专题2 化学反应速率与化学平衡【单元卷·考点卷】-2024-2025学年高二化学单元速记·巧练（苏教版2019选择性必修1）

专题2 化学反应速率与化学平衡 考点概览 考点1 化学反应速率表示方法和计算 考点2 影响化学反应速率的因素 考点3 化学反应速率理论及应用 考点4 可逆反应和化学平衡状态 考点5 化学平衡常数及应用 考点6 化学平衡的移动 勒夏特列原理 考点7 化学平衡图像 考点1 化学反应速率的表示方法和计算 1．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是(　　) A．用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同 B．不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示 C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同 D．用单位时间内CaCl2浓度的减小来表示其化学反应速率 2．用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸的反应速率。下列说法错误的是(　　) A．甲、乙两实验均需要秒表 B．实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位，说明气密性良好 C．其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小 D．甲、乙装置通过测定单位时间内锌的质量变化测定反应速率 3．反应4M(s)＋3N(g)===2P(g)＋Q(g)，经2 min后N的浓度减少了0.6 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) A．用M表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．2 min末，用N表示的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1 C．分别用N、P、Q表示的反应速率，其比值是3∶2∶1 D．在2 min内，N和P两物质的浓度是逐渐减小的 4．三氯乙烯(CHCl==CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下： CHCl ==CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。 常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示： 时间/min 0 2 4 6 7 … c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 … 下列推断合理的是(　　) A．上述反应先慢后快 B．0～4 min内，v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1 C．若高锰酸钾完全反应，所用时间为8 min D．随着反应的进行，c(K＋)逐渐降低 5．某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1 (Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1 B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C．化学计量数之比b∶c＝1∶2 D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ 6．对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应： ①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL混合 ④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL混合 四者反应速率的大小关系是(　　) A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 7．已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中通入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 (1)从反应开始到12 s时，用A的浓度变化表示的反应速率为 。 (2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为 。 (3)在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。 (4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1，乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。 考点2 影响化学反应速率的因素 1．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 2．下表为某学生进行的两组实验： 反应物 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 水 甲 0.1 mol·L－1 10 mL 0.1 mol·L－1 10 mL 5 mL 乙 0.2 mol·L－1 5 mL 0.2 mol·L－1 5 mL 20 mL 若其他条件均相同，上述两组实验中，对应反应的反应速率关系为(　　) A．甲>乙 B．甲<乙 C．甲＝乙 D．无法判断 3．某探究小组利用反应CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验 序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 4．在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 5．一定条件下，可逆反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，达到平衡状态，现进行如下操作：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减小体系中CO的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是(　　) A．①②③④ B．只有①③ C．只有①②③ D．只有①③④ 6．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小的顺序排列正确的是(　　) 甲：在500 ℃时，10 mol SO2和10 mol O2 乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2 丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2 丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2 A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲 7．目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2，反应的化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。为研究如何提高该转化过程的反应速率，降低NO、CO的污染，某课题组进行了以下实验探究。 [资料查阅]　 ①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同； ②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。 [实验设计]　该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。 (1)完成下列实验设计： 实验编号 实验目的 T/℃ NO初始浓度 /(mol·L－1) CO初始浓度 /(mol·L－1) 同种催化剂 的比表面积/ (m2·g－1) Ⅰ 为以下实验作参照 280 6.50×10－3 4.00×10－3 80 Ⅱ ① ② ③ ④ 120 Ⅲ 探究温度对尾气转化速率的影响 360 ⑤ ⑥ 80 [图像分析与结论]　利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线，如图所示。 (2)由曲线Ⅲ可知，0～ min内，用NO表示的反应速率为 。 (3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 考点3 化学反应速率理论及应用 1．某反应的ΔH＝100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A．正反应活化能小于100 kJ·mol－1 B．逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1 C．