但均不為0，是動態(tài)平衡，B、C錯；通過改變影響化學(xué)平衡移動的條件可以改變化學(xué)反應(yīng)的限度，D錯。 答案　A 2．在密閉容器中，一定條件下，進行如下反應(yīng)：NO(g)＋CO(g)N2(g)＋CO2(g)；ΔH＝－373.2 kJ/mol，達到平衡后，為提高該反應(yīng)的速率和NO的轉(zhuǎn)化率，采取的正確措施是(　　) A．加催化劑同時升高溫度 B．加催化劑同時增大壓強 C．升高溫度同時充入N2 D．降低溫度同時增大壓強 解析　結(jié)合該反應(yīng)的特點，提高反應(yīng)速率的措施有升高溫度、增大壓強、使用催化劑；提高NO的轉(zhuǎn)化率(平衡正方向移動)的措施有降低溫度、增大壓強。 答案　B 3．在一定條件下，合成氨反應(yīng)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，反應(yīng)達到平衡后，下列說法正確的是(　　) A．升高溫度，正反應(yīng)速率加快，逆反應(yīng)速率減小，平衡正向移動 B．增大壓強，平衡正向移動 C．減小反應(yīng)物濃度，平衡正向移動 D．加入催化劑，對逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，平衡正向移動 解析　升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，由于合成氨反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，A項錯誤；該反應(yīng)是反應(yīng)后氣體分子總數(shù)減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡正向移動；減小反應(yīng)物濃度，平衡逆向移動，C項錯誤；加入催化劑，同等程度地增大正、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率，平衡不移動，D項錯誤。 答案　B 4．(2017·合肥一檢)在一定溫度下的定容密閉容器中，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)N2O4(g)。當(dāng)下列所給有關(guān)量不再變化時，不能表明該反應(yīng)已達平衡狀態(tài)的是(　　) A．混合氣體的壓強 B．混合氣體的密度 C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量 D. 解析　該反應(yīng)在恒溫、恒容條件下進行，氣體物質(zhì)的質(zhì)量不變，密度始終保持不變，與反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)無關(guān)，B項符合題意；該反應(yīng)為氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，反應(yīng)過程中氣體總物質(zhì)的量減小，壓強減小，當(dāng)壓強不變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A項不符合題意；反應(yīng)過程中氣體總質(zhì)量不變，氣體總物質(zhì)的量減小，混合氣體的平均相對分子質(zhì)量增大，當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，C項，不符合題意；＝Qc，Qc表示濃度商，當(dāng)濃度商保持不變時，說明反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，D項不符合題意。 答案　B 5．汽車凈化的主要原理為2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)　ΔH<0。若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是(　　) 解析　由于是絕熱，恒容密閉體系，隨著反應(yīng)的進行，體系的溫度升高，K不斷減小，當(dāng)K不變時，即溫度保持不變，該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。 答案　B 6．CO和NO都是汽車尾氣中的有害物質(zhì)，它們之間能緩慢地發(fā)生如下反應(yīng)：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g) ΔH＜0，現(xiàn)利用此反應(yīng)，擬設(shè)計一種環(huán)保裝置，用來消除汽車尾氣對大氣的污染，下列設(shè)計方案可以提高尾氣處理效率的是(　　) ①選用適當(dāng)?shù)拇呋瘎、谔岣哐b置溫度?、劢档脱b置的壓強　④裝置中放入堿石灰 A．①③　　 B．②④　　 C．①④　　 D．②③ 解析?、龠x用適當(dāng)催化劑雖不能提高反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，但能加快反應(yīng)速率，正確；②因為該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以升高溫度，平衡向逆反應(yīng)方向移動，錯誤；③該反應(yīng)的正反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，因此降低壓強，能使平衡向逆反應(yīng)方向移動，錯誤；④裝置中放入堿石灰能吸收CO2，使CO2的濃度降低，平衡向正反應(yīng)方向移動，正確。 