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专题2化学反应速率与化学平衡
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．已知反应 2NH3N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，在此条件下，氨的合成反应N2 + 3H22NH3的平衡常数为
A．4 B．2 C．1 D．0.5
2．反应在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是
A． mol L min B． mol L min
C． mol L min D． mol L min
3．水凝结成冰的过程中，其焓变和熵变正确的是
A．， B．， C．， D．，
4．在一定温度下，容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示，下列表述正确的是
A．化学方程式：2NM
B．t2时，正、逆反应速率相等，达到平衡
C．t3时，正反应速率大于逆反应速率
D．t1时，M的浓度是N的浓度的2倍
5．T℃时，将6molCO2和8molH2充入2L密闭容器中，发生反应CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g），容器中H2的物质的量随时间变化如图中实线所示。图中虚线表示仅改变某一反应条件时，H2的物质的量随时间的变化。下列说法正确的是
A．反应开始至a点时v（H2）=1mol L-1 min-1
B．若曲线Ⅰ对应的条件改变是升温，则该反应△H＞0
C．曲线Ⅱ对应的条件改变是降低压强
D．T℃时，该反应的化学平衡常数为0.125
6．一定条件下，将和充入恒容密闭容器中，发生反应，并达到平衡状态，则的转化率可能是（ ）
A．15% B．30% C．35% D．75%
7．工业上，乙苯( )和被吸附到催化剂表面进行催化脱氢制取苯乙烯，反应为 ，在三个容积相同的闭容器中充入和乙苯蒸气，并发生上述反应，有关反应数据如表所示。下列说法错误的是
容器 温度/(℃) 起始时反应物的物质的量/mol 平衡时物质的物质的量/mol
乙苯(g) 苯乙烯(g)
Ⅰ 1.0 1.0 0.5
Ⅱ 1.0 1.0 0.4
Ⅲ 2.0 2.0
A．
B．容器Ⅰ和Ⅲ中吸收热量之比为
C．容器Ⅰ和Ⅱ的平衡常数分别用、表示，则
D．容器Ⅰ和Ⅲ中的平衡常数分别用、表示，则
8．下列因素中，对发生在溶液中且无气体参加的反应的速率不产生显著影响的是
A．浓度 B．压强 C．温度 D．反应物的性质
二、填空题
9．化学反应的自发性的判断依据
在恒温、恒压，非体积功为0的情况下，综合考虑焓变和熵变，可以判断反应能否自发进行。
焓变ΔH 熵变ΔS ΔH-TΔS的值 反应能否自发进行
<0 >0 <0
>0 <0 >0
<0 <0 低温时<0
>0 >0 高温时<0
10．一定温度下，向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体，发生反应：，的浓度与时间的关系曲线如图所示。回答下列问题：
(1)内，用CO表示的化学反应速率为 ，该反应平衡常数的表达式为 ，该条件下反应的平衡常数为 ；若铁粉足量，CO2的起始浓度为，则平衡时CO2的浓度为 。
(2)下列措施能使平衡时增大的是 (填序号)。
A．升高温度 B．增大压强
C．充入一定量的 D．再加入一定量铁粉
11．“定一议二”原则
在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的意义共三个量。确定横坐标所表示的量后，讨论纵坐标与曲线的关系；或者确定纵坐标所表示的量，讨论横坐标与曲线的关系。即“定一议二”原则。解题过程中，可以作辅助线帮助分析，例如反应aA(g)＋bB(g)cC(g)在不同温度下(T1
(1)T1为一条等温线，随着压强的增大，C% ，化学平衡 移动，a＋b c。
(2)在压强一定时(如p3)，温度升高，C% ，化学平衡 移动，正反应是 反应。
