第二节
影响化学反应速率的因素
1．下列说法正确的是( )
A．某一反应的活化分子百分数是个定值
B．升高温度会增大化学反应速率，其原因是增加了活化分子百分数
C．活化分子之间发生的碰撞一定为有效碰撞
D．对有气体参加的化学反应，若缩小反应容器的体积，可增加活化分子百分数，从而使反应速率增大
解析：在一定条件下，某一反应的活化分子百分数才是个定值，若升高温度或加入催化剂会增大化学反应速率，其原因是增加了活化分子百分数，A错误，B正确；发生化学反应的碰撞是有效碰撞，活化分子具有合理的运动取向时才能发生有效碰撞，C错误；对有气体参加的化学反应，若缩小反应容器的体积，实际上是增大了反应物的浓度，故反应速率增大，D错误。
答案：B
2．用一质量为1.2
g的铝片与45
mL
4
mol·L－1稀硫酸反应制取H2，若要增大反应速率，采取的措施：①再加入20
mL
4
mol·L－1硫酸；②改用30
mL
6
mol·L－1的稀硫酸；③改用20
mL
18
mol·L－1浓硫酸；④改用1.2
g铝粉代替1.2
g铝片；⑤适当升高温度；⑥在敞口容器中反应。其中正确的是( )
A．①②③④
B．②④⑤
C．②③④⑤
D．②③④⑤⑥
解析：①未增大c(H2SO4)，反应速率不变；③18
mol·L－1的浓硫酸会使铝钝化；⑥在敞口容器中反应，H2逸出并不影响反应速率。
答案：B
3．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
解析：温度越高、溶液的浓度越大，化学反应速率越大，即出现浑浊所需时间越短。综合分析4种情况下的温度和浓度，D中温度最高，溶液浓度最大。
答案：D
4．一定温度下，在固定体积的密闭容器中发生下列反应：2HI(g)H2(g)＋I2(g)。若c(HI)由0.1
mol·L－1降到0.07
mol·L－1需要15
s，那么c(HI)由0.07
mol·L－1降到0.05
mol·L－1所需的时间( )
A．等于5
s
B．等于10
s
C．大于10
s
D．小于10
s
解析：随着反应的进行，c(HI)逐渐减小，反应速率逐渐减小，所以，c(HI)由0.07
mol·L－1降到0.05
mol·L－1所用时间应大于10
s。
答案：C
5．把在空气中久置的铝片5.0
g投入盛有500
mL
0.5
mol·L－1稀硫酸的烧杯中，该铝片与稀硫酸反应产生氢气的速率与反应时间的关系可用如图所示的曲线来表示，回答下列问题：
(1)曲线由O→a段不产生氢气的原因是____________________
_____________________________________________________，
有关的化学反应方程式为_____________________________。
(2)曲线由a→c段产生氢气的速率增加的主要原因是
_______________________________________________________
____________________________________________________。
(3)曲线从c以后产生氢气的速率逐渐下降的主要原因是
_____________________________________________________。
解析：(1)在空气中久置的铝片表面有氧化铝薄膜，因此，稀硫酸首先和氧化铝反应，不产生氢气。(2)a→c段，虽然稀硫酸的浓度减小，但是该反应是放热反应，使温度升高，温度升高起主导作用，故化学反应速率增大。(3)曲线从c以后，稀硫酸的浓度减小，成为影响化学反应速率的主要因素，因此化学反应速率逐渐减小。
答案：(1)久置的铝片表面有氧化铝薄膜 Al2O3＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2O (2)该反应是放热反应，温度升高，化学反应速率增大 (3)硫酸的浓度减小，化学反应速率逐渐下降
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
1．设C＋CO22CO(正反应为吸热反应)的反应速率为v1；N2＋3H22NH3(正反应为放热反应)的反应速率为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：温度升高，吸热反应和放热反应的反应速率均增大，所以v1和v2均增大。
答案：A
2．在气体参与的反应中，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加入催化剂
A．①②
B．②③
C．②④
D．③④
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(单位体积内的活化分子数)，增大化学反应速率，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；④中催化剂降低了反应的活化能，使活化分子百分数增大，活化分子数也同时增加。
答案：C
3．在反应2A＋B3C＋5D中，下列措施一定能增大反应速率的是( )
A．增加A的量
B．增大压强
C．升高温度
D．减少C的量
解析：题中未指明各物质的状态，故A、B、D三项不一定能增大反应速率；任何情况下，温度升高，反应速率都加快，C项一定能增大反应速率。
答案：C
4．化学反应N2＋O22NO在密闭容器中进行，一定温度下采取下列措施，能使反应速率减小的是( )
A．缩小容器容积使反应体系压强增大
B．充入N2使反应体系压强增大
C．充入He使反应体系压强增大
D．保持反应体系压强不变，充入He
解析：该反应中的N2和O2都是气体，一定温度下改变反应体系的压强，只要使一种或两种反应物的浓度减小，反应速率就减小。
答案：D
5．少量铁粉与100
mL
0.1
mol·L－1的稀盐酸反应，若想减小此反应速率而不改变H2的产量，可以使用如下方法中的( )
①加H2O ②加NaOH固体 ③滴入几滴浓盐酸 ④加CH3COONa固体 ⑤加NaCl溶液
⑥滴入几滴硫酸铜溶液 ⑦加NaNO3溶液
A．①⑤⑦ B．③⑥ C．①②⑤ D．①④⑤
解析：①加H2O，氢离子浓度减小，反应速率减小，氢气的量不变，故正确；②加NaOH固体，氢气的量可能减少，故错误；③滴入几滴浓盐酸，氢离子浓度增大，反应速率增大，故错误；④加CH3COONa固体，生成醋酸，氢离子浓度减小，反应速率减小，氢气的量不变，故正确；⑤加NaCl溶液，氢离子浓度减小，反应速率减小，氢气的量不变，故正确；⑥滴入几滴硫酸铜溶液，构成原电池，反应速率增大，但生成的氢气减少，故错误；⑦加NaNO3溶液，溶液具有强氧化性，不生成氢气，故错误。
答案：D
6．用如图所示的实验装置进行实验X、Y时，每隔半分钟分别测定放出气体的体积，下列选项中能正确表示实验X、Y的结果的是( )
实验
所用盐酸
X
25
mL
0.2
mol·L－1
Y
50
mL
0.1
mol·L－1
解析：由镁和盐酸反应的化学方程式可知，实验X、Y中镁均过量，因此两者产生的H2的最终体积相等，故C项和D项不正确。反应物的浓度越大，化学反应速率越大，故实验X产生H2的速率大，故A项符合题意。
答案：A
[B级 能力提升]
7．某同学在用稀硫酸与过量的锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可增大氢气的生成速率。请回答下列问题：
(1)硫酸铜溶液可以增大氢气生成速率的原因是_____________
_____________________________________________________。
(2)要增大上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有____。
(3)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。
混合溶液实验
1
2
3
4
5
6
4
mol·L－1
H2SO4/mL
40
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：V6、V8分别是______、______；
②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，随着加入的CuSO4
溶液增多时，生成氢气的速率会______(填“增大”“减小”或“不变”)，理由______________。
解析：(1)加入CuSO4会生成Cu，铜锌原电池，增大了氢气产生的速率。(2)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度均可增大反应速率。(3)①主要是要注意控制变量，确保硫酸浓度相同，混合溶液的总体积是60
