基础演练
1．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
2．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
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．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＝0.5 mol·L－1·min－1
B．硫酸的反应速率＝0.5 mol·L－1·min－1
C．硫酸亚铁的反应速率＝0.25 mol·L－1·min－1
D．氢气的反应速率＝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
综合应用
5．将等物质的量的A和B混合于2L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
基础应用
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．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
3．在体积为2 L的密闭容器内合成氨，已知在时间t内，氨的物质的量增加了0.6 mol，在此时间内，用氢气表示的平均反应速率是0.45 mol·L－1·s－1，则t是( )
A．0.44 s B．1 s
C．1.33 s D．2 s
解析：v(NH3)＝v(H2)＝0.30 mol·L－1·s－1，氨气浓度的变化量为0.6 mol/2 L＝0.30 mol·L－1，因此反应所需时间为t＝＝＝1 s。
答案：B
4．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
5．把0.6 mol X气体和0.4 mol Y气体混合于2 L容器中，发生反应3X(g)＋Y(g)?? nZ(g)＋2W(g)，5 min末已生成0.2 mol W，若测知以Z的浓度变化来表示，平均速率为0.01 mol·L－1·min－1，则上述反应中Z气体的计量数n的值是( )
A．1 B．2
C．3 D．4
解析：先求Z物质的物质的量变化值Δn(Z)＝Δc(Z)·V＝v(Z)·t·V＝0.01 mol·L－1·min－1×5 min×2 L＝0.1 mol，再根据＝，得n＝＝＝1。
答案：A
6．化合物Bilirubin在一定波长的光照射下发生分解反应，反应物浓度随反应时间变化如下图所示，计算反应4～8 min间的平均反应速率和推测反应16 min时反应物的浓度，结果应是( )
A．2.5 μmol·L－1·min－1和2.0 μmol·L－1
B．2.5 μmol·L－1·min－1和2.5 μmol·L－1
C．3.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
D．5.0 μmol·L－1·min－1和3.0 μmol·L－1
解析：分析图像可知，在4～8 min时间段内反应物的浓度由20 μmol·L－1下降到10 μmol·L－1，浓度变化量为10 μmol·L－1，故反应速率为＝2.5 μmol·L－1·min－1。随着反应的进行，反应速率逐渐减慢，大致的变化规律是反应每进行4 min，反应速率降低一半，所以当反应进行到16 min时，反应物的浓度降到大约2.5 μmol·L－1。
答案：B
7．某温度下，反应2N2O5===4NO2＋O2开始进行时，c(N2O5)＝0.040 8 mol/L。1 min后，c(N2O5)＝0.030 mol/L。则该反应的反应速率为( )
A．v(N2O5)＝1.8×10－4 mol/(L·s)
B．v(N2O5)＝1.8×10－2 mol/(L·s)
C．v(O2)＝1.8×10－4 mol/(L·s)
D．v(NO2)＝1.8×10－4 mol/(L·s)
解析：Δc(N2O5)＝0.040 8 mol/L－0.030 mol/L，故v(N2O5)＝＝＝1.8×10－4 mol/(L·s)，由2N2O5===4NO2＋O2可得，v(O2)＝v(N2O5)＝0.9×10－4 mol/(L·s)，v(NO2)＝2(N2O5)＝3.6×10－4 mol/(L·s)，故A项正确。
答案：A
8．已知某反应中各物质的浓度数据如下：
aA(g)＋bB(g)??2C(g)
起始浓度(mol/L) 3.0 1.0 0
2 s末浓度(mol/L) 1.8 0.6 0.8
据此可推算出上述方程式中各物质的化学计量数之比是( )
A．9∶3∶4 B．3∶1∶2
C．2∶1∶3 D．3∶2∶1
解析：本题利用同一反应中，各物质的浓度变化之比等于化学计量数之比。则Δc(A)∶Δc(B)∶Δc(C)＝(3.0 mol/L－1.8 mol/L)∶(1.0 mol/L－0.6 mol/L)∶(0.8 mol/L－0)＝a∶b∶2，可得a＝3，b＝1。
答案：B
9．反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)，在容积为2 L的密闭容器中进行。在2 s内用NH3的浓度减小来表示的平均反应速率为0.3 mol/(L·s)，在2 s时，H2O增加的物质的量为( )
A．0.9 mol B．1.07 mol
C．1.8 mol D．0.8 mol
解析：本题考查化学反应速率计算公式的应用。由v＝得Δc＝v·Δt，由反应4NH3(g)＋5O2(g) 4NO(g)＋6H2O(g)得：v(H2O)＝v(NH3)＝×0.3 mol/L·s，所以n(H2O)＝×0.3 mol/(L·s)×2 s×2 L＝1.8 mol，选C。
答案：C
10．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
11．下列有关热化学方程式及其叙述正确的是( )
A．氢气的燃烧热为285.5kJ/mol，则水电解的热化学方程式为：2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g)；ΔH＝＋285.5 kJ/mol
B．1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)时放出890 kJ热量，它的热化学方程式为1/2 CH4(g)＋O2(g)===1/2 CO2(g)＋H2O(l)；ΔH＝－445 kJ/mol
C．已知2C(s)＋O2(g)===2CO(g)；ΔH＝－221 kJ·mol－1，则C的燃烧热为110.5 kJ/mol
D．HF与NaOH溶液反应：H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l)；ΔH＝－57.3 kJ/mol
解析：燃烧热规定1 mol可燃物，A错误；1 mol甲烷完全燃烧时放出890 kJ，则1/2 CH4放热445 kJ，B正确；C(s)未完全燃烧，其反应热不是燃烧热，C错误；HF为弱酸，电离时须吸热，放出的热量小于57.3 kJ/mol，D错误。
答案：B
能力提升
12．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
13．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＋3X2Z 0.05 mol/(L·min)
14．已知某气体反应：3A(g)＋B(g)2C(g)，起始浓度c(A)＝3.0 mol/L，c(B)＝1.0 mol/L，在2 s时用生成物C表示的该反应速率为0.40 mol/(L·s)，求2 s末时各物质的浓度？
解析：由C的反应速率可求C的生成浓度，然后根据方程式可计算A、B的反应浓度，用起始浓度减去生成浓度即为要求的浓度。
答案：c(A)＝1.8 mol/L c(B)＝0.6 mol/L c(C)＝0.8 mol/L14.在10 L密闭容器中充入4 mol N2、12 mol H2，控制条件发生反应：N2＋3H2??2NH3,4 min时测得c(NH3)＝0.2 mol·L－1，填写下表：
4 min时
N2
H2
NH3
浓度/mol·L－1
0.2
反应速率mol·L－1·min－1
反应速率值之间的关系
v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝________
解析：4 min末时c(NH3)为0.2 mol·L－1，根据参加反应各物质的浓度比等于化学计量数之比，可知反应掉的N2、H2的浓度：Δc(N2)＝c(NH3)＝0.1 mol·L－1、Δc(H2)＝c(NH3)＝0.3 mol·L－1，剩余的N2的浓度为0.3 mol·L－1；剩余的H2的浓度为0.9 mol·L－1。用NH3表示速率：v(NH3)＝＝0.05 mol·L－1·min－1，根据化学反应速率之比等于化学方程式中相应的化学计量数之比可知：v(N2)∶v(H2)∶v(NH3)＝1∶3∶2，则v(N2)＝v(NH3)＝0.025 mol·L－1·min－1；v(H2)＝v(NH3)＝0.075 mol·L－1·min－1。
