2019届二轮复习 化学反应速率与化学平衡 作业（全国通用） (1) 练习

化学反应速率与化学平衡
一、选择题
1．硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是（ ）
实验
反应温度/℃
Na2S2O3溶液
稀H2SO4
H2O
V/mL
c/（mol·L—1）
V/mL
c/（mol·L—1）
V/mL
A
25
5
0．1
10
0．1
5
B
25
5
0．2
5
0．2
10
C
35
5
0．1
10
0．1
5
D
35
5
0．2
5
0．2
10

2．在恒温恒容条件下，反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)，达到平衡的标志是( )
A．当时
B．容器内总压强不随时间而变化
C．容器内混合气体密度不随时间变化而变化
D．单位时间生成n mol的H2，同时生成2n mol的HI
3．2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）是制备硫酸的重要反应。下列叙述正确的是（ ）
A．催化剂V2O5不改变该反应的逆反应速率
B．增大反应体系的压强、反应速度一定增大
C．该反应是放热反应，降低温度将缩短反应达到平衡的时间
D．在t1、t2时刻，SO3（g）的浓度分别是c1、c2，则时间间隔t1～t2内，SO3（g）生成的平均速率为
4．在一定温度下，反应1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1．0mol的HX(g)通入体积为1．0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于（ ）
A． 5% B． 17% C． 25% D．33%

5．一定温度下，在体积为 VL 的密闭容器中加入1molX和1molY进行如下反应：X(g) + Y(g ) 2Z(g )+ W(s) ； △H >0达到平衡，下列判断正确的是（ ）
A．向平衡混合物中加入少量W，正、逆反应速率均增大
B．平衡后加入X，上述反应的△H增大
C．温度不变，将容器的体积变为2VL，Z的平衡浓度变为原来的1/2
D．当容器中混合气体的压强不变时，可以证明此反应已达到平衡状态
6．在容积不变的密闭容器中，一定条件下进行如下反应：
NO（g） + CO（g） N2（g） + CO2（g）；△H＝－373.2kJ/mol。下图曲线a表示该反应过程中，NO的转化率与反应时间的关系。若改变起始条件，使反应过程按照曲线b进行，可采取的措施是 （ ）
A．加催化剂
B．向密闭容器中通入氩气
C．降低温度
D．增大反应物中NO的浓度
2,4,6
7．对于可逆反应：m A(g) + n B(g)x C(g)；△H = ？，在不同温度及压强（p1， p2）条件下，反应物A的转化率如图所示，下列判断正确的是 （ ）






