专题三 化学反应的方向
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专题三 化学反应的方向、速率和限度
【考纲要求】
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.了解化学反应的可逆性。
4.了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【考题回顾】
1.（09年宁夏理综·10）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. （09年全国理综Ⅱ·27）（15分）某温度时，在2L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，在由图中画出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0～3min时间内产物Z的平均反应速率： 。
（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于 。
（5）如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线①、②、③（如右图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：① ② ③ 。
3．（09年山东理综·14）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.（09年天津理综·5）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+HbO2O2+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仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动
5.（09年海南化学·4）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+3Y2Z，其平衡常数为1600
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
6. （09年江苏化学·14）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
7．（07年宁夏理综·27）（14分）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
SiO2 ＋ C＋ N2 Si3N4 ＋ CO
（1）配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在方框内）；
（2）该反应的氧化剂是 ，其还原产物是 ；
（3）该反应的平衡常数表达式为K＝ ；
（4）若知上述反应为放热反应，则其反应热△H 零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高温度，其平衡常数值 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）若使压强增大，则上述平衡向 反应方向移动（填“正”或“逆”）；
（6）若已知CO生成速率为v(CO)＝18mol·L-1·min-1，则N2消耗速速率为v(N2)＝ mol·L-1·min-1。
8.（08年宁夏理综·25）已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)，△H＞0 ，请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1，c(N)=2.4 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 ；
（2）若反应温度升高，M的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”；）
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1, c(N)=2.4 mol·L-1;达到平衡后，c(P)=2 mol·L-1,a= ;
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)= 1 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为 。
9.(2007年江苏一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增人
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
【知识回顾】
一．化学反应的方向
（1） 化学反应进行的方向
1.自发过程
2.化学反应进行方向的判据
二．化学反应的速率
三．化学平衡
四．化学反应的限度
【典型例题】
考点1.速率计算与判断
1.(2004年全国)反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（ ）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
2.（2006年四川卷）一定温度下，在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
下列描述正确的是
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到1Os时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为：X(g）＋Y(g) Z（g）
考点2.外界条件对化学反应速率的影响
3.（08上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）
A．4－3－2－1 B．1－2－3－4 C．3－4－2－1 D．1－2－4－3
4.（广东化学20）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和 探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图：
依据反应方程式：CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，
计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应
速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。
（3）请在答题卡的框图中，画出实验②、③和
④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
考点3.化学平衡状态的标志
5.(2005年北京春)一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(气)+2 Y(气)产2 Z(气)，一定达到化学平衡状态的是①X、Y、Z的物质的量之比为l：2：2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化; ③容器中的压强不再发生变化; ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
考点4.化学平衡常数的应用及注意事项
6.（08山东卷）高温下，某反应达平衡，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．该反应化学方程式为CO+H2O=CO2+H2
7.（09年宁夏理综·13）在一定温度下，反应H2(g)+X2(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%