答案：
0.3
0.9
0.025
0.075
0.05
1∶3∶2
课件24张PPT。第一节 化学反应速率知 新互动探究化学反应速率物质的量的变化 浓度的减少 浓度的增加 mol/(L·min)或mol/(L·s) 方程式中对应物质的化学计量数之比 v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)＝m∶n∶p∶q 浓度 质量 探究1：比较化学反应速率常用什么方法？探究2：化学反应速率计算题的一般步骤是怎样的？创新探究演练自评
基础演练
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．在有气体参与的反应中，能使反应物中活化分子数和活化分子百分数同时增大的方法是( )
①增大反应物的浓度 ②升高温度 ③增大压强 ④移去生成物 ⑤加入催化剂
A．①②③ B．①②③⑤
C．②⑤ D．①②③④⑤
解析：根据活化分子的概念及影响条件知，①③能增大活化分子的浓度(单位体积内活化分子的数目)，加快化学反应速率，但不影响活化分子百分数；而②中分子能量增加，使活化分子百分数增大，活化分子数也同时增加；⑤中催化剂降低了活化能，同样使活化分子百分数增大，活化分子数也同时增加。答案选C。
答案：C
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
综合应用
6．判断下列说法的正误，正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”。
(1)增大压强，活化分子数增加，有效碰撞次数增加。( )
(2)升高温度，活化分子百分数增加，有效碰撞次数增加。( )
(3)其他条件不变时，对某一反应来说，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。( )
(4)发生有效碰撞的分子必须是活化分子，但活化分子之间的碰撞却不一定就是有效碰撞。( )
(5)只有活化分子以合适的取向发生碰撞，才能使分子内的化学键断裂，从而引发化学反应。( )
答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
基础应用
1．在化工生产中，如果要加快反应速率，应该优先考虑的科研方向是( )
A．提高设备强度，以便加压
B．选择适宜的催化剂
C．采用高温
D．用块状反应物代替粉末状反应物
解析：本题考查影响化学反应速率的因素。因为催化剂能够降低反应的活化能，从而能成千上万倍地提高反应速率，因此在化工生产中选择适当的催化剂是改变化学反应速率常用的有效方法，而高温、高压对设备的要求较高，用块状反应物代替粉末状反应物则会减小接触面积，反应速率减小，故B正确。
答案：B
2．对于反应2SO2＋O2??2SO3，下列变化可增大活化分子百分数而使反应速率加快的是( )
①增大压强 ②升高温度 ③增大O2浓度 ④使用催化剂
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
解析：本题考查影响化学反应速率的微观解释。升高温度能够提高反应物分子的能量，使活化分子百分数增大，使用催化剂能降低反应所需的活化能，提高活化分子的百分数。而增大反应物浓度和压强均不能提高活化分子的百分数。
答案：D
3．在气体反应中，改变条件：①增大反应物的浓度，②升高温度，③增大压强，④移去生成物，⑤加入催化剂。能使反应物中活化分子数和活化分子的百分数同时增大的方法是( )
A．①⑤ B．①③
C．②⑤ D．③⑤
解析：升高温度，反应物分子的能量升高，使更多的分子转化为活化分子，增大了活化分子的百分含量；使用催化剂降低了反应物分子的活化能，使更多的分子在自身能量不变的前提下也成为活化分子，增大了活化分子的百分含量。
答案：C
3．有效碰撞是指( )
A．反应物分子间的碰撞
B．反应物活化分子间的碰撞
C．能发生化学反应的碰撞
D．反应物活化分子与普通分子间的碰撞
解析：反应物分子间发生碰撞是发生化学反应的前提，但不具有一定能量的反应物分子间的碰撞，不足以断裂化学键，故A项不一定为有效碰撞；反应物中活化分子间的碰撞不一定发生化学反应，如果分子不是沿着合适的取向相互碰撞，也不能使旧键断裂，故B项不一定是有效碰撞。
答案：C
4．下列不同条件下的化学反应A＋B===C＋D，反应速率由大到小顺序正确的一组是( )
①常温下20 mL含A和B各0.001 mol
②常温下100 mL含A和B各0.01 mol
③常温下0.05 mol/L A、B溶液各10 mL再加入蒸馏水20 mL
④常温下80 mL含A 0.01 mol和20 mL含B 0.005 mol
A．①②③④ B．④③②①
C．②④①③ D．②①④③
解析：根据题意可知，其他条件相同，只有A、B的浓度不同。根据浓度对反应速率的影响，浓度越大，反应速率越快，将题目给出的A、B不同的量转化为物质的量浓度进行比较。
①中A、B物质的量浓度均为0.05 mol/L；②中A、B物质的量浓度均为0.1 mol/L；③中A、B物质的量浓度均为0.012 5 mol/L；④中A物质的量浓度为0.1 mol/L，B物质的量浓度为0.05 mol/L。即浓度的大小顺序为②>④>①>③，其速率顺序与之相同，C选项符合题意。
答案：C
5．在KIO3、KHSO3的酸性混合溶液中加入少量KI和淀粉，不停搅拌，有下列反应发生：①IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O ②I2＋2HSO＋H2O===2I－＋2SO＋4H＋，当反应进行到15 min时，溶液突然变为蓝色，随之又很快消失。这一反应被称为碘钟反应，有人用它来解释生物钟现象。下列有关说法不正确的是( )
A．在整个反应过程中，作催化剂的物质是KI
B．上述两个反应中，反应速率较快的是②
C．碘钟反应的快慢由反应②决定
D．“溶液突然变为蓝色，随之又很快消失”这一现象与①②的反应速率有关
解析：由题目信息知，①反应相对较慢，②反应相对较快，所以B、D两项正确，C选项错误；分析①②反应中I－的作用知，KI是催化剂，故A选项正确。
答案：C
6．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
7．用如图所示的实验装置进行实验X及Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积。下列选项中正确表示实验X及Y的结果的是( )
实验
所用的酸
X
25 mL 0.2 mol/L
Y
50 mL 0.1 mol/L
解析：由镁和盐酸反应的化学方程式可知，两者反应时镁均过量，因此两者产生等量的氢气，排除了选项C和D。根据浓度越大，化学反应速率越快的事实可知实验X产生氢气的速率快，体现在图象上即曲线的斜率大，结合以上两点可知选项A符合题意。
答案：A
8．下图所示为800 ℃时，X、Y、Z三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化，只从图上分析不能得出的结论是( )
A．前2 min，X的平均反应速率为0.1 mol·L－1·min－1
B．该反应的反应物为X，生成物为Y、Z
C．升高温度，v正>v逆
D．增大压强，v正
解析：本题考查与化学反应速率有关的图像问题。由图像可知：反应物为X，生成物为Y和Z，化学方程式为2X(g) 2Y(g)＋Z(g)，增大压强，v正答案：C
9．20 ℃时，将0.10 mol/L Na2S2O3溶液10 mL和0.10 mol/L H2SO4溶液10 mL混合，2 min后溶液中明显出现浑浊。已知温度每升高10 ℃，化学反应速率增大到原来的2倍，那么50 ℃时，同样的反应要明显地出现浑浊，所需的时间是( )
A．40 s B．15 s
C．48 s D．20 s
解析：设原来的反应速率为v，温度从20 ℃升高到50 ℃，共升高了3个10 ℃，所以50 ℃时的反应速率为23v。因为反应速率越大，反应出现浑浊的时间越短。所以50 ℃时，此反应出现浑浊所需时间为：2 min×＝0.25 min＝15 s。
答案：B
10．如图是198K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
能力提升
11．在下列事实中，什么因素影响了化学反应的速度？
(1)夏天的食品易霉变，冬天就不易发生该现象：________。
(2)熔化的KClO3放出气泡的速度很慢，撒入少量MnO2很快产生气体：________。
(3)工业上常将固体燃料粉碎，以提高燃烧效率：________。
(4)等浓度、等体积的稀硫酸溶液和稀盐酸溶液分别与同样大小且质量相等的铁片反应，硫酸溶液中产生气体的速度更快：________。
