2019版高考化学一轮复习 第七章 化学反应速率与化学平衡（课件+练习）（打包10套）.zip

第七章 化学反应速率与化学平衡第七章 化学反应速率与化学平衡1第七章 化学反应速率与化学平衡章末综合检测(七)(时间：60 分钟，满分：100 分)一、选择题(本题包括 8 小题，每小题 6 分，共 48 分)1．(2018·吉林模拟)在氧化钕(Nd 2O3)等稀土催化剂的作用下可发生反应：4CO＋2NO 2===N2＋4CO 2，若该反应的反应速率分别用 v(CO)、 v(NO2)、 v(N2)、 v(CO2)表示，则下列关系正确的是( )A. v(CO)＝ v(NO2) B. v(NO2)＝ v(CO2)12 12C. v(N2)＝ v(CO2) D. v(N2)＝ v(CO)14 14解析：选 A。根据反应速率之比等于化学方程式的化学计量数之比，可得 v(CO)12＝ v(NO2)，2 v(NO2)＝ v(CO2)，4 v(N2)＝ v(CO2)，4 v(N2)＝ v(CO)，故 A 项正确，B、C、D 三项错误。2．对于可逆反应 2CO(g)＋2NO(g)N 2(g)＋2CO 2(g) Δ Hb解析：选 B。A 项中增加 B 气体，相当于压强增大，平衡正向移动，则 b0。二、非选择题(本题包括 4 小题，共 52 分)9．(14 分)工业上用 CO 生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)。图 1 表示反应中能量的变化；图 2 表示一定温度下，在体积为 2 L 的密闭容器中加入 4 mol H 2和一定量的 CO 后，CO 和 CH3OH(g)的浓度随时间的变化。5请回答下列问题：(1)在图 1 中，曲线________(填“a”或“b”)表示使用了催化剂；该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)下列说法正确的是________。A．起始充入的 CO 为 2 molB．增加 CO 浓度，CO 的转化率增大C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入 1 mol CO 和 2 mol H2，再次达到平衡时会减小n（ CH3OH）n（ CO）(3)从反应开始到建立平衡， v(H2)＝_______________________________________；该温度下 CO(g)＋2H 2(g)CH 3OH(g)的化学平衡常数为________。若保持其他条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数________(填“增大” “减小”或“不变”)。(4)请在图 3 中画出平衡时甲醇百分含量(纵坐标)随温度(横坐标)变化的曲线，要求画压强不同的 2 条曲线(在曲线上标出 p1、 p2，且 p1” “＝”或“” “＝”或“0。答案：(1)①1×10 －10 ② ③ Ca(OH) 2(s)＋WO (aq)CaWO 4(s)＋2OH － (aq)2－40.5 0.5起 始(mol·L－ 1)0.5×60%＝0.3 0.6变 化(mol·L－ 1)0.2 1.1平 衡(mol·L－ 1)K＝ ＝ ＝6.051.120.2(3)加入盐酸，消耗反应生成的 OH－ ，使溶液中 OH－ 浓度减小，平衡向正反应方向移动，提高 WO 的沉淀率2－412．(15 分)(2015·高考全国卷Ⅰ)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：(1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加 MnO2和 H2SO4，即可得到 I2。该反应的还原产物为________。(2)已知反应 2HI(g)===H2(g)＋I 2(g)的 Δ H＝＋11 kJ·mol－1 ，1 mol H2(g)、1 mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收 436 kJ、151 kJ 的能量，则 1 mol HI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为______kJ。(3)Bodensteins 研究了下列反应：92HI(g)H 2(g)＋I 2(g)在 716 K 时，气体混合物中碘化氢的物质的量分数 x(HI)与反应时间 t 的关系如下表：t/min 0 20 40 60 80 120x(HI) 1 0.91 0.85 0.815 0.795 0.784x(HI) 0 0.60 0.73 0.773 0.780 0.784①根据上述实验结果，该反应的平衡常数 K 的计算式为________。