<1
C．当容器中Cl2为1.2mol时，反应达到平衡
D．平衡后移走2.0molPCl3和1.0molCl2，相同条件下再达平衡时，c（PCl5）<0.2mol·L-1
15．以二氧化碳和氢气为原料制取乙醇的反应为2CO2（g）+6H2（g）CH3CH2OH（g）+3H2O（g）ΔH<0。
某压强下的密闭容器中，按CO2和H2的物质的量比为1∶3投料，不同温度下平衡体系中各物质的物质的量百分数（y%）随温度变化如图所示。
下列说法正确的是
A．A点的平衡常数小于B点
B．B点，v正（CO2）=v逆（H2O）
C．A点，H2和H2O物质的量相等
D．其他条件恒定，充入更多H2，v（CO2）不变
16．活性炭可处理大气污染物NO，反应原理：
C（s）＋2NO（g）N2（g）＋CO2（g）。
T℃时，在2L密闭容器中加入0.100molNO和2.030mol活性炭（无杂质），平衡时活性炭物质的量是2.000mol。
下列说法不合理的是
A．该温度下的平衡常数：
K＝
B．达到平衡时，NO的转化率是60%
C．3min末达到平衡，则v（NO）＝0.01mol·L－1·min－1
D．升高温度有利于活性炭处理更多的污染物NO
二、非选择题（共52分）
17．在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：
2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）。
（1）降低温度，化学反应速率________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）600℃时，在一容积为2L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10min和20min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图所示，前10min正反应速率逐渐________（填“增大”“减小”或“不变”）；前15min内用SO3表示平均反应速率为___________________________。
（3）图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是______________________。
（4）根据如图判断，10min时改变的条件可能是________（填写编号，下同）；20min时改变的反应条件可能是______。
a．加入催化剂b．缩小容器容积c．降低温度d．增加O2的物质的量
18．在一个容积不变的密闭容器中充入一定量A和B，发生如下反应：
xA（g）+2B（s）yC（g） ΔH<0。
在一定条件下，容器中A、C的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
请回答下列问题：
（1）用A的浓度变化表示该反应0~10min内的平均反应速率v（A）= ；
（2）根据图示可确定x∶y= ；
（3）0~10min容器内压强 （填“变大”“不变”或“变小”）；
（4）推测第10min引起曲线变化的反应条件可能是 ；第16min引起曲线变化的反应条件可能是 （填序号）。
①减压 ②增大A的浓度 ③增大C的量 ④升温⑤降温 ⑥加催化剂
19．工业合成氨反应为N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g），对其研究如下：
（1）已知H－H键的键能为436kJ·mol－1，N－H键的键能为391kJ·mol－1，N≡N键的键能是945.6kJ·mol－1，则上述反应的ΔH＝__________________________。
（2）上述反应的平衡常数K的表达式为___________________________________________。
若反应方程式改写为
N2（g）＋
H2（g）NH3（g），在该温度下的平衡常数K1＝________（用K表示）。
（3）在773K时，分别将2molN2和6molH2充入一个固定容积为1L的密闭容器中，随着反应的进行，气体混合物中n（H2）、n（NH3）与反应时间t的关系如下表：
t/min
0
5
10
15
20
25
30
n（H2）/mol
6.00
4.50
3.60
3.30
3.03
3.00
3.00
n（NH3）/mol
0
1.00
1.60
1.80
1.98
2.00
2.00
①该温度下，若向同容积的另一容器中投入的N2、H2、NH3的浓度分别为3mol·L－1、3mol·L－1、3mol·L－1，则此时v正________（填“大于”“小于”或“等于”）v逆。
②由上表中的实验数据计算得到“浓度时间”的关系可用下图中的曲线表示，表示c（N2）～t的曲线是___________。
在此温度下，若起始充入4molN2和12molH2，则反应刚达到平衡时，表示c（H2）～t的曲线上相应的点为_________。
20．Ⅰ．氮的固定是几百年来科学家一直研究的课题。
（1）下表列举了不同温度下大气固氮和工业固氮的部分化学平衡常数K的值。
反应
大气固氮
N2（g）＋O2（g）2NO（g）
工业固氮
N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）
