人教【新课标】高中化学一轮复习：专题10化学反应速率与化学平衡一、单选题1．反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率如下，其中表示反应速率最快的是(　　)A．v(D)＝0.45mol·L－1·min－1B．v(B)＝0.01mol·L－1·s－1C．v(C)＝0.40mol·L－1·min－1D．v(A)＝0.15mol·L－1·min－1【答案】A【知识点】化学反应速率【解析】【解答】若以A的化学反应速率及单位为mol/(L•min)为基准，则根据化学反应速率之比等于化学计量数之比可知：A．v(A)＝；B．v(A)＝；C．v(A)＝；D．v(A)＝0.15mol·L－1·min－1；故反应速率最快的为A，符合题意；故答案为：A。【分析】化学反应速率计算时，根据化学反应速率之比等于计量数之比，将不同物质的反应速率转化为同一物质的速率进行大小比较；2．下列体系加压后，对化学反应速率没有影响的是（　　）A．2SO2＋O22SO3B．CO＋H2O(g)CO2＋H2C．CO2＋H2OH2CO3D．OH－＋H＋＝H2O【答案】D【知识点】化学反应速率的影响因素【解析】【解答】压强对反应速率的影响，一般只能影响到气体，而选项D中没有气体参加或生成，所以改变压强不能影响该反应的反应速率，故答案为：D。【分析】对于没有气体参加或生成的可逆反应，改变压强不能影响反应速率，据此解答即可。3．某温度时，反应SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g)的平衡常数K＝50。在同一温度下，反应2SO3(g)2SO2(g)＋O2(g)的平衡常数K1应为(　　)A．2500B．100C．4×10－4D．2×10－2【答案】C【知识点】化学平衡常数【解析】【解答】某温度下，反应SO2(g)+O2(g)⇌SO3(g)的平衡常数K1==50，在同一温度下，反应2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)的平衡常数K2=，K2===4×10-4，故答案为：C【分析】对于下列反应：aA（g）+bB（g）cC（g）+dD（g），则有：，其中c为各组分的平衡浓度，根据公式计算并寻找两者关系。4．一定量的盐酸跟过量的铁粉反应时，为了减缓反应速率但不影响生成H2的总量，可向盐酸中加入适量的(　　)A．CaCO3(s)B．Na2SO4溶液C．KNO3溶液D．CuSO4(s)【答案】B【知识点】化学反应速率的影响因素【解析】【解答】A、碳酸钙与盐酸反应，会消耗盐酸，影响生成氢气的总量，A不符合题意。B、相当于稀释盐酸浓度，反应速率减慢，B符合题意。C、相当于存在硝酸，硝酸与金属反应不放出氢气，C不符合题意。D、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铁与铜会形成原电池，加快反应的进行，D不符合题意。故答案为：B【分析】减缓反应速率，加入的物质不能消耗氢离子，可降低氢离子浓度或者降低温度；注意点是不能加入KNO3溶液，因为会生成NO2或者NO。5．在一定温度下，将气体X和Y各3mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应：3X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g)。经过8min，反应达到平衡状态，此时Z的物质的量为1.6mol。下列关于反应开始至第8min时的平均反应速率的计算正确的是（　　）nA．v(X)=0.30mol/(L·min)B．v(Y)=0.02mol/(L·min)C．v(Z)=0.02mol/(L·min)D．v(W)=0.10mol/(L·min)【答案】C【知识点】化学反应速率；化学反应速率和化学计量数的关系【解析】【解答】经过8min，反应达到平衡状态，此时Z的物质的量为1.6mol，则至第8min时Z的平衡速率v(Z)===0.02mol/(L·min)，根据速率之比等于化学计量数之比，相应的v(X)=×v(Z)=0.03mol/(L·min)、v(Y)=v(Z)=0.01mol/(L·min)、v(W)=v(Z)=0.01mol/(L·min)，故选项C符合题意，故答案为：C。【分析】化学反应速率等于单位时间内反应物或生成物的物质的量浓度的变化，则题中v(Z)=Δn/V/Δt=1.6mol/10L/8min=0.02mol/(L·min)，又根据用不同物质表示的化学反应速率之比等于化学反应方程式中的各物的化学计量数之比。6．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　）A．Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al片改成Al粉B．Fe与稀硫酸反应制取H2时，改用浓硫酸C．在K2SO4与BaCl2两溶液反应时，增大压强D．Na与水反应时增大水的用量【答案】A【知识点】化学反应速率的影响因素【解析】【解答】A、Al片改成Al粉时，Al的表面积增大，与氧气的反应速率也明显增大，A符合题意。B、Fe与稀硫酸制取H2时，改用浓硫酸在常温下会发生钝化使反应停止，B不符合题意。C、K2SO4与BaCl2在溶液中反应生成BaSO4沉淀和KCl，反应中过程中没有气体参加反应也无气体生成，所以加压对该反应速率没有影响，C不符合题意。