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第二章 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以下对影响反应方向因素的判断不正确的是()A有时焓变对反应的方向起决定性作用B有时熵变对反应的方向起决定性作用C焓变和熵变是判断反应方向的两个主要因素D任何情况下，温度都不可能对反应的方向起决定性作用解析：在焓变与熵变同时为正值或同时为负值的情况下，温度可能对反应的方向起决定性作用。答案：D22014河北保定高二测试现有两个热化学反应方程式：下列说法正确的是()A反应中都存在：S0B反应高温时，可自发进行C在通常情况下，都能自发进行D反应一定不能自发进行解析：反应均为液体与气体反应转化为液体的反应，是熵减小的反应。S0，故A项错误；由GHTS可知，S0时，反应一定不能自发进行，故不能自发进行；S0, H0C相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C，达到平衡时，C的分解率大于80%D相同温度下，起始时向容器中充入0.2 mol A、0.2 mol B和1.0 mol C反应达到平衡前反应速率v(正)v(逆)解析：v(A)(1.0 mol0.85 mol)/(2 L5 s)0.015 mol/(Ls)，A项错误；升高温度，平衡时剩余A的物质的量为0.41 molL12L0.82 mol，说明平衡逆向移动，则正反应为放热反应，HK，反应向逆反应方向移动，v(正)v(逆)，D项正确。答案：D82015新乡模拟用CO合成甲醇(CH3OH)的化学方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)HT2T3B正反应速率：v(a)v(c)v(b)v(d)C平衡常数：K(a)K(c)K(b)K(d)D平均摩尔质量：M(a)M(d)解析：温度升高时平衡逆向移动，CO的平衡转化率降低，所以温度：T1T2T3，A错误。相对于a点，c点温度高，反应速率快；相对于d点，b点压强大，反应速率快，B错误。c点温度高于a点温度，c点平衡常数小于a点；b点、d点温度不变，平衡常数不变，C正确。相对于a点，c点平衡逆向移动，平均摩尔质量减小；相对于d点，b点压强大，平衡正向移动，平均摩尔质量增大，D错误。答案：C92015衡水一中高二调研一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：MgSO4(s)CO(g)MgO(s)CO2(g)SO2(g)H0。该反应在恒容密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横轴x的值，纵轴y随x变化趋势合理的是()选项xyACO的物质的量CO2与CO的物质的量之比B反应温度逆反应速率C体系压强平衡常数KDMgSO4的质量(忽略体积)CO的转化率解析：本题考查化学平衡图象，意在考查考生的识图能力和对化学平衡移动原理的运用能力。A项不合理，增大CO的物质的量，平衡正向移动，但CO2和CO的物质的量之比减小；B项合理，升高温度，无论是正反应速率还是逆反应速率都加快；C项不合理，化学平衡常数只与温度有关，而与压强无关；D项不合理，硫酸镁是固体，无论它的质量如何变化，CO的转化率不变。答案：B10对于可逆反应4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)，下列叙述正确的是()A化学平衡常数的表达式KB当v正(NH3)v正(NO)11时，说明该化学反应已经达到平衡状态C若达到平衡状态时两种反应物的转化率相等，则起始投入时n(NH3)n(O2)54D反应达到平衡状态后，恒容条件下只调节NH3和NO的量，可保持原平衡状态解析：根据化学平衡常数的定义和反应的特点，H2O(g)也应计入平衡常数中，即K，A项错误；根据化学平衡常数K的表达式可知，D项正确；B项中的关系式在任何时刻都成立，B项错误；C项中起始投入时n(NH3)n(O2)应为45，C项错误。答案：D112015石家庄一检一定条件下，在某密闭容器中进行如下反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)，若增大压强或升高温度，重新达到平衡，反应速率随时间的变化过程如图所示，则对该反应的叙述正确的是()A正反应是吸热反应 B逆反应是放热反应Cmnpq解析：升高温度，由图象判断平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，逆反应为吸热反应，A、B不正确；增大压强，由图象判断平衡向逆反应方向移动，即逆反应气体体积减小，C正确，D不正确。答案：C122014福州模拟已知反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0。某温度下，将2 mol SO2和1 mol O2置于10 L密闭容器中，反应达到平衡后，SO2的平衡转化率()与体系总压强(p)的关系如图甲所示。