2013届高考一轮化学复习课时练：第六章 第三节：化学反应的速率和限度一（人教版）
文档属性
| 名称 | 2013届高考一轮化学复习课时练：第六章 第三节：化学反应的速率和限度一（人教版） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 146.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2012-05-19 17:47:45 | ||
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文档简介
2013届高考一轮化学复习课时练：第六章
第三节：化学反应的速率和限度一
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）
1.（2011·郑州质检）25℃、101 kPa条件下，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行的原因（ ）
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减小的反应
D.是熵增效应大于热效应
解析：因放热反应、熵增加的反应有自发进行的趋向，而该反应是一个吸热反应、也是一个熵增加的反应，故A、B、C错而D对。
答案：D
2.（2011·山东实验中学二次诊断）下列关于平衡常数的说法正确的是（ ）
A.一定温度下的可逆反应，只有达到平衡时才具有平衡常数
B.化学平衡移动时，平衡常数一定改变
C.对于一个确定的反应来说，平衡常数的数值越大，反应限度越大
D.化学平衡常数大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大
解析：平衡常数是描述化学反应的限度的物理量，对于确定化学反应，它只受温度的影响，与反应是否达到平衡无关，对确定的化学反应，平衡常数的数值越大，反应限度越大；利用化学平衡常数来比较不同反应的限度时，必须表示方式相同否则无法比较；反应物的转化率还与起始量有关。
答案：C
3.（2012·合肥质检）COCl2俗名光气，是有毒气体。在一定条件下，可发生的化学反应为：COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g） ΔH＜0
下列有关说法正确的是（ ）
A.在一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
B.当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，能提高COCl2的转化率
C.单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比为1∶1时，反应达到平衡状态
D.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
解析：催化剂不影响平衡，不能改变反应物的转化率，A错；恒温恒压通入Ar气，反应容器的体积必然增大，相当于反应体系的压强减小，平衡正向移动，COCl2的转化率增大，B对；CO和Cl2同为生成物，单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比始终为1∶1，不能作为平衡状态的判断依据，C错；该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，D错。
答案：B
4.（2012·潍坊模拟）在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是（ ）
A.体系的压强不再发生变化
B.v正（CO）＝v逆（H2O）
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
解析：不论反应达到平衡，还是未达到平衡，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2，C项错误。
答案：C
5.（2011·重庆高考）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是（ ）
A.CO2（g）＋2NH3（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）
ΔH＜0
B.CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH＞0
C.CH3CH2OH（g）CH2===CH2（g）＋H2O（g） ΔH＞0
D.2C6H5CH2CH3（g）＋O2（g）2C6H5CH===CH2（g）＋2H2O（g） ΔH＜0
解析：本题考查化学平衡知识，通过分析图像确定可能对应的反应。观察图像可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2>T1、p1>p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH<0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。