②上述反应中，正反应速率为 v 正 ＝ k 正 x2(HI)，逆反应速率为 v 逆 ＝ k 逆 x(H2)x(I2)，其中 k 正 、 k 逆 为速率常数，则 k 逆 为________(以 K 和 k 正 表示)。若 k 正 ＝0.002 7 min－1 ，在t＝40 min 时， v 正 ＝________ min －1 。③由上述实验数据计算得到 v 正 ～ x(HI)和 v 逆 ～ x(H2)的关系可用下图表示。当升高到某一温度时，反应重新达到平衡，相应的点分别为________(填字母)。解析：(1)浓缩液中碘元素以 I－ 的形式存在，I － 具有还原性，可将 MnO2还原为 Mn2＋ 。(2)设 1 mol HI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为 x，则 2x－436 kJ－151 kJ＝＋11 kJ， x＝299 kJ。(3)①由表中数据可知，无论是从正反应方向开始，还是从逆反应方向开始，最终 x(HI)均为 0.784，说明此时已达到了平衡状态。设 HI 的初始浓度为 1 mol·L－1 ，则：2HI(g)H 2(g) ＋ I 2(g)初始浓度/mol·L －1 1 0 0 转化浓度/mol·L －1 0.216 0.108 0.108平衡浓度/mol·L －1 0.784 0.108 0.108K＝ ＝ 。c（ H2） ·c（ I2）c2（ HI） 0.108×0.1080.7842②建立平衡时， v 正 ＝ v 逆 ，即 k 正 x2(HI)＝ k 逆 x(H2)x(I2)， k 逆 ＝ k 正 。x2（ HI）x（ H2） x（ I2）由于该反应前后气体分子数不变，故 k 逆 ＝ k 正 ＝ k 正 ＝ 。x2（ HI）x（ H2） x（ I2） c2（ HI）c（ H2） c（ I2） k正K在 t＝40 min 时， x(HI)＝0.85，则 v 正 ＝0.002 7 min －1 ×0.852≈1.95×10 －3 min－1 。10③因 2HI(g)H 2(g)＋I 2(g) Δ H＞0，升高温度， v 正 、 v 逆 均增大，且平衡向正反应方向移动，HI 的物质的量分数减小，H 2、I 2的物质的量分数增大。因此，反应重新达到平衡后，相应的点分别应为 A 点和 E 点。答案：(1)MnSO 4(或 Mn2＋ )(2)299(3)① ② 1.95×10 －3 ③A、E0.108×0.1080.7842 k正K第七章 化学反应速率与化学平衡第七章 化学反应速率与化学平衡快慢增加2 mol·L－ 1·min－ 1化学 计 量数0.3mol/(L·s) 0.1mol/(L·s)0.2mol/(L·s)性 质增大减小增大 减小增大 减小加快有效碰撞反 应 的活化能 E3E1－ E21第一讲 化学反应速率[课后达标训练]一、选择题1．反应 C(s)＋H 2O(g)CO(g) ＋H 2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )①增加 C的量 ②将容器的体积缩小一半 ③保持体积不变，充入 N2使体系压强增大 ④保持压强不变，充入 N2使容器体积变大A．①④ B．②③C．①③ D．②④解析：选 C。增大固体的量、恒容时充入惰性气体对化学反应速率均无影响；②中体积缩小一半，反应物浓度变大，化学反应速率增大；④中体积变大，反应物浓度变小，化学反应速率减小。2．(2018·北京东城区期末)在 2CH4(g)＋2NH 3(g)＋3O 2(g)===2HCN(g)＋6H 2O(g)反应中，已知 v(HCN)＝ n mol·L－1 ·min－1 ，且 v(O2)＝ m mol·L－1 ·min－1 ，则 m与 n的关系正确的是( )A． m＝ n B． m＝ n12 23C． m＝ n D． m＝2 n32解析：选 C。已知： v(HCN)＝ n mol·L－1 ·min－1 ， v(O2)＝ m mol·L－1 ·min－1 ，根据反应速率之比等于对应计量数之比，故 n∶ m＝2∶3，即 m＝ n。323．(2018·济宁高三中学模拟)一定条件下，在容积固定的某密闭容器中发生反应N2＋3H 22NH 3。在 10 s内 N2的浓度由 5 mol/L降至 4 mol/L，下列说法正确的是( )A．用 NH3表示的化学反应速率为 0.1 mol/(L·s)B．使用合适的催化剂，可以加快该反应的速率C．增加 H2的浓度或降低温度都会加快该反应的速率D．反应足够长时间，N 2、H 2中至少有一种物质浓度降为零解析：选 B。根据题意 v(N2)＝0.1 mol/(L·s)，则 v(NH3)＝0.2 mol/(L·s)，A 项错误；使用合适的催化剂能加快合成氨的反应速率，B 项正确；降低温度，反应速率减慢，C项错误；N 2、H 2合成氨的反应为可逆反应，延长反应时间不能改变平衡状态，N 2、H 2的浓度不可能降为 0，D 项错误。4．