D、Na与H2O反应时增大H2O的用量，对于H2O的浓度没有影响，也不会影响该反应速率，D不符合题意。故答案为：A【分析】影响化学反应速率的因素主要有：1.压强条件，对于有气体参与的化学反应，其他条件不变时(除体积)，增大压强，即体积减小，反应物浓度增大，单位体积内活化分子数增多。2.温度条件，只要升高温度，反应物分子获得能量，使一部分原来能量较低分子变成活化分子，增加了活化分子的百分数，使得有效碰撞次数增多；3.催化剂，使用正催化剂能够降低反应所需的能量，使更多的反应物分子成为活化分子，大大提高了单位体积内反应物分子的百分数；4.浓度，当其它条件一致下，增加反应物浓度，就增加了单位体积的活化分子的数目，从而增加有效碰撞，反应速率增加，但活化分子百分数是不变的；5.其他因素，增大一定量固体的表面积(如粉碎)，可增大反应速率，光照一般也可增大某些反应的速率；此外，超声波、电磁波、溶剂等对特定反应的速率也有影响；7．在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，下列说法正确的是（　　）A．容器内的压强不变时，说明反应达到平衡状态B．若平衡时移走CO2，则平衡向正反应方向移动，化学反应速率加快C．830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，CO平衡转化率为75%D．1000℃时，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，此时平衡向正反应方向移动【答案】C【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡状态的判断；化学平衡的计算【解析】【解答】A．一定温度下容积不变时，体系压强与物质的量成正比。该反应气体分子总数始终不变、故压强也始终不变，则当体系压强不随时间变化时不能说明反应达到平衡状态，A不符合题意；B．若平衡时移走CO2，则减少了产物浓度、平衡向正反应方向移动，但化学反应速率减小，B不符合题意；C．830℃时，充入0.1molCO和0.3molH2O保持温度不变，，，得x=0.075mol，则CO平衡转化率为75%，C符合题意；D．CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0，830℃时反应的平衡常数是1.0，1000℃时，平衡左移，则K＜1，某时刻CO2、H2、CO和H2O的浓度均为0.05mol/L，，则此时平衡向逆反应方向移动，D不符合题意；故答案为：C。n【分析】A.在容积不变的密闭容器中发生反应：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH<0，反向前后气体系数不变；B.若平衡时移走CO2，则平衡向正反应方向移动，物质浓度降低；C.依据化学平衡的计算分析解答；D.依据化学平衡常数分析解答。8．碳是生命的核心元素，碳及其化合物在工农业生产中有着广泛的应用。工业上用CO2生产CH3OH燃料，其热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1。燃煤燃烧时生成的CO2用氨的饱和NaCl溶液吸收，可得到NaHCO3等化工产品。CO2会引起温室效应，我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，然后通过植物造树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的排放量，CO2实现“零排放”。对于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下列有关说法正确的是（　　）A．增大的值，可提高H2的转化率B．升高温度能提高CO2的反应速率和转化率C．达平衡时缩小容器体积，(正)增大，(逆)减小D．1molCO2和3molH2充分反应时放出的热量为49.0kJ【答案】A【知识点】化学反应速率；有关反应热的计算【解析】【解答】A．增大的值，即增大CO2的浓度，化学平衡正向移动，则可提高H2的转化率，A符合题意；B．由题干可知，反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ·mol-1正反应是一个放热反应，故升高温度能提高CO2的反应速率，但由于化学平衡逆向移动，故CO2的转化率减小，C不符合题意；C．达平衡时缩小容器体积，反应物和生成物的浓度均增大，故(正)增大，(逆)也增大，C不符合题意；D．由于反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是一个可逆反应，故1molCO2和3molH2充分反应时不能完全进行，故放出的热量小于49.0kJ，D不符合题意；故答案为：A。【分析】A.增大二氧化碳的量，可促进氢气的转化；B.焓变为负，为放热反应，升高温度平衡逆向移动；C.平衡时缩小容器体积，压强增大；D.为可逆反应，不能完全转化，且物质的量与热量成正比。9．已知：，向一恒温恒容的密闭容器中充入1molA和3molB发生反应，t1时达到平衡状态I，在t2时改变某一条件，t3时重新达到平衡状态II，正反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）A．t2时改变的条件：向容器中加入CB．平衡常数K：K(II)＜K(I)C．平衡时A的体积分数：(II)＜(I)D．