1、第二章化学反应速率与化学平衡一、单选题1在密闭容器发生下列反应aA(g)cC(g)dD(g)，反应达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是AacdB平衡向正反应方向移动CD的体积分数变大DA的转化率变大2某温度时，在催化剂作用下，2 L恒容密闭容器中发生反应I2(g)+H2(g)2HI(g)，部分数据如表：t/min02.04.06.08.0n(HI)/mol00.180.350.500.62则26 min内，以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率为A0.02 molL-1min-1B0.04 molL-1min-1C0.08 mo
2、lL-1min-1D0.16 molL-1min-13某温度下，在密闭容器中发生反应HCHO(g)+H2(g)CH3OH(g) H = -85.2kJmol-1，反应达到平衡后，改变某条件，下列示意图正确的是ABCD4二甲醚()是一种极具发展潜力的有机化工产品和洁净燃料。加氢制二甲醚的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为反应：反应：反应：在2MPa，起始投料时，的平衡转化率及CO、的平衡体积分数随温度变化如图所示。下列有关说法正确的是A反应的B图中X表示COC为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂D温度从553K上升至573K时，反应消耗的少于反应生成的5对于工业合成氨(H0)，
3、既有利于提高氨气的产率，又能增大反应速率的是A升高温度B增大压强C移走氨气D加入催化剂6已知反应X(g)+3Y(g) 2Z(g) H的能量变化如下图所示。下列说法正确的是 AH= E2- E1B更换高效催化剂，E3不变C恒压下充入一定量的氦气n(Z)减少D压缩容器，c(X)减小7酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO过程中的含氮微粒变化如图所示，溶液中铁以Fe2+形式存在。下列有关说法不正确的是A反应的离子方程式为：NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2+2H2OB增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，可提高NO的去除效果C假设反应过程都能彻底进行，反应、消耗的铁的物质的量之比为3:1Da mo
4、l NO完全转化为NH至少需要4a mol的铁8某化学反应中，反应物B的物质的量浓度在20s内，从2.0mol/L变成了1.0mol/L，则这20s内B的反应速率为A0.05mol/(Ls)B0.05mol/(Lmin)C0.5mol/(Ls)D0.05mol/L9已知反应A2(g)+2B2(g)2AB2(g)H0，下列说法正确的是A升高温度，A2的转化率增大B升高温度有利于反应速率增大，从而缩短达到平衡的时间C达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动10合成氨反应，达到平衡后，改变下列条件后，对正反应速率影响大于逆反应
5、速率的是A减小生成物浓度B减小压强C升高温度D加入催化剂11铁的配合物离子(用表示)催化某反应的一种反应机理如下图所示，下列说法不正确的是A该过程的总反应为B增大HCOO-浓度有利于反应速率加快C增大H+浓度有利于反应速率加快D该催化循环中元素的化合价发生了变化12一定温度下，将2molA和2molB两种气体混合放入体积为2L的密闭刚性容器中，发生反应3A(g)B(g)xC(g)2D(g)，2min末反应达到平衡，生成0.8molD，并测得C的物质的量浓度为0.4molL-1，下列说法正确的是（）A此温度下该反应的平衡常数K等于0.5BA的平衡转化率为40%Cx的值为1DA和B的平衡转化率相等
6、13在二氧化碳加氢制甲烷的反应体系中，主要发生反应的热化学方程式为反应：CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) H= -164.7 kJ/mol反应：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) H= 41.2 kJ/mol反应：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) H= -247.1 kJ/mol向恒压、密闭容器中通入1 mol CO2和4 mol H2，平衡时CH4、CO、CO2的物质的量随温度的变化如图所示。下列说法正确的是A反应的平衡常数可表示为K=B图中曲线B表示CO的物质的量随温度的变化C提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高
