2023版人教高中同步化学选择性必修一：第二章化学反应速率与化学平衡试题汇编

第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率第1课时化学反应速率基础过关练题组一化学反应速率的概念1.下列有关化学反应速率的说法中正确的是 ()A.对任何化学反应来说,反应速率越大,反应现象就越明显B.化学反应速率通常用单位时间内任何一种反应物浓度的减少或任何一种生成物浓度的增加来表示C.若一段时间内某化学反应的反应速率为0.5mol·L-1·s-1,就是指在该时间段内反应物和生成物的浓度变化都为0.5mol·L-1·s-1D.化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量2.(2020江西赣州高二上期中)下列说法正确的是()A.在化学反应中,固体和纯液体的化学反应速率为零B.在化学反应中,某物质的化学反应速率表示该物质在某时刻反应的速率C.在某一化学反应中,化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变或生成物浓度的改变来表示,其数值可能相同,也可能不相同D.化学反应速率用生成物浓度的改变来表示时可以是负值题组二化学反应速率的简单计算3.(2021山东聊城九校开学联考)在一密闭容器中充入一定量的H2和N2,经测定反应开始后3s内v(N2)=0.15mol·L-1·s-1,则3s末NH3的浓度为 ()A.0.4mol·L-1B.0.6mol·L-1C.0.9mol·L-1D.1.2mol·L-14.在1L的恒容密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)2C(g),0~2min内A的物质的量由2mol减小到0.8mol,则用A的浓度变化表示该反应的反应速率为()A.1.2mol/(L·min)B.1mol/(L·min)C.0.6mol/(L·min)D.0.4mol/(L·min)5.(2020湖北宜昌部分示范高中协作体高二上期末)将气体A、B置于容积为2L的恒容密闭容器中,发生反应:4A(g)+B(g)2C(g),反应进行到4s末,测得A为0.5mol,B为0.4mol,C为0.2mol,用反应物A浓度的减少来表示该反应的反应速率为 ()A.0.025mol·L-1·s-1B.0.0125mol·L-1·s-1C.0.05mol·L-1·s-1D.0.1mol·L-1·s-16.(2020福建福州八县一中高二上期中)在N2+3H22NH3的反应中,经过一段时间后,NH3的浓度增加了45mol/L,在此段时间内用H2表示的平均反应速率为14mol/(L·s),则此段时间是 A.2sB.3.2sC.4.8sD.5.6s题组三化学反应速率的大小比较7.(2021山东新泰中学阶段性考试)在四个不同的容器中进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果,判断生成氨的速率最快的是 ()A.v(H2)=0.3mol·L-1·min-1B.v(N2)=0.2mol·L-1·min-1C.v(N2)=0.05mol·L-1·s-1D.v(NH3)=0.3mol·L-1·min-18.(2020黑龙江大庆实验中学高二上期中)在不同条件下测得反应A(s)+3B(g)2C(g)+2D(g)的反应速率如下,其中对反应速率的正确描述中最快的是 (深度解析)A.v(D)=0.4mol/(L·s)B.v(A)=0.5mol/(L·s)C.v(B)=0.6mol/(L·s)D.v(C)=0.5mol/(L·s)9.(2020甘肃兰州高二上期中)反应A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在四种不同条件下的反应速率分别为①v(A)=0.45mol·L-1·s-1;②v(B)=0.6mol·L-1·s-1;③v(C)=0.4mol·L-1·s-1;④v(D)=0.45mol·L-1·s-1。该反应进行的快慢顺序为 (深度解析)A.①>③=②>④B.①>②=③>④C.②>①=④>③D.①>④>②=③题组四化学反应表达式的确定10.(2020山东枣庄八中高二上期中)在密闭容器中A和B反应生成C,其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示,已知v(A)、v(B)、v(C)之间有以下关系:2v(B)=3v(A),v(A)=2v(C)。则该反应的化学方程式可表示为 ()A.2A(g)+3B(g)C(g)B.3A(g)+2B(g)2C(g)C.3A(g)+2B(g)6C(g)D.A(g)+B(g)C(g)能力提升练题组一借助图像考查化学反应速率的计算1.(2021辽宁协作体第一次考试,)锡、铅均为第ⅣA族元素,在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+,反应过程中金属离子(R2+)的物质的量浓度随时间的变化情况如图所示。下列说法错误的是 ()A.0~10s内,v(Sn2+)=0.044mol·L-1·s-1B.反应的离子方程式为Pb2++SnPb+Sn2+C.5s时,正、逆反应速率相等D.12s时,5c(Sn2+)=11c(Pb2+)2.()一定温度下,在2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列描述正确的是 ()A.反应在0~10s内,用Z表示的反应速率为0.158mol·L-1·s-1B.反应在0~10s内,X的物质的量浓度减少量为0.79mol·L-1C.反应进行到10s时,Y的转化率为79.0%D.反应的化学方程式为X(g)+Y(g)Z(g)3.(2020北京师大二附中高二上期中,)为了研究在MnO2存在下H2O2的分解速率,某学生将少许MnO2粉末加入50mL密度为1.1g/cm3的过氧化氢溶液中,通过实验测定,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请据图回答下列问题:(1)放出一半气体所需要的时间为。

(2)A、B、C、D各点反应速率大小的顺序是。

(3)过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为。

题组二化学反应速率的综合计算4.(2020湖北孝感高二上期末,)在一定容积容器中发生反应:2CH4(g)+2NH3(g)+3O2(g)2HCN(g)+6H2O(g),15min内测得反应速率用HCN表示为0.36mol/(L·min),该段时间内下列说法正确的是 ()A.15min内反应消耗氨气5.4molB.可用水表示该段时间内的反应速率为1.08mol/(L·min)C.各物质的反应速率关系:2v(CH4)=2v(NH3)=3v(O2)D.15min时氧气浓度下降到8.1mol/L5.(2021河南豫西名校第一次联考,)将固体NH4Br置于2.0L的密闭容器中,在某温度下发生如下反应:NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)2HBr(g)Br2(g)+H2(g)2min后,测得H2为1mol,HBr为8mol,则上述反应中生成NH3的速率为 ()A.0.5mol/(L·min)B.2mol/(L·min)C.2.5mol/(L·min)D.5mol/(L·min)题组三测定化学反应速率的实验设计6.(2020浙江温州十五校高二上期中联考,)盐酸与碳酸钙反应生成CO2,运用下图,可测定该反应的反应速率。请根据要求填空:(1)连接好仪器后,需要检查,再加入药品进行实验。

(2)在锥形瓶中加入5g碳酸钙,加入20mL1mol·L-1盐酸。每隔10s观测注射器中气体的体积,并以mL·s-1为反应速率的单位,计算每10s内的反应速率。数据处理的结果见下表:时间/s102030405060气体体积/mL41425384755反应速率/mL·s-10.41.01.1?0.90.8表格中的“?”处应填的数据是。