容器内压强不变，表明反应达到平衡【答案】A【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用【解析】【解答】A．t2时正反应速率瞬间不变，然后增大，可知改变的条件为向容器中加入C，A符合题意；B．平衡常数与温度有关，温度不变，化学平衡常数不变，则平衡常数K：K(II)=K(I)，B不符合题意﹔C．由于该反应是反应前后气体物质的量不变的反应，t2时加入C，导致体系的压强增大，增大压强化学平衡不移动，则平衡时A的体积分数：(II)=(I)，C不符合题意﹔D．该反应是反应前后气体体积不变的反应，则反应前后气体的物质的量不变，因此体系的压强始终不变，故不能据此判定反应是否达到平衡状态，D不符合题意；故答案为：A。【分析】由图可知，t1时达到平衡状态Ⅰ，在t2时改变某一条件，瞬间正反应速率不变，然后增大，可知改变的条件为加入生成物，t3时重新达到平衡状态Ⅱ，二者为等效平衡，且平衡常数与温度有关，以此来解答。10．在某一恒温容积可变的密闭容器中发生反应：A(g)+B(g)2C(g)。反应速率随时间的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）nA．0~t2时，v正>v逆B．t2时刻改变的条件是向密闭容器中加入CC．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，A的体积分数Ⅰ>ⅡD．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠⅡ【答案】B【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用【解析】【解答】A．在t1~t2时间段内，v逆保持不变，说明达到平衡，v正=v逆，故A不符合题意；B．t2时刻v逆突然增大，且达到平衡时v逆和t1~t2时间段内速率相等，说明改变的条件向密闭容器中加入C，由于是等体积气体的反应，容器体积发生了变化，故平衡未发生移动，故B符合题意；C．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，由于等体反应及平衡速率没有发生变化，说明A的体积分数Ⅰ=Ⅱ，故C不符合题意；D．平衡常数只与温度有关，根据题目中温度恒定，说明Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数KⅠ=KⅡ，故D不符合题意；故答案为：B。【分析】A、0~t2时，反应处于平衡状态，正逆反应速率相等；B、t2时，逆反应速率加快，结合反应速率的影响因素分析；C、反应前后气体分子数不变，增加C的浓度，平衡逆向移动，但各物质的体积分数不变；D、平衡常数只与温度有关，温度不变，平衡常数不变；11．在一定条件下的1L密闭容器中，X、Y、C三种气体的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是（　　）A．0～15min，消耗C的平均速率约为0.033mol•L-1•min-1B．X、Y、C三种气体发生反应的化学方程式为：Y(g)+3X(g)2C(g)C．反应开始到25min，X的转化率为25%D．25min时改变的一个条件可能是缩小容器体积【答案】A【知识点】化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线【解析】【解答】A．据图可知C为生成物，0～15min内生成C而不是消耗C，A符合题意；B．据图可知X、Y的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，达到平衡时X、Y、C的物质的量变化之比为0.75mol：0.25mol：0.5mol=3：1：2，化学方程式为Y(g)+3X(g)2C(g)，B不符合题意；C.25min时反应已达到平衡，该时段内Δn(X)=0.75mol，转化率为×100%=25%，C不符合题意；D.25min时的瞬间各物质的物质的量不变，所以不是改变投料，而之后C的物质的量增加，X、Y的物质的量减小，说明平衡正向移动，该反应为气体系数之和减小的反应，缩小容器体积增大压强，平衡正向移动，D不符合题意；故答案为：A。【分析】A．由图可知，C的物质的量随反应的进行在增加，C为生成物；B．根据物质的量之比等于化学计量数之比即可计算方程式的系数之比，从而得出反应的方程式；C.25min时，X反应了0.75mol，根据转化率=反应量/初始量×100%进行计算；D.25min后Ｘ和Ｙ的物质的量减小，Ｃ的物质的量增大，说明平衡正向移动，据此进行分析。12．在金催化剂表面上进行某反应历程如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用·标注。下列说法正确的是（　　）nA．该反应的热效应＞0B．反应过程中发生非极性键的断裂与生成C．其他条件不变，使用另一高效催化剂可使CO的平衡转化率增大D．该历程中最大能垒(活化能)步骤的反应式为【答案】D【知识点】化学键；反应热和焓变；活化能及其对化学反应速率的影响；催化剂【解析】【解答】A．由图知，反应结束，相对能量大小为−0.72，故该反应为放热反应，，故A不符合题意；B．反应过程中无非极性键的断裂，只有非极性键的生成，故B不符合题意；C．催化剂改变反应速率，不改变的平衡转化率，故C不符合题意；D．由图知，该历程中最大能垒(活化能)步骤的化学方程式为，故D符合题意。