mL，所以V6、V8分别是10、19.5；②加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，会降低锌与溶液的接触面积。
答案：(1)CuSO4与Zn反应产生的Cu与Zn形成铜锌原电池，增大了氢气产生的速率 (2)升高反应温度、适当增加硫酸的浓度等 (3)①10 19.5 ②减慢 当加入一定量的硫酸铜后，生成的单质铜会沉积在锌的表面，减小了锌与溶液的接触面积
8．为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定反应中生成的CO2气体体积，并绘制出如图所示的曲线。请分析讨论以下问题。
(1)化学反应速率最大的时间段是________(填序号)，原因是____
_____________________________________________________。
A．0～t1
B．t1～t2
C．t2～t3
D．t3～t4
(2)为了减小上述反应速率，欲向盐酸溶液中加入下列物质，你认为可行的是________(填序号)。
A．蒸馏水
B．NaCl固体
C．NaCl溶液
D．通入HCl
(3)若盐酸溶液的体积是20
mL，图中CO2的体积是标准状况下的体积，则t1～t2时间段平均反应速率v(HCl)＝_____mol·L－1·min－1。
解析：(1)曲线中斜率最大，表明反应速率最大，故为t1～t2时间段，原因是反应放热，使反应速率增大。
(2)该反应实质为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O，故加水稀释c(H＋)减小，反应速率减小，NaCl溶液中Na＋、Cl－对该反应无影响，故相当于加水稀释；加NaCl固体对反应速率无影响，通入HCl会使c(H＋)增大，反应速率增大，A、C正确。
(3)t1～t2时间段产生CO2的物质的量为
mol，
所以v(HCl)＝
mol·L－1·min－1＝
mol·L－1·min－1
答案：(1)B 反应放热，使反应速率增大 (2)AC
(3)
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-
6
-第1课时
化学平衡状态
1．一定温度下，在密闭容器中发生反应：2HI(g)===H2(g)＋I2(g)，能说明该反应达到平衡状态的标志是( )
A．单位时间内消耗1
mol
H2，同时生成2
mol
HI
B．每断裂2
mol
H—I键，同时有1
mol
H—H键断裂
C．容器中压强不再变化
D．容器中混合气体的密度不再变化
解析：A中均为正反应方向，错；B中断开H—I键为正反应方向，H—H键断裂为逆反应方向，且和方程式计量系数成正比，能说明该反应达到平衡状态；因方程式两边气体计量系数和相等，故C不能说明该反应达到平衡状态；因容器中混合气体的质量、体积不变，混合气体的密度保持不变不能说明该反应达到平衡状态。
答案：B
2．在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)，已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2
mol·L－1、0.1
mol·L－1、0.2
mol·L－1，当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．SO2为0.4
mol·L－1，O2为0.2
mol·L－1
B．SO2为0.25
mol·L－1
C．SO2、SO3均为0.15
mol·L－1
D．SO3为0.4
mol·L－1
解析：A项数据表明，题中0.2
mol·L－1的SO3完全转化成了SO2和O2，即平衡时，c(SO3)＝0，这是不可能的；B项可能；C项数据表明SO2、SO3的浓度都在原浓度基础上减少了0.05
mol·L－1，这也是不可能的；D项数据表明SO2完全转化成了SO3，即平衡时，c(SO2)＝0，c(O2)＝0，这也是不可能的。
答案：B
3．一定温度下在一容积不变的密闭容器中发生可逆反应2X(g)Y(g)＋Z(s)，以下不能说明该反应达到化学平衡状态的是( )
A．混合气体的密度不再变化
B．反应容器中Y的质量分数不变
C．X的分解速率与Y的消耗速率相等
D．单位时间内生成1
mol
Y的同时生成2
mol
X
解析：X的分解速率与Y的消耗速率之比为2∶1时，才能说明反应达到平衡状态，故C项说明反应未达到平衡状态。
答案：C
4．绝热环境下的可逆反应H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH<0，达到平衡后，改变外界条件，下列物理量的变化能说明平衡一定发生移动的是( )
A．气体密度
B．气体平均摩尔质量
C．气体的颜色
D．气体的温度
解析：此反应气体的平均摩尔质量是一定不会改变的；而密度和气体颜色均有可能是体积变化引起的；如果温度改变，平衡一定移动。
答案：D
5.某温度时，在2
L容器中A、B两种物质间的转化反应中，A、B物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析得：
(1)该反应的化学方程式为______________________。
(2)反应开始至4
min时，A的平均反应速率为___________。
(3)4
min时，反应是否达到平衡状态？______(填“是”或“否”)，8
min时，v正______v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。
解析：(1)达到平衡时，A的物质的量减少0.6
mol，B的物质的量增加0.3
mol，而且A、B最终均不为0
mol，该反应是可逆反应，化学方程式为2AB。(2)Δn(A)＝0.4
mol，速率v(A)＝0.4
mol÷2
L÷4
min＝0.05
mol·L－1·min－1。(3)由图象可知4
min时A、B物质的量依然在变化，说明未达到平衡；8
min
A、B物质的量不再发生变化，达到平衡，故v正＝v逆。
答案：(1)2AB (2)0.05
mol
·
L－1
·
min－1
(3)否 ＝
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
1．在一定温度下的定容密闭容器中，当物质的下列物理量不再发生变化时，表明反应A(s)＋2B(g)C(g)＋D(g)已达到平衡状态的是( )
A．混合气体的密度
B．混合气体的总物质的量
C．混合气体的压强
D．混合气体的总体积
解析：根据质量守恒定律知，反应前后气体混合物的质量发生改变，容器的体积不变，所以混合气体密度不变可以作为达到平衡状态的依据；因方程式两边气体计量系数和相等，所以反应前后气体的体积、总物质的量和压强不变都不能作为达到平衡状态的依据。
答案：A
2.下图是可逆反应X2＋3Y22Z在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线，下列叙述正确的是( )
A．t1时，只有正方向反应
B．0～t1，c(Z)在减小
C．t2～t3，反应不再进行
D．t2～t3，各物质的浓度不再发生变化
答案：D
3．在一个不传热的固定容积的密闭容器中可逆反应：
mA(g)＋nB(g)pC(g)＋qQ(g)，m、n、p、q为任意整数时，达到平衡的标志是( )
①体系的压强不再改变 ②体系的温度不再改变
③各组分的浓度不再改变 ④各组分的质量分数不再改变
⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(Q)＝m∶n∶p∶q
⑥单位时间内m
mol
A断键反应，同时p
mol
C也断键反应
A．③④⑤⑥
B．①③④⑤
C．②③④⑥
D．①③④⑥
解析：由于m、n、p、q的关系未知，所以压强不变不能作为平衡的标志；在整个平衡建立过程中，速率之比均等于化学计量数之比。
答案：C
4．将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空容器中(假设容器体积不变，固体试样体积忽略不计)，在恒定温度下使其达到分解平衡：H2NCOONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。能判断该反应已经达到化学平衡的是( )
①2v(NH3)＝v(CO2)
②密闭容器中总压强不变
③密闭容器中混合气体的密度不变
④密闭容器中氨气的体积分数不变
⑤密闭容器中c(NH3)不变
A．②③⑤
B．②③④
C．①④⑤
D．全部
解析：①没说明正反应速率和逆反应速率，且比值错误，故不能作为依据；②密闭容器中总压强与气体物质的量成正比，只有平衡时n(气)不变，故压强可以作为依据；③ρ＝，m(气)可变，故可以作为依据；④n(NH3)∶n(CO2)＝2∶1，故氨气的体积分数为恒值，不能作为依据；⑤根据定义，可以作为依据。