8.（08宁夏卷）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)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )
A．9 B．16 C．20 D．25
考点5.外界条件对化学平衡的影响
9．（2005全国）已知反应A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）的△H<0，下列说法正确的是 （ ）
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，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
10.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) △H＞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△H增大
11.(2007北京卷)一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：
2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是
A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·S) B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来1/2
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△H＞0
12.在体积可变的密闭容器中，反应mA（气）+nB（固） pC（气）达到平衡后，压缩容器的体积，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
13．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：
达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是 （ ）
A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强
14.（09年浙江理综·27）[15分]超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO2CO2＋N2。
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(mol/L) 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4
c(CO)(mol/L) 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H 0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）前2s内的平均反应速率v(N2)＝ 。
（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝ 。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 T(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 82
Ⅱ 124
Ⅲ 350 124
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。
考点6.平衡图像题及解答方法
15.（09年重庆理综·13）各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是
16.(08四川卷）在密闭的容器中进行如下的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量彧时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是( )
A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0 C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜0
17.（09年全国理综卷I·13）下图表示反应X(g)4Y(g)＋Z(g)，△H＜0，在某温度时X的浓度随时间变化曲线：
下列有关该反应的描述正确的是
A．第6min后，反应就终止了 B．X的平均转化率为85%
C．若升高温度，X的平均转化率将大于85% D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
18.（08全国Ⅰ卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). △H=-1025kJ/mol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( )
19.（09年广东化学·15）取5等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，△H＜0。反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是
考点7.等效平衡题
20.(2004年全国)某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M+N 2E（g）若开始时只充入2mol E（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为 （ ）
A．20% B．40% C．60% D．80%
21.（2004年天津）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生下列反应：2SO2+O22SO3达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是
A. 保持温度和容器体积不变，充入1molSO3 B. 保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3
C. 保持温度和容器内压强不变，充入1molO2 D. 保持温度和容器内压强不变，充入1molAr
22.（09年北京理综·9）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
23.（2005年江苏）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a %。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a %的是
A．2 mol C B．2 mol A、1 mol B和1 mol He（不参加反应）
C．1 mol B和1 mol C D．2 mol A、3 mol B和3 mol C
24.（08广东卷）将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是（ ）
A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定
25.(2007年江苏一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增人
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
26.（全国II理综化学13）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
物质的量 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
考点8.综合题
