专题2.4 化学反应进行的方向
一、选择题
1．下列过程是非自发的是
A．水由高处向低处流 B．煤炭的燃烧
C．铁在潮湿空气中生锈 D．室温下水结成冰
【答案】D
【解析】自然界中水由高处向低处流、煤炭的燃烧、铁在潮湿空气中生锈、室温下冰的融化，都是自发过程，其逆向都是非自发的。
2．下列关于焓变与反应方向的叙述中正确的是
A．化学反应的焓变与其反应的方向无关
B．化学反应的焓变直接决定了反应的方向
C．反应焓变为正值时不利于反应自发进行
D．焓变为负值的反应都能自发进行
【答案】C
3．对于化学反应能否自发进行，下列说法中错误的是
A．若ΔH < 0，ΔS > 0，任何温度下都能自发进行
B．若ΔH > 0，ΔS < 0，任何温度下都不能自发进行
C．若ΔH > 0，ΔS > 0，低温时可自发进行
D．若ΔH < 0，ΔS < 0，低温时可自发进行
【答案】C
【解析】
选项 内容分析 结论
A ΔH?0，ΔS0→ΔG＜0，任何温度下都能自发进行
B ΔH?0，ΔS0→ΔG0，任何温度下都不能自发进行
C ΔH?0，ΔS0，高温时能保证ΔG＜0
D ΔH?0，ΔS0，低温时能保证ΔG＜0
4．已知吸热反应2CO(g)2C(s)＋O2(g)，设ΔH和ΔS不随温度而变，下列说法中正确的是
A．低温下能自发进行
B．高温下能自发进行
C．任何温度下都能自发进行
D．任何温度下都不能自发进行
【答案】D
【解析】已知反应2CO(g)2C(s)＋O2(g)的ΔH＞0，ΔS＜0，所以ΔH－TΔS＞0，在任何温度下反应都是不能自发进行的，A、B、C错误，D正确。
5．下列说法完全正确的是
A．自发进行的反应均是放热反应
B．ΔS为正值的反应均能自发进行
C．物质的量增加的反应，ΔS为正值
D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0
【答案】D
6．金属锡的冶炼常用焦炭作还原剂：SnO2+2CSn+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
【答案】D
【解析】根据图像可知，该反应是吸热反应，ΔH>0；根据反应方程式可知，该反应是熵增反应，ΔS>0，故应选D。
7．在图Ⅰ中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Ⅱ，两种气体分子立即都占有了两个容器。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
理想气体的自发混合
A．此过程是从混乱程度小的状态向混乱程度大的状态变化的过程，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．此过程是自发可逆的
D．此过程从有序到无序，混乱度增大
【答案】C
【解析】气体扩散过程是熵增加的过程，A、D正确；该过程不伴随能量变化，B正确；两种气体混合后，不会再自发地分开，所以逆过程不能自发进行，C错误。
8．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，能自发进行，原因是体系有自发地向混乱度增加的倾向
C．因为焓变和熵变都与反应的自发性有关，因此焓变和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
【答案】B
9．下列关于判断过程方向的说法正确的是
A．所有自发进行的化学反应都是放热反应
B．高温、高压下可以使石墨转化为金刚石是自发的化学反应
C．由能量判据和熵判据组合而成的复合判据，将更适合于所有的过程
D．同一物质的固、液、气三种状态的熵值相同
【答案】C
10．反应CH3OH(g) + NH3(g)CH3NH2(g) + H2O(g)在高温下才能自发向右进行，则该反应的ΔH、ΔS应为
A．ΔH＞0、ΔS＜0 B．ΔH＜0、ΔS＞0
C．ΔH＞0、ΔS＞0 D．ΔH＜0、ΔS＜0
【答案】C
【解析】该反应在高温下能够自发的向右进行，这说明ΔH?TΔS<0，ΔH二、非选择题
11．请按要求回答下列各题。
（1）溶解少量蔗糖于水中，ΔS_______0（填“>”或“<”，下同）。
（2）乙烯聚合成聚乙烯，ΔS________0。
（3）CaCO3（s）加热分解成CaO（s）和CO2（g），ΔS________0。
（4）水蒸气凝结成水，ΔS_____0。
（5）25 ℃和1.01×105 Pa时，反应2N2O5（g）4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.76 kJ/mol能自发进行的原因是______________________________________________________________。
【答案】（1）> （2）< （3）> （4）<
（5）该反应是熵增反应，且常温下熵变ΔS对反应的方向性起决定作用
【解析】（1）蔗糖溶于水，混乱度增大，属于熵增过程，ΔS>0。（2）乙烯聚合成聚乙烯由气态转化为固态，混乱度减小，ΔS<0。（3）CaCO3（s）加热分解成CaO（s）和CO2（g），物质的量增多且有气体产生，混乱度增大，属于熵增过程，ΔS>0。（4）水蒸气凝结成水，由气态转化为液态，混乱度减小，ΔS<0。（5）因ΔH>0，ΔS>0，ΔG＝ΔH－TΔS<0时自发反应，因此ΔS>0对自发反应起决定作用。
12．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(如图所示)。一段时间后，发现瓶内固态物质变稀，有液体生成，瓶壁变冷，小木板黏结在烧瓶底部。这时打开瓶塞，烧瓶中散发出刺鼻的气味。
（1）下列有关该实验的结论正确的是 (填字母)。
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）从化学反应进行方向的角度解释上述现象： 。
【答案】（1）C
（2）Ba(OH)2·8H2O+2NH4ClBaCl2+2NH3↑+10H2O
（3）该反应是吸热反应，也是熵增加反应，由于熵变对该反应的方向起决定性作用，即ΔH-TΔS<0，该反应常温下自发进行，从而产生了上述现象
