届高考化学一轮总复习 课时提升练23 化学反应速率Word格式.docx

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【答案】　D

3．（2015·

常德检测）熵变、焓变可作为反应过程进行方向的判据，下列反应一定有自发倾向的是（　　）

A．ΔH<

0　ΔS>

0B．ΔH>

0　ΔS<

0

C．ΔH<

0D．ΔH>

【解析】　当ΔH<

0时，ΔG＝ΔH－TΔS<

0，反应一定有自发进行的倾向。

【答案】　A

4．某温度下，将2molA和3molB充入一密闭容器中，发生反应：

aA（g）＋B（g）C（g）＋D（g），5min后达到平衡，已知该温度下其平衡常数K＝1，若温度不变时将容器的体积扩大为原来的10倍，A的转化率不发生变化，则（　　）

A．a＝3B．a＝2

C．B的转化率为40%D．B的转化率为60%

【解析】　温度不变，扩大容器体积（相当于减小压强）时，A的转化率不变，说明反应前后气体的体积不变，即a＝1，A、B错误；

设达到平衡时，B的转化量为xmol，则A、B、C、D的平衡量分别为（2－x）mol、（3－x）mol、xmol、xmol，设容器体积为1L，则平衡常数K＝1＝

，解得x＝1.2，B的转化率＝1.2÷

3×

100%＝40%，所以C正确，D错误。

5．已知：

（NH4）2CO3（s）NH4HCO3（s）＋NH3（g）

ΔH＝＋74.9kJ·

mol－1。

下列说法中正确的是（　　）

A．该反应中熵变小于0，焓变大于0

B．该反应是吸热反应，因此一定不能自发进行

C．碳酸盐分解反应中熵增加，因此任何条件下所有碳酸盐分解一定自发进行

D．判断反应能否自发进行需要根据ΔH与ΔS综合考虑

【解析】　该反应的ΔH为正值，ΔH>

0，因为反应后有气体生成，反应前为固体，所以混乱度增加，熵变大于0，A错；

吸热反应不一定不能自发进行，B错；

熵增加的反应不一定能自发进行，C错；

判断反应能否自发进行要根据ΔH与ΔS综合分析，D正确。

6．（2015·

德州模拟）X、Y、Z三种气体，取X和Y按1∶1的物质的量之比混合，放入密闭容器中发生如下反应：

X＋2Y2Z，达到平衡后，测得混合气体中反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，则Y的转化率最接近于（　　）