27.（06年上海卷）（1）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示______________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________。（填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小）。
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)＋Q（Q＞0）
CO和H2O浓度变化如右图，则0～4min的平均反应速率v(CO)＝______mol/(L·min)
（3）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如右表。
①表中3min～4min之间反应处于_________状态；
C1数值________0.08mol/L（填大于、小于或等于）。
②反应在4min～5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________（单选），表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是________（单选)。
A 增加水蒸气 B 降低温度
C 使用催化剂 D 增加氢气浓度
28.（11分）（2007山东卷） 二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
（1）硫酸生产中，ＳＯ2催化氧化成ＳＯ3：
2ＳＯ2（ｇ）＋Ｏ2（ｇ） 2ＳＯ3（ｇ）
某温度下，ＳＯ2的平衡转化率（α）与体系总压强
（Ｐ）的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，
体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于 。
②平衡状态由Ａ变到Ｂ时，平衡常数Ｋ（Ａ） Ｋ（Ｂ）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）用ＣＨ4催化还原ＮＯｘ可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)+2H2O(g) ΔＨ＝－574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) ΔＨ＝－1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48ＬＣＨ4还原ＮＯ2至Ｎ2，整个过程中转移的电子总数为 （阿伏伽德罗常数用ＮＡ表示），放出的热量为 kJ。
（3）新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox 3＜ｘ＜4，Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ或Ｎｉ）由铁酸盐（MFe2O4）经高温还原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示：
请写出MFe2Ox分解ＳＯ2的化学方程式 （不必配平）。
△
V2O5
高温
催化剂
△
P/MPa
0.50
0.10
0.80
0.85
A
B
α
MFe2Ox
H2
300℃～500℃
MFe2O4
常温分解ＣＯ2、ＳＯ2、ＮＯ2等
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专题三 化学反应的方向、速率和限度
【考纲要求】
1.了解化学反应速率的概念、反应速率的定量表示方法。
2.了解催化剂在生产、生活和科学研究领域中的重大作用。
3.了解化学反应的可逆性。
4.了解化学平衡建立的过程。理解化学平衡常数的含义，能够利用化学平衡常数进行简单的计算。
5.理解外界条件（浓度、温度、压强、催化剂等）对反应速率和化学平衡的影响，认识其一般规律。
6.了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。
【考题回顾】
1.（09年宁夏理综·10）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. （09年全国理综Ⅱ·27）（15分）某温度时，在2L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，在由图中画出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0～3min时间内产物Z的平均反应速率： 。
（4）该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于 。
（5）如果该反应是放热反应。改变实验条件（温度、压强、催化剂）得到Z随时间变化的曲线①、②、③（如右图所示）则曲线①、②、③所对应的实验条件改变分别是：① ② ③ 。
3．（09年山东理综·14）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.（09年天津理综·5）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+HbO2O2+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仓中解毒，其原理是使上述平衡向左移动
5.（09年海南化学·4）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+3Y2Z，其平衡常数为1600
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
6. （09年江苏化学·14）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
7．（07年宁夏理综·27）（14分）氮化硅（Si3N4）是一种新型陶瓷材料，它可由石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应制得：
SiO2 ＋ C＋ N2 Si3N4 ＋ CO
（1）配平上述反应的化学方程式（将化学计量数填在方框内）；
（2）该反应的氧化剂是 ，其还原产物是 ；
（3）该反应的平衡常数表达式为K＝ ；
（4）若知上述反应为放热反应，则其反应热△H 零（填“大于”、“小于”或“等于”）；升高温度，其平衡常数值 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）若使压强增大，则上述平衡向 反应方向移动（填“正”或“逆”）；
（6）若已知CO生成速率为v(CO)＝18mol·L-1·min-1，则N2消耗速速率为v(N2)＝ mol·L-1·min-1。
8.（08年宁夏理综·25）已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)，△H＞0 ，请回答下列问题：
（1）在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1，c(N)=2.4 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为 ；
（2）若反应温度升高，M的转化率 （填“增大”“减小”或“不变”；）
（3）若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L-1, c(N)=2.4 mol·L-1;达到平衡后，c(P)=2 mol·L-1,a= ;
（4）若反应温度不变，反应物的起始浓度为：c(M)= 1 mol·L-1，达到平衡后，M的转化率为 。
9.(2007年江苏一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增人
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
【知识回顾】
一．化学反应的方向
（1） 化学反应进行的方向
1.自发过程
2.化学反应进行方向的判据
二．化学反应的速率
三．化学平衡
