化學(xué)反應(yīng)速率就是化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度，下面是化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡專題練習(xí)，請考生練習(xí)。
1.(2016上海高考)對(duì)于合成氨反應(yīng)，達(dá)到平衡后，以下分析正確的是(B)
A.升高溫度，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
B.增大壓強(qiáng)，對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
C.減小反應(yīng)物濃度，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
D.加入催化劑，對(duì)逆反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大
解析：A.合成氨反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，升高溫度，正反應(yīng)、逆反應(yīng)的反應(yīng)速率都增大，但是溫度對(duì)吸熱反應(yīng)的速率影響更大，所以對(duì)該反應(yīng)來說，對(duì)逆反應(yīng)速率影響更大，錯(cuò)誤。B.合成氨的正反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng)。增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率，所以對(duì)正反應(yīng)的反應(yīng)速率影響更大，正確。C.減小反應(yīng)物濃度，使正反應(yīng)的速率減小，由于生成物的濃度沒有變化，所以逆反應(yīng)速率不變，錯(cuò)誤。D.加入催化劑，使正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率改變的倍數(shù)相同，正反應(yīng)、逆反應(yīng)速率相同，錯(cuò)誤。
2.(2016海南高考)10 mL濃度為1 mol/L的鹽酸與過量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的下列溶液，能減慢反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成的組合是(A)
①K2SO4 ②CH3COONa ③CuSO4 ④Na2CO3
A.①②B.③④
C.①③ D.②④
解析：Zn與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Zn+2HCl??ZnCl2+H2，若加入物質(zhì)使反應(yīng)速率降低，則c(H+)減小，但是不影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量，說明最終電離產(chǎn)生的n(H+)不變。①K2SO4是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，不發(fā)生水解，溶液顯中性，溶液中的水對(duì)鹽酸起稀釋作用，使c(H+)減小，但沒有消耗H+，因此n(H+)不變，符合題意，正確;②CH3COONa與HCl發(fā)生反應(yīng)：CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaCl，使溶液中c(H+)減小，反應(yīng)速率降低，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2CH3COOH+Zn===(CH3COO)2Zn+H2，因此最終不會(huì)影響產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量，正確;③加入CuSO4溶液會(huì)與Zn發(fā)生置換反應(yīng)：CuSO4+Zn===Cu+ZnSO4，產(chǎn)生的Cu與Zn和鹽酸構(gòu)成原電池，會(huì)加快反應(yīng)速率，與題意不符合，錯(cuò)誤;④若加入Na2CO3溶液，會(huì)與鹽酸發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2，使溶液中的c(H+)減小，但n(H+)也減小，產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量減小，不符合題意，錯(cuò)誤。
3.(2016安徽高考)汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應(yīng)為：N2(g)+O2(g)??2NO(g)。一定條件下，等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應(yīng)，右圖曲線a表示該反應(yīng)在溫度T下N2的濃度隨時(shí)間的變化，曲線b表示該反應(yīng)在某一起始反應(yīng)條件改變時(shí)N2的濃度隨時(shí)間的變化。下列敘述正確的是(A)
A.溫度T下，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
B.溫度T下，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，混合氣體的密度減小
C.曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變可能是加入了催化劑
D.若曲線b對(duì)應(yīng)的條件改變是溫度，可判斷該反應(yīng)的0
解析：A.由曲線a可知，達(dá)到平衡時(shí)c(N2)=c1 mol/L，則生成的c(NO)=2(c0-c1) mol/L，故K==。B.反應(yīng)物和產(chǎn)物都是氣體，當(dāng)容器保持恒容時(shí)，混合氣體的密度始終保持不變。C.催化劑的加入只能改變反應(yīng)速率而不可能使平衡發(fā)生移動(dòng)，故加入催化劑后達(dá)到平衡時(shí)，c(N2)仍為c1 mol/L。D.若曲線b改變的是溫度，根據(jù)達(dá)到平衡時(shí)曲線b對(duì)應(yīng)的時(shí)間短，則對(duì)應(yīng)溫度高，升高溫度時(shí)c(N2)減小，平衡正向移動(dòng)，正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，0。
4.(2016天津高考)某溫度下，在2 L的密閉容器中，加入1 mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應(yīng)：
X(g)+mY(g)??3Z(g)