(5)黑暗处集气瓶中H2和Cl2的混合气体几乎不反应，但在瓶外点燃镁条时发生爆炸：________。
解析：注意对比反应条件不同，确定影响因素。
答案：(1)温度 (2)催化剂 (3)接触面积 (4)浓度 (5)光照
12．可逆反应2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)是工业上制取H2SO4的重要反应。
(1)在恒压条件下，该反应分组实验的有关条件如下表：
反应条件
温度
容积体积
起始n(SO2)
起始n(O2)
其他条件
Ⅰ组
500 ℃
1 L
1 mol
2 mol
无
Ⅱ组
500 ℃
1 L
1 mol
2 mol
已知Ⅰ、Ⅱ两组实验过程中，SO3气体的体积分数φ(SO3)随时间t的变化曲线如图所示。
①Ⅱ组与Ⅰ组相比不同的条件是_______________________________________；
②将Ⅰ组实验中温度变为800 ℃，则φ(SO3)达到a%所需的时间________t1(填“小于”“大于”或“等于”)。
(2)若起始时向该容器中通入的是SO2和只有由18O原子组成的氧气18O2，则φ(SO3)大于a%时，18O原子存在于________(填序号)。
A．O2 B．SO2
C．O2和SO2 D．O2、SO2和SO2
解析：(1)由题意可知，两组实验的压强、温度和起始浓度均相同，而由曲线图可看出Ⅱ组实验的反应速率快，所以Ⅱ组具备的其他条件是使用了催化剂，加快了化学反应速率。温度升高后，化学反应速率加快，所以φ(SO3)达到a%所需的时间比原来短。
(2)由于正、逆反应是同时进行的，所以反应一段时间后，18O原子会存在于各反应物中。
答案：(1)①使用催化剂(其他合理答案也可) ②小于 (2)D
13．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
14．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
___________________________________________________________________
__________________________________________________________(答两种)；
(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(答两种)
(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，降低了Zn与溶液的接触面积
课件39张PPT。第二节 影响化学反应速率的因素知 新互动探究有效碰撞与活化分子发生反应 一定的方向上 有效碰撞 平均能量 平均能量 探究1：如何理解活化分子和活化能之间的关系？影响化学反应速率的因素反应物本身的性质 浓度 温度 压强 催化剂 增大 减小 活化分子数 有效碰撞 增大 加快 减慢 反应物的浓度 加快 减慢 增大 减小 百分数 碰撞频率 有效碰撞 增大 加快 路径 活化能 百分数 有效碰撞 增大 探究2：在考虑浓度对反应速率的影响时应注意什么问题？探究3：如何理解压强对反应速率的影响？探究4：升高温度或使用催化剂为什么使反应速率加快？创新探究演练自评
基础演练
1．N2＋3H22NH3在密闭容器中反应一段时间后，达到平衡状态。则下列说法中正确的是( )
A．N2、H2不再化合
B．N2、H2、NH3浓度不再变化
C．N2、H2、NH3的质量相等
D．改变条件，N2、H2、NH3的浓度也不再变化
解析：正逆反应都在进行，只是正逆反应的速率相等，因此A选项不正确；“定”是说平衡时各组分的含量或浓度不再发生变化，而不是说它们的含量或质量都相等，故B选项正确，C选项错误；“变”是说条件改变时，原平衡将会被破坏，通过改变N2、H2、NH3的浓度在新条件下建立新的平衡，故D不正确。
答案：B
2．从下列实验事实所引出的相应结论不正确的是( )
选项
实验事实
结论
A
其他条件相同时，Na2S2O3溶液浓度越大，析出硫沉淀所需时间越短
当其他条件不变时，增大反应物浓度，化学反应速率加快
B
在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都没有发生改变
催化剂参与了化学反应，但反应前后质量不变
C
H＋浓度相同的盐酸和醋酸分别与等质量的、形状相同的锌粒
反应开始时速率相同
D
在容积可变的密闭容器中发生反应H2(g)＋I2(g)??2HI(g)，把容积缩小一倍
正反应速率加快，逆反应速率不变
解析：增大压强，正、逆反应速率均加快。
答案：D
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．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
综合应用
5．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
6．(1)在一定条件下，可逆反应达到平衡状态的本质特征是________，下列关系中能说明反应N2(g)＋3H2(g)??2NH3(g)已经达到平衡状态的是________。
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)
(2)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：(1)正反应速率与逆反应速率相等 C
(2)①abc ②abe ③abce
课件40张PPT。第三节 化学平衡
第1课时 化学平衡状态知 新互动探究化学平衡状态正反应 逆反应 相等 物质的量 浓度 恒定 同一反应体系 物质的量 浓度 相等 0 仍在继续 可逆反应 可逆反应 最大 0 逐渐减小 减小 增大 0 v(正)＝v(逆) 探究1：可逆反应达到平衡状态有哪些标志？(2)各组分的浓度保持一定影响化学平衡移动的因素浓度 压强 发生变化 平衡移动 增大 减小 减小 增大 吸热 放热 气体体积缩小 气体体积增大 同等程度 没有 时间 温度 压强 参加反应的化学物质的浓度 能够减弱这种改变 探究2：如何理解化学平衡的移动？2．分析化学平衡移动的一般思路探究3：如何理解勒夏特列原理？创新探究演练自评
基础演练
1．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
2．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．p1C．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
3．右图是恒温下某化学反应的反应速率随反应时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相符的是( )
A．反应达平衡时，正反应速率和逆反应速率相等
B．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大反应物浓度，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ
C．该反应达到平衡态Ⅰ后，增大体系的压强，平衡发生移动，达到平衡态Ⅱ
D．该化学反应的正反应是气体体积缩小的反应
解析：反应达平衡的特征是正反应速率和逆反应速率相等。从图中可以看出，平衡态Ⅰ到平衡态Ⅱ不是增大反应物浓度，因为平衡态Ⅰ的逆反应速率不等于平衡态Ⅱ的逆反应速率。增大体系的压强，正反应速率和逆反应速率都增大。又因为到达平衡态Ⅱ前正反应速率大于逆反应速率，平衡向正反应方向移动，正反应是气体体积减小的反应。
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·s)
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·s)。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·s)＝0.001 mol/(L·s)。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．高温下，某反应达到平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，H2浓度减小。下列说法正确的是( )
A．该反应的焓变为正值
B．恒温恒容下，增大压强，H2浓度一定减小
C．升高温度，逆反应速率减小
D．该反应的化学方程式为CO＋H2OCO2＋H2
解析：本题考查化学反应速率和化学平衡的移动。由题中平衡常数的表达式可知该反应为CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)，D项错误；升高温度，H2浓度减小，说明平衡向右移动，该反应的正反应为吸热反应，A项正确；恒温恒容下，增大压强，氢气浓度可能减小，也可能不变或增大，B项错误；对任何反应来说，升高温度，反应速率都增大，C项错误。