A．△H > 0， m + n > x B．△H > 0， m + n < x
C．△H < 0， m + n < x D．△H < 0， m + n > x

8．在恒温下，固定容积的密闭容器中有可逆反应2SO3（气）2SO2+O2(气） 不能确定该反应已达到平衡状态的是：（ ）
A．容器内压强不随时间改变
B.SO3 的消耗速率与SO2 的生成率相等
C.正反应生成SO2 的速率与逆反应生成SO3 的速率相等
D.容器内混和气体的平均摩尔质量不随时间改变
9．在密闭容器中进行反应：2SO2（g）＋O2（g）2SO3（g）（正反应放热）如图是某次实验的化学反应速率随时间变化的图象，推断在t1时刻突然变化的条件可能是（ ）
A．催化剂失效 B．减小生成物的浓度C．降低体系温度 D．增大容器的体积
10．一定量的混合气体，在密闭容器中发生如下反应：达平衡后，将体积缩小到原来的1／2，当达到新平衡状态时，B的浓度为原来的1.9倍，若压缩过程保持温度不变，则下列叙述正确的是 （ ）
A．A的转化率降低 B．m＋n>P
C．平衡向逆反应方向移动 D．新平衡时，A浓度比原平衡时A浓度小
11．将aLNH3通过灼热的装有铁触媒的硬质玻璃管后，气体体积变为bL（气体体积均在同温同压下测定），该bL气体中的NH3体积分数是（ ）
A． B． C． D．
12．在t℃，体积固定的一容器中投入2 mol SO2和2 mol SO3，发生反应2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)，反应达平衡时SO3为W mol，相同温度下，按下列配比在相同体积的容器中反应，平衡后SO3的物质的量大于W mol的是(     )
A. 2 mol SO2 、1 mol O2           B. 4 mol SO2、1 mol O2   
C. 2 mol SO2、1 molO2 、2 mol SO3       D. 3 mol SO2、1 mol SO3 
13．I2在KI溶液中存在下列平衡：I2(aq)＋I－(aq)＝I3－(aq) ， 某 I2、KI混合溶液中，
I3－的物质的量浓度c(I3－)与温度T的关系如图所示
（曲线上任何一点都表示平衡状态）。下列说法正确的是( )
A．反应I2(aq)＋I－(aq)＝I3－(aq)的△H＞0
B．若温度为T1、T2，反应的平衡常数分别为K1、K2，则K1＞K2
C．若反应进行到状态D时，一定有v正＜v逆
D．状态A与状态B相比，状态A的c(I2)大
14．已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)；△H < 0。有相同容积的定容密闭容器甲和乙，甲中加入H2和I2各0．1 mol，乙中加入HI 0．2 mol，相同温度下分别达到平衡。欲使甲中HI的平衡浓度大于乙中HI的平衡浓度，应采取的措施是（ ）
A．甲、乙提高相同温度 B．甲中加入0．1 mol He，乙不变
C．甲降低温度，乙不变 D．甲增加0．1 mol H2，乙增加0．1 mol I2
二、填空题
15．可逆反应：aA(g)+ bB(g)cC(g)+ dD(g)
根据图回答：
①压强 P1比P2 （填大或小）；
②（a +b）比（c +d） （填大或小）；
③温度t1℃比t2℃ （填高或低）；
④正反应 热（填吸或放）。
16．（6分）反应mA（g）＋nB（g） pC（g）达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大，当减压后混合体系中C的百分含量减小。试推测：
（1）逆反应是___________热反应（填“放”或“吸”），
（2）加压后，A的浓度___________ （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）若B是有色物质，A、C是无色物质，减小压强，反应混合物的颜色________（填“变深”、“变浅”或“不变”）。
17． (1)在一固定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）；△H=QkJ·mol-1
其化学平衡常数K和温度t的关系如下：
t℃
700
800
850
1000
1200
K
0.6
0.9
1.0
1.7
2.6
请回答：（1）上述反应中Q 0（选填“>”或 “<”）；
（2）参判断该反应已达到化学平衡状态的依据是 。
a．容器中压强不变 b．反应热△H不变
c．v正（H2）=v逆（CO） d．CO2的质量分数不变
（3）温度为t℃时，可逆反应CO2（g）+H2（g） CO（g）+H2O（g）在固定容积的密闭容器中进行，容器内各物质的浓度变化如下表：
时间（min）
CO2
H2
CO
H2O
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
0.100
0.200
0.100
0.100
4
0.100
0.200
0.100
0.100
5
0.116
0.216
0.084

6
0.096
0.266
0.104


①该反应的反应温度t__________850℃（填大于、小于或等于），判断依据___________________________________________________________。
②反应在4min—5min之间，平衡_________移动（填“向左”、“向右”或“不移动”，可能的原因是_____________（单选）。
a．增加CO的浓度 b．加压 c．使用催化剂 d．增加水蒸气浓度
③ t℃时，表中5min—6min之间数值发生变化，可能是原因是 。
a．增加H2O的浓度 b．加压 c．增加氢气浓度 d．使用催化剂
18．氨在国民经济中占有重要的地位，请参与下列探究。
（1）已知在400℃时，N2 (g)+ 3H2(g) 2NH3(g) △H<0的K1=0.5,
①2NH3(g)N2 (g)+ 3H2(g)的K2= （填数值）。
②400℃时，在0.5L的反应容器中进行合成氨反应，一段时间后，测得N2、H2、NH3的物质的量分别为2mol、1mol、2mol，则此时反应V(N2)正 V(N2)逆（填：＞、＜、＝、不能确定）。
（2）已知反应：CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H＜0
a．该反应在一定条件下达到平衡后，在保证H2浓度不变的情况下，增大容器的体积，试根据平衡常数，判断平衡_____________
A．向正反应方向移动 B．向逆反应方向移动 C．不移动
b．若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示：

t2 时的平衡常数K与t1时的相比可能_______________（填字母代号）
A．增大 B．减小 C．不变
19．（10分）甲酸甲酯水解反应方程式为：HCOOCH3(l)+H2O(l)HCOOH(l)+CH3OH(l)；△H>0
某小组通过试验研究该反应（反应过程中体积变化忽略不计）。反应体系中各组分的起始量如下表：
组分
HCOOCH3
H2O
HCOOH
CH3OH
物质的量/mol
1．00
1．99
0．01
0．52
甲酸甲酯转化率在温度T1下随反应时间（t）的变化如下图：