答案：A
6.高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，K值增大。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＋H2O CO2＋H2
解析：由平衡常数表达式写出可逆反应为CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），D项错误；由于升高温度，K值增大，说明升温平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热的，焓变为正值，A项正确；由于反应前后气体体积相等，故恒温恒容下，增大压强平衡不移动，但若通入H2其浓度会增大，B项错误；升高温度，正逆反应速率都会增大，C项错误。
答案：A
7.［双选题］（2010·江苏高考）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol－1）：
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3
NH3的浓度（mol·L－1） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
下列说法正确的是（ ）
A.2c1＞c3 B.a＋b＝92.4
C.2p2＜p3 D.α1＋α3＜1
解析：A项，甲乙是等同平衡，c1＝c2，运用叠加原理比较乙、丙可得c3＞2c2，即c3＞2c1；B项，甲反应生成NH3的量加乙反应消耗NH3的量恰好为2 mol，则a＋b＝92.4；C项，将丙分两步完成，第一步将4 mol NH3加入2倍体积的容器，达到与乙一样的平衡状态，此时丙的压强p′3等于p2，第二步将丙的体积压缩至一倍体，在这一时刻，丙的压强p″3＝2p2，增大压强，平衡向右移动，压强减小，最终平衡时，2p2＞p3；D项，甲乙为等同平衡，α1＋α2＝1，丙的转化率小于α2，α1＋α3＜1。
答案：BD
8.（2012·湖北联考）相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容容器中发生可逆反应：
X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g） ΔH＝－92.6 kJ·mol－1，实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
X2 Y2 XY3
① 1 3 0 放热46.3 kJ
② 0.8 2.4 0.4 Q（Q＞0）
下列叙述不正确的是（ ）
A.容器①、②中反应平衡时XY3的平衡浓度相同
B.容器①、②中达到平衡时各物质的百分含量相同
C.达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L－1
D.若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于46.3 kJ
解析：本题主要考查化学反应速率及化学平衡的概念和计算。由化学方程式判断这两个反应属于等效平衡，即达到平衡时各物质的量全部相同，浓度也相同，因此A、B项正确。当容器体积减小时，平衡向气体物质的量减小的方向即正向移动，因此会继续放出热量，则D项正确。达平衡时，XY3的物质的量浓度为4 mol·L－1， C项错误。
答案：C
9.（2011·天津高考）向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，一定条件下使反应SO2（g）＋ NO2（g）SO3（g）＋NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出正确的结论是 （ ）
A.反应在 c 点达到平衡状态
B.反应物浓度：a 点小于 b 点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1＝Δt2 时，SO2 的转化率：a～b 段小于 b～c 段
解析：本题主要考查化学反应速率和化学平衡等知识，意在考查考生读图分析问题的能力。A项，c点v正最大，但不一定达到平衡；B项，a点反应物的浓度大于b点的浓度；C项，反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项由于b～c段v正大于a～b段，故b～c段SO2的转化率大于a～b 段。
答案：D
10.（2012·厦门月考）已知反应2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度（mol·L－1） 0.44 0.6 0.6
下列叙述中正确的是（ ）
A.该反应的平衡常数表达式为：
K＝［c（CH3OCH3）×c（H2O）］/c（CH3OH）
B.此时正、逆反应速率的大小：v正＜v逆
C.若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c（CH3OH）＝0.04 mol·L－1
D.该时间内反应速率v（CH3OH）＝1.6 mol·L－1·min－1
