化学平衡例题及解析练习含答案.docx
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化学平衡例题及解析练习含答案
高三化学二轮-----------化学反应速率化学平衡
考点内容：
1、了解化学反应速度的概念，反应速度的表示方法，外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速度的影响。
2、了解化学反应的可逆性，理解化平学平衡的涵义。
掌握化学平衡与反应速度之间的内在联系。
3、理解勒沙特原理的涵义，掌握浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。
4、本章命题以上述知识的综合应用和解决生产生活中的实际问题为主，考查学生运用知识的能力。
考点一：
化学反应速率与化学反应速率的影响因素
1.化学反应速率的概念及表示方法：
通过计算式：
v=Δc/Δt来理解其概念：
在同一反应中，用不同的物质来表示反应速率时，数值可以相同，也可以是不同的。
但这些数值所表示的都是同一个反应速率。
因此，表示反应速率时，必须说明用哪种物质作为标准。
用不同物质来表示的反应速率时，其比值一定等于化学反应方程式中的化学计量数之比。
②一般来说，化学反应速率随反应进行而逐渐减慢。
因此某一段时间内的化学反应速率，实际是这段时间内的平均速率，而不是瞬时速率。
⑵.影响化学反应速率的因素：
I.决定因素（内因）：
反应物本身的性质。
Ⅱ.条件因素（外因）（也是我们研究的对象）：
浓度：
其他条件不变时，增大反应物的浓度，可以增大活化分子总数，从而加快化学反应速率。
值得注意的是，固态物质和纯液态物质的浓度可视为常数；
②压强：
对于气体而言，压缩气体体积，可以增大浓度，从而使化学反应速率加快。
值得注意的是，如果增大气体压强时，不能改变反应气体的浓度，则不影响化学反应速率。
③温度：
其他条件不变时，升高温度，能提高反应分子的能量，增加活化分子百分数，从而加快化学反应速率。
④催化剂：
使用催化剂能等同地改变可逆反应的正、逆化学反应速率。
⑤其他因素。
如固体反应物的表面积（颗粒大小）、光、不同溶剂、超声波等。
【例1】可逆反应A（g）+4B（g）
C（g）+D（g），在四种不同情况下的反应速率如下，其中反应进行得最快的是（）
A.vA==0.15mol/（L·min）B.vB==0.6mol/（L·min）
C.vC==0.4mol/（L·min）D.vD==0.01mol/（L·s）
［例2］某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
由图中数据分析，该反应的化学方程式为_________。
反应开始至2min，Z的平均反应速率为。
【例3】反应C（s）+H2O（g）
CO（g）+H2（g）在可变容积的密闭容器中进行，下列的改变，对化学反应速率的影响如何？
A、增加碳的量____________________________________________
B、容器的体积缩小一半________________________________________
C、保持体积不变，充入N2，使体系的压强增大一倍_____________________________________
D、保持压强不变充入N2________________________________________
【例4】下列关于催化剂的说法，正确的是（）
A.催化剂能使不起反应的物质发生反应B.催化剂在化学反应前后，化学性质和质量都不变
C.催化剂能改变化学反应速率D.任何化学反应，都需要催化剂
E.电解水时，往水中加少量NaOH，可使电解速率明显加快，所以NaOH是这个反应的催化剂
考点二：
化学平衡及化学平衡的标志
（1）化学平衡研究的对象：
可逆反应。
（2）化学平衡的特征：
动：
动态平衡。
平衡时v正==v逆≠0等：
v正＝v逆
定：
条件一定，平衡混合物中各组分的百分含量一定（不是相等）；
变：
条件改变，原平衡被破坏，发生移动，在新的条件下建立新的化学平衡。
（3）化学平衡的标志：
（处于化学平衡时）：
①、速率标志：
v正＝v逆≠0；
②、反应混合物中各组分的体积分数、物质的量分数、质量分数不再发生变化；
③、反应物的转化率、生成物的产率不再发生变化；
④、反应物反应时破坏的化学键与逆反应得到的反应物形成的化学键种类和数量相同；
⑤、对于气体体积数不同的可逆反应，达到化学平衡时，体积和压强也不再发生变化。
【例5】在密闭容器中进行如下反应：
X2（g）+Y2（g）
2Z（g），已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为
0.1mol/L、0.3mol/L、0.2mol/L，在一定条件下当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是（）
A.Z为0.3mol/LB.Y2为0.35mol/LC.X2为0.2mol/LD.Z为0.4mol/L