答案：A
综合应用
6．一定条件下，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)＝________。
(3)在其他条件不变的情况下，将处于E点的体系体积压缩到原来的，下列有关该体系的说法正确的是________。
a．H2的浓度减小
b．正反应速率加快，逆反应速率也加快
c．甲醇的物质的量增加
d．重新平衡时，值增大
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·min)。压缩体积即增大压强，正、逆反应速率都增大，平衡右移，甲醇的物质的量增大，H2的物质的量减小，但是体积缩小，H2的浓度增大，b、c正确。
答案：(1) 减小 (2) mol/(L·min) (3)bc
基础应用
1．在密闭容器中进行如下反应：X2(g)＋3Y2(g)??2Z(g)，X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.2 mol·L－1、0.6 mol·L－1、0.4 mol·L－1，当平衡时，下列数据肯定不正确的是( )
A．X2为0.4 mol·L－1，Y2为1.2 mol·L－1
B．Y2为1.0 mol·L－1
C．X2为0.3 mol·L－1，Z为0.2 mol·L－1
D．Z为0.7 mol·L－1
解析：化学平衡研究的是可逆反应，故解这类题目时要善于利用极值法，另外，此题的易错点是在将选项中所有物质浓度列出来时，易忽略物质的量是否守恒。此题的解法为：
X2(g)＋3Y2(g)??2Z(g)
0.2 0.6 0.4
0 0 0.8
(设反应正向进行彻底)
0.4 1.2 0
(设反应逆向进行彻底)
据可逆反应的含义知：0答案：A
2．已知反应mX(g)＋nY(g)??qZ(g)的ΔH<0，m＋n>q，在恒容密闭容器中反应达到平衡时，下列说法正确的是( )
A．通入稀有气体使压强增大，平衡将正向移动
B．X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍
C．降低温度，混合气体的平均相对分子质量变小
D．增加X的物质的量，Y的转化率降低
解析：达到化学平衡时，保持容器容积不变通入稀有气体，则反应混合物中各气体的浓度不变，正、逆反应速率不变，因此平衡状态不变，A说法错误；达化学平衡时，v(正)＝v(逆)，则v正(Y)＝v逆(Y)，故＝＝，B说法正确；降低温度，平衡正向移动，因m＋n>q，气体的质量不变，故平均相对分子质量变大，C项错；增加X的物质的量，平衡向右移动，Y的转化率增大，D项错。
答案：B
3．已知：4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 025 kJ·mol－1，该反应是一个可逆反应。若反应物起始物质的量相同，下列关于该反应的示意图不正确的是( )
解析：从题给的可逆反应方程式看：温度升高平衡向逆反应方向移动，使NO含量降低而不是升高，C项错误，A项正确；压强增大平衡逆向移动，NO含量降低，达平衡所需时间缩短，B项正确；使用催化剂可加快反应速率，所以达到平衡所需时间缩短，D项正确。
答案：C
4．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
0.010
0.020
0.020
c(CO2)/mol/L
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
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：D项，温度相同，丙中反应物浓度最大，甲中最小，所以丙中的反应速率最快，甲中的反应速率最慢；B项，设甲中转化的c(H2)为x，则有x2/(0.010－x)2＝9/4，解得x＝0.006 mol/L，则甲中H2的转化率为60%。对甲加压，使容器体积减小为原来的一半与丙等效，而加压平衡不移动，所以二者H2的转化率相同；A项，增大c(H2)可提高CO2的转化率，故A项正确；C项，平衡时，甲、丙中c(CO2)分别为0.004 mol/L、0.008 mol/L。
答案：C
5．在5 L的密闭容器中充入2 mol A气体和1 mol B气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)??2C(g)。达到平衡时，在相同条件下测得容器内混合气体的压强是反应前的，则A的转化率为( )
A．67% B．50% C．25% D．5%
解析：根据阿伏加德罗定律的推论，同温同体积时，气体压强之比等于物质的量之比，则平衡时气体的物质的量为×(2＋1) mol＝2.5 mol。
设达平衡时，B反应了x mol，根据：
2A(g) ＋ B(g)??2C(g)
反应前(mol) 2 1 0
变化量(mol) 2x x 2x
平衡时(mol) 2－2x 1－x 2x
则(2－2x)＋(1－x)＋2x＝2.5，x＝0.5，
故α(A)＝×100%＝50%。
答案：C
6．已知在等温、等容条件下，有如下可逆反应：2A(g)＋2B(g)??3C(g)＋D(g)。现分别从两条途径建立平衡，途径Ⅰ：A、B的起始浓度均为2 mol·L－1；途径Ⅱ：C、D的起始浓度分别为6 mol·L－1和2 mol·L－1。下列叙述正确的是( )
A．Ⅰ、Ⅱ两种途径最终达到平衡时，体系内混合气体的浓度相同
B．Ⅰ、Ⅱ两种途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同
C．达到平衡时，Ⅰ途径的反应速率v1等于Ⅱ途径的反应速率v2
D．达到平衡时，Ⅰ途径混合气体的密度与Ⅱ途径混合气体的密度相等
解析：该反应的条件是在等温等容条件下且该反应前后气体体积不变。由于途径Ⅱ相当于A、B的起始浓度均为4 mol·L－1建立平衡体系，故平衡时各组分的体积百分含量应与Ⅰ相同，但各组分的浓度以及混合气体的密度则为Ⅰ的两倍。
答案：B
7．已知反应A2(g)＋2B2(g)??2AB2(g) ΔH<0，下列说法正确的是( )
A．升高温度，正向反应速率增大，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增大，从而缩短达到平衡的时间
C．达到平衡后，升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动
D．达到平衡后，降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动
解析：升高温度，正、逆反应速率都增大，A错。升高温度平衡逆向移动，C项错。减小压强有利于平衡逆向移动，D项错。
答案：B
8．3 mol A和2.5 mol B混合放入容积为2 L的密闭容器内反应，使它们发生反应2A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)，经过5 min后达到平衡，生成0.5 mol D，下列说法正确的是( )
A．B的平均反应速率为0.3 mol·L－1·min－1
B．C的平衡浓度为2 mol·L－1
C．平衡后，增大压强，平衡将向正反应方向移动
D．若反应容器内气体的密度不再发生变化，说明反应已经达到平衡
解析：由可逆反应2A(s)＋3B(g)??2C(g)＋D(g)可知，5 min后生成0.5 mol D，则消耗1 mol A、1.5 mol B，故v(B)＝1.5 mol÷2 L÷5 min＝0.15 mol·L－1·min－1；C的平衡浓度为0.5 mol·L－1；因该可逆反应是反应前后气体的物质的量不变的反应，增大压强，平衡不移动；若反应容器内气体的密度不再发生变化，即各气体的质量不再发生改变，反应已经达到平衡状态。
答案：D
9．下图表示反应X(g)??4Y(g)＋Z(g)；ΔH<0，在某温度时X的浓度随时间变化的曲线：
下列有关该反应的描述正确的是( )
A．第6 min后，反应就终止了
B．X的平衡转化率为85%
C．若升高温度，X的平衡转化率将大于85%
D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
解析：6 min时反应达到平衡，但未停止，故A项错；从图象数据可知X的起始浓度为1.0 mol/L，平衡浓度为0.15 mol/L，因此X的平衡转化率为×100%＝85%，B项正确；因为正反应为放热反应，升高温度平衡左移，X的平衡转化率应减小，C项错误；降温，正、逆反应速率同时减小，但降温平衡正向移动，故v正>v逆，即v逆减小的倍数大，D项错误。
答案：B
10．在容积可变的密闭容器中，反应mA(g)＋nB(s)??pC(g)达到平衡后，压缩容器的容积，发现A的转化率随之降低，下列说法中正确的是( )
A．m＋n必定小于p B．m＋n必定大于p
C．m必定小于p D．n必定大于p