解析：该反应的平衡常数表达式为：K＝［c（CH3OCH3）×c（H2O）］/c2（CH3OH），将所给浓度代入平衡常数表达式：（0.6×0.6）/0.442＝1.86＜400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率。
2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）
起始浓度（mol·L－1）： 1.64 0 0
转化浓度（mol·L－1）： 2x x x
平衡浓度（mol·L－1）： 1.64－2x x x
K＝＝400，解得x＝0.8 mol·L－1，故平衡时c（CH3OH）＝1.64 mol·L－1－0.8 mol·L－1×2
＝0.04 mol·L－1。
v（CH3OH）＝1.6 mol·L－1/10 min
＝0.16 mol·L－1·min－1。
答案：C
二、非选择题（本题包括4小题，共50分）
11.（8分）（2011·全国课标理综改编）（1）在容积为2 L的密闭容器中，由 CO2和H2合成甲醇，反应的化学方程式为：
CO2＋3H2CH3OH＋H2O，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）：
下列说法正确的是 （填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝
mol·L－1·min－1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
（2）在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为 。
解析：（1）分析图像，温度越高反应速率越快，先达到平衡，则T2＞T1。温度升高，平衡逆向移动，故该反应是放热反应，③正确；
v（CH3OH）＝＝ mol·L－1·min－1，①错误；
升温平衡逆向移动，平衡常数减小，增大，②错误，④正确。
（2）300℃时甲醇和水都为气态，根据化学反应方程式：
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
始（mol） 1 3 0 0
转（mol） α 3α α α
平（mol） 1－α 3－3α α α
压强之比等于物质的量之比，
则p平/p始＝（4－2α）/4＝（2－α）/2。
答案：（1）③④ （2）
12.（12分）（2012·湖南长郡模拟）已知
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） K1…………①
Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g） K2…………②
H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g） K3…………③
又已知不同温度下，K1、K2值如下：
温度℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.40 1.60
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2 mol·L－1,2分钟后建立平衡，则CO2转化率为 ，用CO表示的速率为 。
（2）900℃ 进行反应③，其平衡常数K3为 （求具体数值），焓变ΔH 0（填“＞”、“＝”或“＜”），若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）下列图像符合反应②的是 （填序号）（图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量）。
解析：（1）设CO2的转化率为x，则
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g），
始（mol·L－1） 2 0
转（mol·L－1） 2x 2x
平（mol·L－1） 2－2x 2x
K＝＝1，则x＝0.5＝50%，
v（CO2）＝1 mol·L－1/2 min＝0.5 mol·L－1·min－1。
（2）反应③＝反应①－反应②，则反应③的化学平衡常数表达式为：K3＝＝＝＝1.50。根据表中数值可知温度升高K1增大，K2减小，所以K3增大，则ΔH＞0。吸热的熵增加反应在高温下能自发进行。
（3）升高温度K2减小，说明升温平衡逆向移动，反应②是放热反应。升温平衡逆向移动，v逆大于v正，H2的体积分数减小，A项错误，B项正确；温度越高，反应速率越快，则T2＞T1，C项正确；铁为固体，其含量不影响平衡转化率和反应速率，D项正确。
答案：（1）50% 0.5 mol·L－1·min－1
（2）1.50 ＞ ＞ （3）BCD
13.（14分）（2011·潍坊质检）已知2A（g）＋B（g）2C（g），向容积为1 L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）＝0.040 mol·L－1，放出热量Q1 kJ。
（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是 （填写序号）；