A．33%　B．40%　　　

C．50%D．65%

【解析】　由题意知X和Y是按1∶1的物质的量之比混合的，故可取X和Y各1mol，设X的转化量为amol：

X　　＋　　2Y　　　　2Z

起始：

1mol1mol0

转化：

amol2amol2amol

平衡：

（1－a）mol（1－2a）mol2amol

达到平衡后，反应物的总物质的量与生成物的总物质的量之比为3∶2，即[（1－a）mol＋（1－2a）mol]∶2amol＝3∶2，解得a＝1/3。

则Y的转化率＝2amol/1mol＝2/3，最接近65%。

7．在一个容积为2L的密闭容器中，加入0.8molA2气体和0.6molB2气体，一定条件下发生如下反应：

A2（g）＋B2（g）2AB（g）　ΔH<

0，反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。

下列说法不正确的是（　　）

A．图中a点的值为0.15

B．该反应的平衡常数K＝0.03

C．温度升高，平衡常数K值减小

D．平衡时A2的转化率为62.5%

【解析】　本题是数形结合的题型，结合图像分析是关键，但要利用好变化量之比等于其化学计量数之比的规律进行求解。

在求解平衡常数和转化率时一定要规范表达式，严格代入数据进行求解。

【答案】　B

8．（2014·

四川高考）在10L恒容密闭容器中充入X（g）和Y（g），发生反应X（g）＋Y（g）M（g）＋N（g），所得实验数据如下表：

实验编号

温度/℃

起始时物质的量/mol

平衡时物质的量/mol

n（X）

n（Y）

n（M）

①

700

0.40

0.10

0.090

②

800

0.080

③

0.20

0.30

a

④

900

0.15

b

下列说法正确的是（　　）

A．实验①中，若5min时测得n（M）＝0.050mol，则0至5min时间内，用N表示的平均反应速率v（N）＝1.0×

10－2mol/（L·

min）

B．实验②中，该反应的平衡常数K＝2.0

C．实验③中，达到平衡时，X的转化率为60%

D．实验④中，达到平衡时，b>

0.060

【解析】　A．根据方程式可知在5min内反应生成的n（N）等于生成的n（M），则v（N）＝

＝1×

10－3mol/（L·

min），该项错误；

B.根据表格中数据可知平衡时c（X）＝0.002mol/L、c（Y）＝0.032mol/L、c（N）＝c（M）＝0.008mol/L，则平衡常数K＝

＝

＝1.0，该项错误；

C.因该反应在800℃时平衡常数为1，设反应中转化的X的物质的量为x，则有（0.20－x）×

（0.30－x）＝x·

x，故x＝0.12mol，X的转化率为

×

100%＝60%，该项正确；

D.假设在900℃时，该反应的平衡常数也为1.0，根据实验④中的数据可知b＝0.060mol，由①中数据可知在700℃时平衡常数约为2.6，结合800℃时平衡常数为1.0可知，温度越高，该平衡常数越小，平衡逆向移动，故b<

0.060，该项错误。

9．（双选）（2015·

廊坊模拟）N2O5是一种新型硝化剂，在一定温度下可发生下列反应：

2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g）　ΔH>

T1温度下的部分实验数据为：

t/s

500

1000

1500

c（N2O5）/mol/L

5.00

3.52

2.50

A．500s内N2O5分解速率为2.96×

10－3mol/（L·

s）

B．T1温度下的平衡常数为K1＝125,1000s时转化率为50%

C．其他条件不变时，T2温度下反应到1000s时测得N2O5（g）浓度为2.98mol/L，则T1<

T2

D．T1温度下的平衡常数为K1，T3温度下的平衡常数为K3，若K1>

K3，则T1<

T3

【解析】　v（N2O5）＝

≈2.96×

s），A正确；

1000s后N2O5的浓度不再发生变化，即达到了化学平衡，列出三种量如下：

　　　　2N2O54NO2＋O2

起始（mol/L）5.00　00

平衡（mol/L）2.505.001.25

则K＝

＝125，

α（N2O5）＝

100%＝50%，B正确；

T2温度下的N2O5浓度大于T1温度下的浓度，则改变温度使平衡逆向移动，逆反应是放热反应，则降低温度平衡向放热反应方向移动，即T2<

T1，C错误；

对于吸热反应来说，T越高，K越大，若K1>

K3，则T1>

T3，D错。

【答案】　CD

10．（2013·

四川高考）在一定温度下，将气体X和气体Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应X（g）＋Y（g）2Z（g）　ΔH<

0，一段时间后达到平衡。

反应过程中测定的数据如下表：

t/min

2

4

7

9

n（Y）/mol

0.12

0.11

A．反应前2min的平均速率v（Z）＝2.0×

B．其他条件不变，降低温度，反应达到新平衡前v（逆）>

v（正）

C．该温度下此反应的平衡常数K＝1.44

D．其他条件不变，再充入0.2molZ，平衡时X的体积分数增大

【解析】　根据表格中的数据，列出平衡三段式，逐项分析。

A．根据表中的数据可求得在前2min内生成Z为0.08mol，故v（Z）＝

＝4×

min）。

B.由于该反应的正反应是放热反应，降低温度，平衡正向移动，v（逆）<

v（正）。

C.根据平衡常数的表达式K＝

＝1.44。

D.因该反应前后气体化学计量数和相等，其他条件不变时，再充入0.2molZ，达到平衡时，其作用效果相当于保持Z的物质的量不变，缩小容器的体积，X的体积分数不变。

11．（2014·

山东高考节选）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：

2NO2（g）＋NaCl（s）NaNO3（s）＋ClNO（g）　K1　ΔH1<

0　（Ⅰ）

2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g）　K2　ΔH2<

0　（Ⅱ）

（1）4NO2（g）＋2NaCl（s）2NaNO3（s）＋2NO（g）＋Cl2（g）的平衡常数K＝________（用K1、K2表示）。

（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO和0.1molCl2,10min时反应（Ⅱ）达到平衡。