(3)从反应速率随时间变化的数据可知,本实验中反应速率与和有关。

答案全解全析基础过关练1.DA项,有些化学反应的反应速率很快,但没有明显现象,错误;B项,在化学反应中,一般不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,错误;C项,浓度的单位错,应为mol·L-1,且由于各物质的化学计量数不一定相同,在该时间段内反应物和生成物的浓度变化不一定相同。2.C一般不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率,A错误;化学反应速率是一段时间内的平均速率,B错误;在同一化学反应中,其化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的改变来表示,也可以用单位时间内生成物浓度的改变来表示,化学计量数相同的物质表示的化学反应速率相同,化学计量数不同的物质表示的化学反应速率不同,C正确;化学反应速率为正值,D错误。3.C3s内v(N2)=0.15mol·L-1·s-1,则3s内N2的浓度变化为0.45mol·L-1,根据反应方程式可知3s内氨气的浓度变化为0.9mol·L-1,则3s末NH3的浓度为0.9mol·L-1,C正确。4.C1L的恒容密闭容器中,0~2min内A的物质的量由2mol减小到0.8mol,用A的浓度变化表示该反应的反应速率为(2-0.8)5.C根据v=ΔcΔt计算v(C),再利用同一化学反应中物质的反应速率之比等于相应的化学计量数之比计算v(A)。v(C)=0.2mol2L4s=0.025mol·L-1·s-1,v(A)=26.Cv(NH3)=23v(H2)=14mol/(L·s)×23=16mol/(L·s),该段时间内NH3的浓度增加了45mol/L,则反应时间Δt=Δc7.C反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以氢气的反应速率为标准进行判断。A项,v(H2)=0.3mol·L-1·min-1;B项,v(N2)=0.2mol·L-1·min-1,反应速率之比等于化学计量数之比,v(H2)=0.6mol·L-1·min-1;C项,v(N2)=0.05mol·L-1·s-1=3mol·L-1·min-1,所以v(H2)=9mol·L-1·min-1;D项,v(NH3)=0.3mol·L-1·min-1,所以v(H2)=0.45mol·L-1·min-1。综上所述,反应速率最快的是C。8.D同一化学反应中用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故不同物质表示的反应速率与其化学计量数的比值越大,表示的反应速率越快,注意单位要一致。B项,A是固体,一般不用其浓度变化表示化学反应速率;v(C)2>v(D规律方法比较同一化学反应中不同条件下反应速率快慢的方法“一看”:看化学反应速率的单位是否统一,若不统一,需先统一单位;“二化”:将用不同物质表示的化学反应速率转化为用同一物质表示的化学反应速率或用化学反应速率分别除以相应物质的化学计量数;“三比较”:比较用同一物质表示的化学反应速率的数值或用化学反应速率分别除以相应物质的化学计量数之后的数值;数值越大,反应速率越大。9.D同一化学反应中,在化学反应速率的单位相同的情况下,某物质的化学反应速率与其化学计量数的比值越大,该物质表示的反应速率越快。①v(A)1=0.451mol·L-1·s-1=0.45mol·L-1·s-1;②v(B)3=0.63mol·L-1·s-1=0.2mol·L-1·s-1;③v(C)2=0.42mol·L-1·s-1=0.2mol·L-1·s-1;④v(D反思升华判断化学反应速率大小的常见误区误区1只看数值:同一化学反应,用不同的物质表示时,其化学反应速率不一定相同;用同一物质的化学反应速率比较反应的快慢时,必须要保证单位统一;注意不用固体或纯液体的浓度变化表示化学反应速率。误区2思维混乱:对理论知识掌握得不够扎实,解题时慌乱不堪,思维混乱,把同一化学反应中不同物质的反应速率之比等于相应的化学计量数之比的结论误认为将不同物质的反应速率乘以其化学计量数,然后进行比较,从而导致出错。10.A由2v(B)=3v(A),v(A)=2v(C),推知v(A)∶v(B)∶v(C)=2∶3∶1,同一化学反应中,不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比,故该反应的化学方程式可表示为2A+3BC。能力提升练1.C0~10s内Sn2+的浓度从0变为0.44mol·L-1,所以v(Sn2+)=0.044mol·L-1·s-1,A正确;在含Pb2+的溶液中投入Sn会发生置换反应生成Sn2+,由题图可知该反应为可逆反应,反应的离子方程式为Pb2++SnPb+Sn2+,B正确;由题图可知5s时Pb2+和Sn2+的浓度相等,反应还在向正反应方向进行,正、逆反应速率不相等,C错误;由题图可知12s时,c(Sn2+)=0.44mol·L-1,c(Pb2+)=0.2mol·L-1,c(Sn2+)∶c(Pb2+)=0.44mol·L-1∶0.2mol·L-1=11∶5,即5c(Sn2+)=11c(Pb2+),D正确。2.C从题图上看,在0~10s内,Z的反应速率v(Z)=1.58mol2L10s=0.079mol·L-1·s-1;0~10s内,X的物质的量浓度的减少量为(1.20-0.41)mol2L=0.3953.答案(1)1min(2)D>C>B>A(3)0.11mol/L解析(1)由题图可知,放出一半气体所需要的时间为1min。(2)随着反应的进行,过氧化氢溶液的浓度逐渐减小,反应速率也逐渐减小。(3)该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,在5min后,收集到的气体体积不再增加,说明过氧化氢完全分解,由题图可知,生成氧气的体积为60mL,2H2O22H2O+O2↑2mol 22.4Ln(H2O2) 0.06Ln(H2O2)=2mol×0.06L22.4L≈0.00536mol,所以c(H24.B15min内HCN浓度的变化量为0.36mol/(L·min)×15min=5.4mol/L,由化学方程式可知氨气浓度的减少量为5.4mol/L,但容器容积未知,不能计算其物质的量,A错误;同一化学反应中,不同物质的反应速率之比等于其对应化学计量数之比,则该段时间内用水表示的反应速率为0.36mol/(L·min)×62=1.08mol/(L·min),B正确;应为3v(CH4)=3v(NH3)=2v(O2),C错误;氧气与HCN的化学计量数之比为3∶2,则15min内氧气浓度减小5.4mol/L×32=8.1mol/L,初始浓度未知,不能确定15min时氧气的浓度5.C溴化铵分解为连锁反应,溴化铵分解生成的溴化氢又有一部分分解,故剩余的溴化氢的量为溴化铵分解生成的溴化氢的量减去分解的溴化氢的量,即c剩余(HBr)=c生成(HBr)-c分解(HBr);氢气的物质的量为1mol,其浓度为0.5mol/L,则c分解(HBr)=1mol/L;HBr的物质的量为8mol,c剩余(HBr)=8mol÷2L=4mol/L;则c生成(HBr)=c分解(HBr)+c剩余(HBr)=1mol/L+4mol/L=5mol/L;溴化铵分解生成的氨气浓度与溴化氢浓度相等,则2min后溴化铵分解生成的c(NH3)=c生成(HBr)=5mol/L,氨气的平均反应速率为5mol/L÷2min=2.5mol/(L·min),C正确。6.答案(1)装置气密性(2)1.3(3)溶液温度H+的浓度解析(1)最终需要测定收集的气体的体积,故连接好仪器后,需要检查装置气密性。(2)每隔10s观测注射器中气体的体积,30~40s之间反应速率为38mL-25mL10(3)根据题给表格中反应速率的数据可知,反应速率开始较慢,然后变大,最后又变小,因为开始时,虽然盐酸浓度大,但温度较低,反应速率较小,反应放热,随着反应的进行,温度升高,反应速率增大,反应进行到后期,盐酸的浓度明显降低,反应速率减小。

