專題5 化學反應速率、化學平衡考試范圍：化學反應速率、化學平衡相對原子質量為：H：1 C：12 N：14 O：16一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1反應P(g)3Q(g)2R(g)2S(g)，在不同情況下測得反應速率如下，其中反應速率最快的是 （ ）Av(P)0.15 mol/(Lmin)Bv(Q)0.6 mol/(Lmin)Cv(R)0.1 mol/(Ls)Dv(S)0.4 mol/(Lmin)2S16O2與18O2在高溫條件下發生反應：2SO2O22SO3，達到化學平衡后，平衡混合物中含18O的微粒有 （ ）ASO2BSO2、SO3CSO2、SO3、O2DO23可以充分說明反應P(g)Q(g)R(g)S(s)在恒溫下已達到平衡的是 （ ）A反應容器內的壓強不隨時間改變B反應容器內P、Q、R、S四者共存CP的生成速率和Q的生成速率相等D反應容器內的氣體總物質的量隨時間變化而變化4針對平衡2SO2(g)O2(g)2SO3(g)，采用下列措施一段時間后，能增大逆反應速率的是 （ ）A通入大量O2B增大容器容積C移去部分SO3D降低體系溫度5對于反應N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，在一密閉容器中加入一定量的N2和H2，達到平衡時氣體壓強為P1，迅速縮小體積使氣體壓強為P2，一段時間后達到新的平衡，此時氣體的壓強為P3，則P1、P2、P3的大小關系 （ ）AP2P1P3BP2P3P1CP2P1P3DP2P1=P36X、Y混合氣體在密閉容器中發生如下反應：aX(g)bY(g)cZ(g) H0；達到化學平衡后，測得X氣體的濃度為0.5mol/L；當恒溫下將密閉器的容積擴大一倍并再次達到平衡時，測得X氣體的濃度為0.3mol/L。則下列敘述正確的是 （ ）A平衡向右移動Ba+bcCY的轉化率提高DZ的體積分數增加7固體NH4I放入一個體積為VL的真空密閉容器中，加熱至一定溫度后，恒溫下發生下列反應：NH4I(s)NH3(g)HI(g)；2HI(g)H2(g)I2(g)。平衡時，測得容器中氣體共為5mol，其中HI為1.5mol，則下列說法正確的是（ ）A平衡時氨氣為2.5molB平衡時HI的分解率為20%C若開始時放入固體NH4I的量增大一倍，則平衡時氣體共為10 molD其他條件不變把容器的體積縮小到L，重新達到平衡時H2的濃度是原平衡的2倍8反應N2O4（g）2NO2（g） H=+57kJmol-1，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化的曲線如右圖所示。下列說法正確的是 （ ）AA、C兩點的反應速率：ACBA、C兩點氣體的顏色：A深，C淺CA、B兩點氣體的平均相對分子質量：ABDB、C兩點化學平衡常數：Bv(逆)二、非選擇題（本題共7題，共58分。）15（8分）在一定條件下，aAbBcC的可逆反應達到平衡：（1）已知A、B、C都是氣體，在減壓后平衡向逆反應方向移動，則a、b、c的關系是： 。（2）已知A為固體、B為無色氣體、C是有色氣體，且（ab）=c，在加壓時，平衡向 方向移動，氣體的顏色將 （填“加深”或“變淺”或“不變”）。（3）加熱后C的質量分數減少，則正反應是 熱反應。16（4分）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1molHI(g)，發生反應：2HI(g)H2(g)I2(g)，H2物質的量隨時間的變化如下圖所示。（1）02min內的平均反應速率v(HI) 。（2）相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質的量是原來的2倍，則 是原來的2倍。