解析：对于反应mA(g)＋nB(s)??pC(g)达到平衡后，压缩容器容积，A的转化率降低，说明减小体积即增大压强，平衡向逆反应方向移动，根据勒夏特列原理，增大压强平衡向气体体积缩小的方向移动，因此方程式左边的气体体积比右边小，故m答案：C
能力提升
11．在120 ℃时分别进行如下四个反应：
A．2H2S＋O2===2H2O＋2S
B．2H2S＋3O2===2H2O＋2SO2
C．C2H4＋3O2―→2H2O＋2CO2
D．C4H8＋6O2―→4H2O＋4CO2
(1)若反应在容积固定的容器内进行，反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关系式d前＝d后和p前>p后的是________；符合关系式d前＝d后和p前＝p后的是________(请填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定容积可变的容器内进行，反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分别符合关系式d前>d后和V前d后和V前>V后的是________(请填写反应的代号)。
解析：解此题时首先要审清在题给条件下，只有S呈固态，其余的物质都呈气态。容积固定的条件下，只有反应A在反应前后气体密度发生了变化。B反应后气体分子数减少，p前>p后；C反应前后气体分子数不变，即p前＝p后。在压强不变，容积可变的条件下，反应A的容器体积减小，但产物中气体只有水蒸气，密度必然减小，反应B的分子数减少，反应后密度必然增大，反应C的密度不发生改变，反应D的分子数增多，反应后密度必然减小。
答案：(1)B C (2)D A
12．乙醇是重要的化工产品和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：
2CO2(g)＋6H2(g)CH3CH2OH(g)＋3H2O(g)①，
298 K时，K1＝2.95×1011
2CO(g)＋4H2(g)CH3CH2OH(g)＋H2O(g)②，
298 K时，K2＝1.71×1022
(1)写出反应①的平衡常数表达式K＝________。
(2)条件相同时，反应①与反应②相比，转化程度更大的是________。以CO2为原料合成乙醇的优点是________(写出一点即可)。
(3)在一定压强下，测得反应①的实验数据如下表：
温度(T)
CO2转化率(%)
C
500
600
700
800
1.5
45
33
20
12
2
60
43
28
15
3
83
62
37
22
根据表中数据分析：
a．温度升高，K值________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
b．提高氢碳比，对生成乙醇________(填“不利”或“有利”)
解析：(1)根据平衡常数的定义知反应①的K＝；
(2)因K2＝1.71×1022>K1＝2.95×1011，由平衡常数的意义知反应②进行的更彻底，转化率更高；反应①利用CO2为原料，可以使废弃物被利用，有利于环保；
(3)a.分析表格中数据发现，在n(H2)/n(CO2)相同时，随着温度的升高，CO2的转化率降低，所以K值减小；b.分析表格中数据发现，在温度相同时，随n(H2)/n(CO2)值的增大，CO2的转化率升高，有利于生成乙醇。
答案：(1)
(2)反应② 废弃物利用，有利于环保(合理即可)
(3)a.减小 b．有利
13．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＝________。相同温度下，若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍，则________是原来的2倍。
a．平衡常数 b．HI的平衡浓度
c．达到平衡的时间 d．平衡时H2的体积分数
解析：(1)a项错误，反应Ⅲ在常温下向左进行；b项，SO2的还原性比HI强；c项，根据盖斯定律Ⅰ×2＋Ⅱ×2＋Ⅲ得总反应：2H2O===2H2＋O2，循环过程中消耗了H2O；d项，根据总反应产生1 mol O2的同时产生2 mol H2。
(2)由题干数据分析该反应：
H2 ＋ I2??2HI
起始： 0 0 1 mol
转化：0.1 mol 0.1 mol 0.2 mol
平衡：0.1 mol 0.1 mol 0.8 mol
0～2 min内平均反应速率v(HI)＝＝0.1 mol·L－1·min－1
平衡常数K＝＝64
第三问，若开始加入HI的物质的量是原来的2倍，相当于先将HI加入到2 L的容器(达到的平衡状态与原平衡一致，即HI的浓度、H2的体积分数与原平衡相同)，再将体积压缩至1 L，因为该反应为等体积反应，加压平衡不移动，所以HI浓度为原来的2倍，H2的体积分数不变；温度不变，平衡常数不变；加入HI的物质的量增大，反应物浓度增大，反应速率加快，达到平衡的时间缩短。
答案：(1)c (2)0.1 mol·L－1·min－1 64 b
14．铁和铝是两种重要的金属，它们的单质及化合物有着各自的性质。
(1)在一定温度下，氧化铁可以与一氧化碳发生下列反应：Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)
①该反应的平衡常数表达式为：K＝____________________________。
②该温度下，在2 L盛有Fe2O3粉末的密闭容器中通入CO气体，10 min后，生成了单质铁11.2 g。则10 min内CO的平均反应速率为____________。
(2)请用上述反应中某种气体的有关物理量来说明该反应已达到平衡状态：
①_________________________________________________________________，
②____________________________________________________________。
(3)某些金属氧化物粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应。下列反应速率(v)和温度(T)的关系示意图中与铝热反应最接近的是________。
解析：(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)??2Fe(s)＋3CO2(g)
3 mol 2×56 g
0.3 mol 11.2 g
v(CO)＝＝0.3 mol/(2 L×10 min)＝0.015 mol/(L·min)。
(2)可逆反应达到平衡状态的根本特征是v正＝v逆，表现为反应物和生成物的浓度、质量、百分含量不随时间变化，注意不能考虑固态或纯液态的物质。前后体积变化的可逆反应还可通过压强来判断是否达到平衡，若反应中含有有色气体，还可通过气体的颜色变化来判断。
(3)根据温度升高，反应速率增大可知，图象b正确，注意二者并非正比例关系，a项不正确。
答案：(1) 0.015 mol/(L·min)
(2)①CO(或CO2)的生成速率与消耗速率相等 ②CO(或CO2)的质量不再改变
(3)b
课件44张PPT。第2课时 化学平衡常数
知 新互动探究化学平衡常数生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值 K 正反应 越大 越大 不完全 越小 K 温度 浓度变化 探究1：化学平衡常数应用中的注意事项有哪些？探究2：化学平衡的有关计算——“三段式”的分析法
如何应用？探究3：如何分析化学平衡的图像？创新探究演练自评
基础演练
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过程，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．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
5．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
6．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
综合应用
7．(1)解释“KCl(s)溶于水是吸热过程，但能自发进行”。
(2)为什么焓变不能作为自发性的一般标准？
答案：(1)氯化钾溶于水虽然吸热，但由于溶质分子扩散在溶剂中，使混乱度增大，熵增效应超过了能量效应，故能自发进行。
(2)化学反应进行的方向应由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，故焓变不能作为自发性的一般标准。
8．已知：反应CaCO3(s)===CaO(生石灰，s)＋CO2(g)
ΔH(298.15 K)＝178.3 kJ·mol－1
ΔS(298.15 K)＝169.6 J·mol－1·K－1。通过计算判断此反应在室温下能否自发进行，并粗略计算此反应能自发进行的最低温度。
