考案化学反应速率与化学平衡

1、考案 7 第七章化学反应速率与化学平衡综合过关规范限时检测(45分钟，100 分)一、选择题：本题共第 卷 (选择题7 小题，每小题6 分，共共 42分)42 分。每小题只有一个选项符合题意。1(2017南洛阳期中河)将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g) B(g)=3C(g) 4D(s)，若经 2 s 后测得 C 的浓度为 0.9 mol L 1，则下列几种说法中正确的是导学号 50813516 ( A)用物质 A 表示的平均反应速率为0.3 mol L1s1用物质 D 表示的平均反应速率为0.6 mol L1s1 2 s 时，物质

2、 A 的转化率为 30%用 A 、B、 C 来表示反应速率，其速率之比为21 3A B CD 1解析 经 2 s 后测得 C 的浓度为10.9 mol L0.9 mol L 0.45 molL，则有 v(C)2 s1 122 0.45 mol L1ss，根据物质的反应速率之比等于化学计量数之比可得v(A) 3v(C) 3111，正确； D 为固体，不能用其浓度变化来表示反应速率，错误； 2 s0.3 mol Ls1 1 2 s 2 L 1.2 mol ，故物质A 的转化率为1.2 mol时，消耗 A 的物质的量为 0.3 mol Ls4 mol100% 30%，正确； 用 A 、 B、C 来表

3、示反应速率，反应速率之比等于其化学计量数之比，即 A 、 B、 C 的反应速率之比为2 1 3，正确。2 (2017 福建莆田八中月考)一定条件下，反应C(s)CO2(g)2CO(g)H0 ，在 2L 恒容密闭容器中进行，反应进行20 s 时， CO 的物质的量增加了 0.40 mol ，则下列说法正确的是 导学号 50813517 (B)A 反应进行 20 s 的过程中， C 的平均反应速率1 1v(C) 0.005 mol L sB反应平衡时，v 正 (CO2) v 逆(CO) 1 2C升高温度时，正反应速率增大，逆反应速率减小D充入 N2 使体系压强增大，能提高反应速率解析 C 是固体，

4、不能用其浓度的变化来表示反应速率，A 项错误。根据反应速率之比等于化学计量数之比可得v 逆(CO2) v逆 (CO) 12，反应达到平衡状态，说明v 正(CO 2) v 逆 (CO2)，则有 v 正(CO2) v 逆(CO) 1 2， B 项正确。升高温度，正、逆反应速率均增大， C 项错误。充入 N2 使体系压强增大，但反应物和生成物的浓度均不变，故反应速率不变， D 项错误。3(2017 福建厦大附中一模)将 4 mol A(g) 和 2 mol B(g) 在 2 L 的恒容密闭容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g) B(g)2C(g)H0 ；反应2 s 后测得C 的浓度为0.6

5、mol/L 。下列说法中正确的是导学号50813518 (D)A 2 s 后物质A 的转化率为70%B当各物质浓度满足c(A) 2c(B) c(C)时，该反应达到了平衡状态C达到平衡状态时，增加A 的物质的量，A 和 B 转化率都提高D达到平衡状态时，升高温度，则该化学平衡向左移动，同时化学平衡常数K 减小解析 2 s 后C 的物质的量为1.2 mol，消耗A 1.2 mol ，故 A的转化率为30%，A项错误；反应达到平衡时各物质的浓度与化学计量数没有必然联系，B 项错误；增加A 的物质的量，A的转化率减小，B 的转化率增大，C 项错误；由H0B若该反应在 T1、 T2 时的平衡常数分别为

6、K 1、 K2，则 K1pBD在 T2 时，若反应体系处于状态D，则此时 v正v逆解析 温度升高， NO 的浓度增大， 说明平衡左移， 该反应的H 0，故 A 错误； HK2，故 B 错误；反应中气体物质的量不变，压强与温度有关，温度越高压强越大，则pCpD pB，故 C 错误；在 T2 时，若反应体系处于状态D ，达到平衡 NO 的浓度要减小，反应正向进行，则此时v 正v 逆，故 D 正确。5 (2017 津红桥区期末天)向 1 L 的密闭容器中加入1 mol X 、 0.3 mol Z 和一定量的Y三种气体。 一定条件下发生反应，各物质的浓度随时间的变化如图甲所示。图乙为 t 2 时刻后改