a.v（C）＝2v（B）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（A）＝2v正（B）
d.容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500 ℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q2 kJ，则Q1与Q2之间的关系式可表示为 （用含Q1、Q2的代数式表示）；
（3）500℃时，上述反应的化学平衡常数K＝ ；
（4）若反应温度升高，A的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）某温度下，A的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示，平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（a） K（b）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
解析：（1）达到化学平衡状态的标志是：v（正）＝v（逆），
各组分的浓度保持不变，a项，v只表示一个方向，d项，由于气体质量、体积不变，气体的密度始终保持不变。v逆（A）＝2v逆（B）＝2v正（B）。容器内压强保持不变，说明各组分的浓度保持不变。
（2）向容积为1 L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B与加入0.050 mol C平衡之后效果等同，从反应的量上推知放出、吸收的热量关系：Q1＝4Q2。
（3）K＝（mol·L－1）－1＝3200 L·mol－1。
（4）正向是一个放热的反应，故升高温度，转化率降低。
（5）平衡常数只与温度有关，所以平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（a）＝K（b）。
答案：（1）bc （2）Q1＝4Q2 （3）3200 L·mol－1
（4）减小 （5）＝
14.（16分）（2011·全国高考节选）反应aA（g）＋bB（g） cC（g）（ΔH<0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a∶b∶c为 ；
（2）A的平均反应速率vⅠ（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为 ；
（3）B的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是 ，其值是 ；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：T2 T3（填“>”、“<”、“＝”），判断的理由是________________________________________。
解析：本题主要考查化学平衡知识，意在考查考生对图表的分析能力。
（1）根据0～20 min，A、B、C三种物质浓度的变化量可以确定a∶b∶c＝1∶3∶2。
（2）观察图像，第 Ⅱ 阶段在第Ⅰ阶段达到平衡的基础上分离出产物C，恒容条件下压强减小，平衡正向移动，反应速率降低，第Ⅲ阶段在第Ⅱ阶段达到平衡的基础上浓度没有突变，反应正向进行，恒容条件下改变的条件为降低温度，反应速率再次降低直至达到平衡。
（3）αⅠ（B）＝×100%＝50%、
αⅡ（B）＝×100%＝38%、
αⅢ（B）＝×100%＝19%。
答案：（1）1∶3∶2
（2）vⅠ（A）>vⅡ（A）>vⅢ（A）
（3）αⅢ（B） 0.19（19%）
（4）向正反应方向 从反应体系中移出产物C
（5）> 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动
第三节：化学反应的速率和限度一
一、选择题（本题包括10小题，每小题5分，共50分）
1.（2011·郑州质检）25℃、101 kPa条件下，反应2N2O5（g）===4NO2（g）＋O2（g） ΔH＝＋56.7 kJ·mol－1能自发进行的原因（ ）
A.是吸热反应
B.是放热反应
C.是熵减小的反应
D.是熵增效应大于热效应
解析：因放热反应、熵增加的反应有自发进行的趋向，而该反应是一个吸热反应、也是一个熵增加的反应，故A、B、C错而D对。
答案：D
2.（2011·山东实验中学二次诊断）下列关于平衡常数的说法正确的是（ ）
A.一定温度下的可逆反应，只有达到平衡时才具有平衡常数
B.化学平衡移动时，平衡常数一定改变
C.对于一个确定的反应来说，平衡常数的数值越大，反应限度越大
D.化学平衡常数大的可逆反应，所有反应物的转化率一定大
解析：平衡常数是描述化学反应的限度的物理量，对于确定化学反应，它只受温度的影响，与反应是否达到平衡无关，对确定的化学反应，平衡常数的数值越大，反应限度越大；利用化学平衡常数来比较不同反应的限度时，必须表示方式相同否则无法比较；反应物的转化率还与起始量有关。
答案：C
3.（2012·合肥质检）COCl2俗名光气，是有毒气体。在一定条件下，可发生的化学反应为：COCl2（g）CO（g）＋Cl2（g） ΔH＜0
