与名师对话届高考化学课标版二轮复习课时作业128化学反应速率和化学平衡.docx

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与名师对话届高考化学课标版二轮复习课时作业128化学反应速率和化学平衡

课时作业（八）

一、选择题

1．（2014·山东潍坊联考）一定条件下反应2AB（g）

A2（g）＋B2（g）达到平衡状态的标志是（　　）

A．单位时间内生成nmolA2，同时消耗2nmolAB

B．容器内三种气体AB、A2、B2共存

C．AB的消耗速率等于A2的消耗速率

D．容器中各组分的体积分数不随时间变化

解析：

任何时刻，生成nmolA2，必然消耗2nmolAB，A项错误；可逆反应中任何时刻，反应物与生成物均共存，B项错误；达到平衡时，AB的消耗速率与A2的消耗速率之比等于化学方程式中的化学计量数之比，C项错误；达到平衡后，反应物和生成物的浓度不再变化，各组分的体积分数不再变化，D项正确。

答案：

D

2．（2014·安徽皖南八校联考）相同温度下，在体积相等的三个恒容密闭容器中发生可逆反应：

2NH3（g）

N2（g）＋3H2（g）　ΔH＝＋92.4kJ/mol。

实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

下列叙述正确的是（　　）

A．热量关系：

a＝b

B．①②③反应的平衡常数：

③>①>②

C．达平衡时H2的体积分数：

①>③

D．①中的密度不再改变时说明反应已达到平衡状态

解析：

若反应①中NH3的平衡转化率为50%，则a＝b，若反应①中NH3的平衡转化率小于50%，则ab，A选项错误；温度相同，所以反应①、②、③的平衡常数相同，B选项错误；反应③可以看成是在两个相同容器中相同条件下同时进行反应①，达平衡后，把这两个容器中的气体压缩到其中一个容器中，如果平衡不移动，氢气的体积分数应该与反应①相等，但是压强增大，平衡向逆反应方向移动，氢气的体积分数减小，所以达平衡时氢气的体积分数：

①>③，C选项正确；因为气体总质量始终不变，容器恒容，所以密度始终不变，不能用密度变化来衡量反应是否达到平衡状态，D选项错误。

答案：

C

3．（2014·江西南昌调研）在一恒容的密闭容器中充入0.1mol/LCO2、0.1mol/LCH4，在一定条件下发生反应CH4（g）＋CO2（g）

2CO（g）＋2H2（g），测得CH4平衡时转化率与温度、压强的关系如图，下列有关说法不正确的是（　　）

A．上述反应的ΔH<0

B．压强：

p4>p3>p2>p1

C．1100℃时该反应平衡常数为1.64

D．压强为p4时，在y点：

v正>v逆

解析：

由图象可知，压强一定时，温度越高，甲烷的平衡转化率越大，故正反应为吸热反应，ΔH>0，A项错误；该反应为气体分子数增加的反应，压强越大，甲烷的平衡转化率越小，故压强p4>p3>p2>p1，B项正确；1100℃时，甲烷的平衡转化率为80.00%，故平衡时各物质的浓度分别为c（CH4）＝0.02mol/L，c（CO2）＝0.02mol/L，c（CO）＝0.16mol/L，c（H2）＝0.16mol/L，即平衡常数K＝

＝1.64，C项正确；压强为p4时，y点未达到平衡状态，此时v正>v逆，D项正确。

答案：

A

4．（2014·河北唐山统考）等物质的量的A（g）与B（g）在密闭容器中进行反应：

A（g）＋B（g）

2C（g）＋D（s）　ΔH<0，下列叙述正确的是（　　）

A．达到平衡后，反应速率v正（A）＝2v逆（C）

B．达到平衡后，增大压强，平衡逆向移动

C．达到平衡后，升高温度，平衡正向移动

D．平衡常数K值越大，A的转化率越大

解析：

根据反应速率之比应等于化学计量数之比可知，2v正（A）＝v逆（C）时反应达到平衡，A选项错误；这是一个反应前后气体分子数不变的反应，改变压强，平衡不移动，B选项错误；该反应的正反应为放热反应，升高温度，平衡向吸热的反应方向移动，即逆向移动，C选项错误；平衡常数K值越大，说明平衡正向进行的程度越大，A的转化率越大，D选项正确。

