2019届二轮复习 化学反应速率和化学平衡 作业（全国通用） (6) 练习

化学反应速率和化学平衡
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.下列不能用勒夏特列原理解释的事实是(　　)
A． 红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B． 氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C． 黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D． 合成氨工业使用高压以提高氨的产量
2.25 ℃、1.01×105Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)　ΔH＝56.7 kJ·mol－1自发进行的原因是(　　)
A． 是吸热反应 B． 是放热反应 C． 是熵减小的反应 D． 熵增大效应大于能量效应
3.在密闭容器中发生如下反应：mA（g）+nB（g）pC（g），达到平衡后，保持温度不变，将气体体积缩小到原来的，当达到新平衡时，C的浓度为原来的1.9倍，下列说法正确的是（　　）
A．m+n＞p B． 平衡向逆反应方向移动 C． A的转化率提高 D． C的体积分数增加
4.硫酸是一种重要的化工产品，目前主要采用“接触法”进行生产。有关反应2SO2＋O22SO3的说法中正确的是(　　)
A． 只要选择适宜的条件，SO2和O2就能全部转化为SO3
B． 该反应达到平衡后，反应就完全停止了，即正、逆反应速率均为零
C． 在达到平衡的体系中，充入由18O原子组成的O2后，SO2中18O含量减少，SO3中18O含量增多
D． 在工业合成SO3时，要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题
5.下列说法正确的是（　　）
A． 可逆反应的特征是正反应速率和逆反应速率不变
B． 在其他条件不变时，使用催化剂只能改变反应速率，而不能改变化学平衡状态
C． 在其他条件不变时，升高温度可以使平衡向放热反应方向移动
D． 在其他条件不变时，增大压强一定会破坏气体反应的平衡状态
6.下图体现了有无催化剂参与反应过程的能量变化图。

下列有关说法正确的是(　　)
A． 使用催化剂能够加快反应的速率，根本上是由于催化剂参与反应，并且同等程度地降低了正逆反应的活化能
B． 2H2O22H2O2＋O2↑　ΔH>0 ，该反应过程可用该图像表示
C． 使用催化剂不仅能加快反应速率，而且可以让不可能发生的反应发生，如利用催化技术处理汽车尾气：2CO＋2NO===2CO2＋N2
D． 化学反应的本质是旧键的断裂、新键的生成，如图可知反应的能量变化由旧键断裂释放的能量和新键形成吸收的能量大小决定
7.在不同浓度（c）、温度（T）条件下，蔗糖水解的瞬时速率（v）如下表，v的单位为(mmol·L－1·min－1)。下列判断错误的是（ ）

A． 318.2 K，蔗糖起始浓度为0.400 mol·L－1，10 min后蔗糖浓度略大于0.376 mol·L－1
B．bK时，若蔗糖的浓度为0.35 mol·L－1，则v= 1.26 mmol·L－1·min－1
C．b< 318.2
D． 若同时改变反应温度和蔗糖的浓度，则v肯定变化
8.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
9.在密闭容器中进行下列反应：M(g)＋N(g)R(g)＋2L，此反应符合下列图示。下列叙述正确的是(　　)

A． 正反应吸热，L是气体 B． 正反应吸热，L是固体
C． 正反应放热，L是气体 D． 正反应放热，L是液体
10.反应3Fe(s)＋4H2O(g)Fe3O4(s)＋4H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是(　　)
A． 升高温度 B． 将容器体积缩小一半
C． 增加铁的量 D． 压强不变，充入N2使容器体积增大
11.对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是(　　)
A． 在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B． 温度、压强一定时，放热反应能自发进行
C． 反应的焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D． 固体的溶解过程与焓变无关
12.在一个容积为2 L的密闭容器中，加入0.8 mol的A2气体和0.6 mol B2气体，一定条件下发生如下反应：A2（g）+B2（g）⇌2AB（g）ΔH＜0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A． 图中a点的值为0.15 B． 该反应的平衡常数K=0.03
C． 温度升高，平衡常数K值减小 D． 平衡时A2的转化率为62.5%
13.在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用v(A)、v(B)、v(C)表示，已知3v(B)＝2v(A)、2v(C)＝3v(B)，则此反应可表示为(　　)
A． 2A＋3B===2C B． A＋3B===2C C． 3A＋2B===3C D． A＋B===C
14.将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g)Br2(g)＋H2(g)，2 min后，测知H2的浓度为0.5 mol·L－1，HBr的浓度为4 mol·L－1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列速率正确的是(　　)
A． 0.5 mol·L－1·min－1 B． 2.5 mol·L－1·min－1
C． 2 mol·L－1·min－1 D． 1.25 mol·L－1·min－1
15.已知可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g)　ΔH＝－1 025 kJ·mol－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(　　)