故答案为：D。【分析】A．由图知，反应物的总能量大于生成物的总能量；B．反应过程中只有极性键的断裂和非极性键的生成；C．催化剂只改变反应速率，不能是化学平衡发生移动；D．由图知，该历程中最大能垒(活化能)是步骤④。13．CO甲烷化反应为：。如图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)，其中步骤②反应速率最慢。CO(g)+H2(g)CO(g)+·H·CHO·CH+H2O(l)→CH4(g)下列说法错误的是（　　）A．步骤①只有非极性键断裂B．步骤②速率最慢的原因可能是其活化能最高C．步骤③需要吸收热量D．使用该催化剂不能有效提高CO平衡转化率【答案】C【知识点】化学键；化学反应速率；催化剂【解析】【解答】A．由图可知：在步骤①中反应开始时是CO和H2反应，后来反应变为CO气体和·H，只断裂了H2中的H-H键，同种元素形成的共价键是非极性键，因此步骤①发生只有非极性键断裂，故A不符合题意；B．步骤②是CO气体与·H结合形成·CHO，由于该过渡态的相对能量较反应物高，需吸收较多能量才能发生该反应，所以反应速率较慢，故B不符合题意；C．步骤③中反应物的能量比生成物的能量高，所以发生步骤③的反应会放出热量，故C符合题意；D．催化剂只能改变反应途径，改变反应的活化能，但不能改变反应物、生成物的能量，因此不能使化学平衡发生移动，故使用该催化剂不能有效提高CO的平衡转化率，故D不符合题意；故答案为：C。【分析】A、氢气是由非极性键H-H构成的，因此氢气变成氢原子需要断裂非极性键。B、过渡态I能量相对比较高，活化能因此也相对很高，而活化能高是导致反应速率慢的主要原因之一。C、·CHO能量比·CH和H2O总能量要低，因此步骤三需要吸收热量。D、催化剂只能改变反应速率，不能改变平衡状态，所以不能提高CO平衡转化率。14．中科院化学研究所最新报道了化合物1催化CO2的氢化机理。其中化合物1(催化剂，固态)→化合物2(中间产物，固态)的过程和其相对能量曲线如图所示。下列有关该过程的说法正确的是（　　）nA．过程中共经历三个过渡态TS11-2、I1-2、TS21-2B．该过程的总反应速率主要由过程②决定C．升高温度，有利于提高I1-2的平衡转化率D．过程①的热化学方程式为I(s)+CO2(g)=I1-2(s)∆H=-2.08kJ·mol-1【答案】B【知识点】热化学方程式；化学反应速率；化学平衡的影响因素【解析】【解答】A.由反应过程可知，I1-2为中间产物，TS11-2、TS21-2为过渡态，A不符合题意；B.由反应能量图可知，反应①的活化能较小，反应②的活化能较大，因此反应速率①>②，总反应的反应速率由慢反应决定，因此总反应的反应速率由过程②决定，B符合题意；C.过程②中反应物的总能量高于生成物的总能量，为放热反应，升高温度，平衡逆向移动，I1-2的转化率降低，C不符合题意；D.过程①为吸热反应，反应热ΔH=+2.08kJ/mol，因此该反应的热化学方程式为I(s)＋CO2(g)⇋I1－2(s)ΔH=+2.08kJ/mol，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、I1-2为中间产物；B、反应速率由慢反应决定；C、升高温度，平衡向吸热反应方向移动；D、过程①反应物总能量低于生成物总能量，为吸热反应；15．在刚性密闭容器中充入CO2和H2发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H，测得反应过程如图所示。下列说法正确的是（　　）A．平衡常数：K1＞K2B．反应温度：T2＞T1C．加催化剂，△H不变D．平衡后再通入CO2，其转化率增大【答案】C【知识点】反应热和焓变；化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡转化过程中的变化曲线【解析】【解答】A．由图像知，根据先拐先平衡，数字大，T1先达到平衡，温度较高，从T1到T2，降低温度，CO2物质的量减小，平衡正向移动，说明正反应是放热反应，即大于，故A不符合题意；B．根据先拐先平衡，数字大，反应温度：T1＞T2，故B不符合题意；C．催化剂改变速率，不改变平衡，故C符合题意；D．平衡后，增大浓度，的平衡转化率减小，的平衡转化率增大，故D不符合题意。故答案为：C。【分析】根据先拐先平衡，可知T1先达到平衡，则T1＞T2；从T1到T2，降低温度，CO2物质的量减小，说明平衡正向移动，则正反应是放热反应，即大于；催化剂改变速率，不改变平衡；平衡后，增大反应物浓度，平衡正向移动。16．在体积均为1.0L的恒容密闭容器甲、乙中，起始投料量如表，在不同温度下发生反应：CO2(g)+C(s)2CO(g)。CO的平衡浓度随温度的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）容器n(CO2)/moln(C)/moln(CO)/mol甲0.10.30乙000.4A．曲线Ⅰ对应的是甲容器B．a、b两点所处状态的压强大小关系：9pa＞14pbC．c点：CO的体积分数＞nD．900K时，若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol，则v(正)＞v(逆)【答案】C【知识点】化学平衡转化过程中的变化曲线【解析】【解答】A．固体物质不应平衡移动，乙投入0.4mol一氧化碳相当于投入0.2mol二氧化碳，所以乙相当于两个甲容器加压，无论平衡如何移动，乙中一氧化碳浓度一定大于甲，故图中曲线Ⅰ对应的是乙容器，A不符合题意；B．