答案：

D

5．（2014·贵州贵阳监测考试）某密闭容器中充入等物质的量的A和B，一定温度下发生反应：

A（g）＋xB（g）

2C（g），达到平衡后，在不同的时间段，分别改变影响反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率随时间的变化如图所示。

下列说法中正确的是（　　）

A．前8minA的平均反应速率为0.08mol·L－1·min－1

B．反应方程式中的x＝1，正反应为吸热反应

C．30min时降低温度，40min时升高温度

D．30～40min该反应增大了压强或使用了催化剂

解析：

由图象可以看出前8min内，物质A的浓度由2.00mol·L－1减少到1.36mol·L－1，故vA＝0.08mol·L－1·min－1，A项正确；由A、B、C的变化曲线可得出x＝1,30min时各物质的浓度均减小且正、逆反应速率相同，则改变条件为增大体积（或减小压强），40min时各物质的浓度不变，正、逆反应速率均增大，且逆反应速率大于正反应速率，故40min时改变的条件是升高温度，平衡逆向移动，所以，正反应为放热反应，B、C、D项错误。

答案：

A

6．（2013·福建理综卷）NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化，当NaHSO3完全消耗即有I2析出，依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。

将浓度均为0.020mol·L－1的NaHSO3溶液（含少量淀粉）10.0mL、KIO3（过量）酸性溶液40.0mL混合，记录10～55℃间溶液变蓝时间，55℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如图。

据图分析，下列判断不正确的是（　　）

A．40℃之前与40℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反

B．图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等

C．图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10－5mol·L－1·s－1

D．温度高于40℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂

解析：

B项中，b、c两点的其他条件相同，温度不同，肯定反应速率不同。

但两点变蓝的时间相同，可能高于40℃后，温度越高，I2与淀粉越不易结合。

C项中v（NaHSO3）＝

＝

＝5.0×10－5mol·L－1·s－1。

答案：

B

7．（2014·北京海淀期末）T℃时，在体积不变的密闭容器中发生反应X（g）＋3Y（g）

2Z（g），各组分在不同时刻的浓度如下表：

物质

X

Y

Z

初始浓度/mol·L－1

0.1

0.2

0

2min末浓度/mol·L－1

0.08

a

b

平衡浓度/mol·L－1

0.05

0.05

0.1

下列说法正确的是（　　）

A．平衡时，X的转化率为20%

B．T℃时，该反应的平衡常数为40

C．增大平衡后的体积压强，v正增大，v逆减小，平衡向正反应方向移动

D．前2min内，用Y的变化量表示的平均反应速率v（Y）＝0.03mol·L－1·min－1

解析：

平衡时，X的转化率为

×100%＝50%，A项错误；T℃时，该反应的平衡常数K＝

＝

＝1600，B项错误；增大平衡后的体系压强，v正增大，v逆增大，且v正>v逆，平衡向正反应方向移动，C项错误；前2min内，v（Y）＝3v（X）＝

×3＝0.03mol·L－1·min－1，D项正确。

答案：

D

8．（2013·山西诊断）一定温度下，在某2L恒容密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.1molH2O（g），发生反应：

2H2O（g）

2H2（g）＋O2（g）；ΔH＝＋484kJ·mol－1，不同时间产生O2的物质的量见下表：

时间/min

20

40

60

80

n（O2）/mol

0.0010

0.0016

0.0020

0.0020

下列说法正确的是（　　）

A．达到平衡时，需要从外界吸收的能量为0.968kJ

B．前20min内的平均反应速率v（H2O）＝2.5×10－5mol·L－1·min－1

C．增大c（H2O），可以提高水的分解率

D．使用颗粒更小的纳米级Cu2O，可以增大平衡时O2的体积分数

解析：

根据表中信息知，达平衡时生成的n（O2）＝0.0020mol，则达平衡时吸收的热量是484kJ·mol－1×0.0020mol＝0.968kJ，A项正确；前20min内，v（O2）＝