第2课时影响化学反应速率的因素活化能基础过关练题组一影响化学反应速率的因素1.(2021福建福州检测)反应①1000K时,A(g)B(g)+C(g);反应②500K时,D(g)E(g)+F(g),它们的反应速率的关系是 ()A.①=②B.①<②C.①>②D.无法确定2.(2021河南豫西名校第一次联考)在恒温、恒容的密闭容器中进行反应2H2O22H2O+O2↑。若H2O2溶液的浓度由2.0mol·L-1降到1.0mol·L-1需10s,那么H2O2浓度由1.0mol·L-1降到0.5mol·L-1所需的反应时间为 ()A.5sB.大于5sC.小于5sD.无法判断3.在反应C(s)+CO2(g)2CO(g)中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的是 ()①缩小体积,增大压强②增加碳的量③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2A.①④B.②③⑤C.①③D.①②④4.(2021江苏如皋第一阶段检测)下列措施可使H2的生成速率减小的是 ()A.Na与H2O反应制取H2,增加H2O的用量B.Al与稀硫酸反应制取H2,向稀硫酸中加入K2SO4溶液C.Mg与H2O反应制取H2,将冷水改为热水D.碳粉与H2O(g)反应制取H2,增加碳粉的用量5.(2020福建福州八县一中高二上期中)关于反应2NO2(g)N2O4(g)的化学反应速率的说法正确的是 ()A.化学反应速率为6mol·L-1·s-1时一定比化学反应速率为3.5mol·L-1·s-1时大B.不能根据气体颜色变化来确定该反应进行的快慢C.恒温恒容条件下,充入N2,压强增大,但正、逆反应速率都不变D.升温或加压都能增大反应物活化分子百分数,从而加快化学反应速率6.(2020浙江浙东北联盟高二上期中)常温下,分别将四块形状相同、质量均为7g的铁块同时投入下列四种溶液中。铁块最快溶解完的是 (易错)A.250.0mL2mol·L-1盐酸B.150.0mL2mol·L-1H2SO4溶液C.40.0mL5mol·L-1盐酸D.20.0mL18.4mol·L-1H2SO4溶液题组二有效碰撞理论和活化能7.(2020辽宁省实验中学高二上期中)下列有关有效碰撞的说法不正确的是 ()A.能发生有效碰撞的分子一定是活化分子B.有效碰撞是发生化学反应的充要条件C.只要条件合适,普通分子之间的碰撞也可能是有效碰撞D.活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞8.(2020天津七校高二上期中联考)下列说法正确的是 (深度解析)A.活化能接近零的反应,当反应物相互接触时,反应瞬间完成,而且温度对其反应速率几乎没有影响B.升高温度和增大压强都是通过增大活化分子百分数来加快化学反应速率的C.人们把能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子,把活化分子具有的能量叫做活化能D.活化能的大小不仅意味着一般分子成为活化分子的难易,也会对化学反应前后的能量变化产生影响9.在化学反应中,能引发化学反应的分子间的碰撞称之为有效碰撞,这些分子称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低能量叫活化能,其单位用kJ·mol-1表示。请认真观察下图,然后回答问题。(1)图中反应是(填“吸热”或“放热”)反应,该反应(填“需要”或“不需要”)环境先提供能量,该反应的ΔH=(用含E1、E2的代数式表示)。

(2)已知:H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=-241.8kJ·mol-1,该反应的活化能为167.2kJ·mol-1。则其逆反应的活化能为。

(3)对于同一反应,图中虚线(Ⅱ)与实线(Ⅰ)相比,活化能(填“升高”“降低”或“不变”),对反应热是否有影响?,原因是。

能力提升练题组一化学反应速率影响因素的分析1.(2021安徽皖南名校期中,)某同学做浓度对化学反应速率的影响的实验时,将3支试管分别编号为①②③,实验结束后记录的数据如下表所示:试管编号加3%Na2S2O3溶液加H2O加H2SO4溶液出现浑浊的时间①3mL3mL5滴33s②amL2mL5滴28s③5mLbmL5滴16s下列叙述不正确的是 ()A.反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2OB.Na2S2O3的浓度越大,反应速率越快C.a=4D.b=22.(2020福建泉州高二上期末,)已知反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,某同学按下表进行实验,最先出现浑浊的是 ()加3%Na2S2O3溶液/mL加1∶5的H2SO4溶液/滴温度/℃A52525B51535C52545D51545题组二活化能对化学反应速率的影响3.(2020河北唐山高二上期末,)已知1molH2O2分解放出热量98kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理如下:①H2O2+I-H2O+IO-慢②H2O2+IO-H2O+O2+I-快下列有关该反应的说法正确的是 ()A.当该反应放出98kJ的热量时会生成0.5molO2B.H2O2的分解速率主要是由反应②决定的C.IO-是该反应的催化剂D.催化剂的加入改变了该反应的反应热4.(2020河南洛阳高三上期中,)我们把能够发生化学反应的碰撞叫做有效碰撞;发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种分子叫做活化分子;活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。下列说法不正确的是 ()A.图甲中曲线Ⅱ可以表示催化剂降低了反应的活化能B.图乙中HI分子发生了有效碰撞C.盐酸和氢氧化钠溶液的反应活化能接近于零D.增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加5.(2020山东临沂高三上期末,)已知反应S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),若往该溶液中加入含Fe3+①2Fe3+(aq)+2I-(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)②2Fe2+(aq)+S2O82-(aq)2Fe3+(aq)+2S下列有关该反应的说法不正确的是 ()A.增大S2O82-的浓度,B.Fe3+是该反应的催化剂C.该反应是放热反应D.Fe3+降低了该反应的活化能,也减小了该反应的焓变题组三控制变量法研究影响化学反应速率的因素6.(2020吉林省实验中学高二上期中,)甲、乙两个实验小组利用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应研究影响反应速率的因素。设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已加入H2SO4):甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的大小来比较化学反应速率的大小。某同学进行实验,实验装置如图。其中A、B的成分见下表:序号AB①2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液②2mL0.1mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液③2mL0.2mol/LH2C2O4溶液4mL0.01mol/LKMnO4溶液和少量MnSO4(1)该反应的离子方程式为,实验结束后读数前需要移动量气管,使两个量气管的液面相平。

乙组:通过测定KMnO4溶液褪色所需的时间来比较化学反应速率的大小。为了探究KMnO4溶液与H2C2O4溶液浓度对反应速率的影响,某同学在室温下完成以下实验:实验编号1234水/mL1050x0.5mol/LH2C2O4溶液/mL5101050.2mol/LKMnO4溶液/mL551010时间/s402010—(2)x=,4号实验中始终没有观察到溶液褪色,你认为可能的原因是。

(3)2号实验中,用H2C2O4表示的反应速率为(反应后溶液的总体积变化忽略不计)。

(4)在实验中发现酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,开始一段时间反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。某同学认为是反应放热导致溶液温度升高,再次进行3号实验,测定反应过程中不同时间溶液的温度,结果如下表:时间/s051015202530温度/℃2526262626.52727①结合实验目的与表中数据,你得出的结论是。

