通用版2022届高三化学一轮复习强化训练化学反应速率和化学平衡1含解析

化学反应速率和化学平衡

1．恒温恒容下，将2mol气体A和2mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s)，2min后测得容器中剩余1.2mol B，并测得C的浓度为1.2mol/L。

（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为____________。

（2）x=_______。

（3）A的转化率与B的转化率之比为_______________。

【答案】（1）0.6mol·(L·min)-1    （2）3    （3）2:1     

【解析】（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为v(C)= == 0.6mol/(L·min)；

（2）在2min内C的物质的量改变了1.2mol/L×2L=2.4mol，B物质的物质的量减小了2mol-1.2mol-0.8mol，△n(B)：△n(C)=0.8mol：2.4mol=1:3，由于物质反应时是按照方程式中系数关系进行反应是，所以C的系数x=3；

（3）根据方程式可知A、B两种物质发生反应时物质的量的比是2:1，由于B反应的物质的量是0.8mol，所以A反应的物质的量是1.6mol，反应开始时二者的物质的量相等，所以A的转化率与B的转化率之比等于二者反应的物质的量的比为2:1；

2．用块状碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体，请回答：

（1）实验过程如图所示，分析判断：（填“OE”、“EF”或“FG”，下同）___段化学反应速率最大，___段收集的二氧化碳气体最多。

（2）ag块状碳酸钙与足量盐酸反应，碳酸钙消耗的质量随时间的变化曲线用实线表示，在相同的条件下，将bg(a>b)粉末状碳酸钙与足量的相同浓度的盐酸反应，碳酸钙消耗的质量随时间的变化曲线用虚线表示。则图中最符合实际情况的图象是___（填序号）。

A．     B．      C．      D．

（3）为了减缓题述反应的速率，下列措施中，你认为可行的是___（填序号）

A．加入蒸馏水   B．加入氯化钠固体   C．加入硝酸钾溶液

D．加入浓盐酸   E.降温      F.加入MnO2粉末

【答案】（1）EF    EF    （2）C    （3）ACE   

【解析】（1）分析题给t-V(CO2)图，OE、EF、FG三段，根据其曲线斜率以及曲线对应的CO2体积的变化值进行分析判断。反应速率越大，对应曲线在图象上的斜率就越大，所以EF段化学反应速率最大；在EF段CO2体积变化也最大，即生成的CO2也最多；答案为：EF；EF；

（2）增大一定量固体的表面积，可增大反应速率，据此进行分析判断。反应物的接触面积越大，反应速率越快，在相同时间内消耗碳酸钙的质量更多。又因为a大于b，盐酸足量的情况下，最终消耗碳酸钙最多的是块状碳酸钙，故刚开始反应，虚线的斜率大于实线，最终消耗的碳酸钙质量应是虚线小于实线，C项正确；答案选C；

（3）要降低反应速率，从反应速率的影响因素去考虑分析，包括：浓度、温度、催化剂、压强、接触面积等等。A．加入蒸馏水，相当于稀释了盐酸，盐酸浓度降低，反应速率降低，A项正确；B．氯化钠固体不参与反应，对反应速率没影响，B项错误；C．硝酸钾不参与反应，加入硝酸钾溶液相当于加水稀释盐酸，盐酸浓度降低，反应速率降低，C正确；D．加入浓盐酸，增大了盐酸的浓度，反应速率加快，D项错误；E．升高温度，可以加快反应速率，降低温度，反应速率降低，E项正确；F．MnO2不参与反应，对反应速率没影响，F项错误；故答案为：ACE。

3．将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应进行到10 s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol。

（1）用C表示10 s内反应的平均反应速率为________________________。

（2）反应前A的物质的量浓度是____________。

（3）10 s末，生成物D的浓度为______________________。

（4）A与B的平衡转化率之比为_______________。

（5）反应过程中容器内气体的平均相对分子质量变化是_____________（填“增大”、“减小”或“不变”，下同），气体的密度变化是_______________。