A． A B． B C． C D． D
二、非选择题
16.平衡常数K的数值大小是衡量化学反应进行程度的标志，在25 ℃时，下列反应式及其平衡常数：
2NO(g)N2(g)＋O2(g)　K1＝1×1030
2H2(g) ＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081
2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92
(1)常温下NO分解产生O2的反应的平衡常数表达式为________。
(2)常温下水分解产生O2，此时平衡常数值约为______。
(3)常温下NO、H2O、CO2三种化合物分解放出氧气的大小顺序为：________>________>________。
(4)随着轿车进入家庭，汽车尾气污染成为备受关注的环境问题，某市政府要求全市对所有汽车尾气处理装置进行改装，改装后的尾气处理装置主要是加了有效催化剂。请你根据以上有关数据分析，仅使用催化剂________(填“能”或“否”)消除污染气体。
17.研究表明，CO2和H2在相同条件下能同时发生两个平行反应，化学方程式如下：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）ΔH3＜0Ⅰ
CO2（g）+H2（g）⇌CO（g）+H2O（g）ΔH2＞0Ⅱ
催化剂A和催化剂B对这两个反应均具有催化能力。某实验室控制CO2和H2初始投料比为1∶2.2。在相同压强下，经过相同反应时间测得如表实验数据：

备注:甲醇选择性：转化的CO2中生成甲醇的百分比。
（1）测得实验数据时，反应　　（填“是”或“不是”）处于平衡态。
（2）有利于提高CO2转化为CH3OH平衡转化率的措施有　　。
A．使用催化剂A
B．使用催化剂B
C．降低反应温度
D．投料比不变，增加反应物的浓度
E．增大CO2和H2的初始投料比
（3）表中实验数据表明：在相同温度下，因为　　，所以在该时刻不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响。
18.CO的中毒是由于CO与血液中血红蛋白的血红素部分反应生成碳氧血红蛋白：
CO＋Hb·O2O2＋Hb·CO
实验表明，Hb·CO的浓度即使只有Hb·O2浓度的2%，也可造成人的智力损伤。抽烟后，测得吸入肺部的空气中CO和O2的浓度分别为10－6mol·L－1和10－2mol·L－1，并已知37 ℃时上述反应的平衡常数K＝220，此时Hb·CO的浓度是Hb·O2的浓度的________倍？
19.在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)　ΔH＜0，n(NO)随时间的变化如下表：

(1)下图中表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝______。

(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母)。
A．v(NO2)＝2v(O2)
B．容器内压强保持不变
C．v逆(NO)＝2v正(O2)
D．容器内密度保持不变
20.把在空气中久置的铝片5.0 g投入盛有 500 mL 0.5 mol·L－1硫酸溶液的烧杯中，该铝片与硫酸反应产生氢气的速率与反应时间可用如下的坐标曲线来表示，回答下列问题：