②从影响化学反应速率的因素看,你认为还可能是的影响。若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是。深度解析

a.硫酸钾b.水c.二氧化锰d.硫酸锰7.(2021北京二中学段考试,)某小组研究了铜片与5.6mol·L-1HNO3溶液反应的速率,实验现象记录如下表。实验时间段现象①0~15min铜片表面出现极少气泡15~25min铜片表面产生较多气泡,溶液呈很浅的蓝色25~30min铜片表面均匀冒出大量气泡30~50min铜片表面产生较少气泡,溶液蓝色明显变深,液面上方呈浅棕色为探究影响该反应速率的主要因素,小组进行如下实验。实验Ⅰ:监测上述反应过程中溶液温度的变化,所得曲线如下图。实验Ⅱ:②~④试管中加入大小、形状相同的铜片和相同体积的5.6mol·L-1HNO3溶液。结果显示:Cu(NO3)2、NO对Cu和HNO3反应速率的影响均不明显,NO2能明显加快该反应的速率。实验Ⅲ:在试管中加入铜片和5.6mol·L-1HNO3溶液,当产生气泡较快时,取少量反应液于试管中,检验后发现其中含有NO2(1)根据表格中的现象,描述该反应的速率随时间的变化情况:。

(2)实验Ⅰ的结论:温度升高(填“是”或“不是”)反应速率加快的主要原因。

(3)实验Ⅱ的目的是。

(4)小组同学查阅资料后推测:该反应由于生成某中间产物而加快了反应速率。请结合实验Ⅱ、Ⅲ,在下图方框内填入相应的微粒符号①、②,以补全催化机理。

(5)为验证(4)中猜想,还需补充一个实验:(请写出操作和现象)。

答案全解全析基础过关练1.D因为①②两个反应不是同一个反应,参加反应的物质不同,则化学反应速率受温度影响也不同,所以无法确定它们反应速率的关系,D正确。2.BH2O2的浓度由2.0mol·L-1降到1.0mol·L-1时的平均反应速率为(2.0mol·L-1-1.0mol·L-1)÷10s=0.1mol·L-1·s-1,如速率不变,则H2O2浓度由1.0mol·L-1降到0.5mol·L-1所需的反应时间为(1.0mol·L-1-0.5mol·L-1)÷0.1mol·L-1·s-1=5s,但随着反应的进行,反应物的浓度逐渐减小,反应速率逐渐减小,则所需时间大于5s,B正确。3.C①缩小体积,增大压强,反应速率加快;②碳是固体,增加固体的量不影响化学反应速率;③通入CO2,反应物浓度增大,反应速率加快;④恒容下充入N2,容器的体积不变,反应物的浓度不变,反应速率不变;⑤恒压下充入N2,容器的体积增大,反应物的浓度减小,反应速率减小。4.B水是纯液体,Na与水反应时,增大水的用量,反应速率不变,A错误;往稀硫酸中加入K2SO4溶液,溶液体积增大,H+浓度减小,反应速率减小,B正确;将冷水改为热水,溶液的温度升高,反应速率加快,C错误;碳粉是固体,增加其用量反应速率不变,D错误。5.C同一化学反应中,用不同物质表示的化学反应速率不能直接比较,应该转化为同种物质表示的化学反应速率,再比较,A错误;二氧化氮为红棕色气体,四氧化二氮为无色气体,可根据单位时间内颜色变化的快慢确定反应进行的快慢,B错误;恒温恒容条件下,充入N2,压强增大,但反应物的浓度不变,正、逆反应速率都不变,C正确;增大压强,反应物的浓度增大,单位体积内活化分子数目增多,但活化分子百分数不变,D错误。6.B铁与盐酸、稀硫酸反应的实质为Fe+2H+Fe2++H2↑,铁块相同,H+浓度越大,反应速率越快,注意常温下铁遇浓硫酸发生钝化。A项,H+浓度为2mol·L-1;B项,H+浓度为4mol·L-1;C项,H+浓度为5mol·L-1;D项为浓硫酸,常温下铁遇浓硫酸发生钝化。C中铁反应的速率最快,但HCl的物质的量只有0.2mol,不能完全溶解7g铁,所以铁与2mol·L-1H2SO4溶液反应最快溶解完。易错警示本题容易忽视“铁块最快溶解完”这个要求而错选C;忽视常温下铁遇浓硫酸钝化而错选D。7.C物质发生化学反应,分子间必须发生有效碰撞,普通分子间不能发生有效碰撞,A正确,C错误;发生有效碰撞才能发生化学反应,发生化学反应必定发生了有效碰撞,B正确;活化分子间的碰撞不一定是有效碰撞,D正确。8.A活化能接近零的反应,分子基本都是活化分子,只要接触就可迅速反应,温度对其反应速率影响不大,A正确;增大压强是增加了单位体积内活化分子的数目,不改变活化分子百分数,B错误;活化能指活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,C错误;活化能的大小对化学反应前后的能量变化无影响,D错误。反思升华根据有效碰撞理论,外界条件改变,化学反应速率发生变化的规律如下:9.答案(1)放热需要E2-E1(2)409.0kJ·mol-1(3)降低无影响催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变解析(2)由图示可知ΔH=正反应活化能-逆反应活化能,故逆反应活化能=正反应活化能-ΔH=167.2kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)=409.0kJ·mol-1。能力提升练1.D反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,A正确;在其他条件不变时,反应物的浓度越大,反应速率越快,B正确;该实验是研究浓度对化学反应速率的影响,根据①可知,3%Na2S2O3溶液与所加水的总体积为6mL,则a=4,b=1,C正确,D错误。2.C通过题表中数据可知,C与A硫酸浓度相同,但温度C高于A,因此C中化学反应速率大于A中化学反应速率;B与D硫酸浓度相同,但温度D高于B,所以D化学反应速率大于B;C与D温度相同,但硫酸浓度C大于D,所以C化学反应速率大于D;则最先出现浑浊的是C。3.A当反应放出98kJ的热量时消耗1molH2O2,会生成0.5molO2,A正确;化学反应速率由慢反应决定,H2O2的分解速率主要由反应①决定,B错误;该反应的催化剂是I-,C错误;催化剂能降低反应的活化能,从而加快化学反应速率,但不影响反应热,D错误。4.B催化剂可降低反应的活化能,A正确;能够发生化学反应的碰撞才是有效碰撞,由图乙可知碰撞后没有生成新物质,即没有发生化学反应,不是有效碰撞,B错误;盐酸和氢氧化钠溶液反应的实质是氢离子与氢氧根离子反应生成水,在溶液中氢离子与氢氧根离子已经处于活跃状态,因此盐酸和氢氧化钠溶液反应的活化能接近于零,C正确;增大反应物浓度,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增加,D正确。5.D增大S2O82-的浓度,反应②的反应速率加快,A正确;若往该溶液中加入含Fe3+的某溶液,发生的总反应为S2O82-(aq)+2I-(aq)2SO42-(aq)+I2(aq),Fe3+为该反应的催化剂,B正确;反应物的总能量高于生成物的总能量6.答案(1)2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2(2)5KMnO4溶液过量(3)0.00625mol/(L·s)(4)①温度不是反应速率突然加快的原因②催化剂d解析(1)酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应生成二氧化碳、硫酸锰和水。(2)探究浓度对反应速率的影响时,溶液的总体积都为20mL,据此判断x的值;由于4号实验中高锰酸钾溶液过量,溶液最终没有褪色。(3)根据n=cV计算出反应物的物质的量,计算可知高锰酸钾量不足,用高锰酸钾的物质的量来计算反应消耗的草酸的物质的量,最后根据v=ΔcΔt计算出用H2C2(4)①根据题表数据知,温度升高不明显,对反应速率影响不大,说明温度不是反应速率突然加快的原因。②酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应生成了锰离子,锰离子有催化作用,所以还可能是催化剂的影响,要想验证锰离子的催化作用,在做对照实验时同时加入硫酸锰观察反应速率是否有变化。反思升华本题考查了化学反应速率的计算及影响化学反应速率的因素等,解题时注意掌握影响化学反应速率的因素,注意运用控制变量法。7.答案(1)反应速率先变快后变慢(2)不是(3)检验Cu(NO3)2、NO、NO2能否加快铜和硝酸反应的速率(4)NO2NO2-(5)在试管A、B中均加入相同的铜片和等体积的5.6mol·L-1硝酸溶液,向B中加入NaNO2固体,产生气泡的速率B比解析(1)根据表格中气泡多少的现象可知,该反应的速率随时间的变化情况:反应速率先变快后变慢。(2)由实验Ⅰ中温度变化图可知,温度不变时反应速率却加快,则温度升高不是反应速率加快的主要原因。(3)实验Ⅱ的目的是检验Cu(NO3)2、NO、NO2能否加快铜和硝酸反应的速率。(4)由CuCu2+,铜元素化合价升高,则由①②有元素的化合价降低,故①为NO2,②为NO2-。(5)验证中间产物NO2-加快了反应速率,则可以在试管A、B中均加入相同的铜片和等体积的5.6mol·L-1HNO3溶液,向B中加入NaNO2固体,产生气泡的速率B比