平衡時(shí)，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、60%、10%。在此平衡體系中加入1 mol Z(g)，再次達(dá)到平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變。下列敘述不正確的是(D)
A.m=2
B.兩次平衡的平衡常數(shù)相同
C.X與Y的平衡轉(zhuǎn)化率之比為1∶1
D.第二次平衡時(shí)，Z的濃度為0.4 molL-1
解析：A.根據(jù)再次加入1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z的體積分?jǐn)?shù)不變，可知該反應(yīng)是一個(gè)反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的反應(yīng)，因此m=2。B.由于溫度沒有變化，故兩次平衡的平衡常數(shù)不變。C.因?yàn)槭前凑栈瘜W(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比加入的反應(yīng)物，因此二者的平衡轉(zhuǎn)化率相等。D.該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，因此反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量與反應(yīng)前一樣，都為4 mol，而平衡后Z的體積分?jǐn)?shù)為10%，平衡時(shí)Z的物質(zhì)的量為4 mol10%=0.4 mol，容器體積為2 L，Z的濃度為0.2 molL-1。
5.(2016江蘇高考)(雙選)在體積均為1.0 L的兩恒容密閉容器中加入足量的相同的碳粉，再分別加入0.1 mol CO2和0.2 mol CO2，在不同溫度下反應(yīng)CO2(g)+C(s)??2CO(g)達(dá)到平衡，平衡時(shí)CO2的物質(zhì)的量濃度c(CO2)隨溫度的變化如下圖所示(圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ點(diǎn)均處于曲線上)。下列說法正確的是(BC)
A.反應(yīng)CO2(g)+C(s)??2CO(g)的0、
B.體系的總壓強(qiáng)p總：p總(狀態(tài)Ⅱ)2p總(狀態(tài)Ⅰ)
C.體系中c(CO)：c(CO，狀態(tài)Ⅱ)2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)
D.逆反應(yīng)速率v逆：v逆(狀態(tài)Ⅰ)v逆(狀態(tài)Ⅲ)
解析：A選項(xiàng)，由圖象知，溫度越高，二氧化碳的量越少，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即0，所以錯(cuò)誤。B選項(xiàng)，設(shè)狀態(tài)Ⅰ和狀態(tài)Ⅱ時(shí)二氧化碳的物質(zhì)的量濃度為x，則狀態(tài)Ⅰ時(shí)容器內(nèi)一氧化碳?xì)怏w的物質(zhì)的量為2(0.1-x)，即此時(shí)該容器中氣體的物質(zhì)的量之和為x+2(0.1-x)=0.2-x;狀態(tài)Ⅱ時(shí)容器內(nèi)一氧化碳的物質(zhì)的量為2(0.2-x)，即此時(shí)該容器中氣體的物質(zhì)的量為x+2(0.2-x)=0.4-x=2(0.2-x/2)，因此p總(狀態(tài)Ⅱ)2p總(狀態(tài)Ⅰ)，所以正確。C選項(xiàng)，狀態(tài)Ⅱ相當(dāng)于狀態(tài)Ⅲ體積縮小一半后的狀態(tài)，如果體積縮小一半，平衡不移動(dòng)，則c(CO，狀態(tài)Ⅱ)=2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，但體積壓縮的過程中，平衡向左移動(dòng)，因此c(CO，狀態(tài)Ⅱ)2c(CO，狀態(tài)Ⅲ)，所以正確。D選項(xiàng)，狀態(tài)Ⅲ的溫度比狀態(tài)Ⅰ的溫度高，溫度高反應(yīng)速率快，因此v逆(狀態(tài)Ⅰ)
6.(2016四川高考)一定量的CO2與足量的碳在體積可變的恒壓密閉容器中反應(yīng)：C(s)+CO2(g)??2CO(g)。平衡時(shí)，體系中氣體體積分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示：
已知：氣體分壓(p分)=氣體總壓(p總)體積分?jǐn)?shù)。下列說法正確的是(B)
A.550 ℃時(shí)，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，平衡不移動(dòng)
B.650 ℃時(shí)，反應(yīng)達(dá)平衡后CO2的轉(zhuǎn)化率為25.0%
C.T ℃時(shí)，若充入等體積的CO2和CO，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)
D.925 ℃時(shí)，用平衡分壓代替平衡濃度表示的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=24.0p總
解析：A.550 ℃時(shí)，若充入惰性氣體，v正、v逆均減小，由于保持了壓強(qiáng)不變，相當(dāng)于增大了體積，平衡正向移動(dòng)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。B.根據(jù)圖示可知，在650 ℃時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為40%，根據(jù)反應(yīng)方程式：C(s)+CO2(g)??2CO(g)，設(shè)開始加入1 mol CO2，反應(yīng)消耗了x mol CO2，則有：
C(s) + CO2(g) ?? 2CO(g)
始態(tài)物質(zhì)的量： 1 mol 0
變化物質(zhì)的量： x mol 2x mol
平衡物質(zhì)的量： (1-x) mol 2x mol
因此有：100%=40%，解得x=0.25，則CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為100%=25%，故B項(xiàng)正確。C.由于溫度不知道，無法求得K，故無法比較Qc與K的關(guān)系，也就無法判斷平衡移動(dòng)的方向，C項(xiàng)錯(cuò)誤。D.925 ℃時(shí)，CO的體積分?jǐn)?shù)為96%，故Kp===23.04p總，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.(2016安徽高考)臭氧是理想的煙氣脫硝試劑，其脫硝反應(yīng)為2NO2(g)+O3(g)??N2O5(g)+O2(g)，若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，由該反應(yīng)相關(guān)圖象做出的判斷正確的是(A)