aHI的平衡濃度b達到平衡的時間c平衡時H2的體積分數17（8分）在一個2L的密閉容器中，發生反應2SO3(g)2SO2(g)O2(g) H0，其中SO3的變化如下圖所示：（1）寫出該反應的平衡常數表達式 。（2）用O2表示08min內該反應的平均速率v= 。（3）升高溫度，該反應的反應速率將 （填“增大”或“減小”）；K值將 （填“增大”或“減小”）。（4）能說明該反應已達到平衡狀態的是 。Av(SO3)=2v(O2)B容器內壓強保持不變Cv(SO2)逆=2v(O2)正D容器內密度保持不變（5）在第12min時，容器壓縮到1L，則SO3的變化曲線為 。AaBbCcDd18（10分）美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產物甲烷來制取氫氣，其生產流程如下圖：（1）此流程的第II步反應為：CO(g)H2O(g)H2(g)CO2(g)，該反應的化學平衡常數表達式為K= ；反應的平衡常數隨溫度的變化如下表：溫度/4005008301000平衡常數K1091從上表可以推斷：此反應是 （填“吸”或“放”）熱反應。在830下，若開始時向恒容密閉容器中充入CO與H2O均為1mo1，則達到平衡后CO的轉化率為 。（2）在830，以下表的物質的量（單位為mol）投入恒容反應器發生上述第II步反應，其中反應開始時，向正反應方向進行的有 （填實驗編號）；實驗編號n(CO)n(H2O)n(H2)n(CO2)A1523B2211C0.5211（3）在一個不傳熱的固定容積的容器中，判斷此流程的第II步反應達到平衡的標志是 。體系的壓強不再發生變化混合氣體的密度不變混合氣體的平均相對分子質量不變各組分的物質的量濃度不再改變體系的溫度不再發生變化v(CO2)正v(H2O)逆（4）下圖表示此流程的第II步反應，在t1時刻達到平衡、在t2時刻因改變某個條件濃度發生變化的情況：圖中t2時刻發生改變的條件是 。（寫出兩種）19（10分）在一定條件下，xAyBzC，達到平衡，試填寫下列空白：（1）已知C是氣體，且xyz，加壓時平衡如果發生移動，則平衡必向 方向移動。（2）若B、C是氣體，其他條件不變時增加A的用量，平衡不移動，則A的狀態為 。已知NO2和N2O4可以相互轉化：2NO2(g)N2O4(g) H0。現將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入一定體積為2L的恒溫密閉玻璃容器中，反應物濃度隨時間變化關系如下圖。（1）圖中共有兩條曲線X和Y，其中曲線 表示NO2濃度隨時間的變化；a、b、c、d四個點中，表示化學反應處于平衡狀態的點是 。下列不能說明該反應已達到平衡狀態的是 。A容器內混合氣體的壓強不隨時間變化而改變B容器內混合氣體的密度不隨時間變化而改變C容器內混合氣體的顏色不隨時間變化而改變D容器內混合氣體的平均分子量不隨時間變化而改變（2）前10min內用NO2表示的化學反應速率v(NO2)= mol/(Lmin)。015min，反應2NO2(g)N2O4(g)的平衡常數K(b)= 。（3）反應25min時，若只改變了某一個條件，使曲線發生如上圖所示的變化，該條件可能是 （用文字表達）；其平衡常數K(d) K(b)（填“”、“=”或“”）。（4）若要達到使NO2(g)的百分含量與d點相同的化學平衡狀態，在25min時還可以采取的措施是 。A加入催化劑B縮小容器體積C升高溫度D加入一定量的N2O420（6分）反應mA(g)nB(g)pC(g)達到平衡后，當升高溫度時，B的轉化率變大；當減壓后混合體系中C的百分含量減小。試推測：（1）逆反應是 熱反應（填“放”或“吸”）。（2）加壓后，A的濃度 （填“變大”、“變小”或“不變”）。（3）若B是有色物質，A、C是無色物質，減小壓強，反應混合物的顏色 （填“變深”、“變淺”或“不變”）。21（12分）二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀的新型燃料。