1、化学反应速率与化学平衡【名师精讲指南篇】【高考真题再现】1 【2018 天津卷】室温下，向圆底烧瓶中加入 1 molC2H5OH 和含 1molHBr 的氢溴酸，溶液中发生反应；C2H5OH+HBr C2H5Br+H2O，充分反应后达到平衡。已知常压下，C 2H5Br 和 C2H5OH 的沸点分别为 38.4和 78.5。下列有关叙述错误的是 （ ）A加入 NaOH，可增大乙醇的物质的量B增大 HBr 浓度，有利于生成 C2H5BrC若反应物增大至 2 mol，则两种反应物平衡转化率之比不变D若起始温度提高至 60，可缩短反应达到平衡的时间【答案】D【解析】分析：本题考查反应速率和平衡的基本知
2、识。根据题目的反应，主要判断外界条件的变化对平衡和速率的应该结果即可。详解：A加入 NaOH，中和 HBr，平衡逆向移动，可增大乙醇的物质的量。选项 A 正确。B增大 HBr 浓度，平衡正向移动，有利于生成 C2H5Br。选 B 正确。C若反应物增大至 2 mol，实际上就是将反应的浓度都增大至原来的 2 倍，比例不变（两次实验反应物的比例都是 1:1，等于方程式中的系数比） ，这里有一个可以直接使用的结论：只要反应物的投料比等于系数比，达平衡时反应物的转化率一定是相等的。所以两种反应物的转化率一定是 1:1。选项 C正确。D若起始温度提高至 60，考虑到 HBr 是挥发性酸，在此温度下会挥发
3、出去，降低 HBr 的浓度减慢速率，增加了反应时间。选项 D 错误。点睛：本题中的反应是反应前后物质的量不变的反应，但是考虑到反应是在水溶液中进行的，而生成的溴乙烷是不溶于水的，即本题中的溴乙烷应该是没有浓度的，所以选项 D 中是不需要考虑温度升高将溴乙烷蒸出的影响的。2 【2018 江苏卷】一定温度下，在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入反应物，发生反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(g)(正反应放热)，测得反应的相关数据如下：下列说法正确的是 （ ）A v1 K3， p2 2p3C v1 3(SO2 ) D c2 2c3， 2(SO3 )+ 3(SO2 ) T1【答案】CD
4、【解析】由容器 I 中反应 2NO2 2NO+O2 起始量(mol/L) 0.6 0 0变化量(mol/L) 0.4 0.4 0.2平衡量(mol/L) 0.2 0.4 0.2可以求出平衡常数 K= ，平衡时气体的总物质的量为 0.8 mol，其中 NO 占 0.4 mol，所以 NO 的体积分数为 50%， 。在平衡状态下， v 正 =v(NO2)消耗 =v 逆 =v(NO)消耗 ，所以 k 正 c2(NO2)2O1Nc=k 逆 c2(NO)c(O2)，进一步求出 。A显然容器 II 的起始投料与容器 I 的平衡量相比，0.8kK正逆增大了反应物浓度，平衡将向逆反应方向移动，所以容器 II
5、在平衡时气体的总物质的量一定小于 1 mol，故两容器的压强之比一定大于 4：5，A 错误；B若容器 II 在某时刻， ，2ONc由反应 2NO 2 2NO + O2 起始量(mol/L) 0.3 0.5 0.2变化量(mol/L) 2 x 2x x平衡量(mol/L) 0.32 x 0.5+2x 0.2+x因为， ，解之得 x= ，求出此时浓度商 Qc= K，所以容器 II130达平衡时， 一定小于 1，B 错误；C若容器 III 在某时刻，NO 的体积分数为 50%，2ONc由反应 2NO 2 2NO + O2起始量(mol/L) 0 0.5 0.35变化量(mol/L) 2 x 2x x
6、平衡量(mol/L) 2 x 0.52x 0.35x 由 0.52x=2x+0.35x，解之得， x=0.05，求出此时浓度商 Qc= ，说明此时反应未达1K平衡，反应继续向逆反应方向进行，NO 进一步减少，所以 C 正确；D温度为 T2时，0.8，因为正反应是吸热反应，升高温度后化学平衡常数变大，所以 T2T1，D 正确。21kK正逆【名师点睛】试题主要从浓度、温度对化学反应速率、化学平衡的影响以及平衡常数的计算等方面，考查学生对化学反应速率、化学平衡等化学基本原理的理解和应用，关注信息获取、加工和处理能力的提高。解题时首先要分析反应的特征，如是恒温恒容还是恒温恒压反应，是气体分子数目增加的