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 ④0.5 mol·L －1 的 A、B 溶液各 50 mL。四种情况下反应速率的大小关系是( )2A．②①④③ B．④③②①C．①②④③ D．①②③④解析：选 A。①中 c(A)＝ c(B)＝ ＝0.5 mol·L －1 ；0.01 mol0.02 L②中 c(A)＝ c(B)＝ ＝1 mol·L －1 ；0.05 mol0.05 L③中 c(A)＝ c(B)＝ ＝0.05 mol·L －1 ；0.1 mol·L－ 12④中 c(A)＝ c(B)＝ ＝0.25 mol·L －1 。0.5 mol·L－ 12在其他条件一定的情况下，浓度越大，化学反应速率越大，所以反应速率由大到小的顺序为②①④③。5．(2018·哈尔滨高三调研)A 与 B在容积为 1 L的密闭容器中发生反应： aA(s)＋ bB(g) cC(g)＋ dD(g)， t1、 t2时刻分别测得部分数据如下表：n(B)/mol n(C)/mol n(D)/mol 反应时间/min0.12 0.06 0.10 t10.06 0.12 0.20 t2下列说法正确的是( )A．0～ t1时间段内，平均反应速率 v(B)＝ mol·(L·min)－10.04t1B．若起始时 n(D)＝0，则 t2时 v(D)＝ mol·(L·min)－10.20t2C．升高温度， v(B)、 v(C)、 v(D)均增大D． b∶ d＝6∶1解析：选 C。不能确定 B的起始物质的量，因此 0～ t1时间段内，不能确定 B的变化量，则不能计算其反应速率，A 错误；反应速率是平均反应速率，而不是瞬时反应速率，B 错误；升高温度，反应速率 v(B)、 v(C)、 v(D)均增大，C 正确； t1～ t2时间段内，B 和 D的物质的量变化量分别是 0.06 mol、0.1 mol，所以 b∶ d＝3∶5，D 错误。6．(2018·宿迁模拟)2SO 2(g)＋O 2(g) 2SO3(g)是制备硫酸的重要反应。下列叙   V2O5 △述正确的是( )A．催化剂 V2O5不改变该反应的逆反应速率B．增大该反应体系的压强，化学反应速率一定增大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，SO 3(g)的浓度分别是 c1、 c2，则时间间隔 t1～ t2内，SO 3(g)生成的3平均速率为 v＝c2－ c1t2－ t1解析：选 D。V 2O5作为催化剂，能同等程度地改变正、逆化学反应速率，A 项错误；压强并不是影响化学反应速率的唯一因素，只有当其他条件不变时增大压强，化学反应速率才增大，另外如果其他条件不变时增大压强，但反应物的浓度并未增大，化学反应速率也不会增大，B 项错误；不管反应吸热还是放热，降低温度均减小化学反应速率，达到平衡所需的时间增多，C 项错误；根据 v＝ ，可知 v＝ ，D 项正确。Δ cΔ t c2－ c1t2－ t17．一定温度下，在某密闭容器中发生反应：2HI(g)H 2(g)＋I 2(s) Δ H0，若0～15 s 内 c(HI)由 0.1 mol·L－1 降到 0.07 mol·L－1 ，则下列说法正确的是( )A．0～15 s 内用 I2表示的平均反应速率为 v(I2)＝0.001 mol·L －1 ·s－1B．0～15 s 内 v(H2)＝0.002 mol·L －1 ·s－1C．升高温度正反应速率加快，逆反应速率减慢D．减小反应体系的体积，化学反应速率加快解析：选 D。I 2为固态，故不能用它表示化学反应速率，A 错误； v(HI)＝＝0.002 mol·L－ 1·s－1 ，则 v(H2)＝ v(HI)＝0.001 0.1 mol·L－ 1－ 0.07 mol·L－ 115 s 12mol·L－1 ·s－1 ，B 错误；升高温度，正、逆反应速率均加快，C 错误；减小反应体系的体积，从而增大了压强，化学反应速率加快，D 正确。8．(2018·三明高三测试)某密闭容器中充入等物质的量的 A和 B，一定温度下发生反应 A(g)＋ xB(g)2C(g) ，达到平衡后，在不同的时间段，分别改变反应的一个条件，测得容器中各物质的物质的量浓度、反应速率分别随时间的变化如图所示：下列说法中正确的是( )A．30～40 min 间该反应使用了催化剂B．反应方程式中的 x＝1，正反应为吸热反应4C．30 min 时降低温度，40 min 时升高温度D．30 min 时减小压强，40 min 时升高温度解析：选 D。若使用催化剂，则物质的量浓度不变，A 项不正确。由第一个图可知，A、B 的浓度变化相同，故 A、B 的化学计量数相同，都为 1，由第二个图可知，30 min时改变的条件为减小压强，40 min 时改变的条件为升温，且升高温度平衡向逆反应方向移动，则正反应为放热反应，B、C 项不正确，D 项正确。9．