13．已知，一个可逆反应，若正反应为自发过程，则其逆反应为非自发过程，反之，亦然。
（1）已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T=980 K时ΔH－TΔS=0。当体系温度低于980 K时，估计ΔH－TΔS____0(填“大于”、“小于”或“等于”，下同)；当体系温度高于980 K时，估计ΔH－TΔS____0。
（2）电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应为SiO2(s)＋4HF(g)===SiF4(g)＋2H2O(g) ΔH(298.15 K)=－94.0 kJ·mol－1 ΔS(298.15 K)＝－75.8 J·mol－1·K－1，设ΔH和ΔS不随温度而变化，则此反应自发进行的温度是_______________________________________________。
【答案】（1）小于 大于 （2）小于1 240 K
【解析】（1）C(s)＋CO2(g)2CO(g)的反应为吸热反应，ΔH＞0，则2CO(g)CO2(g)＋C(s)为放热反应，ΔH＜0，且该反应ΔS＜0，则当T＜980 K时，ΔH－TΔS<0，T＞980 K时，ΔH－TΔS＞0。（2）由题给信息，要使反应能自发进行，须有ΔH－TΔS<0，即－94.0 kJ·mol－1－T×[－75.8 J/(mol·K)]×10－3 kJ/J<0则T<＝1.24×103 K。
PAGE
1
专题2.1 化学反应速率
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．化学反应速率通常用单位时间内反应物或生成物的质量变化来表示
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．化学反应速率表示化学反应在某时刻的瞬时速率
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
【答案】B
2．已知2SO2＋O22SO3（g），若反应速率分别用v（SO2）、v（O2）、v（SO3）表示，则下列式子正确的是
A．2v（SO3）＝v（O2） B．v（SO2）＝v（O2）＝v（SO3）
C．v（SO2）＝v（O2） D．v（O2）＝2v（SO2）
【答案】C
【解析】由反应速率之比是相应的化学计量数之比，可推出关系式。v（SO3）＝2v（O2），A错误；v（SO2）＝2v（O2）＝v（SO3），B错误；v（SO2）＝v（O2），C正确；2v（O2）＝v（SO2），D错误。
3．5.6 g铁粉投入到盛有100 mL 2 mol·L-1稀硫酸的烧杯中，2 min时铁粉刚好溶解（溶解前后溶液体积变化忽略不计），下列表示这个反应的速率正确的是
A．v（Fe）=0.5 mol·L-1· min-1
B．v（H2SO4）=1 mol·L-1· min-1
C．v（H2SO4）=0.5 mol·L-1· min-1
D．v（FeSO4）=1 mol·L-1· min-1
【答案】C
【解析】铁粉为固体，其物质的量浓度可视为常数，不能用来表示化学反应速率，A错误；反应的铁粉是0.1 mol，参加反应的H2SO4为0.1 mol，由v=知，所以v（H2SO4）＝0.5 mol·L-1·min-1，v（FeSO4）＝0.5 mol·L-1·min-1，B、D错误，C正确。
4．化学反应速率是通过实验测定的，下列化学反应速率的测量中，测量依据不可行的是
选项 化学反应 测量依据(单位时间内)
A 2NO2N2O4 颜色深浅
B Zn+H2SO4ZnSO4+H2 H2体积
C CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) 压强变化
D Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH 沉淀质量
【答案】C
【解析】根据颜色深浅，可判断NO2的浓度变化，故A可行；根据H2体积，可计算H2SO4浓度变化，故B可行；CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)反应中，压强是恒量，不能通过测量压强变化测定反应速率，故C不可行；通过碳酸钙沉淀质量可计算氢氧化钙、碳酸钠浓度变化，故D可行。故答案选C。
5．在密闭容器中A与B反应生成C，其反应速率分别用v（A）、v（B）、v（C）表示。已知v（A）、v（B）、v（C）之间有以下关系：2v（A）=3v（B），v（C）=2v（B），则此反应可表示为
A．3A+2B4C B．2A+3B6C C．3A+2BC D．2A+3B4C
【答案】A
6．对于可逆反应2A（g）＋3B（g）4C（g）＋2D（g），在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是
A．v（A）＝0.9 mol·L-1· min-1 B．v（B）＝1.5 mol·L-1· min-1
C．v（D）＝0.8 mol·L-1· min-1 D．v（C）＝0.1 mol·L-1· s-1
【答案】D
7．将固体NH4Br置于密闭容器中，在某温度下，发生反应：NH4Br(s)NH3(g)＋HBr(g)，2HBr(g) Br2(g)＋H2(g)，2 min后，测知H2的浓度为0.5 mol·L-1，HBr的浓度为4 mol·L-1，若上述反应速率用v(NH3)表示，则下列速率正确的是
A．0.5 mol·L-1· min-1
B．2.5 mol·L-1· min-1
C．2 mol·L-1· min-1
D．1.25 mol·L-1· min-1
【答案】B
【解析】此题为连锁反应，即NH4Br(s)分解生成的HBr又有一部分分解，故剩余的HBr的量为NH4Br分解生成的HBr的量减去分解的HBr量，即c(HBr)＝c生成(HBr)－c分解(HBr)。又知c(H2)＝0.5 mol·L－1，则c分解(HBr)＝1 mol·L－1，所以c生成(HBr)＝c(HBr)＋c分解(HBr)＝5 mol·L－1，c(NH3)＝c生成(HBr)＝5 mol·L－1，v(NH3)＝＝2.5 mol·L－1·min－1。