A B 升高溫度，平衡常數(shù)減小 0～3 s內(nèi)，反應(yīng)速率為v(NO2)=
0.2 molL-1 C D t1時(shí)僅加入催化劑，平衡正向移動(dòng) 達(dá)平衡時(shí)，僅改變x，則x為c(O2) 解析：從能量變化的圖象分析，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小，A正確。B.依據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算公式：v(NO2)==0.2 molL-1s-1，單位不對(duì)，B錯(cuò)誤。C.催化劑會(huì)同等程度地改變正、逆反應(yīng)速率，所以加入催化劑，平衡不移動(dòng)，C錯(cuò)誤。D.增大c(O2)，平衡逆向移動(dòng)，NO2的轉(zhuǎn)化率降低，D錯(cuò)誤。
8.(2016新課標(biāo)Ⅰ卷節(jié)選)Bodensteins研究了下列反應(yīng)：2HI(g)??H2(g)+I2(g)在716 K時(shí)，氣體混合物中碘化氫的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)x(HI)與反應(yīng)時(shí)間t的關(guān)系如下表：
t/min 0 20 40 60 80 120 x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784 x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784 (1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的計(jì)算式為__________。
(2)上述反應(yīng)中，正反應(yīng)速率為v正=k正x2(HI)，逆反應(yīng)速率為v逆=k逆x(H2)x(I2)，其中k正、k逆為速率常數(shù)，則k逆為__________(以K和k正表示)。若k正=0.002 7 min-1，在t=40 min時(shí)，v正=__________________ min-1。
(3)由上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得到v正～x(HI)和v逆～x(H2)的關(guān)系如圖所示。當(dāng)升高到某一溫度時(shí)，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，相應(yīng)的點(diǎn)分別為__________(填字母)。
解析：(1)由表中數(shù)據(jù)可知，無論是從正反應(yīng)方向開始，還是從逆反應(yīng)方向開始，最終x(HI)均為0.784，說明此時(shí)已達(dá)到了平衡狀態(tài)。設(shè)HI的初始濃度為1 molL-1，則：
2HI(g)??H2(g)+I2(g)
初始濃度/molL-1 1 0 0
轉(zhuǎn)化濃度/molL-10.216 0.108 0.108
平衡濃度/molL-10.784 0.108 0.108
K==
(2)建立平衡時(shí)，v正=v逆，即k正x2(HI)=k逆x(H2)x(I2)，k逆=k正。由于該反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變，故k逆=k正=k正=k正/K。在40 min時(shí)，x(HI)=0.85，則v正=0.002 7 min-10.8521.9510-3 min-1。
(3)因2HI(g)??H2(g)+I2(g) 0，升高溫度，v正、v逆均增大，且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，HI的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)減小，H2、I2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)增大。因此，反應(yīng)重新達(dá)到平衡后，相應(yīng)的點(diǎn)分別應(yīng)為A點(diǎn)和E點(diǎn)。
答案：(1)K=0.1082/0.7842 (2)k正/K 1.9510-3
(3)A、E
9.(2016新課標(biāo)Ⅱ卷節(jié)選)在容積為1.00 L的容器中，通入一定量的N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)??2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深。
回答下列問題：
(1)反應(yīng)的H__________0(填大于或小于100 ℃時(shí)，體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在0～60 s時(shí)段，反應(yīng)速率v(N2O4)為________molL-1反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為________。
(2)100 ℃時(shí)達(dá)平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡。
a：T__________100 ℃(填大于或小于)，判斷理由是________________________________________________________________________。
b：列式計(jì)算溫度T時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)K2： ________________________________________________________________________。
解析：(1)由題意及圖示知，在1.00 L的容器中，通入0.100 mol的N2O4，發(fā)生反應(yīng)：N2O4(g)??2NO2(g)，隨溫度升高，混合氣體的顏色變深，說明反應(yīng)向生成NO2的方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即0;由圖示知60 s時(shí)該反應(yīng)達(dá)到平衡，消耗N2O4為0.100 molL-1-0.040 molL-1=0.060 molL-1，根據(jù)v=可知：v(N2O4)==0.0 010 molL-1求平衡常數(shù)可利用三段式：
N2O4(g)??2NO2(g)
起始濃度(molL-1) 0.100 0
轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.060 0.120
平衡濃度(molL-1) 0.040 0.120
K1===0.36 molL-1。