(1)曲线由O→a段不产生氢气的原因______________，
有关的化学方程式为__________________________________________________________;
(2)曲线由a→b段产生氢气的速率较慢的原因____________________________________
________________________________________________________________________；
(3)曲线由b→c段，产生氢气的速率增加较快的主要原因_____________________________
___________________________________________；
(4)曲线c以后，产生氢气的速率逐渐下降的主要原因
________________________________________________________________________。
21.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。
22.可逆反应CO＋H2OCO2＋H2在密闭容器中建立了平衡。当温度为749K时，K＝2.60，计算：
(1)当CO起始浓度为2 mol·L－1，H2O起始浓度为2 mol·L－1时， CO的转化率为多少。
(2)当CO起始浓度仍为2 mol·L－1，H2O的起始浓度为6 mol·L－1时，CO的转化率为多少？
答案解析
1.【答案】B
【解析】A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。
2.【答案】D
【解析】ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行。该反应是吸热反应，ΔH>0，不利于反应的自发进行；促使反应自发进行只能是由于熵增效应， D符合题意。
3.【答案】B
【解析】mA（g）+nB（g）pC（g），达到平衡后，温度不变，将气体体积压缩到，若平衡不移动，C的浓度为原来的2倍，当达到平衡时C的浓度为原来的1.9倍，则体积减小时平衡逆向移动。体积缩小，相当于加压，平衡逆向移动，则m+n＜p，故A错误；由上述分析可知，平衡逆向移动，故B正确；平衡逆向移动，A的转化率减小，故C错误；平衡逆向移动，C的体积分数减小，但比原来的大，故D错误；故选B。
4.【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，A项错误；可逆反应达到平衡后，正、逆反应速率相等，但不等于0，没有停止，B项错误；由于反应为可逆反应，在平衡体系中充入由18O2后，反应物浓度增大，平衡正向移动，SO3中18O含量增多，生成的SO3会分解生成SO2，SO2中18O含量也会增多，C项错误；在工业合成时，既要考虑反应时间又要考虑转化率，即要同时考虑反应速率和反应能达到的限度两方面的问题，D项正确。
5.【答案】B
【解析】化学平衡状态的特征之一是正反应速率和逆反应速率相等的状态，故A错误；使用催化剂可以改变化学反应速率，但不能改变化学平衡状态，故B正确；根据化学平衡移动原理：升高温度可以使化学平衡向吸热反应的方向移动，故C错误；增大压强会破坏有气体存在并且反应前后气体体积变化的反应的平衡状态，对反应前后气体体积不变的反应无影响，故D错误。故选B。
6.【答案】A
【解析】ΔH>0，该反应是吸热反应，而图像是放热反应，B项错误；催化剂只能改变反应速率，不能改变反应进行的方向，C项错误；断键吸热，成键放热，D项错误。
7.【答案】D
【解析】A项根据表格的数据可知：温度不变时，蔗糖的浓度越大，水解的速率越快。根据浓度与速率的变化关系可知：在328.2 K时，蔗糖的浓度每减小0.100 mol·L－1，水解速率减小
1.50 mmol·。根据该规律，所以在温度是318.2 K时，蔗糖的浓度每减小
0.100 mol ·L－1，水解速率减小0.60 mmol·。所以在温度是318.2 K、浓度是0.400 mol·L－1时，水解的速率a=3.00-0.60=2.40 mmol·，10 min后蔗糖浓度减小2.40 mmol·×10 min=0.024 mol·L－1，但随着反应进行，水解的速率逐渐减小，则10 min内蔗糖浓度减小值小于0.024 mol·L－1，所以10 min后蔗糖浓度略大于0.376 mol·L－1，故A正确；B项，bK时，蔗糖的浓度每减小0.100 mol· L－1，水解速率减小0.36 mmol·。则当蔗糖的浓度为0.35 mol·L－1，v= 1.26 mmol·L－1·min－1，故B正确；C项，在物质的浓度不变时，温度升高，水解速率加快，温度降低，水解速率减慢。由于在物质的浓度为0.600 mol·L－1时，当318.2 K时水解速率是3.60 mmol·L－1·min－1，现在该反应的速率为2.16 mmol·L－1·min－1小于3.60 mmol·L－1·min－1，所以反应温度低于318.2 K，即b＜318.2，故C正确；D项，根据表中的数据可知：温度升高，水解速率越快，浓度越高，水解速率也越快，同时改变反应物的浓度和反应的温度，若二者对反应速率的影响趋势相反，并能相互抵消，反应速率也可能不变，故D错误；故选D。
8.【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。
9.【答案】C
【解析】压强相同时，T1条件下先达到平衡，斜率大，速率大，温度高，T1>T2；温度越高，R的含量越低，平衡逆向移动；逆反应是吸热反应，正反应放热，A、B项错误。温度相同时，p2条件下先达到平衡，斜率大，速率大，压强大，p1 10.【答案】C
【解析】升高温度使反应速率加快，A项错误；缩小体积→气体反应物浓度增大→反应速率加快，B项错误；充入N2→只能增大体积以保证压强不变→反应物浓度减小→速率减小，D项错误；改变固体用量，不改变铁的浓度，对反应速率基本无影响， C项正确。
11.【答案】A