8．用下列实验装置和方法进行的相应实验，能达到实验目的的是
A．用甲装置比较盐酸、碳酸和硅酸的酸性强弱
B．用乙所示方法检验装置的气密性
C．用丙装置制备和收集氨气
D．用丁装置测定化学反应速率
【答案】B
二、非选择题
9．某温度时，在2 L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化关系曲线如图所示。
（1）由图中的数据分析，该反应的化学方程式为________________________。
（2）反应开始至2 min、5 min时Z的平均反应速率为________________、________________。
（3）5 min后Z的生成速率比5 min末Z的生成速率________(填“大”、“小”或“相等”)。
【答案】（1）3X＋Y2Z
（2）0.05 mol·L-1· min-1 0.04 mol·L-1· min-1
（3）相等
【解析】（1）根据图示反应至5 min时，X减少了0.6 mol，Y减少了0.2 mol，Z生成了0.4 mol，故X、Y、Z的物质的量变化之比为3∶1∶2，因5 min后三者共存，故为可逆反应，由化学计量数之比=化学反应速率之比=浓度变化量之比=物质的量变化之比，可知该反应的化学方程式为3X＋Y2Z。（2）根据图中数据，依据反应速率计算公式v=可计算出反应速率，需注意Z的初始物质的量是0.1 mol。（3）5 min后Z的物质的量不再变化，反应速率为零，故相等。
10．某化学兴趣小组设计实验探究反应速率的测定和比较。
【实验目的】测定锌与稀硫酸反应的速率
【实验用品】锥形瓶、双孔塞、胶皮管、分液漏斗、直角导管、50mL注射器、铁架台、秒表、锌粒、 1 mol/L硫酸、4 mol/L硫酸。
【实验步骤】
（1）取一套装置(如图所示)，加入40 mL 1 mol/L的硫酸和锌粒，测量收集10 mL H2所需的时间。
（2）取另一套装置，加入40 mL4 mol/L的硫酸和锌粒，测量收集10 mL H2所需的时间。
【实验现象】锌与稀硫酸反应 （写现象），收集10mL气体，（2）所用时间比（1）所用时间_________。
【实验结果】
加入试剂 反应时间 反应速率
40 mL 1 mol/L硫酸 长 _________
40 mL 4 mol/L硫酸 短 _________
【实验结论】4 mol/L硫酸与锌反应比1 mol/L硫酸与锌反应的速率 。
【注意事项】（1）锌的颗粒(即表面积)大小 ；
（2）40 mL的硫酸要迅速加入；
（3）装置 ，且计时要迅速准确；
（4）气体收集可以用排水量气装置(如图所示)代替。
【实验讨论】除本实验测定反应速率的方法外，可行的方案还有(至少填两种)：
（1） 。
（2） 。
【答案】
【实验现象】产生气泡 短
【实验结果】小 大
【实验结论】大
【注意事项】（1）基本相同 （3）气密性良好
【实验讨论】（1）测定单位时间内产生的H2的体积
（2）测定一段时间内H+的浓度变化
（3）测定一段时间内锌粒的质量变化(答两条即可)
PAGE
1
专题2.2 影响化学反应速率的因素
一、选择题
1．下列措施中肯定能使化学反应速率增大的是
A．增大反应物的量 B．增大压强 C．升高温度 D．以上措施均可
【答案】C
【解析】改变反应中固体或纯液体的量不会影响反应速率；改变没有气体参加的反应体系的压强不影响反应速率。
2．把镁条直接投入到盛有盐酸的敞口容器中，产生H2的速率如右图所示，在下列因素中，影响反应速率的因素是
①盐酸的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度
A．①④ B．③④
C．①②③ D．②③
【答案】C
3．把下列4种X溶液，分别加入到4个盛有10 mL 2 mol·L-1盐酸的烧杯中，并加水稀释到50 mL，此时X与盐酸缓缓地进行反应，其中反应速率最大的是
A．20 mL，3 mol·L-1 B．20 mL，2 mol·L-1
C．10 mL，4 mol·L-1 D．10 mL，2 mol·L-1
【答案】A
4．下列有关化学反应速率的说法正确的是
A．氢气与氮气能够缓慢地反应生成氨气，使用合适的催化剂可以提高化学反应速率
B．等质量的锌粉和锌片与相同体积和浓度的盐酸反应，反应速率相等
C．用铁片与硫酸反应制备氢气时，使用浓硫酸可以加快产生氢气的速率
D．增大反应CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）的压强，反应速率不变
【答案】A
【解析】使用合适的催化剂可以降低合成氨反应的活化能，提高化学反应速率，故A项正确；锌粉与盐酸的接触面积大，所以锌粉与盐酸反应产生氢气的速率比锌片快，故B项错误；浓硫酸能够使铁钝化，形成的氧化膜隔绝了硫酸与铁的接触，反应停止，故C项错误；增大压强，反应体系中有关气体的浓度增大，反应速率增大，D项错误。
5．在恒温、恒容的密闭容器中进行反应A（g）＋B（g）C（g），若反应物A的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s，那么反应物A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间
A．等于10 s B．大于10 s
C．小于10 s D．无法判断
【答案】B
【解析】本题易错之处是误以为化学反应过程是一个物质浓度匀速变化的过程而错选A项。由反应物A的浓度从2 mol·L-1降到0.8 mol·L-1需20 s可知A的反应速率为0.06 mol·L-1·s-1，假设速率不变，则A的浓度由0.8 mol·L-1降到0.2 mol·L-1所需的反应时间为10 s。但在其他条件不变时，随着反应的进行，反应物的浓度逐渐降低，化学反应速率逐渐减慢，因此所需的反应时间应大于10 s。
6．对某一可逆反应来说，使用催化剂的作用是
A．催化剂在反应前后质量不变，故催化剂不参与化学反应
B．降低反应活化能，使反应速率加快
