1、化学反应速率和化学平衡1对于化学反应3W(g)2X(g)=4Y(g)3Z(g)，下列反应速率关系中，正确的是()Av(W)3v(Z)B2v(X)3v(Z)C2v(X)v(Y) D3v(W)2v(X)解析：速率之比等于方程式的计量系数之比，A项，v(W)v(Z)；B项，3v(X)2v(Z)；C项，2v(X)v(Y)；D项，2v(W)3v(X)。答案：C2已知反应A2(g)2B2(g) 2AB2(g)H0，下列说法正确的是()A升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢B0.1 mol A2和0.2 mol B2反应达到平衡时生成0.2 mol AB2C达平衡后，升高温度，B的转化率不变D催化剂可同等
2、程度地改变正、逆反应速率解析：升高温度正、逆反应速率都加快，A不正确；该反应是可逆反应，不可能进行彻底，B不正确；平衡后，升高温度，平衡右移，B的转化率增大，C不正确。答案：D3(2011烟台模拟)在密闭的容器中进行如下反应：H2(g)I2(g) 2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量和时间的关系如图所示，根据图像判断正确的是()AT1T2，HT2，H0CT10 DT1T2，H0解析：由图像可知，温度为T2时达到化学平衡所需的时间短，表明温度T2T1，从T1T2表示升温，达到平衡时HI含量降低，表明正反应是放热反应，即H0.4 mol，A正确；该反应速率比未体现出反应方向，B错误；温度升高
3、，正、逆反应速率都要增大，C错误；4 min内O2的平均反应速率为0.05 molL1min1，D错误。答案：A2.(2011天津高考)向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，一定条件下使反应SO2(g) NO2(g) SO3(g)NO(g)达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出正确的结论是 ()A反应在 c 点达到平衡状态B反应物浓度：a 点小于 b 点C反应物的总能量低于生成物的总能量Dt1t2 时，SO2 的转化率：ab 段小于 bc 段解析：本题主要考查化学反应速率和化学平衡等知识，意在考查考生读图分析问题的能力。A项，c点v正最大，但不一定达到平衡；B项，a
4、点反应物的浓度大于b点的浓度；C项，反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项，由于bc段v正大于ab段，故bc段SO2的转化率大于ab 段。答案：D3已知反应：CO(g)CuO(s) CO2(g)Cu(s)和反应：H2(g)CuO(s) Cu(s)H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2，该温度下反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是()A反应的平衡常数K1B反应的平衡常数KC对于反应，恒容时，温度升高，H2浓度减小，则该反应的焓变为正值D对于反应，恒温恒容下
5、，增大压强，H2浓度一定减小解析：在书写平衡常数表达式时，纯固体不能表示在平衡常数表达式中，A错误。由于反应反应反应，因此平衡常数K，B正确。反应中，温度升高，H2浓度减小，则平衡左移，即逆反应为吸热反应，正反应为放热反应，因为HcdT1T2Q0BabcdT1T2Q0CabT2Q0DabcdT1T2QT1，温度越高平衡时生成物浓度越小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，Qcd。答案：B5双选题(2011江苏高考)700时，向容积为2 L 的密闭容器中充入一定量的 CO 和 H2O，发生反应：CO(g)H2O(g) CO2(g)H2(g)。反应过程中测定的部分数据见下表(表中
6、 t2t1)：反应时间/minn(CO)/moln(H2O)/mol01.200.60t10.80t20.20下列说法正确的是()A反应在t1 min 内的平均速率为 v(H2) molL1min1B保持其他条件不变，起始时向容器中充入 0.60 mol CO 和1.20 mol H2O，达到平衡时n(CO2) 0.40 molC保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20 mol H2O，与原平衡相比，达到新平衡时 CO 转化率增大，H2O 的体积分数增大D温度升高至800 ，上述反应平衡常数为 0.64，则正反应为吸热反应解析：本题考查化学反应速率及化学平衡等知识，意在考查考生对影响化学