答案：A
5．在一定量的密闭容器中进行反应：N2(g)＋3H2(g)落不明2NH3(g)。已知反应过程中某一时刻N2、H2、NH3的浓度分别为0.1
mol·L－1、0.3
mol·L－1、0.2
mol·L－1。当反应达到平衡时，可能存在的数据是( )
A．N2为0.2
mol·L－1，H2为0.6
mol·L－1
B．N2为0.15
mol·L－1
C．N2、H2均为0.18
mol·L－1
D．NH3为0.4
mol·L－1
解析：反应为可逆反应，反应体系中任何一种物质的转化率都小于100%，所以A、D错误；从题给量的关系知无论反应进行到什么程度，c(N2)∶c(H2)＝1∶3，因此两者不可能同时均为
0.18
mol·L－1。
答案：B
6．(2017·全国卷Ⅲ改编)(双选)298
K时，将20
mL
3x
mol·L－1
Na3AsO3、20
mL
3x
mol·L－1
I2和20
mL
NaOH溶液混合，发生反应：AsO(aq)＋I2(aq)＋2OH－(aq)AsO(aq)＋2I－(aq)＋H2O(l)。
下列可判断反应达到平衡的是( )
A．溶液的pH不再变化
B．v(I－)＝2v(AsO)
C.eq
\f(c（AsO）,c（AsO）)不再变化
D．c(I－)＝2c(AsO)
解析：pH不再变化，则c(OH－)不变，反应处于化学平衡状态，故A正确；根据各物质的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比，v(I－)＝2v(AsO)始终成立，不能作为平衡状态的判断依据，故B错误；达到平衡时各物质的浓度保持不变，即eq
\f(c（AsO）,c（AsO）)不再变化，反应处于平衡状态，故C正确；在生成物中始终存在c(I－)＝2c(AsO)，故D错误。
答案：AC
[B级 能力提升]
7．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________。
解析：(1)由图知初始反应时，c(H2)＝c(I2)＝1
mol·L－1，而加入的H2和I2的物质的量均为2
mol，所以V＝2。
(2)反应达到最大限度即达到化学平衡，所需时间为5
s，
v(HI)＝＝0.316
mol·L－1·s－1。
(3)可逆反应从正反应建立，所以需放出热量。由反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＝－26.5
kJ·mol－1，达到平衡时共生成n(HI)＝1.58
mol·L－1×2
L＝3.16
mol，所以放出的热量为×3.16
mol＝41.87
kJ。
答案：(1)2 (2)5
s 0.316
mol·L－1·s－1
(3)放出 41.87
kJ
8．在2
L密闭容器内，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)上图表示NO2的浓度变化的曲线是________。用O2表示0～2
s内该反应的平衡速率v＝______________________________。
(2)能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。
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
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浓度变化的曲线是b。在(2)中，A表示是同一方向的速率，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。
答案：(1)b 1.5×10－3
mol·L－1·s－1 (2)
BC
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5
-第2课时
影响化学平衡的条件
1．下列生产、生活等实际应用，不能用勒夏特列原理解释的是( )
A．溴水中有下列平衡Br2＋H2OHBr＋HBrO，当加入AgNO3溶液后溶液颜色变浅
B．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂
C．合成NH3反应，为提高NH3的产率，理论上应采取低温度的措施
D．对2HI(g)H2(g)＋I2(g)，保持容器体积不变，通入氢气可使平衡体系颜色变浅
解析：勒夏特列原理是用来解释平衡移动的基本原理，催化剂只改变速率不影响平衡，B项不能用勒夏特列原理解释。
答案：B
2．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
解析：若增加该生成物的浓度，平衡逆向移动；对一个反应前后气体分子数不变的反应，增大压强(缩小容器体积)平衡不移动，但气体生成物浓度增大；若增大反应物浓度，平衡正向移动，生成物浓度也增大。
答案：D
3.下图为某化学反应的速率与时间的关系图，在t1时刻升高温度或者增大压强，速率的变化都符合图示的反应的是( )
A．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＜0
B．C(s)＋H2O(g)CO(g)＋H2(g) ΔH＞0
C．H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＞0
D．4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g) ΔH＜0
解析：根据图象可知，该反应的正反应是放热、气体体积增大的反应，只有D项符合。
答案：D
4．在密闭容器中发生下列反应aA(g)cC(g)＋dD(g)，压缩容积到原来的一半，当再次达到平衡时，D的浓度为原平衡的1.8倍，下列叙述正确的是( )
A．A的转化率变大
B．平衡向正反应方向移动
C．D的体积分数变大
D．a＜c＋d
解析：假定平衡不移动，将气体体积压缩到原来的一半，D的浓度为原来的2倍，实际再次达到新平衡时，D的浓度为原来的1.8倍，说明压强增大，平衡向逆反应方向移动，A的转化率变小，D的体积分数变小，a＜c＋d。
答案：D
5．在密闭容器中进行如下反应：CO2(g)＋C(s)2CO(g)
ΔH>0，达到平衡后，若改变下列条件，则指定物质的浓度及平衡如何变化。
(1)增加C，平衡________，c(CO2)________。
(2)缩小反应容器的容积，保持温度不变，则平衡________，c(CO2)________。
(3)保持反应容器的容积和温度不变，通入N2，则平衡________，c(CO2)________。
(4)保持反应容器的容积不变，升高温度，则平衡________，c(CO)________。
解析：(1)C为固体，增加C，其浓度不变，平衡不移动，c(CO2)不变。(2)缩小反应容器的容积，即增大压强，平衡向气体体积减小的方向移动，c(CO2)增大。(3)通入N2，但容积和温度不变，平衡不会发生移动，c(CO2)不变。(4)容积不变，温度升高，平衡向吸热方向移动，c(CO)增大。
答案：(1)不移动 不变 (2)向左移动 增大 (3)不移动 不变 (4)向右移动 增大
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
1．关节炎是因为在关节滑液中形成了尿酸钠晶体，尤其是在寒冷季节易诱发关节疼痛，其化学机理如下：
①HUr(尿酸)＋H2OUr－(尿酸根离子)＋H3O＋，
②Ur－(aq)＋Na＋(aq)NaUr(s)。
下列对反应②的叙述正确的是( )
A．正反应为吸热反应
B．正反应为放热反应
C．升高温度，平衡向正反应方向移动
D．降低温度，平衡向逆反应方向移动
答案：B
2．在一定条件下的溶液中，反应：FeCl3＋3KSCNFe(SCN)3＋3KCl达到平衡后，在其他条件不变的情况下，改变下列条件，能使平衡正向移动的是( )
A．加水稀释
B．加入少量FeCl3固体
C．加入少量KCl溶液
D．加入少量氢氧化钠固体
解析：加水稀释、加入少量KCl溶液，Fe3＋、
SCN－、Fe(SCN)3的浓度都减小，平衡逆向移动，A、C不正确；加入少量FeCl3固体，Fe3＋的浓度增大，平衡正向移动，B正确；加入少量NaOH固体，Fe3＋的浓度减小，平衡逆向移动，D不正确。
答案：B
3．对恒温恒容的可逆反应：X(g)＋Y(g)Z(g)＋W(s) ΔH＞0
，下列叙述正确的是( )
A．加入少量W，反应速率增大，平衡逆向移动