7、变反应条件， 平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。下列说法不正确的是导学号50813520 (B)A Y 的起始物质的量为0.5 molB该反应的化学方程式为2X(g) Y(g)3Z(g)C若 t0 0， t110 s，则 t0 t1 阶段的平均反应速率为Hv 逆 反应向正反应方向进行，说明正反应是吸热反应，即H0，故 B 项说法错误；根据化学反应速率表达 10.6 0.3 mol LmolL 1 s1，故 C 项说法正确； t 5 t6 阶段，平衡式可知， c(Z) 0.0310 s向正反应方向移动，X 的转化率升高，而t3 t4 阶段，平衡不移动，所以X

8、的转化率 t6 点比t3 点高，故D 项说法正确。6 (2017 北京丰台区期末) 某同学研究浓度对化学平衡的影响，下列说法正确的是导学号50813521 (C)2已知： Cr 2O7 (aq) H 2O(l)(橙色 )步骤：22CrO 4 (aq) 2H (aq)(黄色 )H 13.8 kJ mol 1现象：试管 b 中颜色不变后再与试管 a 比较，溶液颜色变浅。滴加浓硫酸， 试管 c 温度略有升高， 溶液颜色与试管 a 相比，变深A 该反应是一个氧化还原反应B待试管 b 中溶液颜色不变的目的是使Cr2O72完全反应C该实验不能证明减小生成物浓度，平衡正向移动D试管 c 中的现象说明影响平衡

9、的主要因素是温度解析 Cr2O72 与 CrO42 中铬元素均为6 价，没有化合价改变， 不属于氧化还原反应，A 错误；待试管 b 中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡而不是使Cr2O72完全反应，故B 错误；试管b 中加入 NaOH 溶液， OH和 H反应使平衡正向移动，而溶液体积增大使得反应物和生成物的浓度减小，也会使平衡正向移动，故不能确定是减小生成物的浓度导致的平衡正向移动，C 正确；试管c 中加入浓硫酸，浓硫酸中存在H ，使平衡逆向移动，溶液颜色加深，该反应是吸热反应，温度升高，平衡正向移动，溶液颜色变浅，根据现象可知试管 c 比试管 a 颜色深，所以说明影响平衡的主要因素是H 浓度

10、， D 错误。7 (2017 湖北黄冈模拟 )在恒温恒容的容器中，发生反应：H2(g) CO(g)C(s) H2O(g) ，初始时加入平均相对分子质量为15 的 H2、 CO 混合气，一段时间后测得气体的平均相对分子质量为 16，下列说法正确的是导学号 50813522 (C )A 反应前后气体的压强之比为2 1B反应前后气体的密度之比为15 16C此时 CO 的转化率为 50%D如果反应继续正向进行，气体的平均相对分子质量将减小解析 设初始时加入 H 2、 CO 分别为 x mol 、 y mol ，则由平均相对分子质量为15 有2x 28y 15，解得 x y1 1；可令初始时加入H2、C

11、O 都为 1 mol，设一段时间后变化的x y物质的量为 z molH2(g) CO(g)C(s) H 2O(g)起始的物质的量：1 mol1 mol00变化的物质的量：z molz molz molz mol一段时间后物质的量：(1 z) mol(1 z) mol z molz mol1 z 2 28 1 z 18z由题意可知：2 z16，解得 z0.5，据此分析解答。根据以上分析，反应前后气体的压强之比为2 (2 0.5) 4 3，故 A 错误；因为在恒温恒容的容器中反应， 所以反应前后气体的密度之比即为气体质量之比，故为 (2 128 1)(2 0.5 28 0.5 18 0.5) 5

12、4，故 B 错误；根据以上分析，CO 的转化率为 0.5 mol1 mol100% 50%，故 C 正确；如果反应继续正向进行，则生成更多的水蒸气，所以气体的平均相对分子质量将增大，故D 错误。第 卷 (非选择题共58 分)二、非选择题：本题包括4 小题，共58 分8 (14 分)(2017 陕西西安一中期中)向容积为2 L的固定密闭容器中通入3 mol X气体，在一定温度下发生如下反应：2X(g)Y(g) 3Z(g) 。 导学号50813523(1)经5 min后反应达到平衡，此时测得容器内的压强为起始时的1.2 倍，则用Y 表示的化学反应速率为_0.03_molL 1min 1。(2) 若