7、还是气体分子数目减小的反应，其次分析所建立的平衡状态的条件和平衡状态的特征，最后逐一分析试题中所设计的选项，判断是否正确。本题只给了一个平衡量，通过化学平衡计算的三步分析法，分析容器I 中平衡态的各种与 4 个选项相关的数据，其他容器与 I 进行对比，通过浓度商分析反应的方向，即可判断。本题难度较大，如能用特殊值验证的反证法，则可降低难度。6【2017 新课标 1 卷】（14 分）近期发现，H 2S 是继 NO、CO 之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是_（填标号） 。A氢硫
8、酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以B氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸C0.10 molL 1的氢硫酸和亚硫酸的 pH 分别为 4.5 和 2.1D氢硫酸的还原性强于亚硫酸（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。通过计算，可知系统（）和系统（）制氢的热化学方程式分别为_、_，制得等量 H2所需能量较少的是_。（3）H 2S 与 CO2在高温下发生反应：H 2S(g)+CO2(g) COS(g) +H2O(g)。在 610 K 时，将 0.10 mol CO2与 0.40 mol H2S 充入 2.5 L 的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为 0.
9、02。H 2S 的平衡转化率 =_%，反应平衡常数 K=_。1在 620 K 重复试验，平衡后水的物质的量分数为 0.03，H 2S 的转化率 _ ，该反应的21H_0。 （填“” “ B【解析】 （1）A根据复分解反应的规律：强酸+弱酸盐=强酸盐+弱酸，可知酸性 H2SO3H2CO3H2S，A 错误；B亚硫酸、氢硫酸都是二元弱酸，由于溶液中离子浓度越大，溶液的导电性就越强，所以等浓度的亚硫酸的导电性比氢硫酸的强，可以证明酸性：H 2SO3 H2S，B 错误；C等浓度的二元弱酸，酸电离产生的 c(H+)越大，溶液的酸性越强，则其 pH 就越小。所以亚硫酸溶液的 pH 比等浓度的氢硫酸的小，可以
10、证明酸性：H 2SO3 H2S，C 错误；D物质的还原性大小与微粒中元素的化合价及微粒结构有关，与其电离产生氢离子的浓度大小无关，因此不能证明二者的酸性强弱，D 正确。答案选 D。（2）H 2SO4(aq)=SO2(g)+H2O(l)+ O2(g) H1=327 kJ/molSO 2(g)+I2(s)+ 2H2O(l)=2HI(aq)+ H2SO4(aq) H2=151 kJ/mol2HI(aq)= H 2 (g)+ I2(s) H3=110 kJ/molH 2S(g)+ H2SO4(aq)=S(s)+SO2(g)+ 2H2O(l) H4=61 kJ/mol +，整理可得系统（I）的热化学方程
11、式 H2O(l)=H2(g)+ O2(g) H=+286 kJ/mol；1+，整理可得系统（II）的热化学方程式 H2S (g)=H2(g)+S(s) H=+20 kJ/mol。根据系统 I、系统 II 的热化学方程式可知：每反应产生 1mol 氢气，后者吸收的热量比前者少，所以制取等量的 H2所需能量较少的是系统 II。（3） H 2S(g) + CO2(g) COS(g)+ H2O(g)开始 0.40mol 0.10mol 0 0反应 x x x x平衡 (0.40 x)mol (0.10x)mol x x解得 x=0.01mol，所以 H2S 的转化率是由于该反应是反应前后气体体积相等的