温度/℃
27
2000
25
400
450
平衡常数K
3.84×10－31
0.1
5×108
0.507
0.152
①分析数据可知：
大气固氮反应属于________（填“吸热”或“放热”）反应。
②分析数据可知：
人类不适合大规模模拟大气固氮的原因：
________________________________
_________________________________________________________________________。
（2）工业固氮反应中，在其他条件相同时，分别测定N2的平衡转化率在不同压强（p1、p2）下随温度变化的曲线，下图所示的图示中，正确的是________（填“A”或“B”）；比较p1、p2的大小关系：
________。
Ⅱ．目前工业合成氨的原理是N2（g）＋3H2（g）
2NH3（g）。
（3）在一定温度下，将1molN2和3molH2混合置于体积不变的密闭容器中发生反应，达到平衡状态时，测得气体总物质的量为2.8mol。
①达平衡时，H2的转化率α1＝________。
②已知平衡时，容器压强为8MPa，则平衡常数Kp＝________________（用平衡分压代替浓度计算，分压＝总压×物质的量分数）。
21．（2018安徽黄山二模）（18分）冬季是雾霾高发季节，其中汽车尾气和燃煤是造成雾霾的原因之一。
（1）工业上利用甲烷催化还原NOx，可减少氮氧化物的排放。
已知：
①CH4（g）+4NO2（g）===4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH1=-574kJ·mol-1
②CH4（g）+4NO（g）===2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）ΔH2=-1160kJ·mol-1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
（2）将CO2转化为甲醇可以实现废物利用，达到节能减排的目的，反应原理可表示为：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
在一恒温恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2进行上述反应。
测得CO2和CH3OH（g）浓度随时间变化如图1所示。
请回答：
0~3min内氢气的平均反应速率为 mol·L-1·min-1；反应的平衡常数K= 。
第10min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1molCO2（g）和3molH2（g），则达到平衡时CH3OH的体积分数 （填“增大”“减小”或“不变”）。
图1图2
（3）二甲醚也是清洁能源，用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为：
2CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g） ΔH'，已知一定条件下，反应中CO的平衡转化率α随温度、投料比
的变化曲线如图2所示。
①a、b、c按由大到小的顺序排序为 ；ΔH' 0（填“>”“<”或“=”）。
②对于气相反应，用某组分（B）的平衡压强（pB）代替物质的量浓度（cB）也可以表示平衡常数（记作Kp），则该反应平衡常数的表达式Kp= 。
③在恒容密闭容器里按体积比为1∶2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。
当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是 。
A．逆反应速率先增大后减小B．混合气体的密度增大
C．化学平衡常数K值减小D．氢气的转化率减小
一轮单元训练金卷·高三·化学卷（B）
第十单元化学反应速率与化学平衡
答案
一、单选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】B
【解析】铁片遇98%的浓硫酸发生钝化，不能得到H2，①错误；升高温度，化学反应速率加快，②错误；决定化学反应速率的主要因素是反应物本身的性质，③错误；NO和CO都是气体，减小压强反应速率减慢，④正确；对于没有气体参与的反应，压强的改变不会影响化学反应速率，⑤错误；加入硫酸铜能够形成锌铜原电池，加快反应速率，⑥正确；使用催化剂能降低反应的活化能，使活化分子百分数增大，反应速率加快，⑦正确；氢气与氯气在光照条件下反应生成氯化氢，⑧正确；固体和纯液体用量的增加，不会影响化学反应速率，⑨错误。
2．【答案】D
【解析】反应生成固体D，气体质量发生变化，若混合气体的密度不再改变时，该反应一定达到平衡状态，A项错误；2min后，加压会使正、逆反应速率都加快，平衡正向移动，B项错误；将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中，反应比和起始量之比相同，所以反应过程中A和B的转化率之比为1∶1，C项错误；2min内生成0.8molD，则消耗A的物质的量为1.2mol，故2min内v（A）=