正反应活化能大于100 kJ·mol－1 D．正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol－1 2．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下： ①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)　快 ②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)　慢 下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．该反应的速率主要取决于②的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂 C．正反应的活化能比逆反应的活化能大a kJ·mol－1 D．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率 3．某反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．反应过程b有催化剂参与 B．该反应为放热反应 C．升高温度，v正增大，v逆减小 D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1 4．过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下，下列有关说法正确的是(　　) A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞 B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快 C．第一步反应需要吸收能量 D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应 5．反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是(　　) A．进程Ⅰ是吸热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用 6．在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．含N分子参与的反应一定有电子转移 B．由NO生成HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 考点4 可逆反应和化学平衡状态 1．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若起始时X、Y、Z的浓度分别为c1 mol·L－1、c2 mol·L－1、c3 mol·L－1(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断错误的是(　　) A．c1∶c2＝1∶3 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1∶2 D．c1的取值范围为0<c1<0.14 2．在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0的可逆反应达到化学平衡时，下列说法不正确的是(　　) A．反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B．反应体系中压强恒定 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．反应体系中温度不变 3．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　) A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化 B．两个H—O键断裂的同时有两个C==O键断裂 C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化 D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 4．一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1 B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量 C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化 D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡 5．向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2，一定条件下发生反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH＜0，测得SO3浓度随时间变化如表所示，下列说法不正确的是(　　) 反应时间/s 40 50 60 70 80 90 100 110 SO3浓度/ (mol·L－1) 0.10 0.14 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33 0.33 A．50 s时，SO3的生成速率为0.002 8 mol·L－1·s－1 B．40～90 s时间段：v正＞v逆 C．0～50 s的反应速率小于70～80 s的反应速率 D．110 s时，反应已达到平衡 6．50 ℃时，在容积固定的密闭容器中先放入催化剂，然后向其中充入等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，该反应达到平衡状态的标志不可能的是(　　) A．氮气的体积分数保持不变 B．氢气的物质的量浓度保持不变 C．单位时间内3 mol H—H断裂的同时有6 mol 的N—H断裂 D．容器内的气体总压强保持不变 考点5 化学平衡常数及应用 1．对于下列反应，其反应过程的能量变化如图所示： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A(g)B(g)＋C(g) K1 ΔH1 反应② B(g)＋C(g)D(g) K2 ΔH2 反应③ A(g)D(g) K3 ΔH3 下列说法正确的是(　　) A．K3＝K1＋K2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 2．25 ℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/ (mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/ (mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是(　　) A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．改变温度可以改变该反应的平衡常数 C．此反应可表示为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，该温度下反应的平衡常数为1 600 D．增大压强，平衡常数增大 3．可逆反应：2A(g)＋3B(g)4C(g)＋D(g)，已知起始浓度c(A)＝4 mol·L－1，c(B)＝3 mol·L－1，C、D浓度均等于0，反应开始2 s后达到平衡状态，此时D的平衡浓度为0.5 mol·L－1，则下列说法不正确的是(　　) A．v(C)＝1 mol·L－1·s－1 B．C的平衡浓度为4 mol·L－1 C．A的转化率为25% D．B的平衡浓度为1.5 mol·L－1 4．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0，在一定条件下，向容积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．达平衡时，CH4(g)的转化率为75% B．0～10 min内，v(CO)＝0.075 mol·L－1·min－1 C．该反应的化学平衡常数K＝0.187 5 D．当CH4(g)的消耗速率与H2O(g)的消耗速率相等时，反应达到平衡 5．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．温度越高，反应进行的程度越小 C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃ 6．在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。 (1)该反应的化学平衡常数表达式K＝___________________。 (2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.5，则该温度下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝__________，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝__________。 (3)已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K4＝1.0，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 考点6 化学平衡的移动 勒夏特列原理 1．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．对比②和④可知酸性条件下K2Cr2O7氧化性强 D．若向④中加入70%硫酸至过量，溶液变为橙色 2．在某密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L－1。下列判断正确的是(　　) A．a＋b<c＋d B．容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动 C．D的体积分数减小 D．达到新平衡时，A、B 的浓度减小，C、D的浓度增大 3．对可逆反应：2A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　) ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A．①② B．④ C．③ D．④⑤ 4．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(　　) A．a>b B．a＝b C．a<b D．无法确定 5．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是(　　) A．B和C可能都是固体 B．B和C一定都是气体 C．若C为固体，则B一定是气体 D．B和C不可能都是气体 6．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是(　　) A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大 B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小 C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大 D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率 7．对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，分别测定反应在不同温度下达到平衡时B的转化率，绘制了如图所示的曲线，图中a、b、c三点分别表示不同时刻的状态。下列分析正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0 B．b点时的v正小于c点时的v正 C．增大压强，可使a点达到T1温度下的平衡状态 D．c点表示的状态：v正＜v逆 考点7 化学平衡图像 1．对于反应N2O4(g)2NO2(g)，在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　) A．A、C两点的正反应速率的关系：A＞C B．A、B、C、D、E各状态，v正＜v逆的是状态E C．维持p1不变，E→A所需时间为x，维持p2不变，D→C所需时间为y，则x＜y D．使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2 2．已知在一定条件下，反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，某实验小组测得X的转化率(α)在不同温度与压强(p)下的实验数据，三者之间关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图中A、B两点对应的平衡常数相等 B．上述反应在达到平衡后，缩小体积，Y的转化率提高 C．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D．将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应，放出的热量为2a kJ 3．利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH<0，且p1<p2 B．反应速率：v逆(状态A)>v逆(状态B) C．在C点时，CO转化率为75% D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达到平衡时CH3OH的体积分数不同 4．如图所示的各图中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0这个可逆反应的正确图像的是[φ(C)表示C的质量分数，p表示气体压强，c表示浓度](　　) 5．工业上常用一氧化碳和氢气反应生成甲醇。一定条件下，在体积为V L的密闭容器中，发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，如图表示该反应在不同温度下的反应过程。关于该反应，下列说法正确的是(　　) A．反应达平衡后，升高温度，平衡常数K增大 B．工业生产中温度越低，越有利于甲醇的合成 C．500 ℃反应达到平衡时，该反应的反应速率v(H2)＝ mol·L－1·min－1 D．300 ℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将容器体积扩大为2V L，c(H2)减小 6．在一定温度下，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。下列说法正确的是(　　) A．SO2的起始量越大，混合气体中SO3的体积分数越大 B．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高 C．a、b、c三点的平衡常数：Kb＞Kc＞Ka D．b、c点均为化学平衡点，a点未达到平衡且反应正向进行 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题2 化学反应速率与化学平衡 考点概览 考点1 化学反应速率表示方法和计算 考点2 影响化学反应速率的因素 考点3 化学反应速率理论及应用 考点4 可逆反应和化学平衡状态 考点5 化学平衡常数及应用 考点6 化学平衡的移动 勒夏特列原理 考点7 化学平衡图像 考点1 化学反应速率的表示方法和计算 1．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列判断正确的是(　　) A．用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但所表示的意义相同 B．不能用CaCO3的浓度的变化来表示化学反应速率，但可以用水来表示 C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同 D．用单位时间内CaCl2浓度的减小来表示其化学反应速率 答案　A 解析　在同一反应中，各物质表示的化学反应速率之比等于同一时间内各物质的浓度变化之比，用HCl和CaCl2表示的化学反应速率数值不同，但表示的意义相同，故A符合题意； 化学反应速率可用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，CaCl2是生成物，则可用单位时间内CaCl2浓度的增加表示其反应速率，故D不符合题意。 2．用甲、乙两装置测定锌与稀硫酸的反应速率。下列说法错误的是(　　) A．甲、乙两实验均需要秒表 B．实验前将乙装置注射器活塞外拉，放开后若回到原位，说明气密性良好 C．其他条件相同时，乙装置所测速率比甲装置误差小 D．甲、乙装置通过测定单位时间内锌的质量变化测定反应速率 答案　D 解析　甲、乙两装置需要测定单位时间内产生氢气的体积，需要用到秒表，故A正确；实验前将乙装置注射器活塞外拉，体系内压强减小，若气密性良好，在外界大气压作用下，活塞会回到原位，故B正确；甲装置中稀硫酸进入体系，占用一定体积，活塞右移，会造成误差，用乙装置可以减小稀硫酸溶液体积变化造成的实验误差，故C正确；甲、乙装置通过测定单位时间内产生氢气的体积测定反应速率，故D错误。 3．反应4M(s)＋3N(g)===2P(g)＋Q(g)，经2 min后N的浓度减少了0.6 mol·L－1。下列说法正确的是(　　) A．用M表示的反应速率是0.4 mol·L－1·min－1 B．2 min末，用N表示的反应速率是0.3 mol·L－1·min－1 C．分别用N、P、Q表示的反应速率，其比值是3∶2∶1 D．在2 min内，N和P两物质的浓度是逐渐减小的 答案　C 解析　M为固体，不能用M的浓度变化表示该反应的反应速率，A项错误；用N表示的反应速率为0.3 mol·L－1·min－1，是2 min内的平均反应速率，B项错误；用不同物质表示的反应速率之比等于其化学计量数之比，则v(N)∶v(P)∶v(Q)＝3∶2∶1，C项正确；2 min内，N的浓度逐渐减小，P的浓度逐渐增大，D项错误。 4．三氯乙烯(CHCl==CCl2)是地下水中有机污染物的主要成分，研究表明，在地下水中加入高锰酸钾溶液可将其中的三氯乙烯除去，发生的反应如下： CHCl ==CCl2＋2KMnO4===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2↓＋HCl。 