（1）根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：
反应时间范围/min
0~5
10~15
20~25
30~35
40~45
50~55
75~80
平均反应速率/(10－3mol·min－1)
1．9
7．4
7．8
4．4
1．6
0．8
0．0
请计算15—20min范围内甲酸甲酯的减少量为 mol，甲酸甲酯的平均反应速率为 mol·min—1(不要求写出计算过程)。
（2）依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因： 。
（3）上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T1下的K值为 。
（4）其他条件不变，仅改变温度为T2（T2大于T1），在答题卡框图中画出温度T2下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。
三、计算题
20．在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：
CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H＝－49.0 kJ/mol，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
试求：
（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率为多少？
（2) 达到平衡时，氢气的转化率为多少？
（3）该温度下，反应的平衡常数的值为多少？
参考答案
1、D 2、D 3、D 4、B 5、C 6、D 7、D 8、B 9、C 10、B 11、C 12、C 13、B 14、C
15．①小 ② 小 ③ 高 ④ 吸
16．（1）放 （2）变大（3）变浅
17．（1）> （2）c、d
（3）① 小于 该反应为吸热反应，化学平衡常数随温度的升高而增大
② 向左 d ③ c
18．（1）① 2 ② = （2）a．C b．B、C
19．（1）15—20min范围内甲酸甲酯的减少量为0．045mol；甲酸甲酯的平均反应速率为0．009mol·min—1（2）反应速率随着反应的进行，先逐渐增大再逐渐减小，后不变；原因：随着反应的不断进行，应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行，甲酸甲酯的物质的量浓度不断减少，反应速率不断减慢，所以转化率增大的程度逐渐减小，当反应达到平衡后，转化率不变。
（3）1/7
（4）图略。作图要点：因为T2>T1，温度越高，平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率下降，T2达到平衡时的平台要低于T1；另外温度越高，越快达到平衡，所以T2达到平衡的时间要小于T1。
20．（1）0.225 mol/(L·min）（2）75%（3）16/3
答案与解析
1．D解析：本题从浓度和和温度两个因素考查，只要抓住浓度越大，温度越高，反应速率越大，D项中，对应的温度最高，反应物的浓度最大，正确答案D。

2．D解析：要判断是否达到平衡状态，关键看是否存在V正=V逆。A项中，在任意时刻，它们的速率之比都等于是1：2，故A错；B项中，因该反应是一个反应前后气体体积不变的反应，容器压强不随反应的进行而变化，故B错；C项中，因反应体系都是气态，容器内物质的质量不变，故气体密度不变，故C也是错误的；D项正确。
3．D解析：A项，催化剂影响到正逆反应速率，A错；B项，只有增大反应物浓度的压强才能增大反应速率，B错；C项，降低温度，反应速率减小，延长了达到平衡所用的时间，C错；D项，符合化学反应速率的表达式，D项正确。
4．B解析：1/2H2(g)+ 1/2X2(g) HX(g)的平衡常数K1为10，那么HX(g) 1/2H2(g)+ 1/2X2(g) 的平衡常数K2为1/10，2HX(g) H2(g)+ X2(g) 的平衡常数K3为(1/10)2=0．01．设HX(g)分解xmol/L，
2HX(g) H2(g)+ X2(g)
1 0 0
x x x
1—x x x
K3= x·x/(1—x) 2= 0．01，得到x=0．17，所以该温度时HX(g)的最大分解率接近于17%．