甲容器b处乙容器a处若a、b两点所处温度相同，压强比等于物质的量之比，pa：pb=（0.12+0.16）：（0.02+0.16）=14：9，即9pa=14pb，由于b点温度更高，故a、b两点所处状态的压强大小关系：9pa<14pb，B不符合题意；C．a点一氧化碳体积分数为；c点相当于减压，平衡正向移动，一氧化碳体积分数变大，故CO的体积分数＞，符合题意；D．a点1100K时的K=，降温则一氧化碳浓度减小，K值减小，900K时K值小于0.213；若起始向容器乙中加入CO、CO2、C各1mol，则Q=，平衡逆向移动，v(正)逆)，D不符合题意。故答案为：C。【分析】等效平衡规律①在定温、定容条件下，对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量，如通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡等效。②在定温、定容情况下，对于反应前后气体分子数的改变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量的比值与原平衡相同，两平衡等效。③在定温、定压下、改变起始时加入物质的量，只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同，则达平衡后与原平衡等效17．甲醛中木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇利用脱氢法可制备甲醛，主要反应为：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)。Na2CO3是甲醇脱氢制甲醛的催化剂，有研究指出，催化反应的部分机理如下：历程ⅰ：历程ⅱ：历程ⅲ：历程ⅳ：如图所示为在体积2L的恒容容器中，投入1molCH3OH，在碳酸钠催化剂作用下，经过5min反应，测得甲醇转化率与甲醛的选择性与温度的关系(甲醛的选择性：转化的CH3OH中生成HCHO的百分比)，下列有关说法正确的是（　　）A．600℃时，前5min内生成甲醛的平均速率v(HCHO)=0.055B．700℃时，反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率C．脱氢法制甲醛中，在高温高压条件下更有利于提高平衡产率D．反应历程ⅰ的活化能大于CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)的活化能【答案】B【知识点】化学反应速率；活化能及其对化学反应速率的影响；化学反应速率与化学平衡的综合应用【解析】【解答】A.由图像可知，反应生成n(HCHO)=1mol×55%×60%=0.33mol，则其变化的浓度。因此前5min内生成HCHO的平均速率，A不符合题意；B.在650℃~750℃时，CH3OH的转化率变大，但HCHO的选择性变小，说明700℃时反应历程ⅱ的速率小于反应历程ⅲ的速率，B符合题意；nC.由于该反应为吸热反应，升高温度有利于反应正向进行，因此高温有利于提高平衡产率；但该反应为气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，因此高压不利于提高平衡产率，C不符合题意；D.由盖斯定律，历程ⅰ+历程ⅱ+历程ⅳ得CH3OH(g)⇋HCHO(g)＋H2(g)，前两者吸收能量，历程ⅳ放出能量，总反应CH3OH(g)⇋HCHO(g)＋H2(g)是吸热反应，因此历程ⅰ的活化能小于总反应的活化能，D不符合题意；故答案为：B【分析】A、根据图像数据计算生成HCHO的量，结合公式计算反应速率；B、根据CH3OH的转化率和HCHO的选择性分析；C、结合温度、压强对平衡移动的影响分析；D、结合盖斯定律分析；18．已知反应原理，在密闭容器中1mol和足量C发生反应，相同时间内测得的生成速率与的生成速率随温度变化的关系如图1；维持温度不变，反应相同时间内测得的转化率随压强的变化如图2。下列说法错误的是（　　）A．图1中的A，B，C三个点中只有C点是平衡点B．图2中平衡常数K（F）=K（G）C．图2中E点的小于F点的D．图2中的浓度【答案】D【知识点】化学反应速率；化学平衡常数；化学平衡状态的判断【解析】【解答】A．由可知，的生成速率(逆反应速率)应该是的生成速率(正反应速率)的二倍时才能使正、逆反应速率相等，即达到平衡，只有C点满足，A不符合题意；B．由题中信息可知，维持温度不变，即E、G两点温度相同，平衡常数，B不符合题意；C．由图2知，E点反应未达到平衡，F点反应达到平衡，且压强，则E点的小于F点的，C不符合题意；D．混合气体中气体压强与浓度有关，压强越大，体积越小，浓度越大，所以G点压强大，浓度大，即，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.根据氮气和二氧化氮的生成速率比分析即可；B.K、F两点温度不变，平衡常数相等；C.E点未平衡，F点平衡，故E点正反应速率小于F点逆反应速率；D.浓度和压强有关，两压强不同，浓度不相等。19．在一定温度下，将1molCO2和3molH2充入体积为1L的恒容密闭容器中发生反应并达到平衡：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH＜0，测得平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为25%。