12．二氧化锰是化学工业中常用的氧化剂和有机合成中的催化剂，其主要制备方法是碳酸锰热分解，反应原理为2MnCO3+ O22MnO2+2CO2。经研究发现该反应过程为①MnCO3MnO+ CO2；②2MnO +O22MnO2。
回答下列问题：
（1）某温度下该平衡体系的压强为P，CO2、O2的物质的量分别为n1和n2，用平衡分压代替平衡浓度，碳酸锰热分解反应的平衡常数K= (分压=总压×物质的量分数)；K与反应①、②的平衡常数K1、K2的关系为 。
（2）反应②在低温下能自发进行，则其△H 0 (填“>”、“<”或“=”)。
三、计算题
13．利用水煤气合成二甲醚（）所涉及的反应如下：
①，平衡常数；
②，平衡常数；
③，平衡常数。
（1）总反应的平衡常数 （用、、表示）。
（2）一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施有 （填字母代号）。
a．加压 b．加入催化剂 c．增大H2的浓度 d．增加CO的浓度 e．分离出二甲醚
（3）已知反应②在某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质
浓度/（）
若经反应达到平衡，则 。
四、解答题
14．某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸()反应的实验资料，具体如下。
资料1：室温下，过氧化氢溶液可与氢碘酸反应：
资料2：碘单质溶于水后，溶液为棕黄色。
资料3：实验数据如表所示。
实验编号 1 2 3 4 5
0.1 0.1 0.1 0.2 0.3
0.1 0.2 0.3 0.1 0.1
从混合到出现棕黄色时间/s 13 6.5 4.3 6.6 4.4
(1)通过资料了中的数据，可以得出的结论是 。
(2)资料3中编号为1的实验继续反应，20s后测得过氧化氢浓度为，则 。
(3)该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中，未观察到溶液变为棕黄色，却观察到有无色气体产生。于是，该小组同学提出假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。
①小组同学提出上述假设的依据是 。
②请设计实验方案验证假设：可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)
实验方案： 。
(4)某研究人员通过研究得到以下两组数据(为反应的活化能)。
第1组：
反应
A 100 298→318 14.0
第2组：
反应
A 100 3205
B 120
结合第1组和第2组数据，你认为他所研究的问题是 。
15．(1)已知在2L的密闭容器中进行如下可逆反应，各物质的有关数据如下：
请回答下列问题。
①该可逆反应的化学方程式可表示为 。
②用物质B来表示0～2s的平均反应速率为 。
③从反应开始到2s末，A的转化率为 。
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是 (填序号)。
A．vB(消耗)=vC(生成)
B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变
D．容器内气体C的物质的量分数保持不变
(2)①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应方程式是。则该电池的负极材料是 。
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨—液氧燃料电池的示意图如图所示，该燃料电池工作时，电池的总反应方程式为 ；负极的电极反应式为 。
《专题2化学反应速率与化学平衡》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A A D A A A D B
1．A
【详解】相同温度下，同一可逆反应的正逆平衡常数互为倒数关系，已知反应 2NH3 N2+3H2，在某温度下的平衡常数为0.25，则该条件下反应N2+ 3H2 2NH3的平衡常数K==4，故选A。
2．A
【详解】A．；
B．；
C．；
D．；
表示反应速率最快的是A。
故选A。
3．D