（6）平衡后，若改变下列条件，生成D的速率如何变化（填“增大”、“减小”或“不变”）：

①降低温度____________；②增大A的浓度_____________；

③恒容下充入氖气________________。

（7）下列叙述能说明该反应已达到化学平衡状态的是（填标号）_______________；

A．v(B)=2v(C)    

B．容器内压强不再发生变化

C．A的体积分数不再发生变化  

D．器内气体密度不再发生变化

E．相同时间内消耗n mol的B的同时生成2n mol的D

（8）将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)，2HI(g) H2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则NH3的浓度为___。

【答案】（1）0.04mol/(L∙s)    （2）1.5 mol/L    （3）0.4 mol/L    （4）1:1   

（5）不变    不变    （6）减小    增大    不变    （7）C    （8）5mol·L－1   

【解析】将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，反应进行到10 s末，达到平衡，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，C的物质的量为0.8 mol，由此可知，C的变化量为0.8 mol，A(g)、B(g)、D(g)的变化量分别为1.2 mol、0.4 mol、0.8 mol。

（1）用C表示10 s内反应的平均反应速率为；

（2）反应前A的物质的量为（1.8 mol+1.2 mol）=3 mol，故其物质的量浓度是=1.5mol/L；

（3）10 s末，生成物D的浓度为=0.4 mol/L；

（4）达到平衡，测得A的物质的量为1.8 mol，B的物质的量为0.6 mol，两者的物质的量之比与化学计量数之比相等，变化量之比也等于化学计量数之比，说明两者的起始量之比也等于化学计量数之比，故A与B的平衡转化率之比为1:1；

（5）反应前后，气体的分子数保持不变，故反应过程中容器内气体的平均相对分子质量不变；反应过程中，气体的总质量不变，气体的总体积也不变，故气体的密度也不变；

（6）①降低温度，化学速率减小，故生成D的速率减小；

②增大A的浓度，化学反应增大，故生成D的速率增大；

③恒容下充入氖气，各组分的浓度不变，故生成D的速率不变；

（7）判断可逆反应是否达到化学平衡，通常根据正反应速率等于逆反应速率，或者根据变量不变达平衡，要求能够根据基本的物理公式，准确判断哪些物理量是变量，哪些不是，尤其要注意各组分的状态和化学计量数。A．v(B)不可能等于2v(C)，也不能说明正反应速率等于逆反应速率，故该反应不可能达到化学平衡状态；B．反应前后气体的分子数保持不变，故容器内压强一直不变，无法判断该反应是否达到化学平衡状态；C．A的体积分数不再发生变化，说明其浓度保持不变，故该反应达到化学平衡状态；D．气体的总质量和总体积一直不变，故器内气体密度一直不变，无法由此判断该反应是否达到化学平衡状态；E．相同时间内消耗n mol的B的同时生成2n mol的D，只说明了正反应速率，不能说明正反应速率等于逆反应速率，故无法由此判断该反应是否达到化学平衡状态。综上所述，该反应达到化学平衡状态的是C。

（8）将固体NH4I置于密闭容器中，在某温度下发生下列反应：NH4I(s) NH3(g)＋HI(g)，

2HI(g) H2(g)＋I2(g)。当反应达到平衡时，c(H2)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则NH3的浓度为[2c(H2)+ c(HI)]=2×0.5mol·L－1+4mol·L－1=5mol·L－1。

4．已知合成氨反应的浓度数据如表：当用氨气 浓度的增加来表示该化学反应速率时，其速率为

A．0.2 mol/(L·s)       B．0.4 mol/(L·s)

C．0.6 mol/(L·s)       D．0.8 mol/(L·s)

【答案】B

【解析】根据表格数据，2s内氨气的浓度变化量为0.8mol/L，v(NH3)==0.4mol/(L·s)，故选B。

5．将 4 molA 和 2 molB 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(s)=2C(g)，若经2s后测得 C 的浓度为 0.6 mol/L，现有下列几种说法，其中正确的是

①用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol/(L·s)

②用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol/(L·s)