下列说法不正确的是（　　）A．平衡混合气体中C原子的物质的量是1molB．该反应的反应物的总能量高于生成物的总能量C．该反应的化学平衡常数K=D．其他条件相同时，若起始充入2molCO2和6molH2，达到平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%【答案】C【知识点】化学平衡常数；化学平衡移动原理【解析】【解答】A．初始二氧化碳的物质的量为1mol，依据碳原子守恒，平衡混合气体中C原子的物质的量是1mol，A不符合题意；B．该反应焓变小于0，为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，B不符合题意；C．平衡混合气体中CH3OH的物质的量分数为25%，设平衡时消耗二氧化碳xmol/L，则平衡时二氧化碳的物质的量浓度为(1-x)mol/L，氢气的物质的量浓度为(3-3x)mol/L，CH3OH的物质的量浓度为xmol/L，水蒸气的物质的量浓度为xmol/L，=25%，解得x=，则平衡时c(CO2)=nmol/L，c(H2)=1mol/L，c(CH3OH)=c(H2O)=mol/L，化学平衡常数K===，C符合题意；D．其他条件相同时，若起始充入2molCO2和6molH2，与原来相比，开始反应物浓度是原来的2倍，则压强是原来的2倍，增大压强平衡正向移动，导致二氧化碳和氢气的转化率增大，则平衡时CH3OH的物质的量分数大于25%，D不符合题意；故答案为：C。【分析】A．依据碳原子守恒；B．该反应焓变小于0；C．利用三段式法计算；D．向恒容容器中充入反应物，相当于加压。20．T1℃时，向1L密闭容器中充入10molH2和3molSO2发生反应：3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)△H<0。部分物质的物质的量n(X)随时间t变化如图中实线所示。下列说法正确的是（　　）A．实线a代表n(H2O)随时间变化的曲线B．t1min时，v正(SO2)<v逆(H2S)C．该反应的平衡常数K=L•mol-1D．若该反应在T2℃(T2<T1)时进行，则虚线b可表示n(SO2)的变化【答案】C【知识点】化学平衡常数；化学平衡移动原理；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线【解析】【解答】A．根据题干反应方程式3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)可知，达到平衡时生成H2O的物质的量是消耗SO2的2倍，故实线a不是代表n(H2O)随时间变化的曲线，而是代表H2S随时间变化的曲线，A不符合题意；B．由题干图示信息可知，t1min后H2S的物质的量还在增大，SO2的物质的量还在减小，说明反应在向正向进行，且化学反应中各物质表示的反应速率之比等于化学计量数之比，则有，此时，即正(SO2)＞逆(H2S)，B不符合题意；C．由题干图示信息可知，达到平衡时，SO2的物质的量为0.3mol，根据三段式分析可知，，容器的体积为1L，则该反应的平衡常数K==L•mol-1，C符合题意；D．由题干信息可知，3H2(g)+SO2(g)H2S(g)+2H2O(g)△H<0，则降低温度，平衡正向移动，SO2的平衡转化量增大，平衡时的物质的量减小，故若该反应在T2℃(T2<T1)时进行，则虚线b不可表示n(SO2)的变化，D不符合题意；故答案为：C。【分析】A.根据SO2的物质的量变化，再根据各物质的物质的量变化之比等于方程式系数比，判断a线代表的物质是什么B.由图可知t1时反应向正向进行，v正（SO2）>v逆（SO2）=v逆（H2S）C.列三段式计算平衡常熟D.降低温度，反应速率减小达到平衡的时间变长，同时向放热反应方向移动，即正向移动，n(SO2)变小21．利用工业废气中的CO2制备甲醇。该过程发生的主要反应如下：反应I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-49.4kJ·mol-1反应II：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H2=+41.1kJ·mol-1反应III：CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H3=-90.5kJ·mol-1恒压条件下，将n(CO2)：n(H2)为1：3的混合气体以-定流速通过装有催化剂的反应管，在出口处测得CO2转化率、CH3OH产率[×100%与温度的关系如图所示。n下列说法正确的是（　　）A．反应I的平衡常数可表示为K=B．反应3CO(g)+2H2O(g)=2CO2(g)+CH3OH(g)的△H=+172.7kJ·mol-1C．240°C时，CH3OH产率最大，说明反应I、反应III已达到平衡状态D．提高CO2转化为CH3OH的转化率，可以研发在低温区高效的催化剂【答案】D【知识点】热化学方程式；化学平衡常数；化学平衡状态的判断；化学平衡转化过程中的变化曲线【解析】【解答】A．反应I的平衡常数可表示为K=，A不符合题意；B．由盖斯定律可知该反应=I-3II，则△H=(-49.4)-3×41.1=-172.7kJ·mol-1，B不符合题意；C．反应III所需要的CO是反应II生成的，此时CH3OH产率最大，说明三个反应都达到平衡，C不符合题意；D．