C．催化剂能够改变反应的反应热
D．催化剂只改变反应的正反应速率
【答案】B
【解析】A项，催化剂是通过参与反应来改变化学反应速率的；B项，使用催化剂能降低反应活化能，使部分能量较低的分子转化为活化分子，增加了单位体积内活化分子百分数，使反应速率加快；C项，反应的反应热与反应物和生成物的能量有关，与反应的过程无关，故催化剂不能改变反应的反应热；D项，对某一可逆反应来说，使用催化剂，可以同等程度地改变正、逆反应的速率。本题选B。
7．在容积可变的容器中发生反应N2+3H22NH3，当缩小容器容积时，化学反应速率增大，其主要原因是
A．分子运动速率加快，使反应物分子间的碰撞机会增多
B．反应物分子的能量增加，活化分子百分数增大，有效碰撞次数增多
C．活化分子百分数未变，但单位体积内的活化分子数增加，有效碰撞次数增多
D．分子间距离减小，使所有的活化分子间的碰撞都成为有效碰撞
【答案】C
【解析】活化分子百分数与压强无关，容器容积缩小时，单位体积内活化分子数增加。
8．在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备TiO2薄膜，探究不同载体下TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色的效果，每光照20 min取一次样，实验结果如图所示。下列说法正确的是
A．不同载体，无论何种温度一定是钛片载体的光催化活性最好
B．约在520 ℃时，钛片载体的光催化活性最好
C．无论何种载体，催化活性总是随温度的升高而升高
D．不同载体，TiO2薄膜的光催化活性相同
【答案】B
9．在实验Ⅰ和实验Ⅱ中，用定量、定浓度的盐酸与足量的石灰石反应，并在一定的时间内测量反应所放出的CO2的体积。实验Ⅰ用的是块状的石灰石，实验Ⅱ用的是粉末状石灰石。下图中哪个图像能正确反映两种实验的结果
【答案】B
【解析】固体物质参加反应，增大接触面积，才能提高反应速率，粉末状的固体比块状的固体的表面积大，反应Ⅱ比反应Ⅰ的速率快；盐酸的物质的量相同，则产生的CO2的体积应相等，因此A、C错误，从D中可以看出Ⅰ的反应速率大于Ⅱ，故D错误。
二、非选择题
10．在一个容积可变的密闭容器中发生反应：3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)。
回答下列问题：
（1）增加Fe的量，正反应速率_____________ (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)。
（2）将容器的容积缩小一半，正反应速率_____________，逆反应速率_____________。
（3）保持容器的容积不变，充入N2使体系压强增大，正反应速率_________，逆反应速率__________。
（4）保持压强不变，充入N2使容器的容积增大，正反应速率___________，逆反应速率___________。
【答案】（1）不变 （2）增大 增大 （3）不变 不变
（4）减小 减小
11．草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应：
MnO＋H2C2O4＋H＋Mn2＋＋CO2↑＋H2O（未配平）。用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液，研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下：
组别 10%硫酸体积/mL 温度/℃ 其他物质
Ⅰ 2 20
Ⅱ 2 20 10滴饱和MnSO4溶液
Ⅲ 2 30
Ⅳ 1 20 1 mL蒸馏水
（1）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
（2）如果研究催化剂对化学反应速率的影响，使用实验________和________（用Ⅰ～Ⅳ表示，下同）；如果研究温度对化学反应速率的影响，使用实验________和________。
（3）对比实验Ⅰ和Ⅳ，可以研究________对化学反应速率的影响，实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是___________________________________________________________________________________________________________。
【答案】（1）2∶5
（2）Ⅰ Ⅱ Ⅰ Ⅲ
（3）c（H＋）（或硫酸溶液的浓度） 确保所有实验中c（KMnO4）、c（H2C2O4）不变和溶液总体积不变
12．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响，在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 反应物 催化剂
① 10 mL 2% H2O2溶液 无
② 10 mL 5% H2O2溶液 无
③ 10 mL 5% H2O2溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3溶液
④ 10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3溶液
⑤ 10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 1 mL 0.1 mol ? L-1 FeCl3溶液
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是___________________________________。
（2）实验①和②的目的是_____________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是_____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式：______________。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。分析如图能够得出的实验结论是____________________________。