＝2.5×10－5mol·L－1·min－1，则v（H2O）＝2v（O2）＝5×10－5mol·L－1·min－1，B项错误；增大H2O的浓度，H2O的转化率降低，C项错误；催化剂只能增大反应速率，不能使平衡移动，D项错误。

答案：

A

9．（2014·郑州质量预测）在温度t1和t2（已知t2>t1）下，X2（g）和H2反应生成HX的平衡常数如下表：

化学方程式

K（t1）

K（t2）

F2＋H2

2HF

1.8×1036

1.9×1032

Cl2＋H2

2HCl

9.7×1012

4.2×1011

Br2＋H2

2HBr

5.6×107

9.3×106

I2＋H2

2HI

43

34

依据K的变化，随着卤素原子序数的递增，下列推断不正确的是（　　）

A．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱

B．HX的稳定性逐渐减弱

C．HX的生成反应是放热反应

D．在相同条件下，平衡时X2的转化率逐渐降低

解析：

A项，K值的大小反映出反应进行的程度，对反应的剧烈程度不能判断，错误；B项，同温度下，K值逐渐减小说明反应进行程度减小，则反应物转化率逐渐降低，可见生成氢化物稳定性逐渐减弱，正确；C项，随温度升高，K值减小，说明正反应为放热反应，正确；D项，结合B项分析知其说法正确，故答案为A。

答案：

A

10．（2014·太原高三第二学段测评）在密闭容器中进行反应：

A（g）＋3B（g）

2C（g），有关下列图象的说法不正确的是（　　）

A．依据图甲可判断正反应的ΔH<0

B．在图乙中，虚线可表示使用了催化剂

C．图丙中，可能改变的条件是增大压强

D．由图丁中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况，可推知正反应的ΔH>0

解析：

A项，由图知在平衡状态下升高温度，v逆>v正，所以平衡逆向移动，所以正反应是放热反应，ΔH<0，正确；B项，虚线先到达拐点，说明反应速率快，可能是使用了催化剂，正确；C项，该反应是气体分子数之和变小的反应，增大压强，平衡正向移动，v正>v逆，正确；D项，已知

＝

，该反应进行过程中气体总质量一直不变，正反应时总物质的量变小，所以正反应是

变大的反应，由图知升高温度，

变小，所以平衡逆向移动，正反应是放热反应，ΔH<0，错误。

答案：

D

11．（2014·武汉部分学校高三联考）将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中，发生如下反应：

2A（g）＋3B（g）

2C（g）＋zD（g），若2min后达到平衡，A的转化率为50%，测得v（D）＝0.25mol/（L·min），下列推断正确的是（　　）

A．v（C）＝0.2mol/（L·min）

B．z＝3

C．B的转化率为25%

D．C的体积分数约为28.6%

解析：

写出计算的“三段式”如下：

　　　　2A　＋　3B

2C＋zD

起始/mol2200

转化/mol11.511

平衡/mol10.511

A项，v（C）＝1mol÷（2L×2min）＝0.25mol/（L·min），错误；B项，v（C）＝v（D），则C和D前面的计量数相等，则z＝2，错误；C项，B的转化率为1.5÷2×100%＝75%，错误；D项，C的体积分数为1÷（1＋0.5＋1＋1）×100%＝28.6%，正确。

答案：

D

12．（2014·东北三省四市模拟）某温度下，在一个2L的密闭容器中，加入4molA和2molB进行如下反应：

3A（g）＋2B（g）

4C（s）＋2D（g），反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6molC。

则下列说法正确的是（　　）

A．此时，B的平衡转化率是40%

B．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大

C．该反应的化学平衡常数表达式是K＝

D．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大

解析：

A项，平衡时生成1.6molC，消耗0.8molB，所以B的平衡转化率为0.8/2×100%＝40%，正确；B项，增加B，反应物浓度增大，平衡正向转动，A的转化率增大，但B的转化率减小，错误；C项，固体一般不列入平衡常数表达式中，错误；D项，该反应的正反应是气体体积减小的反应，所以增大压强，平衡正向移动，平衡常数K只与温度有关，温度不变，K是定值，错误。

