2019届二轮复习 化学反应速率和化学平衡 作业 练习

化学反应速率和化学平衡
一、单选题
1.一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1 mol O2，发生下列反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是(　　)
A． 保持温度和容器体积不变，充入1 mol SO2(g)
B． 保持温度和容器内压强不变，充入1 mol SO3(g)
C． 保持温度和容器内压强不变，充入1 mol O2(g)
D． 保持温度和容器内压强不变，充入1 mol Ar(g)
2.下列事实，不能用勒夏特列原理解释的是(　　)
A． 氨水中加酸，的浓度增大
B． 合成氨工业中不断从反应混合物中液化分离出氨气
C． 实验室中常用排饱和食盐水的方法收集Cl2
D． 合成氨控制在500 ℃左右的温度
3.下列过程是非自发的是(　　)
A． 水由高处向低处流 B． 天然气的燃烧
C． 铁在潮湿的空气中生锈 D． 室温下液态水结成冰
4.如图是可逆反应X2＋ 3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是(　　)

A．t1时，只有正方向反应
B．t2时，反应未到达最大限度
C．t2～t3，反应不再发生
D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
5.在容积相同的A、B两个密闭容器中，分别充入2 mol SO2和1 mol O2，使它们在相同温度下发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)并达到平衡。在反应过程中，若A容器保持体积不变，B容器保持压强不变，当A中的SO2的转化率为25%时，则B容器中SO2的转化率应是(　　)
A． 25% B． 大于25% C． 小于25% D． 12.5%
6.一定温度下，向一个一定容积的密闭容器中放入2 mol X和3 mol Y，发生反应：X(g)＋Y(g)mZ(g)＋nR(g)，达平衡时，Z的体积分数为φ1，维持温度不变，若把3 mol X和2 mol Y放入另一体积相同的密闭容器，达平衡时，Z的体积分数为φ2，则φ1与φ2的关系为(　　)
A． φ1＞φ2 B． φ1＜φ2 C． φ1＝φ2 D． 无法判断
7.下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是(　　)
①已达到平衡的反应C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)，当增加反应物物质的量时，平衡一定向正反应方向移动　②已达到平衡的反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)，当增大N2的浓度时，平衡向正反应方向移动，N2的转化率一定增大　③有气体参加的反应达到平衡时，若减小反应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动　④有气体参加的反应达到平衡时，在恒压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动
A． ①④ B． ①②③ C． ②③④ D． ①②③④
8.在一定条件下，将3 mol A和1 mol B两种气体混合于固定容积为2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(g)。2 min末该反应达到平衡，生成0.8 mol D，并测得C的浓度为0.2 mol·L－1。下列判断错误的是(　　)
A．x＝1
B． 2 min内A的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1
C． B的转化率为50%
D． 若混合气体的平均相对分子质量不变，则表明该反应达到平衡状态
9.可逆反应：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是(　　)
①单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO2
②单位时间内生成nmol O2的同时生成2nmol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A． ①④⑥⑦ B． ②③⑤⑦ C． ①③④⑤ D． 全部
10.下列图中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0可逆反应的正确图像为(　　)

A． B． C． D．
11.下列说法中正确的是（　　）
①活化分子间的碰撞一定能发生化学反应　
②普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应　
③增大反应物浓度，可增大活化分子百分数，从而使有效碰撞次数增多　
④有气体参加的化学反应，若增大压强（即缩小反应容器的体积），可增大活化分子的百分数，从而使反应速率增大　
⑤化学反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程　
⑥催化剂能增大活化分子百分数，从而增大化学反应速率
A． ①⑤⑥ B． ②③⑤ C． ⑤⑥ D． ①⑤
12.在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋3Y2(g)2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1，当平衡时下列数据肯定不正确的是(　　)
A． X2为0.3 mol·L－1，Y2为0.9 mol·L－1
B． Y2为1.0 mol·L－1
C． X2为0.3 mol·L－1，Z为0.2 mol·L－1
D． Z为1.0 mol·L－1
13.在一密闭容器中，放入镍粉并充入一定量的CO气体，一定条件下发生可逆反应：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g)，已知该反应在25℃、80℃时的平衡常数分别为5×104和2，下列说法正确的是(　 　)
A． 上述生成Ni(CO)4(g)的反应为吸热反应
B． 80℃时，测得某时刻Ni(CO)4(g)、CO(g)浓度均为0.5 mol·L-1，则此时v(正)＜v(逆)
C． 恒温恒压下，向容器中再充入少量的Ar，上述平衡将正向移动
D． 恒温恒容下，向容器中再充入少量的Ni(CO)4(g)，达到新平衡时CO的百分含量将增大
14.一定条件下，某容器中各微粒在反应前后的变化如图所示，其中●和○代表不同元素的原子。关于此反应说法错误的是(　　)

