第8讲化学反应速率与化学平衡Word格式文档下载.docx
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D
3．（2011·
广东卷）一定量混合气体在密闭容器中发生如下反应：
xA（g）＋yB（g）zC（g），达平衡后测得A气体的浓度为0.50mol·
L－1。
恒温下将容器体积扩大1倍，反应重新达到平衡，测得A浓度为0.20mol·
下列叙述中正确的是（ ）
A．x＋y<
z B．平衡向左移动
C．B的转化率减小D．C的体积分数降低
若平衡不移动，体积扩大1倍，则A的浓度应为0.5mol·
L－1的一半，即0.25mol·
L－1，现为0.2mol·
L－1，即平衡正向移动，由此得知体积扩大（相当于减小压强），平衡正向移动，正向为气体物质的量增大的方向，即x＋y<
z，A正确；
正向移动后，B的转化率增大，C的体积分数增大，B、C、D均错误。
4．（2011·
安徽卷）COCl2俗名光气，是有毒气体。
在一定条件下，可发生的化学反应为：
COCl2（g）
CO（g）＋Cl2（g） ΔH<
0。
下列有关说法正确的是（ ）
A．在一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
B．当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，能提高COCl2的转化率
C．单位时间内生成CO和Cl2的物质的量之比为1:
1时，反应达到平衡状态
D．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
催化剂能加快反应速率但不能改变化学平衡状态，A错误；
恒压条件下通入Ar，平衡向气体体积增大的方向移动（即正向移动），故COCl2的转化率变大，B正确；
生成CO和Cl2的方向都是v正，C错误；
对于放热反应，升温K减小，D错误。
B
5．在两个恒容的密闭容器中进行下列两个可逆反应：
（甲）C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g）；
（乙）CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）。
现有下列状态：
①混合气体平均相对分子质量不再改变 ②恒温时，气体压强不再改变 ③各气体组分浓度相等 ④断裂氢氧键的速率等于断裂氢氢键速率的2倍 ⑤混合气体密度不变
⑥单位时间内，消耗水蒸气的质量与生成氢气的质量比为9：
1 ⑦同一时间内，水蒸气消耗的物质的量等于氢气消耗的物质的量，其中能表明甲、乙容器中反应都达到平衡状态的是（ ）
A．①②⑤ B．③④⑥
C．①⑥⑦D．④⑦
甲容器中，碳为固态，该可逆反应属于气体体积不相等的反应；
乙容器中，反应属于等气体分子数的反应，气体相对分子质量、密度、压强都始终不变，①、②、⑤错误；
各组分浓度相等，不能判断反应是否都达到了平衡状态，③错误；
断裂氢氧键速率等于断裂氢氢键速率的2倍，经转化得，氢氧键的断裂速率等于生成氢氧键的速率，④正确；
消耗水蒸气与生成氢气是同一反应方向，⑥错误；
消耗氢气的物质的量等于同时生成水蒸气的物质的量，经转化得消耗氢气的物质的量等于生成氢气的物质的量，⑦正确。
6．（2011·
福建卷）某密闭容器中，可逆反应L（s）＋G（g）3R（g） ΔH>
0，如图表示外界条件温度、压强的变化对上述反应的影响。
下列表述正确的是（ ）
A．该反应达平衡后加入适当的催化剂可提高G的转化率
B．达到平衡后向容器加入L，平衡向右移动，G的转化率增大
C．图中的y可能是平衡混合气中G的质量分数
D．图中的y可能是达到平衡时G的转化率
催化剂不能提高反应物转化率，A错误；
固体的量多少不能改变化学平衡状态，B错误；
从图上看，T升高，y减小，而升温时平衡正向移动，G的转化率应增大，G的质量分数减小，D错误，C正确。
C
7．（2011·
湖北）可逆反应：
3A（g）3B（？
）＋C（？
） ΔH<
0，下列分析一定正确的是（ ）
A．若B为气体，C为非气体，则平衡后向恒容密闭容器中补充A，再次建立平衡时气体的平均相对分子质量减小
B．若B、C均为气体，则平衡后将压强增大一倍，再次建立平衡时A的浓度是原平衡状态的两倍
C．若改变某一条件，使该平衡状态发生移动，再次建立平衡时，A的体积分数下降则改变的条件一定是升温
D．若升高温度气体的平均相对分子质量减小，则B、C一定都为气体
A选项中，加入A，平衡正向移动，但由于C为非气态物质，所以气体的质量减小，但气体的物质的量未发生改变，所以再次达到平衡时气体的平均相对分子质量减小；
B选项中，压强增大，平衡逆向移动，A的浓度增大，但由于反应可逆，所以当压强增大一倍时，A的物质的量浓度不等于原平衡状态的两倍；
C选项中，升高温度，平衡逆向移动，A的体积分数增加；
D选项中，升高温度，平衡逆向移动，B、C均为气体时，总的气体质量不变，但气体的物质的量减小，所以平均相对分子质量增大。
8．在KI溶液中存在下列平衡：
I2（aq）＋I－（aq）I
（aq）。
测得不同温度下该反应的平衡常数K如下表：
t/℃
5
15
25
35
50
K
1100
841
