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1、专题升级训练 4化学反应速率和化学平衡( 时间： 45 分钟满分： 100 分 )一、选择题 (本题包括 7 小题，每小题 6 分，共 42分，每小题只有一个选项符合题意)1 (2012 河南豫南九校联考，15)下列事实不能用勒夏特列原理(平衡移动原理 )解释的是 ()。氯化铁溶液加热蒸干最终得不到氯化铁固体铁在潮湿的空气中容易生锈实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气保存 FeCl2溶液时向溶液中加入少量铁粉钠与氯化钾共熔制备钾Na(l) KCl(l)K(g) NaCl(l) 二氧化氮与四氧化二氮的平衡体系，加压缩小体积后颜色加深A BCD2 (2012 黑龙江绥棱一中期末，20)在一密闭容器
2、中加入A、 B、 C 三种气体，保持一定温度，在t1 t4(s)时刻测得各物质的浓度如下表。据此下列结论正确的是()。测定时刻 /st1t2t3t4c(A)/(mol16322L )c(B)/(mol153.533L )c(C)/(mol 112.533L )A. 在 t3 时刻反应已经停止B A 的转化率比B 的转化率低C在容器中发生的反应为：A2BCD 在 t2 t3 内 A 的平均反应速率为1 1 tmol (L s)t323(2012 河南洛阳统考， 9)在 1 100 ，一定容积的密闭容器中发生反应：FeO(s) CO(g)Fe(s) CO2(g)H a kJ mol 1(a 0)，
3、该温度下 K 0.263，下列有关该反应的说法正确的是()。A 达到化学平衡状态时，若c(CO) 0.100 mol 11L，则 c(CO2 ) 0.026 3 mol L B若要提高 CO 的转化率，则应该加入适当的过量FeOC升高温度混合气体的平均相对分子质量不变D 若生成 56 g Fe，则吸收的热量小于a kJH 1 025 kJ mol 1 是工业制备硝酸的重要4氨的催化氧化 4NH 3 (g) 5O2(g)4NO(g) 6H2O(g)反应。一定条件下将 4 mol NH 3 和 5 mol O 2 混合并通入固定容积为2 L 的密闭容器中，经10 s 该反应达平衡，并测得NO 的浓
4、度为 0.8 mol L1 。下列判断正确的是()。A 以 O2 浓度变化表示的反应速率为0.064 mol (L s)1B反应达到平衡状态时NH 3 的转化率为 20%n(NO) 减小C升高温度能使 n(NH 3) 1D 将容器的体积变为4 L ，平衡时 NO 的浓度小于 0.4 mol L5已知图一表示的是可逆反应CO(g) H 2(g)C(s) H2O(g)H 0 的化学反应速率(v)与时间 (t)的关系，图二表示的是可逆反应2NO 2(g)N2O4(g) H 0 的浓度 (c) 随时间 (t)的变化情况。下列说法中正确的是 ()。1A 图一 t2 时改变的条件可能是升高了温度或增大了压
5、强B图一 t2 时改变的条件一定是增大了反应物的浓度C图二 t1 时改变的条件可能是升高了温度或增大了压强D 若图二 t1 时改变的条件是增大压强，则混合气体的平均相对分子质量将减小6某温度下，已知反应 mX(g) nY(g)qZ(g)H 0，m n q，在体积一定的密闭容器中达到平衡状态，下列叙述正确的是 () 。mA 反应速率 v 正 (X) n v 逆 (Y)B加入 X ，反应的H 增大c(Y)的值变小C增加 Y 的物质的量， Y 的转化率增大D降低温度， c(Z)7NO 2 和 N2O4 可相互转化： 2NO 2(g)N2O4(g)H 0 现将一定量 NO 2 和 N 2O4 的混合气
6、体通入体积为 1 L 的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图。下列说法正确的是()。A 图中共有两条曲线 X 和 Y ，其中曲线 Y 表示 NO 2 浓度随时间的变化B a、 b、 c、 d 四个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是b 和 cC反应进行至25 min 时，曲线发生变化的原因是加入0.4 mol N 2O4D 若要达到与 d 相同的状态，在 25 min 时还要采取的措施是适当缩小容器体积二、简答题 (本题包括 4 小题，共 58 分 )8 (2012 湖北黄冈质检，27)(14 分 )运用化学反应原理研究碳及其化合物的反应有重要意义。(1) 在一体积为10 L 的容器中