【例6】在一定温度下，反应A2（g）＋B2（g）
2AB（g）达到平衡的标志是（）
A．单位时间内生成nmolA2，同时生成nmolABB．容器内总压强不随时间改变
C．单位时间内生成2nmolAB同时生成nmolB2D．任何时间内A2、B2的物质的量之比为定值
考点三：
化学平衡的移动及影响因素
⑴、勒沙持列原理：
如果改变影响平衡的一个条件（如浓度、压强和温度等），平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。
其中包含：
①影响平衡的因素：
浓度、压强、温度三种；
②原理的适用范围：
只适用于一项条件发生变化的情况（即温度或压强或一种物质的浓度），当多项条件同时发生变化时，情况比较复杂；
③平衡移动的结果：
只能减弱（不可能抵消）外界条件的变化。
【例7】对于可逆反应2A2（g）+B2（g）
2A2B
（1）（正反应为放热反应）达到平衡，要使正、逆反应的速率都增大，而且平衡向右移动，可以采取的措施是（）
A．升高温度B．降低温度C．增大压强D．减小压强
【例8】某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
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
【例9】对反应2NO2（g）
N2O4（g），在一定条件下达到平衡，在温度不变时，
欲使c（NO2）/c（N2O4）的比值增大，应采取的措施是（）
A．体积不变，增加NO2的物质的量B．体积不变，增加N2O4的物质的量
C．使体积增大到原来的2倍D．充入N2，保持压强不变
考点四：
化学平衡常数
1、平衡常数的数学表达式及单位：
如对于达到平衡的一般可逆反应：
aA+bB
pC+qD反应物和生成物平衡浓度表示为
C（A）、C（B）、C（C）、C（D）
化学平衡常数：
Kc=cp（C）·cq（D）/ca（A）·cb（B）。
K的单位为（mol·L-1）n
2.影响化学平衡常数的因素：
（1）化学平衡常数只与温度有关，升高或降低温度对平衡常数的影响取决于相应化学反应的热效应情况
（2）反应物和生成物中只有固体和纯液体存在时，由于其浓度可看作“1”而不代入公式。
（3）化学平衡常数是指某一具体反应的平衡常数。
若改变反应方向，则平衡常数改变；
若方程式中的化学计量系数等倍扩大或缩小，尽管是同一反应，平衡常数也会发生改变。
考点五：
化学反应速率与化学平衡的图像题
解答图象题的方法与思路是：
⑴看懂图象：
一看面（即看清横坐标和纵坐标），二看线（即看线的走向、变化的趋势），三看点（即看线是否通过原点，两条线的交点及线的拐点），四看要不要作辅助线（如等温线、等压线），五看定量图象中有关量的多少
⑵联想规律：
即联想外界条件对化学反应速率即化学平衡影响规律、且熟练准确。
⑶作出判断：
依题意仔细分析作出正确判断
【例10】反应2X（气）＋Y（气）
2Z（气）+热量，在不同温度（T1和T2）及压强（p1和p2）下，产物Z的物质的量（n2）与反应时间（t）的关系如
右图所示。
下述判正确的是
A.T1＞T2，p1＜p2B.T1＜T2，P1＞p2
C.T1＞T2，P1＞p2D.T1＜T2，p1＜p2
【例11】图中表示外界条件（t、p）的变化对下列反应的影响：
L（s）＋G（g）
2R（g）（正反应是吸热反应），y轴表示的是（ ）
A、平衡时，混合气中R的百分含量B、G的转化率
C、平衡时，混合气中G的百分含量D、L的转化率
考点六：
化学反应的方向和限度
1．在一定条件下无需外界帮助就能自动进行的反应。
2．自发进行的方向——体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向。
熵（S）——衡量一个体系混乱度的物理量。
3．焓变（△H）与混乱度（△S）综合考虑
混乱度：
气态＞液态＞固态
4．化学反应方向的控制
△H＜0、△S＞0，一定能自发进行△H＞0、△S＜0，一定不能自发进行
△H＜0、△S＜0，低温下能自发进行△H＞0、△S＞0，高温下能自发进行
【例12】下列关于化学反应的自发性叙述中正确的是（）
A.焓变小于0而熵变大于0的反应肯定是自发的B.焓变和熵变都小于0的反应肯定是自发的
C.焓变和熵变都大于0的反应肯定是自发的D熵变小于0而焓变大于0的反应肯定是自发的
练习：
下列关于化学反应的熵变的叙述正确的是（）
A.化学反应的熵变与反应的方向无关B.化学反应的熵变直接决定了反应的方向
C.熵值增大的反应都是混乱度增大的反应D.熵值增大的反应都能自发进行
考点六：
等效平衡
（1）恒温恒容条件下的等效平衡：
一边倒，量相同
（2）恒温恒压条件下的等效平衡：
一边倒，比相等
（3）特例：
在恒温恒容的情况下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应。
一边倒，比相等
【例13】某温度下在密闭
容器中发生如下反应：
2M（g）+N（g）