③物质B剩余0.7mol

④2 s 时物质 A 的浓度为 1.4 mol/L

A．①③    B．①④    C．②③    D．③④

【答案】B

【解析】将 4 molA 和 2 molB 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(s)=2C(g)，反应2s后测得C的浓度为0.6mol/L，C的物质的量=0.6mol/L×2L=1.2mol，则用物质 C表示的反应的平均速率v(C)==0.3 mol/(L·s)，则①v(A)= v(C)=0.3mol/(L•s)，故①正确；②B为固体，不能用B 的浓度变化量表示的反应的平均速率，故②错误；③B剩余1.4mol，故③错误；④2s时A的浓度为-0.3mol/(L•s)×2s=1.4mol/L，故④正确；正确的有①④，本题的易错点为②和③，要注意B为固体，改变B的量，B的浓度不变，反应速率不变。故选B。

6．一定条件下的某可逆反应，其正反应速率v(正)和逆反应速率v(逆)随反应时间t的变化如图所示。下列判断不正确的是

A．t1时刻，v(正)>v(逆)      B．t2时刻，v(正)＝v(逆)

C．t2时刻，反应达到最大限度    D．t3时刻，反应停止

【答案】D

【解析】A．根据图像可知在t1时刻，v（正）>v（逆），反应正向进行，正确；B.t2时刻， v（正）=v（逆），反应处于平衡状态，正确；C.t2时刻，反应处于平衡状态，产生该反应达到最大限度，正确；D.t3时刻，反应处于平衡状态，此时反应仍在进行，只是任何物质的浓度都保持不变，不是反应停止，错误。故选D。

7．可逆反应达化学平衡时，下列说法不正确的是

A．正反应速率等于逆反应速率 

B．不再继续反应

C．混合物的各成分的百分含量不变 

D．同时存在反应物和生成物

【答案】B

【解析】A. 可逆反应达化学平衡时，任何物质的浓度不变，所以用同一物质表示的正反应速率与逆反应速率相等，A正确；B. 可逆反应达到化学平衡时，化学反应仍然在进行，只不过是正反应速率和逆反应速率相等，任何物质的浓度不变，不能说不再继续反应，B错误；C. 可逆反应达化学平衡时，反应混合物中任何一种组成成分的物质的量及质量不变，反应混合物总质量不变，所以反应混合物的各成分的百分含量不变，C正确；D. 可逆反应的特征是反应物不能完全转化为生成物，最终达到平衡时，既有未反应的反应物，也有反应生成的生成物，所以达到平衡时同时存在反应物和生成物，D正确；故选B。

8．某温度下，在恒容密闭容器中进行反应：X(g)＋Y(g)2(g)＋W(s)。下列叙述正确的是

A．加入少量W，逆反应速率增大

B．当容器中Y的正反应速率与逆反应速率相等时，反应达到平衡

C．升高温度，正反应速率增大，逆反应速率减小

D．达到平衡后，X的转化率可能为100%

【答案】B

【解析】A．加入固体，不影响化学反应速率，W是固体，加入少量W，不影响化学反应速率，故A错误；B．同一物质的正逆反应速率相等时，反应达到平衡状态，则Y的正逆反应速率相等时该反应达到平衡状态，故B正确；C．升高温度，活化分子百分数增大，导致正、逆反应速率都增大，故C错误；D．该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以X的转化率不可能达到100%，故D错误；本题的易错点为A，要注意固体和纯液体量的多少不影响化学反应速率。故选B。

9．用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是

A．加热         B．增加Fe的质量

C．滴加几滴CuSO4溶液     D．不用铁片，改用铁粉

【答案】B

【解析】增大铁片与稀硫酸的反应速率，可从影响反应速率的外界因素思考，可增大浓度、升高温度、增大固体的表面积以及形成原电池反应等。A.加热，温度升高，反应速率增大，故A不符合题意；B.增加铁的用量，固体的浓度不变，反应速率不变，故B符合题意；C.滴加几滴CuSO4溶液，铁置换出铜，Fe、Cu与稀硫酸形成原电池，反应速率增大，故C不符合题意；D.改用铁粉，固体的表面积增大，反应速率增大，故D不符合题意；故选B。

10．将6 mol CO2和8 mol H2充入一容积为2 L的密闭容器中(温度保持不变)，发生反应

CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g)　ΔH<0，测得H2的物质的量随时间变化如图所示(图中字母后的数字表示对应的坐标)。该反应在8～10 min内CO2的平均反应速率是