第二节化学平衡第1课时化学平衡状态基础过关练题组一可逆反应1.下列有关可逆反应的说法不正确的是 ()A.可逆反应是指在同一条件下能同时向正、逆两个方向进行的反应B.2HIH2+I2是可逆反应C.可逆反应达到化学平衡状态时,反应体系中各物质的浓度相等D.可逆反应中反应物和生成物同时存在2.(2020北京高二上期末)已知298K时,合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=-92.0kJ·mol-1,将此温度下的1molN2和3molH2充入一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量(假设测量过程中没有能量损失) ()A.一定小于92.0kJB.一定大于92.0kJC.一定等于92.0kJD.无法确定3.(2021山东六校阶段性联考)现有一可逆反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。向这一混合气体中通入少量18O2。在经过较长的时间后,以下说法中正确的是 ()A.18O只存在于O2和SO2中B.18O只存在于O2中C.三氧化硫的相对分子质量均为82D.二氧化硫的相对分子质量可能为64、66、684.(2020河北衡水武邑中学高二上月考)在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.1mol/L、0.05mol/L、0.3mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是 (深度解析)A.SO2为0.4mol/L,O2为0.2mol/LB.SO2、SO3均为0.8mol/LC.SO3为0.4mol/LD.SO2为0.35mol/L题组二化学平衡状态的特征5.(2020安徽蚌埠五中高二上期中)在一定条件下,使SO2和O2在一密闭容器中进行反应,下列说法中不正确的是 ()A.反应开始时,正反应速率最大,逆反应速率为零B.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后为零C.随着反应的进行,逆反应速率逐渐增大,最后不变D.随着反应的进行,正反应速率逐渐减小,最后不变6.一定条件下,向密闭容器中充入1molNO和1molCO,发生反应:NO(g)+CO(g)12N2(g)+CO2(g),测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示,其中处于化学平衡状态的是 ()A.dB.bC.cD.a7.一定温度下,在2L的恒容密闭容器内发生的反应中,M、N的物质的量随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:(1)该反应的化学方程式为。