常温下，在某密闭容器中进行上述反应，测定c(KMnO4)与时间的关系如表所示： 时间/min 0 2 4 6 7 … c(KMnO4)/(mol·L－1) 1.00 0.70 0.50 0.40 0.35 … 下列推断合理的是(　　) A．上述反应先慢后快 B．0～4 min内，v(Cl－)＝ mol·L－1·min－1 C．若高锰酸钾完全反应，所用时间为8 min D．随着反应的进行，c(K＋)逐渐降低 答案　B 解析　A项，分析表格中的数据可知，题述反应先快后慢，错误；B项，每消耗2 mol KMnO4会生成3 molCl－，0～4 min内，v(Cl－)＝×＝ mol·L－1·min－1，正确；C项，由于反应速率逐渐减小，故高锰酸钾完全反应，反应时间大于8 min，错误；D项，钾离子未参与反应，故钾离子浓度不变，错误。 5．某温度下，在2 L密闭容器中投入一定量的A、B发生反应：3A(g)＋bB(g)cC(g)　ΔH＝－Q kJ·mol－1 (Q＞0)。12 s时反应达到平衡，生成C的物质的量为0.8 mol，反应过程中A、B的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．前12 s内，A的平均反应速率为0.025 mol·L－1·s－1 B．12 s后，A的消耗速率等于B的生成速率 C．化学计量数之比b∶c＝1∶2 D．12 s内，A和B反应放出的热量为0.2Q kJ 答案　C 解析　由图像分析可知，前12 s内A的浓度变化为Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝ 0.6 mol·L－1，反应速率v(A)＝＝＝0.05 mol·L－1·s－1，A错误；前12 s内B的浓度变化为Δc(B)＝0.5 mol·L－1－0.3 mol·L－1＝0.2 mol·L－1，反应速率v(B)＝＝＝ mol·L－1·s－1，依据题意v(C)＝＝＝＝ mol·L－1·s－1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，则3∶b∶c＝0.05∶∶，解得b＝1，c＝2，b∶c＝1∶2，C正确；由上述分析可知，该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)，其中A、B化学计量数不同，12 s后达到平衡状态，A的消耗速率不等于B的生成速率，B错误；3 mol A完全反应放热Q kJ,12 s内A反应的物质的量为(0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1)×2 L＝1.2 mol，则1.2 mol A反应放出的热量为0.4Q kJ，D错误。 6．对反应A＋BAB来说，常温下按以下情况进行反应： ①20 mL溶液中含A、B各0.01 mol ②50 mL溶液中含A、B各0.05 mol ③0.1 mol·L－1的A、B溶液各10 mL混合 ④0.5 mol·L－1的A、B溶液各50 mL混合 四者反应速率的大小关系是(　　) A．②>①>④>③ B．④>③>②>① C．①>②>④>③ D．①>②>③>④ 答案　A 解析　反应物的浓度越大，反应速率越大。①A、B的浓度各为0.5 mol·L－1；②A、B的浓度各为1 mol·L－1；③A、B的浓度各为0.05 mol·L－1；④A、B的浓度各为0.25 mol·L－1；所以四者反应速率的大小关系是②>①>④>③。 7．已知反应aA(g)＋bB(g)cC(g)，某温度下，在2 L密闭容器中通入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。 (1)从反应开始到12 s时，用A的浓度变化表示的反应速率为 。 (2)经测定，前4 s内v(C)＝0.05 mol·L－1·s－1，则该反应的化学方程式为 。 (3)在图中将生成物C的物质的量浓度随时间的变化曲线绘制出来。 (4)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经相同时间后，测得三个容器中的反应速率分别为甲：v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1，乙：v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，丙：v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1。则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为 。 答案　(1)0.05 mol·L－1·s－1　(2)3A(g)＋B(g)2C(g) (3) (4)乙>甲>丙 解析　(1)0～12 s内，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.2 mol·L－1＝0.6 mol·L－1，v(A)＝＝＝0.05 mol·L－1·s－1。 (2)前4 s内，Δc(A)＝0.8 mol·L－1－0.5 mol·L－1＝0.3 mol·L－1，v(A)＝＝＝0.075 mol·L－1·s－1；v(A)∶v(C)＝a∶c＝0.075 mol·L－1·s－1∶0.05 mol·L－1·s－1＝3∶2；由图像知，0～12 s内，Δc(A)∶Δc(B)＝0.6 mol·L－1∶0.2 mol·L－1＝3∶1＝a∶b，则a∶b∶c＝3∶1∶2，所以该反应的化学方程式为3A(g)＋B(g)2C(g)。 (3)生成物C的浓度从0开始增加，到12 s时达到最大，Δc(A)∶Δc(C)＝a∶c＝3∶2，所以Δc(C)＝＝0.4 mol·L－1；由(2)知4 s时，c(C)＝0.05 mol·L－1·s－1×4 s＝0.2 mol·L－1，从而可绘制C的变化曲线。 (4)丙容器中v(C)＝9.6 mol·L－1·min－1＝0.16 mol·L－1·s－1，则丙容器中v(B)＝0.08 mol·L－1·s－1，甲容器中v(B)＝0.1 mol·L－1·s－1，乙容器中v(B)＝0.12 mol·L－1·s－1，故甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙。 考点2 影响化学反应速率的因素 1．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是(　　) A．大小、形状相同的镁片、铁片，前者与盐酸反应放出H2的速率比后者大 B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快 C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应 D．Cu与浓硫酸能反应，而不与稀硫酸反应 答案　A 解析　要想说明反应物本身的性质是影响化学反应速率的决定性因素，则该实验事实应区别在反应物本身而不是外界因素如浓度、压强、温度、催化剂等。其中选项B、D为反应物浓度不同对反应速率的影响，选项C为反应条件不同对反应速率的影响，只有选项A是因Mg、Fe本身性质不同对反应速率产生影响。 2．下表为某学生进行的两组实验： 反应物 Na2S2O3溶液 H2SO4溶液 水 甲 0.1 mol·L－1 10 mL 0.1 mol·L－1 10 mL 5 mL 乙 0.2 mol·L－1 5 mL 0.2 mol·L－1 5 mL 20 mL 若其他条件均相同，上述两组实验中，对应反应的反应速率关系为(　　) A．甲>乙 B．甲<乙 C．甲＝乙 D．无法判断 答案　A 解析　甲组和乙组中Na2S2O3、H2SO4的物质的量均相等，甲的总体积小于乙的总体积，则甲的反应物浓度大，反应速率快。 3．某探究小组利用反应CH3COCH3＋Br2CH3COCH2Br＋HBr来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下，获得如下实验数据： 实验 序号 初始浓度c/(mol·L－1) 溴颜色消失所需时间t/s CH3COCH3 HCl Br2 ① 0.80 0.20 0.001 0 290 ② 1.60 0.20 0.001 0 145 ③ 0.80 0.40 0.001 0 145 ④ 0.80 0.20 0.002 0 580 分析实验数据所得出的结论不正确的是(　　) A．增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大 B．实验②和③的v(Br2)相等 C．增大c(HCl)，v(Br2)增大 D．增大c(Br2)，v(Br2)增大 答案　D 解析　对比①②组数据，可以判断出增大c(CH3COCH3)，v(Br2)增大，故A正确；比较实验②和③数据，Br2的浓度相等，溴颜色消失所需的时间也相等，溴的反应速率是相等的，故B正确；对比①③数据可以判断出，增大c(HCl)，v(Br2)增大，故C正确；对比①④两组实验中CH3COCH3、HCl的浓度是相同的，而④中Br2比①中的大，所以时间变长，但不能说明v(Br2)的大小，故D不正确。 4．在相同条件下研究催化剂Ⅰ、Ⅱ对反应X―→2Y的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则(　　) A．无催化剂时，反应不能进行 B．与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C．