在一定温度下，向一个 2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂 )通入 1 mol N2和 3 mol H2，发生反应：N 2＋3H 22NH 3。经过一段时间后，测得容器内压强是起始的 0.9倍，在此时间内，H 2平均反应速率为 0.1 mol/(L·min)，则所经过的时间为( )A．2 min B．3 minC．4 min D．5 min解析：选 B。设参加反应的 N2的物质的量为 x mol，根据化学方程式：N 2 ＋ 3H 22NH 3起始物质的量(mol) 1 3 0反应的物质的量(mol) x 3x 2x测定时物质的量(mol) 1－ x 3－3 x 2x反应后总物质的量为 1－ x＋3－3 x＋2 x＝4－2 x(mol)，根据阿伏加德罗定律的推论：物质的量之比等于压强之比，列式可得：＝ ，解得： x＝0.2。参加反应的 H2的物质的量： n(H2)＝3 x mol＝0.6 4 mol4 mol－ 2x mol 10.9mol，可得 H2的浓度变化为 0.3 mol/L，由 v(H2)＝ ＝0.1 mol/(L·min)，故可得反应Δ cΔ t时间为 3 min。10．NaHSO 3溶液在不同温度下均可被过量 KIO3氧化，当 NaHSO3完全消耗即有 I2析出，依据 I2析出所需时间可以求得 NaHSO3的反应速率。将浓度均为 0.020 mol·L－1 的 NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、 KIO3(过量)酸性溶液 40.0 mL混合，记录 10～55 ℃间溶液变蓝时间，55 ℃时未观察到溶液变蓝，实验结果如下图。据图分析，下列判断不正确的是( )A．40 ℃之前与 40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反B．图中 b、c 两点对应的 NaHSO3反应速率相等5C．图中 a点对应的 NaHSO3反应速率为 5.0×10－5 mol·L－1 ·s－1D．温度高于 40 ℃时，淀粉不宜用作该实验的指示剂解析：选 B。应读懂题干，当溶液变蓝时亚硫酸氢钠恰好完全反应，然后根据选项逐一进行分析。A.由图像可知，40 ℃之前温度越高溶液变蓝所需要的时间越短；40 ℃之后温度越高溶液变蓝所需要的时间越长，其变化趋势相反。B.b、c 两点的温度不同，所以反应速率不相等。C.当溶液变蓝时发生反应 IO ＋5I － ＋6H ＋ ===3I2＋3H 2O，此时反应－36HSO ＋2IO ===6SO ＋2I － ＋6H ＋ 恰好结束，即溶液变蓝时 NaHSO3恰好完全反应，－3 －3 2－4v(NaHSO3)＝ ＝5.0×10 －5 mol·L－1 ·s－1 。D.温度高于 40 0.020 mol·L－ 1×10.0 mL80 s×50.0 mL℃时，淀粉易糊化，故淀粉不宜在高于 40 ℃的条件下作指示剂。二、非选择题11．(2018·南昌高三检测)在一定条件下，二氧化硫和氧气发生反应：2SO 2(g)＋O 2(g)2SO 3(g)。(1)降低温度，化学反应速率________(填“增大” “减小”或“不变”)。(2)600 ℃时，在一容积为 2 L的密闭容器中，将二氧化硫和氧气混合，在反应进行至10 min和 20 min时，分别改变了影响反应的一个条件，反应过程中 SO2、O 2、SO 3物质的量变化如图所示，前 10 min正反应速率逐渐________( 填“增大” “减小”或“不变”)；前 15 min内用 SO3表示平均反应速率为________。(3)图中反应进程，表示正反应速率与逆反应速率相等的时间段是________________。(4)根据如图判断，10 min时改变的反应条件可能是________(填写编号，下同)；20 min时改变的反应条件可能是________。a．加入催化剂 b．缩小容器容积c．降低温度 d．增加 O2的物质的量解析：(1)降低温度，化学反应速率减小。(2)前 10 min随着反应的不断进行，反应物SO2和 O2的浓度不断减小，正反应速率逐渐减小，前 15 min内用 SO3表示的平均反应速率为 ≈1.33×10 －3 mol·L－1 ·min－1 。(3) 反应过程中 SO2、O 2、SO 3物质的量0.04 mol2 L×15 min不随时间变化的时间段，即 15～20 min 和 25～30 min 反应处于平衡状态。(4)10～15 min6三条曲线的斜率突然增大，说明反应速率突然加快，其原因可能是加入催化剂或缩小容器容积。反应进行至 20 min时，曲线发生的变化是 O2的物质的量突然增大，平衡发生移动，引起 SO2、SO 3的物质的量随之发生变化。答案：(1)减小(2)减小 1.33×10 －3 mol·L－1 ·min－1(3)15～20 min，25～30 min(4)ab d12．已知： CH2CH3(g) H2(g)＋   催 化 剂 Δ H＝＋124 kJ·mol －1 。