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業流程如下：請填空：（1）在一定條件下，反應室1中發生反應：CH4(g)H2O(g)CO(g)3H2(g) H0。在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應速率將 （填“增大”、“減小”或“不變”）。將1.0molCH4和2.0molH2O通入反應室1（假設容積為100 L），10min末有0.1molCO生成，則10min內反應的平均速率v(H2)= mol/(Lmin)。（2）在一定條件下，已知反應室2的可逆反應除生成二甲醚外還生成了氣態水，其化學方程式為 。（3）在壓強為0.1MPa條件下，反應室3（容積為VL）中amolCO與2amolH2在催化劑作用下反應生成甲醇：CO(g)2H2(g)CH3OH(g)，CO的平衡轉化率與溫度、壓強的關系如下圖所示，則：P1 P2（填“”、“”或“=”）。在其它條件不變的情況下，反應室3再增加amolCO與2amolH2，達到新平衡時，CO的轉化率 （填“增大”、“減小”或“不變”），平衡常數 （填“增大”、“減小”或“不變”）。在P1壓強下，100時，CH3OH(g)CO(g)2H2(g)反應的平衡常數為 （用含a、V的代數式表示）。2012屆專題卷化學專題五答案與解析1【命題立意】本題主要考查同一反應中不同物質間化學反應速率的換算。【思路點撥】解答本題需要掌握以下二個步驟：（1）把反應速率單位調成一樣；（2）速率除以本身的計量數，數值大者反應快。【答案】C【解析】把C項的v(R)的單位調整為mol/(Lmin)，數值變為6。A項：v(P)/1=0.15；B項：v(Q)/3=0.2；C項：v(R)/2=3；D項：v(S)/2=0.2；C項數值最大，故選C項。2【命題立意】本題主要考查可逆反應的特點：反應具有可逆性。【思路點撥】解答本題需要抓住可逆反應的特點。【答案】C【解析】根據可逆反應的特點可知正確答案是C項。3【命題立意】本題考查化學平衡狀態的概念，主要考查判斷化學平衡的標志。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）可逆反應達到平衡狀態時v（正）=v（逆）。（2）平衡體系中各組分的濃度保持不變。（3）化學平衡是動態平衡。【答案】A【解析】該可逆反應是反應前后氣體的體積（物質的量）減小。A項正確，反應容器內的壓強不變時，說明反應已達平衡狀態；B項錯誤，該反應為可逆反應，四者共存，不能說明它們的量“不變”；C項錯誤，因只有v（逆），沒有給v（正），二者是否相等？不清楚；D項錯誤，因反應容器內的氣體總物質的量始終變化，不能說明可逆反應是否達到平衡狀態。4【命題立意】本題以考查影響反應速率的因素為選項，主要考查濃度、溫度、壓強對反應速率的影響。【思路點撥】解答本題需要掌握以下幾個關鍵的知識點：（1）增大任一反應物或生成物的濃度，一段時間后，正、逆反應速率都能加快。（2）升高反應體系的溫度，正、逆反應速率都加快。（3）對反應體系加壓，正、逆反應速率都加快。【答案】A【解析】增加O2的濃度，這一瞬間正反應速率加快，逆反應不變，但隨著反應，生成物的濃度增大，逆反應反應速率隨之加快，A項正確；增大容器容積、移去部分SO3，即減小濃度，而減小物質的濃度、降低溫度均減小反應速率，B、C、D項錯誤。5【命題立意】本題考查勒夏特列原理的理解。【思路點撥】真正理解勒夏特列原理，只能減弱改變而不能消除。【答案】B【解析】勒夏特列原理中改變某一外界條件，平衡只能向著減弱這種改變的方向移動。6【命題立意】本題主要考查壓強對化學平衡的影響。【思路點撥】解答本題需要抓住壓強對化學平衡移動的影響。【答案】B【解析】在恒溫條件下將密閉器的容積擴大一倍，若平衡不移動，則X氣體的濃度應該為0.25mol/L。因0.3mol/L0.25mol/L，說明減小壓強時，平衡向逆反應方向移動（即向氣體數增大的方向移動）。