专题二 化学反应速率与化学平衡
第一单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
(时间：30分钟)
考查点一 化学反应速率及应用
1．下列说法不正确的是 ( )。
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的浓度变化量来表示
B．用不同物质的浓度变化表示同一时间内、同一反应的平均速率时，其数值之比等于反应方程式中对应物质的化学计量数之比
C．化学反应速率的单位由时间单位和浓度单位决定
D．在反应过程中，反应物的浓度逐渐变小，所以用反应物表示的化学反应速率为负值
解析 本题考查化学反应速率的概念。化学反应速率用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示，都是正值，是反应的平均速率，故D错。
答案 D
2．在化学反应A(g)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)中，各物质的平均反应速率间的关系式正确的是
( )。
A．v(A)＝v(B) B．v(A)＝2v(C)
C．3v(B)＝v(C) D．v(B)＝3v(D)
解析 根据反应速率之比等于化学计量数之比进行推断。
答案 D
3．某温度时，浓度都是1 mol·L－1的两种气体X2和Y2，在密闭容器中发生可逆反应生成气体Z，充分反应后X2的浓度为0.4 mol·L－1，Y2的浓度为0.8 mol·L－1，生成的Z的浓度为0.4 mol·L－1，则该反应(Z用X、Y表示)是 ( )。
A．X2＋2Y2??2XY2 B．2X2＋Y2??2X2Y
C．X2＋3Y2??2XY3 D．3X2＋Y2??2X3Y
解析 浓度的变化量之比等于化学方程式的计量数之比。
答案 D
4．对于反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，下列说法正确的是 ( )。
A．用HCl和CaCl2表示的反应速率数据不同，但所表示的意义相同
B．不能用CaCO3的浓度变化来表示反应速率，但可用水来表示
C．用H2O和CO2表示的化学反应速率相同
D．用CaCl2浓度的减小表示其反应速率
解析 因为CaCO3是固体，H2O为纯液体，不能用其表示化学反应速率；D项中，CaCl2为生成物，故应用其浓度的增加表示反应速率。
答案 A
5．某温度时，在2 L密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)变化的曲线如图所示。由图中数据分析：
(1)该反应的化学方程式___________________
______________________________________；
(2)反应开始至2 min末Z的反应速率为
________。
解析 由图示先确定反应物和生成物，X、Y随时间变化物质的量减少，说明为反应物，Z随时间变化物质的量增多为生成物，再根据反应速率和各物质的计量数关系确定方程式。另外从图中可知，经过一段时间各物质的量都不为零，所以该反应为可逆反应。这一点非常重要。
答案 Y＋3X??2Z 0.05 mol·L－1·min－1
考查点二 化学反应速率的有关计算
6．反应4A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)，经2 min B的浓度减少0.6 mol·L－1。对此反应速率的正确表示是 ( )。
A．用A表示的反应速率是0.8 mol·L－1·s－1
B．分别用B、C、D表示反应的速率，其比值是3∶2∶1
C．在2 min末时的反应速率，用反应物B来表示是0.3 mol·L－1·min－1
D．在这2 min内用B和C表示的反应速率的值都是相同的
解析 反应物A是固体，浓度为常数，通常不用其表示反应的速率，A不正确；v(B)＝0.6 mol·L－1/2 min＝0.3 mol·L－1·min－1是2 min内的平均反应速率，而不是2 min末时的反应速率，C错；反应中B和C的计量数不同，表示的反应速率的值不同，D不对。只有B选项正确。
答案 B
7．在四个不同的容器中，在不同条件下进行合成氨的反应。根据下列在相同时间内测定的结果判断，生成氨的速率最快的是 ( )。
A．v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1
B．v(N2)＝0.1 mol·L－1·min－1
C．v(N2)＝0.2 mol·L－1·min－1
D．v(NH3)＝0.3 mol·L－1·min－1
解析 当反应物v(N2)＝0.2 mol·L－1·min－1时，v(H2)＝0.6 mol·L－1·min－1、v(NH3)＝0.4 mol·L－1·min－1。
答案 C
8．将5.6 g铁粉投入足量的100 mL 2 mol·L－1稀硫酸中， 2 min时铁刚好完全溶解。下列有关这个反应的速率表示正确的是 ( )。
A．铁的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1
B．硫酸的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1
C．硫酸亚铁的反应速率为0.25 mol·L－1·min－1
D．氢气的反应速率为0.5 mol·L－1·min－1
解析 根据反应速率计算公式，要计算2 min时间内反应物浓度的变化量，在反应：Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑中，溶液中的溶质浓度发生变化的只有反应物硫酸和生成物硫酸亚铁。5.6 g Fe的物质的量＝＝0.1 mol，故反应消耗H2SO4的物质的量＝生成FeSO4的物质的量＝0.1 mol。H2SO4的消耗速率＝FeSO4的生成速率＝＝0.5 mol·L－1·min－1。
答案 B
9．将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)。若经2 s后测得C的浓度为0.6 mol·L－1。现有下列几种说法：
①用物质A表示的反应的平均速率为0.3 mol·L－1·s－1
②用物质B表示的反应的平均速率为0.6 mol·L－1·s－1
③2 s时物质B的浓度为0.7 mol·L－1
④在该条件下，再经2 s后C的浓度为1.2 mol·L－1
其中正确的是 ( )。
A．①④ B．①③ C．②④ D．③④
解析 解答本题可先根据化学方程式计算出A和B的浓度的减少，然后根据化学反应速率的概念进行计算。
2 s后C的浓度为0.6 mol·L－1，则生成C为0.6 mol·L－1×2 L＝1.2 mol，消耗A 1.2 mol，消耗B 0.6 mol，则Δc(A)＝＝0.6 mol·L－1，Δc(B)＝＝0.3 mol·L－1
故v(A)＝＝＝0.3 mol·L－1·s－1
v(B)＝＝0.15 mol·L－1·s－1
2 s时B的浓度为＝0.7 mol·L－1
v(C)＝v(A)＝0.3 mol·L－1·s－1
在该条件下，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，所以后2 s内反应速率小于0.3 mol·L－1·s－1，经2 s后C的浓度小于1.2 mol·L－1。
答案 B
10．将等物质的量的A和B混合于2 L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)??xC(g)＋2D(g)，经5 min后，测得D的浓度为0.5 mol·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率是0.1 mol·L－1·min－1。A在5 min末的浓度是________，B的平均反应速率是________，D的平均反应速率是________，x的值是________。
解析 v(D)＝0.1 mol·L－1·min－1＝v(C)，则x＝2。
答案 0.75 mol·L－1 0.05 mol·L－1·min－1 0.1 mol·L－1·min－1 2
11．根据反应4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，试回答下列问题。
(1)常选用哪些物质来表示该反应的化学反应速率________；
(2)当生成SO2的速率为0.64 mol·L－1·s－1时，则氧气减少的速率为________；
(3)如测得4 s后O2的浓度为2.8 mol·L－1，此时间内SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1，则开始时氧气的浓度为________。
解析 (1) 一般不用固体和纯液体来表示反应速率，所以可用O2和SO2来表示该反应的反应速率。
(2)不同物质表示的反应速率和方程式中对应化学计量数成正比，所以氧气减少的速率为0.64 mol·L－1·s－1×＝0.88 mol·L－1·s－1。
(3)此时间内SO2的速率为0.4 mol·L－1·s－1，则氧气表示的速率为0.4 mol·L－1·s－1×＝0.55 mol·(L·s)－1，所以氧气变化浓度为0.55 mol·L－1·s－1×4 s＝2.2 mol·L－1，则开始时氧气的浓度为2.8 mol·L－1＋2.2 mol·L－1＝5 mol·L－1。
答案 (1)SO2或O2 (2)0.88 mol·L－1·s－1
(3)5 mol·L－1
12．某温度时，在2 L的密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如表所示。
(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：
