与名师对话届高考化学二轮复习 专题跟踪训练6 第一部分基本理论 第6讲 化学反应速率与化学平衡.docx

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与名师对话届高考化学二轮复习专题跟踪训练6第一部分基本理论第6讲化学反应速率与化学平衡

专题跟踪训练（六）

一、选择题

1．（2015·新疆乌鲁木齐诊断）在恒温下的密闭容器中，有可逆反应2NO2N2O4，下列描述不能说明反应达到平衡状态的是（　　）

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

[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

（混）＝

，

（混）不变，说明n（混）不变，即反应达到了平衡状态，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。

[答案]　C

2．下列条件一定能使反应速率增大的是（　　）

①增加反应物的物质的量　②升高温度　③缩小反应容器的容积　④不断分离出生成物　⑤加入催化剂MnO2

A．全部B．①②⑤C．②D．②③

[解析]　若增加固体的质量，反应速率不变；升高温度一定能加快反应速率；改变非气体反应的容积，反应速率不变；分离出固体或纯液体生成物，不改变反应速率；催化剂有一定的选择性，MnO2不能改变所有反应的反应速率。

[答案]　C

3．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：

NO（g）＋CO（g）1/2N2（g）＋CO2（g）　ΔH＝－373.2kJ·mol－1，达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是（　　）

A．加催化剂同时升高温度

B．加催化剂同时增大压强

C．升高温度同时充入N2

D．降低温度同时增大压强

[解析]　降低温度虽然能提高NO的转化率，但也降低了反应速率，D选项同时采取了降温和增压措施，对提高NO的转化率是一致的，但对加快反应速率是矛盾的，故D项不能保证满足题中条件。

[答案]　B

4．（2015·贵州遵义第二次联考）高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝

。

恒容时，温度升高，H2浓度减小。

下列说法正确的是（　　）

A．该反应的焓变为正值

B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小

C．升高温度，逆反应速率减小

D．该反应的化学方程式为CO＋H2O

CO2＋H2

[解析]　根据平衡常数的表达式可得出该反应的化学方程式为CO2＋H2

CO＋H2O（g）；升高温度，正、逆反应速率均增大；温度升高，H2浓度减小，平衡正向移动，说明正反应是吸热的，焓变为正值；在恒温恒容下，增大压强的方法有多种，H2浓度变化不确定。

[答案]　A

5．在2L的密闭容器中，一定条件下发生化学反应：

2NO（g）＋2CO（g）2CO2（g）＋N2（g）　ΔH＝－746.4kJ·mol－1。

起始反应时NO和CO各为4mol,10s后达到化学平衡，测得N2为1mol。

下列有关反应速率的说法中，正确的是（　　）

A．反应前5s内，用NO表示的平均反应速率为0.1mol·（L·s）－1

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1molO2，正、逆反应速率都不改变

[解析]　10s内，由化学反应方程式知，参加反应的NO为2mol，v（NO）＝

＝0.1mol·（L·s）－1，所以，5s内的速率不是0.1mol·（L·s）－1，A项错；升高温度，正、逆反应速率均加快，B项错；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。

[答案]　C

6．（2015·福建福州一模）已知反应：

2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）　ΔH<0。

某温度下，将2molSO2和1molO2置于10L密闭容器中，反应达到平衡后，SO2的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示。

则下列说法正确的是（　　）

A．由图甲推断，B点SO2的平衡浓度为0.3mol·L－1

B．由图甲推断，A点对应温度下的平衡常数为80

C．达到平衡后，缩小容器容积，则反应速率变化图像可以用图乙表示

D．压强为0.50MPa时，不同温度下SO2的平衡转化率与温度关系如图丙，则T2>T1

[解析]　由题图甲计算可得B点SO2的平衡浓度为0.03mol·L－1，A点对应温度下的平衡常数为800,A、B均不正确；达平衡后，缩小容器体积，v（正）、v（逆）均增大，平衡正向移动，v′（正）>v′（逆），故C项正确；D项，题图丙中T1先达到平衡，T1>T2。