12、反应，所以在该条件下反应达到平衡时化学平衡常数；根据题目提供的数据可知温度由 610K 升高到 620K 时，化学反应达到平衡，水的物质的量分数由0.02 变为 0.03，所以 H2S 的转化率增大。 2 1；根据题意可知：升高温度，化学平衡向正反应方向移动，根据平衡移动原理：升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该反应的正反应为吸热反应，故 H0；A增大 H2S 的浓度，平衡正向移动，但加入量远远大于平衡移动转化消耗量，所以 H2S 转化率降低，A 错误；B增大 CO2的浓度，平衡正向移动，使更多的 H2S 反应，所以 H2S 转化率增大，B 正确；CCOS 是生成物，增大生成物的浓度，
13、平衡逆向移动，H 2S 转化率降低，C 错误；DN 2是与反应体系无关的气体，充入 N2，不能使化学平衡发生移动，所以对 H2S 转化率无影响，D 错误。答案选 B。【名师点睛】本题是化学反应原理的综合考查，易错点是压强对平衡状态的影响，尤其是惰性气体的影响，“惰性气体”对化学平衡的影响：恒温、恒容条件：原平衡体系 体系总压强增大体系中各组分的浓度不变 平衡不移动。恒温、恒压条件：原平衡体系 容器容积增大，各反应气体的分压减小 体系中各组分的浓度同倍数减小（等效于减压） ，平衡向气体体积增大的方向移动。7 【2017 新课标 2 卷】（14 分）丁烯是一种重要的化工原料，可由丁烷催化脱氢制备。
14、回答下列问题：（1）正丁烷（C 4H10）脱氢制 1-丁烯（C 4H8）的热化学方程式如下：C 4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) H1已知：C 4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) H2=119 kJmol11H 2(g)+ O2(g)= H2O(g) H3=242 kJmol1反应的 H1为_kJmol 1。图（a）是反应平衡转化率与反应温度及压强的关系图，x_0.1（填“大于”或“小于” ） ；欲使丁烯的平衡产率提高，应采取的措施是_（填标号） 。A升高温度 B降低温度 C增大压强 D降低压强（2）丁烷和氢气的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器（
15、氢气的作用是活化催化剂），出口气中含有丁烯、丁烷、氢气等。图（b）为丁烯产率与进料气中 n（氢气）/ n（丁烷）的关系。图中曲线呈现先升高后降低的变化趋势，其降低的原因是_。（3）图（c）为反应产率和反应温度的关系曲线，副产物主要是高温裂解生成的短碳链烃类化合物。丁烯产率在 590之前随温度升高而增大的原因可能是_、_；590之后，丁烯产率快速降低的主要原因可能是_。【答案】 （1）+123 小于 AD （2）氢气是产物之一，随着 n(氢气)/ n(丁烷)增大，逆反应速率增大（3）升高温度有利于反应向吸热方向进行 温度升高反应速率加快丁烯高温裂解生成短链烃类 【解析】 （1）根据盖斯定律，用式
16、式可得式，因此 H1= H2 H3=119 kJ/mol +242 kJ/mol =+123 kJ/mol。由图（ a）可以看出，温度相同时，由 0.1 MPa 变化到 x MPa，丁烷的转化率增大，即平衡正向移动，根据反应前后气体系数之和增大，减小压强，平衡向正反应方向移动，即 xv 逆 。 tm时1molL比 tn时 AsO43-浓度小，所以逆反应速率： tm K(400)，故 C 错误；随反应进行，反应物浓度减小，反应速率减慢，02 min 的反应速率大于 46 min 的反应速率，故D 错误。4 【2019 届北京西城区高三（上)期末】温度为 T1时，将气体 X 和气体 Y 各 1.6
17、mol 充入 10L 恒容密闭容器中，发生反应 X(g)+Y(g) 2Z(g)，一段时间后达到平衡。反应过程中测定的数据如表：下列说法正确的是 （ ）t/min 2 4 7 9n（Y）/mol 1.2 1.1 1.0 1.0A反应 04 min 的平均速率 (Z)=0.25 mol/(Lmin)BT 1时，反应的平衡常数 K11.2C其他条件不变，9 min 后，向容器中再充入 1.6 molX，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时 X的浓度减小，Y 的转化率增大D其他条件不变，降温到 T2达到平衡时，平衡常数 K2=4，则此反应的H0【答案】D【解析】A由表中数据可求得前 4min 内消耗