t/ min
X/mol
Y/mol
Z/mol
0
1.00
1.00
0.00
1
0.90
0. 80
0.20
3
0.75
0.50
0.50
5
0.65
0.30
0.70
9
0.55
0.10
0.90
10
0.55
0.10
0.90
14
0.55
0.10
0.90
(2)体系中发生反应的化学方程式是________。
(3)列式计算该反应在0～3 min时间内产物Z的平均反应速率：________________________________________________________________________。
解析 相同时间内各物质的变化量之比等于方程式中对应化学计量数之比。
答案 (1)见下图
(2)X＋2Y??2Z
(3)≈0.083 mol·L－1·min－1
专题二 化学反应速率与化学平衡
第一单元 化学反应速率
第2课时 影响化学反应速率的因素
(时间：30分钟)
考查点一 影响化学反应速率的因素
1．把石灰石浸入盐酸中，下列措施能使反应速率增大的是 ( )。
①加大盐酸用量 ②增大盐酸浓度 ③粉碎石灰石 ④增大体系压强
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
解析 本题考查影响反应速率的因素。固体和液体之间反应，增大液体的浓度可以加快反应速率；加大盐酸用量，如果浓度不增加速率并不加快；将块状碳酸钙粉碎可以增大接触面积，速率加快；由于反应物中无气体，所以增大压强对反应速率无影响。
答案 B
2．反应3Fe(s)＋4H2O (g)Fe3O4(s)＋4H2(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 ( )。
A．增加铁的量
B．将容器体积缩小一半
C．升高温度
D．压强不变，充入N2使容器体积增大
解析 铁是固体，增加其用量，不能改变反应速率；该反应中有气体的参加和生成，B、D均能改变气体的浓度，当然能够影响反应速率；升高温度使反应速率加快。
答案 A
3．设C＋CO2??2CO(此反应为吸热反应)，反应速率为v1；N2＋3H2??2NH3(此反应为放热反应)，反应速率为v2，对于上述反应，当温度升高时，v1和v2的变化情况为( )。
A．都增大
B．都减小
C．v1增大，v2减小
D．v1减小，v2增大
解析 升高温度，反应速率都加快。
答案 A
4．增大压强对下列反应的速率无影响的是 ( )。
A．CO2(g)＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
B．H2(g)＋I2(g)??2HI(g)
C．NaCl＋AgNO3===AgCl↓＋NaNO3
D．N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)
解析 压强对无气体物质参加的化学反应速率无影响，故选C项。
答案 C
5．下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是 ( )。
A．Cu能与浓硝酸反应，但不能与浓盐酸反应
B．Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C．N2与O2在常温、常压下不反应，放电时可反应
D．Fe与浓盐酸反应比与稀盐酸反应快
解析 选项B、D为酸的浓度不同所致；选项C为反应条件不同所致；唯有选项A是因浓硝酸与浓盐酸本身性质不同所致。
答案 A
6．反应C(s)＋H2O(g)??CO(g)＋H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行，下列条件的改变可使反应速率加快的是 ( )。
A．增加C的量
B．将容器的体积减小一半
C．保持体积不变，充入氮气使体系的压强增大
D．保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大
解析 C为固态物质，增加其用量对反应速率几乎无影响；容器的体积减小，则体系的压强增大，反应速率增大；充入氮气使体系的压强增大，但体积不变，反应混合物的浓度不变，化学反应速率不变；保持压强不变，充入氮气使体系的体积增大，反应混合物的浓度减小，反应速率变慢。
答案 B
考查点二 有关化学反应速率的图像解析
7．将m g块状碳酸钙跟足量盐酸反应，反应物损失的质量随时间的变化曲线如下图的实线所示，在相同的条件下，将m g粉末状碳酸钙与同浓度盐酸反应，则相应的曲线(图中虚线所示)正确的是 ( )。
解析 粉末状固体与盐酸的接触面积更大，反应速率更快，在图像中表现为其对应的曲线先达到反应的限度。
答案 D
8．如图是298 K时N2与H2反应过程中能量变化的曲线图，下列叙述正确的是 ( )。
A．该反应的热化学方程式为N2＋3H2
??2NH3 ΔH＝－92 kJ·mol－1
B．a曲线是加入催化剂时的能量变化曲线
C．加入催化剂，该化学反应的反应热改变
D．升高温度，反应速率加快
解析 A项应标明物质的聚集状态，故错误；B项、C项加入催化剂，降低活化能，但不改变反应热，故B项、C项错；D项正确。
答案 D
9．恒温恒容时，NO2和N2O4之间发生反应N2O4(g)??2NO2(g)，如图所示。
(1)曲线________(填“X”或“Y”)表示NO2的物质的量随时
间变化的曲线。
(2)若升高温度，则v(正)________，v(逆)________。(填
“加快”或“减慢”)
解析 (1)由图可见，反应至t1时刻X的变化量为0.3 mol，Y的变化量为0.6 mol，根据反应方程式N2O4(g)??2NO2(g)和X、Y的变化量之比1∶2判断，Y表示NO2。
(2)升高温度，正、逆反应速率均加快。
答案 (1)Y (2)加快 加快
考查点三 影响化学反应速率的有关实验
10．“碘钟”实验中，3I－＋S2O82－===I3－＋2SO42－的反应速率可以用I3－与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大。某探究性学习小组在20 ℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号
①
②
③
④
⑤
c(I－)/(mol·L－1)
0.040
0.080
0.080
0.160
0.120
c(S2O82－)/(mol·L－1)
0.040
0.040
0.080
0.020
0.040
t/s
88.0
44.0
22.0
44.0
t2
回答下列问题：
(1)该实验的目的是________。
(2)上表中显色时间t2＝________。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40 ℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为________(填字母)。
A．＜22.0 s
B．22.0～44.0 s
C．＞44.0 s
D．数据不足，无法判断
(4)通过分析比较上表数据，得到的结论是________。
解析 由题目中表格数据可分析出c(I－)、c(S2O32－)浓度越大，反应速率越快，显蓝色所需时间越少，故实验目的应是研究反应物I－与S2O82－的浓度对反应速率的影响，因反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)，由①⑤中数据可列关系：显色时间t2＝0.040×0.040×88.0/0.120×0.040＝29.3 s，升高温度，反应速率加快，故显色时间t2＜22.0 s。
答案 (1)研究反应物I－与S2O82－的浓度对反应速率的影响 (2)29.3 (3)A
(4)反应速率与反应物起始浓度乘积成正比(或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比)
11．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是__________________________________
________________________________________________________________________；
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液，可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是_______________________________________________________；
(4)要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(选任意两种作答)；
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验
混合溶液
A
B
C
D
E
F
4 mol·L－1 H2SO4/mL
30
V1
V2
V3
V4
V5
饱和CuSO4溶液/mL
0
0.5
2.5
5
V6
20
H2O/mL
V7
V8
V9
V10
10
0
①请完成此实验设计，其中：V1＝________，V6＝________，V9＝________；
②反应一段时间后，实验A中的金属呈________色，实验E中的金属呈________色；
③该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 第(5)问，本题A～F为对比实验，目的是为了探究CuSO4的量对H2生成速率的影响，为达到此目的，c(H＋)应相同，这样，H2SO4溶液的体积A～F应均为30 mL，且溶液总体积相同，根据表中数据，总体积应为50 mL。