7、反应速率及平衡的条件及化学平衡常数表示方法的综合运用能力。A项，t1时CO减少0.40 mol，则H2增加0.40 mol，用H2表示的平均反应速率为mol/(Lmin)，故不正确；D项，由表格中数据可知，从t1到t2，H2O(g)已不再改变，表明已达到平衡状态，则700时的平衡常数1，升温到800，平衡常数变为0.64，化学平衡逆向移动，表明正反应是放热反应。答案：BC6(2011福建高考)25C时，在含有Pb2、Sn2的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)Pb2(aq) Sn2(aq)Pb(s)，体系中c(Pb2)和c(Sn2)变化关系如图所示。下列判断正确的是()A往平
8、衡体系中加入金属铅后，c(Pb2)增大B往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2)变小C升高温度，平衡体系中c(Pb2)增大，说明该反应H0D25C时，该反应的平衡常数K2.2解析：本题考查化学平衡知识及考生运用平衡移动原理分析平衡移动方向等问题的能力。由于固体量改变不会引起平衡的移动，A项错误；加入固体Sn(NO3)2后，溶液中c(Sn2)增大，平衡向左移动，从而使c(Pb2)增大，B项错误；升高温度时c(Pb2)增大，表明平衡向左移动，逆反应吸热，正反应的H0，C项错误；由图像中平衡时两种离子的浓度及平衡常数表达式知，25C时该反应的平衡常数为2.2，D项正确。答案：D7.某
9、同学在三个容积相同的密闭容器中，分别研究三种不同条件下化学反应2X(g) Y(g)W(g)的进行情况。其中实验、控温在T1，实验控温在T2，它们的起始浓度均是c(X)1.0 molL1，c(Y)c(W)0，测得反应物X的浓度随时间的变化如图所示。下列说法不正确的是()A与实验相比，实验可能使用了催化剂B与实验相比，实验若只改变温度，则温度T1T1，平衡时实验中X浓度较小，表明升温平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，正确；C项，实验、中达到平衡时，X的体积百分含量明显是，故不正确；D项，实验中，平衡时c(Y)c(W)0.25 mol/L，K平0.25，而反应温度不变，则平衡常数不变，K平0
10、.25，解得a0.2 mol/L，则平衡时c(X)0.8 mol/L2a0.4 mol/L，正确。答案：C二、非选择题(本题包括4小题，共58分)8(12分)煤化工中常需研究不同温度下平衡常数、投料比及产率等问题。已知：CO(g)H2O(g) H2(g)CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表：温度/4005008301 000平衡常数K10910.6试回答下列问题：(1)上述反应的正反应的是_反应(填“放热”或“吸热”)。(2)某温度下，上述反应达到平衡后，保持容器体积不变升高温度，正反应速率_(填“增大”、“减小”或“不变”)，容器内混合气体的压强_(填“增大”、“减小”或“不变”)。(3
11、)830时，在恒容反应器中发生上述反应，按下表中的物质的量投入反应混合物，其中向正反应方向进行的有_(选填字母)。ABCDn(CO2)/mol3101n(H2)/mol2101n(CO)/mol1230.5n(H2O)/mol5232(4)830时，在2 L的密闭容器中加入4 mol CO(g)和6 mol H2O(g)达到平衡时，CO的转化率是_。解析：(1)由表格可知，升温，化学平衡常数减小，故正反应为放热反应。(2)升高温度，正、逆反应速率均增大；容器体积不变的情况下，升高温度，则容器内混合气体的压强增大。(3)830时，化学平衡常数为1，即若n(CO2)n(H2)”、“”或“c3 Ba
12、b90.8C2p2p3 D131解析：(1)可通过甲醇的生成速率和CO生成速率相等或甲醇的消耗速率和CO消耗速率相等来判断反应达到平衡状态，但不能通过甲醇的生成速率和CO的消耗速率相等来判断反应是否达到平衡状态。恒容容器不能通过混合气体密度不变来判断反应是否达到平衡状态， 故A、B错误。(2)分析表中数据可知，温度升高，化学平衡常数变小，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即逆反应是吸热反应，正反应为放热反应，H0。开始时c(CO)1 mol/L，平衡时c(CO)0.2 mol/L，CO的转化率100%80%，此时平衡常数K2.041，对应的温度为250。(3)升高温度，平衡向逆反应方向移动，C
13、O的转化率减小；使用催化剂平衡不移动，CO的转化率不变；增加CO的浓度，CO的转化率减小；加入惰性气体加压，平衡不移动，CO的转化率不变。(4)可假设丙的容积为甲或乙的两倍，达平衡时浓度与甲或乙相等，再压缩至容积相等，若平衡不移动，则CH3OH浓度丙为甲的2倍，体系压强丙为乙的2倍，但实际平衡向正反应方向移动，则有2c1p3，A、C不正确；甲、乙两容器从两个相反的方向建立相同的平衡，ab90.8，B不正确。答案：(1)CD(2)80%250(3)DF(4)D10(15分)(2010广东四校联考)某课外活动小组研究Fe3与I发生反应的速率关系和平衡移动原理的应用。(1)试写出FeCl3溶液和KI
