1、第二章 化学反应速率与化学平衡一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题意）1.下列事实不能用平衡移动原理解释的是( )A.开启啤酒瓶后，瓶中马上泛起大量泡沫B.由、组成的平衡体系通过缩小体积加压后颜色变深C.实验室制取乙酸乙酯时，将乙酸乙酯不断蒸出D.工业上生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高二氧化硫的转化率2.100时，把0.5mol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，的浓度为，60s时，体系已达到平衡状态，此时容器内的压强为开始时的1.6倍。下列说法正确的是( )A.02s内用的浓度变化表示的反应速率为 B.在2s时容器内
2、的压强为开始时的1.1倍C.平衡时， D.平衡时，3.在密闭容器中，反应达到甲平衡。在仅改变某一条件后，达到乙平衡，下列分析正确的是( )A.图I中，甲、乙的平衡常数分别为、，则B.图中，平衡状态甲与乙相比，平衡状态甲的反应物转化率低C.图中，t时刻增大了压强D.图表示反应分别在甲、乙条件下达到平衡，说明乙的温度高于甲的温度4、下列说法正确的是()A.自发反应在任何条件下都能实现B.所有的自发反应都是放热的C.升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率一定增大D.一般使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,从而提高反应物的转化率5、已知反应:2NO(g)+Br2(g)2NOBr(g
3、)H=-a kJmol-1(a0),其反应机理是:NO(g)+Br2(g)NOBr2(g)快NOBr2(g)+NO(g)2NOBr(g)慢下列有关该反应的说法正确的是()A.该反应的速率主要取决于的快慢B.NOBr2是该反应的催化剂C.增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数,加快反应速率D.2 mol NO完全反应时生成物的总键能比反应物的总键能大a kJmol-16、已知某密闭容器中发生反应:X(g)+Y(g)2W(g)+Z(g)Hp4,Y轴表示A的转化率B.p3p4,Y轴表示B的质量分数C.p3p4,Y轴表示B的转化率D.p3p4,Y轴表示混合气体的平均相对分子质量8、已知可逆反应:4
4、NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H=-1 025 kJmol-1。若反应物起始物质的量相同,下列关于该反应的示意图不正确的是()9、通过控制或改变反应条件可以加快、减缓甚至阻止反应的进行，使化学反应有利于人类的生存和提高生活质量。下列各图所示的措施中，能加快化学反应速率的是()10、钨丝灯管中的W(钨)在使用过程中缓慢挥发，使灯丝变细，加入I2可延长灯管的使用寿命，其工作原理为W(s)2I2(g) WI4(g)。下列说法正确的是()A上述反应是可逆反应，当灯管正常发光时达到平衡B灯管内的I2可循环使用CWI4在灯管壁上分解，使灯管的寿命延长D温度升高时，WI4的分解速率加
5、快，W和I2的化合速率减慢二、不定项选择题（本大题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题有一到两个选项符合题意）11、已知：用PtRh合金催化氧化NH3制NO，其反应的微观模型及含氮生成物产率随反应温度的变化曲线分别如图所示：下列说法中，不正确的是()A.400 时，生成的产物只有N2、NOB800 时，反应的化学方程式是4NH35O24NO6H2OCPtRh合金可有效提升NH3催化氧化反应的速率D800 以上，发生了反应：2NO(g)O2(g)N2(g)H012、在2 L恒容密闭容器中充入2 mol X和1 mol Y，发生反应：2X(g)Y(g)3Z(g)H0，反应过程持续升高温度，测得
6、X的体积分数与温度的关系如图所示。下列推断不正确的是()A.Q点时，Y的转化率最大B升高温度，平衡常数减小CW点X的正反应速率小于M点X的正反应速率D平衡时，再充入Z，达到平衡时Z的体积分数一定增大13、乙炔在Pd表面选择加氢的反应机理如图所示。其中吸附在Pd表面上的物种用*标注。下列有关说法错误的是()A.该正反应历程中最大能垒(活化能)为85 kJmol1B吸附反应为吸热反应CPd为固体催化剂，一般其表面积越大，催化效果越好DC2HH*C2H的过程中有能量的上升，说明有化学键的断裂14、在容积可变的密闭容器中存在如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H”或“”“”“”“