下列有关说法正确的是（ ）
A.在一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
B.当反应达平衡时，恒温恒压条件下通入Ar，能提高COCl2的转化率
C.单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比为1∶1时，反应达到平衡状态
D.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
解析：催化剂不影响平衡，不能改变反应物的转化率，A错；恒温恒压通入Ar气，反应容器的体积必然增大，相当于反应体系的压强减小，平衡正向移动，COCl2的转化率增大，B对；CO和Cl2同为生成物，单位时间内生成CO和Cl2的物质的量比始终为1∶1，不能作为平衡状态的判断依据，C错；该反应的正反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小，D错。
答案：B
4.（2012·潍坊模拟）在一定温度下的某容积不变的密闭容器中，建立下列化学平衡：C（s）＋H2O（g）CO（g）＋H2（g），不能确定上述可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是（ ）
A.体系的压强不再发生变化
B.v正（CO）＝v逆（H2O）
C.生成n mol CO的同时生成n mol H2
D.1 mol H—H键断裂的同时断裂2 mol H—O键
解析：不论反应达到平衡，还是未达到平衡，生成n mol CO的同时都会生成n mol H2，C项错误。
答案：C
5.（2011·重庆高考）一定条件下，下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合下图的是（ ）
A.CO2（g）＋2NH3（g）CO（NH2）2（s）＋H2O（g）
ΔH＜0
B.CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g） ΔH＞0
C.CH3CH2OH（g）CH2===CH2（g）＋H2O（g） ΔH＞0
D.2C6H5CH2CH3（g）＋O2（g）2C6H5CH===CH2（g）＋2H2O（g） ΔH＜0
解析：本题考查化学平衡知识，通过分析图像确定可能对应的反应。观察图像可知，达到平衡用的时间短反应速率快，T2>T1、p1>p2。升高温度水蒸气的百分含量降低，说明平衡逆向移动，反应放热，ΔH<0；增大压强水蒸气的百分含量增大，说明平衡正向移动，正反应气体分子数减少，综合分析A选项中反应符合要求。
答案：A
6.高温下，某反应达平衡，平衡常数K＝。恒容时，温度升高，K值增大。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＋H2O CO2＋H2
解析：由平衡常数表达式写出可逆反应为CO2（g）＋H2（g）CO（g）＋H2O（g），D项错误；由于升高温度，K值增大，说明升温平衡向正反应方向进行，因此正反应是吸热的，焓变为正值，A项正确；由于反应前后气体体积相等，故恒温恒容下，增大压强平衡不移动，但若通入H2其浓度会增大，B项错误；升高温度，正逆反应速率都会增大，C项错误。
答案：A
7.［双选题］（2010·江苏高考）在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下（已知N2（g）＋3H2（g）===2NH3（g） ΔH＝－92.4 kJ·mol－1）：
容器 甲 乙 丙
反应物投入量 1 mol N2、3 mol H2 2 mol NH3 4 mol NH3
NH3的浓度（mol·L－1） c1 c2 c3
反应的能量变化 放出a kJ 吸收b kJ 吸收c kJ
体系压强（Pa） p1 p2 p3
反应物转化率 α1 α2 α3
下列说法正确的是（ ）
A.2c1＞c3 B.a＋b＝92.4
C.2p2＜p3 D.α1＋α3＜1
解析：A项，甲乙是等同平衡，c1＝c2，运用叠加原理比较乙、丙可得c3＞2c2，即c3＞2c1；B项，甲反应生成NH3的量加乙反应消耗NH3的量恰好为2 mol，则a＋b＝92.4；C项，将丙分两步完成，第一步将4 mol NH3加入2倍体积的容器，达到与乙一样的平衡状态，此时丙的压强p′3等于p2，第二步将丙的体积压缩至一倍体，在这一时刻，丙的压强p″3＝2p2，增大压强，平衡向右移动，压强减小，最终平衡时，2p2＞p3；D项，甲乙为等同平衡，α1＋α2＝1，丙的转化率小于α2，α1＋α3＜1。
答案：BD
8.（2012·湖北联考）相同温度下，体积均为0.25 L的两个恒容容器中发生可逆反应：
X2（g）＋3Y2（g）2XY3（g） ΔH＝－92.6 kJ·mol－1，实验测得反应在起始、达到平衡时的有关数据如下表所示：
容器编号 起始时各物质物质的量/mol 达平衡时体系能量的变化
X2 Y2 XY3
① 1 3 0 放热46.3 kJ
② 0.8 2.4 0.4 Q（Q＞0）
下列叙述不正确的是（ ）
A.容器①、②中反应平衡时XY3的平衡浓度相同
B.容器①、②中达到平衡时各物质的百分含量相同