答案　C 7．如圖所示，三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質(zhì)的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中： 在(1)中加入CaO，在(2)中不加其他任何物質(zhì)，在(3)中加入NH4Cl晶體，發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深，(3)中紅棕色變淺。 [已知反應(yīng)2NO2(紅棕色)N2O4(無色)] 下列敘述正確的是(　　) A．2NO2N2O4是放熱反應(yīng) B．NH4Cl溶于水時放出熱量 C．燒瓶(1)中平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量增大 D．燒瓶(3)中氣體的壓強增大 解析　加CaO的燒杯(1)中溫度升高，(1)中紅棕色變深，說明平衡逆向移動，平衡混合氣體的相對分子質(zhì)量減??；(3)中紅棕色變淺，說明平衡正向移動，氣體的壓強減小，加NH4Cl晶體的燒杯(3)中溫度降低，由此可說明2NO2N2O4是放熱反應(yīng)，NH4Cl溶于水時吸收熱量。 答案　A 8．相同溫度下，有相同容積的甲、乙兩容器，甲容器中充入1 g N2和1 g H2，乙容器中充入2 g N2和2 g H2。下列敘述中不正確的是(　　) A．化學(xué)反應(yīng)速率：乙＞甲 B．平衡后N2的濃度：乙＞甲 C．H2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲 D．平衡混合氣中H2的體積分數(shù)：乙＞甲 解析　容器中發(fā)生的反應(yīng)為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)。相同容積的容器中充入不同量的反應(yīng)物，乙容器中壓強大，化學(xué)反應(yīng)速率：乙＞甲，A正確；根據(jù)勒夏特列原理可知，平衡時乙容器中N2的濃度應(yīng)大于甲容器，但會小于甲容器中N2濃度的2倍，B正確；乙容器中壓強較大，平衡向正反應(yīng)方向移動，所以H2的轉(zhuǎn)化率：乙＞甲，C正確；平衡混合氣中H2的體積分數(shù)：乙＜甲，D錯誤。 答案　D 9．(2016·龍巖模擬)利用下列反應(yīng)可以將粗鎳轉(zhuǎn)化為純度達99.9%的高純鎳。 反應(yīng)一：Ni(粗，s)＋4CO(g) Ni(CO)4(g) ΔH<0 反應(yīng)二：Ni(CO)4(g)Ni(純，s)＋4CO(g) ΔH>0 下列說法錯誤的是(　　) A．對于反應(yīng)一，適當(dāng)增大壓強，有利于Ni(CO)4的生成 B．提純過程中，CO氣體可循環(huán)使用 C．升高溫度，反應(yīng)一的反應(yīng)速率減小，反應(yīng)二的反應(yīng)速率增大 D．對于反應(yīng)二，在180～200 ℃，溫度越高，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高 解析　反應(yīng)一的正反應(yīng)是體積減小的反應(yīng)，增大壓強，平衡右移，有利于Ni(CO)4的生成，A正確；反應(yīng)一以CO為原料，反應(yīng)二產(chǎn)生CO，故其可以循環(huán)使用，B正確；升高溫度，反應(yīng)一和反應(yīng)二的反應(yīng)速率都增大，C不正確；反應(yīng)二的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，在180～200 ℃，溫度越高，反應(yīng)進行程度越大，Ni(CO)4(g)的轉(zhuǎn)化率越高，D正確。 答案　C 10．恒溫恒壓下，在容積可變的密閉容器中，反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)達到平衡后，再向容器中通入一定量的NO2，又達到平衡時，N2O4的體積分數(shù)(　　) A．不變　　 B．增大　　 C．減小　　 D．無法判斷 解析　恒溫恒壓下，平衡后充入NO2，由于反應(yīng)物僅有一種，所以新平衡與原平衡是等效平衡，N2O4的體積分數(shù)不變。 答案　A 11．(2016·煙臺檢測)在恒溫、恒容下，有反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)，現(xiàn)從兩條途徑分別建立平衡。途徑Ⅰ：A、B的起始濃度均為2 mol·L－1；途徑Ⅱ：C、D的起始濃度分別為2 mol·L－1和6 mol·L－1。以下敘述正確的是(　　) A．達到平衡時，途徑Ⅰ的反應(yīng)速率等于途徑Ⅱ的反應(yīng)速率 B．達到平衡時，途徑Ⅰ所得混合氣體的壓強等于途徑Ⅱ所得混合氣體的壓強 C．兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量相同 D．兩途徑最終達到平衡時，體系內(nèi)各組分的百分含量不相同 解析　反應(yīng)2A(g)＋2B(g)C(g)＋3D(g)可知，反應(yīng)前后氣體的化學(xué)計量數(shù)相等，壓強對平衡移動沒有影響，當(dāng)滿足Ⅱ所加物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化為A、B時，與Ⅰ物質(zhì)的量比值相等。