CH= = =CH2（ g）若反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下(只改变一种条件)的变化状况如图所示(第 10 min到 14 min的 CH2CH3浓度变化曲线未表示出)：(1)第 2 min反应温度 T(2)与第 8 min反应温度 T(8)的高低： T(2)________(填“”或“＝”) T(8)；第 10 min时反应改变的条件是_______________________________________________________________。(2)比较产物苯乙烯在 2～3 min、5～6 min时平均反应速率[平均反应速率分别以v(2～3)、 v(5～6)表示]的大小：______________________________________________________。(3)反应物乙苯在 5～6 min和 15～16 min时平均反应速率的大小： v(5～6)大于v(15～16)，原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题图看出，4 min时各物质浓度不变，4 min后平衡正向移动，8 min时达到平衡，则 4 min时改变的条件应为升高温度，故 T(2) v(2～3)(3)温度相同，反应物浓度 5～6 min 大，化学反应速率大第七章 化学反应速率与化学平衡第七章 化学反应速率与化学平衡浓 度 幂 之 积 浓 度 幂 之 积越大越大温度正反 应 方向化学平衡状 态逆反 应 方向吸 热放 热放 热吸 热1第三讲 化学平衡常数及反应进行的方向[课后达标训练]一、选择题1．下列说法不正确的是( )A．焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素，多数能自发进行的反应是放热反应B．在同一条件下不同物质有不同的熵值，其体系的混乱程度越大，熵值越大C．一个反应能否自发进行取决于该反应是放热还是吸热D．一个反应能否自发进行，与焓变和熵变的共同影响有关解析：选 C。一个反应能否自发进行要由该反应的熵变和焓变共同判断，C 项错误。2．已知 298 K 下反应 2Al2O3(s)＋3C(s)= ==4Al(s)＋3CO 2(g) Δ H＝＋2 171 kJ·mol－1 ，Δ S＝＋635.5 J·mol －1 ·K－1 ，则下列说法正确的是( )A．由题给 Δ H 值可知，该反应是一个放热反应B．Δ S0 表明该反应是一个熵增加的反应C．该反应能自发进行D．不能确定该反应能否自发进行解析：选 B。Δ H0，该反应是吸热反应，A 错误；由 Δ H－ TΔ S＝2 171 kJ·mol－1 －298 K×0.635 5 kJ·mol －1 ·K－1 0 知，该反应不能自发进行，C、D 错误。3.(2018·商丘模拟)向某恒容密闭容器中充入一定量 CO2和 H2，发生反应：CO 2(g)＋H 2(g)HCOOH(g) ，测得平衡体系中 CO2的百分含量(CO2%)与反应温度变化的关系如图所示。下列物理量中，a 点大于 b 点的是( )①正反应速率 ②逆反应速率 ③HCOOH(g)的浓度 ④对应温度时的平衡常数A．①② B．①③C．②④ D．③④解析：选 D。温度升高，反应速率增大，a 点的正、逆反应速率都小于 b 点，①、②错误；温度升高，平衡体系中 CO2的百分含量增大，说明平衡逆向移动，正反应为放热反应，HCOOH(g)的浓度和对应温度时的平衡常数都将减小，即 a 点的 HCOOH(g)的浓度和对应温度时的平衡常数都大于 b 点，③、④正确。4．一定条件下合成乙烯：6H 2(g)＋2CO 2(g)CH 2===CH2(g)＋4H 2O(g)；已知温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图，下列说法不正确的是( )2A．该反应的逆反应为吸热反应B．平衡常数： KMKNC．生成乙烯的速率： v(N)一定大于 v(M)D．当温度高于 250 ℃，升高温度，催化剂的催化效率降低解析：选 C。升高温度 CO2的平衡转化率降低，说明平衡逆向移动，则逆反应为吸热反应，A 正确；该反应的正反应是放热反应，升温平衡常数减小，B 正确；化学反应速率随温度的升高而加快，催化剂在 250 ℃时催化活性最高，温度继续升高，其催化效率降低，所以 v(N)有可能小于 v(M)，C 错误，D 正确。5．(2018·大连模拟)某温度下，将 3 mol A 和 2 mol B 充入一密闭容器中，发生反应：aA(g)＋B(g)C(g) ＋D(g)，5 min 后达平衡，各物质的平衡浓度的关系为 ca(A)·c(B)＝ c(C)·c(D)。若在温度不变的情况下将容器的容积扩大为原来的 10 倍，B 的转化率不发生变化，则 B 的转化率为( )A．60% B．