A．0.5 mol·L－1·min－1      B．0.1 mol·L－1·min－1

C．0 mol·L－1·min－1       D．0.125 mol·L－1·min－1

【答案】C　

【解析】由题图可知，该反应在8～10 min内，H2的物质的量在对应的c、d点都是2 mol，因此v(H2)＝＝0 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可得v(CO2)＝×v(H2)＝0 mol·L－1·min－1。

11．在一容积可变的密闭容器中加入WO3和H2进行反应WO3(s)＋3H2(g) W(s)＋3H2O(g)，下列说法不正确的是

A．增加H2O(g)的量，消耗H2的速率瞬间不变

B．将容器的体积缩小一半，其反应速率加快

C．保持体积不变，充入氩气，其反应速率不变

D．保持压强不变，充入氖气，H2O(g)生成速率减慢

【答案】A

【解析】A.增加H2O(g)的量，容器体积会增大，H2 的浓度会瞬间减小，则消耗H2的速率瞬间减小，故A错误；B.将体积缩小，氢气、H2O（g）的浓度增大，反应速率加快，故B正确；C.体积不变，充入氩气，H2、H2O(g)的浓度不变，反应速率不变，故C正确；D.压强不变，充入氖气，体积增大，H2、H2O(g)的浓度减小，反应速率减慢，故D正确。故选A。

12．一定温度下，将3mol A和2.5mol B混合，充入2 L密闭容器中，发生反应： △H>0，经5秒钟反应达到平衡，生成1mol D，并测得C的浓度为0.5mol·L-1。下列有关叙述错误的是

A．x的值为1 

B．平衡时A的浓度为0.75mol·L-1

C．B的转化率为20% 

D．反应速率

【答案】A

【解析】根据5秒钟反应达到平衡，生成1mol D，并测得C的浓度为0.5mol·L-1，可算出生成C的物质的量为1mol。参加反应的物质的量之比即是化学计量数之比，可确定x的值。根据反应，列出三段式，即可得到转化率、平衡时各物质浓度。A. 根据5秒钟反应达到平衡，测得C的浓度为0.5mol·L-1，可算出生成C的物质的量为0.5mol·L-1×2L=1mol，同时生成1mol D，参加反应的物质的量之比即是化学计量数之比，所以x的值为2，A项错误；B. 根据题意列出三段式：

平衡时A的浓度为0.75mol·L-1，B项正确；C. 根据三段式，平衡时B反应了 ，所以转化率为，C项正确； D. 根据三段式，反应速率，D项正确。故选A。

13．在恒容密闭容器中，可以作为2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)达到平衡状态的标志是

①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2；

②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n molNO；

③混合气体的颜色不再改变；④混合气体的密度不再改变的状态；

⑤混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态；

⑥混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定；

⑦混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定

A．①③⑤⑦   B．②④⑤   C．①③④   D．①②③④⑤

【答案】A

【解析】①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2，能说明正逆反应速率的相等关系，①正确；②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n molNO均表示正反应速率，不能说明正逆反应速率的关系，②错误；③混合气体的颜色不变化，说明二氧化氮的浓度不变化，达到平衡状态，③正确；④该反应是一个反应前后气体的质量不会改变的化学反应，混合气体的质量是守恒的，容器的体积不变，导致混合气体的密度不再变化，所以该反应不一定达到平衡状态，④错误；⑤混合气体的平均相对分子质量=平均摩尔质量=混合气体的总质量/混合气体的总物质的量，质量是守恒的，物质的量只有达到平衡时才不变，当混合气体的平均摩尔质量不再变化，证明达到了平衡状态，⑤正确；⑥混合气体中NO与O2的物质的量之比保持恒定是反应过程中任何时候都有的，该反应不一定达到平衡状态，⑥错误；⑦混合气体中NO与NO2的物质的量之比保持恒定，说明它们的物质的量就不变，浓度不变，该反应达到了平衡状态，⑦正确；达到平衡状态的标志有①③⑤⑦，故选A。