(2)在t2时刻,存在的等量关系是,此时反应是否达到化学平衡状态?(填“是”或“否”)。

(3)在t3时刻,v正(填“>”“<”或“=”)v逆,理由是。

题组三化学平衡状态的简单判断8.(2021山东泰安新泰中学阶段性考试)一定温度下,反应A2(g)+B2(g)2AB(g)达到平衡的标志是 ()A.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolABB.容器内总压强不随时间的变化而变化C.单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolA2D.单位时间内生成nmolA2的同时生成nmolB29.(2021山东聊城九校开学联考)在恒容密闭容器中,CO和H2S混合加热生成羰基硫的反应为CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。下列说法能充分说明该反应已经达到化学平衡状态的是 ()A.正、逆反应速率都等于零B.CO、H2S、COS、H2的浓度相等C.CO、H2S、COS、H2的物质的量分数均不再变化D.CO、H2S、COS、H2在容器中共存10.(2021江苏如皋第一阶段检测)在一定温度下,体积一定的密闭容器中可逆反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)达到平衡的标志是 ()A.容器内混合气体的密度不再变化B.断裂2molO—H键的同时形成1molH—H键C.容器内混合气体的压强不再变化D.消耗3molFe的同时生成1molFe3O4能力提升练题组一化学平衡状态的综合判断1.(2020福建泉州高二上期末,)甲醇是一种可再生能源,具有广阔的开发和应用前景。工业上一般采用如下反应合成甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。能说明反应已达到化学平衡状态的是 (深度解析)A.容器内CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度之比为1∶3∶1∶1B.生成1molH2O,同时消耗3molH2C.体系中物质的总质量不变D.恒温恒容下,密闭容器中压强保持不变2.(2020浙江温州高二上期末,)反应X(s)+2Y(g)2W(g)ΔH=-akJ·mol-1(a>0),一定温度下,在恒容的密闭容器中,加入1molX和2molY发生反应,下列说法正确的是 ()A.充分反应后,放出的热量为akJB.当Y与W的物质的量浓度之比为1∶1时,表明该反应一定已达到平衡状态C.当容器内气体的密度不再改变时,表明该反应一定已达到平衡D.当达到平衡状态时,X和Y的转化率之比为1∶23.()在一定条件下,向2L密闭容器中通入2molN2和6molH2,发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),以下选项能够说明反应已达到平衡状态的是 ()A.c(NH3)∶c(H2)∶c(N2)=2∶3∶1B.单位时间内1个键断裂的同时,有6个N—H键形成C.混合气体的平均相对分子质量不再改变D.单位时间内有6个N—H键形成的同时,有3个H—H键断裂4.(2021北京二中学段考试,)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0,若在恒压绝热容器中发生,下列选项表明反应一定已达平衡状态的是 ()A.容器内的温度不再变化B.容器内的压强不再变化C.相同时间内,断开H—H键的数目和形成N—H键的数目之比为1∶2D.容器内气体的浓度c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2题组二化学平衡的简单计算5.(2021湖南怀化联考,)在容积可变的真空密闭容器中投入一定量草酸锰(MnC2O4),发生反应:MnC2O4(s)MnO(s)+CO(g)+CO2(g)。在一定温度下达到平衡,测得混合气体总浓度为0.8mol·L-1。若保持温度不变,将容器容积扩大至原来的2倍,达到新平衡时测得c(CO2)=xmol·L-1。下列说法正确的是 ()A.当CO体积分数保持不变时表明反应达到平衡状态B.当气体平均摩尔质量保持不变时表明反应达到平衡状态C.达到新平衡时c(CO2)=c(CO)=0.4mol·L-1D.x的取值范围:0.2<x<0.46.(2021河南洛阳豫西名校第一次联考,)在一定条件下,将3molA和1molB两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),2min后该反应达到平衡,生成0.8molD,并测得C的浓度为0.2mol·L-1。则下列判断正确的是 ()A.x=2B.2min内A的反应速率为0.6mol·L-1·min-1C.B的转化率为40%D.若混合气体的密度不变,则表明该反应达到平衡状态7.()100℃时,把0.5molN2O4通入容积为5L的真空密闭容器中,立即出现红棕色。反应进行到2s时,NO2的浓度为0.02mol·L-1。60s时,反应已达到平衡状态,此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是 (深度解析)A.0~2s内用N2O4表示的反应速率为0.01mol·L-1·s-1B.在2s时容器内的压强为开始时的1.1倍C.平衡时,n(N2O4)=0.25molD.平衡时,N2O4的转化率为40%8.(双选)(2021山东滕州一中训练,)一定温度下,把2.5molA和2.5molB混合充入容积为2L的密闭容器里,发生如下反应:3A(g)+B(s)xC(g)+2D(g),经5s反应达平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,同时生成1molD,下列叙述中不正确的是 ()A.反应达到平衡状态时A的转化率为60%B.x=3C.若混合气体的密度不再变化,则该可逆反应达到化学平衡状态D.反应达到平衡状态时,相同条件下容器内气体的压强与起始时压强之比为6∶5答案全解全析基础过关练1.C可逆反应达到化学平衡状态时,反应体系中各物质的浓度保持不变,但不一定相等。2.A可逆反应不能进行到底,故放出的热量一定小于92.0kJ。3.D由于该反应为可逆反应,反应向右进行时会使SO3中含有18O,而含有18O的SO3分解,就会使18O进入SO2中,最后三种物质中均存在含有18O的分子,也存在不含18O的分子,A、B错误;对于不含18O的三氧化硫来说,其相对分子质量为80,C错误;当二氧化硫中不含18O时相对分子质量为64,只有一个18O时,相对分子质量为66,含有两个18O时,相对分子质量为68,D正确。4.D2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)某时刻 0.1mol/L0.05mol/L0.3mol/L极限转化 0.4mol/L 0.2mol/L0极限转化 0 00.4mol/L该反应为可逆反应,物质浓度范围:0<c(SO2)<0.4mol/L,0<c(O2)<0.2mol/L,0<c(SO3)<0.4mol/L。反思升华化学平衡的建立,既可以从正反应开始,也可以从逆反应开始,无论从哪个方向开始,物质都不能完全反应,利用极限法假设物质完全反应,计算出相应物质的变化量,实际变化量小于极限值。5.B在一定条件下,反应开始时,反应物的浓度最大,正反应速率最大,生成物的浓度为零,逆反应速率为零,A正确;随着反应的进行,反应物的浓度降低,可逆反应不能进行到底,则正反应速率最后不为零,B错误;随着反应的进行,生成物的浓度增大,逆反应速率逐渐增大,最后不变,正、逆反应速率相等,C正确;随着反应的进行,反应物的浓度减小,正反应速率逐渐减小,最后不变,D正确。6.A由题图可知,a、b、c的正、逆反应速率不相等,都未达到平衡状态;只有d的正、逆反应速率相等,故处于化学平衡状态的是d,A正确。7.答案(1)2NM(2)n(M)=n(N)否(3)=M和N的物质的量不再随时间发生变化,说明反应已达到平衡状态解析(1)当N减少6mol时,M增加3mol,所以化学方程式为2NM。(2)t2时刻,n(M)=n(N)=4mol,t2时刻后,N的物质的量继续减小,M的物质的量继续增加,故反应未达到平衡状态。(3)t3时刻,M和N的物质的量均不再发生变化,此时反应已达到平衡状态。8.C反应速率之比应该等于各物质的化学计量数之比,单位时间内生成nmolA2,同时生成nmolAB时,不能说明正、逆反应速率相等,A错误;通过化学方程式可知,反应前后气体的化学计量数之和相等,无论是否达到平衡状态,容器内总压强都不变,B错误;单位时间内生成2nmolAB的同时生成nmolA2,说明正、逆反应速率相等,C正确;无论该反应是否达到平衡状态,单位时间内生成nmolA2的同时一定生成nmolB2,D错误。9.C达到化学平衡状态时,正、逆反应速率相等,但都不等于零,A不符合题意;达到化学平衡状态时,CO、H2S、COS、H2的浓度不再改变,但不一定相等,B不符合题意;CO、H2S、COS、H2的物质的量分数不再改变,其物质的量也不再变化,说明反应达到了化学平衡状态,C符合题意;CO、H2S、COS、H2在容器中共存,不能说明反应达到平衡状态,D不符合题意。10.A反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体质量减小的反应,反应过程中体积不变,则密度一直减小,当容器内混合气体的密度不再变化时,反应达到平衡,A正确;断裂2molO—H键的同时形成1molH—H键都表示的是正反应速率,不能说明反应达到平衡,B错误;反应3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)是气体体积不变的反应,反应过程中压强一直不变,容器内混合气体的压强不再变化不能说明反应达到平衡,C错误;消耗3molFe的同时生成1molFe3O4都表示的是正反应速率,不能说明反应达到平衡,D错误。能力提升练1.D容器内CO2、H2、CH3OH、H2O的浓度之比为1∶3∶1∶1时,无法判断各组分的浓度是否变化,无法判断是否达到平衡状态,A错误;生成1molH2O,同时消耗3molH2,表示的都是正反应速率,无法判断是否达到平衡状态,B错误;体系中物质的总质量为定值,体系中物质总质量不变无法说明反应达到平衡状态,C错误;该反应反应前后有气体体积差,压强为变量,当恒容密闭容器中压强保持不变时,表明正、逆反应速率相等,该反应达到平衡状态,D正确。规律方法化学平衡状态的判断依据——“正逆相等,变量不变”(1)正反应速率与逆反应速率相等,且不为0,即v正=v逆≠0。①对于同一物质,该物质的生成速率等于它的消耗速率;②对于不同物质,化学反应速率之比等于化学方程式中其相应的化学计量数之比,但必须是不同方向的反应速率。(2)反应混合物中各组分的含量保持不变。2.C可逆反应中反应物不能完全转化为生成物,则充分反应后,放出的热量小于akJ,A错误;不能确定平衡时Y与W的物质的量浓度之比,B错误;X为固体,反应过程中气体的质量一直在变化,容器的容积不变,当反应达到平衡状态时,气体的质量不再变化,则容器内气体的密度不变时能说明反应达到平衡状态,C正确;按照化学计量数之比加入原料,X和Y的转化率相等,D错误。3.Cc(NH3)∶c(H2)∶c(N2)=2∶3∶1,并不能说明浓度不变,所以不一定是平衡状态,A错误;单位时间内1个键断裂,同时有6个N—H键形成,均是向正反应方向进行,未体现正反应速率与逆反应速率相等的关系,B错误;该反应是反应前后气体分子数不同的反应,未达到平衡前混合气体的物质的量是变量,质量是定量,所以平均摩尔质量是变量,混合气体的平均相对分子质量也是变量,则混合气体的平均相对分子质量不再改变时能说明反应达到平衡,C正确;单位时间内有6个N—H键形成的同时,有3个H—H键断裂,均是向正反应方向进行,未体现正反应速率与逆反应速率相等的关系,D错误。4.A该反应为放热反应,反应在恒压绝热容器中进行,当容器内的温度不再变化时,说明放出的热量不再变化,表明反应已达平衡状态,A正确;因反应在恒压条件下进行,反应中压强始终不变,压强不再变化不能表明反应一定已达平衡状态,B错误;断开H—H键和形成N—H键均表示正反应,不能表明反应一定已达平衡状态,C错误;c(N2)∶c(H2)∶c(NH3)=1∶3∶2不能表明反应一定已达平衡状态,D错误。5.C由反应的化学方程式可知,CO、CO2是气体产物,且二者的物质的量及体积相同,其他物质都呈固态,则反应过程中,CO的体积分数和CO2体积分数始终相等,均为50%,所以混合气体中CO的体积分数保持不变不能说明反应达到平衡状态,A错误;由反应的化学方程式可知,CO、CO2是气体产物,且二者的物质的量相等,设生成的CO、CO2都是ymol,气体平均摩尔质量恒为28y+44y2yg·mol-1=36g·mol-1,当气体平均摩尔质量保持不变时不能说明反应达到平衡状态,B错误;在一定温度下达到平衡,测得混合气体总浓度为0.8mol·L-1,由A可知,CO的体积分数和CO2体积分数始终相等,均为50%,达到新平衡时c(CO2)=c(CO)=0.4mol·L6.C由题意可知2min后c(D)=0.4mol·L-1,c(C)=0.2mol·L-1,因此x=1,A项错误;2min内Δc(A)=0.6mol·L-1,v(A)=Δc(A)2min=0.3mol·L-1·min-1,B项错误;反应消耗的n(B)=0.4mol,α(B)=0.4mol1mol×100%=40%,C项正确;反应物、生成物均为气体7.BN2O4和NO2之间存在转化关系:N2O4(g)2NO2(g)起始物质的量/mol 0.5 02s内转化物质的量/mol0.05 0.02×52s时物质的量/mol 0.5-0.05 0.02×5v(N2O4)=0.05mol2s×5L=0.005mol·L-1·s-1,A项错误;2s时气体总的物质的量为0.5mol-0.05mol+0.02mol·L-1×5L=0.55mol,则2s时容器内的压强与开始时容器内的压强之比为0.55∶0.5=11∶10,B项正确;反应达到平衡状态时,设有xmolN2O4(g)2NO2(g)起始物质的量/mol 0.5 0转化物质的量/mol x 2x平衡物质的量/mol 0.5-x 2x达到平衡状态时,气体总的物质的量为0.5mol-xmol+2xmol=(0.5+x)mol,则(0.5+x)mol0.5mol=1.6,解得x=0.3,平衡体系中含0.2molN2O4,C项错误;反思升华应用“三段式”法解题的基本思路①巧设未知数:具体题目要具体分析,灵活设未知数,一般设某物质的转化量为x。②确定三个量:确定平衡体系中各物质的起始量、转化量、平衡量并按“模式”列出。③解题设问题:明确了“始”“转”“平”三个量的具体数据,再根据相应关系求平衡时某成分的浓度、反应物转化率等,得出题目答案。8.BD经5s反应达到平衡,在此5s内C的平均反应速率为0.2mol·L-1·s-1,则生成C的物质的量为0.2mol·L-1·s-1×2L×5s=2mol,同时生成1molD,则x2=2mol1mol,解得x=4,3A(g)+B(s)4C(g)+2D(g)起始(mol) 2.5 2.5 0 0转化(mol) 1.5 0.5 2 1平衡(mol) 1 1.5 2 1结合转化率=转化的量起始的量×100%反应达到平衡状态时A的转化率为1.52.5×100%=60%,A正确;x=4,B错误;B为固体,气体的质量为变量,体积不变,则混合气体的密度不再变化时该可逆反应达到化学平衡状态,C正确;反应达到平衡状态时