A． 一定属于可逆反应 B． 一定属于化合反应
C． 一定属于氧化还原反应 D． 一定属于放热反应
15.在一个不导热的密闭反应器中，只发生两个反应：
①A(g)＋B(g)2C(g) 　ΔH1<0
②X(g)＋3Y(g)2C(g) 　ΔH2>0
进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所做的功)，下列叙述错误的是(　　)
A． 等压时，通入惰性气体，C的物质的量不变
B． 等压时，通入Z气体，反应器中温度升高
C． 等容时，通入惰性气体，各反应速率不变
D． 等容时，通入X气体，Y的物质的量浓度减小
二、填空题
16.已知：反应Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)的平衡常数为K1；反应Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)的平衡常数为K2。不同温度时K1、K2的值如下表：

根据表中数据，计算反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的K。
(1)温度为973K时：K＝________；
(2)温度为1 173K时：K＝________
17.Fe3＋和I－在水溶液中的反应如下：2I－＋2Fe3＋2Fe2＋＋I2(aq)。
(1)该反应的平衡常数K的表达式为：K＝________。当上述反应达到平衡后 ，加入CCl4萃取I2，且温度不变，上述平衡 ________ 移动(选填：“向右”、“向左”、“不”)。
(2)上述反应正向反应速率和I－、Fe3＋浓度关系为：v＝K·cm(I－)·cn(Fe3＋) (K为常数)

通过所给的数据计算得知：在v＝K·cm(I－)·cn(Fe3＋)中m、n的值为________
A．m＝1,n＝1 B．m＝1 ，n＝2
C．m＝2,n＝1 D．m＝2 ，n＝2
(3) I－浓度对反应速率的影响_________Fe3＋浓度对反应速率的影响。(填：“大于”、“小于”、“等于”)
18.反应aA(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＜0在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如下图所示：

(1)反应的化学方程式中a∶b∶c为____________________________。
(2)A的平均反应速率vⅠ(A)、vⅡ(A)、vⅢ(A)从大到小排列次序为______________。
(3)B的平衡转化率αⅠ(B)、αⅡ(B)、αⅢ(B)中最小的是________，其值是________。
(4)由第一次平衡到第二次平衡，平衡向________移动，采取的措施是_______________。
(5)比较第Ⅱ阶段反应温度(T2)和第Ⅲ阶段反应温度(T3)的高低：T2________(填“＜”“＞”或“＝”)T3，判断的理由是____________________________。
三、实验题
19.如表所示是稀硫酸与某金属反应的实验数据：

分析上述数据，回答下列问题：
(1)实验4和5表明：________对反应速率有影响，其影响是________，反应速率越快，能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号，填一组即可)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________，其实验序号是________(填一组即可)。
(4)实验中的所有反应，反应前后溶液的温度变化值(约15 ℃)相近，推测其原因：________________________________________________________________________。
四、计算题
20.在接触法制硫酸中，将SO2与空气按1∶3的体积比混合(空气中氮气与氧气的体积比为4∶1)后进入接触室，在一定条件下反应达到平衡后，气体总体积减少为原来的88%(体积均在相同情况下测定)，求反应达到平衡时SO2的转化率。
21.把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于容积为2 L的容器中，使其发生如下反应：3X(g)＋Y(g)nZ(g)＋2W(g)。5 min末生成0.2 mol W，若测得以Z浓度变化表示的平均反应速率为0.01 mol·L－1·min－1，试求5 min末X的转化率和计量数n值。
22.某温度下，将H2（g）和I2（g）各1 mol的气态混合物充入2 L的密闭容器中，充分反应，5 min后达到平衡，测得c（HI）=0.2 mol·L－1。
（1）计算从反应开始至达到平衡，用H2（g）表示的反应速率。
（2）求该反应的平衡常数。
（3）保持温度不变，若向上述容器中充入H2（g）和I2（g）各2 mol，求达到平衡时I2（g）的物质的量浓度。