答案 (1)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
(2)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成Cu/Zn微电池，加快了氢气产生的速率
(3)Ag2SO4
(4)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度、增加锌粒的比表面积等(选任意两种作答)
(5)①30 10 17.5 ②灰黑 暗红
③当加入一定量的CuSO4后，生成的单质Cu会沉积在Zn的表面，减少了Zn与溶液的接触面积
专题二 化学反应速率与化学平衡
第二单元 化学反应速率
第1课时 化学反应速率的表示方法
(时间：30分钟)
考查点一 自发过程和自发反应的理解
1．下列说法正确的是 ( )。
A．凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的
B．自发反应一定是放热反应，非自发反应一定是吸热反应
C．自发反应在恰当条件下才能实现
D．自发反应在任何条件下都能实现
解析 放热反应常常是容易进行的过程，吸热反应有些也是自发反应；过程的自发性只能用于判断过程的方向，是否能实现还要看具体的条件。
答案 C
2．碳酸铵[(NH4)2CO3]在室温下就能自发地分解产生氨气，对其说法正确的是 ( )。
A．碳酸铵分解是因为生成了易挥发的气体，使体系的熵增大
B．碳酸铵分解是因为外界给予了能量
C．碳酸铵分解是吸热反应，根据焓判据不能自发分解
D．碳酸盐都不稳定，都能自发分解
解析 碳酸铵自发分解，是因为由于氨气的生成而使体系熵增大；有的碳酸盐很稳定，不能自发分解。
答案 A
3．在图甲中的A、B两容器里，分别收集着两种互不作用的理想气体。若将中间活塞打开(如图乙所示)，两种气体分子逐渐都扩散到两个容器中。这是一个不伴随能量变化的自发过程。关于此过程的下列说法不正确的是 ( )。
A．此过程为混乱程度小的向混乱程度大的方向的变化即熵增大的过程
B．此过程为自发过程，而且没有热量的吸收或放出
C．此过程从有序到无序，混乱度增大
D．此过程是自发可逆的
解析 一个过程是自发的，则它的逆过程是非自发的。
答案 D
4．下列反应可能是自发进行的吸热反应的是 ( )。
A．NaOH(aq)＋HCl(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
B．(NH4)2CO3(s)= ==NH4HCO3(g)＋NH3(g)
C．2CO(g)＋O2(g)2CO2(g)
D．2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe
解析 A、C、D均为放热反应。
答案 B
考查点二 熵判据
5．水的三态的熵值关系是 ( )。
A．固态>液态>气态 B．液态>固态>气态
C．气态>液态>固态 D．气态>固态>液态
解析 同种物质在不同状态下的熵值为气态>液态>固态。
答案 C
6．估计下列各变化过程是熵增加还是熵减小。
(1)NH4NO3爆炸：2NH4NO3(s)===2N2(g)＋4H2O(g)＋O2(g) ( )。
(2)水煤气转化：CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g) ( )。
(3)臭氧的生成：3O2(g)===2O3(g) ( )。
A．熵增大 B．熵减小
C．不变 D．熵变很小
解析 对于有气体参与的化学反应(有气体参与反应时，气体既可以是反应物也可以是反应产物)，气体的物质的量增大的化学反应，其熵变通常是正值，即是熵增大的反应；反之，气体的物质的量减小的化学反应，其熵变通常是负值，即是熵减小的反应。若反应物中气体的物质的量与产物中气体的物质的量相等，其熵变通常都是很小的值，正负由具体的化学反应体系来决定。(1)NH4NO3的爆炸反应是气态物质的物质的量增大的化学反应：(2＋4＋1)－(0)>0，因此该过程是熵增加的过程。(2)水煤气转化反应，气态物质的物质的量反应前后未发生变化：(1＋1)－(1＋1)＝0，该过程的熵变很小。(3)生成臭氧后，气态物质的物质的量减小：2－3<0，因此该过程是熵减小的过程。
答案 (1)A (2)D (3)B
考查点三 化学反应进行方向的判断依据
7．对于化学反应方向的确定，下列说法正确的是 ( )。
A．在温度、压强一定的条件下，焓因素和熵因素共同决定一个化学反应的方向
B．温度、压强一定时，放热反应能自发进行
C．反应的焓变是决定反应能否自发进行的唯一因素
D．固体的溶解过程与焓变无关
解析 焓判据和熵判据共同决定一个反应的方向。
答案 A
8．灰锡结构松散，不能用于制造器皿，而白锡结构坚固，可以制造器皿。现把白锡制成的器皿放在0 ℃、100 kPa的室内存放，它会不会变成灰锡而不能再继续使用(已知在0 ℃、100 kPa条件下白锡转化为灰锡的反应焓变和熵变分别为ΔH＝－2 180.9 J·mol－1，ΔS＝－6.61 J·mol－1·K－1) ( )。
A．会变 B．不会变
C．不能确定 D．升高温度才会变
解析 在等温、等压条件下，自发反应总是向着ΔH－TΔS＜0的方向进行，直至达到平衡状态。因此，在0 ℃、100 kPa条件下，白锡会不会变为灰锡的问题就转化为求算反应：白锡―→灰锡的ΔH—TΔS值的问题。ΔH－TΔS＝－2 180.9 J·mol－1－273 K×(－6.61 J·mol－1·K－1)＝－376.37 J·mol－1＜0，因此在该条件下白锡会变为灰锡。
答案 A
9．自由能的变化(ΔG)是反应方向判断的复合判据：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0时，反应正向自发进行。已知某化学反应其ΔH＝－122 kJ·mol－1，ΔS＝231 J·mol－1·K－1，则此反应在下列哪种情况下可自发进行 ( )。
A．在任何温度下都能自发进行
B．在任何温度下都不能自发进行
C．仅在高温下自发进行
D．仅在低温下自发进行
解析 由ΔG＝ΔH－TΔS可得，当ΔH<0，ΔS>0时，不管T取何值，ΔG总是小于0，所以在任何温度下反应都是自发进行的。
答案 A
10．下列内容与结论相对应的是 ( )。
选项
内容
结论
A
H2O(g)变成H2O(l)
ΔS>0
B
硝酸铵溶于水可自发进行
因为ΔS>0
C
一个反应的ΔH>0，ΔS>0
反应一定不自发进行
D
H2(g)＋F2(g)===2HF(g)
ΔH＝－271 kJ·mol－1
ΔS＝8 J·mol－1·K－1
反应在任意外界条件下均可自发进行
解析 本题综合考查熵变及熵变、焓变对反应方向的影响，解题时应明确其相互关系，再逐项判断。物质由气态变为液态，混乱度减小，即ΔS<0，故A错；NH4NO3溶于水是吸热的熵增加过程，正是因为ΔS>0，使过程可自发进行，B正确；ΔH>0，ΔS>0时对照ΔH－TΔS可知，在高温时ΔH－TΔS<0，即高温能自发进行，故C错；ΔH－TΔS只能用于一定温度、一定压强条件下判断反应方向，故D错。
答案 B
11．某化学兴趣小组专门研究了氧族元素及其某些化合物的部分性质。所查资料信息如下：
①酸性：H2SO4>H2SeO4>H2TeO4
②氧、硫、硒与氢气化合越来越难，碲与氢气不能直接 化合
③由元素的单质生成等物质的量的氢化物的焓变情况如右图所示：
请完成下列问题：
(1)H2与硫化合的反应______热量(填“放出”或“吸收”)。
(2)已知H2Te分解反应的ΔS>0，请解释为什么Te和H2不能直
接化合______________________________________。
(3)上述资料信息中能够说明硫元素非金属性强于硒元素的是
________(填序号)。
答案 (1)放出 (2)因为化合时ΔH>0，ΔS<0，ΔH－TΔS>0，故反应不能自发进行 (3)①②③
12．(1)往平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba (OH)2·8H2O]和固态氯化铵晶体，塞紧瓶塞。在瓶底和木板间滴少量水，如右图所示。一会儿，就会发现瓶内固态物质变稀并有液体产生，瓶壁变冷，小木板上因少量水冻结而被将烧瓶黏住，这时打开瓶塞，出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应。
(1)下列结论正确的是________。 吸热反应自发的实验
A．自发反应一定是放热反应
B．自发反应一定是吸热反应
C．有的吸热反应也能自发进行
D．吸热反应不能自发进行
(2)发生反应的化学方程式为___________________________________________________。
(3)从化学反应进行的方向角度解释上述现象。
解析 (1)自发反应有的吸热，有的放热。
(2)发生反应的化学方程式为Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。
(3)虽然该反应是吸热反应，但该反应也是熵值增加的反应，且熵变的作用对反应的方向起了决定性作用。ΔH－TΔS<0，常温下自发进行，故有上述现象发生。
答案 (1)C
(2)Ba(OH2)·8H2O＋2NH4Cl(s)===BaCl2＋2NH3↑＋10H2O
(3)该反应是吸热反应，熵增反应，由于熵变对该反应起了决定性作用，所以ΔH－TΔS<0，
即该反应常温下自发进行，从而产生了上述现象。
第2课时 化学平衡状态
(时间：30分钟)
考查点 达到化学平衡状态的判断依据
1．在容积不变的密闭容器中，可逆反应：4A(g)＋5B(g)??3C(g)＋6D(g) ΔH＜0，达到化学平衡状态的标志是 ( )。
A．气体密度不再发生变化
B．A的物质的量浓度不再改变
C．容器内总压强不再改变