7、效的催化剂DCH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的H= -205.9 kJ/mol14下列说法正确的是A非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应B相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大C反应在室温下可自发进行，则该反应的D恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行15反应2NO+Cl2=2NOCl在295K时，其反应物浓度与反应速率关系的数据如下：c(NO)/(molL-1)c(Cl2)/(molL-1)v(Cl2)/(molL-1s-1)0.1000.1008.010-30.5000.1002.010-10.1000.5004.010-2注：反应物浓度与反应
8、速率关系式为v(Cl2)=kcm(NO)cn(Cl2)（式中速率常数k=Ae-Ea/RT，其中Ea为活化能，A、R均为大于0的常数，T为温度）；反应级数是反应的速率方程式中各反应物浓度的指数之和。下列说法不正确的是（）Am=2，n=1，反应级数为3级B当c(NO)=0.200molL-1，c(Cl2)=0.300molL-1，v(NO)=0.192molL-1s-1C加入催化剂可以改变反应途径，也可以增大速率常数k，而加快反应速率D升高温度，可以增大反应的活化能Ea，从而使速率常数k增大二、填空题16环戊二烯（）是重要的有机化工原料，广泛用于农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：（1）已知：(
9、g) (g)+H2(g)H1=100.3 kJmol 1H2(g)+ I2(g) 2HI(g)H2=11.0 kJmol 1，对于反应：(g)+ I2(g) (g)+2HI(g)H3=_kJmol 1。（2）某温度下，等物质的量的碘和环戊烯（）在刚性容器内发生反应，起始总压为105Pa，平衡时总压增加了20%，环戊烯的转化率为_，该反应的平衡常数Kp=_Pa。达到平衡后，欲增加环戊烯的平衡转化率，可采取的措施有_（填标号）。A通入惰性气体B提高温度C增加环戊烯浓度D增加碘浓度（3）环戊二烯容易发生聚合生成二聚体，该反应为可逆反应。不同温度下，溶液中环戊二烯浓度与反应时间的关系如图所示，下列说法
10、正确的是_（填标号）。AT1T2Ba点的反应速率小于c点的反应速率Ca点的正反应速率大于b点的逆反应速率Db点时二聚体的浓度为0.45 molL117合理利用或转化NO2、NO、CO等污染性气体是人们共同关注的课题。(1)实验证明汽车尾气中的NO与CO反应生成无污染气体而除去。已知：i.N2(g)和O2(g)生成NO(g)过程中的能量变化如下：ii.NO2(g)+CO(g) CO2(g)+NO(g)H=-234kJmol1iii.1mol NO(g)被O2(g)氧化时放出的热量为56.15kJ反应2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g) H=_kJmol1。工业上常用醋酸亚铜氨溶
11、液来吸收CO，反应的化学方程式如下：CH3COOCu(NH3)2(aq)+CO(g) CH3COOCu(NH3)2CO(aq)H0，吸收CO后的溶液经过适当处理又可以重新生成醋酸亚铜氨，可采取的处理措施有_ (选填序号)。A适当升高温度B适当降低温度C适当增大压强 D适当减小压强(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前较为成熟的烟气脱硝技术，一般采用NH3或尿素CO(NH2)2作还原剂，基本流程如图所示：SCR脱硝技术中用NH3作还原剂还原NO的主要反应为4NH3(g)+4NO(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g) H”、“”“”、“=”或“”)0.5。上表中_。实验：探究硫酸浓度对
12、化学反应速率的影响。常温下，取三支试管，先向其中各加入相同浓度的溶液(含指示剂)，再分别加入的硫酸和一定量蒸馏水，其显色时间如下表所示：组别硫酸蒸馏水显色时间i30120ii2140iii1200(5)_，实验中加入蒸馏水的目的是_。(6)通过实验I、，本小组得出的实验结论为_。26某次银镜反应实验完成后，甲同学在清洗试管时，发现向做过银镜反应的试管内滴加0.1溶液，银镜会消失。.甲同学推测溶液中的具有氧化性，能够溶解单质Ag，设计如下实验方案，证明其结论：取一支沾有少量Ag的试管，加入5mL 0.05 溶液(过量)，充分振荡，发现银镜消失较慢，溶液黄色明显变浅，产生较多白色沉淀。(1)选用0