由题中的信息可知反应I和反应III的产物有甲醇，且这两个反应都是放热反应，低温有利于反应正向进行，故提高CO2转化为CH3OH的转化率，可以研发在低温区高效的催化剂，D符合题意；故答案为：D。【分析】A.K=；B.根据盖斯定律计算；C.反应Ⅲ所需要的CO由反应Ⅱ提供；D.低温有利于反应Ⅰ和反应Ⅲ正向进行。二、综合题22．（1）（Ι）300℃时，将2molA和2molB两种气体混合于2L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)ΔH，2min末达到平衡，生成0.8molD。300℃时，该反应的平衡常数表达式为K＝　　，已知K300℃<K350℃，则ΔH　　0(填“>”或“<”)。（2）在2min末时，B的平衡浓度为　　。（3）若温度不变，缩小容器容积，则A的转化率　　(填“增大”、“减小”或“不变”)。（4）（Ⅱ）硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中，最关键的一步反应为：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。一定条件下，SO2与O2反应10min后，若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L，则10min生成SO3的化学反应速率为　　。（5）下列关于该反应的说法正确的是______。A．增加O2的浓度能加快反应速率B．降低体系温度能加快反应速率C．使用催化剂能加快反应速率D．一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3（6）工业制硫酸，用过量的氨水对SO2尾气处理，请写出相关的离子方程式：　　。【答案】（1）；＞（2）0.8mol/L（3）不变（4）0.3mol/(L·min)（5）A；C（6）SO2＋2NH3·H2O=2NH4＋＋SO32－＋H2O【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用【解析】【解答】（1）K=K300℃<K350℃，温度升高平衡正向移动，故为吸热反应，△H＞0（2）生成0.8molD消耗B0.4mol，还剩1.6mol，又体积为2L，故浓度为0.8mol/L（3）缩小容器体积，压强增大，又左边气体的系数之和等于右边的，故A的转化率不变（4）v=△c/t=0.3mol/(L·min)（5）A、增加浓度，化学反应速率增大，故A符合题意B、降低温度，化学反应速率降低，故B不符合题意C、使用正催化剂能加快反应速率，故C符合题意D、为可逆反应，不能完全转化，故D不符合题意故为AC（6）过量的氨水，故二氧化硫最终转化为亚硫酸根，而不是亚硫酸氢根，离子方程式为SO2＋2NH3·H2O=2NH4＋＋SO32－＋H2On【分析】本题考查的是化学反应速率及化学平衡移动的综合应用，易错点为第（6）问，注意过量氨水的产物为亚硫酸根，且氨水是弱碱不能拆。23．工业合成氨技术反应原理为：N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1（1）T℃时，反应达到平衡，测得υ(NH3)＝0.12mol·L-1·min-1①υ(N2)＝　　mol·L-1·min-1②化学平衡常数表达式K＝　　（2）在其他条件相同时，图为分别测定不同压强、不同温度下，N2的平衡转化率。L表示　　，其中X1　　X2(填“>”或“<)【答案】（1）0.06；（2）压强；<【知识点】化学反应速率与化学平衡的综合应用【解析】【解答】(1)①根据速率之比等于化学计量数之比，可知：υ(N2)＝υ(NH3)＝，故答案为：0.06;②化学平衡常数等于生成物浓度的幂之积比反应物浓度的幂之积，则该反应的平衡常数表达式为K=，故答案为：；(2)若X代表温度，L代表压强，由图像可知随横坐标压强的增大X曲线呈增大趋势，可知平衡正向移动，该反应正向气体分子数减小，增大压强平衡正向移动与图像吻合；若X代表压强，L代表温度，则随温度的升高，氮气的转化率增大，平衡正向移动，而该反应是放热反应，升温平衡逆向移动，与图像不符，故X代表温度，L代表压强；由图像可知当压强一定时，温度X1对应的氮气转化率大于温度X2对应的氮气转化率，由此可知温度由X2到X1的过程平衡正向移动，而该反应放热，温度降低时平衡正向移动，因此X1小于X2；故答案为：压强；<；【分析】（1）①v（N2）=0.5v（NH3）=0.06mol·L-1·min-1②K=（2）由图可得，随着L增大，平衡正向移动，故L为压强，则X1，X2为不同温度下，又该反应放热，则温度越高转化率越低，则X1＜X224．随着科学技术的发展和环保要求的不断提高，CO2的捕集利用技术成为研究的重点．完成下列填空：（1）目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2（g）+4H2（g）⇌CH4（g）+2H2O（g）已知H2的体积分数随温度的升高而增加．若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化．（选填“增大”、“减小”或“不变”）v正v逆平衡常数K转化率α　　　　　　　　（2）相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如下表：[CO2]/mol•L﹣1[H2]/mol•L﹣1[CH4]/mol•L﹣1[H2O]/mol•L﹣1平衡Ⅰabcd平衡Ⅱmnxya、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为　　．