四．化学反应的限度
【典型例题】
考点1.速率计算与判断
1.(2004年全国)反应2SO2+O2 2SO2经一段时间后，SO3的浓度增加了0.4mol·L-1，在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04mol·L-1·s-1，则这段时间为（ ）
A．0.1s B．2.5s C．5s D．10s
2.（2006年四川卷）一定温度下，在2 L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如下图所示：
下列描述正确的是
A.反应开始到10s,用Z表示的反应速率为0.158 mol/(L·s)
B.反应开始到10s,X的物质的量浓度减少了0.79 mol/L
C.反应开始到1Os时,Y的转化率为79.0%
D.反应的化学方程式为：X(g）＋Y(g) Z（g）
考点2.外界条件对化学反应速率的影响
3.（08上海卷）等质量的铁与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应，测定在不同时间t产生气体体积V的数据，根据数据绘制得到图1，则曲线a、b、c、d所对应的实验组别可能是（ ）
A．4－3－2－1 B．1－2－3－4 C．3－4－2－1 D．1－2－4－3
4.（广东化学20）某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298 K、308 K，每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
（1）请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号 T/K 大理石规格 HNO3浓度/mol·L-1 实验目的
① 298 粗颗粒 2.00 （Ⅰ）实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；（Ⅱ）实验①和 探究温度对该反应速率的影响；（Ⅲ）实验①和 探究大理石规格（粗、细）对该反应速率的影响；）
②
③
④
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图：
依据反应方程式：CaCO3+HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑+H2O，
计算实验①在70-90 s范围内HNO3的平均反应
速率（忽略溶液体积变化，写出计算过程）。
（3）请在答题卡的框图中，画出实验②、③和
④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
考点3.化学平衡状态的标志
5.(2005年北京春)一定条件下，在密闭容器中，能表示反应X(气)+2 Y(气)产2 Z(气)，一定达到化学平衡状态的是①X、Y、Z的物质的量之比为l：2：2 ②X、Y、Z的浓度不再发生变化; ③容器中的压强不再发生变化; ④单位时间内生成n mol Z，同时生成2n mol Y
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
考点4.化学平衡常数的应用及注意事项
6.（08山东卷）高温下，某反应达平衡，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．该反应化学方程式为CO+H2O=CO2+H2
7.（09年宁夏理综·13）在一定温度下，反应H2(g)+X2(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%
8.（08宁夏卷）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)＝0.5mol·L－1，c(HI)＝4mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数为( )
A．9 B．16 C．20 D．25
考点5.外界条件对化学平衡的影响
9．（2005全国）已知反应A2（g）+2B2（g） 2AB2（g）的△H<0，下列说法正确的是 （ ）
A．升高温度，正向反应速率增加，逆向反应速率减小
B．升高温度有利于反应速率增加，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
10.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) △H＞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△H增大
11.(2007北京卷)一定条件下，体积为10L的密闭容器中，1molX和1molY进行反应：
2X(g)＋Y(g)Z(g)，经60s达到平衡，生成0.3molZ。下列说法正确的是
A．以X浓度变化表示的反应速率为0.001mol/(L·S) B．将容器体积变为20L，Z的平衡浓度变为原来1/2
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△H＞0
12.在体积可变的密闭容器中，反应mA（气）+nB（固） pC（气）达到平衡后，压缩容器的体积，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
13．在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：
达到平衡后，为提高该反应的速率和NO的转化率，采取的正确措施是 （ ）
A．加催化剂同时升高温度 B．加催化剂同时增大压强
C．升高温度同时充入N2 D．降低温度同时增大压强
14.（09年浙江理综·27）[15分]超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2，其反应为：2NO＋2CO2CO2＋N2。
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：
时间(s) 0 1 2 3 4 5
c(NO)(mol/L) 1.00×10－3 4.50×10－4 2.50×10－4 1.50×10－4 1.00×10－4 1.00×10－4
c(CO)(mol/L) 3.60×10－3 3.05×10－3 2.85×10－3 2.75×10－3 2.70×10－3 2.70×10－3
请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的△H 0（填写“＞”、“＜”、“＝”）。
（2）前2s内的平均反应速率v(N2)＝ 。
（3）在该温度下，反应的平衡常数K＝ 。
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A．选用更有效的催化剂 B．升高反应体系的温度
C．降低反应体系的温度 D．缩小容器的体积
（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 T(℃) NO初始浓度(mol/L) CO初始浓度(mol/L) 催化剂的比表面积(m2/g)
Ⅰ 280 1.20×10－3 5.80×10－3 82
Ⅱ 124
Ⅲ 350 124
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
②请在给出的坐标图中，画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图，并标明各条曲线的实验编号。
考点6.平衡图像题及解答方法
15.（09年重庆理综·13）各可逆反应达平衡后，改变反应条件，其变化趋势正确的是
16.(08四川卷）在密闭的容器中进行如下的反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g)，在温度T1和T2时，产物的量彧时间的关系如下图所示，符合图象的正确的判断是( )
A．T1＞T2，△H＞0 B．T1＞T2，△H＜0 C．T1＜T2，△H＞0 D．T1＜T2，△H＜0