a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D．使用催化剂Ⅰ时，0～2 min内，v(X)＝1.0 mol·L－1·min－1 答案　D 解析　由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物的浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误；由图可知，催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好，反应速率大，说明催化剂Ⅰ使反应活化能更低，故B错误；由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0～2 min 内Y的浓度变化了2.0 mol·L－1，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0 mol·L－1，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随时间t的变化，故C错误；使用催化剂Ⅰ时，在0～2 min内，Y的浓度变化了4.0 mol·L－1，则v(Y)＝＝＝2.0 mol·L－1·min－1，v(X)＝v(Y)＝×2.0 mol·L－1·min－1＝1.0 mol·L－1·min－1，故D正确。 5．一定条件下，可逆反应C(s)＋CO2(g)2CO(g)　ΔH>0，达到平衡状态，现进行如下操作：①升高反应体系的温度；②增加反应物C的用量；③缩小反应体系的体积；④减小体系中CO的量。上述措施中一定能使反应的正反应速率显著增大的是(　　) A．①②③④ B．只有①③ C．只有①②③ D．只有①③④ 答案　B 解析　①升高反应体系的温度，正、逆反应速率均增大；②碳是固体，增加反应物C的用量，反应速率不变；③缩小反应体系的体积，压强增大，反应速率增大；④减小体系中CO的量，正反应速率瞬间不变，然后逐渐减小。 6．向四个体积相同的密闭容器中分别充入一定量的SO2和O2，开始反应时，按反应速率由大到小的顺序排列正确的是(　　) 甲：在500 ℃时，10 mol SO2和10 mol O2 乙：在500 ℃时，用V2O5作催化剂，10 mol SO2和10 mol O2 丙：在450 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2 丁：在500 ℃时，8 mol SO2和5 mol O2 A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丙、丁 C．乙、甲、丁、丙 D．丁、丙、乙、甲 答案　C 解析　甲、乙相比，乙使用催化剂，反应速率：乙>甲；丙、丁相比，丁温度高，反应速率：丁>丙；甲与丁相比，甲反应物浓度大，反应速率：甲>丁，故选C。 7．目前，汽车厂商常利用催化技术将汽车尾气中的CO和NO转化成CO2和N2，反应的化学方程式为2NO＋2CO2CO2＋N2。为研究如何提高该转化过程的反应速率，降低NO、CO的污染，某课题组进行了以下实验探究。 [资料查阅]　 ①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同； ②使用相同的催化剂，当催化剂质量相等时，催化剂的比表面积对催化效率有影响。 [实验设计]　该课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律，设计了以下对比实验。 (1)完成下列实验设计： 实验编号 实验目的 T/℃ NO初始浓度 /(mol·L－1) CO初始浓度 /(mol·L－1) 同种催化剂 的比表面积/ (m2·g－1) Ⅰ 为以下实验作参照 280 6.50×10－3 4.00×10－3 80 Ⅱ ① ② ③ ④ 120 Ⅲ 探究温度对尾气转化速率的影响 360 ⑤ ⑥ 80 [图像分析与结论]　利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线，如图所示。 (2)由曲线Ⅲ可知，0～ min内，用NO表示的反应速率为 。 (3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，汽车尾气转化速率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 答案　(1)①探究催化剂比表面积对尾气转化速率的影响　②280 　③6.50×10－3　④4.00×10－3　⑤6.50×10－3　⑥4.00×10－3 　(2)3.00×10－3 mol·L－1·min－1　(3)增大 解析　(1)影响反应速率的因素有浓度、压强、温度和催化剂的比表面积等，而要想探究一种影响因素，必须保持其他影响因素一致；根据Ⅲ的实验目的是探究温度对尾气转化速率的影响，故Ⅲ和Ⅰ的区别是温度不同，其他因素必须保持一致，故Ⅲ中NO初始浓度为6.50×10－3 mol·L－1，CO初始浓度为4.00×10－3 mol·L－1；而通过对比Ⅱ和Ⅰ的条件可知，两者的区别是催化剂的比表面积不同，故其他影响因素均应相同，故Ⅱ中温度为280 ℃，NO初始浓度为6.50×10－3 mol·L－1，CO初始浓度为4.00×10－3 mol·L－1，而且Ⅱ探究的是催化剂比表面积对尾气转化速率的影响。(2)通过曲线Ⅲ可知， min时CO的浓度为2.00×10－3 mol·L－1，可得出CO的浓度的变化量Δc(CO)＝4.00×10－3 mol·L－1－2.00×10－3 mol·L－1＝2.00×10－3 mol·L－1，在一个反应中，各物质的浓度的变化量之比等于化学计量数之比，故NO的浓度的变化量Δc(NO)＝2.00×10－3 mol·L－1，故用NO表示的反应速率为＝3.00×10－3 mol·L－1·min－1。(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知，增大催化剂的比表面积，缩短了到达平衡的时间，故增大了反应速率。 考点3 化学反应速率理论及应用 1．某反应的ΔH＝100 kJ·mol－1，下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A．正反应活化能小于100 kJ·mol－1 B．逆反应活化能一定小于100 kJ·mol－1 C．正反应活化能大于100 kJ·mol－1 D．正反应活化能比逆反应活化能小100 kJ·mol－1 答案　C 解析　某反应的ΔH＝100 kJ·mol－1，说明该反应的正反应为吸热反应，且正反应的活化能比逆反应的活化能大100 kJ·mol－1，正反应的活化能应大于100 kJ·mol－1，无法确定逆反应的活化能大小。 2．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)2NOBr(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)，其反应机理如下： ①NO(g)＋Br2(g)NOBr2(g)　快 ②NO(g)＋NOBr2(g)2NOBr(g)　慢 下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．该反应的速率主要取决于②的快慢 B．NOBr2是该反应的催化剂 C．正反应的活化能比逆反应的活化能大a kJ·mol－1 D．增大Br2(g)的浓度能增大活化分子百分数，加快反应速率 答案　A 解析　反应速率主要取决于慢的一步，所以该反应的速率主要取决于②的快慢，故A项正确；NOBr2是反应过程中的中间产物，不是该反应的催化剂，故B项错误；由于该反应为放热反应，说明反应物总能量高于生成物总能量，所以正反应的活化能比逆反应的活化能小a kJ·mol－1，故C项错误；增大Br2(g)的浓度，活化分子百分数不变，但单位体积内的活化分子数目增多，所以能加快反应速率，故D错误。 3．某反应过程能量变化如图所示，下列说法不正确的是(　　) A．反应过程b有催化剂参与 B．该反应为放热反应 C．升高温度，v正增大，v逆减小 D．有催化剂的条件下，反应的活化能等于E1 答案　C 解析　据图可知b中活化能降低，所以b中使用了催化剂，故A正确；反应物总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应，故B正确；E1、E2分别代表反应过程中各步反应的活化能，整个反应的活化能为能量较高的E1，故D正确。 4．过渡态理论认为：化学反应不是通过反应物分子的简单碰撞完成的。在反应物分子生成产物分子的过程中，首先生成一种高能量的活化配合物，高能量的活化配合物再进一步转化为产物分子。按照过渡态理论，NO2(g)＋CO(g)===CO2(g)＋NO(g)的反应历程如下，下列有关说法正确的是(　　) A．第二步活化配合物之间的碰撞一定是有效碰撞 B．活化配合物的能量越高，第一步的反应速率越快 C．第一步反应需要吸收能量 D．该反应的反应速率主要取决于第二步反应 答案　C 解析　活化分子之间的碰撞不一定能发生反应，不一定是有效碰撞，故A项错误；活化配合物的能量越高，单位体积内的活化分子数目越少，有效碰撞的几率越小，第一步的反应速率越慢，故B项错误；第一步反应是断裂化学键，需要吸收能量，故C项正确；反应速率主要取决于慢反应的速率，故D项错误。 5．反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法正确的是(　　) A．进程Ⅰ是吸热反应 B．