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：W为固体，加入W反应速率与化学平衡均不变，A错误；方程式两边气体计量系数之和不相等，当压强不再改变说明反应达到平衡，B正确；正反应吸热，升温平衡正向移动，C错误；ΔH只与方程式有关，因此平衡后加入X，上述反应的ΔH不变，D错误。
答案：B
4．NH4HS(s)NH3(g)＋H2S(g)在一定温度下达到平衡，下列情况不能使平衡发生移动的是( )
A．温度、容积不变，充入NH3
B．温度、容积不变，充入SO2气体
C．保持压强不变，充入N2
D．移走一部分NH4HS固体
解析：增大生成物NH3的浓度平衡逆向移动；充入SO2后，SO2与H2S反应生成S和H2O，使生成物H2S浓度减小，平衡正向移动；恒压充入N2，相当于扩大体积，平衡正向移动；改变固体物质NH4HS的量对平衡没有影响。
答案：D
5．在某密闭容器中，发生如下反应：2NO(g)＋O2(g)2NO2(g) ΔH＜0
。下列研究目的和示意图相符的是( )
选项
A
B
C
D
目的
压强对反应的影响(p1>p2)
温度对反应的影响
平衡体系增加O2对反应的影响
催化剂对反应的影响
图示
解析：A项增大压强平衡向正反应方向移动，则NO2的体积分数增大，与图象不符；该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，O2转化率降低，与图象不符；反应平衡后，增大氧气的量，这一瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，然后正反应速率不断减小，逆反应速率不断增大，直到新的平衡，与图象符合；因催化剂对化学平衡无影响，但达到化学平衡的时间少，与图象不符。
答案：C
6．在一密闭容器中，反应aA(g)bB(g)达到平衡后，保持温度不变，将容器体积增大一倍，当达到新的平衡时，B的浓度是原来的60%，则( )
A．平衡向逆反应方向移动
B．物质A的转化率减小
C．物质B的质量分数增大
D．a>b
解析：平衡后将容器体积增大一倍，即压强减小到原来的一半，A、B的浓度都变为原来的50%，达到新平衡后，B的浓度是原来的60%，说明减小压强使平衡向正反应方向移动，则正反应是气体体积增大的反应，即b>a，B的质量、质量分数、物质的量、物质的量分数及A的转化率都增大。
答案：C
[B级 能力提升]
7．在一密闭容器中发生下列反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g) ΔH<0，如图所示是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系。
回答下列问题：
(1)处于平衡状态的时间段是________________。
(2)t1、t3、t4时刻，体系中分别改变的是什么条件？
t1____________；t3____________；t4____________。
(3)下列时间段中，氨的体积分数最高的是________。
A．t2～t3
B．t3～t4
C．t4～t5
D．t5～t6
解析：根据速率—时间图象中速率变化的特点进行分析：
(1)由v正＝v逆的速率关系，可知达到化学平衡的时间段。所以在t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6时间段，体系处于平衡状态。
(2)反应起始时，v正＝v逆说明反应体系已达到平衡状态。在t1、t3、t4时刻，速率突变，说明外界条件改变了，引起速率突变。
在t1时刻，正反应速率增大，而逆反应速率瞬间不变，可推测是增加了反应物的浓度。
在t3时刻，条件改变后，正、逆反应速率增大倍数相同，而合成氨反应前后体积是变化的，故只能是使用了催化剂。
在t4时刻，正、逆反应速率均减小，减小的倍数不同，且速率是突变，由于减小后的反应速率是正反应速率大于逆反应速率，故不可能是减小压强，只能是降低温度。
(3)在t1～t6时间段内，增大反应物浓度平衡向正反应方向移动，使用催化剂平衡不移动，降低温度平衡也向正反应方向移动，故氨的质量分数最大的应是改变条件最后的时间段。
答案：(1)t0～t1，t2～t3，t3～t4，t5～t6 (2)增大反应物浓度 使用催化剂 降低反应温度 (3)D
8．现有反应：mA(g)＋nB(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)该反应的逆反应为________热反应，且m＋n________p(填“＞”“＝”或“＜”)。
(2)若加入催化剂，平衡时气体混合物的总物质的量________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)若B是有色物质，A、C均无色，平衡后加入C(体积不变)时混合物颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”)。
解析：(1)升高温度(向吸热反应方向移动)，B的转化率增大(向正反应方向移动)，所以正反应为吸热反应，则逆反应为放热反应；减小压强(向气体体积增大方向移动)，C的质量分数减小(向逆反应方向移动)，所以逆反应为气体体积增大的反应，即m＋n＞p。
(2)加入催化剂，平衡不发生移动，故混合气体的总物质的量不变化。
(3)若向密闭容器中加入C，则平衡向逆反应方向移动，B的浓度增大，混合气体颜色变深。
答案：(1)放 ＞ (2)不变 (3)变深
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5
-第3课时
化学平衡常数
1．只改变一个影响因素，平衡常数K与平衡移动的关系叙述不正确的是( )
A．K不变，平衡可能移动
B．平衡向右移动时，K不一定改变
C．K有变化，平衡一定移动
D．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也增大2倍
解析：K改变则温度一定发生改变，平衡一定发生移动。改变压强或浓度，平衡可能发生移动，但K不变。
答案：D
2．对于可逆反应：C(s)＋CO2(g)2CO(g)，在一定温度下其平衡常数为K，下列条件的变化中能使K发生变化的是( )
A．将C(s)的表面积增大
B．增大体系压强
C．升高体系温度
D．使用合适的催化剂
解析：平衡常数K只与温度有关，与浓度、压强、是否使用催化剂无关。
答案：C
3．已知相同温度下：H2(g)＋I2(g)2HI(g)的平衡常数为K1；H2(g)＋I2(g)HI(g)的平衡常数为K2，则K1、K2的关系为( )
A．K1＝2K2
B．K1＝K
C．K1＝K2
D．K1＝K2
解析：相同温度下表达式K1＝，K2＝＝K1，即K1＝K，故选B。
答案：B
4．将一定量氨基甲酸铵(NH2COONH4)加入密闭容器中，发生反应NH2COONH4(s)2NH3(g)＋CO2(g)。该反应的平衡常数的负对数(－lg
K)值随温度(T)的变化曲线如图所示，下列说法错误的是( )
A．C点对应状态的平衡常数K(C)＝10－3.638
B．该反应的ΔH＞0
C．NH3的体积分数不变时，该反应一定达到平衡状态
D．30
℃时，B点对应状态的v正＜v逆
解析：A项，C点对应平衡常数的负对数(－lg
K)＝3.638，所以C点对应状态的平衡常数K(C)＝10－3.638，正确；B项，温度升高，平衡常数的负对数(－lg
K)减小，即温度越高，K值越大，所以正反应是吸热反应，则ΔH＞0，正确；C项，体系中两种气体的物质的量之比始终不变，所以NH3的体积分数不变时，该反应不一定达到平衡状态，错误；D项，30
℃时，B点未平衡，最终要达到平衡状态，平衡常数的负对数要变大，所以此时的(－lg
Qc)＜(－lg
K)，所以Qc＞K，因此B点对应状态的v正＜v逆，D正确。
答案：C
5．羰基硫(COS)可作粮食熏蒸剂，防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在恒容密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
K＝0.1。反应前CO的物质的量为10
mol，平衡后CO物质的量为8
mol，下列说法正确的是( )
A．平衡时，气体的总物质的量为17
mol
B．通入CO后，正反应速率逐渐增大
C．反应前H2S物质的量为6
mol
D．CO的平衡转化率为80%
解析：利用三段式计算：
CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)
起始/mol 10 n 0 0
变化/mol
2
2
2
2
平衡/mol
8
n－2
2
2
K＝＝＝0.1，解得n＝7(mol)，C错误；该反应前后气体的物质的量，一直为17
mol，A正确；通入CO后瞬间正反应速率增大、平衡正向移动，正反应速率再逐渐减小，B错误；CO的转化率＝×100%＝20%，D错误。
答案：A
6.