13、上述反应在甲、乙、丙、丁四个同样的密闭容器中进行，在同一段时间内测得容器内的反应速率分别为甲：v(X) 3.5 mol 1Lmin 1 1；乙：v(Y)2molLmin 1；丙： v(Z)4.5 mol 1Lmin 1；丁： v(X) 0.075 mol11L s。若其他条件相同，温度不同，则温度由高到低的顺序是_丁乙 甲 丙_(填序号)。(3) 若向达到移动；若从达到(1)的平衡体系中充入氦气，则平衡_不 _(填“向左”“向右”或“不”(1) 的平衡体系中移走部分Y 气体，则平衡 _向右 _(填“向左”“向右”或)“不”)移动。(4)若在相同条件下向达到(1) 所述的平衡体系中再充入0.5

14、mol X 气体，则平衡后X 的转化率与(1)的平衡中X 的转化率相比较，_D_( 填序号)。A 无法确定B 前者一定大于后者C前者一定等于后者D 前者一定小于后者(5)若保持温度和压强不变，起始时加入X、Y、Z物质的量分别为a mol 、b mol 、c mol ，达到平衡时仍与 (1) 的平衡等效，则a、 b、 c 应该满足的关系为 _c 3b， a0_。解析 (1)经 5 min 后反应达到平衡，设生成的Y 为 x mol ，根据恒温恒容时，气体的3 2x mol压强之比等于其物质的量之比，则有 1.2，解得 x 0.3，故用 Y 表示的速率 v(Y)3 mol0.3 mol 11。 0

15、.03 mol L min2 L 5 min(2) 相同条件下进行题述反应，温度越高，反应速率越快，将四个容器中的反应速率均转化为用 X 表示的反应速率，单位为molL 1min 1，则甲、乙、丙、丁分别为3.5、4、 3、4.5，则反应速率：丁乙 甲 丙，从而推知温度：丁乙 甲丙。(3) 向达到 (1) 的平衡体系中充入氦气，参加反应的气体的浓度不变，则平衡不移动；从达到 (1) 的平衡体系中移走部分 Y 气体，则 c(Y) 减小，平衡向右移动。(4)在相同条件下向达到(1) 所述的平衡体系中再充入0.5 mol X气体，由于反应物只有一种，相当于保持(1) 的n(X) 不变，缩小容器的容积

16、，增大体系的压强，平衡逆向移动，X 的转化率降低，故平衡后X 的转化率比(1) 平衡中X 的转化率小。(5)若保持温度和压强不变，起始时加入的X 、Y 、Z 物质的量分别为a mol 、b mol 、c mol ，达到平衡时仍与(1) 的平衡等效，则将b mol Y和c mol Z能完全转化为X ，二者无剩余，故应满足条件： c 3b，a 0。9 (16 分 )(2017 河北保定、唐山模拟)已知 A(g) B(g)C(g) D(g) 反应的平衡常数和温度的关系如下：导学号50813524温度 /70080090010001200平衡常数0.50.61.01.62.0回答下列问题：(1)该反应

17、的平衡常数表达式K _c C c D_， H _0( 填 “ “” )。c A c B(2)900 时，向一个固定容积为 2 L 的密闭容器中充入0.20 mol 的 A 和 0.80 mol 的 B，若反应初始到 2 s 内 A 浓度变化0.05 mol L 1，则 A 的平均反应速率v(A) _0.025_molL _。该反应达到平衡时 A 的转化率为 _80%_ ，如果这时向该密闭容器中再充入1 mol1s 1氩气，平衡时 A 的转化率为 _不变 _(填“变大”“变小”或“不变”)。(3)判断反应达到平衡的依据为_c_(填字母代号 )。a压强不随时间改变b气体的密度不随时间改变c c(A

18、) 不随时间改变d单位时间里生成C 和 D 的物质的量相等(4)1200 时， 若向另一相同容器中充入 0.30 mol A 、0.40 mol B 、0.40 mol C 和 0.50 mol D，此时 v(正 )_大于 _v(逆 )( 填“大于”“小于”或“等于” )。解析 (1)A(g) B(g)C(g) D(g) 的平衡常数表达式K c C c D；由表中数据可c A c B知，随温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，H0。 1(2)A 的平均反应速率v(A) 0.05 mol L2 s 0.025 mol L 1s1设参加反应的A 的物质的量浓度