答案：

A

二、非选择题

13．（2014·江西南昌调研）合成氨工业的原料气H2可用天然气制取，其生产流程如下图：

（1）写出反应Ⅰ的化学方程式_____________________________；

该反应的平衡常数表达式为__________________。

（2）转化炉中反应为CO（g）＋H2O（g）===CO2（g）＋H2（g），其平衡常数与温度的关系如下表：

温度

400℃

500℃

800℃

1000℃

平衡常数

10

9

1

0.5

该反应为__________反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）合成氨反应原理为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）

ΔH＝－92.4kJ/mol。

回答下列问题：

①工业合成氨原料氮气的制备方法是_____________________。

②在一定温度下，将1molN2和3molH2充入一容积不变的密闭容器中进行合成反应，达到平衡时，容器的压强为起始的

，平衡状态记为S0，则平衡时容器内NH3的体积分数为__________；若保持温度不变，开始时向容器中加入amolN2、bmolH2、cmolNH3，要使反应始终向逆反应方向进行，且达到平衡后各物质物质的量与原平衡S0完全相同，则起始时c的取值范围应是__________。

解析：

（1）反应Ⅰ为高温条件下甲烷与水蒸气反应生成CO和H2的反应，化学方程式为CH4＋H2O（g）

CO＋3H2，其平衡常数表达式为K＝

。

（2）由表格中的数据可知，温度越高，平衡常数越小，故正反应为放热反应。

（3）①工业合成氨原料氮气来源于空气，方法是通过加压、降温，使空气液化，然后通过汽化分离得到氮气。

②利用“三段式”法可求出S0状态下各物质的物质的量，设转化的N2为xmol，则

　　　N2　　＋　　3H2　　

　2NH3

起始（mol）130

转化（mol）x3x2x

平衡（mol）1－x3－3x2x

根据平衡前后压强关系列式：

＝

，得x＝0.4，因此S0状态下NH3的体积分数为

×100%＝25%。

S0状态时，n（NH3）＝0.8mol，要使反应始终逆向进行，则起始时n（NH3）>0.8mol，n（NH3）最多为2mol。

答案：

（1）CH4＋H2O（g）

CO＋3H2

K＝

（2）放热

（3）①先液化空气，再汽化分离（或分离液态空气）　②25%　0.8

14．（2013·江西联考）在一固定容积的密闭容器中进行如下反应：

CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g），其平衡常数K和温度T的关系如下：

T/℃

700

800

850

1000

1200

K

2.6

1.7

1.0

0.9

0.6

（1）K的表达式为____________________________。

（2）该反应的正反应为__________反应（填“吸热”或“放热”）。

（3）能判断该反应已经达到化学平衡状态的是__________。

A．容器中压强不变

B．混合气体中CO的浓度不变

C．v正（H2）＝v逆（H2O）

D．c（CO2）＝c（CO）

（4）在850℃时，可逆反应CO2（g）＋H2（g）

CO（g）＋H2O（g）在该容器内各物质的浓度变化如下：

时间（min）

CO2（mol/L）

H2（mol/L）

CO（mol/L）

H2O（mol/L）

0

0.200

0.300

0

0

2

0.138

0.238

0.062

0.062

3

c1

c2

c3

c3

4

c1

c2

c3

c3

　计算：

3～4min达到平衡时，CO的平衡浓度为__________。

（精确到小数点后三位），CO2的转化率为__________。

解析：

该反应的平衡常数K＝

。

由表中数据知，温度越高，平衡常数越小，故该反应的正反应为放热反应。

由于该反应为反应前后气体分子数不变的反应，所以压强始终不变；混合气体中CO的浓度不变、v正＝v逆可以判断该反应已经达到化学平衡状态。

设3～4min达到平衡时CO、H2O的平衡浓度为c3mol/L，则CO2、H2的平衡浓度分别为（0.200－c3）mol/L和（0.300－c3）mol/L，根据K＝