在一定温度下，将3
mol
CO2和2
mol
H2混合于2
L的密闭容器中，发生如下反应：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)。
(1)该反应的化学平衡常数表达式K＝________。
(2)已知在700
℃时，该反应的平衡常数K1＝0.6，则该温度下反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K2＝________，反应
CO2(g)＋
H2(g)
CO(g)＋
H2O(g)的平衡常数K3＝________。
(3)已知在830
℃时，该反应的平衡常数K4＝1.0，则该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(4)在830
℃下，某时刻CO2的物质的量为2
mol，则此时v正________v逆(填“>”“＝”或“<”)。
解析：(1)根据化学平衡常数的概念K＝。(2)K2＝＝＝≈1.67，K3＝＝＝≈0.77。(3)由于升高温度，该反应的平衡常数增大，故该反应为吸热反应。
CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g）
起始/mol
3
2
0
0
变化/mol
1
1
1
1
某时刻/mol
2
1
1
1
所以c(CO)＝0.5
mol·L－1，c(H2O)＝0.5
mol·L－1，c(CO2)＝1
mol·L－1，c(H2)＝0.5
mol·L－1，故＝℃＝1.0，反应应向正反应方向进行，所以v正>v逆。
答案：(1) (2)1.67 0.77 (3)吸热 (4)>
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
1．下列关于化学平衡常数的说法正确的是( )
A．在任何条件下，化学平衡常数都是一个定值
B．当改变反应物浓度时，化学平衡常数会发生改变
C．化学平衡常数K与温度、反应物浓度、体系的压强都有关
D．根据化学平衡常数K可以推断一个可逆反应进行的程度
答案：D
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－1，c(HI)＝4
mol·L－1，则此温度下反应①的平衡常数的值为( )
A．9
B．16
C．20
D．25
解析：平衡时c(HI)＝4
mol·L－1，HI分解生成H2的浓度为0.5
mol·L－1，NH4I分解生成的HI的浓度为4
mol·L－1＋(2×0.5
mol·L－1)＝5
mol·L－1，所以NH4I分解生成的NH3的浓度为5
mol·L－1，所以反应①的平衡常数为K＝5
mol·L－1×4
mol·L－1＝20
mol2·L－2。
答案：C
3．在20
℃，5.05×105
Pa条件下，密闭容器中进行反应2A(g)＋xB(g)4C(g)，达平衡时c(A)＝1.00
mol·L－1，现将压强减小到1.01×105
Pa，建立平衡后，c(A)＝0.18
mol·L－1，则下列说法正确的是( )
A.
x＞2
B．若增大该体系的压强，平衡向左移动，化学平衡常数变小
C．若增大该体系的压强，平衡向右移动，化学平衡常数不变
D．反应的平衡常数表达式为K＝
解析：由题意假设平衡不移动，则c(A)＝0.20
mol·L－1，故减小压强，平衡向正反应方向移动，正反应为气体总体积增大的反应，x＝1，A错误；增大该体系的压强，平衡向左移动，C错误；压强对化学平衡常数不影响，化学平衡常数不变，B错误；反应的化学平衡常数表达式是K＝，D正确。
答案：D
4．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：设达到平衡时HX的转化浓度为2x
mol·L－1。
H2(g)＋X2(g)HX(g)
始/(mol·L－1)
0
0
1
变/(mol·L－1)
x
x
2x
平/(mol·L－1)
x
x
1－2x
由题意知，＝10
解得x＝，则HX的分解率为×100%＝×100%≈17%。
答案：B
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＋3Y2Z，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：温度为25
℃，增大压强，平衡常数不变，C项错误。
答案：C
6．在温度t1和t2(t2＞t1)下，X2(g)和H2反应生成HX的平衡常数如下表：
编号
化学方程式
K(t1)
K(t2)
①
Br2(g)＋H2(g)
2HBr(g)
5.6×107
9.3×106
②
I2(g)＋H2(g)
2HI(g)
43
34
下列说法不正确的是( )
A．①和②均是放热反应
B．相同条件下，平衡体系中HX所占的比例：①＞②
C．其他条件不变时，增大压强可提高X2的平衡转化率
D．其他条件不变时，升高温度可加快HX的生成速率
解析：A项，①根据勒夏特列原理，升高温度，平衡向吸热反应方向移动，化学平衡常数只受温度影响，根据表格数据，平衡常数随温度的升高而降低，因此正反应为放热反应，同理②也为放热反应，正确；B项，平衡常数越大，说明反应进行的程度越大，因此HX所占的比例：①＞②，正确；C项，因为反应前后气体系数之和相等，压强对化学平衡无影响，错误；D项，升高温度，反应速率加快，正确。
答案：C
[B级 能力提升]
7．(2017·全国卷Ⅰ)H2S与CO2在高温下发生反应：H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)。在610
K时，将0.10
mol
CO2与0.40
mol
H2S充入2.5
L的空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02。
(1)H2S的平衡转化率α1＝________%，反应平衡常数K＝________。
(2)在620
K重复实验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率α2________α1，该反应的ΔH________0。(填“>”“<”或“＝”)
(3)向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是________(填序号)。
A．H2S
B．CO2
C．COS
D．N2
解析：(1)用三段式法计算：该反应是等气体分子数反应，平衡时n(H2O)＝0.02×0.50
mol＝0.01
mol。
H2S(g)＋CO2(g)COS(g)＋H2O(g)
起始/mol
0.40
0.10
0
0
转化/mol
0.01
0.01
0.01
0.01
平衡/mol
0.39
0.09
0.01
0.01
α(H2S)＝×100%＝2.5%。对于等气体分子数反应，可直接用物质的量替代浓度计算平衡常数：K＝＝≈2.8×10－3。(2)总物质的量不变，H2O的物质的量分数增大，说明平衡向右移动，H2S的转化率增大。即升高温度，平衡向正反应方向移动，正反应是吸热反应。(3)平衡之后，再充入H2S，则CO2的转化率增大，H2S的转化率减小，A项错误；充入CO2，平衡向右移动，H2S的转化率增大，B项正确；充入COS，平衡向左移动，硫化氢的转化率减小，C项错误；充入氮气，无论体积是否变化，对于气体分子数相等的反应，平衡不移动，硫化氢的转化率不变，D项错误。
答案：(1)2.5 2.8×10－3 (2)＞ ＞ (3)B
8．
300
℃时，将2
mol
A和2
mol
B两种气体混合加入2
L密闭容器中，发生反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g) ΔH，2
min末反应达到平衡，生成0.8
mol
D。
(1)在2
min末，A的平衡浓度为________________，B的转化率为__________，0～2
min内
D的平均反应速率为________________。
(2)该反应的平衡常数表达式为K＝________。该温度下化学平衡常数数值K1＝____________。已知350
℃时K2＝1，则ΔH________0(填“>”或“<”)。
(3)300
℃，将该反应容器体积压缩为1
L，则A的转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)，原因是___________________。若该条件下平衡常数为K3，则K3________K1(填“<”“>”或“＝”)，原因是_________________________________________________