7、，通入一定量的CO 和 H 2O，在 850 时发生如下反应：CO(g) H 2O(g)CO2(g) H 2(g) 。 CO 和 H 2O 浓度变化如右图。850 时物质浓度的变化 0 4 min 的平均反应速率v(CO2)_ 。 1t 时物质浓度 (mol L)的变化时间 /minCOH2 OCO2H200.2000.3000020.1380.2380.0620.0623c1c2c3c34c1c2c3c350.1160.2160.08460.0960.2660.104下列能说明反应达到平衡状态的是_。2a每消耗1 mol CO 2 的同时生成1 mol H 2Ob体系压强保持不变c v 正
8、(CO) v 逆(CO 2)d容器中混合气体的密度保持不变e混合气体中 H 2O 的体积分数保持不变f CO2 和 H2 的体积比保持不变 t (高于 850 )时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。c1 的数值大于0.08 mol L 1，则该反应正反应的反应热H_0(填 “ ”或 “ ”)。反应在 4 min 5min 间，平衡向逆方向移动，可能的原因是_(填序号，下同 ) ，表中 5 min 6 min 之间数值发生变化，可能的原因是 _ 。a通入一定量氮气b增加了水蒸气的量 c使用催化剂d增加氢气的浓度e降低温度(2)煤气化制合成气的主要化学反应为：C(s) H2
9、O(g)CO(g) H2(g)H 0。下列能增大碳的转化率的措施是 _。 (填字母代号 )A 加入 C(s)B加入 H2O(g)C升高温度D增大压强9 (2012 上海市十校联考，六)(16 分 )在容积为2.0 L 的密闭容器内，物质D 在 T 时发生反应，其反应物和生成物的物质的量随时间t 的变化关系如右图，据图回答下列问题：(1)从反应开始到第一次达到平衡时， 1A 物质的平均反应速率为 _ mol (Lmin) 。(2)根据上图写出该反应的化学方程式_ ，该反应的平衡常数表达式为K _。(3)第 5 min 时，升高温度， A 、 B、D 的物质的量变化如上图，则该反应的正反应是_(
10、填“放热 ”或 “吸热 ”)反应，反应的平衡常数_( 填 “增大 ”“减小 ”或“不变 ”，下同 )， B 的反应速率 _。(4)若在第 7 min 时增加 D 的物质的量，A 的物质的量变化正确的是_( 用图中 a、b、 c 的编号回答 )。(5)一定温度下，在1 L 密闭容器中充入1 mol N 2 和 3 mol H 2 并发生反应。若容器容积恒定，10 min 达到平衡时，气体的总物质的量为原来的9/10，则 N 2 的转化率 (N 2) _。10 (14 分 )已知反应 Fe(s) CO2(g)FeO(s) CO(g) 1K ；反应 CO(g)H a kJ mol ，平衡常数为 1/
11、2O 2(g)=CO 2(g)H b kJ mol 1 1；反应 Fe2O3(s) 3CO(g)=2Fe(s) 3CO2(g)H c kJ mol 。测得在不同温度下，K 值如下：温度 /500700900K1.001.472.40(1)若 500 时进行反应，CO2 的起始浓度为2 mol L1 ，CO 的平衡浓度为 _。(2)反应为 _(选填 “吸热 ”或 “放热 ”)反应。(3 )700 时反应达到平衡状态，要使该平衡向右移动，其他条件不变时，可以采取的措施有_(填序号 )。A 缩小反应器体积B通入 CO2C升高温度到 900 3D 使用合适的催化剂E增加 Fe 的量(4)下列图像符合反
12、应的是_(填序号 )( 图中 v 为速率， 为混合物中CO 含量， T 为温度且 T1 T2)。(5)由反应和可求得，反应2Fe(s)O2(g)=2FeO(s)的 H _。(6) 请 运 用 盖 斯 定 律 写 出 Fe( 固 体 ) 被 O2( 气 体 ) 氧 化 得 到 Fe2O3( 固 体 ) 的 热 化 学 方 程 式 ：_ 。11 (14 分 )(1) 将等量的 CO(g) 和 H2O(g) 分别通入到容积为2 L 的恒容密闭容器中进行如下反应：CO(g) H 2O(g)CO2(g) H 2(g)H a kJ mol 1，得到下列数据：实验组温度 /起始量 /mol平衡量 /mol达