Ⅱ途徑達到平衡時濃度大，壓強大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，A錯誤；Ⅱ途徑達到平衡時濃度大，壓強大，反應(yīng)速率應(yīng)較大，故B錯誤；Ⅰ、Ⅱ兩途徑最終達到相同平衡狀態(tài)，體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，C正確；兩種途徑平衡狀態(tài)相同，各物質(zhì)的含量相同，則體系內(nèi)混合氣的百分組成相同，D錯誤。 答案　C 12．(益陽市三模)已知：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1。相同溫度下，在體積相同的兩個恒溫密閉容器中，加入一定量的反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)。 相關(guān)數(shù)據(jù)如下： 容器 編號 起始時各物質(zhì)的物質(zhì)的量/mol 達平衡過程體系的能量變化 CO H2O CO2 H2O ① 1 4 0 0 放出熱量：32.8 kJ ② 0 0 1 4 熱量變化：Q 下列說法中，不正確的是(　　) A．容器①中反應(yīng)達平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率為80% B．容器①中CO的轉(zhuǎn)化率等于容器②中CO2的轉(zhuǎn)化率 C．容器①中CO反應(yīng)速率等于H2O的反應(yīng)速率 D．平衡時，兩容器中CO2的濃度相等 解析　由反應(yīng)方程式知，當(dāng)消耗1 mol CO時放出的熱量為41 kJ，當(dāng)放出的熱量為32.8 kJ時，消耗0.8 mol CO，其轉(zhuǎn)化率為80%，A正確；容器①中，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K1＝0.8×0.8÷(0.2×3.2)＝1，設(shè)容器②中反應(yīng)達到平衡時消耗x mol CO2，則K2＝x2/(1－x)(4－x)＝1/K1，解得x＝0.8，此時CO2的轉(zhuǎn)化率為80%，B正確；由化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比知C正確；因平衡時容器①中CO2為0.8 mol，容器②中為0.2 mol，D錯誤。 答案　D 二、填空題 13．(大連雙基測試)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　ΔH<0，該反應(yīng)達到平衡后，測得如下數(shù)據(jù)。 實驗 序號 溫度(℃) 初始CO濃 度(mol·L－1) 初始H2O濃 度(mol·L－1) CO的平衡 轉(zhuǎn)化率 1 110 1 1 50% 2 100 1 1 x 3 110 0.8 y 60% (1)實驗1中，10 h后達到平衡，H2的平均反應(yīng)速率為________mol·L－1·h－1。在此實驗的平衡體系中，再加入0.5 mol CO和0.5 mol H2，平衡將________移動(“向左”、“向右”、“不”或“無法確定”)。 (2)實驗2中，x的值________(填序號)。 A．等于50% B．大于50% C．小于50% D．無法確定 (3)實驗3中的y值為________。 (4)在100 ℃條件下，能說明該反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的是________。 A．壓強不再變化 B．生成H2O的速率和消耗H2速率相等時 C．混合氣體的密度不變 D．H2的質(zhì)量不再變化 解析　(1)根據(jù)反應(yīng)速率的公式可得v(CO)＝1 mol·L－1×50%/10 h＝0.05 mol·L－1·h－1，再根據(jù)速率比等于系數(shù)比，v(H2)＝v(CO)＝0.05 mol·L－1·h－1。在該平衡體系中同時改變了反應(yīng)物的生成物濃度，并且變化量一致，則Qc＝K，故平衡不移動。(2)從題給信息可知，該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，溫度降低，平衡正向移動，故CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，所以選B。(3)通過反應(yīng)1可知在110 ℃時，該反應(yīng)的K＝＝1，溫度一定，K一定，在反應(yīng)3中，K＝＝1，求得y＝1.2。(4)反應(yīng)前后壓強始終不變，A錯誤；生成H2O的速率和消耗H2的速率為同一反應(yīng)方向，B錯誤；混合氣體的密度始終不變，C錯誤；H2的質(zhì)量不再變化，說明反應(yīng)達到平衡，D正確。 答案　(1)0.05　不　(2)B　(3)1.2　(4)D 14．運用化學(xué)反應(yīng)原理研究化學(xué)反應(yīng)有重要意義。 (1)硫酸生產(chǎn)中，SO2催化氧化生成SO3：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如圖1所示(曲線上任何一點都表示平衡狀態(tài))。 ①若在恒溫、恒壓條件下向上述平衡體系中通入氦氣，平衡________(填“向左”“向右”或“不”)移動。 ②若反應(yīng)進行到狀態(tài)D時，v正________(填“>”“<”或“＝”)v逆。 (2)課本里介紹的合成氨技術(shù)叫哈伯法：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，應(yīng)用此法反應(yīng)達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。 ①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是________(填編號)。 A．使用更高效的催化劑 B．升高溫度 C．及時分離出氨氣 D．充入氮氣，增大氮氣的濃度(保持容器體積不變) ②若在某溫度下，2 L的密閉容器中發(fā)生合成氨的反應(yīng)，圖2表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。用H2表示0～10 min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)＝________。從第11 min起，壓縮容器的體積為1 L，則n(N2)的變化曲線為________(填編號)。 解析　(1)①恒壓條件下向題述平衡體系中通入氦氣，則反應(yīng)器的體積會增大，各物質(zhì)的濃度會減小，平衡會向氣體分子數(shù)增大的方向(向左)移動。②反應(yīng)進行到狀態(tài)D時沒有達到平衡，需要反應(yīng)向右進行，增加SO3的量，所以v正>v逆。(2)①該反應(yīng)是一個氣體分子數(shù)減小的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動；分離出氨氣，平衡雖然正向移動，但反應(yīng)速率減??；充入氮氣，平衡正向移動且反應(yīng)速率增大。②0～10 min時，N2從0.6 mol減少到0.2 mol，變化量為0.4 mol，則H2的變化量為1.2 mol，v(H2)＝1.2 mol÷2 L÷10 min＝0.06 mol·L－1·min－1。平衡時壓縮容器的體積，氣體的壓強增大，平衡正向移動，N2的物質(zhì)的量在原有基礎(chǔ)上減小，圖線d符合題意。 答案　(1)①向左?、?　(2)①D?、?.06 mol·L－1·min－1　d 15．工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨的流程如下圖所示： 請回答下列問題： (1)已知：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ· mol－1。 ①在500 ℃、2.02×107 Pa和鐵催化條件下向一密閉容器中充入1 mol N2和3 mol H2，充分反應(yīng)后，放出的熱量________(填“大于”、“小于”或“等于”)92.4 kJ。 ②為提高H2的轉(zhuǎn)化率，實際生產(chǎn)中宜采取的措施有________(填字母)。 A．降低溫度 B．最適合催化劑活性的適當(dāng)高溫 C．適當(dāng)增大壓強 D．減小壓強 E．循環(huán)利用和不斷補充氮氣 F．及時移出氨 (2)該流程中鉑—銠合金網(wǎng)上的氧化還原反應(yīng)為4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)。 ①已知鉑—銠合金網(wǎng)未預(yù)熱也會發(fā)熱，則隨著溫度升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K________(填“增大”、“減小”或“不變”)，理由是________________________________________________________________。 ②若其他條件不變，則下列圖像正確的是________(填字母)。 解析　(1)①合成氨反應(yīng)屬于可逆反應(yīng)，不可能進行到底，該條件下反應(yīng)放出的熱量小于92.4 kJ。②降低溫度平衡正向移動，但反應(yīng)速率降低，不適宜實際生產(chǎn)；升高溫度、減小壓強平衡逆向移動；適當(dāng)增大壓強既加快反應(yīng)速率又使平衡正向移動；循環(huán)利用和不斷補充氮氣既加快反應(yīng)速率又使平衡正向移動；及時移出氨減小了生成物濃度，使得平衡正向移動。(2)②因為該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動，H2O的含量減少，D錯誤；壓強增大，反應(yīng)速率加快，達到平衡所需時間縮短，同時壓強增大平衡逆向移動，NO的產(chǎn)率減小，NH3的轉(zhuǎn)化率減小，A、C正確；催化劑對平衡沒有影響，但能加快反應(yīng)速率，使達到平衡所需時間縮短，B正確。 答案　(1)①小于?、贑EF (2)①減小　氨的催化氧化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動，K會減小?、贏BC - 9 - 課時3　化學(xué)平衡常數(shù)　化學(xué)反應(yīng)進行的方向 課時跟蹤訓(xùn)練 一、選擇題 1．下列說法不正確的是(　　) A．焓變是一個與反應(yīng)能否自發(fā)進行有關(guān)的因素，多數(shù)能自發(fā)進行的反應(yīng)是放熱反應(yīng) B．在同一條件下不同物質(zhì)有不同的熵值，其體系的混亂程度越大，熵值越大 C．