____________________________________________________。
解析：(1)根据反应方程式3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)可知，生成0.8
mol
D时，消耗A
1.2
mol，消耗B
0.4
mol，生成C
0.8
mol。故A的平衡浓度为(2－1.2)
mol÷2
L＝0.4
mol·L－1，B的转化率为0.4
mol÷2mol×100%＝20%，0～2
min内D的平均反应速率为v＝＝0.8
mol÷2
L÷2
min＝0.2
mol·L－1·min－1。(2)化学平衡常数是在一定温度下，可逆反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值，则K＝。达到化学平衡时，c(A)＝0.4
mol·L－1，c(B)＝(2－0.4)
mol÷2
L＝0.8
mol·L－1，c(C)＝0.8
mol÷2
L＝0.4
mol·L－1，c(D)＝0.8
mol÷2
L＝0.4
mol·L－1，所以化学平衡常数K1＝＝0.5。350
℃时K2＝1，可见升高温度，K值增大，说明升高温度化学平衡向正反应方向移动。根据化学平衡移动原理可知，升高温度，化学平衡向吸热反应方向移动，故正反应是吸热反应，即ΔH>0。(3)压缩反应容器体积，相当于增大压强。根据化学平衡移动原理可知，增大压强，化学平衡向气体分子数减小的方向移动。而在该反应中，反应前后气体分子数不变，所以增大压强，化学平衡不移动。A、B的转化率都不会发生变化。化学平衡常数只与温度有关，所以K1＝K3。
答案：(1)0.4
mol·L－1 20% 0.2
mol·L－1·min－1
(2) 0.5 > (3)不变 增大压强，平衡不移动 ＝ K只与温度有关
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7
-第四节
化学反应进行的方向
1．25
℃、1.01×105
Pa时，反应2N2O5(g)===4NO2(g)＋O2(g)
ΔH＝＋56.76
kJ·mol－1，自发进行的原因是( )
A．是吸热反应
B．是放热反应
C．是熵减反应
D．熵增效应大于能量效应
解析：由题给的热化学方程式可知，该反应为熵增加的吸热反应，其中熵的变化是自发进行的原因。
答案：D
2．下列反应过程中，ΔH＞0且ΔS＞0的是( )
A．NH3(g)＋HCl(g)===NH4Cl(s)
B．CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g)
C．4Al(s)＋3O2(g)===2Al2O3(s)
D．HCl(aq)＋NaOH(aq)===NaCl(aq)＋H2O(l)
解析：A是熵减的放热反应；C是熵减的放热反应；D是放热反应。
答案：B
3．下列反应在常温下均为非自发反应，在高温下仍为非自发反应的是( )
A．2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)
B．2Fe2O3(s)＋3C(s)===4Fe(s)＋3CO2(g)
C．N2O4(g)===2NO2(g)
D．6C(s)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)
解析：2Ag2O(s)===4Ag(s)＋O2(g)，是吸热反应，熵增的反应，在高温下能自发进行，故不选A；2Fe2O3(s)＋3C(s)===4Fe(s)＋3CO2(g)，是吸热反应，熵增的反应，在高温下能自发进行，故不选B；N2O4(g)===2NO2(g)，是吸热反应，熵增的反应，在高温下能自发进行，故不选C；6C(s)＋6H2O(l)===C6H12O6(s)，是吸热反应，熵减的反应，无论在低温还是高温下均为非自发反应，故选D。
答案：D
4．下列说法正确的是( )
A．能自发进行的反应一定能迅速发生
B．反应：NH4HCO3(s)===NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g) ΔH＝＋185.57
kJ·mol－1，能自发进行，是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向
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判断反应能否自发进行的判据
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：能自发进行的反应并不一定能迅速发生，A项错误；应将焓变和熵变二者综合起来，即利用复合判据进行反应自发性的判断，C项错误；使用催化剂能改变反应的活化能，但不能改变反应进行的方向，D项错误。
答案：B
5．已知2CO(g)CO2(g)＋C(s)，T＝980
K时，ΔH－TΔS＝0。
(1)当体系温度低于980
K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)；当体系温度高于980
K时，估计ΔH－TΔS________0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)在冶金工业中，以C为还原剂，温度高于980
K时的氧化产物是以________为主；温度低于980
K时的氧化产物是以________为主。
解析：根据反应2CO(g)CO2(g)＋C(s)得到ΔS<0，由题意T＝980
K时，ΔH－TΔS＝0，推出ΔH<0，即反应是放热反应。当T<980
K时，ΔH－TΔS<0，正反应能够自发进行，(2)中主要氧化产物是二氧化碳；当T>980
K时，ΔH－TΔS>0，正反应不能够自发进行，逆反应能够自发进行，(2)中主要氧化产物是一氧化碳。
答案：(1)小于 大于 (2)CO CO2
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
1．实验证明，多数能自发进行的反应都是放热反应。对此说法的理解正确的是( )
A．所有的放热反应都是自发进行的
B．所有的自发反应都是放热的
C．焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素
D．焓变是决定反应是否具有自发性的唯一判据
解析：多数能自发进行的反应都是放热反应，但并不是所有能自发进行的反应都是放热反应，既然说“多数”，必定存在特例，所以只能说焓变是影响反应是否具有自发性的一个重要因素，但不是唯一因素。
答案：C
2．下列对熵变的判断不正确的是( )
A．少量的食盐溶解于水中：ΔS>0
B．炭和氧气反应生成CO(g)：ΔS>0
C．气态水变成液态水：ΔS>0
D．CaCO3(s)受热分解为CaO(s)和CO2(g)：ΔS>0
解析：食盐溶于水是典型的熵增加过程；2C(s)＋O2(g)===2CO(g)，气体的物质的量增大，为熵增加的反应；气态水变成液态水是体系混乱度减小的过程，为熵减小的过程；CaCO3(s)的分解产生了气体，为熵增加的反应。
答案：C
3．已知石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
①C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－393.5
kJ·mol－1
②C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g)
ΔH＝－395.4
kJ·mol－1
关于金刚石和石墨的相互转化，下列说法正确的是( )
A．石墨转化成金刚石是自发的过程
B．金刚石转化成石墨是自发的过程
C．石墨比金刚石能量高
D．金刚石比石墨稳定
解析：石墨能量低于金刚石，所以石墨转化为金刚石是非自发的化学反应，金刚石转化为石墨为自发反应。
答案：B
4．已知反应4Fe(OH)2(s)＋2H2O(l)＋O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH＝－444.3
kJ·mol－1，反应后熵减小，在常温常压下该反应能自发进行，对反应的方向起决定作用的是( )
A．焓变
B．温度
C．压强
D．熵变
解析：根据焓判据和熵判据组成的复合判据ΔH－TΔS<0时，反应能够自发进行，由于题给反应熵减小，TΔS一定小于0，若该反应能自发进行，则其ΔH一定小于零，故起决定作用的是焓变，选A。
答案：A