测得10min内v（ClNO）＝7.5×

10－3mol·

L－1·

min－1，则平衡后n（Cl2）＝________mol，NO的转化率α1＝________。

其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2________α1（填“>

”“<

”或“＝”），平衡常数K2________（填“增大”“减小”或“不变”）。

若要使K2减小，可采取的措施是____________。

【解析】　

（1）观察题给的三个方程式可知，题目所求的方程式可由（Ⅰ）×

2—（Ⅱ）得到，故该反应的平衡常数K＝

。

（2）由题给数据可知，n（ClNO）＝7.5×

10－3mol·

min－1×

10min×

2L＝0.15mol。

2NO（g）＋Cl2（g）2ClNO（g）

起始物质的量/mol　　0.2　　　0.1　　　　0

10min内转化的

物质的量/mol　　　0.15　　0.075　　　0.15

平衡时物质的量/mol　0.05　　0.025　　　0.15

故n（Cl2）＝0.025mol；

NO的转化率α1＝

100%＝75%。

其他条件保持不变，由恒容条件（2L）改为恒压条件，因该反应是气体分子数减小的反应，平衡正向移动，NO的转化率增大，即α2＞α1；

平衡常数只是温度的函数，故由恒容条件改为恒压条件时平衡常数不变；

要使平衡常数减小，平衡应逆向移动，因为反应（Ⅱ）是放热反应，故应升高温度。

【答案】　

（1）

（2）2.5×

10－2　75%　＞　不变　升高温度

12．（2015·

黑龙江模拟）向一体积不变的密闭容器中加入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体。

一定条件下发生反应，各物质浓度随时间变化如图1所示。

图2为t2时刻后改变反应条件，平衡体系中反应速率随时间变化的情况，且四个阶段都各改变一种不同的条件。

已知t3～t4阶段为使用催化剂；

图1中t0～t1阶段c（B）未画出。

图1　　　　　　　图2

（1）若t1＝15min，则t0～t1阶段以C浓度变化表示的反应速率为v（C）＝________。

（2）t4～t5阶段改变的条件为________，B的起始物质的量为________。

各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

t1～t2

t2～t3

t3～t4

t4～t5

t5～t6

K1

K2

K3

K4

K5

则K1＝________（保留两位小数），K1、K2、K3、K4、K5之间的关系为________（用“>

”或“＝”连接）。

（3）t5～t6阶段保持容器内温度不变，若A的物质的量共变化了0.01mol，而此过程中容器与外界的热交换总量为akJ，写出此温度下该反应的热化学方程式：

_________________________________________________________。

（4）在相同条件下，若起始时容器中加入amolA、bmolB和cmolC，达到平衡时体系中各物质的量与t1时刻相等，a、b、c要满足的条件为________。

【解析】　

（1）v（C）＝

＝0.02mol·

min－1。

（2）由图1可判断该反应的方程式为2A（g）＋B（g）3C（g）。

因各阶段改变的条件均不同，t3～t4阶段改变的条件为使用催化剂，t4～t5阶段条件改变，平衡未发生移动，可判断改变的条件为减小压强，根据速率之比等于方程式的计量系数之比等于浓度的变化之比，可得B的浓度变化值为