7、0，S0，则：该反应常温下_(填“能”或“不能”)自发进行。据本题反应数据分析，温度_(填“能”或“不能”)成为反应方向的决定因素。(4)已知CaSO4(s)CO(g)CaO(s)SO2(g)CO2(g)H218 kJmol1，该反应能够自发进行的反应条件是_。(5)某吸热反应能自发进行，则该反应的S_(填“”或“”)0。18、近年来，随着聚酯工业的快速发展，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。传统的Deacon直接氧化法，按下列催化过程进行：4HCl(g)O2(g) 2Cl2(g)2H2O(g)(1)写出上述反应的平衡常数表达式K_。(2)生产过程中可使用CuCl2作催化剂，反应原理
8、如下：CuCl2(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H163 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H2121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)的H_kJmol1。(3)生产中反应温度通常控制在420 左右，原因是_。在一定温度下，进一步提高HCl平衡转化率的方法是_。(写出2种)(4)420 时，将一定量的O2和HCl通入4 L的恒容密闭容器中，反应过程中氧气的变化量如图所示，则020 min平均反应速率v(HCl)为_molL1min1。19、硫酸是一种重要的基本化工产品，接触法制硫酸生产中的关键工序是SO2的催化氧化：
9、SO2(g)O2(g)SO3(g)H98 kJmol1。回答下列问题：(1)钒催化剂参与反应的能量变化如图(a)所示，V2O5(s)与SO2(g)反应生成VOSO4(s)和V2O4(s)的热化学方程式为：_。(2)当SO2(g)、O2(g)和N2(g)起始的物质的量分数分别为7.5%、10.5%和82%时，在0.5 MPa、2.5 MPa和5.0 MPa压强下，SO2平衡转化率随温度的变化如图(b)所示。反应在5.0 MPa、550 C时的_，判断的依据是_。影响的因素有_。(3)将组成(物质的量分数)为2m%SO2(g)、m% O2(g)和q%N2(g)的气体通入反应器，在温度t、压强p条件
10、下进行反应。平衡时，若SO2转化率为，则SO3压强为_，平衡常数Kp_(以分压表示，分压总压物质的量分数)。(4)研究表明，SO2催化氧化的反应速率方程为：vk(1)0.8(1n)式中：k为反应速率常数，随温度t升高而增大；为SO2平衡转化率，为某时刻SO2转化率，n为常数。在0.90时，将一系列温度下的k、值代入上述速率方程，得到vt曲线，如图(c)所示。曲线上v最大值所对应温度称为该下反应的最适宜温度tm。ttm后，v逐渐下降。原因是_。答案解析1.答案：B解析： A项，啤酒中存在平衡：，开启啤酒瓶，瓶中压强降低，平衡向气体体积增大的方向移动，即向生成气体的方向移动，涉及平衡的移动；B项，
11、反应是一个反应前后气体分子数不变的反应，压强的改变并不能使平衡发生移动，此混合气体加压后颜色变深，是因为的浓度增大，不涉及平衡的移动；C项，实验室制取乙酸乙酯时，采用加热的方法将生成的乙酸乙酯不断蒸出，从而使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动，涉及平衡的移动；D项，工业生产硫酸的过程中涉及反应，使用过量的空气可以提高的转化率，涉及平衡的移动。2.答案：B解析： 和之间存在转化关系：，A项错误；2s时气体总的物质的量为0.5mol-0.05mol+，则2s时容器内的压强与开始时容器内的压强之比为，B项正确；达到平衡状态时，设有参与反应，则达到平衡状态时，气体总的物质的量为，则，解得，平衡时体系中含，C
12、项错误；平衡时，D项错误。3.答案：D解析：增大压强，由于温度不变，平衡常数不变，故A项错误。图表示加入催化剂，正、逆反应速率同等程度增大，平衡不移动，故反应物的转化率不变，B项错误。增大压强，平衡向正反应方向移动，图中、同等程度增大，平衡不发生移动，故改变的条件肯定不是增大压强，故C项错误。图中乙先达到平衡，说明乙的反应速率快，故乙的温度高于甲的温度，D项正确。4、答案C解析自发反应在恰当条件下才能实现,A项错误;有的吸热反应也能自发进行,B项错误;升高温度,活化分子百分数增大,化学反应速率增大,C项正确;使用催化剂可以降低反应的活化能,增大活化分子百分数,对化学平衡没有影响,不影响反应物的
13、转化率,D项错误。5、答案D解析反应速率主要取决于慢的一步,所以反应速率主要取决于的快慢,A错误;NOBr2是中间产物,而不是催化剂,B错误;增大浓度,活化分子百分数不变,C错误;正反应放热,断裂化学键吸收的能量小于形成化学键放出的能量,则反应物的总键能比生成物的总键能小akJmol-1,D正确。6、答案C解析A项,增大压强,不论平衡向哪个方向移动,各物质浓度变大,体系颜色应变深;B项,Y物质易被液化,加压有可能导致Y变为液态,平衡常数的表达式变了,平衡常数也就可能改变;C项,升温,平衡逆向移动,正确;D项,分离出Z,正、逆反应速率都减小。7、答案B解析据图像(),在压强不变时,由曲线斜率知T