所以A、C、D項錯誤，B項正確。7【命題立意】本題主要考查化學平衡狀態中有關組分各量的計算。【思路點撥】解答本題需要掌握：有關平衡的計算主要按照平衡計算的一般方法“三段式”，進行相關運算。【答案】A【解析】設達平衡時，容器中NH3為amol，則NH4I分解生成HI也為amol，平衡時剩余HI為1.5mol，故在反應2HI(g)H2(g)I2(g)中消耗HI為（a-1.5）mol，同時生成H2和I2的物質的量之和為（a-1.5）mol，因此有關系式a1.5(a-1.5)5，a2.5 mol，A項正確；平衡時HI的分解率為100%40%，B項錯誤；因為NH4I為固態，改變其用量平衡不移動，C項錯誤；當其他條件不變，減小容器體積到，因平衡NH4I(s)NH3(g)HI(g)也向逆反應方向移動導致平衡，2HI(g)H2(g)I2(g)也向逆向移動，使新平衡中H2濃度小于原平衡的2倍，D項錯誤。8【命題立意】本題以平衡移動原理為知識載體，主要以平衡圖象的形式考查壓強、溫度對平衡移動的影響。【思路點撥】解答圖象題需要從以下幾個方面考慮：（1）理解橫縱坐標的含義；（2）看曲線的起點、拐點、終點以及變化趨勢；（3）存在多個變量時要控制單一變量來討論圖象中相關量的變化定一分析法。【答案】D【解析】 升高溫度平衡正向移動，二氧化氮的體積分數增加，因此T1T2。平衡常數僅是溫度的函數，正向進行的程度越大平衡常數越大，因此B、C兩點化學平衡常數：BC；相同溫度下壓強大反應速率快，A、C兩點的反應速率：CA；相同溫度下增大壓強最終達到新的平衡，平衡體系中各種氣體的濃度均增大，因此A、C兩點氣體的顏色：A淺，C深；平衡體系中氣體的總質量不變，氣體的物質的量越小相對分子質量越大，A點對應的氣體物質的量大于B點，因此A、B兩點氣體的平均相對分子質量：AB。（1） 【命題立意】本題以平衡移動原理為知識載體，主要以平衡圖象的形式考查壓強、溫度對平衡移動的影響。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）溫度對平衡移動的影響，取決于該反應的熱效應；（2）壓強對平衡移動的影響，取決于該反應體系中各物質化學計量數。（3）分析圖象時，遵循“先拐先平數值大”原則即：先出現拐點者先達平衡，其條件（溫度或壓強）的數據也較大）。【答案】B【解析】由圖a可知可逆反應在P1壓強先達平衡，故P1P2，且在P1時A的轉化率較P2時高，說明增大壓強，平衡向正反應方向移動，故mnx，排除C、D項；由圖b知升高溫度時A的轉化率減小，即升溫平衡逆向移動，故正向反應為放熱反應，H0，B項正確。10【命題立意】本題以化學平衡的計算為載體，主要考查焓變、反應速率、平衡濃度、轉化率、平衡常數等相關計算。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）利用平衡計算的一般方法“三段式”，進行相關運算；（2）對于該反應而言焓變是個固定的物理量，只隨反應體系中各組分的化學計量數的改變而改變；（3）化學平衡常數只是溫度的函數。【答案】D【解析】H是焓變（反應熱），是一個定值，選項A正確；B項，可算出v(X)=0.2mol/(Lmin)，所以v(Y)=0.1mol/(Lmin)，B項正確；C項，從題給信息“X與Y的轉化率相等”可斷定：X、Y是按反應比例21充入的，所以以后不論怎么反應，二者必始終保持21，C項正確；該反應的正反應為放熱反應，升高溫度，平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小，選項D錯誤。11【命題立意】本題以考查化學平衡原理的應用為選項，主要考查了平衡常數表達式及計算、CO和O2濃度對平衡移動的影響。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）化學平衡常數表達式含義；（2）解救CO中毒的病人需遵循化學平衡移動原理。