40%C．24% D．4%解析：选 A。扩大容器容积为原来的 10 倍，B 的转化率不变，则 a＝1，A(g)＋B(g)C(g) ＋D(g)起始(mol): 3 2 0 0变化(mol): x x x x平衡(mol): 3－ x 2－ x x x根据平衡浓度的关系，(3－ x)×(2－ x)＝ x×x，解得 x＝1.2，则 B 的转化率为 1.2 mol/2 mol×100%＝60%，A 项正确。6.(2018·衡水中学高三期末)在容积均为 1 L 的三个密闭容器中，分别放入镍粉并充入 1 mol CO，控制在不同温度下发生反应：Ni(s)＋4CO(g)Ni(CO) 4(g)，当反应进行到 5 min 时，测得 Ni(CO)4的体积分数与温度的关系如图所示。下列说法正确的是( )A．正反应为吸热反应，平衡常数： K(T1)K(T2)B．反应进行到 5 min 时，b 容器中 v 正 (CO)＝ v 逆 (CO)3C．达到平衡时，a、b、c 中 CO 的转化率为 bacD．减压或升温可将 b 中的平衡状态转变成 c 中的平衡状态解析：选 D。温度越低，反应速率越慢，因此再结合 a、b、c 三容器对应数值知，a 容器中反应未达到平衡，b→c 的变化则说明随温度升高化学平衡逆向进行，则正反应为放热反应，A 错误；反应进行到 5 min 时，b 容器未必达到平衡状态，则 b 容器中 v 正 (CO)不一定等于 v 逆 (CO)，B 错误；其他条件相同时，随温度升高平衡左移， K 值减小，CO 转化率减小，达到平衡时，CO 的转化率为 abc，C 错误；结合 A 项分析知，升温可使 b 中的平衡状态转变为 c 中的平衡状态，减压平衡逆向移动，导致 Ni(CO)4浓度变小，即可使 b 中的平衡状态转变为 c 中的平衡状态，D 正确。7．(2018·成都模拟)工业上用 DME 法以 H2和 CO 为原料生产甲醚(CH 3OCH3)。其原理是在同一容器中发生如下两个连续反应：①2H 2(g)＋CO(g)CH 3OH(g)②2CH 3OH(g)CH 3OCH3(g)＋H 2O(g)改变温度，实验数据如表所示，下列分析正确的是( )温度(℃) 260 270 280 290 300 310 320CO 转化率 (%) 92 87 82 80 72 65 62CH3OCH3产率(%) 33 45 77 79 62 58 52A.反应①、②均为吸热反应B．290 ℃时反应②平衡常数值达到最大C．反应①与②中 CH3OH 的消耗速率一定相等D．增大压强能增大 CH3OCH3产率解析：选 D。从反应①来看，温度升高，CO 转化率一直在减小，说明反应①为放热反应，而反应②在较低温度时，反应未达到平衡，甲醚的产率主要受温度影响，随着温度升高，产率降低，说明反应②也是放热反应，A 错误；平衡常数与转化率并不是一个概念，B错误；反应①与②中 CH3OH 的消耗速率不相等，因为二者不是同一个反应，C 错误；增大压强，反应①向正反应方向移动，使 c(CH3OH)增大，从而使反应②也向正反应方向移动，则 CH3OCH3产率增大，D 正确。8．(2018·安徽“学普”联考)已知反应 X(g)＋Y(g)R(g) ＋Q(g)的平衡常数与温度的关系如表所示。830 ℃时，向一个 2 L 的密闭容器中充入 0.2 mol X 和 0.8 mol Y，反应初始 4 s 内 v(X)＝0.005 mol/(L·s)。下列说法正确的是( )温度/℃ 700 800 830 1 000 1 2004平衡常数 1.7 1.1 1.0 0.6 0.4A.4 s 时容器内 c(Y)＝0.76 mol/LB．830 ℃达平衡时，X 的转化率为 80%C．反应达平衡后，升高温度，平衡正向移动D．1 200 ℃时反应 R(g)＋Q(g)X(g) ＋Y(g)的平衡常数 K＝0.4解析：选 B。反应初始 4 s 内 X 的平均反应速率 v(X)＝0.005 mol/(L·s)，根据速率之比等于化学计量数之比，可知 v(Y)＝ v(X)＝0.005 mol/(L·s)，则 4 s 内 Δ c(Y)＝0.005 mol/(L·s)×4 s＝0.02 mol/L，Y 的起始浓度为 ＝0.4 mol/L，故 4 s 时0.8 mol2 Lc(Y)＝0.4 mol/L－0.02 mol/L＝0.38 mol/L，A 错误；设平衡时 X 的浓度变化量为 x，则：X(g) ＋ Y(g)R(g) ＋Q(g)开始(mol/L): 0.1 0.4 0 0变化(mol/L): x x x x平衡(mol/L): 0.1－ x 0.4－ x x x故 ＝1.0，解得 x＝0.08，所以平衡时 X 的转化率为x2（ 0.1－ x） （ 0.4－ x）×100%＝80%，B 正确；由表格中的数据可知，温度升高，化学平衡常数减小，0.08 mol/L0.1 mol/L平衡逆向移动，C 错误；1 200 ℃时反应 X(g)＋Y(g)R(g) ＋Q(g)的平衡常数值为0.4，所以 1 200 ℃时反应 R(g)＋Q(g)X(g) ＋Y(g) 的平衡常数的值为 ＝2.5，D 错10.4误。