【答案】（1）改变反应途径，降低了活化能
（2）探究浓度对反应速率的影响
向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中)
（3）2H2O2 2H2O+O2↑
（4）碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率
PAGE
1
专题2.3.1 化学平衡状态
一、选择题
1．化学平衡研究的对象是
A．中和反应 B．离子反应
C．可逆反应 D．氧化反应
【答案】C
【解析】化学平衡研究的对象是可逆反应，答案选C。
2．下列反应中属于可逆反应的是
A．CH4+2O2CO2+2H2O B．Zn+CuSO4ZnSO4+Cu
C．H2O（g）H2O（1） D．CO+H2OCO2+H2
【答案】D
3．化学反应处于平衡状态时，下列说法正确的是
A．各组分浓度不再随时间而变化
B．反应物浓度等于生成物浓度
C．反应物质量等于生成物质量
D．反应不再进行
【答案】A
【解析】各组分浓度不再随时间而变化，是化学平衡的标志，A正确；反应物和生成物浓度相同与变化量和起始量有关，与平衡无关，不能说明反应达到平衡，B错误；反应物质量等于生成物质量时，正逆反应速率不一定相等，无法判定化学反应处于平衡状态，C错误；平衡状态是动态平衡，正、逆反应速率相同且不为0，反应仍在进行，D错误。
4．一定温度下，可逆反应H2（g）+I2（g）2HI（g）在密闭容器中达到平衡状态的标志是
A．单位时间内生成n mol H2，同时生成n mol HI
B．体系内的总压不随时间变化
C．混合气体的颜色不再改变
D．单位时间内形成n mol H—H键的同时，断裂2n mol H—I键
【答案】C
【解析】A项，单位时间内生成n mol H2，同时生成n mol HI，正、逆反应速率不相等，没有达到平衡状态；B项，该反应为气体分子数不变的反应，气体的总物质的量始终不变，体系内总压始终不变，体系内的总压不随时间变化不能表明反应达到平衡状态；C项，混合气体的颜色不再改变，即I2（g）的浓度不再改变，表明反应达到平衡状态；D项，单位时间内形成n mol H—H键的同时，断裂2n mol H—I键，只表明逆反应，不能表明反应达到平衡状态。答案选C。
【点睛】判断可逆反应是否达到平衡状态的标志是“逆向相等，变量不变”，“逆向相等”指必须有正反应速率和逆反应速率且两者相等，“变量不变”指可变的物理量不变是平衡的标志，不变的物理量不变不能作为平衡的标志。
5．对于可逆反应2SO2+O22SO3 ΔH<0，在混合气体中充入一定量的18O2，足够长时间后18O
A．只存在于O2中 B．只存在于O2和SO3中
C．只存在于O2和SO2中 D．存在于SO2、O2和SO3中
【答案】D
6．对于可逆反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)，下列叙述中正确的是
A．达到化学平衡状态时，4v正(O2)= 5v逆(NO)
B．若单位时间内生成x mol NO的同时，消耗x mol NH3，则反应达到化学平衡状态
C．达到化学平衡状态后，若增大容器容积，则正反应速率减小，逆反应速率增大
D．化学反应速率的关系为2v正(NH3)= 3v正(H2O)
【答案】A
【解析】根据化学方程式有4v正(O2)=5v正(NO)，故4v正(O2)=5v逆(NO)表示v正(NO)=v逆(NO)，所以A项正确。生成NO和消耗NH3均为正反应的变化，叙述中未提及逆反应的情况，所以B项错误。由于反应物、生成物均为气体，故增大容器容积，正、逆反应速率都减小，所以C项错误。v正(NH3)∶v正(H2O)=2∶3，即 3v正(NH3)=2v正(H2O)，所以D项错误。
7．可逆反应：2NO22NO＋O2在恒容的密闭容器中进行，达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO2
②单位时间内生成n mol O2的同时生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率的比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态
⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态
⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A．①④⑥⑦ B．②③⑤⑦
C．①③④⑤ D．全部
【答案】A
8．在一定条件下，将3 mol N2和3 mol H2充入一个容积固定的密闭容器中，发生反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。当反应达到平衡时NH3为n mol。在与上述完全相同的容器中，保持温度不变，若平衡时NH3仍为n mol，则下列组合中不正确的是
选项 起始状态/mol
N2 H2 NH3
A 2 0 2
B 2.5 1.5 1
C 2
D 0 0 2
【答案】D
【解析】在恒温恒容条件下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，反应前后气态物质体积不相等，要满足等效平衡，需将NH3的物质的量经“一边倒”全部转化为反应物的投入量，将相关数据代入计算可知，A、B、C项均与原平衡等效，而D项经转化后得到1 mol N2、3 mol H2，与原平衡不等效。
二、非选择题
9．在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__________。
【答案】（1）2
（2）5 s 0.316 mol·L?1·s?1
（3）放出 41.87 kJ
10．（1）有效“减碳”的手段之一是节能，下列制氢方法最节能的是____________(填序号)。