2E（g），若开始时只充入2molE（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2molM和1molN的混合气体达平衡时M的转化率为（）
A．20%B．40%C．60%D．80%
达标练习：
1、已知：
2CH3OH（g）
CH3OCH3（g）+H2O（g）ΔH＝－25kJ/mol
某温度下的平衡常数为400。
此温度下，在1L的密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
物质
CH3OH
CH3OCH3
H2O
c/（mol·L-1）
0.8
1.24
1.24
下列说法正确的是
A.平衡后升高温度，平衡常数＞400B．平衡时，c（CH3OCH3）＝1.6mol/L
C.平衡时，反应混合物的总能量减少20kJ
D.平衡时，再加入与起始等量的CH3OH，达新平衡后CH3OH转化率增大
2、在1100℃，一定容积的密闭容器中发生反应：
FeO（s）+CO（g）
Fe（s）+CO2（g）△H=akJ/mol（a>0），该温度下K=0.263，下列有关该反应的说法正确的是
A.若生成1molFe，则吸收的热量小于akJ
B.若升高温度，正反应速率加快，逆反应速率减慢，则化学平衡正向移动
C.若容器内压强不随时间变化，则可以判断该反应已达到化学平衡状态
D.达到化学平衡状态时，若c（CO）=0.100mol/L，则c（CO2）=0.0263mol/L
3、（211丰台一模11．）在2L密闭容器中，加入X和Y各4mol，一定条件下发生化学反应：
2X（g）+2Y（g）Z（g）+2W（g）△H<0，反应进行到5s时测得X的转化率为25%，10s后达到化学平衡，测得Z的浓度为0.5mol/L，则下列说法正确的是
A．5s内平均反应速率为υ（Y）=0.2mol/（L·s）B．该反应的平衡常数数值为0.5
C．保持容积体积不变，向容器中通入惰性气体可提高反应物的转化率
D．升高温度，当测得容器中密度不变时，表示该反应已经达到平衡状态
4、（2011江苏高考12）下列说法正确的是（）
A.一定温度下，反应MgCl2
（1）＝Mg
（1）＋Cl2（g）的△H＞0△S＞0
B.水解反应NH4＋＋H2O
NH3·H2O＋H＋达到平衡后，升高温度平衡逆向移动
C.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应
D.对于反应2H2O2＝2H2O＋O2↑,加入MnO2或升高温度都能加快O2的生成速率
5.（2011重庆）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10的是A
A．CO2（g）＋2NH3（g）
CO（NH2）2（s）＋H2O（g）；△H＜0
B．CO2（g）＋H2（g）
CO（g）＋H2O（g）；△H＞0
C．CH3CH2OH（g）
CH2=CH2（g）＋H2O（g）；△H＞0
D．2C6H5CH2CH3（g）＋O2（g）
2C6H5CH=CH2（g）＋2H2O（g）；△H＜0
6、（2011全国II卷8）在容积可变的密闭容器中，2mo1N2和8mo1H2在一定条件下发生反应，达到平衡时，H2的转化率为25%，则平衡时的氮气的体积分数接近于A
A．5%B．10%C．15%D．20%
8.（2011海南）对于可逆反应
，在温度一定下由H2（g）和I2（g）开始反应，下列说法正确的是
A.H2（g）的消耗速率与HI（g）的生成速率之比为2:
1B.反应进行的净速率是正、逆反应速率之差
C.正、逆反应速率的比值是恒定的D.达到平衡时，正、逆反应速率相等
9、为减小CO2对环境的影响，在限制其排放量的同时，应加强对CO2创新利用的研究。
（1）①把含有较高浓度CO2的空气通入饱和K2CO3溶液。
②在①的吸收液中通高温水蒸气得到高浓度的CO2气体。
写出②中反应的化学方程式。
（2）如将CO2与H2以1:
3的体积比混合。
①适当条件下合成某烃和水，该烃是（填序号）。
A．烷烃B．烯烃C．炔烃D．苯的同系物
②适当条件下合成燃料甲醇和水。
在体积为2L的密闭容器中，充入2molCO2和6molH2，一定条件下发生反应：
CO2（g）＋3H2（g）
CH3OH（g）＋H2O（g）△H＝－49.0kJ/mol。
测得CO2（g）和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图所示。
从反应开始到平衡，v（H2）＝；氢气的转化率＝；能使平衡体系中n（CH3OH）增大的措施有。
（3）如将CO2与H2以1:
4的体积比混合，在适当的条件下可制得CH4。
已知：
CH4（g）+2O2（g）
CO2（g）+2H2O（l）ΔH1＝―890.3kJ/mol
H2（g）+1/2O2（g）
H2O（l）ΔH2＝－285.8kJ/mol
则CO2（g）与H2（g）反应生成CH4（g）与液态水的热化学方程式是
（4）某同学用沉淀法测定含有较高浓度CO2的空气中CO2的含量，经查得一些物质在20℃的数据如下
溶解度（S）/g
溶度积（Ksp）
Ca（OH）2