5．汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一，治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器，它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体，其反应原理是2NO(g)＋2CO(g)===N2(g)＋2CO2(g)。由此可知，下列说法正确的是( )
A．该反应是熵增大的反应
B．该反应不能自发进行，因此需要合适的催化剂
C．该反应常温下能自发进行，催化剂条件只是增大反应的速率
D．该反应常温下能自发进行，因为正反应是吸热反应
解析：只使用催化剂便可使尾气发生转化，故此反应能自发进行。因反应是气体物质的量减小的反应，故熵减小。因熵减小不利于反应自发，故自发进行的原因是反应放热。
答案：C
6．目前工业上用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol－1)的变化：
关于该反应的下列说法正确的是( )
A．ΔH>0，ΔS>0
B．ΔH>0，ΔS<0
C．ΔH<0，ΔS<0
D．ΔH<0，ΔS>0
解析：根据反应过程中能量变化的情况可知反应物的总能量高于生成物的总能量，反应放热，ΔH<0；该反应发生后气体的物质的量减小，ΔS<0。
答案：C
[B级 能力提升]
7．已知在100
kPa、298.15
K时石灰石分解反应：CaCO3(s)===CaO(s)＋CO2(g) ΔH＝＋178.3
kJ·mol－1
ΔS＝160.4
J·mol－1·K－1，则：
(1)该反应________(填“能”或“不能”)自发进行；
(2)据本题反应数据分析，温度________(填“能”或“否”)成为反应方向的决定因素；
(3)若温度能决定反应方向，则该反应自发进行的最低温度为________。
解析：(1)ΔH－TΔS＝178.3
kJ·mol－1－298.15
K×160.4×10－3
kJ·mol－1·K－1＝130.5
kJ·mol－1>0，所以该反应不能自发进行。(2)因为该反应ΔH>0、ΔS>0，所以根据ΔH－TΔS可知在温度较高的时候，可能小于0。(3)根据ΔH－TΔS<0时，反应可自发进行，则有T>＝1
111.6
K。
答案：(1)不能 (2)能 (3)1
111.6
K
8．在化学反应A(g)＋B(g)2C(g)＋D(g) ΔH＝Q
kJ·mol－1过程中的能量变化如图所示，回答下列问题。
(1)Q________0
(填“>”“<”或“＝”)。
(2)熵变ΔS________0(填“>”“<”或“＝”)。
(3)该反应________自发进行(填“能”或“不能”)。
(4)升高温度，平衡常数K____________(填“增大”“减小”或“不变”)，平衡向________方向移动。
解析：据图象可知，该反应是放热反应，故Q<0。据反应特点可知，该反应是熵增大的反应；据此可知该反应能自发进行；升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小。
答案：(1)< (2)> (3)能 (4)减小 逆反应
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4
-第一节
化学反应速率
1．已知某条件下，合成氨反应：N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)的有关数据如下表所示：
项 目
N2
H2
NH3
起始浓度/(mol·L－1)
1.0
3.0
0.2
2
s末浓度/(mol·L－1)
0.6
1.8
1.0
4
s末浓度/(mol·L－1)
0.4
1.2
1.4
当用氨气浓度的增加来表示该反应的速率时，下列说法中错误的是( )
A．2
s末氨气的反应速率为0.4
mol·L－1·s－1
B．前2
s内氨气的平均反应速率为0.4
mol·L－1·s－1
C．前4
s内氨气的平均反应速率为0.3
mol·L－1·s－1
D．2～4
s内氨气的平均反应速率为0.2
mol·L－1·s－1
解析：2
s末的速率是瞬时速率，本题条件下是无法求解的，A项错误；0～2
s内，Δc(NH3)＝1.0
mol·L－1－0.2
mol·L－1＝0.8
mol·
L－1，故前2
s内v(NH3)＝0.8
mol·L－1÷2
s＝0.4
mol·L－1·s－1，B项正确；前4
s内v(NH3)＝(1.4
mol·L－1－0.2
mol·L－1)÷4
s＝0.3
mol·L－1·
s－1，C项正确；2～4
s内v(NH3)＝(1.4
mol·L－1－1.0
mol·L－1)÷(4
s－2
s)＝0.2
mol·L－1·s－1，D项正确。
答案：A
2．对于反应：4NH3(g)＋5O2(g)4NO(g)＋6H2O(g),
下列为四种不同情况下测得的反应速率，其中能表明该反应进行最大的是( )
A．v(NH3)＝0.2
mol·L－1·s－1
B．v(O2)＝0.24
mol·L－1·s－1
C．v(H2O)＝15
mol·L－1·min－1
D．v(NO)＝9
mol·L－1·min－1
解析：首先将四个答案的单位变为相同单位，A为0.2×60＝12
mol·L－1·min－1，B为0.24×60＝14.4
mol·L－1·min－1。再将四个速率都除以各自的方程式系数，比较大小。
答案：A
3．在可逆反应2A(g)＋3B(g)xC(g)＋D(g)中，已知：反应开始加入的物质只有A、B，起始浓度A为
5
mol·L－1、B为3
mol·
L－1，前2
min
C的平均反应速率为0.5
mol·L－1·min－1，2
min末测得D的浓度为0.5
mol·L－1。则关于此反应的下列说法正确的是( )
A．2
min末时A和B的浓度之比为5∶3
B．x＝1
C．2
min末时B的浓度为1.5
mol·L－1
D．2
min末时A的浓度减少了0.5
mol·L－1
解析：依题意，2
min末c(C)＝0.5
mol·L－1·min－1×2
min＝1
mol·L－1，而c(D)＝0.5
mol·L－1，所以x＝2。
2A（g）＋3B（g）2C（g）＋D（g）
c起始/（mol·L－1）
5
3
0
0
c转化/（mol·L－1）
1
1.5
1
0.5
c2
min末/（mol·L－1）
4
1.5
1
0.5
综上可知C正确。
答案：C
4．已知4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)，若化学反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、v(NO)、v(H2O)(单位：mol·L－1·s－1)表示，则正确关系是( )
A.v(NH3)＝v(O2)
B.v(O2)＝v(H2O)
C.v(NH3)＝v(H2O)
D.v(O2)＝v(NO)
解析：该反应中v(NH3)∶v(O2)∶v(NO)∶v(H2O)＝4∶5∶4∶6，根据上述关系分析选项，推知D项正确。
答案：D
5．根据如图所示图象填空：
(1)反应物是________，生成物是________。
(2)在2
min内用A、B、C表示的化学反应速率分别为______________、______________、______________。
(3)该反应的化学方程式是________________________。
解析：已知在反应过程中反应物的量减少，生成物的量增多，故A、B为反应物，C为生成物，由速率的定义不难得出：
v(A)＝[(8－2)÷2]
mol·L－1·min－1＝3
mol·L－1·min－1，
v(B)＝[(8－4)÷2]
mol·L－1·min－1＝2
mol·L－1·min－1，
v(C)＝(6÷2)
mol·L－1·min－1＝3
mol·L－1·min－1，
故三者的化学计量数之比为3∶2∶3，又因最终各物质浓度不变且均不为零，故为可逆反应，其方程式为3A＋2B3C。
答案：(1)A、B C (2)3
mol·L－1·min－1 2
mol·L－1·min－1 3
mol·L－1·min－1 (3)3A＋2B3C
时间：40分钟
[A级 基础巩固]
1．对于化学反应：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，下列说法正确的是( )
A．用HCl和CaCl2在单位时间内浓度的变化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．可用CaCl2浓度的减少表示其反应速率