【解析】反应能否自发进行取决于焓变和熵变，ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行，A正确；放热反应有利于反应自发，但不是所有放热反应都能自发进行，如铝热反应，B错误；ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应能自发进行，说明反应自发性和焓变、熵变有关，C错误；固体溶解时常伴随着溶解热效应，D错误。
12.【答案】B
【解析】当AB的浓度改变0.5 mol•L﹣1时，由方程式知，A2的浓度改变为0.25 mol•L﹣1，所以a=（0.4﹣0.25）mol•L﹣1=0.15 mol•L﹣1，即图中a点的值为0.15，故A正确；当AB的浓度改变0.5 mol•L﹣1时，由方程式知，B2的浓度改变为0.25 mol•L﹣1，所以平衡时B2的浓度=（0.3﹣0.25）mol•L﹣1=0.05 mol•L﹣1，K=，故B错误；已知A2（g）+B2（g）⇌2AB（g）ΔH＜0，所以温度升高，平衡逆移，平衡常数K值减小，故C正确；当AB的浓度改变0.5 mol•L﹣1时，由方程式知，A2的浓度改变为0.25 mol•L﹣1，已知A2的初始量为0.4 mol•
L﹣1，所以平衡时A2的转化率为×100%=62.5%，故D正确；故选B。
13.【答案】C
14.【答案】B
15.【答案】D
【解析】升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故A正确，D错误；增大压强，平衡向逆反应方向移动，平衡时一氧化氮的含量小，且达到平衡时需要的时间短，故B正确；有无催化剂只影响到达平衡状态的时间，不影响平衡移动，故C正确。
16.【答案】(1)K1＝
(2)5×10－82
(3)NO＞H2O＞CO2
(4)能；反应2CO＋2NO===2CO2＋N2的K＝＝2.5×10121，K数值很大，反应进行完全，若使用合适催化剂加快反应速率，可以除去污染气体。
【解析】aA＋bBcC＋dD，K＝。
(1)反应2NO(g)N2(g)＋O2(g) ，K1＝。
(2)2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　K2＝2×1081，所以2H2O(g)2H2(g)＋O2(g)　K3＝＝5×10－82。
(3)K值越大，反应进行的倾向程度越大。NO、H2O、CO2三种化合物分解放出O2的化学平衡常数K的数值逐渐减少，反应倾向由大到小的顺序为NO＞H2O＞CO2。
(4)①N2(g)＋O2(g)2NO(g)　K1＝1×10－30
②2CO2(g)2CO(g)＋O2(g)　K3＝4×10－92
①＋②得N2＋2CO2===2CO＋2NO　K＝K1×K3＝4×10－122，反应2CO＋2NO===2CO2＋N2　K＝2.5×10121。K值越大，反应进行的越完全，从理论上来说，CO与NO能反应完全。
17.【答案】（1）不是　
（2）CD　
（3）催化剂A和B对反应Ⅰ的催化能力不同　
【解析】（1）使用不同催化剂时，不改变平衡状态，如果达到平衡状态，CO2的转化率应该不变，现在CO2的转化率不一样，表明此时未达到平衡；
（2）使用催化剂A，平衡不移动，不能提高转化率，故A错误；使用催化剂B，不能提高转化率，故B错误；降低反应温度，平衡正向移动，可增大转化率，故C正确；投料比不变，增加反应物的浓度，平衡正向移动，可增大转化率，故D正确；增大 CO2和H2的初始投料比，可增大氢气的转化率，二氧化碳的转化率减小，故E错误。
（3）从表中数据分析，在相同温度下，不同的催化剂对二氧化碳的转化率不同，说明不同的催化剂的催化能力不同，相同的催化剂不同的温度，二氧化碳的转化率不同，且温度高的转化率大，因为正反应为放热反应，说明表中数据是未达到平衡数据。
18.【答案】0.022
【解析】aA＋bBcC＋dD，K＝。反应CO＋Hb·O2O2＋Hb·CO的K＝；c(CO)＝10－6mol·L－1，c(O2)＝10－2mol·L－1，K＝＝220，c(Hb·CO)∶c(Hb·O2)＝2.2%。
19.【答案】(1)b　1.5×10－3mol·L－1·s－1　(2)BC
【解析】(1)该反应达到平衡时，n(NO)＝0.007 mol，此时n(NO2)＝0.013 mol，其浓度变化量为0.006 5 mol·L－1，所以表示NO2的变化曲线是b；0～2 s内v(NO)＝＝0.003 mol·L－1·s－1，则v(O2)＝v(NO)＝×0.003 mol·L－1·s－1＝1.5×10－3mol·L－1·s－1。(2)中A表示的是同一方向的速率，在任何时候都成立，而D中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。
20.【答案】(1)在空气中久置的铝片表面存在氧化膜(Al2O3)，Al2O3与硫酸反应不产生氢气　Al2O3＋3H2SO4=== Al2(SO4)3＋ 3H2O
(2)反应开始阶段温度较低，反应速率较慢
(3)金属与酸的反应是放热反应，随着反应的进行，放出的热量使体系温度升高，产生气体的速率明显加快
(4)随着反应的进行，溶液中c(H＋)逐渐减小，反应速率逐渐下降
【解析】在空气中久置的铝片表面存在氧化膜(Al2O3)，Al2O3与硫酸反应不产生氢气，故O→a无气体产生；活泼金属与酸反应属于放热反应，当反应开始后的一小段时间(a→c)随着反应的进行，温度对反应速率的影响占主要因素，反应速率增大(a→c)；随着反应的进行，酸的浓度逐渐降低，当反应进行一段时间后，浓度的影响占主要因素，反应速率逐渐降低(曲线c以后)。
21.【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。
22.【答案】(1)CO的转化率为61.7%　(2)CO的转化率为86.6%。
【解析】CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)　K＝
(1) 设CO的浓度变化量为xmol·L－1，则：
　　　　
K＝＝＝2.6，x≈1.234，CO的转化率＝×100%＝61.7%。
(2) 设CO的浓度变化量为ymol·L－1，则：
　　　　
K＝＝＝2.6,y≈1.732，CO的转化率＝×100%＝86.6%。