[答案]　C

7．（2015·株洲一模）对于达到平衡的可逆反应X＋YW＋Z（已配平），在t时刻增大压强（其他条件不变），正、逆反应速率（v）变化的情况如图所示。

下列对X、Y、W、Z四种物质状态的描述正确的是（　　）

A．W、Z均为气体，X、Y中只有一种为气体

B．X、Y均为气体，W、Z中只有一种为气体

C．X、Y或W、Z中均只有一种为气体

D．X、Y均为气体，W、Z均为液体或固体

[解析]　本题考查了化学平衡及图像分析知识，意在考查考生对知识的理解能力和图像分析能力。

由图像可知，增大压强，正、逆反应速率都增大，且平衡正向移动，而增大压强时平衡应向气体分子数减小的方向移动，分析可知B选项正确。

[答案]　B

8．（2015·兰州一中模拟）某温度下，体积一定的密闭容器中进行可逆反应：

X（g）＋Y（g）Z（g）＋W（s）　ΔH>0。

下列叙述正确的是（　　）

A．加入少量W，逆反应速率增大

B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡

C．升高温度，平衡逆向移动

D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大

[解析]　W是固体，加入少量W，反应速率不变，A错误；该反应在反应前后气体分子数不相等，当容器中气体压强不变时，容器中气体的物质的量不变，反应达到平衡，B正确；升高温度，平衡向吸热反应方向移动，即正向移动，C错误；ΔH不因平衡的移动而改变，D错误。

[答案]　B

9．（2015·南宁适应性测试）MgO可用于制备特种陶瓷，在一定条件下，通过下列反应制备：

MgSO4（s）＋CO（g）MgO（s）＋CO2（g）＋SO2（g）　ΔH>0。

上述反应达到平衡后保持其他条件不变，下列说法正确的是（　　）

A．加入催化剂，反应的ΔH变大

B．升高温度，混合气体的密度增大

C．压缩容器，反应吸收的热量不变

D．分离出部分MgO，可增大CO的转化率

[解析]　反应热与是否使用催化剂无关，A错误。

该反应是吸热反应，升高温度平衡正向移动，混合气体的质量增大，又容器体积不变，因此混合气体的密度增大，B正确。

压缩容器，平衡逆向移动，反应吸收的热量减小，C错误。

MgO是固体，改变其量对平衡无影响，D错误。

[答案]　B

10．（2015·衡阳期末）某温度下，向4.0L恒容密闭容器中充入2.0molPCl5，反应PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g）经一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的部分数据见下表：

时间/s

0

50

150

250

350

n（PCl3）/mol

0

0.32

0.38

0.40

0.40

下列说法正确的是（　　）

A．反应在前50s的平均反应速率为v（PCl3）＝0.0064mol/（L·s）

B．若保持其他条件不变，升高温度，平衡时c（PCl3）＝0.11mol/L，则反应的ΔH<0

C．相同温度下，起始时向该容器中充入4.0molPCl3、4.0molCl2，达到平衡时，PCl3的转化率小于80%

D．相同温度下，起始时向该容器中充入2.0molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2，达到平衡前v（正）>v（逆）

[解析]　本题考查化学平衡的有关计算、影响化学平衡的因素，意在考查考生的分析判断能力和计算能力。

由表中数据可得反应在前50s的平均反应速率为v（PCl3）＝

＝0.0016mol/（L·s），故A项错误。

升高温度，平衡时c（PCl3）＝0.11mol·L－1，大于题表中PCl3的平衡浓度：

＝0.1mol/L，说明升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，ΔH>0，故B项错误。

由表中信息可知原平衡时PCl3的物质的量为0.40mol，根据“三段式”得

PCl5（g）PCl3（g）＋Cl2（g）

起始浓度（mol/L）0.500

转化浓度（mol/L）0.10.10.1

平衡浓度（mol/L）0.40.10.1

平衡常数K＝

＝0.025，则逆反应的平衡常数K′＝40；相同温度下，起始时向容器中充入4.0molPCl3、4.0molCl2，设达到平衡时消耗PCl3的物质的量浓度为xmol/L，根据“三段式”得