解析：ΔH－TΔS＝178.3 kJ·mol－1－298.15 K×169.6×10－3 kJ·mol－1·K－1＝127.7 kJ·mol－1>0，因此室温下反应不能自发进行。由于该反应为吸热的熵增加反应，所以升高温度可使ΔH－TΔS<0，使反应能自发进行。假定反应焓变与熵变不随温度变化，当T>ΔH/ΔS＝178.3 kJ·mol－1/(169.6×10－3 kJ·mol－1·K－1)＝1 051 K时，ΔH－TΔS<0，碳酸钙的分解反应能自发进行，即最低温度为1 051 K。
答案：不能自发进行，1 051 K
基础应用
1．能用焓判据判断下列过程的方向的是( )
A．水总是自发地由高处往低处流
B．放热反应容易自发进行，吸热反应不能自发进行
C．有序排列的火柴散落时成为无序排列
D．多次洗牌以后，扑克牌的毫无规律的混乱排列的几率大
解析：水总是自发地由高处往低处流，有趋向于最低能量状态的倾向。有些吸热反应也可以自发进行，例如，在25 ℃和1.0×105 Pa时，2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g) ΔH＝＋5.7 kJ·mol－1，(NH4)2CO3(s)===NH4HCO3(s)＋NH3(g) ΔH＝＋74.9 kJ·mol－1，不难看出，上述两个反应都是吸热反应，又都是熵增加的反应，显然只根据焓变来判断反应进行的方向是不全面的。有序排列的火柴散落时成为无序排列，有趋向于最大混乱度的倾向，属于熵判据。扑克牌的无序排列也属于熵判据。
答案：A
2．下列过程属于熵增加的是( )
A．冰融化
B．H2与O2反应生成H2O
C．水蒸气变为液态水
D．CO(g)＋2H2O(g)===CH3OH(g)
解析：冰融化是H2O从固态变液态，即熵增加的过程。
答案：A
3．下列反应中，一定不能自发进行的是( )
A．2KClO3(s)===2KCl(s)＋3O2(g)
ΔH＝－78.03 kJ·mol－1
ΔS＝＋1 110 J·mol－1·K－1
B．CO(g)===C(s，石墨)＋O2(g)
ΔH＝＋110.5 kJ·mol－1
ΔS＝－89.36 J·mol－1·K－1
C．4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s)
ΔH＝－444.3 kJ·mol－1
ΔS＝－280.1 J·mol－1·K－1
D．NH4HCO3(s)＋CH3COOH(aq)===CO2(g)＋CH3COONH4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝＋37.30 kJ·mol－1
ΔS＝＋184.0 J·mol－1·K－1
解析：将题中各反应的ΔH、ΔS代入ΔH－TΔS，不需计算就可看出A、C、D在任意温度或某一温度时ΔH－TΔS<0，因此A、C、D反应可以在任意或某一温度时自发进行；而B中ΔH－TΔS在任意温度时都大于零，所以B反应一定不能自发进行。
答案：B
4．对下列过程的熵变的判断不正确的是( )
A．溶解少量食盐于水中，ΔS>0
B．纯碳和氧气反应生成CO(g)，ΔS>0
C．H2O(g)变成液态水，ΔS>0
D．CaCO3(s)加热分解为CaO(s)和CO2(g)，ΔS>0
解析：H2O(g)变为液态水，ΔS<0。
答案：C
5．在298 K时，NaCl在水中的溶解度为26 g。如将1 mol NaCl溶解在1 L水中，此溶解过程中体系的ΔH－TΔS和熵如何变化( )
A．ΔH－TΔS>0，ΔS<0 B．ΔH－TΔS<0，ΔS>0
C．ΔH－TΔS>0，ΔS>0 D．ΔH－TΔS<0，ΔS<0
解析：NaCl(s)溶解于水中是自发进行的过程，故ΔH－TΔS<0；NaCl(s)===NaCl(aq)，体系的混乱度增大，ΔS>0。
答案：B
6．下列说法正确的是( )
A．在常温下，放热反应一般能自发进行，吸热反应都不能自发进行
B．NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57 kJ·mol－1，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据
D．在其他外界条件不变的情况下，使用催化剂，可以改变化学反应进行的方向
解析：A项错误，有些能使熵值增大的吸热反应可以自发进行；C项错误的原因是要将二者综合起来即利用复合判据进行判断；D项中使用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向。
答案：B
7．向平底烧瓶中放入氢氧化钡晶体[Ba(OH)2·8H2O]和氯化铵晶体，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，有液体生成，瓶壁变冷，小木板因少量水结冰冻结，而将烧瓶黏住，这时打开瓶塞，散发出来的气体有氨味。这是自发地发生了反应：Ba(OH)2·8H2O(s)＋2NH4Cl(s)===BaCl2(s)＋2NH3(g)＋10H2O(l)。实验中的下列结论正确的是( )
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
解析：自发反应有的吸热，有的放热。
答案：C
8．考察下述自然界的一些自发变化，可发现它们有一些共同的特点。下列说法不正确的是( )
自然界自发变化特点的示意图
A．都有一定的方向性，按某一物理量标度由高到低自发进行
B．都可以用来做功，自发过程一旦发生后体系做功的本领就会降低
C．有一定的进行限度，自发过程总是单向地趋向于非平衡状态
D．有一定的数据差来判断自发变化能否发生
解析：有一定的进行限度是对的，最终趋向于平衡状态。
答案：C
9．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
10．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，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
能力提升
11．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
12．判断下列说法是否正确，正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”。
(1)凡是放热反应都是自发的，凡是吸热反应都是非自发的。( )
(2)自发反应一定是熵增大，非自发反应一定是熵减小或不变。( )
(3)自发反应在恰当的条件下才能实现。( )
(4)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；自发反应的熵不一定增大，可能减小，也可能变化不大。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条件。
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)×
13．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
14．已知反应：2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)在298 K、100 kPa的条件下，其ΔH＝－113.0 kJ·mol－1，ΔS＝－145.3 J·(mol·K)－1。(提示：ΔG＝ΔH－TΔS<0，反应可自发进行。)
(1)请讨论该反应是否可能用于消除汽车尾气中的NO？请说明理由。
(2)已知汽车发动机内的温度高于2 000 K。能否认为设计一个装置使该反应在发动机中进行？请分析说明。若假定该反应的ΔH随温度的变化忽略不计，请计算使该反应能够自发进行的最高温度。
答案：(1)能。因为该反应的ΔH－TΔS＝－69.7 kJ·mol－1<0，说明该反应在理论上是可行的，所以有可能用于消除汽车尾气中的NO。
(2)不能认为。因为从ΔH－TΔS这个关系式和ΔH＝－113.0 kJ·mol－1，ΔS＝－145.3 J·(mol·K)－1来看，随着T值增大，会使ΔH－TΔS>0，即反应在较高温度下不能自发进行。说明在汽车发动机中不可能进行该反应。T＝＝＝777.7 K，即该反应能够自发进行的最高温度是777.7 K。
课件30张PPT。第四节 化学反应进行的方向知 新互动探究自发过程和非自发过程外力 高能 低能 释放 稳定 探究1：自发过程和自发反应有什么应用？化学反应方向的判据焓变 混乱度 越大 气态 液态 固态 大于 是否一定会发生 焓和熵 探究2：化学反应进行的方向与焓变和熵变有什么关系？创新探究演练自评课件34张PPT。章末整合提升等效平衡根据化学平衡移动方向进行有关判断解化学平衡题的几种思维方法
第二章 化学反应速率和化学平衡
A级 基础卷