18、Y 为 0.10mol，v(Y)=，所以 V(Z)=2V(Y)=0.05mol/(Lmin)，A 错误；B由表中数据可知 7min 时反应到达平衡，反应的三段式为X(g) + Y(g) 2Z(g)起始浓度(mol/L)0.16 0.16 0变化量(mol/L) 0.06 0.06 0.12平衡浓度(mol/L）0.1 0.1 0.12所以平衡常数 K= ，B 错误；C其他条件不变，9min 时是平衡状态，再充入 1.6molX，平衡向正反应方向移动，再次达到平衡时Y 的转化率增大，由于 X 加入量大于平衡移动消耗量，所以再次达到平衡时，X 的浓度增大，C 错误；DT 1时，平衡常数 K=1.4
19、4，降温到 T2达到平衡时，平衡常数 K2=4，说明降低温度平衡正向移动，使K 增大，所以该反应正向为放热反应， D 正确；故合理选项是 D。5 【山东临沂市十九中 2019 届高三第六次调研】恒温条件下，在体积不变的 5L 密闭容器中，充入2molCO、3molH 2发生反应：CO(g)+2H 2(g) CH3OH(g)，平衡后 CH3OH 的物质的量为 1mol。下列叙述正确的是 （ ）A随反应的进行，气体的平均相对分子质量逐渐减小BH 2的平衡转化率为 50%C该温度反应的平衡常数 K25L 2mol2D平衡后再往容器中通入 3mol CO，平衡不移动【答案】C【解析】 CO(g)+2H
20、 2(g) CH3OH(g)起始量(mol) 2 3 0转化量(mol) 1 2 1平衡量(mol) 1 1 1A、因为 M=m/n，随反应的进行，混合气体的总质量不变，但是总的物质的量减小，故混合气体的平均相对分子质量逐渐增大，故 A 错误；B、氢气的平衡转化率为 2/3100%66.7%，故 B 错误；C、该温度反应的平衡常数 K= 25，故 C 正确；D、平衡后再往容器中通入 3molCO，反应物浓度增大，平衡正向移动，故 D 错误。答案选 C。6 【福建泉港区一中 2019 届高三第二次月考】已知 X(g)3Y (g) 2W(g) M (g) Ha kJmol1 （a0） 。一定温度下
21、，在体积恒定的密闭容器中，加入 1 mol X(g) 与 1mol Y (g)，下列说法正确的是（ ）A充分反应后，放出热量为 a kJB当反应达到平衡状态时，X 与 W 的物质的量浓度之比一定为 1：2C与使用催化剂相比，H 及两次平衡时各物质的物质的量分数不会改变D若增大 Y 的浓度，平衡正向移，正反应速率增大，逆反应速率减小【答案】C【解析】A 项，a0 说明反应是放热反应，同时该反应为可逆反应，所以反应不会进行完全，放出热量小于 a kJ，故 A 项错误；B 项，当反应达到平衡状态时，X 与 W 的物质的量浓度之比不一定为 1：2，故B 项错误；C 项，使用催化剂能够降低反应的活化能，
22、加快反应速率，但不能使平衡发生移动，同时反应热只跟起始和终止状态有关，和变化途径无关，所以与使用催化剂相比，H 及两次平衡时各物质的物质的量分数不会改变，故 C 项正确；D 项，增大 Y 的浓度，正反应速率和逆反应速率都增大，故 D 项错误。综上所述，本题正确答案为 C。7 【哈尔滨六中 2019 届高三上学期期中】在一定温度下的恒压容器中，进行可逆反应 A（g）+B（g）C（g）+2D（g） ；下列能说明该反应达到平衡状态的是 （ ）反应混合物的密度不再改变 混合气体的平均相对分子质量不再改变 C 和 D 的物质的量之比为 1：2 体系压强不再改变 C 的质量分数不再改变 v（A）：v（C）
23、=1：1A B C D【答案】B【解析】一定温度下的恒压容器中，反应混合物的密度不再改变，说明气体的物质的量不变，故能确定该反应达到平衡状态；因为 A（g）+B（g）C（g）+2D（g）反应前后计量数不等，所以混合气体的平均相对分子质量不再改变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，达平衡状态；C 和D 的物质的量之比为 1：2，平衡时可能是，也可能不，与始起投料方式有关，故不选；体系压强不再改变，因为在一定温度下的恒压容器中，压强一直不变，故不选；C 的质量分数不再改变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，达平衡状态，故选；v（A）：v（C）=1：1，未体现正逆的关系，故不选，所以