平衡时P的产率：Ⅱ>Ⅰ C．生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D．进程Ⅳ中，Z没有催化作用 答案　D 解析　由图可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程Ⅰ是放热反应，A不正确；进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此两个进程平衡时P的产率相同，B不正确；进程Ⅲ中由S·Y转化为P·Y的活化能高于进程Ⅱ中由S·X转化为P·X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率：Ⅲ<Ⅱ，C不正确；由图可知，进程Ⅳ中S吸附到Z表面生成S·Z，然后S·Z转化为产物P·Z，由于P·Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有催化作用，D正确。 6．在NO催化下，丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．含N分子参与的反应一定有电子转移 B．由NO生成HONO的反应历程有2种 C．增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变 D．当主要发生包含②的历程时，最终生成的水减少 答案　D 解析　根据反应机理图知，含N分子发生的反应有NO＋·OOH===NO2＋·OH、NO＋NO2＋H2O===2HONO、NO2＋·C3H7===C3H6＋HONO、HONO===NO＋·OH，含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为＋2价、＋4价、＋3价，上述反应中均有元素化合价的升降，都为氧化还原反应，一定有电子转移，A项正确；根据图示，由NO生成HONO的反应历程有2种，B项正确；NO是催化剂，增大NO的量，C3H8的平衡转化率不变，C项正确；无论反应历程如何，在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8＋O22C3H6＋2H2O，当主要发生包含②的历程时，最终生成的水不变，D项错误。 考点4 可逆反应和化学平衡状态 1．一定条件下，对于反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)，若起始时X、Y、Z的浓度分别为c1 mol·L－1、c2 mol·L－1、c3 mol·L－1(均不为零)。达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1和0.08 mol·L－1，则下列判断错误的是(　　) A．c1∶c2＝1∶3 B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3 C．平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1∶2 D．c1的取值范围为0<c1<0.14 答案　B 解析　反应化学方程式中反应物X、Y的化学计量数之比为1∶3，所以反应中X和Y必然以物质的量之比为1∶3消耗，因为达平衡时X和Y的浓度之比为1∶3，故c1∶c2＝1∶3，A项正确；平衡时Y和Z的生成速率之比等于化学方程式中二者的化学计量数之比，故Y和Z的生成速率之比为3∶2，B项错误；平衡时消耗的X和Z的物质的量之比和化学方程式中二者的化学计量数之比相等，故平衡时消耗的X和Z的物质的量之比为1∶2，C项正确；运用极限法，假设起始时Z的浓度为0，则c1的最大值为0.14，而c1>0，又是可逆反应，则0＜c1＜0.14，D项正确。 2．在一定条件下，气体参与的某正反应方向ΔH＜0的可逆反应达到化学平衡时，下列说法不正确的是(　　) A．反应物的浓度一定等于生成物的浓度 B．反应体系中压强恒定 C．反应体系中混合物的组成保持不变 D．反应体系中温度不变 答案　A 解析　对于放热的可逆反应，达到平衡时，反应物与生成物的浓度不一定相等，A项错误；可逆反应达到平衡时，正、逆反应速率相等，气体分子数保持不变，反应体系中压强恒定，混合物的组成保持不变，反应体系中温度不变，B、C、D项正确。 3．工业上常用煤和水作原料经过多步反应制得氢气，其中一步反应的原理为CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，下列能说明反应达到平衡状态的是(　　) A．恒温恒容条件下，混合气体的压强不再发生变化 B．两个H—O键断裂的同时有两个C==O键断裂 C．在恒容密闭容器中，气体密度不再发生变化 D．混合气体的平均摩尔质量不再发生变化 答案　B 解析　该反应是一个反应前后气体物质的量不变的反应，恒温恒容条件下，混合气体的压强不变，无法说明反应达到平衡状态，A项错误；两个H—O键断裂表示的是正反应速率，两个C==O键断裂表示的是逆反应速率，正、逆反应速率相等，说明反应达到平衡状态，B项正确；在恒容密闭容器中，混合气体的质量和体积始终不变，则混合气体的密度始终不变，所以反应容器内的气体密度不再发生变化不能说明反应达到平衡状态，C项错误；该反应是反应前后气体的物质的量不变的可逆反应，根据＝可知，混合气体的平均摩尔质量始终不发生变化，所以混合气体的平均摩尔质量不变不能说明反应达到平衡状态，D项错误。 4．一定条件下，0.3 mol X(g)与0.3 mol Y(g)在容积固定的密闭容器中发生反应：X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) A．反应一段时间后，X与Y的物质的量之比仍为1∶1 B．达到平衡时，反应放出0.1a kJ的热量 C．达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，Z的正反应速率将不发生变化 D．X的体积分数保持不变，说明反应已达到平衡 答案　C 解析　A项，反应过程中X与Y的变化量之比是1∶3，则反应一段时间后，X与Y的物质的量之比不可能仍为1∶1，错误；B项，达到平衡时，因可逆反应不能反应完全，则反应的X小于0.1 mol，反应放出的热量小于0.1a kJ，错误；C项，恒容条件下，达到平衡后，若向平衡体系中充入稀有气体，不影响反应物和生成物的浓度，反应速率不变，正确； D项， X(g)＋　3Y(g)　　2Z(g) 起始/mol　0.3　　　0.3　　　　　0 变化/mol　x　　　　3x　　　　　2x 变后/mol　0.3－x　　0.3－3x　　　2x X的体积分数为×100%＝50%，X的体积分数始终保持不变，不能说明反应已达到平衡，错误。 5．向绝热恒容密闭容器中通入一定量的SO2和NO2，一定条件下发生反应：SO2(g)＋NO2(g)SO3(g)＋NO(g)　ΔH＜0，测得SO3浓度随时间变化如表所示，下列说法不正确的是(　　) 反应时间/s 40 50 60 70 80 90 100 110 SO3浓度/ (mol·L－1) 0.10 0.14 0.21 0.26 0.30 0.32 0.33 0.33 A．50 s时，SO3的生成速率为0.002 8 mol·L－1·s－1 B．40～90 s时间段：v正＞v逆 C．0～50 s的反应速率小于70～80 s的反应速率 D．110 s时，反应已达到平衡 答案　A 解析　化学反应速率是平均速率，不是瞬时速率，因此不能计算50 s时SO3的生成速率，A错误；根据速率与时间关系可知：在90 s后，SO3的浓度还在增大，说明此时反应正向进行，未达到平衡状态，故在40～90 s时间段：v正＞v逆，B正确。 6．50 ℃时，在容积固定的密闭容器中先放入催化剂，然后向其中充入等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，该反应达到平衡状态的标志不可能的是(　　) A．氮气的体积分数保持不变 B．氢气的物质的量浓度保持不变 C．单位时间内3 mol H—H断裂的同时有6 mol 的N—H断裂 D．容器内的气体总压强保持不变 答案　A 解析　A项，根据三段式计算，等物质的量的氮气和氢气发生合成氨反应，氮气的体积分数始终保持不变，氮气的体积分数不变不能说明达到平衡状态；B项，随着反应进行，氢气的物质的量浓度发生改变，若氢气的物质的量浓度不变说明已达到平衡状态；C项，H—H断裂是正反应方向，N—H断裂是逆反应方向，正逆两个方向物质的量变化量之比等于化学计量数之比，说明反应达到平衡状态；D项，合成氨反应前后气体总物质的量发生变化，恒容条件下，容器内总压强发生变化，当总压强保持不变时，反应达到平衡状态。 考点5 化学平衡常数及应用 1．对于下列反应，其反应过程的能量变化如图所示： 编号 反应 平衡常数 反应热 反应① A(g)B(g)＋C(g) K1 ΔH1 反应② B(g)＋C(g)D(g) K2 ΔH2 反应③ A(g)D(g) K3 ΔH3 下列说法正确的是(　　) A．K3＝K1＋K2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．加催化剂，反应①的反应热降低，反应速率加快 D．增大压强，K1减小，K2增大，K3不变 答案　B 解析　K3＝，K1＝，K2＝，则K3＝K1·K2，A错误；根据盖斯定律可知，ΔH3＝ΔH1＋ΔH2，B正确；加催化剂，反应①的活化能降低，反应速率加快，C错误；增大压强，对化学平衡常数无影响，则K1、K2、K3不变，D错误。 2．