一、选择题(本题包括8小题，每题3分，共24分，每小题只有1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·s)，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·s)×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．下列说法正确的是( )
A．熵增大的反应一定可自发进行
B．熵减小的反应一定可自发进行
C．ΔH<0的反应可能自发进行
D．ΔH>0的反应不可能自发进行
解析：对于反应的自发性判断，要从焓变和熵变两个角度综合来认识，只从其中一方面来认识是不正确的；对于放热反应，可能自发进行，也可能不能自发进行，吸热反应也是如此。
答案：C
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
4．一定条件下，对于可逆反应X(g)＋3Y(g)??2Z(g)，若X、Y、Z的起始浓度分别为c1、c2、c3(均不为零)，到达平衡时，X、Y、Z的浓度分别为0.1 mol·L－1、0.3 mol·L－1、0.08 mol·L－1，则下列判断不合理的是( )
A．c1∶c2＝1∶3
B．平衡时，Y和Z的生成速率之比为2∶3
C．X、Y的转化率相等
D．c1的取值范围为0 mol·L－1解析：平衡时Y和Z的生成速率之比为3∶2。
答案：B
5．在下列反应中：A2(g)＋B2(g)??2AB(g) ΔH<0当其达到平衡时，在下图所示的曲线中，符合勒夏特列原理的是( )
A．①② B．③④
C．① D．①⑤
解析：由题意可知，该反应为气体分子数不变的放热反应，故升高温度，平衡逆向移动，φ(AB)降低，①曲线符合题意；加压，平衡不移动，故⑤曲线符合题意。
答案：D
6．在某温度下，可逆反应mA(g)＋nB(g)??pC(g)＋qD(g)的平衡常数为K，下列说法正确的是( )
A．K越大，达到平衡时，反应进行的程度越大
B．K越小，达到平衡时，反应物的转化率越大
C．K随反应物浓度的改变而改变
D．K随温度和压强的改变而改变
解析：由平衡常数的定义可知，K越大，说明生成物浓度越大，反应物浓度越小，故说明反应进行的程度越大，K仅与温度有关，与反应物浓度及压强无关。
答案：A
7．在一密闭容器中加入A、B、C三种气体，保持一定温度，在t1～t4时刻测得各物质的浓度如下表。据此判断下列结论正确的是( )
测定时刻/s
t1
t2
t3
t4
c(A)/(mol·L－1)
6
3
2
2
c(B)/(mol·L－1)
5
3.5
3
3
c(C)/(mol·L－1)
1
2.5
3
3
A.在t3时刻反应已经停止
B．A的转化率比B的转化率低
C．在容器中发生的反应为2A＋B??2C
D．在t2～t3内A的平均反应速率为[1/(t3－t2)]mol·L－1·s－1
解析：从表中数据可以看出，反应没有进行到底，所以这是一个可逆反应，反应方程式为2A＋B??C，t3时刻达到了平衡而不是反应终止，所以A、C错误；达到平衡时，A转化了2/3而B转化了2/5，所以B选项也不正确。
答案：D
8．如图为一恒压容器。在恒定温度下，将1 mol N2和3 mol H2混合后由A口快速充入容器，封闭A。反应N2＋3H2??2NH3在t1时刻达到平衡；t2时刻再从A口快速充入一定量NH3，封闭A；t3时刻重新达到平衡至t4。在0→t4时间内混合气中NH3的体积分数(纵坐标)随时间(横坐标)变化的曲线正确的是( )
解析：利用“等效平衡”原理解答。因为是恒压容器，达到平衡以后，t2时刻再充入一定量NH3，t2时刻瞬间NH3的体积分数增大，但最终NH3的体积分数与原平衡相同，选C。
答案：C
二、填空题(本题共包括3大题，共26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．(8分)钾是一种活泼的金属，工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取。该反应为Na(l)＋KCl(l)??NaCl(l)＋K(g) ΔH>0。该反应的平衡常数可表示为K＝c(K)，各物质的沸点与压强的关系见下表。
压强(kPa)
13.33
53.32
101.3
K的沸点(℃)
590
710
770
Na的沸点(℃)
700
830
890
KCl的沸点(℃)
1 437
NaCl的沸点(℃)
1 465
(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为________，而反应的最高温度应低于________。
(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率可以采取的措施是____________________________________________________________________________________________________。
(3)常压下，当反应温度升高到900 ℃时，该反应的平衡常数可表示为：K＝________。
解析：(1)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度应高于钾的沸点，反应的最高温度应低于钠的沸点。(2)在制取钾的过程中，为了提高原料的转化率，应使平衡尽可能正向移动，所以根据影响平衡的条件，应该降低压强或移去钾蒸气或适当升高温度。(3)当温度升高到900 ℃时，钠和钾都是气体，根据化学平衡常数的定义，该反应的平衡常数可表示为：K＝c(K)/c(Na)。
答案：(1)770 ℃ 890 ℃
(2)降低压强或移去钾蒸气或适当提高温度
(3)K＝c(K)/c(Na)
11．(8分)t ℃时，在两个相同的密闭刚性容器(恒容)中分别进行SO2和SO3相互转化的实验，反应的化学方程式为2SO2(g)＋O2(g)??2SO3(g)，实验Ⅰ和实验Ⅱ的情况分别如图Ⅰ和图Ⅱ所示：
分析数据发现：达到平衡时，平衡状态Ⅰ和平衡状态Ⅱ完全相同。
(1)若实验Ⅰ中SO2的起始浓度为1 mol·L－1，实验Ⅱ中SO3的起始浓度为________mol·L－1。
(2)若Ⅱ中O2的初始浓度为0.5 mol·L－1，则Ⅰ中O2的初始浓度为________mol·L－1。
(3)若起始浓度c(SO2)＝m mol·L－1，c(O2)＝n mol·L－1，c(SO3)＝p mol·L－1，在相同条件下进行实验，要求达到平衡时的状态与实验Ⅰ、Ⅱ完全相同，则m、n、p必须满足的条件是____________________________。
(4)若实验Ⅰ中SO2的转化率为a%，则实验Ⅱ中SO3的转化率为________。
解析：(3)由题意知两相同容器相同条件下，平衡Ⅰ和平衡Ⅱ互为等效平衡，即两容器中的初始投料是相当的，只是Ⅰ是从正反应开始，Ⅱ是从逆反应开始，由S守恒可知，Ⅰ中SO2的初始浓度和Ⅱ中SO3的初始浓度相等，即：m＋p＝1，且由O守恒知：n＋＝1。
(4)因Ⅰ和Ⅱ中最终平衡等效，故Ⅰ中平衡后剩余的SO2和Ⅱ中平衡后得到的SO2的物质的量相同，即1－a%＝SO3的分解率。
答案：(1)1 (2)1 (3)m＋p＝1；n＋＝1 (4)1－a%
B级 能力卷
一、选择题(本题包括8小题，每题3分，共24分，每小题只有1个选项符合题意)
1．人体血液内的血红蛋白(Hb)易与O2结合生成HbO2，因此具有输氧能力。CO吸入肺中发生反应：CO＋HbO2??O2＋HbCO,37 ℃时，该反应的平衡常数K＝220。HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，会使人智力受损。据此，下列结论错误的是( )
A．CO与HbO2反应的平衡常数K＝
B．人体吸入的CO越多，与血红蛋白结合的O2越少
C．当吸入的CO与O2浓度之比大于或等于0.02时，人的智力才会受损
D．把CO中毒的病人放入高压氧舱中解毒，其原理是使上述平衡向左移动
解析：本题考查的是化学平衡常数和化学平衡移动问题，根据化学平衡常数的定义可知A正确；根据平衡移动的原理可知B、D正确；根据题意知，＝220，当HbCO的浓度达到HbO2浓度的0.02倍，c(CO)/c(O2)≈0.000 1，所以当吸入CO与O2的浓度之比大于或等于0.000 1时，会使人智力受损，故C错误。
答案：C
2．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：本题考查化学平衡的移动。该反应为体积增大的吸热反应，所以升温和减压均可以促使反应正向移动。恒压通入惰性气体，相当于减压。恒容通入惰性气体与加催化剂均对平衡无影响。增加CO的浓度，将导致平衡逆向移动。
答案：B
3．在一定温度下，一定体积的密闭容器中有如下平衡：H2(g)＋I2(g)??2HI(g)。已知H2和I2的起始浓度均为0.10 mol·L－1时，达平衡时HI的浓度为0.16 mol·L－1。若H2和I2的起始浓度均变为0.20 mol·L－1，则平衡时H2的浓度(mol·L－1)是( )
A．0.16 B．0.08
C．0.04 D．0.02
解析：温度不变时K相等。