680
533
409
下列说法正确的是（ ）
A．反应I2（aq）＋I－（aq）I
（aq）的ΔH>
B．其他条件不变，升高温度，溶液中c（I
）减小
C．该反应的平衡常数表达式是K＝
D．25℃时，向溶液中加入少量KI固体，平衡常数K小于680
根据提供的数据，温度升高，平衡常数减小，则平衡向逆反应方向移动，逆反应为吸热反应，故正反应为放热反应，ΔH<
0，A错；
其他条件不变，升高温度，平衡向逆反应方向移动，溶液中c（I
）减小，B对；
该反应的平衡表达式为K＝
，C错；
平衡常数只与温度有关，25℃时，向溶液中加入少量KI固体，虽然平衡向正反应方向移动，但平衡常数不变，D错。
9．（2011·
江苏卷）700℃时，向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO和H2O，发生反应：
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
反应过程中测定的部分数据见下表（表中t2>
t1）
反应时间/min
n（CO）/mol
n（H2O）/mol
1.20
0.60
t1
0.80
t2
0.20
A．反应在t1min内的平均速率为v（H2）＝
mol·
L－1·
min－1
B．保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60molCO和1.20molH2O，达到平衡时n（CO2）＝0.40mol
C．保持其他条件不变，向平衡体系中再通入0.20molH2O，与原平衡相比，达到新平衡时CO转化率增大，H2O的体积分数增大
D．温度升高至800℃，上述反应平衡常数为0.64，则正反应为吸热反应
CO（g）＋H2O（g）CO2（g）＋H2（g）
始态（mol·
L－1）0.60.300
t1（mol·
L－1）0.40.10.20.2
t2（mol·
所以t1时已达平衡状态，700℃时的平衡常数
K＝
＝1。
A项，v（H2）＝
min－1。
B项，由于温度不变，平衡常数不变，所以用平衡常数可求得n（CO2）＝0.4mol。
C项，再通入H2O（g），平衡正向移动，CO转化率增大，H2O体积分数也增大。
D项，K700℃＝1，K800℃＝0.64，说明正反应为放热反应。
BC
10．（2011·
四川卷）可逆反应①X（g）＋2Y（g）2Z（g）、②2M（g）N（g）＋P（g）分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。
反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：
下列判断正确的是（ ）
A．反应①的正反应是吸热反应
B．达平衡（Ⅰ）时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为14：
C．达平衡（Ⅰ）时，X的转化率为
D．在平衡（Ⅰ）和平衡（Ⅱ）中，M的体积分数相等
平衡Ⅰ降温后达到平衡Ⅱ的过程中，①反应正向移动，因为左侧气体的物质的量进一步减少，所以反应①正向为放热反应，A错误；
到达平衡Ⅰ时反应①引起气体物质的量减少；
反应②始终是气体的物质的量不变，因为隔板可滑动，所以左、右室压强相等，对于反应②来说
＝
，B错误；
达到平衡Ⅰ时，反应②中各物质的物质的量和为2mol，利用三段式，设X的转化率为x，则
X ＋ 2Y2Z
起始1mol2mol
转化x2x2x
平衡1－x2－2x2x
左右室压强相等，体积之比等于物质的量之比，
，可得x＝
，C正确；
由于温度改变时，化学平衡一定发生移动，则降温后，平衡Ⅱ与平衡Ⅰ中M的体积分数一定不同，D错误。
二、非选择题
11．某同学在用稀硫酸与锌反应制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题：
（1）上述实验中发生反应的化学方程式有______________________________；
（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________；
（3）实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________；
（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有____________________________________（答两种）；
（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。
将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
E
F
4mol·
L－1H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0.5
2.5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
①请完成此实验设计，其中：