第2课时化学平衡常数基础过关练题组一化学平衡常数的含义及其表达式1.(原创)下列关于化学平衡常数的叙述正确的是 (深度解析)A.化学平衡常数表示反应进行的程度,与温度无关B.两种物质反应,不管怎样书写化学方程式,平衡常数均相同C.化学平衡常数等于某一时刻生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值D.温度一定,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数2.(2020湖南益阳箴言中学高二上期末)已知可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g),其平衡常数表达式正确的是 ()A.K=c(N2)·c(C.K=c2(NH3.(2020湖北荆州高二上期末)298K时,各反应的平衡常数如下:①N2(g)+O2(g)2NO(g)K1=1×10-30②2H2(g)+O2(g)2H2O(g)K2=2×1081③2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K3=4×10-92则该温度下,NO、H2O、CO2这三种化合物分解释放氧气的倾向最大的是 ()A.NOB.H2OC.CO2D.无法判断4.(2021河南洛阳豫西名校第一次联考)反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为K2,则K1、K2的关系为(平衡常数为同温度下的测定值) ()A.K1=2K2B.K1=K22C.K1=1K2D.K1题组二化学平衡常数的计算5.将4molSO2与2molO2充入4L的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),测得平衡时SO3的浓度为0.5mol·L-1。则此条件下的平衡常数K为 ()A.4B.0.25C.0.4D.0.26.某温度时,反应SO2(g)+12O2(g)SO3(g)的平衡常数K=50。在同一温度下,反应2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K1应为 ()A.2500B.100C.4×10-4D.2×10-27.(2021山东聊城九校开学联考)已知:对于可逆反应aA(g)+bB(g)cC(g)+dD(g),在一定温度下的任意时刻,反应物的浓度和生成物的浓度有如下关系:Q=cc(C)cd(D)ca(A)cb(B),Q叫做该反应的浓度商。Q<K,反应向正反应方向进行;Q=K,反应处于平衡状态;Q>K,反应向逆反应方向进行。甲醇(结构式)是一种基础有机化工原料,应用广泛。工业上可利用废气中的CO2合成CH3OH,发生反应CO2(g)+3H(1)已知反应中的相关化学键键能数据如下:化学键O—HC—OCOE/(kJ·mol-1)465343750氢气中H—H键比甲醇中C—H键(填“强”或“弱”)。相同条件下该反应的正反应活化能Ea(正)=216kJ·mol-1,则逆反应活化能Ea(逆)=kJ·mol-1。