一個反應(yīng)能否自發(fā)進行取決于該反應(yīng)是放熱還是吸熱 D．一個反應(yīng)能否自發(fā)進行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān) 解析　一個反應(yīng)能否自發(fā)進行，與焓變和熵變的共同影響有關(guān)。 答案　C 2．下列關(guān)于平衡常數(shù)的說法正確的是(　　) A．在平衡常數(shù)表達式中，反應(yīng)物濃度用起始濃度，生成物濃度用平衡濃度 B．在任何條件下，化學(xué)平衡常數(shù)是一個恒定值 C．平衡常數(shù)的大小與溫度、濃度、壓強、催化劑等無關(guān) D．從平衡常數(shù)的大小可以推斷一個反應(yīng)進行的程度 解析　在平衡常數(shù)表達式中，反應(yīng)物及生成物濃度均為達到化學(xué)平衡時的濃度；在溫度一定時，對一個確定化學(xué)計量數(shù)的可逆反應(yīng)，化學(xué)平衡常數(shù)是一個恒定值，其大小只與溫度有關(guān)，與其他外界條件無關(guān)，平衡常數(shù)的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進行的程度。 答案　D 3．反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常數(shù)為K1；反應(yīng)HI(g)H2(g)＋I2(g)的平衡常數(shù)為K2，則K1、K2的關(guān)系式為(平衡常數(shù)為同溫度下的測定值)(　　) A．K1＝2K2　 B．K1＝K　　 C．K1＝　 D．K1＝K2 解析　K1＝c2(HI)/[c(H2)·c(I2)]，K2＝[c(H2)·c(I2)]/c(HI)，K1＝。 答案　C 4．某溫下氣體反應(yīng)達到化學(xué)平衡，平衡常數(shù)K＝c(A)·c2(B)/[c2(E)·c(F)]，恒容時，若溫度適當(dāng)降低，F(xiàn)的濃度增加，下列說法正確的是(　　) A．增大c(A)、c(B)，K增大 B．降低溫度，正反應(yīng)速率增大 C．該反應(yīng)的焓變?yōu)樨撝? D．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2E(g)＋F(g)A(g)＋2B(g) 解析　平衡常數(shù)K只隨溫度的變化而變化，與濃度變化無關(guān)，A錯；降低溫度，正、逆反應(yīng)速率均減小，B錯；降溫時，F(xiàn)的濃度增大，說明平衡逆向移動，正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，則焓變?yōu)檎?，C錯；根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)表達式可知A、B是生成物，E、F為反應(yīng)物，且對應(yīng)指數(shù)為其化學(xué)方程式中物質(zhì)前的化學(xué)計量數(shù)，D正確。 答案　D 5．(2016·濟南高三質(zhì)檢)可逆反應(yīng)：2SO2＋O22SO3達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2。下列說法正確的是(K為平衡常數(shù)，Q為濃度商)(　　) A．Q不變，K變大，O2轉(zhuǎn)化率增大 B．Q不變，K變大，SO2轉(zhuǎn)化率減小 C．Q變小，K不變，O2轉(zhuǎn)化率減小 D．Q增大，K不變，SO2轉(zhuǎn)化率增大 解析　當(dāng)可逆反應(yīng)2SO2＋O22SO3達到平衡狀態(tài)時，保持恒溫恒容向容器中加入一定量的O2，平衡向右進行，但O2轉(zhuǎn)化率減小，濃度商Q變小，K不變。 答案　C 6．(2016·重慶聯(lián)考)放熱反應(yīng)CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)在溫度t1時達到平衡，c1(CO)＝c1(H2O)＝1.0 mol·L－1，其平衡常數(shù)為K1。升高反應(yīng)體系的溫度至t2時，反應(yīng)物的平衡濃度分別為c2(CO)和c2(H2O)，平衡常數(shù)為K2，則(　　) A．K2和K1的單位均為mol·L－1 B．K2>K1 C．c2(CO)＝c2(H2O) D．c1(CO)>c2(CO) 解析　溫度升高平衡向逆反應(yīng)方向移動，平衡常數(shù)為K2KN C．生成乙烯的速率：v(N)一定大于v(M) D．當(dāng)溫度高于250 ℃，升高溫度，催化劑的催化效率降低 解析　升高溫度CO2的平衡轉(zhuǎn)化率降低，說明平衡逆向移動，則逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，A正確；該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升溫平衡常數(shù)減小，B正確；化學(xué)反應(yīng)速率隨溫度的升高而加快，催化劑在250 ℃時催化活性最高，溫度繼續(xù)升高，其催化效率降低，所以v(N)有可能小于v(M)，C錯誤，D正確。 答案　C 8．Cl2合成有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)4HCl(g)＋O2(g)2Cl2(g)＋2H2O(g)可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。