25 ℃时，恒容密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如表所示： 物质 X Y Z 初始浓度/ (mol·L－1) 0.1 0.2 0 平衡浓度/ (mol·L－1) 0.05 0.05 0.1 下列说法错误的是(　　) A．反应达到平衡时，X的转化率为50% B．改变温度可以改变该反应的平衡常数 C．此反应可表示为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，该温度下反应的平衡常数为1 600 D．增大压强，平衡常数增大 答案　D 解析　反应达到平衡时，X的转化率为×100%＝50%，A项正确；平衡常数只与温度有关，B项正确，D项错误；根据表中数据可计算出X、Y、Z浓度的变化量之比为(0.1 mol·L－1－0.05 mol·L－1)∶(0.2 mol·L－1－0.05 mol·L－1)∶(0.1 mol·L－1－0)＝1∶3∶2，故该反应的化学方程式为X(g)＋3Y(g)2Z(g)，25 ℃时，K＝＝＝1 600，C项正确。 3．可逆反应：2A(g)＋3B(g)4C(g)＋D(g)，已知起始浓度c(A)＝4 mol·L－1，c(B)＝3 mol·L－1，C、D浓度均等于0，反应开始2 s后达到平衡状态，此时D的平衡浓度为0.5 mol·L－1，则下列说法不正确的是(　　) A．v(C)＝1 mol·L－1·s－1 B．C的平衡浓度为4 mol·L－1 C．A的转化率为25% D．B的平衡浓度为1.5 mol·L－1 答案　B 解析　从开始到平衡，转化的D的浓度为0.5 mol·L－1，运用三段式： 　　　　　　　　2A(g)＋3B(g)4C(g)＋D(g) 起始/(mol·L－1)　　4　　　3　　　　0　　0 转化/(mol·L－1)　　1　　　1.5　　　2　　0.5 平衡/(mol·L－1)　　3　　　1.5　　　2　　0.5 A项，v(C)＝＝1 mol·L－1·s－1，正确；B项，C的平衡浓度为2 mol·L－1，错误；C项，A的转化率为×100%＝25%，正确；D项，B的平衡浓度为1.5 mol·L－1，正确。 4．工业上制备合成气的工艺主要是水蒸气重整甲烷：CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g)　ΔH>0，在一定条件下，向容积为1 L的密闭容器中充入1 mol CH4(g)和1 mol H2O(g)，测得H2O(g)和H2(g)的浓度随时间变化曲线如图所示，下列说法正确的是(　　) A．达平衡时，CH4(g)的转化率为75% B．0～10 min内，v(CO)＝0.075 mol·L－1·min－1 C．该反应的化学平衡常数K＝0.187 5 D．当CH4(g)的消耗速率与H2O(g)的消耗速率相等时，反应达到平衡 答案　C 解析　根据题干图像可知，反应进行到10 min时达到平衡状态，氢气和水蒸气的平衡浓度均是0.75 mol·L－1，因此消耗水蒸气的浓度是1.00 mol·L－1－0.75 mol·L－1＝0.25 mol·L－1，则： 　　　　 CH4(g)＋H2O(g)CO(g)＋3H2(g) 　1　　　　1　　　　0　　　0 　0.25　　　0.25　　　0.25　　0.75 　0.75　　　0.75　　　0.25　　0.75 所以达平衡时，CH4(g)的转化率为×100%＝25%，A不正确；0～10 min内，v(CO)＝＝0.025 mol·L－1·min－1，B不正确；该反应的化学平衡常数K＝＝＝0.187 5，C正确；CH4(g)的消耗与H2O(g)的消耗反应方向相同，无法判断反应是否达到平衡状态，D不正确。 5．已知某化学反应的平衡常数表达式为K＝，在不同的温度下该反应的平衡常数如表所示： t/℃ 700 800 830 1 000 1 200 K 1.67 1.11 1.00 0.60 0.38 下列有关叙述不正确的是(　　) A．该反应的化学方程式是CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) B．温度越高，反应进行的程度越小 C．若在1 L的密闭容器中通入CO2和H2各1 mol,5 min后温度升高到830 ℃，此时测得CO为0.4 mol，则该反应达到平衡状态 D．若平衡浓度符合下列关系式：＝，则此时的温度为1 000 ℃ 答案　C 解析　平衡常数的表达式中，分子中的物质是生成物，分母中的物质是反应物，A项正确；由表中数据可知该反应的平衡常数随着温度的升高而降低，B项正确；利用化学方程式确定各种物质的物质的量浓度，代入平衡常数表达式可知该反应没有达到平衡，C项不正确；将所给关系式进行变形，可知该条件下平衡常数为0.60，D项正确。 6．在一定温度下，将3 mol CO2和2 mol H2混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应： CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。 (1)该反应的化学平衡常数表达式K＝___________________。 (2)已知在700 ℃时，该反应的平衡常数K1＝0.5，则该温度下反应：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝__________，反应CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)的平衡常数K3＝__________。 (3)已知在1 000 ℃时，该反应的平衡常数K4＝1.0，则该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。 答案　(1)　(2)2　　(3)吸热 解析　(1)根据化学平衡常数的概念：K＝。 (2)K2＝＝＝＝2，K3＝＝＝。 (3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。 考点6 化学平衡的移动 勒夏特列原理 1．已知重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性，其还原产物Cr3＋在水溶液中呈绿色或蓝绿色。在K2Cr2O7溶液中存在下列平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验，说法不正确的是(　　) A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O被C2H5OH还原 C．对比②和④可知酸性条件下K2Cr2O7氧化性强 D．若向④中加入70%硫酸至过量，溶液变为橙色 答案　D 解析　在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A不符合题意；②中溶液变成绿色，重铬酸钾被还原，B不符合题意；②是酸性条件，④是碱性条件，酸性条件下K2Cr2O7可氧化乙醇，而碱性条件下不能，说明酸性条件下K2Cr2O7氧化性强，C不符合题意；若向④溶液中加入70%硫酸至过量，溶液为酸性，可以氧化乙醇，溶液变绿色，D符合题意。 2．在某密闭容器中，反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，若保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，达到新平衡时B的浓度降为0.3 mol·L－1。下列判断正确的是(　　) A．a＋b<c＋d B．容积扩大到原来的3倍后，平衡向正反应方向移动 C．D的体积分数减小 D．达到新平衡时，A、B 的浓度减小，C、D的浓度增大 答案　C 解析　反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)达到平衡时，B的浓度为0.6 mol·L－1，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的3倍，若平衡不移动，B的浓度为0.2 mol·L－1，而达到新平衡时，B的浓度为0.3 mol·L－1，说明体积增大，压强减小，平衡逆向移动。A项，压强减小，平衡向气体体积增大的方向移动，则a＋b>c＋d，错误；D项，因容器的体积增大，则达到新平衡时，A、B、C、D的浓度都比原平衡时的小，错误。 3．对可逆反应：2A(s)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)　ΔH<0，在一定条件下达到平衡，下列有关叙述正确的是(　　) ①增加A的量，平衡向正反应方向移动 ②升高温度，平衡向逆反应方向移动，v正减小 ③压强增大一倍，平衡不移动，v正、v逆不变 ④增大B的浓度，v正>v逆 ⑤加入催化剂，平衡向正反应方向移动 A．①② B．④ C．③ D．④⑤ 答案　B 解析　①A是固体，增大A的量对平衡无影响，错误；②升高温度，v正、v逆均增大，v逆增大的程度大，平衡向逆反应方向移动，错误；③压强增大平衡逆向移动，且v正、v逆都增大，错误；④增大B的浓度，平衡向正反应方向移动，v正>v逆，正确；⑤加入催化剂，平衡不移动，错误。 4．将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应：H2(g)＋Br2(g)2HBr(g)　ΔH<0，平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是(　　) A．a>b B．