PCl3（g）＋Cl2（g）PCl5（g）

起始浓度（mol/L）110

转化浓度（mol/L）xxx

平衡浓度（mol/L）1－x1－xx

K′＝

＝40，x≈0.85mol/L，PCl3的转化率约为85%，故C项错误；相同温度下，起始时向该容器中充入2.0molPCl5、0.40molPCl3和0.40molCl2，PCl5、PCl3、Cl2的起始浓度分别为0.5mol/L,0.1mol/L,0.1mol/L，浓度商Q＝

＝0.02v（逆），D项正确。

[答案]　D

二、非选择题

11．（2015·唐山一模）肼（N2H4）通常用作火箭的高能燃料，N2O4作氧化剂。

请回答下列问题：

（1）已知：

N2（g）＋2O2（g）===2NO2（g）　ΔH＝＋akJ/mol

N2H4（g）＋O2（g）===N2（g）＋2H2O（g）　ΔH＝－bkJ/mol

2NO2（g）N2O4（g）　ΔH＝－ckJ/mol

写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式____________________________________________。

（2）工业上常用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为__________________。

（3）N2、H2合成氨气为放热反应。

800K时向下列起始体积相同的密闭容器中充入2molN2、3molH2，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙是绝热容器，三容器各自建立化学平衡。

①达到平衡时，平衡常数K甲__________K乙__________K丙（填“>”、“<”或“＝”）。

②达到平衡时N2的浓度c（N2）甲__________c（N2）乙，c（N2）乙__________c（N2）丙（填“>”、“<”或“＝”）。

③对甲、乙、丙三容器的描述，以下说法正确的是__________。

A．乙容器气体密度不再变化时，说明此反应已达到平衡状态

B．在甲中充入稀有气体He，化学反应速率加快

C．向甲容器中充入氨气，正向速率减小，逆向速率增大

D．丙容器温度不再变化时说明已达平衡状态

[解析]　本题考查了盖斯定律、化学反应速率和化学平衡等知识，意在考查考生对化学反应原理的掌握情况。

（1）将三个已知的热化学方程式依次编号为①、②、③，根据盖斯定律，由2×②－①－③可得：

2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－（a－c＋2b）kJ·mol－1。

（2）次氯酸钠具有氧化性，可将氨气氧化为肼，根据得失电子守恒配平方程式即可。

（3）①合成氨为放热反应，升温时平衡逆向移动，且平衡常数只与温度有关，温度越高其对应的平衡常数越小，故K甲＝K乙>K丙。

②甲容器中的反应相当于在乙容器中反应的基础上增大压强，增大压强的瞬间所造成的结果是反应物及生成物的浓度均增大，而该反应为气体分子数减小的反应，增大压强时虽然平衡右移，但根据勒夏特列原理可知，平衡时c（参与反应的各物质）甲>c（参与反应的各物质）乙，故c（N2）甲>c（N2）乙。

丙为绝热容器，平衡时丙容器中温度高于乙容器中温度，则丙容器中反应的限度小于乙容器中反应的限度，故c（N2）乙

③乙容器反应过程中气体总质量和体积均不变，密度为恒量，A项错误；甲中充入气体He，容器体积增大，反应体系中各物质的浓度减小，反应速率减小，B项错误；向甲中充入氨气，即增大生成物浓度，则逆向速率增大，正向速率减小，C项正确；丙为绝热容器，其温度不再变化时，说明反应不再放出热量，反应达到平衡状态，D项正确。

[答案]　

（1）2N2H4（g）＋N2O4（g）===3N2（g）＋4H2O（g）　ΔH＝－（a－c＋2b）kJ·mol－1

（2）NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O

（3）①＝　>　②>　<　③CD

12．根据下表所示化学反应与数据关系，回答下列问题：

（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。

[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＝

。

（3）K3＝

，K1＝

，K2＝

，故K3＝

。

（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。

[答案]　