14、1T2。降温(T1T2)时,(C)增大,即平衡正向移动,说明正反应为放热反应。当温度不变时,由曲线斜率知压强p2p1,增大压强(p1p2)时,(C)增大,即平衡正向移动,故x ；0.0044 向逆反应方向解析：（1）总反应分两步进行，根据催化剂定义，第一步生成中间产物，第二步反应中，中间产物将CO氧化成，本身被还原成；第二步反应对总反应的反应速率没有影响，说明第一步是慢反应，控制总反应的反应速率，可推知第一步反应的活化能比第反应的活化能大。（2）升高温度，的平衡转化率增大，故。根据计算的反应速率；根据反应的化学方程式计算平衡时各组分的浓度，代入平衡常数表达式计算；利用和Q判断。17、【解析】(
15、1)该反应为吸热反应，化学反应前后气体的化学计量数增加，所以H0，S0，故低温下GHTS0，反应不能自发进行。(2)因为S0，且GHTS0，故H0，S0，属于熵增加的吸热反应，故在高温下该反应能够自发进行。(4)自发反应的条件是HTS0，即H0，故T，即T值较大，该反应应在高温下进行。(5)吸热反应能自发进行，即H0，HTS0，故S0。答案：(1)不能(2)18、【解析】(1)反应的平衡常数表达式K；(2)CuCl2(s)O2(g)=CuO(s)Cl2(g)H163 kJmol1CuO(s)2HCl(g)=CuCl2(s)H2O(g)H2121 kJmol1则4HCl(g)O2(g)2Cl2(
16、g)2H2O(g)的H2(H1H2)2(121 kJmol163 kJmol1)116 kJmol1；(3)生产中反应温度通常控制在420 左右，原因是温度太低，反应速率太慢；温度太高，平衡逆向移动，产率降低；4HCl(g)O2(g)2Cl2(g)2H2O(g)为气体体积缩小的放热反应，若要提高HCl的转化率，需要使平衡向着正向移动，可增加反应体系的压强或及时分离出产物，减少产物浓度，使平衡正向移动，均可提高HCl的转化率；(4)v(O2)0.01 molL1min1，v(HCl)4v(O2)0.04 molL1min1。答案：(1)(2)116(3)温度太低，反应速率太慢；温度太高，平衡逆向
17、移动，产率降低增加反应体系的压强、及时分离出产物(4)0.0419、【解析】(1)由题中信息可知：SO2(g)O2(g)SO3(g)H98 kJmol1V2O4(s) SO3(g)V2O5(s)SO2(g)H224 kJmol1V2O4(s) 2SO3(g)2VOSO4(s)H1399kJmol1；根据盖斯定律可知，2得2V2O5(s) 2SO2(g)2VOSO4(s)V2O4(s)，则HH12H2(399 kJmol1)(24 kJmol1)2351 kJmol1，所以该反应的热化学方程式为2V2O5(s) 2SO2(g)2VOSO4(s) V2O4(s)H351 kJmol1；(2) SO
18、2(g)O2(g)SO3(g)，该反应是一个气体分子数减少的放热反应，故增大压强可以使化学平衡向正反应方向移动。因此，在相同温度下，压强越大，SO2的平衡转化率越大，所以，该反应在550 、压强为5.0 MPa条件下，SO2的平衡转化率一定高于相同温度下、压强为2.5 MPa的，因此，p15.0 MPa，由图中数据可知，0.975。影响的因素就是影响化学平衡移动的因素，主要有反应物(SO2和O2)的浓度、温度、压强等。(3)假设原气体的物质的量为100 mol，则SO2、O2和N2的物质的量分别为2m mol、m mol和q mol，2mmq3mq100，SO2的平衡转化率为，则有下列关系：S
19、O2O2SO3起始量(mol) 2m m 0变化量(mol) 2m m 2m平衡量(mol)2m(1) m(1) 2m平衡时气体的总物质的量为n(总)2m(1) molm(1) mol2m molq mol，则SO3的物质的量分数为100%100%100%。该反应在恒压容器中进行，因此，SO3的分压p(SO3)，p(SO2)，p(O2)，在该条件下，SO2(g)O2(g)SO3(g)的Kp。(4) 由于该反应是放热反应，温度升高后降低。由题中信息可知，vk(1)0.8(1n)，升高温度，k增大使v逐渐提高，但降低使v逐渐下降。当ttm，k增大对v的提高大于引起的降低；当ttm，k增大对v的提高小于引起的降低。答案：(1)2V2O5(s)2SO2(g)2VOSO4(s)V2O4(s)H351 kJmol1(2)0.975该反应气体分子数减少，增大压强，提高。5.0 MPa2.5 MPap2，所以p15.0 MPa反应物(SO2和O2)的起始浓度(组成)、温度、压强(3)(4)升高温度，k增大使v逐渐提高，但降低使v逐渐下降。当ttm，k增大对v的提高大于引起的降低；当ttm，k增大对v的提高小于引起的降低