a＝b C．a<b D．无法确定 答案　A 解析　该反应为放热反应，绝热下进行反应，温度升高，平衡左移，所以绝热条件下平衡时Br2(g)的转化率低于恒温平衡时的转化率，即a>b。 5．在一密闭容器中，发生可逆反应：3A(g)3B＋C(正反应为吸热反应)，平衡时，升高温度，气体的平均相对分子质量有变小的趋势，则下列判断正确的是(　　) A．B和C可能都是固体 B．B和C一定都是气体 C．若C为固体，则B一定是气体 D．B和C不可能都是气体 答案　C 解析　正反应吸热，升温，平衡右移。若B、C都为固体，则气体的相对分子质量不变，故A错误；若C为固体，B为气体，平衡右移，气体的总质量减小，总物质的量不变，气体的平均相对分子质量减小，故B错误、C正确；若B、C都是气体，平衡右移，气体的总质量不变，总物质的量增加，则平均相对分子质量减小，故D错误。 6．利用CO2和CH4反应制备合成气(CO、H2)的原理是CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)　ΔH>0。温度为T ℃时，该反应的平衡常数为K。下列说法正确的是(　　) A．K越大，说明反应速率、CO2的平衡转化率越大 B．增大压强，平衡向逆反应方向移动，K减小 C．升高温度，反应速率和平衡常数K都增大 D．加入催化剂，能提高合成气的平衡产率 答案　C 解析　K越大，说明反应越完全，CO2的平衡转化率越大，但反应速率不一定越大，A错误；K只受温度影响，温度不变，则K不变，B错误；升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，该反应ΔH>0，则升温平衡常数K增大，C正确；加入催化剂，只能改变反应速率，平衡不移动，则不能提高合成气的平衡产率，D错误。 7．对于可逆反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，分别测定反应在不同温度下达到平衡时B的转化率，绘制了如图所示的曲线，图中a、b、c三点分别表示不同时刻的状态。下列分析正确的是(　　) A．该反应的ΔH＜0 B．b点时的v正小于c点时的v正 C．增大压强，可使a点达到T1温度下的平衡状态 D．c点表示的状态：v正＜v逆 答案　B 解析　根据图像可知，温度升高，平衡时B的转化率增大，说明平衡向正反应方向移动，则正反应为吸热反应，ΔH＞0，A错误；根据图像可知，b点的温度小于c点的温度，温度越高，反应速率越大，c点未达到平衡状态，反应正向进行，则b点时的v正小于c点时的v正，B正确；根据反应的化学方程式可知，增大压强平衡向正反应方向移动，B的转化率增大，而要使a点达到T1温度下的平衡状态，应使平衡向B的转化率减小的方向移动，应减小压强，C错误；c点不是平衡状态，要达到平衡，反应应向B的转化率增大的方向进行，即向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率，D错误。 考点7 化学平衡图像 1．对于反应N2O4(g)2NO2(g)，在温度一定时，平衡体系中NO2的体积分数φ(NO2)随压强的变化情况如图所示。下列说法正确的是(　　) A．A、C两点的正反应速率的关系：A＞C B．A、B、C、D、E各状态，v正＜v逆的是状态E C．维持p1不变，E→A所需时间为x，维持p2不变，D→C所需时间为y，则x＜y D．使E状态从水平方向到达C状态，从理论上来讲，可选用的条件是从p1突然加压至p2 答案　D 解析　增大压强，反应速率增大，C点压强大于A点压强，所以v(A)＜v(C)，A项错误；处于曲线上的状态为平衡状态，E点NO2的体积分数小于平衡状态时的体积分数，反应应向生成NO2的方向进行，此时v正＞v逆，D点NO2的体积分数大于平衡状态时的体积分数，反应向逆反应方向进行，此时v正＜v逆，B项错误；压强越大，反应速率越大，达到平衡状态所用的时间越少，应为x＞y，C项错误；从p1突然加压到p2，瞬间平衡没有移动，NO2的体积分数瞬间不变，D项正确。 2．已知在一定条件下，反应X(g)＋3Y(g)2Z(g)　ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，某实验小组测得X的转化率(α)在不同温度与压强(p)下的实验数据，三者之间关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．图中A、B两点对应的平衡常数相等 B．上述反应在达到平衡后，缩小体积，Y的转化率提高 C．升高温度，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动 D．将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应，放出的热量为2a kJ 答案　B 解析　平衡常数只与温度有关，A、B两点温度不同，则平衡常数不同，故A错误；该反应为气体体积减小的反应，增大压强平衡正向移动，Y的转化率提高，故B正确；正反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，且正、逆反应速率均增大，故C错误；可逆反应不能完全转化，且物质的量与热量成正比，则将2.0 mol X、6.0 mol Y置于密闭容器中发生反应，放出的热量小于2a kJ，故D错误。 3．利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)。在容积一定的密闭容器中按物质的量之比1∶2充入CO和H2，测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．该反应的ΔH<0，且p1<p2 B．反应速率：v逆(状态A)>v逆(状态B) C．在C点时，CO转化率为75% D．在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达到平衡时CH3OH的体积分数不同 答案　C 解析　由题图可知，升高温度，CH3OH的体积分数减小，平衡逆向移动，则该反应的ΔH<0,300 ℃时，增大压强，平衡正向移动，CH3OH的体积分数增大，所以p1>p2，故A错误；B点对应的温度和压强均大于A点，升高温度、增大压强均使该反应的化学反应速率加快，因此v逆(状态A)<v逆(状态B)，故B错误；设向密闭容器中充入了1 mol CO和2 mol H2，CO的转化率为x，则 CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) 起始量/mol　1　　　　2　　　　0 变化量/mol　x　　　　2x　　　　x 平衡量/mol　1－x　　　2－2x　　x 在C点时，CH3OH的体积分数为＝0.5，解得x＝0.75，故C正确；由等效平衡可知，在恒温恒压条件下向密闭容器中充入不同量的CH3OH，达到平衡时CH3OH的体积分数都相同，故D错误。 4．如图所示的各图中，表示2A(g)＋B(g)2C(g)　ΔH<0这个可逆反应的正确图像的是[φ(C)表示C的质量分数，p表示气体压强，c表示浓度](　　) 答案　A 解析　该反应正反应为放热反应，温度升高平衡向逆反应方向移动，C的质量分数减小，A的转化率降低，故A正确，D错误；增大压强平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，v正>v逆，且增大压强，正、逆反应速率都增大，故B错误；催化剂同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不发生移动，所以达到平衡时C的浓度相同，故C错误。 5．工业上常用一氧化碳和氢气反应生成甲醇。一定条件下，在体积为V L的密闭容器中，发生反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，如图表示该反应在不同温度下的反应过程。关于该反应，下列说法正确的是(　　) A．反应达平衡后，升高温度，平衡常数K增大 B．工业生产中温度越低，越有利于甲醇的合成 C．500 ℃反应达到平衡时，该反应的反应速率v(H2)＝ mol·L－1·min－1 D．300 ℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将容器体积扩大为2V L，c(H2)减小 答案　D 解析　由图像分析，温度越高，甲醇的物质的量越小，说明温度升高平衡逆向移动，平衡常数减小，故A错误；温度过低，反应速率太慢，不利于甲醇的合成，故B错误；500 ℃反应达到平衡时，甲醇和氢气的反应速率之比等于1∶2，用氢气表示该反应的反应速率v(H2)＝2× mol·L－1·min－1，故C错误；300 ℃反应达到平衡后，若其他条件不变，将容器体积扩大为2V L，平衡左移，但体积增大平衡后氢气浓度减小，故D正确。 6．在一定温度下，发生反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＜0。改变起始时n(SO2)对反应的影响如图所示。下列说法正确的是(　　) A．SO2的起始量越大，混合气体中SO3的体积分数越大 B．a、b、c三点中，a点时SO2的转化率最高 C．a、b、c三点的平衡常数：Kb＞Kc＞Ka D．b、c点均为化学平衡点，a点未达到平衡且反应正向进行 答案　B 解析　由题图可知，O2的量一定，SO2的量越少，其转化率越高，故a点时SO2的转化率最高，B正确。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$