【详解】水是液态，能量大于固态的冰，混乱度大于冰，则水凝结成冰的过程为熵减的放热过程，则焓变和熵变均小于0，故选D。
4．A
【详解】A．在时，N的物质的量为4，减少了4，M的物质的量为4，增加了2，反应在t3时刻达到化学平衡状态，因此，该反应的化学方程式为，A正确；
B．以后 ，M、N的物质的量还在变化，没有达到平衡状态，故正反应速率不等于逆反应速率，B错误；
C．时刻前后的一定时间内，反应混合物反应物和生成物的物质的量保持不变，因此 该反应达到平衡状态，正、逆反应速率相等，C错误；
D．时，N的物质的量为6，M的物质的量为3，则N的浓度是Ｍ的浓度的2倍，D错误；
故选A。
5．A
【详解】A. 由图可知，a点氢气的物质的量为6mol，参加反应的氢气的物质的量为8mol 6mol=2mol，氢气的浓度变化量为1mol/L，故v(H2)=1mol L 1 min 1，A正确；
B. 如该反应△H＞0，升高温度平衡应向正反应方向移动，则平衡时H2的物质的量应小于T℃时，与图像不符，B错误；
C. 降低压强，反应速率降低，达平衡的时间变长，而曲线Ⅱ变短，C错误；
D. T℃时，达到平衡时H2的物质的量为2mol，根据反应CO2（g）+3H2（g） CH3OH（g）+H2O（g）可知，平衡时，c（CO2）=(6mol-2mol)÷2L=2mol/L，c（H2）=2mol÷2L=1mol/L，c（CH3OH）=2mol÷2L=1mol/L，c（H2O）=2mol÷2L=1mol/L，则K= ，D错误;
答案选A。
6．A
【详解】对可逆反应而言，任何一种物质都不能完全转化。利用“极限法”分析解答。
若1 mol完全转化，则消耗的的物质的量为。但事实上，是不可能完全反应，所以消耗的的物质的量小于，则的转化率，故合理选项是A。
7．D
【详解】A．Ⅰ与Ⅲ相比，Ⅲ中起始时反应物的物质的量均增大一倍，容器容积不变，相当于增大压强，增大压强平衡逆向移动，则生成苯乙烯的物质的量小于Ⅰ中的2倍，即，A项正确；
B．容器Ⅰ和Ⅲ中吸收热量之比为，B项正确；
C．由Ⅰ、Ⅱ可知，C项正确；
D．容器Ⅰ和Ⅲ中反应温度相同，则，D项错误；
故选D。
8．B
【详解】影响反应速率的因素包括内因和外因，内因是指反应物的性质，外因常指温度、压强、催化剂、浓度等，其中压强只影响有气体参加，且在密闭容器中的反应，对于溶液中的反应，改变压强，反应物或生成物的浓度不变反应速率不变，故答案为B。
【点睛】影响反应速率的因素包括内因和外因，内因是指反应物的性质，外因常指温度、压强、催化剂、浓度等，特别需要注意以下几点：①升高温度一定能加快反应速率；增加物质浓度不一定能改变反应速率(固体、纯液体和不参与反应的物质不行)；增大压强不一定能加快反应速率(注意两种情况：①无气体参与的反应；②加入惰性气体)；催化剂有正负之分；②当反应速率受多个因素影响时，要分情况讨论。
9． 一定自发 一定非自发 低温自发 高温自发
【分析】反应方向的符合判据为ΔH-TΔS＜0反应能自发，ΔH-TΔS=0反应达到平衡，ΔH-TΔS＞0反应不能自发。
【详解】ΔHΔH＞O，ΔS＜0，ΔH-TΔS＞0，任何温度都不能自发；
ΔHΔH＞O，ΔS＞0，高温时ΔH-TΔS＜0，高温自发；
故答案为：一定自发；一定非自发；低温自发；高温自发。
10． 2 1.33 A
【分析】根据图象计算二氧化碳速率，列出平衡常数表达式，根据图象得出各物质浓度在计算平衡常数，根据平衡常数不变进行计算；根据平衡常数的影响因素进行分析。
【详解】(1)用CO表示的化学反应速率，该反应平衡常数的表达式为；平衡时CO2的浓度为,c(CO)＝Δc(CO2) ＝，平衡常数；若CO2的起始浓度为，根据化学方程式可知，参与反应的CO2的浓度与生成CO的浓度相等，设为，则平衡时二氧化碳的浓度为，，则；故答案为：；；2；1.33。
(2)A．升高温度，平衡正向移动，平衡常数增大，故A符合题意；
B．该反应是体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，平衡常数变，故B不符合题意；
C．充入一定量的，平衡虽然正向移动，但平衡常数不变，故C不符合题意；
D．再加入一定量铁粉，平衡不移动，平衡常数不变，故D不符合题意；
综上所述，答案为A。
【点睛】，平衡常数K随温度变化，不随浓度、压强等因素变化。