解析：同一反应中，用不同的物质浓度变化来表示反应速率时，其数值不一定相同，故应标明是用哪种物质表示的化学反应速率，但这些数值表示的意义是相同的，均表示该化学反应进行的快慢。在同一反应中，各物质表示的反应速率之比等于同一时间内各物质的浓度变化之比，所以A正确。
答案：A
2．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2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，则此反应可表示为( )
A．2A＋3B===2C
B．A＋3B===2C
C．3A＋B===2C
D．A＋B===C
解析：由2v(B)＝3v(A)、3v(C)＝2v(B)，可知vA∶vB∶vC＝2∶3∶2，即A、B、C对应的化学计量数分别为2、3、2，故反应方程式为2A＋3B===2C。
答案：A
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
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，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。
答案：C
4．在一定条件下，对于反应：A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)，下列所表示的化学反应速率中最大的是( )
A．v(A2)＝0.8
mol·L－1·s－1
B．v(A2)＝60
mol·L－1·min－1
C．v(AB3)＝1.0
mol·L－1·s－1
D．v(B2)＝1.2
mol·L－1·s－1
解析：首先比较A、C、D项的大小，因为＞＞，故A项表示的反应速率大；然后再比较A、B项，B项中将v(A2)除以60得到v(A2)＝1.0
mol·L－1·
s－1，故B项表示的反应速率最大。
答案：B
5．已知反应2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g)的活化能为a
kJ·
mol－1，其反应原理如下：
①NO(g)＋Br2(g)===NOBr2(g)(慢)；
②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g)(快)
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．反应速率主要取决于②的快慢
B．NOBr2是该反应的催化剂
C．该反应的焓变等于a
kJ·mol－1
D．反应速率：v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2)
解析：反应速率主要取决于①的快慢，故A错误；NOBr2是该反应的中间产物，故B错误；该反应的焓变等于正反应的活化能和逆反应活化能的差，故C错误；速率比等于方程式计量数之比，反应速率：v(NO)＝v(NOBr)＝2v(Br2)，故D正确。
答案：D
6．用纯净的CaCO3与100
mL稀盐酸反应制取CO2，实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析不正确的是( )
A．EF段表示的平均反应速率最大
B．EF段，用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4
mol·L－1·
min－1
C．OE、EF、FG三段中，用CO2表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D．G点收集的CO2的量最多
解析：A选项中，曲线斜率越大，平均反应速率越大，正确；B选项中，Δn(CO2)＝＝0.02
mol，Δn(HCl)＝0.04
mol，Δc(HCl)＝0.4
mol·L－1，v(HCl)＝0.4
mol·L－1·min－1，正确；C选项中，反应速率之比为224∶448∶112＝2∶4∶1，错误；D选项中，由图可知，G点收集的CO2的量最多，正确。
答案：C
[B级 能力提升]
7．将等物质的量的A、B混合于2
L的密闭容器中，发生如下反应：
3A(g)＋B(g)===x
C(g)＋2D(g)，经5
min后，测得D的浓度为0.5
mo·L－1，c(A)∶c(B)＝3∶5，C的平均反应速率为0.1
mol·L－1·
min－1。求：
(1)此时A的浓度c(A)＝________________mol·L－1，反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝________mol。
(2)前5
min内用B表示的平均反应速率v(B)＝______mol·
L－1·min－1。
(3)化学反应方程式中x的值为________。
解析：C的平均反应速率为0.1
mol·L－1·min－1，则5
min后，C的浓度为0.5
mol·L－1。所以根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知，x＝2。
3A(g)
＋B(g)2C(g)＋2D(g)
起始浓度/(mol·L－1)
a
a
0
0
转化浓度/(mol·L－1)
0.75
0.25
0.5
0.5
5
min后浓度/(mol·L－1)
a－0.75
a－0.25
0.5
0.5
由于c(A)∶c(B)＝3∶5
所以(a－0.75)∶(a－0.25)＝3∶5
解得a＝1.5
(1)此时A的浓度c(A)＝1.5
mol·L－1－0.75
mol·L－1＝0.75
mol·
L－1
反应开始前容器中的A、B的物质的量：n(A)＝n(B)＝1.5
mol·
L－1×2
L＝3.0
mol；
(2)前5
min内用B表示的平均反应速率v(B)＝0.25
mol·L－1÷5
min＝0.05
mol·L－1·min－1。
答案：(1)0.75 3 (2)0.05 (3)2
8．在2
L的密闭容器中进行反应：mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)，式中m、n、p、q为化学计量数。在0～2
min内，各物质的物质的量变化如下表所示：
物质
X
Y
Z
Q
起始/mol
0.7
1
2
min末/mol
0.8
2.7
0.8
2.7
已知2
min内v(Q)＝0.075
mol·L－1·min－1，v(Z)∶v(Y)＝1∶2。
(1)试确定以下物质的相关量：起始时n(Y)＝________，n(Q)＝________。
(2)方程式中m＝________，n＝________，p＝________，q＝________。
(3)用Z表示2
min内的反应速率为_______________________。
解析：本题考查化学反应速率的简单计算。解题时明确化学反应速率与化学计量数的关系。对比X的起始量和2
min末的量，可知反应逆向进行。
Δn(Q)＝v(Q)·V·Δt＝0.075
mol·L－1
min－1×2
L×2
min＝0.3
mol。对反应过程作“三段式”法分析如下：
mX(g)＋nY(g)pZ(g)＋qQ(g)
起始
0.7
mol n(Y) 1
mol n(Q)
转化
Δn(X)
Δn(Y)
Δn(Z)
0.3
mol
2
min末
0.8
mol
2.7
mol
0.8
mol
2.7
mol
故Δn(X)＝0.8
mol－0.7
mol＝0.1
mol，Δn(Z)＝1
mol－0.8
mol＝0.2
mol，n(Q)＝0.3
mol＋2.7
mol＝3
mol。(1)因Δn(Z)∶Δn(Q)＝v(Z)∶v(Q)＝2∶3，则v(Z)＝0.05
mol·L－1·min－1，又因为v(Z)∶v(Y)＝1∶2，则v(Y)＝0.1
mol·L－1·min－1，故Δn(Y)＝0.1
mol·L－1·min－1×2
min×2
L＝0.4
mol，n(Y)＝2.7
mol－0.4
mol＝2.3
mol。
(2)m∶n∶p∶q＝Δn(X)∶Δn(Y)∶Δn(Z)∶Δn(Q)＝0.1
mol∶0.4
mol∶0.2
mol∶0.3
mol＝1∶4∶2∶3。
(3)v(Q)＝0.075
mol·L－1·min－1，
故v(Z)＝0.05
mol·L－1·min－1。
答案：(1)2.3
mol 3
mol
(2)1 4 2 3
(3)0.05
mol·L－1·min－1
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