9．(2015·高考天津卷)某温度下，在 2 L 的密闭容器中，加入 1 mol X(g)和 2 mol Y(g)发生反应：X(g)＋ mY(g) 3Z(g)平衡时，X、Y、Z 的体积分数分别为 30%、60%、10%。在此平衡体系中加入 1 mol Z(g)，再次达到平衡后，X、Y、Z 的体积分数不变。下列叙述不正确的是( )A． m＝2B．两次平衡的平衡常数相同C．X 与 Y 的平衡转化率之比为 1∶1D．第二次平衡时，Z 的浓度为 0.4 mol·L－1解析：选 D。A.根据再次加入 1 mol Z(g)，平衡后，X、Y、Z 的体积分数不变，可知该反应是一个反应前后气体分子数相等的反应，因此 m＝2。B.由于温度没有变化，故两次平衡的平衡常数不变。C.因为是按照化学方程式中化学计量数之比充入的反应物，因此二5者的平衡转化率相等。D.该反应前后气体分子数不变，因此反应后气体的物质的量与反应前一样，都为 4 mol，而平衡后 Z 的体积分数为 10%，故平衡时 Z 的物质的量为 4 mol×10%＝0.4 mol，容器体积为 2 L，则 Z 的浓度为 0.2 mol·L－1 。10．(2018·遂宁诊断)固定容积为 2 L 的密闭容器中发生反应 xA(g)＋ yB(g) zC(g)，图 1 表示 T ℃ 时容器中各物质的量随时间变化的关系，图 2 表示平衡常数 K 随温度变化的关系。结合图像判断，下列结论正确的是( )A．该反应可表示为 2A(g)＋B(g)C(g) Δ H0，错误；B 项，根据图 1 知 0～5 min 内，A 、B、C 变化的物质的量分别为 0.4 mol、0.2 mol、0.2 mol，该反应可表示为 2A(g)＋B(g)C(g) ，反应达平衡时 A、B、C的平衡浓度分别为 0.2 mol·L－1 、0.1 mol·L－1 、0.1 mol·L－1 ，故 T ℃时该反应的平衡常数 K＝ ＝25，错误；C 项，根据质量守恒定律知容器内气体的质量保持c（ C）c2（ A） ·c（ B）不变，容器的容积保持不变，故容器内气体的密度为恒量，不能作为平衡标志，错误；D项，根据图 1 知 T ℃时反应达平衡后 C 的体积分数为 0.25，在第 6 min 时再向体系中充入0.4 mol C，相当于加压，平衡正向移动，再次达到平衡时 C 的体积分数大于 0.25，正确。二、非选择题11．(2018·成都阶段测试)汽车尾气里含有的 NO 气体是由内燃机燃烧时产生的高温引起氮气和氧气反应所致：N2(g)＋O 2(g) 2NO(g) Δ H0已知该反应在 2 404 ℃时，平衡常数 K＝6.4×10 －3 。请回答下列问题。(1)该反应的平衡常数表达式为________________。(2)该温度下，向 2 L 密闭容器中充入 N2和 O2各 1 mol，平衡时，N 2的转化率是________%(保留整数)。(3)该温度下，某时刻测得容器内 N2、O 2、NO 的浓度分别为 2.5×10－1 mol·L－1 、4.0×10 －2 mol·L－1 和 3.0×10－3 mol·L－ 1，此时反应________________(填6“处于化学平衡状态” “向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)，理由是____________________________________________________________________________________________。(4)将 N2、O 2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中，下图变化趋势正确的是________。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2和 O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量 NO，重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比，此时平衡混合气中 NO 的体积分数________(填“变大” “变小”或“不变”)。解析：(2)N 2(g)＋O 2(g) 2NO(g)起始/mol 1 1 0变化/mol x x 2 x平衡/mol 1－ x 1－ x 2 xK＝ ＝6.4×10 －3 ，得 x≈0.04，N 2的转化率为 ×100%＝4%。(2x2)2 (1－ x2 )2 0.04 mol1 mol(3)Qc＝ ＝9.0×10 －4 6.4×10－3 ，所以反应（ 3.0×10－ 3） 2（ 2.5×10－ 1） ×（ 4.0×10－ 2）向正反应方向进行。