D．单位时间内消耗4n mol A，同时消耗5n mol B
解析 容积不变，气体质量也不变，任何时刻密度均为定值。A的物质的量浓度不再改变，说明体系内各组分的物质的量浓度也不变，反应达到平衡状态。该可逆反应中气体反应物和气体生成物的化学计量总数相同，在其他条件不变时，压强为定值。任何时刻消耗4n mol A，则会消耗5n mol B。
答案 B
2．下列关于化学反应限度的说法中正确的是 ( )。
A．一个可逆反应达到的平衡状态就是这个反应在该条件下所能达到的限度
B．当一个可逆反应达到平衡状态时，正向反应速率和逆向反应速率相等且都等于0
C．平衡状态是一种静止的状态，因为反应物和生成物的浓度已经不再改变
D．化学反应的限度不可以通过改变条件而改变
解析 化学平衡即一定条件下可逆反应进行的限度，平衡状态是一种动态的平衡，故B、C错；化学平衡是有条件的，条件改变平衡会发生移动，故D错。
答案 A
3．在恒温恒容下，当反应容器内总压强不随时间变化时，下列可逆反应一定达到平衡的是( )。
A．A(g)＋B(g)??C(g)
B．A(g)＋2B(g)??3C(g)
C．A(g)＋B(g)??C(g)＋D(g)
D．以上都达到平衡
解析 只有A项中的反应是气体体积改变的反应，故只有A项中的反应在恒温恒容条件下总压强不变，说明反应已达到平衡。
答案 A
4．N2O3在低温下是雪花状的固体，升高温度存在平衡：N2O3(g)??NO2(g)＋NO(g)，在恒温恒容条件下，下列不能说明该反应已达到平衡状态的是 ( )。
A．压强不变时 B．颜色不变时
C．密度不变时 D．NO的质量不变时
解析 恒容条件下，反应前后气体的质量不变、体积不变，故密度不变，所以密度不变不能表示反应达到平衡状态。
答案 C
5．一定条件下，在反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)的化学平衡体系中，SO2、O2、SO3的浓度分别为2 mol·L－1、0.8 mol·L－1、2.4 mol·L－1，则O2在反应起始时可能的浓度范围是
( )。
A．0.8～2.0 mol·L－1 B．0～2. 0 mol·L－1
C．0～0.8 mol·L－1 D．无法确定
解析 若起始时只充入SO2和O2，生成的SO3浓度为2.4 mol·L－1，则转化的O2为
1.2 mol·L－1，起始O2浓度为1.2 mol·L－1＋0.8 mol·L－1＝2.0 mol·L－1，故O2的浓度范围是0～2.0 mol·L－1.
答案 B
6．可逆反应：N2＋3H2??2NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物的浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是 ( )。
A．3v正(N2)＝v正(H2) B．v正(N2)＝v逆(NH3)
C．2v正(H2)＝3v逆(NH3) D．v正(N2)＝3v逆(H2)
解析 依据反应速率之比等于化学计量数之比可知，选项C正确。
答案 C
7．对于可逆反应：4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g)，下列叙述中正确的是 ( )。
A．达到化学平衡时，5v正(O2)＝4v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO，同时消耗x mol NH3，则可确定反应达到平衡状态
C．达到化学平衡时，若增大容器的体积，则正反应速率减小，逆反应速率也减小
D．化学反应速率的关系是2v正(NH3)＝3v正(H2O)
解析 由反应速率之比等于化学计量数之比可知A、D错误，任何时刻生成x mol NO均消耗x mol NH3，B项错误。
答案 C
8．一定条件下，向密闭容器中充入1 mol NO和1 mol CO进行反应：NO(g)＋CO(g)??N2(g)＋CO2(g)，测得化学反应速率随时间的变化关系如图所示，其中处于化学平衡状态的点是 ( )。
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
解析 平衡时，v正＝v逆。
答案 D
9．在某密闭容器中通入2 mol SO2和1 mol 18O2(加入V2O5并加热)，一段时间后，在__________(填化学式)中存在18O。经过足够长的时间，最终能否得到2 mol SO3？________。
解析 可逆反应，18O会进入SO3，同时SO3分解产生的SO2中也会含有18O；可逆反应不能完全进行到底，故不能得到2 mol SO3。
答案 O2、SO3、SO2 不能
10．下列说法中可说明反应：2HI(g)??H2(g)＋I2(g)已达平衡状态的是________(填序号)。
①单位时间内生成n mol H2的同时生成n mol HI
②一个H—H键断裂的同时有两个H—I键断裂
③温度和体积一定时，某一生成物的浓度不再变化
④温度和体积一定时，容器内压强不再变化
⑤温度和体积一定时，混合气体的颜色不再发生变化
⑥温度和压强一定时，混合气体的密度不再发生变化
解析 生成n mol H2同时生成2n mol HI时，才能说明反应达到平衡状态，①错误；该反应前后，气体体积保持不变，恒容容器中压强一直保持不变，气体密度也一直保持不变，故④、⑥错误。
答案 ②③⑤
11．698 K时，向某V L的密闭容器中充入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，发生反应：H2(g)＋I2(g)??2HI(g)
ΔH＝－26.5 kJ·mol－1，测得各物质的物质的量浓度与时间变化
的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)V＝____________。
(2)该反应达到最大限度的时间是________，该时间内平均反应
速率v(HI)＝________。
(3)该反应达到平衡状态时，______(填“吸收”或“放出”)的热量为________。
解析 起始时，由图示可知，I2、H2的浓度为1 mol·L－1，
故容器体积为2 L，达到最大限度，(即平衡状态)用时5 s。
V(HI)＝1.58 mol·L－1÷5 s＝0.316 mol·L－1·s－1
该反应达平衡时，转化的H2为2×(1－0.21) mol
放出的热量为2×(1－0.21)×26.5＝41.87 kJ。
答案 (1)2 (2)5 s 0.316 mol·L－1·s－1
(3)放出 41.87 kJ
12．在一定温度下的恒容密闭容器中，可逆反应达到平衡状态时，一些宏观物理量恒定不变：a.各物质的浓度不变，b.平衡混合物中各组分的物质的量分数或质量分数不变，c.容器内气体压强不变，d.容器内气体密度不变，e.容器内气体颜色不变。
①能说明反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)达到平衡状态的有________；
②能说明反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)达到平衡状态的有________；
③能说明反应2NO2(g)??N2O4(g)达到平衡状态的有________。
解析 由于在恒容条件下发生反应，反应①②③在反应前后气体的质量不变，因此不能用气体的密度变化来判断反应是否处于化学平衡状态。反应②是一个气体体积不变的反应，反应前后气体的压强保持不变，也不能用压强的变化来判断反应是否处于平衡状态。①中无有色气体，因此不能用气体的颜色变化来判断反应是否处于平衡状态。
答案 ①abc ②abe ③abce
第3课时 化学平衡常数
(时间：30分钟)
考查点 化学平衡常数的应用
1．对于3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2(g)，反应的化学平衡常数的表达式为 ( )。
A．K＝ B．K＝
C．K＝ D．K＝
解析 平衡常数是生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，但固体浓度视为1，不写入常数计算式中。
答案 D
2．将物质的量均为1 mol的X和Y充入一密闭容器中，发生反应：X(g)＋3Y(g)??2Z(g)，达到平衡时，测得X的转化率为25%，则平衡时X的物质的量为 ( )。
A．0.25 mol B．0.5 mol
C．0.75 mol D．0.45 mol
解析 X(g) ＋ 3Y(g) ?? 2Z(g)
起始： 1 mol 1 mol
转化： 0.25 mol 0.75 mol 0.5 mol
平衡： 0.75 mol 0.25 mol 0.5 mol
答案 C
3．在密闭容器中充入A(g)和B(g)，它们的初始浓度均为2 mol·L－1，在一定条件下发生反应：A(g)＋B(g)??2C(g)，该温度下，此反应的平衡常数为4，则A的转化率为 ( )。
A．30% B．40% C．50% D．60%
解析 设A转化了x mol·L－1，则有
A(g)＋B(g)??2C(g)
c0(mol·L－1) 2 2 0
Δc(mol·L－1) x x 2x
c(mol·L－1) 2－x 2－x 2x
由题意K＝＝＝4
解得x＝1
所以，α(A)＝×100%＝50%。
答案 C
4．将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)充入容积为1 L的密闭容器中，反应：2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO3)＝0.040 mol·L－1，则该条件下反应的平衡常数K为 ( )。
A．4 B．16 C．32 D．1.6×103
解析 依据平衡常数
K＝可知K＝1.6×103.