5．C解析：A项，增加固体的量不会改变反应速率，A错；B项， △H对于一个给定的反应而言，在一定条件下是固定的，不会随物质的量变化而变化，B错；因该反应是一个气体体积不变的反应，改变压强对平衡无影响，故容器体积变大为原来的2倍，浓度将变为原来的1/2，C项正确；D项，因该反应是一个反应前后气体的物质的量不变的反应，始终保持压强不变，故压强不变不能作为判断平衡状态的标志。
6．D 解析：A项，使用催化剂不会影响NO的转化率，A错；B项，通入氩气对NO的转化率无影响，B错；C项，降低温度，平衡向逆反应方向移动，NO的转化率变小，故C错。
7．D解析：由图（2）可知，温度越高，A的转化率越低，说明该反应的正反应为放热反应，△H < 0；由图（1）可知：压强是P1>P2，压强越大，A的转化率越高，说明正反应是一个体积缩小的反应，即m + n > x，故答案选D。
8．B解析：A项，因该反应是一个方程式两边气体体积不等的反应，故A、D可以判断反应已达化学平衡状态；C项，也能得出V（SO2）正=V（SO2）逆，故C项也可以；B项指的是同一方向的反应速率，故不能判断可逆反应是否达到化学平衡的状态。
9．C解析：从图形可以看出：改变条件后，反应速率与原平衡速率出现断层且低于原平衡反应速率，说明改变的条件可能是降低温度或减压，从改变条件后的V正与V逆的大小关系，可得出化学平衡应向正向移动。现分析，降低温度，该平衡向正向移动，必有V正＞V逆，故选C。
10.B解析:由题意可知,加压平衡向正反应方向移动,说明正反应是一个气体体积缩小的反应,故有m＋n>p，B对、C错；加压平衡向正反应方向移动，故有A的转化率增大，A错；D项，达到新的平衡后，虽然平衡移动了，但最终A的浓度要增大，D错。
11．C解析：设反应氨气的体积为 x，由反应：
2NH3N2+3H2
2 2
x b—a
解出 x= b—a
所以bL气体中氨气的体积分数为：，C选项符合题意。
12．C 解析：根据等效平衡规律分析，题干中的2 mol SO2 和2 mol SO3 等效于加入4 mol SO2 和1 molO2，平衡时SO3 为W mol。C项中，相当于加入4molSO2 和2molO2，即理解为先加入4 mol SO2 和1 mol O2，平衡时SO3为W mol，然后再加入1 mol O2，平衡右移，所以SO3的物质的量大于W mol，故C项正确。
13．B解析：根据题中图示可知，c(I3－)是随着温度T 的升高而减小的，说明：
I2(aq)＋I－(aq)＝I3－(aq) 是一个放热反应，即△H＜0 ，故A错误；降温时，该反应向正反应方向进行的程度大，故K1＞K2，B正确；在A点时，存在v正=v逆，D点时反应未达到平衡，故有v正＞v逆；根据平衡移动规律，c(I3－)变小，则c(I2)应变大，故状态B的c(I2)大，故D错误；正确答案为B。
14．C解析：相同容积的定容密闭容器甲和乙，它们能建立完全的等效平衡，故HI的平衡浓度应是相同的，A项，HI的平衡浓度应相同；B项，加入He，不影响平衡，C项，因该反应是放热反应，甲降低温度，平衡向正反应方向移动，导致HI的平衡浓度变大，故答案为C。
15．①小 ② 小 ③ 高 ④ 吸
解析：①、③根据“先拐先平”原则，即“先拐的”达到平衡所需的时间短，对应的化学反应速率快，对应的温度或压强大；故压强大小关系为P1比P2小；温度大小关系为t1℃比t2℃大；②P2对应的A的转化率较P1时大，说明增大压强时，平衡向逆反应方向移动，故该反应的正反应为气体体积增大的反应，即（a +b）比（c +d）小；④t2对应的A的百分含量较t1时高，说明升高温度，平衡向正反应方向移动，故该反应的正反应为吸热反应。
16．（1）放 （2）变大（3）变浅
解析：（1）升高温度，B的转化率变大，说明平衡正向移动，得出正反应为吸热反应，而逆反应为放热反应。本题易错填“吸”热。可能原因是没有注意到“逆”字，思维定势所致。
（2）当减压后，混合体系中C的百分含量减小，平衡向逆向移动，说明逆反应是一个气体体积增大的反应，现加压，平衡向正向移动，但是加压（增大了A的浓度），虽然平衡移动，使A的浓度有所减小，但是只能是减弱A浓度的增加，不能抵消，故A的浓度最终还是变大。本题由于对勒夏特例原理理解不到位，应是“只能减弱，并不能抵消”。
（3）减小压强，平衡也逆向移动。B的物质的量虽增大，但由于容积体积增大，最终B物质的量浓度还是变小了。本题易错填“变深”，还是忽视了容积体积的增大对B物质的量浓度“减小”的影响是主要的，平衡移动的影响是次要的，说明对勒夏特例原理的理解存在一定的偏差。
17．（1）> （2）c、d
（3）① 小于 该反应为吸热反应，化学平衡常数随温度的升高而增大
② 向左 d ③ c