a．电解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑
b．高温使水分解制氢：2H2O(g)2H2+O2
c．太阳光催化分解水制氢：2H2O2H2↑+O2↑
d．天然气制氢：CH4+H2O(g)CO+3H2
（2）CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图所示。
①从1 min到6 min，v(H2)=__________mol·L?1·min?1。
②能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填编号)。
a．总压强保持不变
b．混合气体的密度不随时间的变化而变化
c．H2的体积分数在混合气体中保持不变
d．单位时间内消耗3 mol H2，同时生成1 mol H2O
e．反应中CO2与H2的物质的量之比为1∶3且保持不变
【答案】（1）c （2）①0.15 ②ac
PAGE
1
专题2.3.2 影响化学平衡状态的因素
一、选择题
1．可确认发生了化学平衡移动的是
A．化学反应速率发生了改变
B．有气态物质参加的可逆反应达到平衡后，改变了压强
C．某一条件的改变，使正、逆反应速率不再相等
D．可逆反应达到平衡后，使用了催化剂
【答案】C
2．对于可逆反应A （g）+2B（g）2C （g） ΔH＜0，达到平衡时，要使正反应速率增大，且使A的转化率增大，以下采取的措施可行的是
A．升高温度
B．增大A的浓度
C．减少C的浓度
D．增大压强
【答案】D
【解析】升高温度平衡左移，A的转化率减小，故A不符合题意；增大A的浓度，A的转化率减小，故B不符合题意；减少C的浓度，正反应速率不变，故C不符合题意；增大压强，正、逆反应速率均增大，平衡右移，A的转化率增大，故D符合题意。故选D。
3．对于密闭容器中进行的反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)，达到平衡时，若温度保持不变，增加N2的浓度，则
A．正、逆反应速率同时增大
B．逆反应速率先减小
C．化学平衡逆向移动
D．化学平衡正向移动
【答案】D
4．如图为某化学反应的速率与时间的关系示意图。在t1时刻升高温度或增大压强，速率的变化都符合示意图的反应是
A．2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH＜0
B．4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔH＜0
C．H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH＞0
D．2A(g)+B(g)2C(g) ΔH＞0
【答案】B
【解析】由图知，升高温度或增大压强，平衡向逆反应方向移动，说明化学反应的ΔH＜0，且正反应气体的物质的量增大，符合这两项条件的只有B项。
5．下列不能用勒夏特列原理解释的事实是
A．红棕色的NO2加压后颜色先变深后变浅
B．氢气、碘蒸气、碘化氢气体组成的平衡体系加压后颜色变深
C．黄绿色的氯水光照后颜色变浅
D．合成氨工业使用高压以提高氨的产量
【答案】B
【解析】A项，涉及二氧化氮与四氧化二氮的平衡转化，故可以用勒夏特列原理解释；B项，加压后平衡不移动，但体积缩小，浓度增大使颜色变深，不能用勒夏特列原理解释；C项，光照后，次氯酸见光分解，使氯气与水反应的平衡向右移动，故可以用勒夏特列原理解释；D项，合成氨工业加压使化学平衡向右移动，可以用勒夏特列原理解释。
6．已知：N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=﹣92.4 kJ/mol。一定条件下，现有容积相同且恒容的密闭容器甲与乙：①向甲中通入1 mol N2和3 mol H2，达到平衡时放出热量Q1 kJ；② 向乙中通入0.5 mol N2 和1.5 mol H2，达到平衡时放出热量Q2 kJ。则下列关系式正确的是
A．Q1＝2Q2＜92.4
B．92.4＝Q1＜2Q2
C．Q1＝2Q2＝92.4
D．92.4＞Ql＞2Q2
【答案】D
【解析】合成氨是可逆反应，因此Q1<92.4，①相当于在②的基础上再通入0.5 mol N2和1.5 mol H2，促进平衡向正反应方向移动，因此Q1>2Q2，故选项D正确。
【点睛】本题的难点是Q1和2Q2的比较，①可以看作在②的基础上再通入0.5 mol N2和1.5 mol H2，，此时两个平衡为等效平衡，产生的热量相同，撤去隔板，仍为等效平衡，此时的能量应为前面的2倍，现在容器应为，平衡向正反应方向移动，放出的热量大于Q2的2倍。
7．在容积一定的密闭容器中，反应2AB（g）＋C（g）达到平衡后，升高温度，容器内气体的密度增大，则下列叙述正确的是
A．正反应是吸热反应，且A不是气态
B．正反应是放热反应，且A是气态
C．其他条件不变，加入少量C，物质A的转化率增大
D．改变压强对该平衡的移动无影响
【答案】A
8．对于可逆反应N2 (g)+ 3H2 (g)2NH3 (g)△H＜0，下列研究目的和图示相符的是
研究目的 图示
A 压强对反应的影响(p2＞p1)
B 温度对反应的影响
C 平衡体系增加N2对反应的影响
D 催化剂对反应的影响
【答案】C
【解析】压强增大，反应速率加快，先达到平衡，A选项错误；升高温度，平衡逆向移动，氮气的转化率下降，B选项错误；增加氮气，正反应速率迅速增大，此时逆反应速率不变，C选项正确；催化剂能够加快反应速率，缩短达平衡的时间，D选项错误。
9．在密闭、恒容的容器中进行反应：4NH3（g）＋5O2（g）4NO（g）＋6H2O（g），一定条件下达到平衡，此时再向反应容器中通入少量NH3（g），产生的结果是
A．容器内压强不变
B．原平衡不受影响
C．NO浓度降低
D．正反应速率增大
【答案】D
10．在温度一定的条件下，N2(g)+ 3H2(g)2NH3(g)在密闭容器中反应并达到平衡时，混合气体的平均摩尔质量为，N2与NH3的浓度均为c mol·L?1。若将容器的体积压缩为原来的1/2，当达到新的平衡时，下列说法中不正确的是