13、到平衡H 2OCOH2所需时间 /min1650241.652900240.9t在实验 1 中，以 v(CO2)表示该反应前 1 1；5 分钟的平均反应速率为 _ mol L min在实验 2 中， t_5。( 填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”)； a_0( 填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”)。(2)在密闭容器中充有10 mol CO 与 20 mol H 2，在催化剂作用下反应CO(g) 2H2(g)CH 3OH(g) ，CO 的转化率 ()与温度、压强的关系如图所示。 p1_p2( 填“大于 ”“小于 ”或 “等于 ”)；若 A、 B 两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A
14、点时容器的体积为10 L，则该温度下的平衡常数 K _；若 A、 C 两点都表示达到的平衡状态，则自反应开始到达平衡状态所需的时间t A_tC(填 “大于 ”“小于 ”或 “等于 ”)；在不改变反应物用量情况下，为提高CO 转化率可采取的措施是_( 答出两点即可 )；达到平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是_( 填字母序号 )。A c(H 2)减少B正反应速率加快，逆反应速率减慢C CH 3OH 的物质的量增加D重新平衡时c(H 2)/c(CH 3OH) 减小4参考答案一、选择题1 B解析： 均不属于化学平衡，加压不论平衡移动与否，各物质的浓度均增大。2D
15、解析： 达到平衡后，参加反应的A 、B、C 的物质的量之比为 4、2、2，所以容器中发生的反应为： 2ABC，当起始时 c(A) c(B) 2 1 时 A 、B 转化率相同，但B 加的多，所以 A 的转化率大，B、 C 错误。3A解析： 注意物质的状态。 Kc(CO2)可知 A 正确、 B 错误；升高温度平衡右移，CO 生成0.263 c(CO)CO2，相对分子质量增大，C 错误；生成1 mol Fe ，则吸收的热量等于a kJ， D 错误。 14C解析： v(NO) 0.8 mol L 0.08 mol (L s) 1，根据同一反 应中不同物质表示的速率之比等于化10 s5 1 1学计量数之
16、比， 则 v(O2) v(NO) 0.1 mol (Ls)，A 错；达到平 衡状态时 n(NO) 0.8 mol L 2 L 1.6 mol ，4则 NH 3 转化的物质的量为 1.6 mol ，故 NH3的转化率为1.6 mol100% 40%， B 错；该反应为放热反应，升4 mol高温度平衡向逆反应方向移动，n(NO) 减小， n(NH 3)增大，则n(NO)减小， C 对；将容器的体积变为4 L，n(NH 3)体系压强减小，平衡向正反应方向移动，平衡时 1NO 的浓度大于 0.4 mol L，D 错。5 A解析： 由图一可知， t2 瞬间，曲线是断开的，因此条件的改变不可能是由某一物质
17、的浓度引起的， t2 瞬间，正、逆反应速率均加快，且v(正) v(逆)，可知化学平衡正向移动，因此外界条件的改变可能是升高了温度也可能是增大了压强，所以选项A正确， B 错误。由图二可知， t1 瞬间，曲线是断开的，因此外界条件的改变不可能是浓度的变化，由于此刻 NO2 和 N 2O4 的浓度均增大， 显然改变的条件是给体系增压，同时压强增大，平衡向正反应方向移动，N2O4 的体积分数增大，因此混合气体的平均相对分子质量应增大，选项 C 和 D 均错。6 A解析： H 与给定反应的计量数成比例，而与反应物的量无关，B 错。增加 Y 的物质的量， Yc(Y)的转化率减小， C 错。降温时，平衡逆
18、向移动， c(Y) 增大、 c(Z)减小， c(Z)的值变大， D 错。7 D解析： 由图像可知反应开始时相同时间内X 的生成量是Y 的消耗量的 2 倍，所以 X 表示 NO2的浓度， A错误；达到化学平衡状态，各物质的浓度不再随时间改变而改变，水平线表示达到平衡状态，a、c 均不是平衡状态，B 错误； 25 min 时加入的是0.4 mol NO 2，因为反应物只有NO2，相当于加压， D 正确，C 错误。二、简答题 1 d b(2)BC8 答案： (1) 0.03 mol (Ls) ce解析： (1) a 均表示逆反应速率，错误；b 此反应为等体反应，错误；d 气体质量、气体体积均不变，错