答案解析
1.【答案】B
【解析】恒温恒压下，只要投料对应成比例，无论什么反应，平衡中各物质的量对应成比例，浓度、转化率、体积分数等相对量对应相等。
改变条件达到平衡后， SO3的平衡浓度不变，要求新建立的平衡与题目中平衡为相对量等效平衡，也就是要求投料对应成比例。
充入1 mol SO2(g)，反应物的浓度增大，平衡正向移动，SO3平衡浓度增大，A项错误；充入1 mol SO3(g)，相当于直接投料3 mol SO2、1.5 mol O2，它与原平衡投料对应成比例，构成相对量等效平衡，SO3浓度不改变，B项正确；充入1 mol O2(g)，反应物浓度增大，平衡向正移动，SO3的平衡浓度增大，C项错误；充入1 mol Ar，体积增大，反应混合物产生的压强减小，平衡逆向移动，SO3的平衡浓度减小，D项错误。
2.【答案】D
【解析】勒夏特列原理只能解释与平衡移动有关的问题，不涉及平衡移动的问题都与原理
无关。
NH3·H2O＋ OH－，酸与OH－反应，使c(OH－)减小，平衡正移，c()增大，A项不符合题意；合成氨反应N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)　ΔH<0，分离出氨气，产物浓度减小，平衡正向移，B项不符合题意；合成氨反应中升温，平衡逆向移动，不利于生产氨，控制高温真实目的是加快反应速率，不能用勒夏特列原理解释，D项符合题意；氯气溶于水：Cl2＋H2OHClO＋H＋＋Cl－，饱和食盐水中含有大量的氯离子，c(Cl－)增大使平衡逆向移动，氯气溶解量减小，C项不符合题意。
3.【答案】D
【解析】自发过程的体系取向于从高能状态转变为低能状态，体系对外做功或释放热量。 自然界中的水由高处向低处流、天然气的燃烧、铁在潮湿的空气中生锈、室温下冰的融化都是自发过程，其逆向都是非自发的，只有D正确。
4.【答案】D
【解析】t1时，既有正方向反应，又有逆方向反应，A项错误；t2时，达平衡状态，反应到达限度，B项错误；化学平衡是动态平衡，正、逆反应速率相等，但并未等于0，反应未停止，C项错误；t2～t3，达平衡状态，各物质的浓度不再发生变化，D项正确。
5.【答案】B
【解析】被比较对象只有放在一个前后变化的过程中才能比较。相同温度相同起始量恒压与恒容建立平衡的比较，一般先分析恒压容器体积如何变化，后以恒容容器的平衡状态为起始状态(常称“先同”)，改变体积到恒压时的要求，在改变中实现比较(常称“后变”)。对于恒压B容器，因反应造成气体分子数减小，建立平衡时容器体积需同步减小；此平衡状态可看成恒容A容器平衡状态增加压强而成，此过程平衡正向移动，SO2的转化率变大，B项正确。
6.【答案】C
【解析】维持温度不变把起始时2 mol X和3 mol Y换成3 mol X和2 mol Y，X和Y两种气体的浓度虽然各不相同，但它们的计量数相同，达到平衡时参与反应的量取决于最小者，即2 mol X和2 mol Y反应生成Z，生成的Z的量是相同的，容器体积不变，Z的体积分数相同，C正确。
7.【答案】D
【解析】本题考查影响化学平衡移动方向的因素及影响规律。增加C(s)的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，①错；对于多种物质参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他物质的转化率增大，而此物质的转化率减小，②错；对于有气体参加的非等体的可逆反应，缩小容器体积，压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，③错；在恒压容器中充入稀有气体，各物质浓度减小，若是非等体积反应，则平衡会发生移动，④错。
8.【答案】C
【解析】
由题意得： 2a＝0.8 mol，a＝0.4 mol。
＝0.2 mol·L－1，x＝1，A正确；B项，v(A)＝＝＝0.3 mol·L－1·min－1；C项，α(B)＝×100%＝40%；D项，由于气体的总物质的量只有在平衡时才保持不变，所以平均相对分子质量不变能说明该反应达到平衡状态。