A．新的平衡体系中，N2的浓度小于2c mol·L?1大于c mol·L?1
B．新的平衡体系中，NH3的浓度小于2c mol·L?1大于c mol·L?1
C．新的平衡体系中，混合体的平均摩尔质量大于
D．新的平衡体系中，气体密度是原平衡体系的2倍
【答案】B
二、非选择题
11．在密闭容器里，通入x mol H2(g)和y mol I2(g)，发生反应：H2(g)+I2(g)2HI(g) △H＜0。达到平衡后，改变下列条件，反应速率将如何改变 (填“增大”“减小”或“不变”)？平衡将如何移动(填“向左”“向右”或“不变”)？
（1）升高温度，反应速率将_________，平衡将如何移动 ；
（2）加入正催化剂，反应速率将_________，平衡将如何移动 ；
（3）充入更多的H2，反应速率将_________，平衡将如何移动 ；
（4）扩大容器的体积，反应速率将_________，平衡将如何移动 ；
（5）容器体积不变，通入氖气，反应速率将___________，平衡将如何移动 ；
【答案】（1）增大 向左 （2）增大 不移动
（3）增大 向右 （4）减小 不移动 （5）不变 不移动
【解析】根据外界因素对化学反应速率影响因素着手，即可解答。
（1）升高温度，正逆反应速率增大，且平衡向左移动。
12．在一个体积为2 L的密闭容器中，高温下发生反应：Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g）。其中CO2、CO的物质的量（mol）随时间（min）的变化关系如图所示。
（1）反应在1 min时第一次达到平衡状态，固体的质量增加了3.2 g。用CO2的浓度变化表示的反应速率 v（CO2）＝______________________。
（2）反应进行至2 min时，若只改变温度，曲线发生的变化如图所示，3 min时再次达到平衡，则ΔH________0（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）5 min时再充入一定量的CO（g），平衡发生移动。下列说法正确的是________（填写编号）。
a．v正先增大后减小
b．v正先减小后增大
c．v逆先增大后减小
d．v逆先减小后增大
表示n（CO2）变化的曲线是________（填写图中曲线的字母编号）。
（4）请用固态物质的有关物理量来说明该反应已经达到化学平衡状态：__________________________________________________________________。
【答案】（1）0.1 mol·L-1·min-1
（2）＞
（3）c b
（4）Fe（或FeO）的质量（或物质的量）保持不变；或固体总质量保持不变
13．在一个体积为1 L的密闭容器中发生某化学反应：2A(g)B(g)+C(g)，三种不同条件下进行，其中实验Ⅰ、Ⅱ都在800° C，实验Ⅲ在950°C。B、C的起始浓度都为0，反应物A的浓度(mol? L-1)随时间(min)的变化如图所示。试回答下列问题：
（1）在实验Ⅰ中，反应在20?40 min内A的平均反应速率为________mol? L-1?min-1。实验Ⅱ和实验Ⅰ相比，可能隐含的反应条件是____________。
（2）该反应的ΔH___________0，其判断理由是_____________。
（3）实验Ⅰ第40 min末，若降低反应温度，达到新的平衡后，A的浓度不可能为________(填序号)。
A．0.35 mol·L?1
B．0.4 mol·L?1
C．0.7 mol·L?1
D．0.8 mol·L?1
（4）若反应在800°C进行，在该1 L的密闭容器中加入1 mol A、0.2 mol He，达到平衡时A的转化率应____________。
A．等于86%
B．等于50%
C．小于50%
D．在50%?86%
【答案】（1）7.5×10-3 实验Ⅱ中使用了催化剂
（2）> 根据实验Ⅲ和实验Ⅰ的比较，可推测该反应升高温度，平衡向正反应方向移动，即正反应为吸热反应
（3）AB （4）B
PAGE
1
专题2.3.3 化学平衡常数
一、选择题
1．只改变一个影响因素，平衡常数K与化学平衡移动的关系叙述错误的是
A．K不变，平衡可能移动
B．平衡移动，K值可能不变
C．相同条件下，同一个反应的方程式的化学计量数增大2倍，K值也增大两倍
D．K值变化，平衡一定移动
【答案】C
2．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，c(HI)=3 mol/L，则此温度下反应①的平衡常数为
A．9 B．16 C．12 D．25
【答案】C
【解析】平衡时c(HI）=3 mol?L?1，HI分解生成的H2的浓度为0.5 mol?L?1，NH4I分解生成的HI的浓度为3 mol?L?1+2×0.5mol?L?1=4 mol?L?1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为4 mol?L?1，所以反应①的平衡常数K=c(NH3)?c(HI)=4 mol?L?1×3 mol?L?1=12 mol2?L?2。故选C。
3．可逆反应：2SO2＋O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2。下列说法正确的是（K为平衡常数，Qc为浓度商）
A．Qc不变，K变大，O2转化率增大
B．Qc不变，K变大，SO2转化率减小
C．Qc变小，K不变，O2转化率减小
D．Qc增大，K不变，SO2转化率增大
【答案】C
【解析】可逆反应：2SO2＋O22SO3达到平衡状态时，保持恒温恒容向容器中加入一定量的O2，O2的浓度增大，此时平衡将要向正反应方向移动，SO2的转化率将要增大，O2的转化率减小；K只与温度有关，温度不变则K不变；由Qc的表达式可知，Qc变小。综上所述，C正确。
4．某温度下，在一个2 L的密闭容器中，加入4 mol A 和2 mol B进行如下反应：3A(g)+2B(g)4C(s)+2D(g)，反应一段时间后达到平衡，测得生成1.6 mol C，则下列说法正确的是