则下列说法正确的是() 甲 乙丙A由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3 molL1B由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为80C达到平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图象可以用图乙表示D压强为0.50 MPa时不同温度下SO2转化率与温度关系如丙图，则T2T1解析：图甲B点SO2的转化率为85%，可计算SO2的平衡浓度为0.03 molL1，A错误；在图A点，列式如下 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)起始量 2 mol 1 mol 0变化量 1.6 mol 0.8 mol 1.6 mol平衡量 0.4 mol 0.2 mol 1.6 mol则K800，B错误；温度越高达到平衡所用时间越短，由图可知T1T2，D错误。答案：C132014江西九校联考向甲乙两个容积均为1 L的恒容容器中，分别充入2 mol A、2 mol B和1 mol A、1 mol B。相同条件下，发生下列反应：A(g)B(g)xC(g)(正反应为放热反应)。测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是()甲乙Ax可能等于1也可能等于2B向平衡后的乙容器中充入氖气可使c(A)增大C将乙容器单独升温可使乙容器内各物质的体积分数与甲容器内的相同D向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B，平衡时甲容器中0.78 molL1c(A)1.56 molL1解析：由图可知，若增大压强，c(A)减小，即该反应正向是气体体积减小的反应，x只能等于1，A错；乙为恒容容器，向平衡后的乙容器中充入氖气平衡不移动，则c(A)不变，B错；升高温度，平衡左移，A的转化率降低，C错。答案：D14. 下图是温度和压强对XY2Z反应影响的示意图。图中横坐标表示温度，纵坐标表示平衡混合气体中Z的体积分数。下列叙述正确的是()A上述可逆反应的正反应为放热反应BX、Y、Z均为气态CX和Y中最多只有一种为气态，Z为气态D上述反应的逆反应的H0解析：本题通过图象考查外界条件(温度、压强)对平衡移动(Z的体积分数)的影响，主要考查逻辑推理和识图能力。由图象可知，随温度升高Z的体积分数增大，该反应为吸热反应，A、D错。相同温度下，1000 kPa比10 kPa时Z的体积分数小，说明增加压强平衡左移，X、Y中至少有一种不是气体，B错，故选C。答案：C152014朝阳高二测试对于可逆反应N2(g)3H2(g)2NH3(g) Hp1)B温度对反应的影响C平衡体系增加N2对反应的影响D催化剂对反应的影响解析：中由于p1条件下反应先达平衡状态，即p1p2，A错误；升高温度，N2(g)3H2(g)2NH3(g) Hv逆，平衡正向移动，C正确。答案：C162014资阳模拟相同温度下，体积均为1.5 L的两个恒容容器中发生可逆反应：X2(g)3Y2(g)2XY3(g)H92.6 kJmol1，实验测得有关数据如下表：容器编号起始时各物质物质的量/mol达到平衡时体系能量的变化X2Y2XY3130放热46.3 kJ0.82.40.4Q kJ(Q0)下列叙述不正确的是()A容器中达到平衡时，Y2的转化率为50%BQ27.78C若容器体积改为1.0 L，则达到平衡时放出的热量大于46.3 kJD容器、中反应的平衡常数相等，K解析：利用中放热46.3 kJ，说明X2的变化量为0.5 mol，则 X2(g)3Y2(g)2XY3(g)起始量1 mol3 mol0变化量 0.5 mol1.5 mol 1 mol平衡量 0.5 mol1.5 mol 1 molK，D错误。答案：D二、非选择题(本题包括6个小题，共52分)172014长春调研(6分)300 时，将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)B(g)2C(g)2D(g)H,2 min末达到平衡，生成0.8 mol D。(1)300 时，该反应的平衡常数表达式为K_，已知K300 ”或“0。(2)生成0.8 mol D，则反应掉0.4 mol B，剩余1.6 mol B，c(B)1.6 mol/2 L0.8 molL1，v(B)0.1 mol(Lmin)1，由化学计量数知，D的反应速率应为B的2倍，故v(D)2v(B)20.1 mol(Lmin)10.2 mol(Lmin)1。(3)该反应为等体积变化，加压平衡不移动，故A的转化率不变。答案：(1)(2)0.8 molL10.2 mol(Lmin)1(3)不变18(6分)在一定条件下，可逆反应ABmC变化如图所示。已知纵坐标表示在不同温度和压强下生成物C在混合物中的质量分数，p为反应在T2温度时达到平衡后向容器加压的变化情况，问：(1)温度T1_T2(填“大于”“等于”或“小于”)。(2)正反应是_反应(填“吸热”或“放热”)。(3)如果A、B、C均为气体，则m_2(填“大于”“等于”或“小于”)。(4)当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强_(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡_移动(填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)。解析：由图象知温度T1时到达平衡用时间少，则反应速率快，说明温度大于T2；升高温度C的百分含量降低，平衡逆移，则正反应放热；加压C的百分含量降低，平衡逆移，则正反应体积增大，m大于2；当温度和容积不变时，如在平衡体系中加入一定量的某稀有气体，则体系的压强增大，但对该反应体系来说，各物质浓度没有变化，平衡不移动。