=0.3mol·L-1·min-1，D项正确。
3．【答案】D
【解析】容器容积不变，充入氮气对反应物和生成物浓度没有影响，化学反应速率不变，故A项错误；不能用单位时间内固体的量的变化表示化学反应速率，故B项错误；化学反应速率之比等于化学计量数之比，所以2v（B）=3v（C），故C项错误；v（C）=v（B）=
=0.2mol·L-1·min-1，故D项正确。
4．【答案】C
【解析】在t1~t2时，v（正）=v（逆），A项错误；由图像可知第二次平衡后，反应速率与第一次平衡时相同，这说明反应物、生成物的浓度不变，所以A物质的体积分数相同，B项错误；加入物质C，物质C的浓度增大，逆反应速率瞬间增大，但容器体积增大，物质A、B的浓度降低，正反应速率瞬间减小，平衡左移，物质C的浓度逐渐减小，逆反应速率也逐渐减小，物质A、B的浓度逐渐增大，正反应速率也逐渐增大，最终又达到原来的平衡状态，C项正确；平衡常数只随温度的改变而改变，D项错误。
5．【答案】A
【解析】t2时刻改变条件，浓度增大而平衡不移动，催化剂只改变反应速率，不影响平衡，则只能是改变容器的容积，使浓度增大且平衡不移动，所以反应前后气体体积不变，故x=2，A项正确，B项错误；由于D是固体，D的多少不影响反应速率和化学平衡，故C项错误；平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变，故D项错误。
6．【答案】D
【解析】熵增加的过程就是物质的混乱程度增大的过程。
水由气态变成液态是熵减小的过程，A项不符合题意；工业合成氨的反应为N2+3H22NH3，该反应为熵减小的过程，B项不符合题意；将散落的火柴放入火柴盒是熵减小的过程，C项不符合题意；固态碘升华属于熵增加的过程，D项符合题意。
7．【答案】C
【解析】若加入反应物，平衡向正反应方向移动，生成物的质量分数不一定增加，①错误；化学平衡向正反应方向移动时，生成物的产量一定增大，②正确；若加入反应物，平衡向正反应方向移动时，反应物的转化率不一定增大，如对于恒温恒容条件下的反应A（g）+B（g）C（g），加入A，B的转化率增大，A的转化率减小，③错误；增大压强，平衡向正反应方向移动至新的平衡，反应物的浓度比原平衡时增大，④错误；平衡向正反应方向移动时，正反应速率一定大于逆反应速率，⑤正确；温度不变，平衡常数不变，⑥错误。
故选C
8．【答案】A
【解析】反应自发进行需要满足ΔH-TΔS<0，由0℃为273K、ΔH=-2.1809kJ·mol-1、ΔS=-6.6J·mol-1·K-1代入公式：
ΔH-TΔS=-2.1809×103J·mol-1+273×6.6J·mol-1·K-1=-379.1J·mol-1<0，所以反应在0℃能自发进行，即在0℃、100kPa的室内存放，白锡会变成灰锡而不能再继续使用，A项正确。
9．【答案】C
【解析】①、②的温度相同，而转化率②>①，则②可看作在①的基础上加压，即V1>V2，因此反应速率：
②>①，A错误；①与②比较，到达平衡时，平衡混合物的物质的量之比为5∶4，但V1与V2不等，因此平衡时体系压强：
p1∶p2不等于5∶4，B错误；若容器体积V1>V3，温度相同，则①与③比较，CO的转化率③>①，而现在CO的转化率相同，则可看作在这个基础上③平衡逆向移动，而升温平衡向吸热反应方向移动，即逆向是吸热反应，C正确；若实验②中CO和H2用量均加倍，则可看作在②的基础上压缩，CO转化率增大，D错误。
10．【答案】D
【解析】106kJ·mol-1是反应的焓变，不是反应活化能，A项错误；AgO2是中间产物，不是反应的催化剂，B项错误；反应速率是由慢反应决定的，增大O2浓度才能显著提高环氧乙烷的生成速率，C项错误；将①×6+②×6+③得到7CH2=CH2+6O2
2CO2+2H2O+6
，D项正确。
11．【答案】C
【解析】温度不变，扩大容器体积（相当于减小压强）时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A、B错误；设达到平衡时，B的转化量为xmol，则A、B、C、D的平衡量分别为（2－x）mol、（3－x）mol、xmol、xmol，设容器体积为1L，则平衡常数K＝1＝
，解得x＝1.2，B的转化率＝1.2÷3×100%＝40%，C正确，D错误。
12．【答案】C
【解析】由表中数据可知随温度升高，平衡常数减小，故正反应为放热反应，A正确；1/（5×104）=2×10-5，B正确；代入数据计算可得Qc>K，平衡逆向移动，v（正）13．【答案】C
【解析】设转化的A的物质的量为a，则
A（g）＋xB（g）2C（g）
起始物质的量（mol） 1 3 0
转化物质的量（mol）axa2a
平衡物质的量（mol）1－a3－xa2a
则2a＝0.4mol，得a＝0.2mol。
平衡时混合气体的总物质的量为3.4mol，1－a＋3－xa＋2a＝3.4mol，x＝4，B错误；平衡时A、B、C的物质的量分别为0.8mol、2.2mol、0.4mol，所以比值为4∶11∶2，A错误；A的转化率为
×100%＝20%，C正确；B的平均反应速率为
＝0.04mol/（L·min），D错误。
14．【答案】B
【解析】10min内，PCl5的浓度变化量为0.4m
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