【答案】D【解析】據平衡移動原理，增大反應物（CO）的濃度，平衡右移，HbO2減少，A項正確；B項是緊急處理措施，該項正確；增大生成物（O2）的濃度，平衡左移，所以C項正確；D項，據題意知：K=220=，人智力受損時=910-5，所以有910-5=220，得=0.02，所以D項錯。12【命題立意】本題以考查平衡移動原理為知識點，主要通過vt圖象的形式考查壓強、溫度對反應速率和平衡移動的影響。【思路點撥】解答本題需要從兩個方面考慮：（1）先考慮壓強、溫度對反應速率的影響；（2）其次考慮壓強、溫度對化學平衡移動的影響。【答案】A【解析】A項正確，升高溫度，由圖象判斷平衡向逆反應方向移動，則正反應為放熱反應；B項，由A項判斷，逆反應應該是吸熱反應，不正確；C項錯誤，增大壓強，由圖象判斷平衡向逆反應方向移動，即逆反應方向是氣體體積減小的方向mnp；D項，不正確。13【命題立意】本題以考查化學平衡的計算為主，主要考查轉化率、化學平衡常數及影響平衡常數因素。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）根據體系中各組分的濃度的變化量寫出該可逆反應的方程式；（2）影響化學平衡常數的因素只有溫度。【答案】C【解析】A項正確，X的轉化率=；B項，從表中數據可推出其反應比例為0.40.50.40.6=4546，正確；C項，前句對，后句錯，因方程式右邊系數大，所以增大壓強時平衡向左移動，選項錯，D項正確。14【命題立意】本題考查化學平衡連接體比較問題及化學平衡中的計算等知識。【思路點撥】解題過程中要根據題意，細心計算防止粗枝大葉造成的錯誤。【答案】A【解析】A選項A(g) + 3B(g)2C(g) （設x=y=n）起始 n n 0反應 a 3a 2a平衡 n-a n-3a 2a A%=，與a無關，與恒壓還是恒容無關，所以反應過程中A%始終不變；B選項投料比等于反應計量系數比則反應物的轉化率相等，若xy=13反應達到平衡A、B的轉化率相等，在M中xy=12相當于增加了A的濃度，B的轉化率增大、A的轉化率減小，轉化率：A10，因此平衡逆向移動v(正)v(逆)。15【命題立意】本題以考查化學平衡移動原理設置填空，主要考查壓強、溫度對平衡移動的影響。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）壓強改變對平衡移動的方向取決于各組分的化學計量數和物質的狀態；（2）溫度改變對平衡移動的方向取決于該反應的熱效應；（3）正確理解平衡移動原理。【答案】（1）abc （2分） （2）逆反應 加深 （4分） （3）放（2分）【解析】（1）減壓，平衡向化學計量數增大的方向移動，則abc。（2）加壓，平衡向氣體系數小的方向移動，A為固體因此平衡逆向移動，但C的濃度仍是增大的，所以顏色是加深的。（3）加熱，平衡向吸熱方向移動，則逆反應是吸熱反應，正反應是放熱反應。16【命題立意】本題考查化學平衡狀態的理解，主要考查等效平衡的判斷。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）根據圖象分析單位時間內的變化量；（2）等效平衡狀態的判斷（平衡等效就是平衡體系中各組分的百分含量相同）。【答案】（1）0.1mol/(Lmin) （2分） （2）a （2分）【解析】（1）從圖中可知：v(H2)0.05mol/(Lmin)，v(HI)2v(H2)0.05mol/(Lmin)20.1mol/(Lmin)（2）HI(g)的分解反應是一個氣體體積不變的反應，加壓，平衡不移動，所以c項“平衡時H2的體積分數”不變（c錯），a項“HI的平衡濃度”是原平衡的2倍（a正確）；濃度增大，反應速率加快，達到平衡所需時間縮短，b錯誤。17【命題立意】本題結合圖象綜合考查化學平衡狀態、化學平衡移動原理、平衡常數以及相關計算。