13、.05 溶液的目的是_。(2)实验完成后向试管中加入_(填序号，KSCN溶液、溶液、稀HCl)，若出现_，则证明甲同学推测正确。(3)该实验方案中涉及化学反应的离子方程式为_。乙同学在甲同学实验方案基础上又设计了如下列实验方案：序号实验步骤实验现象a用pH试纸测定0.1mol/L 的pHpH=2b取一支沾有少量Ag的试管，加入5mL 0.1mol/L 溶液(过量)，充分振荡。银镜消失较快；溶液黄色略变浅；c取一支沾有少量Ag的试管，加入试剂A，充分振荡。银镜消失较快。(4)乙同学的实验目的为_，根据实验目的可以判断出步骤c中的试剂A可为pH=_，浓度为0.3的_(填离子符号)溶液。丙同学查阅资
14、料发现，、的氧化性差异不大，推测在一定条件下Ag与反应可能是可逆反应，改用如下图所示装置进行探究，连接装置(盐桥中的物质不参与反应)，进行下表中实验操作并记录电流表读数。序号实验步骤电流表读数(A)A按上图连接装置并加入药品，电流表指针偏转，发现银电极质量有增加，读出电流表读数aa(a0)B充分反应一段时间后，读出电流表读数bb(0ba)C再继续向烧杯甲中缓缓加入浓溶液，读出电流表读数xx(5)根据步骤C中电流表读数x确定Ag与反应是可逆反应，则读数x可能为_，请具体说明如何通过电流表的读数x判断该反应为可逆反应：_。(6)和反应的离子方程式为_。27铜是生活中常见的金属，以铜为原料进行如下实
15、验。回答下列问题：制备(1)利用铜与浓硫酸制备，适宜的装置是_(从A、B、C中选择)，该装置内发生的化学方程式为_。(2)收集干燥的，所需装置的接口连接顺序为：发生装置_(填小写字母)。(3)反应后，发生装置中未观察到蓝色溶液，原因是_。探究温度对铜与过氧化氢反应的影响向的溶液中滴加硫酸，将光洁无锈的铜丝置于其中，铜丝表面产生气泡并逐渐变多，剩余溶液呈蓝色。经检验产生的气体为，查阅资料发现是催化分解的结果。(4)写出生成的离子方程式_。(5)学习小组提出猜想：升高温度，催化能力增强，该小组设计如下实验验证猜想。实验序号()()水()水浴温度()时生成的平均速率()11011202.421011
16、3093101140904100220_5_6100240_小组同学认为实验13的结果，不能证明猜想成立，理由是_。为进一步验证猜想，完善实验46的方案。小组同学结合实验16，判断猜想成立，依据是_。参考答案1A【解析】反应aA(g)cC(g)dD(g)，达到平衡后，将气体体积压缩到原来的一半，若平衡不移动，D的浓度变为原来的2倍，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，说明平衡逆向移动；平衡逆向移动，D的体积分数减小；平衡逆向移动，A的转化率减小；增大压强，平衡逆向移动，则acd；故选A。2A【解析】2-6 min内，HI的物质的量由0.18 mol变为0.50 mol，n(HI)=0
17、.50 mol-0.18 mol=0.32 mol，根据方程式可知H2、HI变化的物质的量的比是1：2，则在这段时间内H2的物质的量改变了n(H2)=n(HI)=0.16 mol，故以H2的物质的量浓度变化表示的反应速率v(H2)= 0.02 molL-1min-1，故合理选项是A。3C【解析】AHCHO(g)+H2(g)CH3OH(g) H = -85.2kJmol-1为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，氢气的转化率降低，与图象不符，故A错误；BHCHO(g)+H2(g)CH3OH(g)，增大CH3OH的物质的量，平衡逆向移动，氢气的转化率降低，与图象不符，故B错误；C平衡常数只受温
18、度影响，温度不变平衡常数不变，与物质的浓度无关，因此增大氢气的物质的量，平衡常数不变，与图象吻合，故C正确；DHCHO(g)+H2(g)CH3OH(g)，增大压强，平衡向正反应移动，氢气的百分含量降低，与图象不符，故D错误；故选C。4C【解析】A 由盖斯定律知：反应2+得反应：，则，A错误；B 温度升高，反应向正向移动，则CO的平衡体积分数应增大，故Y表示CO，B错误；C 催化剂有选择性，高效催化剂能有效提高产率，为提高二甲醚的产率，需要研发在低温区的高效催化剂，C正确；D 由图可知，温度从553K上升至573K时，CO2的平衡转化率增大，则温度从553K上升至573K时，反应消耗的大于反应生
19、成的，D错误；答案选C。5B【解析】合成氨气的正反应是气体体积减小的放热反应，根据外界条件对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析判断。【解析】A升高温度化学反应速率加快，升高温度化学平衡向吸热的逆反应方向移动，不利用氨气的合成，A不符合题意；B增大压强化学平衡正向移动，有利于提高氨气的产率；增大压强，物质的浓度增大，反应速率加快，B符合题意；C移走氨气，化学平衡正向移动，有利于提高氨气的产率；但会使反应速率减慢，C不符合题意；D加入催化剂只能加快反应速率，但不能使化学平衡发生移动，因此氨的平衡转化率不变，D不符合题意；故合理选项是B。6C【解析】AH=生成物的总能量-反应物的总能量=E1-E2