＝0.1mol·

L－1，则B的起始浓度为0.1mol·

L－1＋0.4mol·

L－1＝0.5mol·

L－1，由题知容器体积为2L，起始时B的物质的量为0.5mol·

L－1×

2L＝1.0mol。

K1＝

≈0.84。

浓度、催化剂、压强的改变，均不影响平衡常数的大小，故K1＝K2＝K3＝K4，t5～t6为升高温度，此时v（正）>

v（逆），故升温平衡正向移动，正反应为吸热反应，温度升高，K值增大，则K1＝K2＝K3＝K4<

K5。

（3）该反应吸热ΔH>

0,A变化0.01mol，交换的热量为akJ，则消耗2molA，吸收200akJ热量，反应的热化学方程式为2A（g）＋B（g）3C（g）　ΔH＝＋200akJ·

（4）由题意可知A、B、C按amol、bmol、cmol投料与按2molA、0.6molC、1molB投料所达到的平衡为等效平衡。

a、b、c满足的条件为a＋

c＝2.4，且b＋

＝1.2。

【答案】　

（1）0.02mol·

min－1　

（2）减小压强　1.0mol　0.84　K1＝K2＝K3＝K4<

（3）2A（g）＋B（g）3C（g）　ΔH＝＋200akJ·

mol－1

（4）a＋

＝1.2

13．氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用，合成氨工业在国民生产中有重要意义。

以下是关于合成氨的有关问题，请回答：

（1）若在一容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2，在一定条件下发生反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<

0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2mol。

则前5分钟的平均反应速率v（N2）＝________。

平衡时H2的转化率为________。

（2）平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有________。

A．加了催化剂B．增大容器体积

C．降低反应体系的温度D．加入一定量N2

（3）若在0.5L的密闭容器中，一定量的氮气和氢气进行如下反应：

N2（g）＋3H2（g）2NH3（g）　ΔH<

0，其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示：

T/℃

200

300

400

K

0.5

请完成下列问题：

①试比较K1、K2的大小，K1________K2（填“<

”、“>

”或“＝”）；

②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是________（填序号字母）。

A．容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2

B．v（H2）正＝3v（H2）逆

C．容器内压强保持不变

D．混合气体的密度保持不变

③400℃时，反应2NH3（g）N2（g）＋3H2（g）的化学平衡常数为________。

当测得NH3、N2和H2物质的量分别为3mol、2mol和1mol时，则该反应的v（N2）正________v（N2）逆（填“<

”或“＝”）。

（4）根据化学反应速率和化学平衡理论，联系合成氨的生产实际，你认为下列说法不正确的是________。

A．化学反应速率理论可指导怎样在一定时间内快出产品

B．勒夏特列原理可指导怎样使用有限原料多出产品

C．催化剂的使用是提高产品产率的有效方法

D．正确利用化学反应速率和化学反应限度理论都可以提高化工生产的综合经济效益

【解析】　

（1）根据反应速率的定义：

单位时间内物质的量浓度变化量来表示，根据方程式的计量数比可以计算出反应消耗的c（N2）为0.05mol·

L－1，则5分钟之内v（N2）＝0.01mol·

min－1，反应消耗氢气的物质的量为0.3mol，转化率为

100%＝50%。

（2）催化剂不能影响转化率；

增大体积相当于减小压强，反应向气体体积增大的方向进行，即逆反应方向进行，氢气的转化率减小；

由于正反应是放热反应，所以降低温度，可以使反应向正反应方向进行，同时加入氮气也使反应向正反应方向进行，所以这两种方法都可以增大氢气转化率。

（3）温度升高，平衡常数增大，所以K1>

K2。

A容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2和B中v（H2）正＝3v（H2）逆都不能说明反应达到了平衡。

C容器内压强保持不变可以说明反应达到了平衡状态，因为反应是一个体积改变的反应，当容器的压强不变时，体系达到平衡状态，根据体系质量不变，容器的体积不变，密度不变不能说明体系达到平衡状态。

（4）催化剂不能提高转化率，只能缩短反应时间。

【答案】　

（1）0.01mol·

min－1　50%　

（2）CD

（3）①>

　②C　③2　>

　（4）C