A．该反应的化学平衡常数表达式是k=
B．此时B的平衡转化率是40%
C．增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数增大
D．增加B，平衡向右移动，B的平衡转化率增大
【答案】B
【解析】由于反应中C是固体，因此不应计入平衡常数表达式中，A错误。化学平衡常数只与温度有关，因此改变压强，平衡常数不变，C错误。增加B，平衡向右移动，但B的平衡转化率将减小，D错误。
5．反应Fe(s) +CO2 (g)FeO(s)+CO(g)，700 ℃时平衡常数为1.47，900 ℃时平衡常数为2.15。下列说法正确的是
A．该反应的正反应是吸热反应
B．该反应的化学平衡常数表达式为K=
C．升高温度，平衡向逆反应方向移动
D．增大CO2浓度，平衡常数增大
【答案】A
6．已知：CO（g）+ H2O（g）H2（g）+ CO2（g）的平衡常数K随温度的变化如下表，下列说法正确的是
温度/℃ 400 500 830 1000
平衡常数K 10 9 1 0.6
A．该反应的正反应是吸热反应
B．恒温时增大压强，正反应速率增大
C．830 ℃时，反应达到平衡，一定是c（CO）＝c（CO2）
D．400 ℃时，生成CO2物质的量越多，平衡常数K越大
【答案】B
7．一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO2(g) 2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：
已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。下列说法正确的是
A．550℃时，若充入惰性气体，?正，?逆 均减小，平衡不移动
B．650℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%
C．T℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动
D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总
【答案】B
【解析】A、由于反应在体积可变的恒压密闭容器中进行，当550℃时，若充入惰性气体，容器的容积扩大，使反应混合物的浓度减小，因此?正，?逆 均减小，由于该反应是气体体积增大的反应，减小压强，化学平衡向气体体积最大的正反应方向移动，A错误；B．根据图像可知在650℃时，反应达平衡后CO的体积分数是40%，则CO2的体积分数是60%，假设平衡时总物质的量是1 mol，则反应产生CO 0.4 mol，其中含有CO2 0.6 mol，反应产生0.4 molCO消耗CO2的物质的量是0.2 mol，因此CO2转化率为0.2 mol÷(0．6 mol+0.2 mol)×100%=25.0%，B正确；C．T℃时，平衡时CO2和CO的体积分数都是50%，若充入等体积的CO2和CO，化学平衡不移动，C错误；D．925℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数KP=，D错误。答案选B。
二、非选择题
8．在容积为V L的某密闭容器中，a mol CO与2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO的转化率与温度、压强的关系如图所示：
（1）该反应是 反应(填“放热”或“吸热”)。
（2）在压强为0.1 MPa条件下，200 ℃时，该反应的平衡常数K (填“=”“<”或“>”)V2/a2。
（3）在温度、容积不变的情况下，向该密闭容器再增加a mol CO(g)、2a mol H2(g)和b mol CH3OH(g)，则达到新平衡时，CO的转化率 (填“增大”“减小”“不变”或“无法确定”)，平衡常数 (填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】（1）放热 （2）< （3）无法确定 不变
9．实验室中配制碘水，往往是将I2溶于KI溶液中，这样就可以得到浓度较大的碘水，主要是因为发生了反应：I2(aq)+ I?
上述平衡体系中，的物质的量浓度c()与温度T的关系如图所示(曲线上的任何一点都表示平衡状态)：
（1）通过分析上图，该反应的正反应为 反应(填“吸热”或“放热”)。
（2）在T1温度D状态时，v正 v逆(填“>”“<”或“=”)；若在T1时某状态=， 平衡状态(填“是”“不是”或“不一定是”)。
（3）写出该平衡常数的表达式K = 。若升高温度，K值将 (填“增大”或“减小”或“不变”，下同)；若向溶液中加入少量的溴水，K值将 。
【答案】（1）放热 （2） ＞ 不一定是 （3） 减小 不变
10．在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO（g）＋O2（g）2NO2（g）体系中，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）写出该反应的平衡常数表达式：K＝___________，已知：K（300 ℃）>K（350 ℃），该反应的逆反应是_______反应（填“放热”或“吸热”）。
（2）图中表示NO2的变化的曲线是____________，用O2的浓度变化表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝_____________。
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a．v（NO2）＝2v（O2） b．容器内压强保持不变
c．v逆（NO）＝2v正（O2） d．容器内物质的密度保持不变
（4）能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．选择高效的催化剂 d．增大O2的浓度
【答案】（1） 吸热
（2）b 1.5×10-3 mol/(L?s) （3）bc （4）d
PAGE
1