19、为x，则：A(g) B(g)C(g) D(g)起始浓度1):0.10.400/(mol L变化浓度1):xxxx/(mol L平衡浓度1):0.1 x0.4 xxx/(mol L代入平衡常数表达式，则x211.0，解得 x 0.08 mol L ，故 A 的转化率0.1x 0.4 x10.08 mol L为1 100% 80%；向该密闭容器中再充入1 mol 氩气，反应体系中各物质的浓0.1 mol L度不变，平衡不移动，A 的转化率不变。(3)a.该反应前后气体的物质的量不变，压强始终不变。 故压强不随时间改变不能说明反应到达平衡， a 错误；b混合气体的总质量不变，容器的容积不变，故混合气

20、体的密度始终不变。气体的密度不随时间改变不能说明反应到达平衡，b 错误。c可逆反应到达平衡时，各组分的浓度不再发生变化，故c(A) 不随时间改变可以说明反应到达平衡，c 正确；d不管反应是否到达平衡，反应始终按物质的量比1 1 生成 C、 D，故单位时间里生成 C 和 D 的物质的量相等不能说明反应到达平衡，d 错误。答案为c。0.400.50VV(4)保持温度不变，此时Qc 0.30V 0.40V 1.67v(逆 )。10(16 分 )(2018 经典习题选萃 )在体积为 10 L 的密闭容器中充入3 mol NO 和 2 mol Cl 2，在不同温度下发生反应为：2NO(g) Cl 2(g

21、)2ClNO(g) ， ClNO的百分含量随时间的变化如下图所示。已知 T1 T2T3。 导学号 50813525(1) 与实验相比，实验除温度不同外，还改变的条件及判断依据是_加入催化剂；实验温度低于，而最先达到平衡状态，说明反应速率大，故有催化剂_。(2) 实验反应至25 min 达到平衡，用NO 物质的量浓度变化表示的反应速率为_。达到平衡时， Cl2的转化率为 _50%_。若实验达到平衡时的_0.008_mol L1min1热量变化为Q kJ，则该反应的热化学方程式为_2NO(g) Cl 2(g)2ClNO(g)H Q 1kJ mol _。(3)用 K 、K 、K 分别表示三组实验的化

22、学平衡常数，则平衡常数由大到小的次序是_KK K_。(4) 图中 M 点时的逆反应速率 _ 小于 _( 填“大于”“小于”“等于”或“不能确定” )N 点时正反应速率，原因是 _实验反应速率最小，达到平衡时的反应速率小于实验达到平衡时的反应速率，而 M 点时反应还未达平衡，其逆反应速率小于平衡时的反应速率_。(5)在体积可变的密闭容器中充入2 mol NO 和 1 mol Cl 2，保持恒温、 恒压发生上述反应，t1 时达到平衡状态，如下图所示。若t2 时再充入2 mol ClNO ，t3 时再次达到平衡，请在图中画出反应速率时随时间的变化曲线。答案 如下图解析 (1)多变量图像分析的一般思路

23、是“ 先拐先平衡，反应速率大” ，而此处出现异常，温度低时反应速率大，故一定隐含使用了催化剂的条件。(2)该反应至平衡时消耗Cl 2 物质的量为a mol ，由 “ 三段式 ” ：2NO(g) Cl 2(g)2ClNO(g)起始 /mol320转化 /mol2aa2a平衡 /mol3 2a2 a2a2a 100% 50%3 2a 2 a 2a解得 a 1则 Cl 2 的转化率为 12 100% 50%2 1 mol1min1。则 v(NO) 0.008 mol L10 L 25 min由图看出温度越高，平衡时 ClNO 的百分含量越低，说明该反应为放热反应，由以上计算可知有1 mol Cl 2 参加时的反应热为 Q kJ mol 1，则该反应的热化学方程式为2NO(g) Cl2 (g)2ClNO(g)H Q kJ mol 1。(3)该反应为放热反应，温度越高化学平衡常数越小，故KKK 。(5)整体来看再充入2 mol ClNO 相当于再充入2 mol NO 和 1 mol Cl 2，因保持恒温恒压，仅相当于反应规模增大，建立的平衡与原平衡等效，反应速率也一样，充入2 mol ClNO 时容器体积增大， ClNO的物质的量浓度增大，故v(