C.达平衡时，两个容器中XY3的物质的量浓度均为2 mol·L－1
D.若容器①体积为0.20 L，则达平衡时放出的热量大于46.3 kJ
解析：本题主要考查化学反应速率及化学平衡的概念和计算。由化学方程式判断这两个反应属于等效平衡，即达到平衡时各物质的量全部相同，浓度也相同，因此A、B项正确。当容器体积减小时，平衡向气体物质的量减小的方向即正向移动，因此会继续放出热量，则D项正确。达平衡时，XY3的物质的量浓度为4 mol·L－1， C项错误。
答案：C
9.（2011·天津高考）向绝热恒容密闭容器中通入 SO2 和 NO2，一定条件下使反应SO2（g）＋ NO2（g）SO3（g）＋NO（g）达到平衡，正反应速率随时间变化的示意图如图所示。由图可得出正确的结论是 （ ）
A.反应在 c 点达到平衡状态
B.反应物浓度：a 点小于 b 点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.Δt1＝Δt2 时，SO2 的转化率：a～b 段小于 b～c 段
解析：本题主要考查化学反应速率和化学平衡等知识，意在考查考生读图分析问题的能力。A项，c点v正最大，但不一定达到平衡；B项，a点反应物的浓度大于b点的浓度；C项，反应初始阶段，随着反应的不断进行，反应速率逐渐加快，说明该反应为放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量；D项由于b～c段v正大于a～b段，故b～c段SO2的转化率大于a～b 段。
答案：D
10.（2012·厦门月考）已知反应2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
浓度（mol·L－1） 0.44 0.6 0.6
下列叙述中正确的是（ ）
A.该反应的平衡常数表达式为：
K＝［c（CH3OCH3）×c（H2O）］/c（CH3OH）
B.此时正、逆反应速率的大小：v正＜v逆
C.若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c（CH3OH）＝0.04 mol·L－1
D.该时间内反应速率v（CH3OH）＝1.6 mol·L－1·min－1
解析：该反应的平衡常数表达式为：K＝［c（CH3OCH3）×c（H2O）］/c2（CH3OH），将所给浓度代入平衡常数表达式：（0.6×0.6）/0.442＝1.86＜400，故反应向正反应方向进行，正反应速率大于逆反应速率。
2CH3OH（g）CH3OCH3（g）＋H2O（g）
起始浓度（mol·L－1）： 1.64 0 0
转化浓度（mol·L－1）： 2x x x
平衡浓度（mol·L－1）： 1.64－2x x x
K＝＝400，解得x＝0.8 mol·L－1，故平衡时c（CH3OH）＝1.64 mol·L－1－0.8 mol·L－1×2
＝0.04 mol·L－1。
v（CH3OH）＝1.6 mol·L－1/10 min
＝0.16 mol·L－1·min－1。
答案：C
二、非选择题（本题包括4小题，共50分）
11.（8分）（2011·全国课标理综改编）（1）在容积为2 L的密闭容器中，由 CO2和H2合成甲醇，反应的化学方程式为：
CO2＋3H2CH3OH＋H2O，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）：
下列说法正确的是 （填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v（CH3OH）＝
mol·L－1·min－1
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时增大
（2）在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为 。
解析：（1）分析图像，温度越高反应速率越快，先达到平衡，则T2＞T1。温度升高，平衡逆向移动，故该反应是放热反应，③正确；
v（CH3OH）＝＝ mol·L－1·min－1，①错误；
升温平衡逆向移动，平衡常数减小，增大，②错误，④正确。
（2）300℃时甲醇和水都为气态，根据化学反应方程式：
CO2＋3H2CH3OH＋H2O
始（mol） 1 3 0 0
转（mol） α 3α α α
平（mol） 1－α 3－3α α α
压强之比等于物质的量之比，
则p平/p始＝（4－2α）/4＝（2－α）/2。
答案：（1）③④ （2）
12.（12分）（2012·湖南长郡模拟）已知
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g） K1…………①
Fe（s）＋H2O（g）FeO（s）＋H2（g） K2…………②
H2（g）＋CO2（g）H2O（g）＋CO（g） K3…………③
又已知不同温度下，K1、K2值如下：
温度℃ K1 K2
500 1.00 3.15
700 1.47 2.26
900 2.40 1.60
（1）若500℃时进行反应①，CO2起始浓度为2 mol·L－1,2分钟后建立平衡，则CO2转化率为 ，用CO表示的速率为 。