19、误； f 选项不论平衡是否移动，CO2 和 H2 的体积比一定是11，错误；升高温度CO 的浓度增大，所以平衡左移，正反应为放热反应；5 min 6 min CO 浓度减小、 H2O 浓度增大、 CO2 增大，只有 b 选项符合；(2) 碳是固体对平衡无影响，增大压强平衡左移，B、 C 正确。9 答案： (1)0.067 (2)2D(s)T2增大增大 (4)b (5)20%2A(g) B(g) c (A) c(B) (3) 吸热解 析： (1)v(A) 0.4 mol 0.0 67 mol (L min) 1； (2) 参加反应的 n(D) 0.4 mol 、 n(A) 0.4 mol 、 n
20、(B)2 L 3 min 0.2 mol ；所以 D 、A、 B 的化学计量数之比为 22 1；(3) 由图像可知升高温度，平衡右移，所以正反应为吸热反应； (4)D 是固体，对平衡无影响； (5) 依据三部曲：N2(g) 3H2(g)2NH 3(g)5始态 (mol):130反应 (mol):32终态 (mol):1 3 329 13 3 24， 0.2。10(2)吸热(3)BC (4)A10 答案： (1)1 mol L1(5)2( a b) kJ mol 1(6)2Fe(s) 3/2O2(g)=Fe2O3(s)H (3b c) kJ mol 1解析： 依据反应，可写出该反应的化学平衡常数
21、表达式K c(CO)/ c(CO2)，从表中数据观察到：K 值随温度升高而增大，说明正反应为吸热反应。在 1500 时，假设 CO2 转化了 x mol L ，达到平衡状态时， 1有下式成立： K c(CO)/ c(CO2)x/(2 x) 1.00，解得 x 1，即平衡时 CO 的浓度为 1 mol L 。(3)中，700 时反应达到平衡，要使该平衡向右移动，可以升高体系温度、增大反应物浓度(通入 CO2)，注意不要错选选项 E，因为反应物 Fe 是固体，改变固体或纯液体的量对平衡无影响。(4)中，图像 A 是温度改变对反应速率的影响，由于反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，正逆反应速率均增
22、大，但正反应速率增大的幅度大，故 A 正确。图像 B 是温度改变对混合物中 CO 含量的影响，温度较低时反应不进行，随着温度升高混合物中 CO 的含量逐渐增大，不会减小，故B 错误。图像 C 中 T1 T2，温度升高平衡向右移动，则CO的含量高， 故 C 错误。 (5)中，由反应和，进行如下处理： ， 得到： Fe(s)1/2O2(g)=FeO(s)H( ab) kJ mol 1，故反应2Fe(s) O2(g)=2FeO(s) 的H 2(ab) kJ mol 1。 (6)中，由反应和，进行如下处理： 3，得到： Fe2O3(s)=2Fe(s) 3/2O2(g) 1，所以 Fe 固体被 O2 氧
23、化H (c3b) kJ mol得到 Fe2O3 固体的热化学方程式为：2Fe(s) 3/2O2(g)=Fe 2O3(s)H (3b c) kJ mol 1。11 答案： (1) 0.16小于小于(2)小于 1 mol2L2大于 降温；加压；将甲醇从混合体系中分离出来(答出两点即可 )CD解析： (1) v(CO2) v(H 2)1.6 mol ；温度升高化学反应速率增大，达到平衡状态所需时间变小； 2 L 5 min温度升高， H 2 的物质的量减小，平衡左移，正反应为放热反应；(2)增大压强平衡右移， CO 转化率增大，所以 pl p2；利用 “三部曲 ”CO(g) 2H2(g)CH 3OH(g)始态 (mol L 1):120反应 (mol L 10.510.5):终态 (mol L 10.510.5):0.5K 0.5 1； C 点温度高，压强大，反应速率快，需要时间短。增大压强不论平衡向哪个方向移动，正逆反应速率、 气体反应物及气体生成物的浓度均增大，A 、B 错误；增大压强，平衡右移， n(H 2)减小，n(CH 3OH)增大， C、 D 正确。6