Ba（OH）2
CaCO3
BaCO3
0.16
3.89
2.9×10-9
2.6×10-9
吸收CO2最合适的试剂是[填“Ca（OH）2”或“Ba（OH）2”]溶液，实验时除需要测定工业废气的体积（折算成标准状况）外，还需要测定。
10.（2011山东高考）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为
利用反应6NO2+O2
7N5+12H2O也可处理NO2。
当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是 L。
（2）已知：
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH＝－196.6kJ·mol-1
2NO（g）+O2（g）
2NO2（g） ΔH＝－113.0kJ·mol-1
则反应NO2（g）+SO2（g）
SO3（g）+NO（g）的ΔH＝_______kJ·mol-1。
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:
2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1molSO3的同时生成1molNO2
测得上述反应平衡时NO2与NO2体积比为1:
6，则平衡常数K＝ 。
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。
CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。
该反应ΔH 0（填“>”或“<”）。
实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是 。
11、（2011海淀0模26．）（17分）某校化学实验小组同学进行有关NO2气体的系列实验。
（1）如右图所示，烧瓶中放有少量铜片，打开分液漏斗
的旋塞，加入过量浓硝酸，烧瓶中产生气体的颜色
是，试管中收集的气体颜色是，用化
学方程式表示其原因；
（2）反应结束后，夹住橡胶管，取出导管。
若要使试管
中的气体尽可能多地转化为硝酸，简述实验方法：
；
（3）将烧瓶浸入冰水中，烧瓶内气体颜色（填
“变深”、“不变”或“变浅”），使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因；
（4）在80℃时，将0.40molN2O4气体充入2L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
时间（s）
0
20
40
60
80
100
n（N2O4）/mol
0.40
a
0.20
c
d
e
n（NO2）/mol
0.00
0.24
B
0.52
0.60
0.60
1计算a=，此温度时该反应的平衡常数K=；
②改变条件使反应重新达到平衡，能使c（NO2）/c（N2O4）值变小的措施有（填序号）。
A．增大N2O4的起始浓度B．升高温度
C．使用高效催化剂D．向混合气体中通入稀有气体
化学反应速率与化学平衡
答案1——5BDB（AD）AA（BD）
9、
（1）②2KHCO3
K2CO3＋H2O＋CO2↑
（2）①B
②v（H2）＝0.24mol/（L·min）80%
降低温度（或加压或增大H2的量等）
（3）CO2（g）+4H2（g）
CH3OH（g）+2H2O（l）ΔH1＝+318.7kJ/mol
（4）Ba（OH）2BaCO3的质量
10
（1）3NO2+H2O===2HNO3+NO 6.72
（2）－41.8 b 2.67或8/3
（3）＜ 在250℃时，压强为1.3×104kPa时，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
11、
（1）红棕色…………………………………………………………………………1分
无色…………………………………………………………………………1分
Cu+4HNO3（浓）====Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O………………………2分
3NO2+H2O====2HNO3+NO…………………………………………………2分
（2）方法1：
向试管中缓慢通入氧气，轻轻振动试管直到液面不再上升为止。
方法2：
用塞子塞住试管口，取出试管。
打开塞子，待气体变红棕色，塞好塞子，放入水槽中，打开塞子，反复多次上述操作。
（方法合理给分）………………………………………………………………2分
（3）变浅…………………………………………………………………………1分
2NO2
N2O4ΔH<0，温度降低，平衡向正反应方向移动，c（NO2）浓度降低
…………………………………………………………………………3分
（4）①a=0.28……………………………………………………………………2分
1.8……………………………………………………………………2分
②A
升级会员 