答案 D
5．已知一定温度下，下列反应的平衡常数：H2(g)＋S(s)??H2S(g) K1，S(s)＋O2(g)??SO2(g) K2。则相同温度下反应：H2(g)＋SO2(g)??O2(g)＋H2S(g)的平衡常数为 ( )。
A．K1＋K2 B．K1－K2
C．K1·K2 D．K1/K2
解析 反应相减，平衡常数相除。
答案 D
6．在相同的温度下，已知反应：①N2(g)＋O2(g)??2NO(g)的平衡常数K＝3.84×10－31；②2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)的平衡常数K＝3.10×1025。则在该温度下，两个化学反应的反应程度之间的关系为 ( )。
A．①>② B．①<②
C．①＝② D．不能确定
解析：平衡常数的大小能表示化学反应可能进行的程度(即反应限度)，平衡常数越大，表示反应进行得越彻底。各个化学反应的平衡常数的大小相差很大，如本题中给出的两个化学反应：反应①进行的程度很小，而反应②进行的程度很大。因此，B选项是正确的。
答案：B
7．在一定温度下，反应H2(g)＋X2 (g)??HX(g)的平衡常数为10。若将1.0 mol的HX(g)通入体积为1.0 L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%
解析 H2(g)＋X2(g)??HX(g)的平衡常数K1为10，那么HX(g)??H2(g)＋X2(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。由题意知，HX(g)分解率最大时为达到平衡时的分解率，设平衡时HX(g)分解x mol·L－1，有
2HX(g)??H2(g)＋X2(g)
起始 1 0 0
转化 x x x
平衡 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%。
答案 B
8．某温度下，H2(g)＋CO2(g)??H2O(g)＋CO(g)的平衡常数K＝。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入H2(g)和CO2(g)，其起始浓度如下表所示。
起始浓度
甲
乙
丙
c(H2)/mol·L－1
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol·L－1
0.010
0.010
0.020
下列判断不正确的是 ( )。
A．平衡时，乙中CO2的转化率大于60%
B．平衡时，甲中和丙中H2的转化率均是60%
C．平衡时，丙中c(CO2)是甲中的2倍，是0.012 mol·L－1
D．反应开始时，丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢
解析 A选项假设转化率为60%，则不满足平衡常数为，只有平衡正向移动才能满足，因此二氧化碳的转化率大于60%；B选项利用代入法，当转化率为60%时，满足平衡常数，因为该反应为气体体积不变的反应，故丙也满足；C选项经过计算，浓度应为0.008 mol·L－1；D选项丙中反应物的浓度最大，甲中反应物的浓度最小，因此丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢。
答案 C
9．将固体NH4I置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应：
①NH4I(s)??NH3(g)＋HI(g)
②2HI(g)??H2(g)＋I2(g)
达到平衡时，c(H2)＝0.5 mol·L－1，c(HI)＝4 mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )。
A．9 B．16 C．20 D．25
解析 本题综合考查平衡计算和化学平衡常数。
2HI(g)?? H2(g) ＋ I2(g)
平衡浓度/(mol·L－1) 4 0.5 0.5
转化浓度/(mol·L－1) 1 0.5 0.5
NH4I(s)?? NH3(g) ＋HI(g)
转化浓度/(mol·L－1) 5 5
平衡浓度/(mol·L－1) 5 4
K＝c(NH3)·c(HI)＝5×4＝20。
答案 C
10．硫—碘循环分解水制氢主要涉及下列反应
Ⅰ SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI
Ⅱ 2HI??H2＋I2
Ⅲ 2H2SO4===2SO2＋O2＋2H2O
(1)分析上述反应，下列判断正确的是________。
a．反应Ⅲ易在常温下进行
b．反应Ⅰ中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O
d．循环过程中产生1 mol O2的同时产生1 mol H2
(2)一定温度下，向1 L密闭容器中加入1 mol HI(g)，发生反应Ⅱ，
H2物质的量随时间的变化如右图所示。
0～2 min内的平均反应速率v(HI)＝________该温度下，H2(g)＋
I2(g)??2HI(g)的平衡常数K＝________。
解析 (1)H2SO4在常温下很稳定，不易分解，这是常识，故a错；
反应Ⅰ中SO2是还原剂，HI是还原产物，故还原性SO2＞HI，则b错；将Ⅰ和Ⅱ分别乘
以2和Ⅲ相加得：2H2O===2H2＋O2，故c正确，d错误。
(2)v(H2)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，则v(HI)＝2v(H2)＝0.1 mol·L－1·min－1；
2HI(g)??H2(g)＋I2(g)
起始浓度/ mol·L－1： 1 0 0
变化浓度/ mol·L－1： 0.2 0.1 0.1
平衡浓度/ mol·L－1： 0.8 0.1 0.1
则H2(g)＋I2(g)??2HI(g)的平衡常数K＝＝64。
答案 (1) c (2)0.1 mol·L－1·min－1 64
11．一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中，CO与H2反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO)：
CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g)
(1)反应达到平衡时，平衡常数表达式K＝________。升高温度，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在500 ℃，从反应开始到平衡，H2的平均反应速率v(H2)＝________。
解析 本题考查化学反应速率与化学平衡知识。由图像可知升高温度，甲醇的物质的量减少，平衡向左移动，故正反应为放热反应。K＝，升高温度，平衡左移，K减小。生成nB mol甲醇，消耗H2的物质的量为2nB，v(H2)＝
＝ mol·L－1·min－1。
答案 (1) 减小
(2) mol·L－1·min－1
12．接触法制硫酸工艺中，其主要反应在450 ℃并有催化剂存在下进行：
2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g) ΔH＝－190 kJ·mol－1
(1)该反应所用的催化剂是________(填写化合物名称)，该反应450 ℃时的平衡常数________500 ℃时的平衡常数(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)该热化学反应方程式的意义是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是________。
a．v(O2)正＝2v(SO3)逆
b．容器中气体的平均相对分子量不随时间而变化
c．容器中气体的密度不随时间而变化
d．容器中气体的分子总数不随时间而变化
解析 (1)由于2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)正反应是放热反应，故升温平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小，故450 ℃时的平衡常数大于500 ℃时的平衡常数。(2)该热化学方程式表示在450 ℃时，每2 mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成2 mol SO3气体放出190 kJ的热量。
答案 (1)五氧化二钒 大于 (2)在450 ℃时，2mol SO2气体和1 mol O2气体完全反应生成
2 mol SO3气体时放出的热量为190 kJ (3)b、d
第三单元 化学平衡的移动
(时间：30分钟)
考查点一 改变化学平衡移动的因素及应用
1．对于平衡CO2(g)??CO2(aq) ΔH＝－19.75 kJ·mol－1，为增大二氧化碳气体在水中的溶解度，应采用的方法是 ( )。