（1）吸热

（2）K3＝

（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

13．活性炭可用于处理大气污染物NO。

在1L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。

当温度分别在T1℃和T2℃时，测得平衡时各物质的物质的量如下表：

（1）请结合上表数据，写出NO与活性炭反应的化学方程式：

______________________________________。

（2）上述反应在T1℃时的平衡常数为K1，在T2℃时的平衡常数为K2。

①计算K1＝__________。

②根据上述信息判断，T1和T2的关系是__________。

A．T1>T2　　B．T1

（3）在T1℃下反应达到平衡后，下列措施不能改变NO的转化率的是__________（填序号）。

A．增大c（NO）B．增大压强

C．升高温度D．移去部分F

[解析]　

（1）由T1℃、T2℃时，活性炭、NO物质的量变化与E、F物质的量变化关系可知反应的化学计量数之比为1∶2∶1∶1，由此写出化学方程式。

（2）①T1℃时，NO的平衡浓度为0.04mol·L－1，而CO2、N2的平衡浓度均为0.03mol·L－1，则K1＝

＝

（注意活性炭为固体）。

②由于无法判断反应的热效应，故无法判断T1和T2的关系。

（3）该反应为气体分子数不变的反应，因此选择AB。

[答案]　C（s）＋2NO（g）N2（g）＋CO2（g）

（2）①

　②C　③AB

14．已知：

N2O4（g）2NO2（g）　ΔH＝＋52.70kJ·mol－1。

（1）在恒温、恒容的密闭容器中，进行上述反应时，下列描述中，能说明该反应已达到平衡的是__________。

a．v正（N2O4）＝2v逆（NO2）

b．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化

c．容器中气体的密度不随时间而变化

d．容器中气体的分子总数不随时间而变化

（2）t℃下，在固定容积为2L的密闭容器中充入0.054molN2O4，半分钟后达到平衡，测得容器中含n（NO2）＝0.06mol，则v（NO2）＝__________，t℃时反应N2O4（g）2NO2（g）的平衡常数K＝__________。

若向容器内继续通入少量N2O4，则平衡__________移动（填“正向”“逆向”或“不”），再次达到平衡后NO2的体积分数__________原平衡时NO2的体积分数（填“小于”“小于”或“等于”）。

（3）取五等份NO2，分别加入到温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应2NO2（g）N2O4（g）。

反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量（NO2%），并作出其百分含量随反应温度（T）变化的关系图。

下列示意图中，可能与实验结果相符的是__________。

[解析]　

（1）在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态。

a中反应速率的方向相反，但不能满足速率之比等于相应的化学计量数之比，a项错误；根据化学方程式可知，反应前后体积是变化的，所以压强和物质的量都是变化的，因此d项正确；密度是混合气体的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，c项错误；混合气体的平均相对分子质量是混合气体的质量和混合气体的总的物质的量的比值，质量不变，但未达平衡时物质的量是变化的，所以b项正确。

（2）n（NO2）＝0.06mol，则生成NO2的浓度是0.03mol/L，所以v（NO2）＝0.03mol/L÷30s＝0.001mol/（L·s）；平衡时N2O4的浓度是0.054mol÷2L－0.03mol/L÷2＝0.012mol/L，所以平衡常数K＝

＝0.075；加入反应物，平衡正向移动，但由于反应物和生成物都只有一种，所以再加入N2O4相当于是增大压强，平衡时NO2的体积分数反而减小。

（3）在没有达到平衡之前，升高温度，反应速率加快，NO2的含量逐渐减小；达到平衡后，由于正反应是放热反应，所以升高温度，平衡向逆反应方向移动，NO2的含量增大。

所以A、C项错误，B、D项正确。

[答案]　

（1）bd　

（2）0.001mol·L－1·s－1（或0.06mol·L－1·min－1　0.075　正向　小于　（3）BD