17.（09年全国理综卷I·13）下图表示反应X(g)4Y(g)＋Z(g)，△H＜0，在某温度时X的浓度随时间变化曲线：
下列有关该反应的描述正确的是
A．第6min后，反应就终止了 B．X的平均转化率为85%
C．若升高温度，X的平均转化率将大于85% D．若降低温度，v正和v逆将以同样倍数减小
18.（08全国Ⅰ卷）已知：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2(g). △H=-1025kJ/mol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( )
19.（09年广东化学·15）取5等份NO2 ，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生反应：2NO2(g)N2O4(g)，△H＜0。反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分量（NO2%），并作出其随反应温度（T）变化的关系图。下列示意图中，可能与实验结果相符的是
考点7.等效平衡题
20.(2004年全国)某温度下在密闭容器中发生如下反应：2M+N 2E（g）若开始时只充入2mol E（g），达平衡时，混合气体的压强比起始时增大了20%；若开始时只充入2mol M和1mol N 的混合气体达平衡时M的转化率为 （ ）
A．20% B．40% C．60% D．80%
21.（2004年天津）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2mol SO2和1molO2，发生下列反应：2SO2+O22SO3达到平衡后改变下述条件，SO3气体平衡浓度不改变的是
A. 保持温度和容器体积不变，充入1molSO3 B. 保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3
C. 保持温度和容器内压强不变，充入1molO2 D. 保持温度和容器内压强不变，充入1molAr
22.（09年北京理综·9）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
23.（2005年江苏）一定温度下，在恒容密闭容器中发生如下反应：2A(g) + B(g) 3C(g)，若反应开始时充入2 mol A和2 mol B，达平衡后A的体积分数为a %。其他条件不变时，若按下列四种配比作为起始物质，平衡后A的体积分数大于a %的是
A．2 mol C B．2 mol A、1 mol B和1 mol He（不参加反应）
C．1 mol B和1 mol C D．2 mol A、3 mol B和3 mol C
24.（08广东卷）将H2(g)和Br2(g)充入恒容密闭容器，恒温下发生反应H2（g）+Br2(g) 2HBr（g）g平衡时Br2(g)的转化率为a；若初始条件相同，绝热下进行上述反应，平衡时Br2(g)的转化率为b。a与b的关系是（ ）
A．a＞b B．a=b C．a＜b D．无法确定
25.(2007年江苏一定温度下可逆反应：A(s)+2B(g)2C(g)+D(g)；△H<0。现将1mol A和2molB加入甲容器中，将4 molC和2 mol D加入乙容器中，此时控制活塞P，使乙的容积为甲的2倍，t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示，隔板K不能移动)。下列说法正确的是
A．保持温度和活塞位置不变，在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后，甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍
B．保持活塞位置不变，升高温度，达到新的平衡后，甲、乙中B的体积分数均增人
C．保持温度不变，移动活塞P，使乙的容积和甲相等，达到新的平衡后，乙中C的体积分数是甲中C的体积分数的2倍
D．保持温度和乙中的压强不变，t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后，甲、乙中反应速率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)
26.（全国II理综化学13）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
物质的量 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
考点8.综合题
27.（06年上海卷）（1）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示______________，K值大小与温度的关系是：温度升高，K值______________。（填一定增大、一定减小、或可能增大也可能减小）。
（2）在一体积为10L的容器中，通人一定量的CO和H2O，在850℃时发生如下反应： CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)＋Q（Q＞0）
CO和H2O浓度变化如右图，则0～4min的平均反应速率v(CO)＝______mol/(L·min)
（3）t℃（高于850℃）时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如右表。
①表中3min～4min之间反应处于_________状态；
C1数值________0.08mol/L（填大于、小于或等于）。
②反应在4min～5min问，平衡向逆方向移动，可能的原因是________（单选），表中5min—6min之间数值发生变化，可能的原因是________（单选)。
A 增加水蒸气 B 降低温度
C 使用催化剂 D 增加氢气浓度
28.（11分）（2007山东卷） 二氧化硫和氮的氧化物是常用的工业原料，但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
（1）硫酸生产中，ＳＯ2催化氧化成ＳＯ3：
2ＳＯ2（ｇ）＋Ｏ2（ｇ） 2ＳＯ3（ｇ）
某温度下，ＳＯ2的平衡转化率（α）与体系总压强
（Ｐ）的关系如右图所示。根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10Ｌ密闭容器中，反应达平衡后，
体系总压强为0.10 MPa。该反应的平衡常数等于 。
②平衡状态由Ａ变到Ｂ时，平衡常数Ｋ（Ａ） Ｋ（Ｂ）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（2）用ＣＨ4催化还原ＮＯｘ可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH4(g)+4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)+2H2O(g) ΔＨ＝－574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g) ΔＨ＝－1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48ＬＣＨ4还原ＮＯ2至Ｎ2，整个过程中转移的电子总数为 （阿伏伽德罗常数用ＮＡ表示），放出的热量为 kJ。
（3）新型纳米材料氧缺位铁酸盐（MFe2Ox 3＜ｘ＜4，Ｍ＝Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ或Ｎｉ）由铁酸盐（MFe2O4）经高温还原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示：
请写出MFe2Ox分解ＳＯ2的化学方程式 （不必配平）。
△
V2O5
高温
催化剂
△
P/MPa
0.50
0.10
0.80
0.85
A
B
α
MFe2Ox
H2
300℃～500℃
MFe2O4
常温分解ＣＯ2、ＳＯ2、ＮＯ2等
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