A．升温增压 B．降温减压
C．升温减压 D．降温增压
解析 降温、加压均能使平衡正向移动，促使CO2在水中溶解度增大。
答案 D
2．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为：
2NH3(g)＋NO(g)＋NO2(g)2N2(g)＋3H2O(g) ΔH<0，在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是 ( )。
A．平衡时，其他条件不变，升高温度可使该反应的平衡常数增大
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1∶2时，反应达到平衡
D．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
解析 A项，升高温度，平衡向逆反应方向移动，由平衡常数表达式K＝可知，K值减小。B项，增大NH3浓度时，氮氧化物转化率增大。C项，当v正(NO)∶v逆(N2)＝1∶2时，反应达到平衡，正确。D项，使用催化剂不能改变化学平衡，故氮氧化物转化率不变。
答案 C
3．在一定温度下的可逆反应：mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)，生成物C的体积分数与压强p1和p2、时间t1和t2的关系如图所示，则在下列关系式中正确的是 ( )。
A．p1>p2
B．p1
C．m＋n>p＋q
D．m＋n＝p＋q
解析 图像显示，在压强为p1时，在t2达到平衡，生成物C的体积分数为c1；在压强为p2时，在t1达到平衡，生成物C的体积分数为c2。从横坐标看，t2>t1，说明p2时化学反应速率快，先达到平衡，所以压强p2>p1；从纵坐标看，c1>c2，说明加压使平衡向逆反应方向移动，即p＋q>m＋n。
答案 B
4．一定条件下，体积为10 L的密闭容器中，1 mol X和1 mol Y进行反应：2X(g)＋Y(g)??Z(g)，经60 s达到平衡，生成0.3 mol Z，下列说法正确的是 ( )。
A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001 mol·L－1·s－1
B．将容器体积变为20 L，Z的平衡浓度变为原来的
C．若增大压强，则物质Y的转化率减小
D．若升高温度，X的体积分数增大，则该反应的ΔH>0
解析 本题考查化学反应速率和化学平衡知识。用Z浓度变化表示的反应速率为v(Z)＝＝5×10－4 mol·L－1·s－1。由速率之比等于化学计量数之比，得v(X)＝2v(Z)＝2×5×10－4 mol·L－1·s－1＝0.001 mol·L－1·s－1。B项若容积变为20 L，压强减小，平衡向左移动，Z的浓度小于原来的。C项，增大压强，平衡向右移动，Y的转化率增大。升高温度，X的体积分数增大，说明平衡向左移动，正反应为放热反应，ΔH<0，故B、C、D都错。
答案 A
5．在25 ℃时，密闭容器中X、Y、Z三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：
物质
X
Y
Z
初始浓度/(mol·L－1)
0.1
0.2
0
平衡浓度/(mol·L－1)
0.05
0.05
0.1
下列说法错误的是 ( )。
A．反应达到平衡时，X的转化率为50%
B．反应可表示为X＋3Y??2Z，其平衡常数为1 600
C．增大压强使平衡向生成Z的方向移动，平衡常数增大
D．改变温度可以改变此反应的平衡常数
解析 平衡时X的转化率为×100%＝50%，A选项正确；根据表格中X、Y、Z浓度的变化值：(0.1 mol·L－1－0.05 mol·L－1)∶(0.2 mol·L－1－
0.05 mol·L－1)∶(0.1 mol·L－1－0 mol·L－1)＝1∶3∶2，可推出反应为X＋3Y??2Z，K＝＝＝1 600，故B选项正确；平衡常数只与温度有关，C选项错误，D选项正确。
答案 C
6．COCl2(g)??CO(g)＋Cl2(g) ΔH>0，当反应达到平衡时，下列措施：①升温 ②恒容通入惰性气体 ③增加CO的浓度 ④减压 ⑤加催化剂 ⑥恒压通入惰性气体，能提高COCl2转化率的是 ( )。
A．①②④ B．①④⑥
C．②③⑥ D．③⑤⑥
解析 该反应正向为气体体积增大的吸热反应，故①升温，④减压可使平衡正向移动，⑥恒压通入惰性气体则原体系所承受的分压减小，相当于减压。
答案 B
7．某温度下，体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应：
X(g)＋Y(g)??Z(g)＋W(s) ΔH>0
下列叙述正确的是 ( )。
A．加入少量W，逆反应速率增大
B．当容器中气体压强不变时，反应达到平衡
C．升高温度，平衡逆向移动
D．平衡后加入X，上述反应的ΔH增大
解析 对于可逆反应X(g)＋Y(g)??Z(g)＋W(s)，因W为固体，所以当加入少量W后，化学反应速率不改变，A错；当升高温度时，因该反应的正反应为吸热反应，所以升高温度时平衡正向移动，C错；平衡后再加入X，平衡将正向移动，因为热化学方程式的书写形式未变，所以ΔH不变，D错。
答案 B
8．在相同温度和压强下，对反应CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g)进行甲、乙、丙、丁四组实验，实验起始时放入容器内各组分的物质的量见下表
物质
物质的量
实验
CO2
H2
CO
H2O
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
0 mol
0 mol
a mol
a mol
丁
a mol
0 mol
a mol
a mol
上述四种情况达到平衡后，n(CO)的大小顺序是 ( )。
A．乙＝丁>丙＝甲 B．乙>丁>甲>丙
C．丁>乙>丙＝甲 D．丁>丙>乙>甲
解析 本题考查平衡移动问题，根据平衡移动理论，四种情况的反应物起始量可折合成下表情况
物质
物质的量
实验
CO2
H2
CO
H2O
甲
a mol
a mol
0 mol
0 mol
乙
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
丙
a mol
a mol
0 mol
0 mol
丁
2a mol
a mol
0 mol
0 mol
所以乙和丁相当于提高了反应物(CO2)的起始量，平衡向正反应方向移动，n(CO)相对于甲和丙提高，故有乙＝丁>甲＝丙。
答案 A
9．向2 L密闭容器中通入a mol气体A和b mol气体B，在一定条件下发生反应：
xA(g)＋yB(g)??pC(g)＋qD(g)
已知：平均反应速率vC＝vA；反应2 min时，A的浓度减少了，B的物质的量减少了
mol，有a mol D生成。
回答下列问题：
(1)反应2 min内，vA＝________，vB＝________。
(2)化学方程式中，x＝________，y＝__________，p＝__________，q＝________。
(3)反应平衡时，D为2a mol，则B的转化率为________。
(4)如果只升高反应温度，其他反应条件不变，平衡时D为1.5a mol，则该反应的ΔH________0。(填“＞”“＜”或“＝”)
(5)如果其他条件不变，将容器的容积变为1 L，进行同样的实验，则与上述反应比较：
①反应速率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是___________________。
②平衡时反应物的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，理由是________________________________________________________________________。
解析 由 xA(g)＋yB(g)??pC(g)＋qD(g)
起始(mol) a b 0 0
2 min时(mol) a－ b－ a
则x∶y∶q＝∶∶a＝2∶3∶6，而＝＝＝2，
故x∶y∶p∶q＝2∶3∶1∶6。
(1)vA＝＝ mol·(L·min)－1，vB＝vA＝ mol·(L·min)－1。
(3)B的转化率为×100%＝%。
(4)升温生成物的量减少，即平衡逆向移动，故正反应放热，ΔH＜0。
(5)①容器的容积变小，浓度增大，相当于加压，反应速率加快。
②加压平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小。
答案 (1)mol·(L·min)－1 mol·(L·min)－1
(2)2 3 1 6 (3)×100% (4)＜ (5)①增大 体积减小，反应物的浓度增大，因而使反应速率增大 ②减小 体积减小，气体的压强增大，平衡向气体分子数少的方向(即逆反应方向)移动，因而使反应物转化率减小