＝1，得c3＝0.120，CO2的转化率为

×100%＝60%。

答案：

（1）

（2）放热　（3）BC

（4）0.120mol/L　60%

15．（2014·北京东城期末）活性炭可处理大气污染物NO。

T℃时，在容积为1L的密闭容器中加入NO气体和炭粉，使之发生反应生成两种气体A和B，测得各物质的物质的量如下：

活性炭/mol

NO/mol

A/mol

B/mol

起始状态

2.030

0.100

0

0

2min

2.000

0.040

0.030

0.030

（1）2min内，用NO表示该反应的平均速率v（NO）＝__________mol·L－1·min－1。

（2）该反应的化学方程式是______________________；T℃时，它的平衡常数K＝

，则2min时反应__________（填“是”或“不是”）平衡状态；已知升高温度时，K增大，则该反应为__________（填“吸热”或“放热”）反应。

（3）为了提高反应速率和NO的转化率，可采取的措施是_______。

解析：

（1）v（NO）＝

＝0.03mol·L－1·min－1。

（2）该反应的化学方程式为C＋2NO

CO2＋N2。

由于反应前后气体分子数不变，所以可将气体物质的物质的量直接代入平衡常数表达式中，从而求出2min时的浓度商：

QC＝

＝

。

因QC＝K，所以2min时反应处于平衡状态。

升高温度，平衡常数增大，说明平衡正向移动，所以正反应为吸热反应。

（3）增大反应速率的措施有增大反应物浓度、增大压强、升高温度及使用催化剂。

炭粉是固体物质，改变其量对平衡无影响；增大NO的浓度，NO的转化率反而降低，所以增大反应物浓度的方法不可行。

增大压强，平衡不移动，NO的转化率不变，不可行。

升高温度，平衡正向移动，NO的转化率增大，可行。

催化剂对平衡无影响，不可行。

答案：

（1）0.03　

（2）C＋2NO

CO2＋N2　是　吸热　（3）升高温度

16．（2014·河北唐山一模）

（1）在一定条件下，发生反应：

aA（g）＋bB（g）

cC（g）　ΔH＝QkJ/mol，其化学平衡常数K和温度的关系如下表所示：

T/℃

400

500

800

1000

K

2.6

1.6

1.0

0.40

依据图表判断该反应ΔH__________0（填“>”或“<”）；若其他条件保持一定，降低温度，该反应物A的转化率__________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），化学反应速率将__________。

（2）在恒定温度T℃，2L恒容密闭容器中发生反应aA（g）＋bB（g）

cC（g），容器中A、B、C物质的量变化如图所示，回答下列问题：

①该化学方程式中a∶b∶c为__________，T℃时该反应的化学平衡常数K的值为__________。

（保留2位小数）

②0～15min内，B的平均反应速率为__________，反应达平衡时，A的转化率为__________。

③据图判断，反应进行至20min时，曲线发生变化的原因是__________（用文字表达），反应重新达平衡时，A的体积分数将__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

④10min到15min的曲线变化的原因可能是__________。

解析：

（1）由题给图表数据可知，随温度升高，化学平衡常数K减小，所以正反应为放热反应，即ΔH<0。

降低温度，平衡正向移动，A的转化率增大，降低温度，化学反应速率减小。

（2）①由物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知，a∶b∶c＝2∶1∶2。

化学平衡常数K＝

＝

＝0.31。

②v（B）＝

＝0.0033mol/（L·min），A的转化率为

×100%＝20%。

③反应进行到20min时，B的物质的量突然增大，A和C的物质的量瞬时不变，所以是增大了B的量。

增大B的量，平衡正向移动，不断消耗A，A的体积分数将减小。

④10～15min，各物质的变化量比0～10min大，可能是使用了催化剂。

答案：

（1）<　增大　减小　

（2）①2∶1∶2　0.31

②0.0033mol/（L·min）　20%　③增大了B的量　减小　④使用了催化剂