(2)在1L恒容密闭容器中充入CO2和H2,所得实验数据如下表:实验编号温度/℃起始时物质的量/mol平衡时物质的量/moln(CO2)n(H2)n(CH3OH)①1500.230.190.03②2000.100.260.02③2000.17a0.01实验①平衡常数K=。实验②达到平衡时H2的转化率为。实验③a=。

能力提升练题组一化学平衡常数与转化率的计算1.()在一定温度下,反应12H2(g)+12X2(g)HX(g)的平衡常数为10。若将1.0molHX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中,在该温度下HX(g)的最大分解率接近于 ()A.5%B.17%C.25%D.33%2.(2021山东六校阶段性联考,)一定温度下,向一容积为5L的恒容密闭容器中充入0.4molSO2和0.2molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196kJ·mol-1。当反应达到平衡时,容器内压强变为起始时的710,下列说法错误的是 ()A.当容器内气体的压强不变时说明该反应达到化学平衡状态B.SO2的转化率为90%C.达到平衡时反应放出的热量为196kJD.此温度下该反应的平衡常数K=202503.()某温度下,在2L的密闭容器中,加入1molX(g)和2molY(g)发生反应:X(g)+mY(g)3Z(g)。平衡时,X、Y、Z的体积分数分别为30%、60%、10%。在此平衡体系中加入1molZ(g),再次达到平衡后,X、Y、Z的体积分数不变。下列叙述不正确的是 ()A.m=2B.两次平衡的平衡常数相同C.X与Y的平衡转化率之比为1∶1D.第二次平衡时,Z的浓度为0.4mol·L-14.(2021北京二中学段考试,)高炉炼铁过程中发生反应:13Fe2O3(s)+CO(g)23Fe(s)+CO2(g),该反应在不同温度下的平衡常数见下表。温度/℃100011501300平衡常数K4.03.73.5下列说法正确的是 ()A.增加高炉的高度可以有效降低炼铁尾气中CO的含量B.由表中数据可判断该反应:反应物的总能量>生成物的总能量C.为了使该反应的K增大,可以在其他条件不变时,增大c(CO)D.1000℃下Fe2O3与CO反应,tmin达到平衡时c(CO)=2×10-3mol/L,则用CO表示该反应的平均速率为2×10-3t题组二化学平衡常数相关综合考查5.()已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g)ΔH>0,请回答下列问题。(1)某温度下,反应物的起始浓度分别为c(M)=1mol·L-1,c(N)=2.4mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为。

(2)若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为c(M)=4mol·L-1,c(N)=amol·L-1,达到平衡后,c(P)=2mol·L-1,则a=。

(3)若反应温度不变,反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=bmol·L-1,达到平衡后,M的转化率为。

6.(2021湖南怀化联考,)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)获得。(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时,涉及如下反应:①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1②4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2③2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)K3则K3=(用K1、K2表示)。

(2)300℃时,2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v(正)=k·cn(ClNO),测得速率和浓度的关系如下表所示:序号c(ClNO)/(mol·L-1)v/(×10-8mol·L-1·s-1)①0.300.36②0.601.44③0.903.24k=。

(3)按投料比n(NO)∶n(Cl2)=2∶1把NO和Cl2加入一恒压的密闭容器中发生反应,平衡时NO的转化率与温度T、压强p(总压)的关系如图所示:①在p压强条件下,M点时容器内NO的体积分数为。

②若反应一直保持在p压强条件下进行,则M点的分压平衡常数Kp=(用含p的表达式表示,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。

答案全解全析基础过关练1.D一个确定的化学反应,其化学平衡常数通常情况下只与反应体系的温度有关,A项错误;相同物质的反应,书写的化学方程式不同时,化学计量数发生改变,平衡常数可能改变,B项错误;化学平衡常数为平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,C项错误;在一定温度下,对于给定的化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数,D项正确。反思升华(1)化学平衡常数(K)与浓度商(Q)的表达式相同,但各物质的浓度不一定相同,K中各物质的浓度必须是平衡浓度,而Q中各物质的浓度是任意时刻的浓度。(2)化学平衡常数不能表示反应的快慢,即K大,化学反应速率不一定大。2.C化学平衡常数是利用平衡状态下物质的平衡浓度计算的,K=生成物平衡浓度幂之积反应物平衡浓度幂之积3.A根据N2(g)+O2(g)2NO(g)K1=1×10-30可知NO分解释放氧气的反应2NO(g)N2(g)+O2(g)的平衡常数K'1=11×10-30=1×1030,根据2H2(g)+O2(g)2H2O(g)K2=2×1081可知水分解释放氧气的反应2H2O(g)2H2(g)+O2(g)的平衡常数K'2=12×1081=5×10-82,CO2分解释放O2:2CO2(g)2CO(g)+O2(g)K3=4×10-92,化学平衡常数越大,表示反应进行的程度越大,由于平衡常数:1×1030>5×10-82>4×10-92,因此4.C反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1,则相同温度下,反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数为1/K1,故反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数K2=1/K1,C项正确。5.A2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)初始: 4mol2mol 0转化: 2mol1mol2mol平衡: 2mol1mol2mol平衡时c(SO2)=0.5mol·L-1,c(O2)=0.25mol·L-1,c(SO3)=0.5mol·L-1,则K=0.56.C由题意知,该温度下,K=c(SO3)c(SO2)·c127.答案(1)强265(2)4.523.1%0.13解析(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-49kJ·mol-1,ΔH=750kJ·mol-1×2+E(H—H)×3-E(C—H)×3-465kJ·mol-1-343kJ·mol-1-465kJ·mol-1×2=-49kJ·mol-1,E(H—H)×3-E(C—H)×3=-49kJ·mol-1-750kJ·mol-1×2+465kJ·mol-1+343kJ·mol-1+465kJ·mol-1×2=189kJ·mol-1,E(H—H)>E(C—H),氢气中H—H键比甲醇中C—H键强。相同条件下该反应的正反应活化能Ea(正)=216kJ·mol-1,则逆反应活化能Ea(逆)=216kJ·mol-1+49kJ·mol-1=265kJ·mol-1。(2)在1L恒容密闭容器中充入CO2和H2,列出三段式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)c(起始)mol·L-1 0.23 0.19 0 0c(转化)mol·L-1 0.03 0.09 0.03 0.03c(平衡)mol·L-1 0.2 0.1 0.03 0.03实验①平衡常数K=0.03×0.030.2×0.13=4.5。实验②达到平衡时H2转化率为0.060.26×100%≈23.1%。实验能力提升练1.B由题中的反应和数据可知:在该温度下HX(g)12H2(g)+12X2(g)的平衡常数K=0.1。设HX(g)的分解反应达到平衡后其减小的浓度为xmol·L-1,则平衡时HX、H2、X2的浓度分别为(1.0-x)mol·L-1、0.5xmol·L-1、0.5xmol·L-1,则有(0.5x)12·(0.2.C该反应是一个恒容条件下的化学反应,反应前后气体物质的量不相等,故压强不变,说明气体总量不变,反应达到了化学平衡状态