考查点二 化学平衡图像题
10．一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是 ( )。
A．CO2(g)＋2NH3(g)??CO(NH2)2(s)＋H2O(g) ΔH＜0
B．CO2(g)＋H2(g)??CO(g)＋H2O(g) ΔH＞0
C．CH3CH2OH(g)??CH2===CH2(g)＋H2O(g) ΔH＞0
D．2C6H5CH2CH3(g)＋O2(g)??2C6H5CH===CH2(g)＋2H2O(g) ΔH＜0
解析 四个选项中水蒸气均为生成物。依题图中左图可知T2＞T1，升温，水蒸气含量减小，平衡左移，所以正反应为放热反应即ΔH＜0，B、C错；依题图中右图可知p1＞p2，增压，水蒸气含量增加，即正反应为气体体积减小的反应，D错。
答案 A
11．已知反应：3A(g)＋B(g)??C(s)＋4D(g) ΔH＜0。图中a、b曲线表示在一定条件下，D的体积分数随时间的变化情况，下列分析正确的是 ( )。
A．b曲线t2后，v正(B)＝4v逆(D)
B．a曲线t1时，4v正(A)＞3v逆(D)
C．升高温度，可使曲线b变为曲线a
D．缩小反应容器的体积，可使曲线a变为曲线b
解析 b曲线t2后，D的体积分数保持不变，说明该可逆反应已达到平衡，正、逆反应速率相等，则v正(B)＝，则A错；a曲线t1时，处于D的体积分数的增大过程中，正反应速率大于逆反应速率，则4v正(A)＞3v正(D)，B项正确；升高温度，因正反应为放热反应，平衡逆
向移动，D的体积分数减小，C错；缩小体积，压强增大，反应前后气体体积不变，平衡不移动，但正、逆反应速率会增大，则D错。
答案 B
12．在2 L密闭容器内，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g)??2NO2(g) ΔH＜0，n(NO)随时间的变化如下表：
时间/s
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)右图中表示NO2的变化的曲线是________。
用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝
________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A．v(NO2)＝2v(O2)
B．容器内压强保持不变
C．v逆(NO)＝2v正(O2)
D．容器内密度保持不变
(3)为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是________。
A．及时分离出NO2气体
B．适当升高温度
C．增大O2的浓度
D．选择高效催化剂
解析 该反应达到平衡时，n(NO)＝0.007 mol，此时n(NO2)＝0.013 mol，其浓度变化量为0.006 5 mol·L－1，所以表示NO2的变化曲线是b，(2)中A表示的是同一方向的速率，在任何时候都成立，而D中容器的体积及气体的总质量都不变，气体的密度也始终不变。(3)中分离出NO2会使逆反应速率降低，升高温度平衡向逆反应方向移动，选择高效催化剂，只能加快反应速率，平衡并不移动，所以A、B、D错误。
答案 (1)b 1.5×10－3 mol·L－1·s－1
(2)BC (3)C
专题综合检测
(时间：45分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括8个小题，每题6分，共48分。每个小题只有一个选项符合题意)
1．在2 L的密闭容器中，发生以下反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)＋D(g)，若最初加入的A和B都是4 mol，在前10 s A的平均反应速率为0.12 mol·L－1·s－1，则10 s时，容器中B的物质的量是 ( )。
A．3.4 mol B．3.2 mol
C．2.8 mol D．1.2 mol
解析 由题意可知在前10 s内，反应的A的物质的量为0.12 mol·L－1·s－1×10 s×2 L＝2.4 mol，故反应的B的物质的量为1.2 mol，则10 s时，容器中B的物质的量为4 mol－1.2 mol＝2.8 mol。
答案 C
2．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2＋2C===Sn＋2CO↑，反应过程中能量的变化如图所示。下列有关该反应的ΔH、ΔS的说法中正确的是 ( )。
A．ΔH<0 ΔS<0
B．ΔH>0 ΔS<0
C．ΔH<0 ΔS>0
D．ΔH>0 ΔS>0
解析 反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应是吸热反应，反应后有气体生成，熵增大。
答案 D
3．下列关于化学反应限度的说法中正确的是 ( )。
A．改变外界条件不能改变化学反应的限度
B．当某反应在一定条件下达到反应限度时即达到了化学平衡状态
C．当某反应体系中气体的压强不再改变时，该反应一定达到了反应限度
D．当某反应达到限度时，反应物和生成物的浓度一定相等
解析 化学反应限度即化学平衡。改变外界条件可以引起化学平衡的移动，即改变反应的限度，A错，B正确；对于反应前后气体体积不变的反应，如H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，压强不随反应进行的程度而改变，C错；达到化学平衡时，反应物与生成物浓度不一定相等，D错。
答案 B
4．在紫外线的作用下，氧气可生成臭氧：3O22O3，一定条件下该反应达到平衡状态的标志是 ( )。
A．单位时间内生成2 mol O3，同时消耗3 mol O2
B．O2的消耗速率0.3 mol·L－1·s－1，O3的消耗速率0.2 mol·L－1·s－1
C．容器内，2种气体O3、O2浓度相等
D．容积中各组分的体积分数随时间变化
解析 判断反应是否达到平衡状态有2个判据：正逆反应速率相等、各组分的浓度(或含量)不再发生变化。A中生成O3与消耗O2都指的是正反应速率；B中O2的消耗速率是v(正)，O3的消耗速率是v(逆)，v(正)＝v(逆)反应达到平衡状态，C中O3、O2浓度相等并非固定不变了；D中各组分的体积分数随时间变化即各组分的浓度(或含量)发生变化，反应未达到平衡状态。
答案 B
5．当反应：Cl2(g)＋S(g)??SCl2(g)达到平衡后，若将容器体积缩小，则此时反应速率的变化情况是 ( )。
解析 缩小容器体积即增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡向正反应方向移动，v正>v逆。
答案 D
6．25 ℃时，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入过量金属锡(Sn)，发生反应：Sn(s)＋Pb2＋(aq)??Sn2＋(aq)＋Pb(s)，体系中c(Pb2＋)和c(Sn2＋)变化关系如下图所示。下列判断正确的是 ( )。
A．往平衡体系中加入金属铅后，c(Pb2＋)增大
B．往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体后，c(Pb2＋)变小
C．升高温度，平衡体系中c(Pb2＋)增大，说明该反应ΔH＞0
D．25 ℃时，该反应的平衡常数K＝2.2
解析 A项，金属铅是固体，其量的多少对平衡没有影响；B项，往平衡体系中加入少量Sn(NO3)2固体，体系中c(Sn2＋)增大，促使平衡逆向移动，c(Pb2＋)增大；C项，升高温度，c(Pb2＋)增大，说明平衡逆向移动，则ΔH小于零；D项，该反应的平衡常数表达式为K＝＝＝2.2，故D项正确。
答案 D
7．将一定质量的Ag2SO4固体置于容积不变的密闭容器中(加入少量V2O5)，在200 ℃时发生下列反应：Ag2SO4(s)??Ag2O(s)＋SO3(g) ΔH>0。10 min时反应达到平衡，此时c(SO3)为0.4 mol·L－1，则下列叙述中不正确的是 ( )。
A．200 ℃时，该反应的平衡常数K＝0.4
B．增加Ag2SO4固体的质量，Ag2SO4分解速率会增大
C．若在300 ℃时反应，10 min后SO3的浓度会大于0.4 mol·L－1
D．0～10 min，逆反应速率不断增大
解析 增加固体的量，对反应速率无影响，平衡不移动。
答案 B
8．在体积为V L的恒容密闭容器中盛有一定量H2，通入Br2(g)发生反应：H2(g)＋Br2(g)??2HBr(g)；ΔH＜0。当温度分别为T1、T2，平衡时，H2的体积分数与Br2(g)的物质的量变化关系如右图所示。下列说法不正确的是 ( )。
A．由图可知：T1＞T2
B．a、b两点的反应速率：b＞a
C．为了提高Br2(g)的转化率，可采取将HBr液化并及时
移走的方法
D．T1时，随着Br2(g)加入，平衡时HBr的体积分数不断增加