11．(1) 减小 逆向 <
(2) 增大 正向 吸热
【详解】（1）由图可知，温度一定时，压强增大，C的百分含量减小，说明增大压强，平衡向逆反应方向移动，该反应是气体体积增大的反应，则a＋b< c，故答案为：减小；逆向；<；
（2）由图可知，温度升高，C的百分含量增大，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，该反应为吸热反应，故答案为：增大；正向；吸热。
12． K = K12K2 <
【详解】(1)根据题意和题给反应方程式知，碳酸锰热分解反应的平衡常数表达式K＝P2（CO2）/P（O2）＝；K1= P（CO2）、K2=1/P（O2），K与K1、K2关系为。
(2)当△H—T△S＜0时反应自发进行，反应②为气体物质的量减少的熵减反应，△S＜0，且在低温下能自发进行，则其△H＜0。
13． ace
【详解】（1）根据盖斯定律 知，总反应可由得到，即；
（2）a．总反应是气体体积减小的反应，所以加压，平衡右移，CO的转化率升高，选项a正确；
b．加入催化剂不能使平衡移动，CO的转化率不变，选项b错误；
c．增大的浓度，平衡正向移动，CO的转化率升高，选项c正确；
d．增加CO的浓度，虽然平衡正向移动，但CO的转化率反应而减小，选项d错误；
e．分离出二甲醚，平衡正向移动，CO的转化率升高，选项e正确；
答案选ace；
（3）起始时的浓度为，设平衡时的浓度为，则:
则平衡常数，，
平衡时的浓度为。
14．(1)其他条件相同时，浓度越大，反应速率越快
(2)0.002mol/L
(3) 未观察到棕黄色，说明没有碘单质生成，过氧化氢没有与碘化钾发生氧化还原反应；有无色气体产生，说明过氧化氢发生了分解反应，而没有加入碘化钾前，没有观察到无色气体产生； 取两支试管，加入5%H2O2溶液，向其中一支试管中加入少量KI固体，若观察到加入KI的试管中有无色气体产生，则证明KI能提高过氧化氢分解反应的速率;
(4)影响反应速率的因素是温度还是活化能。
【详解】（1）根据五组数据分析，反应物浓度越大，出现棕黄色的时间越短，所以得出浓度越大，反应速率越快；
故答案为：其他条件相同时，浓度越大，反应速率越快；
（2）；
故答案为：；
（3）根据实验现象，无色气体为氧气，是在碘化钾的作用下，过氧化氢发生分解反应产生的；实验方案应该设计对照实验;
故答案为：①未观察到棕黄色，说明没有碘单质生成，过氧化氢没有与碘化钾发生氧化还原反应；有无色气体产生，说明过氧化氢发生了分解反应，而没有加入碘化钾前，没有观察到无色气体产生 ②取两支试管，加入5%H2O2溶液，向其中一支试管中加入少量KI固体，若观察到加入KI的试管中有无色气体产生，则证明KI能提高过氧化氢分解反应的速率;
（4）第1组数据中，活化能保持不变，变量为温度；第2组数据中，温度保持不变，变量是活化能，所以可以得出结论是他研究的问题是影响反应速率的因素是温度还是活化能；
故答案为：影响反应速率的因素是温度还是活化能。
15． 0.1mol L-1 s-1 40% BD 锌(或Zn)
【详解】(1)①反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比，所以，则，，所以化学方程式为。
②内用物质B来表示的反应速率为。
③从反应开始到末，A物质的转化。
④(消耗)(生成)，正逆反应速率不相等，A项错误；该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器内气体的总压强保持不变，说明各气体的物质的量不变，反应达到平衡状态，B项正确；容器内气体的密度始终不变，C项错误；容器内气体C的物质的量分数保持不变，说明各组分的物质的量不变，反应达到平衡状态，D项正确。
(2)①由反应可知，锌发生氧化反应，所以锌是负极。
②电池的总反应相当于与反应生成和；；在燃料电池的负极上发生氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下负极的电极反应式为。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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