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）根據圖象分析單位時間內的SO3變化量進行平均速率的計算；（2）壓強、溫度對化學平衡移動的影響；（3）判斷平衡狀態的標志。【答案】（1）K= （1分） （2）0.0125 mol/(Lmin) （2分） （3）增大 增大 （2分） （4）B、C （2分） （5）C （1分）【解析】（1）按照平衡常數的含義很容易寫出表達式K=；（2）從圖象知08min內SO3減少0.4mol，v(SO3)=0.4mol/(2L8min)=0.025mol/(Lmin)，v(O2)=v(SO3)/2=0.0125mol/(Lmin)；（3）升高溫度可以加快反應速率，平衡向正反應方向移動，所以K值將增大；（4）A只有正反應速率，不能確認是否平衡。B項，因該反應前后氣體數增大，若壓強不變，說明宏觀上已處于靜止狀態，說明已達平衡。C項，有正速率和逆速率，且比例正確，說明已達平衡。D項，體積不變，總密度始終不變，不能證明是否平衡。（5）因將容器壓縮為1L，相當于加壓，所以SO3的濃度瞬間增大到0.4molL-1，由于平衡左移，c(SO3)又增大，所以其變化曲線為a這樣思考，就跳進了知識陷阱。注意：縱座標是SO3的物質的量，壓縮體積時，濃度增大，但物質的量此時并不變，再根據平衡移動原理就可以確定為C。18【命題立意】本題結合圖象及相關數據綜合考查化學平衡移動原理，應用涉及到反應速率、轉化率、平衡常數以及通過平衡常數來判斷反應方向。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）根據數據分析判斷溫度對化學平衡常數的影響；（2）可逆反應達化學平衡狀態的標志：v（正）=v（逆）、各組分的濃度保持不變；（3）看清圖象的橫縱坐標的含義。【答案】（1）（1分） 放（1分） 50%（2分） （2）B（2分） （3）（2分） （4）降低溫度，或增加水蒸汽的量，或減少氫氣的量（2分）【解析】（1）K=。由表中數據知，升溫，平衡常數減小，即平衡逆向移動，說明此反應的正方向是放熱反應。在830時，K=1，說明反應物與生成物的濃度相等，故CO的轉化率為50%。（2）假設容器體積為1L，實驗A，Q=(23)/(15)=6/51，平衡逆向移動；同理，實驗B，Q=1/41，平衡正向移動；實驗C，Q=1，反應處于平衡狀態。（3）因是絕熱容器，在反應時必有熱量放出或吸收，即會有溫度的升高或降低，若溫度不再變化，說明宏觀上該反應已屬于靜止狀態，即平衡狀態，所以是平衡狀態。（4）t2時刻，平衡正向移動，降低溫度或增加水蒸汽的量或減少氫氣的量均可；壓縮或催化劑不能改變此反應的平衡。19【命題立意】本題結合圖象綜合考查化學平衡移動原理應用。【思路點撥】解答本題需要從以下幾個方面考慮：（1）濃度、溫度、壓強對化學平衡狀態的影響；（2）溫度是影響化學平衡常數的唯一因素；（3）理解圖象的含義。【答案】（每空1分）I（1）逆反應（或向左） （2）固體或純液體II（1）X b和d B （2）0.04 K(b)=10/9 （3）增大NO2的濃度 = （4）B、D【解析】I（1）因產物C是氣體，且xyz，加壓時若平衡移動，氣體的系數只能是“左右”，即A、B至少有一種為非氣體，所以平衡必逆向移動。（2）因B、C為氣體，若增加A的用量，平衡不移動，則A為固體或純液體，因固體或純液體的濃度是個常數。II（1）由圖象看出10 min內，X曲線上物質的變化量為0.4 molL-1，Y曲線上物質的變化量為0.2 molL-1，所以曲線X表示NO2濃度隨時間的變化；平衡狀態時，各物質濃度不再變化，所以b、d兩點處于平衡狀態；容器內混合氣體的密度任何時間都不變化，所以不能作為平衡狀態的標志。（2）前10min內，v(NO2)=(0.6molL-1-0.2molL-1)/10min=0.04mol/(Lmin)；K=c(N2O4)/c2(NO2)=0.4 molL-1/(0.6molL-1)2=10/9Lmol