如圖是反應(yīng)溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。當(dāng)該反應(yīng)達平衡時，下列敘述正確的是(　　) A．該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式K＝ B．及時分離出H2O，平衡正向移動，這是正反應(yīng)速率逐漸增大的緣故 C．若向恒容平衡體系內(nèi)再加入1 mol O2，則達新平衡時，HCl的轉(zhuǎn)化率增大 D．隨溫度升高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K值會變大 解析　A項錯誤，該反應(yīng)平衡常數(shù)的表達式K＝；B項錯誤，分離出H2O，平衡會正向移動，原因是逆反應(yīng)速率隨c(H2O)的減小而減小，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率；C項正確，向恒容平衡體系內(nèi)再加入1 mol O2，平衡正向移動，使HCl的轉(zhuǎn)化率增大；D項錯誤，由溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線可知，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度升高會使平衡逆向移動，平衡常數(shù)K值會變小。 答案　C 9．一定溫度下，在一個容積為1 L的密閉容器中，充入1 mol H2(g)和1 mol I2(g)，發(fā)生反應(yīng)H2(g)＋I2(g)2HI(g)，經(jīng)充分反應(yīng)達到平衡后，生成的HI(g)占氣體體積的50%，該溫度下，在另一個容積為2 L的密閉容器中充入1 mol HI(g)發(fā)生反應(yīng)HI(g)H2(g)＋I2(g)，則下列判斷正確的是(　　) A．后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為1 B．后一反應(yīng)的平衡常數(shù)為0.5 C．后一反應(yīng)達到平衡時，H2的平衡濃度為0.25 mol·L－1 D．后一反應(yīng)達到平衡時，HI(g)的平衡濃度0.5 mol·L－1 解析　前一反應(yīng)達平衡時c(H2)＝c(I2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝1 mol·L－1，則平衡常數(shù)K1＝＝＝4，而后一反應(yīng)的平衡常數(shù)K2＝＝＝0.5，A項錯誤，B項正確；設(shè)后一反應(yīng)達平衡時c(H2)＝x mol·L－1，則平衡時c(I2)＝x mol·L－1，c(HI)＝(0.5－2x) mol·L－1，K2＝＝0.5，解得x＝0.125，故平衡時c(H2)＝0.125 mol·L－1，c(HI)＝0.25 mol·L－1，C項錯誤，D項錯誤。 答案　B 10．某溫度下，反應(yīng)H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)的平衡常數(shù)K＝。該溫度下，在甲、乙、丙三個恒容密閉容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始濃度如表所示： 起始濃度 甲 乙 丙 c(H2)/(mol·L－1) 0.010 0.020 0.020 c(CO2)/(mol·L－1) 0.010 0.010 0.020 下列判斷不正確的是(　　) A．平衡時，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60% B．平衡時，甲中和丙中H2的轉(zhuǎn)化率均是60% C．平衡時，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.008 mol·L－1 D．反應(yīng)開始時，乙中的反應(yīng)速率最快，甲中的反應(yīng)速率最慢 解析　設(shè)甲容器中，平衡時氫氣的變化濃度為x，則：K＝＝，解得x＝0.006 0 mol·L－1，平衡時c(H2)＝c(CO2)＝0.010－x＝0.004 0 mol·L－1，c(H2O)＝c(CO)＝0.006 0 mol·L－1，α(H2)＝×100%＝60%。因乙中H2的起始濃度大于甲，故乙平衡相當(dāng)于是甲平衡正向移動的結(jié)果，乙中CO2的轉(zhuǎn)化率大于60%，A項正確；丙平衡可看作是2個甲平衡合并而成的，又因H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g)是平衡不受壓強影響的反應(yīng)，故丙平衡中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率不變，僅各物質(zhì)的濃度是甲平衡中各物質(zhì)濃度的2倍，所以B、C項正確；由于三組反應(yīng)中丙中各物質(zhì)的濃度最大，甲中各物質(zhì)的濃度最小，所以丙反應(yīng)速率最快，甲反應(yīng)速率最慢，D項錯誤。 答案　D 二、填空題 11．對于可逆反應(yīng)CO＋H2O(g)CO2＋H2，回答下列問題： (1)830 K時，若起始時c(CO)＝2 mol·L－1，c(H2O)＝3 mol·L－1，平衡時CO的轉(zhuǎn)化率為60%，水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為________；平衡常數(shù)K的值為________。 (2)830 K，若只將起始時c(H2O)改為6 mol·L－1，則水蒸氣的轉(zhuǎn)化率為____。 (3)若830 K時，起始濃度c(CO)＝a mol·L－1，c(H2O)＝b mol·L－1，H2的平衡濃度c(H2)＝c mol·L－1，則： ①a、b、c之間的關(guān)系式是________； ②當(dāng)a＝b時，a＝________c。 解析　在以下計算中，各濃度單位均為mol·L－1。 (1) CO ＋ H2O(g)  CO2 ＋ H2 起始濃度 2 3 0 0 轉(zhuǎn)化濃度 1.2 1.2 1.2 1.2 平衡濃度 0.8 1.8 1.2 1.2 K＝＝1，α(H2O)＝×100%＝40%。 (2)設(shè)CO的轉(zhuǎn)化濃度為x CO ＋ H2O(g)  CO2 ＋ H2 起始濃度 2 6 0 0 轉(zhuǎn)化濃度 x x x 平衡濃度 2－x 6－x x x K＝＝1，解得x＝1.5 mol·L－1，則α(H2O)＝×100%＝25%。 (3) CO ＋ H2O(g)  CO2 ＋ H2 起始濃度 a b 0 0 轉(zhuǎn)化濃度 c c c c 平衡濃度 a－c b－c c c ＝1，化簡得c＝，因為a＝b，所以a＝2c。 答案　(1)40%　1　(2)25%　(3)①c＝?、? 12．無色氣體N2O4是一種強氧化劑，為重要的火箭推進劑之一。N2O4與NO2轉(zhuǎn)換的熱化學(xué)方程式為：N2O4(g)2NO2(g)　ΔH＝＋24.4 kJ/mol。 (1)將一定量N2O4投入固定容積的真空容器中，下述現(xiàn)象能說明反應(yīng)達到平衡的是________。 a．v正(N2O4)＝2v逆(NO2) 　　　　 b．體系顏色不變 c．氣體平均相對分子質(zhì)量不變 　d．氣體密度不變 達到平衡后，保持體積不變升高溫度，再次達到平衡時，混合氣體顏色________(填“變深”、“變淺”或“不變”)，判斷理由是_____________。 (2)平衡常數(shù)K可用反應(yīng)體系中氣體物質(zhì)的分壓表示，即K表達式中用平衡分壓代替平衡濃度，分壓＝總壓×物質(zhì)的量分數(shù)[例如：p(NO2)＝p總×x(NO2)]。寫出上述反應(yīng)平衡常數(shù)Kp的表達式________(用p總、各氣體物質(zhì)的量分數(shù)x表示)；影響Kp的因素為________。 (3)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率v正＝k正·p(N2O4)，逆反應(yīng)速率v逆＝k逆·p2(NO2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則Kp為________(以k正、k逆表示)。若將一定量N2O4投入真空容器中恒溫恒壓分解(溫度的298 K、壓強的100 kPa)，已知該條件下，k正＝4.8×104 s－1，當(dāng)N2O4分解10%時，v正＝________kPa·s－1。 (4)真空密閉容器中放入一定量N2O4，維持總壓強p0恒定，在溫度為T ℃時，平衡時N2O4分解百分率為α。保持溫度不變，向密閉容器中充入等量N2O4，維持總壓強在2p0條件下分解，則N2O4的平衡分解率的表達式為 _________________________________________________________。 解析　(1)2v正(N2O4)＝v逆(NO2)時，正、逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達到平衡，a項錯誤；體系顏色不變，則NO2的濃度不變，說明反應(yīng)達到平衡，b項正確；該反應(yīng)體系全為氣體，氣體質(zhì)量保持不變，而反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不相等，因此氣體的平均相對分子質(zhì)量為變量，當(dāng)平均相對分子質(zhì)量不變時可以說明反應(yīng)達到平衡，c項正確；該反應(yīng)體系全為氣體，氣體質(zhì)量保持不變，容器容積也保持不變，故氣體密度為一定值，氣體密度不變不能說明反應(yīng)達到平衡，d項錯誤。正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，保持體積不變升高溫度，平衡正向移動，NO2的濃度增大，故混合氣體顏色變深。(2)Kp＝＝，與化學(xué)平衡常數(shù)K一樣，影響Kp的因素為溫度。(3)Kp＝，達到平衡時，v正＝v逆，即k正·p(N2O4)＝k逆·p2(NO2)，＝，故Kp＝。設(shè)起始時N2O4為a mol，當(dāng)N2O4分解10%時，N2O4為0.9a mol，NO2為0.2a mol，則x(N2O4)＝＝。故v正＝k正·p(N2O4)＝4.8×104s－1×100 kPa×＝3.9×106kPa·s－1。(4)設(shè)充入的N2O4的量為n mol，維持總壓強p0恒定，達到平衡時，N2O4的分解百分率為α，則N2O4為n(1－α)mol，NO2為2nα mol，Kp＝＝p0×。維持總壓強2p0恒定，達到平衡時，設(shè)N2O4的分解百分率為β，則N2O4為n(1－β)mol，NO2為2nβ mol，Kp＝＝2p0×。