解析：（1）温度越高，K值越大，说明升温平衡向正反应方向移动，故正反应为吸热反应，Q大于0。（2）因该反应为反应前后气体体积不变的反应，故a不能作为平衡的判据；对一个特定的反应而言，反应热△H是一个定值，b也不可选。（3）①从图表中可以发现，在4、5min时，反应体系达到了平衡状态，此时的化学平衡常数K=c(CO).c(H2O)/c(CO2).c(H2)=0.1002/0.100×0.200=0.5＜1.0，故此时的温度小于850℃（对应的平衡常数为1.0）②从图表中的数据变化可以发现，平衡向逆反应方向移动，CO的减小了，反应物的浓度增大了，故变化的条件为增加了水蒸气浓度。
③从图表中的数据变化可发现，反应物CO2的浓度减小了，产物的浓度增加了，H2的浓度反而增加了，故条件的变化为增加了氢气浓度。
18．（1）① 2 ② = （2）a．C b．B、C
解析：（1）①中的K2=1/K1=2 ②此时体系的QC=c2(NH3)/c(N2).c3(H2)=42/4×23=0.5=K1，故反应处于化学平衡状态，得V(N2)正=V(N2)逆。
（2）a． 此反应的平衡常数公式K=c(CH3OH)/c(CO).c2(H2)，H2浓度不变时，增大容器的体积，CH3OH 、CO的浓度减小的倍数相同，故K不变，化学平衡不移动，答案选C。
b．正确的分析在t2 时外界条件的变化，是解决本题的关键。通过本图示观察得知，改变的反应条件为升温或增大生成物CH3OH的浓度；当升温时，由于该反应的正反应为放热反应，故升温时化学平衡向逆反应移动，平衡常数K减小；当增大生成物的浓度时，K值不变。答案选B、C。
19．（1）15—20min范围内甲酸甲酯的减少量为0．045mol；甲酸甲酯的平均反应速率为0．009mol·min—1（2）反应速率随着反应的进行，先逐渐增大再逐渐减小，后不变；原因：随着反应的不断进行，应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行，甲酸甲酯的物质的量浓度不断减少，反应速率不断减慢，所以转化率增大的程度逐渐减小，当反应达到平衡后，转化率不变。
（3）1/7
（4）图略。作图要点：因为T2>T1，温度越高，平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率下降，T2达到平衡时的平台要低于T1；另外温度越高，越快达到平衡，所以T2达到平衡的时间要小于T1。
解析：（1）15min时，甲酸甲酯的转化率为6．7%，所以15min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol×6．7%==0．933mol；20min时，甲酸甲酯的转化率为11.2%，所以20min时，甲酸甲酯的物质的量为1-1.00mol×11.2%=0．888mol，所以15至20min甲酸甲酯的减少量为0.933mol-0.888mol=0.045mol则甲酸甲酯的平均速率==0.045mol/5min==0. 009mol·min—1。
（2）从题给数据不难看出，平均速率的变化随转化率的增大先增大再减小，后保持不变。因为反应开始甲酸甲酯的浓度大，所以反应速率较大，后随着反应进行甲酸甲酯的浓度减小，反应速率减小，当达到平衡时，反应速率几乎不变。
（3）由图象与表格可知，在75min时达到平衡，甲酸甲酯的转化率为24%，所以甲酸甲酯转化的物质的量为1.00×24%==0.24mol，结合方程式可计算得平衡时，甲酸甲酯物质的量==0.76mol，水的物质的量1.75mol，甲酸的物质的量==0.25mol 甲醇的物质的量==0.76mol所以K=（0.76×0.25）/（1.75×0.76）=1/7。
（4）因为升高温度，反应速率增大，达到平衡所需时间减少，所以绘图时要注意T2达到平衡的时间要小于T1，又该反应是吸热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，甲酸甲酯的转化率减小，所以绘图时要注意T2达到平衡时的平台要低于T1。
20．（1）0.225 mol/(L·min）（2）75%（3）16/3
解析：（1）V（H2）=3V（CO2）=3×(1.00mol/L-0.25mol/L)/10min=0.225 mol/(L·min）
(2)达到平衡时，参加反应的氢气的物质的量n(H2)= 0.225 mol/(L.min）×1L×10min=2.25mol
故氢气的转化率a=2.25mol/3mol×100%=75%.
(3)根据平衡常数的表达式K=c(CH3OH).c(H2O)/c(CO2).c（H2）3
达到平衡时，c(CO2)=0.25mol/L,c(H2) =(3mol-2.25mol)/1L=0.75 mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)= 0.75 mol/L，将它们代入平衡常数公式中进行计算，可得K=16/3。