第一次平衡各物质浓度变化如下(单位：mol·L－1)：
H2(g)＋I2(g)??2HI(g)
起始 0.10 0.10 0
转化 0.08 0.08 0.16
平衡 0.02 0.02 0.16
第二次平衡各物质浓度变化如下：(单位：mol/L)
H2(g) ＋ I2(g)??2HI(g)
起始 0.20 0.20 0
转化 x x 2x
平衡 (0.20－x) (0.20－x) 2x
则有：＝，x＝0.16。
平衡时H2的浓度为0.04 mol/L。
答案：C
4．某体积可变的密闭容器，盛有适量的A和B的混合气体，在一定条件下发生反应：A(g)＋3B(g)??2C(g)，若维持温度和压强不变，当达到平衡时，容器的体积为V L，其中C气体的体积占10%，下列推断正确的是( )
①原混合气体的体积为1.2V L ②原混合气体的体积为1.1V L ③反应达平衡时气体A消耗掉0.05V L ④反应达平衡时气体B消耗掉0.05V L
A．②③ B．②④
C．①③ D．①④
解析：设达平衡时消耗A的体积为x，消耗B的体积为y，混合气体体积缩小ΔV为z。
A＋3B??2C ΔV
＝＝＝
解得：x＝0.05V L，y＝0.15V L，z＝0.1V L，则原混合气体的体积为：V L＋0.1V L＝1.1V L，②③正确。
答案：A
5．某温度下在密闭容器中发生如下可逆反应：2M(g)＋N(g)??2E(g)，若开始时只充入2 mol E(g)，达平衡时，E的转化率为40%；若开始时充入2 mol M和1 mol N的混合气体，达平衡时混合气体的压强比起始时减少了( )
A．20% B．40%
C．60% D．80%
解析：只充入2 mol E(g)，E的转化率为40%，则平衡时气体总物质的量为2.4 mol；若开始时充入2 mol M、1 mol N，共3 mol的混合气体，二者平衡状态相同，平衡时气体总物质的量也为2.4 mol，在密闭容器中，压强之比等于物质的量之比，故平衡时混合气体的压强比起始时减少了20%。
答案：A
6．常温常压下，注射器甲中装有NO2气体，注射器乙中装有相同体积的空气，注射器与U形管连通，如图所示，打开两个止水夹，同时向外拉两注射器的活塞，且拉动的距离相等，将会看到U形管中液面(不考虑此条件下NO2与水的反应)( )
A．a端上升，b端下降
B．a端下降，b端上升
C．U形管中液面无变化
D．无法判断
解析：对于可逆反应2NO2(g)??N2O4(g)，减压后平衡向生成NO2方向移动，分子数增多，体积增大，a端下降，b端上升。
答案：B
7．在一密闭容器中，高温下发生下述反应(不考虑NO与氧气的反应)：4NH3(g)＋5O2(g)??4NO(g)＋6H2O(g) ΔH<0。容器中NH3、O2、NO、H2O四种物质的物质的量n(mol)随时间t(min)的变化曲线如图所示。反应进行至2 min时，只改变了某一条件，使曲线发生如图所示的变化，该条件可能是下述中的( )
A．充入了O2(g) B．降低温度
C．加了催化剂 D．扩大了容器体积
解析：反应进行到2 min时，各曲线突然变陡，说明反应速率加快，条件为升温或加压或加催化剂。
答案：C
8．已知一定温度下，2X(g)＋Y(g)??mZ(g) ΔH＝－a kJ·mol－1(a>0)，现有甲、乙两容积相等且固定的密闭容器，在保持该温度恒定的条件下，向密闭容器甲中通入2 mol X和1 mol Y，达到平衡状态时，放出热量b kJ；向密闭容器乙中通入1 mol X和0.5 mol Y，达到平衡时，放出热量c kJ，且b>2c，则a、b、m的值或关系正确的是( )
A．m＝4 B．a＝b
C．a< D．m≤2
解析：假设中间状态
由于b>2c，则表明加压平衡向正反应方向移动，即正方向为气体体积缩小的反应，则m<3，m为正整数。则D中m≤2正确。
答案：D
二、填空题(本题共包括3大题，共26分)
9．(4分)有A、B、C、D四个反应：
反应
A
B
C
D
ΔH/kJ·mol－1
10.5
1.80
－126
－11.7
ΔS/J·mol－1·K－1
30.0
－113.0
84.0
－105.0
(1)在任何温度下都能自发进行的反应是________；
(2)任何温度下都不能自发进行的反应是________。
解析：ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG<0反应自发进行，ΔG>0，反应不能自发进行。
答案：(1)C (2)B
10．(14分)在溶液中，反应A＋2B??C分别在三种不同实验条件下进行，它们的起始浓度均为c(A)＝0.100 mol/L、c(B)＝0.200 mol/L及c(C)＝0 mol/L。反应物A的浓度随时间的变化如下图所示。
请回答下列问题：
(1)与①比较，②和③分别仅改变一种反应条件。所改变的条件和判断的理由是：
②___________________________________________________________________；
③___________________________________________________________________；
(2)实验②平衡时B的转化率为________；实验③平衡时C的浓度为________；
(3)该反应的ΔH________0，其判断理由是_______________________；
(4)该反应进行到4.0 min时的平均反应速率：实验③：vC＝_______________。
解析：与①相比②的反应速率大，但A的转化率与①相同，所以改变的条件只能是加入催化剂；与①相比③的反应速率大，且A的转化率比①高，所以改变的条件只能是升高温度；
(2)实验②A转化的浓度为0.040 mol/L，则B转化的浓度为0.080 mol/L，B的转化率为：×100%＝40%；实验③中A转化的浓度为0.060 mol/L，则平衡时C的浓度也应为0.060 mol/L；
(3)由实验③知，升高温度A的转化率增大，则正反应为吸热反应；
(4)反应进行到4.0 min时：实验②中A消耗的浓度为：0.028 mol/L，则B消耗的浓度为：0.056 mol/L，实验③中A消耗的浓度为：0.036 mol/L，则C的浓度为0.036 mol/L。
答案：(1)②加催化剂，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度未变
③温度升高，达到平衡的时间缩短，平衡时A的浓度减小
(2)40%(或0.4) 0.060 mol/L
(3)> 温度升高，平衡向正反应方向移动，故该反应是吸热反应
(4)vC＝vA＝－＝0.009 mol/(L·min)
11．(12分)甲醇被称为21世纪的新型燃料，工业上通过下列反应Ⅰ和Ⅱ，用CH4和H2O为原料来制备甲醇。
(1)将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g)通入反应室(容积为100 L)，在一定条件下发生反应：
CH4(g)＋H2O(g)??CO(g)＋3H2(g)
CH4的转化率与温度、压强的关系如下图。
①已知100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示的平均反应速率为________。
②图中的p1________p2(填“<”、“>”或“＝”)，100 ℃时平衡常数为________。
③在其他条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在压强为0.1 MPa条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：
CO(g)＋2H2(g)??CH3OH(g) Ⅱ
①该反应的ΔH________0，ΔS________0(填“<”、“>”或“＝”)。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是( )
A．升高温度
B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
D．再充入1 mol CO和3 mol H2
解析：(1)①用甲烷表示速率为(1.0×0.5)/(5×100)＝0.001 0 mol·L－1·min－1，则用氢气表示为0.003 0 mol·L－1·min－1。②同一温度下，p1的转化率大于p2，此反应增大压强反应左移，所以p1小于p2。③降低温度，反应速率减小(不要受平衡移动的影响)。(2)此反应为化合反应，放热，ΔH<0，反应3 mol气体生成1 mol气体为熵减，ΔS<0。②A.升高温度，平衡左移，错。B.将CH3OH(g)从体系中分离，平衡右移，对。C.充入He，使体系总压强增大，对平衡无影响，错。D.再充入1 mol CO和3 mol H2，成比例的增加反应物，相当于增大压强，平衡右移，对。
答案：(1)①0.003 0 mol·L－1·min－1 ②< 2.25×10－4
③减小 (2)①< < ②BD