（2）900℃ 进行反应③，其平衡常数K3为 （求具体数值），焓变ΔH 0（填“＞”、“＝”或“＜”），若已知该反应仅在高温时正反应自发，则ΔS 0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）下列图像符合反应②的是 （填序号）（图中v是速率，φ为混合物中H2的体积百分含量）。
解析：（1）设CO2的转化率为x，则
Fe（s）＋CO2（g）FeO（s）＋CO（g），
始（mol·L－1） 2 0
转（mol·L－1） 2x 2x
平（mol·L－1） 2－2x 2x
K＝＝1，则x＝0.5＝50%，
v（CO2）＝1 mol·L－1/2 min＝0.5 mol·L－1·min－1。
（2）反应③＝反应①－反应②，则反应③的化学平衡常数表达式为：K3＝＝＝＝1.50。根据表中数值可知温度升高K1增大，K2减小，所以K3增大，则ΔH＞0。吸热的熵增加反应在高温下能自发进行。
（3）升高温度K2减小，说明升温平衡逆向移动，反应②是放热反应。升温平衡逆向移动，v逆大于v正，H2的体积分数减小，A项错误，B项正确；温度越高，反应速率越快，则T2＞T1，C项正确；铁为固体，其含量不影响平衡转化率和反应速率，D项正确。
答案：（1）50% 0.5 mol·L－1·min－1
（2）1.50 ＞ ＞ （3）BCD
13.（14分）（2011·潍坊质检）已知2A（g）＋B（g）2C（g），向容积为1 L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c（C）＝0.040 mol·L－1，放出热量Q1 kJ。
（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是 （填写序号）；
a.v（C）＝2v（B）
b.容器内压强保持不变
c.v逆（A）＝2v正（B）
d.容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C,500 ℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q2 kJ，则Q1与Q2之间的关系式可表示为 （用含Q1、Q2的代数式表示）；
（3）500℃时，上述反应的化学平衡常数K＝ ；
（4）若反应温度升高，A的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”）；
（5）某温度下，A的平衡转化率（α）与体系总压强（p）的关系如图所示，平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（a） K（b）（填“＞”、“＜”或“＝”）。
解析：（1）达到化学平衡状态的标志是：v（正）＝v（逆），
各组分的浓度保持不变，a项，v只表示一个方向，d项，由于气体质量、体积不变，气体的密度始终保持不变。v逆（A）＝2v逆（B）＝2v正（B）。容器内压强保持不变，说明各组分的浓度保持不变。
（2）向容积为1 L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025 mol B与加入0.050 mol C平衡之后效果等同，从反应的量上推知放出、吸收的热量关系：Q1＝4Q2。
（3）K＝（mol·L－1）－1＝3200 L·mol－1。
（4）正向是一个放热的反应，故升高温度，转化率降低。
（5）平衡常数只与温度有关，所以平衡状态由a变到b时，化学平衡常数K（a）＝K（b）。
答案：（1）bc （2）Q1＝4Q2 （3）3200 L·mol－1
（4）减小 （5）＝
14.（16分）（2011·全国高考节选）反应aA（g）＋bB（g） cC（g）（ΔH<0）在等容条件下进行。改变其他反应条件，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示：
回答问题：
（1）反应的化学方程式中，a∶b∶c为 ；
（2）A的平均反应速率vⅠ（A）、vⅡ（A）、vⅢ（A）从大到小排列次序为 ；
（3）B的平衡转化率αⅠ（B）、αⅡ（B）、αⅢ（B）中最小的是 ，其值是 ；
（4）由第一次平衡到第二次平衡，平衡移动的方向是 ，采取的措施是 ；
（5）比较第Ⅱ阶段反应温度（T2）和第Ⅲ阶段反应温度（T3）的高低：T2 T3（填“>”、“<”、“＝”），判断的理由是________________________________________。
解析：本题主要考查化学平衡知识，意在考查考生对图表的分析能力。
（1）根据0～20 min，A、B、C三种物质浓度的变化量可以确定a∶b∶c＝1∶3∶2。
（2）观察图像，第 Ⅱ 阶段在第Ⅰ阶段达到平衡的基础上分离出产物C，恒容条件下压强减小，平衡正向移动，反应速率降低，第Ⅲ阶段在第Ⅱ阶段达到平衡的基础上浓度没有突变，反应正向进行，恒容条件下改变的条件为降低温度，反应速率再次降低直至达到平衡。
（3）αⅠ（B）＝×100%＝50%、
αⅡ（B）＝×100%＝38%、
αⅢ（B）＝×100%＝19%。
答案：（1）1∶3∶2
（2）vⅠ（A）>vⅡ（A）>vⅢ（A）
（3）αⅢ（B） 0.19（19%）
（4）向正反应方向 从反应体系中移出产物C
（5）> 此反应为放热反应，降低温度，平衡向正反应方向移动