根據(jù)Kp不變，知p0×＝2p0×，解得β＝。 答案　(1)bc　變深　正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，其他條件不變，溫度升高平衡正向移動，c(NO2)增加，混合氣體顏色加深 (2)(其他合理答案亦可)　溫度 (3)　3.9×106 (4) 13．甲醇是重要的有機化工原料，目前世界甲醇年產(chǎn)量超過2.1×107噸，在能源緊張的今天，甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法是： (ⅰ)CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)　ΔH＝－90.1 kJ· mol－1 另外： (ⅱ)2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ· mol－1 (ⅲ)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－572.0 kJ· mol－1 若混合氣體中有二氧化碳存在時，還發(fā)生下列反應(yīng)： (ⅳ)CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　ΔH＝＋41.1 kJ· mol－1 回答下列問題： (1)甲醇的燃燒熱為________________ kJ· mol－1。 (2)在堿性條件下利用一氯甲烷(CH3Cl)水解也可制備少量的甲醇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________。 (3)若反應(yīng)在密閉恒容絕熱容器中進行，反應(yīng)(ⅳ)對合成甲醇反應(yīng)中CO的轉(zhuǎn)化率的影響是___________________________________________________。 a．增大 b．減小 c．無影響 d．無法判斷 (4)在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)(ⅰ)，各物質(zhì)的濃度如下表： 濃度/mol·L－1 時間/min c(CO) c(H2) c(CH3OH) 0 0.8 1.6 0 2 0.6 x 0.2 4 0.3 0.6 0.5 6 0.3 0.6 0.5 ①x＝____________________。 ②前2 min內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率為v(H2)＝____________________。該溫度下，反應(yīng)(ⅰ)的平衡常數(shù)K＝____________________。 ③反應(yīng)進行到第2 min時，改變了反應(yīng)條件，改變的這個條件可能是___(填序號)。 a．使用催化劑　b．降低溫度　c．增加H2的濃度 (5)下圖是溫度、壓強與反應(yīng)(ⅰ)中CO轉(zhuǎn)化率的關(guān)系： ①由圖像可知，較低溫度時，CO轉(zhuǎn)化率對________(選填“溫度”或“壓強”)敏感。 ②由圖像可知，溫度越低，壓強越大，CO轉(zhuǎn)化率越高，但實際生產(chǎn)往往采用300～400 ℃和10 MPa的條件，其原因是__________________________。 解析　(1)利用蓋斯定律，熱化學(xué)方程式(ⅲ)－(ⅰ)＋(ⅱ)，得新的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－764.9 kJ· mol－1。(2)根據(jù)提示知CH3Cl中的Cl原子被羥基取代生成CH3OH。(3)反應(yīng)(ⅳ)消耗反應(yīng)(ⅰ)的另外一種反應(yīng)物氫氣，而且生成反應(yīng)(ⅰ)的反應(yīng)物CO，使反應(yīng)(ⅰ)的CO轉(zhuǎn)化率降低；但反應(yīng)(ⅳ)為吸熱反應(yīng)，使體系溫度降低，反應(yīng)(ⅰ)正向移動，使反應(yīng)(ⅰ)中CO的轉(zhuǎn)化率提高，兩個原因孰輕孰重不得而知，故無法判斷反應(yīng)(ⅳ)對反應(yīng)(ⅰ)中CO轉(zhuǎn)化率的影響。 (4)①,CO(g)＋,2H2(g),,CH3OH(g),始態(tài),0.8 mol·L－1,1.6 mol·L－1,,0,2 min,0.6 mol·L－1,1.2 mol·L－1,,0.2 mol·L－1) ②v(H2)＝2v(CH3OH)＝2×0.2 mol·L－1/2 min＝0.2 mol·L－1·min－1。平衡常數(shù)K＝0.5/(0.62×0.3) L2· mol－2＝4.6 L2· mol－2。③2 min到4 min的反應(yīng)速率大于0到2 min，而降低溫度，反應(yīng)速率降低，b項錯誤；由表格中的數(shù)據(jù)可知c項錯誤；故a項使用催化劑是正確的。(5)①由圖像可知，不管壓強多大，只要溫度較低，則轉(zhuǎn)化率均較高，故轉(zhuǎn)化率對溫度較敏感。②溫度較低，反應(yīng)速率慢，不利于甲醇的生成；壓強太大對設(shè)備要求高，成本高。 答案　(1)764.9 (2)CH3Cl＋NaOH―→CH3OH＋NaCl[或CH3Cl＋H2OCH3OH＋HCl] (3)d (4)①1.2?、?.2 mol·L－1·min－1　4.6 L2· mol－2?、踑 (5)①溫度?、跍囟容^低，反應(yīng)速率慢；壓強太大，成本高 - 9 -