9.【答案】A
【解析】若反应正向进行时，y发生改变，则“y不再随时间变化”可作为判断平衡的标志。若反应正向进行时，NO2浓度减小，混合气体颜色变浅，④能作为平衡标志；气体质量不变，容积不变，密度不变，⑤不能作为平衡标志；气体分子数增加，压强增大，⑥能作为平衡标志；气体总质量不变，气体分子数增加，气体平均相对分子质量减小，⑦能作为平衡标志，能作为平衡标志；综合得到答案为A。
只有既表达v(正)方向，又表达v(逆)方向，且二者速率之比等于计量数之比，才可作为判断平衡的标志。①前者表示v(正)，后者表示v(逆)，二者之比与计量数比相等，能作为平衡标志；②描述均是正方向，无法判断，不能作为平衡标志。
10.【答案】A
【解析】温度升高，平衡向吸热方向移动，即逆向移动，生成物C的体积分数减小，反应物的转化率减小，A项正确；增大压强，正、逆反应速率均增大，B项错误；加入催化剂，加快反应速率，缩短达到平衡的时间，平衡不移动，各组分的浓度及体积分数不变，C项错误；压强越大，A的转化率增大，平衡正向移动，正反应气体分子数减小，符合反应特点；作等压线，可发现温度越高，A的转化率越大，平衡正向移动，正向吸热，与方程式特点不符合，D项错误。
11.【答案】C
【解析】①活化分子间有合适的取向，发生的碰撞才能发生化学反应，故①错误；
②普通分子间不可能发生化学反应，故②错误；
③增大反应物浓度，活化分子百分数不变，但浓度增大，故③错误；
④增大压强，浓度增大，但活化分子百分数不变，故④错误；
⑤化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程，分子先成为活化分子，活化分子发生碰撞，可生成新物质，故⑤正确；
⑥催化剂可降低活化能，能增大活化分子百分数，增大反应速率，故⑥正确．
故选C。
12.【答案】D
【解析】可逆反应的基本特征是反应物不可能完全转化，达到反应限度时各物质不为0。
　
由可逆反应不为0可知，0 13.【答案】B
【解析】A项，化学平衡常数是达到平衡时生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，化学平衡常数只受温度的影响，升高温度，化学平衡常数减小，说明反应向逆反应方向移动，即正反应方向为放热反应，故错误；B项，Q=0.5/0.54=8>2，说明反应向逆反应方向移动，即v(正) 14.【答案】D
【解析】根据反应前后原子组成的变化可知，反应物有2种，且一种是单质；反应后仍存在二种反应物分子，还有一种生成物。有单质参与，说明是氧化还原反应；只生成一种新物质，说明是化合反应；同时剩余两种反应物，说明是可逆反应；由图示变化无法确定是放热反应还是吸热反应，D不符合题意。
15.【答案】A
【解析】反应①具备反应前后分子数相等、向外释放热量的特征，反应②具备反应后气体分子数减小、吸收热量的特征。等压通入惰性气体后，容器体积增大，相当于直接减小压强，②平衡左移，反应器内温度升高，使①平衡因温度升高而左移，C的物质的量减小，A项错误。等压通入Z，通入的Z转化为X、Y，体系温度升高，B项正确。容器体积不变通入惰性气体，各物质的浓度不变，反应速率不变，C项正确；等容时通入X气体，②反应平衡正移，Y的物质的量浓度减小，D项正确。
16.【答案】(1) 0.62　(2)1.29
【解析】aA＋bBcC＋dD，K＝
Fe(s)＋CO2(g)FeO(s)＋CO(g)　平衡常数K1＝；
Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g)　平衡常数K2＝；
而CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)　平衡常数K＝，
K＝。973K时：K＝＝≈0.62；1 173K时：K＝≈1.29。
17.【答案】(1)向右
(2)C
(3)大于