20、，故A错误；B更换高效催化剂，降低反应活化能，反应速率加快，该反应中(E3-E2)为活化能，E2为反应物的能量，E2不变，活化能降低，则E3减小，故B错误；C恒压下充入一定量的氦气，容器体积增大，反应体系的分压减小，平衡向气体增多的方向移动，则n(Z)减少，故C正确；D压缩容器体积，压强增大，平衡向右移动，n(X)减小，体积减小，各物质的浓度都增大，平衡移动只能减弱这种改变，而不能消除，故c(X)还是比原来大，故D错误；故选C。7C【解析】A据图可知反应ii中NO被Fe还原为NH，根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2+2H2O，A正确；B增大单位体积水体中
21、纳米Fe/Ni的投入量，即增大其浓度，同时也增大反应物间的接触面积，可提高NO的去除效果，B正确；C反应i中NO中被Fe还原为NO，Fe被氧化为Fe2+，根据电子守恒可知1mol NO氧化1molFe，同时生成1mol NO，根据A选项可知，1mol NO可以氧化3molFe，所以反应、消耗的铁的物质的量之比为1:3，C错误；D根据C选项分析可知，将a mol NO完全转化为NH至少需要amol+3amol=4a mol的铁，D正确；综上所述答案为C。8A【解析】v(B)=0.05mol/(Ls)，答案为A。9B【解析】A因为正反应为放热反应(H0)，故升高温度，平衡逆向移动，A2的转化率减小
22、，A不正确；B升高温度，反应物和生成物的能量增大，反应速率加快，从而缩短达到平衡的时间，B正确；C达到平衡后，升高温度，正、逆反应速率都增大，但逆反应速率增大更多，平衡逆向移动，C不正确；D达到平衡后，减小压强，平衡向气体分子数增大的方向，即逆反应方向移动，D不正确；故选B。10B【解析】由N2+3H22NH3 H0可知，该反应为气体体积减小、且放热的反应，升高温度平衡逆向移动，增大压强平衡正向移动，减小生成物浓度平衡正向移动，结合升高温度、增大压强、增大浓度、使用催化剂均加快反应速率，据此分析解题。【解析】A减小生成物浓度平衡正向移动，反应速率减小，瞬间正反应速率不变，逆反应速率减小，则对逆
23、反应的反应速率影响更大，A不合题意；B该反应为气体体积减小的反应，减小压强正、逆反应速率均减小，但平衡逆向移动，则对正反应的反应速率影响更大，B符合题意；C该反应为放热反应，升高温度正、逆反应速率均增大，但平衡逆向移动，对逆反应的反应速率影响更大，C不合题意； D加入催化剂，同等程度地改变正、逆反应速率，平衡不移动，D不合题意；故答案为：B。11D【解析】A由反应机理可知，HCOOH电离出氢离子后，HCOO-与催化剂结合，放出二氧化碳，然后又结合氢离子转化为氢，所以化学反应方程式为，选项A正确；B增大HCOO-浓度，反应：+ HCOO-中反应物浓度增大，速率加快，选项B正确；C增大H+浓度，反
24、应：+ H+中反应物浓度增大，速率加快，选项C正确；D由反应机理可知，Fe在反应过程中，化学键数目没有发生变化，则化合价也没有发生变化，选项D不正确；答案选D。12A【解析】列三段式： C根据题意0.2x mol/L = 0.4mol/L，解得x = 2，C错；A，A正确；BA平衡转化率= ，B错；DB的平衡转化率=，D错；故答案选A。13C【解析】A化学平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，反应的平衡常数为K=，故A错误；B反应和反应均为放热反应，因此，CH4的平衡量随着温度的升高而减小，所以图中曲线A表示CH4的物质的量变化曲线；由反应和可知，温度升高反应正向移动，反应逆向移
25、动，因此，CO在平衡时的物质的量随着温度升高而增大，故曲线C为CO的物质的量变化曲线，则曲线B为CO2的物质的量变化曲线，故B错误；C反应和反应为放热反应，反应为吸热反应，降低温度有利于反应和反应正向移动，反应逆向移动，因此，在低温时CH4的平衡量较高，要提高 CO2转化为CH4的转化率，需要研发在低温区高效的催化剂以尽快建立化学平衡状态，故C正确；D-(反应+反应)得到目标反应，则CH4(g)+H2O(g) =CO(g)+3H2(g)的H=-41.2 kJ/mol +(-247.1 kJ/mol) =205.9 kJ/mol，故D错误；故选C。14C【解析】A且的反应，即使改变条件也不能自发