(4)由于该反应的正反应是吸热反应，所以升高温度，化学平衡正向移动，化学平衡常数增大，A 项正确；加入催化剂，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，但 NO的平衡浓度不变，B 项错误；升高温度，平衡正向移动，氮气的转化率提高，化学反应速率加快，达到平衡所需要的时间缩短，C 项正确。(5)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的 N2和 O2，达到平衡状态后再向其中充入一定量 NO，由于该反应是反应前后气体体积相等的反应，故建立的平衡与原平衡等效，平衡混合气中 NO 的体积分数不变。答案：(1) K＝ (2)4c2（ NO）c（ N2） ·c（ O2）(3)向正反应方向进行Qc＝ ＝9.0×10 －4 K＝6.4×10 －3（ 3.0×10－ 3） 2（ 2.5×10－ 1） ×（ 4.0×10－ 2）(4)AC (5)不变712．(1)(2016·高考四川卷改编)在一定条件下 CO(g)＋H 2O(g)CO 2(g)＋H 2(g)，当CO 与 H2O(g)的起始物质的量之比为 1∶5，达平衡时，CO 转化了 。若 a kg 含 Ca5(PO4)563F(相对分子质量为 504)的质量分数为 10%的磷尾矿，在上述过程中有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4，将产生的 CO 与 H2O(g)按起始物质的量之比 1∶3 混合，则在相同条件下达平衡时能产生 H2________kg。[已知：4Ca 5(PO4)3F＋18SiO 2＋30C 2CaF2＋30CO＋18CaSiO 3＋3P 4]= = = = =高 温 (2)(2015·高考浙江卷改编)乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：CH2CH3(g) CH====CH2(g)＋H 2(g)   催 化 剂 维持体系总压 p 恒定，在温度 T 时，物质的量为 n、体积为 V 的乙苯蒸气发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为 α ，则在该温度下反应的平衡常数 K＝________(用 α等符号表示)。解析：(1)当 CO 和 H2O(g)的起始物质的量之比为 1∶5 时，设 CO 为 1 mol，则：CO(g)＋H 2O(g) CO2(g)＋H 2(g)起始物质的量(mol) 1 5 0 0改变物质的量(mol) 56 56 56 56平衡物质的量(mol) 16 256 56 56故此温度下，反应的平衡常数 K＝ ＝1。c（ CO2） ·c（ H2）c（ CO） ·c（ H2O）由题意知，反应 4Ca5(PO4)3F＋18SiO 2＋30C 2CaF2＋30CO＋18CaSiO 3＋3P 4，若 a kg 含 Ca5(PO4)3F 的= = = = =高 温 质量分数为 10%的磷尾矿，当有 b%的 Ca5(PO4)3F 转化为 P4时，产生的 CO 的物质的量为n＝ ab/67.2 mol，将产生的 CO 和 H2O(g)按起始物质的量之比为 1∶3 混合，设在相同条件下达到平衡时 CO 转化了 x mol，则CO(g)＋H 2O(g) CO2(g)＋H 2(g)起始物质的量(mol) n 3n 0 0改变物质的量(mol) x x x x平衡物质的量(mol) n－ x 3n－ x x x故 ＝1，得 x＝ n，则达到平衡时产生的氢气的物质的量为x·x（ n－ x） ·（ 3n－ x） 34× mol＝ mol，氢气的质量为 g＝ ×10－3 kg＝ kg。ab67.2 34 ab89.6 ab44.8 ab44.8 ab44 8008(2)从浓度角度求 Kc：根据阿伏加德罗定律的推论，总压强 p 相同时， ＝ ，乙苯V1V2 n1n2的转化率为 α ，由此可得： ＝ ， V 反应后 ＝(1＋ α )V，根据化学方程式及平衡VV反 应 后 11＋ α常数的定义： Kc＝ ＝ ＝ 。n2α 2V2（ 1＋ α ） 2n（ 1－ α ）V（ 1＋ α ） nα 2V（ 1－ α ） （ 1＋ α ） nα 2（ 1－ α 2） V从压强角度求 Kp：容器中氢气的物质的量为 αn ，苯乙烯的物质的量为 αn ，乙苯的物质的量为(1－ α )n，气体的总物质的量为(1＋ α )n，所以氢气的分压为 p，α n（ 1＋ α ） n苯乙烯的分压为 p，乙苯的分压为 p，因此 Kp＝α n（ 1＋ α ） n （ 1－ α ） n（ 1＋ α ） n＝ p。α n（ 1＋ α ） np· α n（ 1＋ α ） np（ 1－ α ） n（ 1＋ α ） np α 21－ α 2答案：(1) (2) pab44 800 α 21－ α 2[或 nα 2（ 1－ α 2） V]