V1＝________，V6＝________，V9＝________；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
③该同学最后得出的结论为：
当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。
请分析氢气生成速率下降的主要原因：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
本题考查了原电池原理的应用、影响化学反应速率的因素，意在考查考生的应用能力及化学实验设计探究能力。
稀硫酸与锌的反应过程中加入少量硫酸铜，是利用锌置换出铜，构成Cu－Zn－H2SO4原电池，加快锌的反应速率，Ag2SO4也可以达到同样效果。
由于是研究CuSO4的量对氢气生成速率的影响，所以硫酸的浓度要相同，一是所加硫酸的量相同，二是混合溶液的体积相同，所以V1～V5均为30，由F组数据可知，CuSO4溶液的体积加水的体积为20mL。
A组中无铜生成，反应后锌呈灰黑色，E组中生成较多的铜，呈暗红色。
有较多的铜生成时，其覆盖在锌表面，降低了锌与溶液的接触面积。
（1）Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
（2）CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池，加快了氢气产生的速率
（3）Ag2SO4
（4）升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的表面积等（任写两种即可）
（5）①30 10 17.5 ②灰黑 暗红 ③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，降低了Zn与溶液的接触面积
12．一定条件下，在体积为3L的密闭容器中反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）达到化学平衡状态。
（1）该反应的平衡常数表达式K＝________；
根据上图，升高温度，K值将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡状态，以H2的浓度变化表示的化学反应速率是________（用nB、tB表示）。
（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是________（填字母）。
a．v生成（CH3OH）＝v消耗（CO）
b．混合气体的密度不再改变
c．混合气体的平均相对分子质量不再改变
d．CO、H2、CH3OH的浓度均不再变化
（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是________（填字母）。
a．c（H2）减小
b．正反应速率加快，逆反应速率减慢
c．CH3OH的物质的量增加
d．重新达到平衡时，c（H2）/c（CH3OH）减小
（1）根据化学平衡常数的含义可得
，升温，K值减小。
（2）0～tB时间内，生成nBmolCH3OH，则消耗2nBmolH2，则Δc（H2）＝2nB/3mol·
L－1，v（H2）＝2nB/（3tB）mol·
（3）选项a，任何时刻都有v生成（CH3OH）＝v消耗（CO）；
选项b，因混合气体的体积不变，混合气体的质量不变，任何时刻混合气体的密度都保持不变；
选项c，根据
，m气体总不变，
不变，说明n气体总不变，所以反应达到了平衡状态；
选项d，各种物质的浓度不变，也说明了反应已达到平衡状态。
（4）压缩容器容积相当于增大体系压强，则平衡向着正反应方向移动，正、逆反应速率都增大，但由于容积缩小为原平衡的
，达新平衡时c（H2）比原平衡时的大，由于平衡向正反应方向移动，重新达到平衡时c（H2）/c（CH3OH）减小，所以选项a、b错误，c、d正确。
（1）
减小
（2）
min－1 （3）cd （4）cd
13．（2011·
北京）氨在工农业生产中应用广泛。
在压强为30MPa时，合成氨平衡混合气体中NH3的体积分数如下：
温度/℃
200
300
400
500
600
NH3的体积分数/%
89.9
71.0
47.0
26.4
13.8
请回答：
（1）根据表中数据，结合化学平衡移动原理，说明合成氨反应是放热反应的原因________________________________________________________________________。
（2）根据下图，合成氨反应的热化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）在一定温度下，将2molN2和6molH2通入到体积为1L的密闭容器中，发生反应N2＋3H22NH3,2min达到平衡状态时，H2的转化率是50%，则用H2表示该反应的平均反应速率v（H2）＝________；
该温度下的平衡常数K＝________（用分数表示）；
欲使K增大，可以采取的措施是________________________________________________________________________。