26、进行，A错误；B熵是指体系的混乱程度，相同物质的量的同种物质：，B错误；C反应能自发进行的判据是，由反应方程式可知，该反应的，要使，必须满足，C正确；D恒温恒压下，且的反应，反应一定可以自发进行，D错误；选C。15D【解析】由表中数据可知，n=1，由组数据可知，m=2，由数据可知；【解析】A.据数据分析知m=2，n=1，反应级数为3级，A正确； B. 当c(NO)=0.200molL-1，c(Cl2)=0.300molL-1，v(NO)=2v(Cl2)=28.00.300molL-1s-1=0.192molL-1s-1，B正确；C. 催化剂可降低反应的活化能，增大活化分子数目，增大反应速率，C
27、正确；D. 升高温度，活化能不变，D错误;答案选D。16 89.3 40 3.56104 BD CD【解析】(1)利用盖斯定律解题；(2)利用差量法计算转化率；三行式法计算平衡常数；根据平衡移动原理解释；(3)通过外界因素对速率的影响和平衡状态的形成分析A、B、C选项，D选项观察图像计算；【解析】(1)已知：(g)=(g)+H2(g)H1=+100.3kJmol-1 ，H2(g)+I2(g)=2HI(g)H2=-11.0kJmol-1，根据盖斯定律，+得(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)H3=(+100.3kJmol-1)+(-11.0kJmol-1)=+89.3kJmol-1；(2)设
28、碘和环戊烯()的初始物质的量都为nmol，转化的物质的量为xmol，(g)+I2(g)=(g)+2HI(g)初始(mol)n n0 0转化(mol)x xx 2x平衡(mol)n-xn-xx2x刚性容器内气体的压强与物质的量成正比，则：=1+20%，解得：x=0.4n，平衡时环戊烯的转化率为：100%=40%；平衡时混合气体的压强为：105Pa(1+20%)=1.2105Pa，混合气体总物质的量为：(n-0.4n+n-0.4n+0.4n+0.4n2)mol=2.4nmol，平衡时各组分所占压强分别为p()=p(I2)=1.2105Pa=3104Pa，p()=1.2105Pa=2104Pa，p(
29、HI)=1.2105Pa=4104Pa，该反应的平衡常数Kp=3.56104Pa；A通入惰性气体，各组分浓度不变，平衡不移动，则环戊烯的转化率不变，故A错误；B该反应为吸热反应，提高温度平衡向着正向移动，环戊烯的转化率增大，故B正确；C增加环戊烯浓度，环戊烯的转化率减小，故C错误；D增加碘浓度，反应物浓度增大，平衡向着正向移动，环戊烯的转化率增大，故D正确；故答案为BD；(3)A温度越高反应速率越快，根据图示可知，在温度T2(虚线)的反应速率较大，则T1T2，故A错误；B根据图像可知，a点切线斜率的绝对值大于c点切线的绝对值，则a点速率大于c点，故B错误；Ca到b的过程为正反应速率逐渐减小，且
30、b点v(正)v(逆)，则a点的正反应速率大于b点的逆反应速率，故C正确；Db点时环戊二烯的浓度变化为：1.5mol/L-0.6mol/L=0.9mol/L，环戊二烯的二聚体的浓度为环戊二烯浓度变化的，则b点时二聚体的浓度为0.9mol/L=0.45molL-1，故D正确；故答案为CD。【点睛】考查盖斯定律的应用，有关盖斯定律的习题，首先要根据所求的反应分析，分析以下几点：所求反应中的反应物在哪个反应了？是反应物还是生成物？所给反应中哪些物质是所求反应中没有的？如何才能去掉无用的？然后，通过相互加减，去掉无关物质；将所对应的H代入上述化学方程式的加减中就可以了。17(1) -760.3 AD(2
31、) 1.33mol 温度升高反应速率增大，温度升高催化剂的活性增强【解析】(1)过程i对应的热化学方程式：N2(g)+O2(g)=2NO(g) H=946kJ/mol+498 kJ/mol -2632 kJ/mol=+180 kJ/mol；过程iii对应热化学方程式：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) H= -56.152 kJ/mol = -112.3 kJ/mol；设过程ii的热化学方程式为，2-+可得2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)，根据盖斯定律，H=-234 kJ/mol2-180kJ/mol-112.3kJ/mol=-760.3kJ/mol；适当升温或减小
32、压强都能促进平衡逆向移动，从而使CH3COOCu(NH3)2再生，答案选AD；(2)根据关系，NH3失去的12个电子，有8个被NO得去，4个被O2得去，说明NH3只有是氧气氧化的，即关系为：O2 NH3（被O2氧化），故1mol O2能氧化NH3 mol，即1.33mol；CO(NH2)2还原NO2生成N2，此时发生的是N元素归中反应，结合元素守恒配平方程式得：；由于是反应相同时间，故未达平衡前反应速率越快，相同时间内NO转化率越高，故50150 NO转化率迅速上升原因可能是温度升高导致反应速率加快，另外此反应用到了催化剂，所以还可能是因为温度升高催化剂活性增强导致反应速率加快。18 CH4+2H2O4H2+CO2