(2)100 ℃時(shí)達(dá)到平衡后，改變反應(yīng)溫度為T，c(N2O4)降低，說明平衡N2O4(g)??2NO2(g)向正反應(yīng)方向移動(dòng)，根據(jù)勒夏特列原理，溫度升高，向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，即向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故T100 ℃。由c(N2O4)以0.002 0 molL-1s-1的平均速率降低，經(jīng)10 s又達(dá)到平衡，可知此時(shí)消耗N2O4為0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1，由三段式：
N2O4(g)??2NO2(g)
起始濃度(molL-1) 0.040 0.120
轉(zhuǎn)化濃度(molL-1) 0.020 0.040
平衡濃度(molL-1) 0.020 0.160
K2===1.28 molL-1。
答案：(1)大于 0.001 0 0.36 molL-1
(2)a.大于 反應(yīng)正方向吸熱，反應(yīng)向吸熱方向進(jìn)行，故溫度升高
b.平衡時(shí)，c(NO2)=0.120 molL-1+0.002 0 molL-1s-110 s2=0.160 molL-1，
c(N2O4)=0.040 molL-1-0.002 0 molL-1s-110 s=0.020 molL-1，
K2==1.28 molL-1
10.(2016新課標(biāo)Ⅱ卷)甲醇既是重要的化工原料，又可作為燃料，利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑作用下合成甲醇。發(fā)生的主要反應(yīng)如下：
①CO(g)+2H2(g)??CH3OH(g) H1
②CO2(g)+3H2(g)??CH3OH(g)+H2O(g) H2
③CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g) H3
回答下列問題：
(1)已知反應(yīng)①中相關(guān)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下：
化學(xué)鍵 HH CO HO CH E/(kJmol-1) 436 343 1 076 465 413 由此計(jì)算H1=______ kJmol-1;已知H2=-58 kJmol-1，則H3=______ kJmol-1。
(2)反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)K表達(dá)式為______;圖1中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為________(填曲線標(biāo)記字母)，其判斷理由是________________________________________。
(3)合成氣組成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60時(shí)，體系中的CO平衡轉(zhuǎn)化率()與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示。(CO)值隨溫度升高而________(填增大或減小)，其原因是________________________________________________________________________;
圖2中的壓強(qiáng)由大到小為________，其判斷理由是_________________。
解析：(1)根據(jù)鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系可知，H1=反應(yīng)物的鍵能之和-生成物的鍵能之和=(1 076 kJmol-1+2436 kJmol-1)-(413 kJmol-13+343 kJmol-1+465 kJmol-1)= -99 kJmol-1。
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，由②-①可得：CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g)，結(jié)合蓋斯定律可得：
H3=H2-H1=(-58 kJmol-1)-(-99 kJmol-1)=+41 kJmol-1。
(2)根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的書寫要求可知，反應(yīng)①的化學(xué)平衡常數(shù)為K=c(CH3OH)/[c(CO)c2(H2)]。
反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)K減小，故曲線a符合要求。
(3)由圖2可知，壓強(qiáng)一定時(shí)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高而減小，其原因是反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，溫度升高，平衡逆向移動(dòng)，反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，溫度升高，平衡正向移動(dòng)，又使產(chǎn)生CO的量增大，而總結(jié)果是隨溫度升高，CO的轉(zhuǎn)化率減小。
反應(yīng)①的正反應(yīng)為氣體總分子數(shù)減小的反應(yīng)，溫度一定時(shí)，增大壓強(qiáng)，平衡正向移動(dòng)，CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大，而反應(yīng)③為氣體總分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)的影響，因此增大壓強(qiáng)時(shí)，CO的轉(zhuǎn)化率提高，故壓強(qiáng)p1、p2、p3的關(guān)系為p1
答案：(1)-99 +41
(2)K=[或Kp=]
a 反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡常數(shù)數(shù)值應(yīng)隨溫度升高變小
(3)減小 升高溫度時(shí)，反應(yīng)①為放熱反應(yīng)，平衡向左移動(dòng)，使得體系中CO的量增大;反應(yīng)③為吸熱反應(yīng)，平衡向右移動(dòng)，又使產(chǎn)生CO的量增大;總結(jié)果，隨溫度升高，使CO的轉(zhuǎn)化率降低 p3p1 相同溫度下，由于反應(yīng)①為氣體分?jǐn)?shù)減小的反應(yīng)，加壓有利于提升CO的轉(zhuǎn)化率;而反應(yīng)③為氣體分子數(shù)不變的反應(yīng)，產(chǎn)生CO的量不受壓強(qiáng)影響。故增大壓強(qiáng)時(shí)，有利于CO的轉(zhuǎn)化率升高
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