24、能说明该反应达到平衡状态的是；A. 不符合题意，B. 符合题意；C. 不符合题意；D. 不符合题意；答案：B。8【福建三明市 2019 届高三上学期期末】在一密闭的容器中充入 2molA 和 1molB 发生反应：2A(g)+B(g)xC(g)，达到平衡后，C 的体积分数为 w%；若维持容器的容积和温度不变，按起始物质的量A：0.6mol、B：0.3mol、C：1.4mo1 充入容器，达到平衡后，C 的体积分数仍为 w%，则 x 的值为 （ ）A2 B3 C2 或 3 D无法确定【答案】C【解析】在恒温恒容下，开始充入 2molA 和 1molB 与开始充入 0.6molA、0.3molB 和
25、 1.4molC 达到平衡后，C 的体积分数为 W%，说明二者为等效平衡状态，按化学计量数转化到左边，满足 n(A)=2mol、n(B)=1mol，故 0.6mol+ =2mol，解得 x=2；对于反应前后气体系数和相等的反应，若开始加入的反应物的物质的量的比相同，即物质的投料等比相同也是等效平衡状态，所以 x=3 也是正确的。故合理选项是 C。9 【山东荣成市六中 2019 届高三 12 月月考】已知：2CrO 42 +2H+ Cr2O72 +H2O。25时，调节初始浓度为 1.0 molL1 的 Na2CrO4溶液的 pH，测定平衡时溶液中 c(Cr2O72 )和 c(H+)，获得如图所示
26、的曲线。下列说法正确的是 （ ）A平衡时，pH 越小， c(Cr2O72 )越小BA 点 CrO42 转化为 Cr2O72 反应的平衡常数的数量级为 1014CC 点 CrO42 的平衡转化率为 40%D平衡时，若溶液中 c(Cr2O72 )=c(CrO42 )，则 c(H+)2.010 -7 molL1【答案】B【解析】A 项：据平衡移动原理或题图，平衡时 c(H+)越大（即 pH 越小） ，平衡右移， c(Cr2O72 )越大，A项错误；B 项：A 点时 c(H+)=1.010-7molL1 ， c(Cr2O72 )=0.25molL1 ，则 c(CrO42 )=0.5molL1 ，求得平
27、衡常数 K= =1014，B 项正确；C 项：C 点时 c(Cr2O72 )=0.4molL1 ，反应消耗的 CrO42 为 0.8molL1 ，CrO 42 的平衡转化率为 80%，C 项错误；D 项：若平衡时溶液中 c(Cr2O72 )=c(CrO42 )，即 c(Cr2O72 )=c(CrO42 )= molL1 ，据图可知 c(H+)a 点b 点：v 逆 v 正恒温，t 1时再充入 O3AA BB CC DD【答案】C【解析】A 项：由图，反应物总能量高于生成物总能量，正反应放热 Ha 点。b 点不在曲线上，不是平衡状态。b 点 NO2体积分数比此温度下平衡状态时 NO2体积分数小，故
28、反应逆向进行，b点 v 逆 v 正 。C 项正确；D 项：图中 t1时刻正逆反应速率相等，为化学平衡状态。充入 O3的瞬间，正反应速率增大，逆反应速率不变，然后平衡移动至建立新平衡，D 项错误。本题选 C。11 【山东德州市 2019 届高三上学期期末】非金属元素及其化合物在物质制备、生产生活中发挥着重要作用。I.CO2与 NH3合成尿素的反应如下：CO 2(g)+2NH3(g) CO(NH2)2(s)+H2O(g) H=akJ/mol 曲线表示不同温度、不同压强下，CO 2的平衡转化率与温度的关系，请回答下列问题：(1)a_0，P 1_P2（填“” 、 “”或“” ） 。(2)t时，向容积为 2L 的密闭容器中充入 3molNH3和 1molCO2，实现 M 点的平衡，则平衡时容器内压强为开始时的_倍，t时的化学平衡常数为_。若保持条件不变，再向该容器中充入 1molNH3和 1molCO2，NH 3的转化率将_（填“增大” 、 “减