（4）从化学平衡移动的角度分析，欲提高H2的转化率可以采取的措施是________（选填字母）。
a．及时分离出NH3 b．升高温度
c．增大压强d．使用催化剂
（1）根据表中数据可知，随着温度的升高，氨的体积分数减小，说明正反应是一个放热反应；
（2）由题图知，生成1molNH3，ΔH＝－46.1kJ·
mol－1，则反应的热化学方程式为：
N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g） ΔH＝－92.2kJ·
mol－1；
（3）H2的转化率是50%，即转化3molH2，则用H2表示该反应的平均反应速率v（H2）＝
＝1.5mol·
min－1，转化的N2为1mol，体积为1L，则平衡时c（N2）为1mol/L，c（H2）为3mol/L，c（NH3）为2mol/L，K＝
；
因为正反应是一个放热反应，欲使K增大，可以采用降温的方法；
（4）a.及时分离出NH3可使化学平衡向正反应方向移动，可以提高H2的转化率，正确；
b.正反应为放热反应，升温，平衡逆向移动，H2的转化率减小，不符合题意；
c.增大压强，平衡向体积缩小的方向即正反应方向移动，则H2的转化率增大，正确；
d.催化剂不影响化学平衡移动，故不符合题意。
（1）温度升高，氨在混合气体中的体积分数减小，平衡逆向移动，温度升高平衡向着吸热反应方向移动，故正反应是放热反应
（2）N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
ΔH＝－92.2kJ·
mol－1
（3）1.5mol·
min－1
降低温度
（4）ac
14．（2011·
全国卷）反应：
aA（g）＋bB（g）
cC（g）（ΔH<
0）在等容条件下进行。
改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：
回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a：
b：
c为________；
（2）A的平均反应速率vⅠ（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为________；
（3）B的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是________，其值是________；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是________，采取的措施是________________________________________________________________________；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：
T2________T3（填“>
”“<
”“＝”），判断的理由是_______________________________________________________________________；
（6）达到第三次平衡后，将容器的体积扩大一倍，假定10min后达到新的平衡，请在下图中用曲线表示第Ⅳ阶段体系中各物质的浓度随时间变化的趋势（曲线上必须标出A、B、C）。
（1）由题图知，A、B、C三种气体达到平衡时浓度的变化值分别为1.00mol·
L－1、3.00mol·
L－1、2.00mol·
L－1，在一定时间内，三种气体浓度的变化量之比等于化学计量数之比，则a：
c＝1：
3：
2。
（2）vⅠ（A）＝
＝0.05mol·
min－1，vⅡ（A）＝
≈0.025mol·
min－1，vⅢ（A）＝
＝0.012mol·
min－1，则三个阶级A的平均反应速率从大到小的排列为：
vⅠ（A）>
vⅡ（A）>
vⅢ（A）。
（3）经计算，B的平衡转化率αⅠ（B），αⅡ（B）、αⅢ（B）分别为50%、38%、19%，最小的是αⅢ（B），其值为19%。
（4）由图知，达到第一次平衡后，C的浓度瞬间减小，而A和B的浓度瞬间不变，说明从反应体系中移出了C，从而减小了C的浓度，使平衡向正反应方向移动。
（5）由题意知该反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动，则说明第Ⅱ阶段的温度高于第Ⅲ阶段，即T2>
T3。
（6）容器的体积扩大一倍时，A、B、C三种气体的浓度瞬间变为原来的二分之一，分别为0.25mol·
L－1、0.75mol·
L－1、0.50mol·
L－1，容器体积变大，则压强减小，使平衡向逆反应方向移动。
（1）1：
2
（2）vⅠ（A）>
vⅢ（A）
（3）αⅢ（B） 0.19（或19%）
（4）向正反应方向 从反应体系中移出产物C
（5）>
此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动
（6）
（注：
只要曲线能表示出平衡向逆反应方向移动及各物质浓度的相对变化比例即可）
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