14、溶液发生反应的离子方程式_。(2)在其他条件不变时，上述反应达到平衡后，取2 mL平衡混合物加入2 mL苯充分振荡_(填操作名称)，所看到的实验现象是_，化学平衡将向_移动。(3)由于Fe3与I2水的稀溶液颜色接近，肉眼比较难区分上述反应是否发生，如果要看到发生反应则应有的操作及实验现象是_。该小组同学希望通过鉴别Fe2达到目的，取样加入2滴黄色K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀。该反应的离子方程式为_。(4)Fe3与I发生反应的正反应速率v与c(Fe3)和c(I)的关系为vkcm(Fe3)cn(I)(k为常数)c(Fe3)/molL1c(I)/molL1v/
15、molL1s10.800.200.032k0.400.600.144k0.200.800.128k通过上表数据计算得m_；n_。(5)现有0.10 molL1 FeCl3溶液和0.10 molL1 KI溶液各2 mL在试管中充分反应达到平衡，测得平衡时c(Fe3)变为0.01 molL1，没有碘固体析出，试计算此条件下该反应的平衡常数K_。解析：Fe3与I发生反应：2Fe32I=2Fe2I2。2 mL平衡混合物加入2 mL苯充分振荡，苯要萃取平衡混合物中的I2，由于苯的密度比水小，故上层是溶有I2的苯，为紫色，下层溶液中I2的量减小，平衡向正反应方向移动。Fe3与I2水的稀溶液颜色接近，要区分
16、可采用淀粉溶液，I2遇淀粉变蓝。将表中的三组数据代入vkcm(Fe3)cn(I)，可解得：m1；n2。平衡时c(Fe3)变为0.01 molL1，则消耗的n(Fe3)0.102103 mol0.014103 mol1.6104 mol，则生成的c(Fe2)0.04 molL1，消耗的n(I)1.6104 mol，平衡时c(I)0.01 molL1。再由化学平衡常数公式，即可算出K的值。答案：(1)2Fe32I=2Fe2I2(此处写“”不扣分)(2)萃取分层，上层为紫色(浅紫色到紫红色均给分)，下层接近无色正反应方向(或右)(3)加入淀粉后溶液变蓝2Fe(CN)633Fe2=Fe3Fe(CN)6
17、2(4)12(5)3.210311(16分)(2011山东高考)研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为_。利用反应6NO28NH3 7N212H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是_L。(2)已知：2SO2(g)O2(g) 2SO3(g)H196.6 kJmol12NO(g)O2(g) 2NO2(g)H113.0 kJmol1则反应NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)的H_kJmol1。一定条件下，将NO2与SO2以体积比12置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态
18、的是_。A体系压强保持不变B混合气体颜色保持不变CSO3和NO的体积比保持不变D每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2测得上述反应平衡时NO2与SO2的体积比为16，则平衡常数K_。 (3)CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g) CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应H_0(填“”或“”)。实际生产条件控制在250、1.3104 kPa左右，选择此压强的理由是_。解析：本题考查氧化还原反应、反应热、化学平衡等，意在考查考生综合运用化学反应原理的能力。(1)该反应中转移24e，当转移1.2 mol电子时，消耗0.3 mol NO2
19、，在标准状况下的体积为6.72 L。(2)根据盖斯定律，由第一个反应减去第二个反应，然后除以2，可得：NO2(g)SO2(g) SO3(g)NO(g)，则H(196.6 kJmol1113.0 kJmol1)41.8 kJmol1。该反应前后气体分子数不变，因此压强保持不变不能作为平衡的标志，A错；混合气体颜色不变，则NO2浓度保持不变，可以作为平衡的标志，B对；无论何种状态，SO3、NO的体积比始终为11，不能作为平衡的标志，C错，每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2，是同方向的反应，不能作为平衡的标志，D错。假设起始时NO2、SO2的物质的量分别为x、2x，则平衡时NO2、SO2、SO3、NO的物质的量分别为0.2x、1.2x、0.8x、0.8x，则K。(3)根据图示，当压强相同时，降低温度，CO的平衡转化率升高，说明降温平衡向正反应方向移动，因此正反应为放热反应，H0。答案：(1)3NO2H2O=2HNO3NO6.72(2)41.8B2.67或(3)在1.3104 kPa下，CO转化率已较高，再增大压强，CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失