【解析】(1)该反应的平衡常数K的表达式为K＝；CCl4萃取I2后，减小了生成物浓度，反应速率降低，从而使得v(正)＞v(逆)，平衡向右移动。
(2)将表中数据代入公式v＝K[c(I－)]m·[c(Fe3＋)]n：
得0.20m×0.80n＝0.032K,0.60m×0.40n＝0.144K,0.80m×0.20n＝0.128K，m＝2，n＝1。
(3)由(2)中v＝K[c(I－)]2·[c(Fe3＋)], 反应速度和I－浓度平方相关，与铁离子浓度一次方有关，可见前者影响大。
18.【答案】(1)1∶3∶2　(2)vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)
(3)αⅢ(B)　0.19　(4)右　从平衡混合物中分离出了C
(5)＞　因为Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动，该反应为放热反应，故降温才能使平衡正向移动
【解析】(1)Ⅰ阶段，20 min内，Δc(A)＝2.00 mol·L－1－1.00 mol·L－1＝1.00 mol·L－1，Δc(B)＝6.00 mol·L－1－3.00 mol·L－1＝3.00 mol·L－1，Δc(C)＝2.00 mol·L－1，则a∶b∶c＝Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝1∶3∶2。
(2)vⅠ(A)＝
＝0.05 mol·L－1·min－1，
vⅡ(A)＝
≈0.025 mol·L－1·min－1，
vⅢ(A)＝
＝0.012 mol·L－1·min－1，
则vⅠ(A)＞vⅡ(A)＞vⅢ(A)。
(3)αⅠ(B)＝×100%＝50%，
αⅡ(B)＝×100%＝38%，
αⅢ(B)＝×100%≈19%，
故αⅢ(B)最小。
(4)由图示可知，由第一次平衡到第二次平衡，A、B的浓度减小，说明平衡正向移动。由物质C的浓度变化可知，导致平衡正向移动的措施是从反应体系中分离出了产物C。
(5)由图示可知，Ⅱ→Ⅲ平衡正向移动，由于正反应是放热反应，故Ⅱ→Ⅲ是降温过程，即T2＞T3。
19.【答案】(1)固体反应物的表面积　表面积越大　1和2
(2)3和4(1、3、4、6、8中任意两组或2和5也可)
(3)反应前溶液温度　6和7(或8和9)
(4)一定量的该金属与足量的硫酸反应放出的热量相同
【解析】(1)实验4和5不同之处是金属的表面积，粉末状的金属消失的快，说明其反应速率快，其中实验1和2也可以说明这一点。(2)仅表明反应的浓度对反应速率产生影响的实验，其他条件应完全相同，则为实验1、3、4、6、8中任意两组及实验2和5。(3)从表中可以看出，溶液反应前的温度不同，其他条件都相同的是实验6和7或实验8和9。(4)在所有反应中，该金属的质量和硫酸溶液的体积相等，且H2SO4过量，则产生热量相等，故溶液温度变化值相近。
20.【答案】3.84%
【解析】设SO2体积为VL，空气的体积则为3VL，氧气的体积为3V×L＝VL；设SO2转化的体积为xL：
　　
V－x＋V－＋x＝ (V＋V)×88%，x＝0.0384V，SO2的转化率＝3.84%。
21.【答案】50%　1
【解析】Z的转化量0.01 mol·L－1·min－1×5 min×2 L＝0.2 mol
　　　　
X的转化率为：＝50%。计量数n＝1
22.【答案】（1）0.02 mol·
（2）0.25
（3）0.8 mol·L－1
【解析】5 min后达到平衡，测得c（HI）=0.2 mol·L－1，则

（1）从反应开始至达到平衡，用H2（g）表示的反应速率为=0.02 mol·，
答：从反应开始至达到平衡，用H2（g）表示的反应速率为0.02 mol·。
（2）该反应的平衡常数K==0.25，
答：该反应的平衡常数为0.25。
（3）温度不变，则K不变，设转化的I2（g）为xmol·L－1，则

=K=0.25，解得x=0.2，
则平衡时c（I2）═0.8 mol·L－1，
答：达到平衡时I2（g）的物质的量浓度为0.8 mol·L－1。