答案：(1)大于(2)放热(3)大于(4)增大 不192015济南高二联考(8分)某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：【实验原理】2KMnO45H2C2O43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O【实验内容及记录】请回答：(1)补充上表中的实验数据：V1_，V2_，由表中数据可以得到的结论是_，化学反应速率越大。(2)利用实验1中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v(KMnO4)_。(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2)随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2)随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。 图1 图2该小组同学提出的假设是_。请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是_。答案：(1)3.01.0反应物浓度越大(2)0.015 molL1min1(3)Mn2对该反应有催化作用加硫酸锰溶液褪色时间更短202015玉溪一中月考(12分)在容积为1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，发生反应N2O4(g)2NO2(g)，随温度升高，混合气体的颜色变深。回答下列问题：(1)反应的H_0(填“大于”或“小于”)；100 时，体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在060 s时段，反应速率v(N2O4)为_ molL1s1；反应的平衡常数K1为_。(2)100 时达到平衡后，改变反应温度为T，c(N2O4)以0.0020 molL1s1的平均速率降低，经10 s又达到平衡。T_100 (填“大于”或“小于”)，判断理由是_。温度T时反应的平衡常数K2_。(3)温度T时反应达平衡后，将反应容器的容积减少一半。平衡向_(填“正反应”或“逆反应”)方向移动，判断理由是_。(4)综合(1)、(2)小题信息你得出温度对平衡常数的影响规律是_。答案：(1)大于0.0010.36(2)大于反应正方向吸热，反应向吸热方向进行，故温度升高平衡时，c(NO2)0.120 molL10.0020 molL1s110 s20.16 molL1c(N2O4)0.040 molL10.0020 molL1s110 s0.020 molL1K21.3 mol(3)逆反应对气体分子数增大的反应，增大压强平衡向逆反应方向移动(4)吸热反应升高温度平衡常数增大21(10分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/100011501300平衡常数4.03.73.5请回答下列问题：(1)该反应的平衡常数表达式K_，H_0(填“”“”或“”)；(2)在一个容积为10 L的密闭容器中，1000 时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)_、CO的平衡转化率_；(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是()A减少Fe的量B增加Fe2O3的量C移出部分CO2 D提高反应温度E减小容器的体积 F加入合适的催化剂解析：(1)因Fe和Fe2O3均为固体，无法表示其浓度，故K，升高温度，K减小，说明平衡向左移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，H0；(2) Fe2O3(s)CO(g)Fe(s)CO2(g)初始/mol 1 1 1 1转化/mol x x平衡/mol 1 1x 1x 1xK4，解得x0.6，平均反应速率v(CO2)0.6 mol10 L10 min0.006 molL1min1；CO的平衡转化率0.6 mol1 mol100%60%；(3)增加或减少固体的量，不影响正、逆反应速率，对平衡状态没有影响；加入催化剂同等程度的加快正、逆反应速率，对平衡状态没有影响，A、B、F对CO的平衡转化率没有影响；移出部分CO2，生成物浓度减小，平衡向右移动，CO的平衡转化率增大；因正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向左移动，CO的平衡转化率减小；因反应前后气体的化学计量数不变，压强对平衡没有影响，故减小容器的容积不影响CO的平衡转化率。答案：(1)(2)0.006 molL1min160%(3)C222015河南豫东、豫北十所名校联考(10分)某可逆反应：X(g)3Y(g)2Z(g)平衡常数与温度关系如下表所示：温度()360440520K0.0360.0100.0038(1)根据上述数据判断，该可逆反应的正反应是_(填“吸热”或“放热”)反应，理由是_。(2)为了增大X的转化率和反应速率，宜采用的措施是()A升高温度 B增大压强C加催化剂 D离Z(3)在2 L密闭容器中充入Z气体，在一定条件下进行反应。下列图象不能表明该反应达到平衡状态的是_。 A B C D(4)440 时，在2 L密闭容器中，开始充入1 mol X气体和3 mol Y气体进行反应