解析 选项A，根据反应：H2(g)＋Br2(g)??2HBr(g)；ΔH＜0，升温平衡向着逆反应方向移动，H2的体积分数增大，根据图示变化，可知T1＞T2。选项B，b点Br2(g)的浓度比a点Br2(g)的浓度大，反应速率也大，正确。选项C，降低生成物HBr(g)的浓度，有利于平衡向着正反应方向移动，Br2(g)的转化率提高。选项D，体积不变时，在Br2(g)物质的量较多的情况下，平衡时HBr的体积分数可能减小。
答案 D
二、非选择题(本题包括4个小题，共52分)
9．(10分)现有反应aA(g)＋bB(g)??pC(g)，达到平衡后，当升高温度时，B的转化率变大；当减小压强时，混合体系中C的质量分数也减小，则：
(1)该反应的逆反应是________热反应，且a＋b________p(填“＞”“＜”或“＝”)。
(2)减压时，A的质量分数________(填“增大”“减小”或“不变”，下同)，正反应速率________。
(3)若加入B(体积不变)，则A的转化率________，B的转化率________。
(4)若升高温度，则平衡时，B、C的浓度之比将________。
(5)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________。
(6)若B是有色物质，A、C均为无色物质，则加入C(体积不变)时混合物的颜色________，而维持容器内气体的压强不变，充入氖气时，混合物的颜色________(填“变浅”“变深”或“不变”)。
解析 升高温度，B的转化率变大，说明此反应的正反应为吸热反应；减小压强，混合体系中C的质量分数变小，说明减小压强时平衡向逆反应方向移动，则a＋b＞p；催化剂对化学平衡无影响；若B为有色物质，体积不变时加入C，平衡向逆反应方向移动，生成更多的B而使混合物的颜色加深；如维持容器内压强不变，充入氖气可使容器体积增大，虽然平衡向逆反应方向移动，B的物质的量增加，但B的浓度比原平衡时小，因而混合物的颜色变浅。
答案 (1)放 ＞ (2)增大 减小 (3)增大 减小
(4)减小 (5)不变 (6)变深 变浅
10．(15分)高炉炼铁过程中发生的主要反应为：Fe2O3(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：
温度/℃
1 000
1 150
1 300
平衡常数
4.0
3.7
3.5
请回答下列问题：
(1)该反应的平衡常数表达式K＝________，ΔH________0(填“＞”“＜”或“＝”)；
(2)在一个容积为10 L的密闭容器中， 1 000 ℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0 mol，反应经过10 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)＝________、CO的平衡转化率＝________；
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率，可采取的措施是________。
A．减少Fe的量 B．增加Fe2O3的量
C．移出部分CO2 D．提高反应温度
E．减小容器的体积 F．加入合适的催化剂
解析 (1)因Fe和Fe2O3均为固体，无法表示其浓度，故K＝，升高温度，K减小，说明平衡向左移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，ΔH＜0；
(2) Fe2O3(s)＋CO(g)??Fe(s)＋CO2(g)
初始/mol 1 1 1 1
转化/mol x x
平衡/mol 1－ 1－x 1＋x 1＋x
K＝＝4，解得x＝0.6，平均反应速率v(CO2)＝0.6 mol÷10 L÷10 min＝0.006 mol·L－1·min－1；
CO的平衡转化率＝0.6 mol÷1 mol×100%＝60%；
(3)增加或减少固体的量，不影响正、逆反应速率，对平衡状态没有影响；加入催化剂同等程度的加快正、逆反应速率，对平衡状态没有影响，A、B、F对CO的平衡转化率没有影响；移出部分CO2，生成物浓度减小，平衡向右移动，CO的平衡转化率增大；因正反应是放热反应，提高反应温度，平衡向左移动，CO的平衡转化率减小；因反应前后气体的化学计量数不变，压强对平衡没有影响，故减小容器的容积不影响CO的平衡转化率。
答案 (1) ＜
(2)0.006 mol·L－1·min－1 60%
(3)C
11．(15分)甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH3OH(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋3H2(g) ΔH＞0。
(1)在一定条件下，向体积为2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g)，20 s后，测得混合气体的压强是反应前的1.2倍，则用甲醇表示的该反应的速率为________。
(2)判断(1)中可逆反应达到平衡状态的依据是(填序号)________。
①v正(CH3OH)＝v正(CO2)
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④CH3OH、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
(3)下图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1 mol CH3OH(g)和2 mol H2O(g)，
向B容器中充入1.2 mol CH3OH(g)和2.4 mol H2O(g)，
两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为a L。试回答：
①反应达到平衡时容器B的体积为1.5a L，容器B中CH3OH的转化率为________，A、B两容器中H2O(g)的体积百分含量的大小关系为B________A(填“＞”“＜”或“＝”)。
②若打开K，一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为________L(连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响)。
解析 (2)题给反应中各物质都是气体，气体总质量始终不变，当容器体积不变时，密度不变。
(3)A为恒温恒容容器，B为恒温恒压容器，
① CH3OH(g)＋H2O(g)??CO2(g)＋3H2(g)
起始/mol 1.2 2.4 0 0
转化/mol x x x 3x
平衡/mol 1.2－x 2.4－x x 3x
根据pV＝nRT知，恒温恒压条件下，体积之比等于物质的量之比，＝，x＝0.9，α(CH3OH)＝×100%＝75%。
②打开K时，A、B组成一个恒温恒压容器，设平衡后B容器体积为V L，则有：＝，V＝1.75a。
答案 (1)0.01 mol·L－1·s－1
(2)③④
(3)75% ＜ 1.75a
12．(12分)(2011·重庆理综，29，节选)臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。
(1)O3与KI溶液反应生成的两种单质是______________和______________。(填分子式)
(2)O3在水中易分解，一定条件下，O3的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O3的起始浓度为0.021 6 mol·L－1。
Min
T/ ℃
3.0
4.0
5.0
6.0
20
301
231
169
58
30
158
108
48
15
50
31
26
15
7
①pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是________。
②在30 ℃、pH＝4.0条件下，O3的分解速率为________mol·L－1·min－1。
③据表中的递变规律，推测O3在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________。(填字母代号)
a．40 ℃、pH＝3.0 b．10 ℃、pH＝4.0
c．30 ℃、pH＝7.0
解析 本题以臭氧为载体考查了化学反应速率、氧化还原反应等化学反应原理，同时考查了考生对图表的观察分析能力。(1)臭氧具有氧化性，能与碘化钾发生氧化还原反应生成氧气、碘单质和氢氧化钾。(2)30 ℃、pH＝4.0时，臭氧分解一半所用时间为108 min，反应速率v＝＝1.00×10－4 mol·L－1·min－1；结合表中数据知反应速率在b条件下最小、c条件下最大。
答案 (1)I2 O2 (2)①OH－ ②1.00×10－4 ③b、a、c