（3）碳酸：H2CO3，Ki1=4.3×10﹣7，Ki2=5.6×10﹣11草酸：H2C2O4，Ki1=5.9×10﹣2，Ki2=6.4×10﹣50.1mol/LNa2CO3溶液的pH　　0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH．（选填“大于”“小于”或“等于”）等浓度的草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是　　．若将等浓度的草酸溶液和碳酸溶液等体积混合，溶液中各种离子浓度大小的顺序正确的是　　．（选填编号）a．[H+]＞[HC2O4﹣]＞[HCO3﹣]＞[CO32﹣]b．[HCO3﹣]＞[HC2O4﹣]＞[C2O42﹣]＞[CO32﹣]c．[H+]＞[HC2O4﹣]＞[C2O42﹣]＞[CO32﹣]d．[H2CO3]＞[HCO3﹣]＞[HC2O4﹣]＞[CO32﹣]（4）人体血液中的碳酸和碳酸氢盐存在平衡：H++HCO3﹣⇌H2CO3，当有少量酸性或碱性物质进入血液中时，血液的pH变化不大，用平衡移动原理解释上述现象．【答案】（1）增大；增大；减小；减小n（2）（3）大于；草酸；ac（4）当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变【知识点】化学平衡常数；化学平衡的影响因素；化学平衡的计算；弱电解质在水溶液中的电离平衡【解析】【解答】（1）H2的体积分数随温度的升高而增加，这说明升高温度平衡逆反应方向进行，即正反应是放热反应．升高温度正、逆反应速率均增大，平衡逆反应方向进行，平衡常数减小，反应物的转化率减小，故答案为：v正v逆平衡常数K转化率α增大增大减小减小（2）相同温度时平衡常数不变，则a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为，故答案为：；（3）根据电离常数可知草酸的酸性强于碳酸，则碳酸钠的水解程度大于草酸钠，所以0.1mol/LNa2CO3溶液的pH大于0.1mol/LNa2C2O4溶液的pH，草酸的酸性强于碳酸，则等浓度草酸溶液和碳酸溶液中，氢离子浓度较大的是草酸，草酸的二级电离常数均大于碳酸的，所以草酸的电离程度大于碳酸，且碳酸以第一步电离为主，因此溶液中[H+]＞[HC2O4﹣]＞[C2O42﹣]＞[HCO3﹣]＞[CO32﹣]，则ac正确，bd错误．故答案为：ac；（4）根据平衡可知当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变，故答案为：当少量酸性物质进入血液中，平衡向右移动，使H+浓度变化较小，血液中的pH基本不变；当少量碱性物质进入血液中，平衡向左移动，使H+浓度变化较小，血液的pH基本不变．【分析】本题考查较为综合，涉及化学平衡常数、离子浓度大小比较以及弱电解质的电离等知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于考查学生的分析、计算能力，要求掌握平衡常数的意义以及离子浓度大小比较方法，难度中等．25．回答下列问题：（1）I.如表是该小组研究影响过氧化氢H2O2分解速率的因素时采集的一组数据：用10mLH2O2制取150mLO2所需的时间(秒)。30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂、加热360s480s540s720sMnO2催化剂、加热10s25s60s120s该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、　　、　　等因素对过氧化氢分解速率的影响。（2）II.100mL1mol·L-1稀硫酸与过量锌粒反应，一定温度下，为了减缓反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采取的措施是____。A．加入少量碳酸钠粉末B．加入少量硫酸铜溶液C．加入适量Na2SO4溶液D．加热E．加水（3）III.一定温度下某反应在体积为5L的恒容密闭的容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如图所示(已知A、B、C均为气体)。该反应的化学方程式为　　。（4）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为　　。（5）由图求得平衡时A的转化率为　　。（6）平衡时体系内的压强与初始时压强之比为　　。【答案】（1）温度；催化剂（2）C；E（3）2A(g)+B(g)2C(g)（4）0.1mol·L-1·min-1（5）40%（6）8：9【知识点】n化学反应速率；化学反应速率的影响因素；化学平衡转化过程中的变化曲线；探究影响化学反应速率的因素【解析】【解答】(1)从条件分析，设计方案时，考虑了温度和催化剂对速率的影响。(2)A.加入少量碳酸钠粉末消耗硫酸，使反应速率减慢同时减少氢气的总量，故不正确；B.加入少量硫酸铜溶液，锌和硫酸铜反应生成铜，形成原电池，能加快反应速率，由于锌是过量的，所以不影响氢气的总量，故不正确；C.加入适量Na2SO4溶液，稀释硫酸，反应速率减慢，但不影响氢气的总量，故正确；D.加热反应速率加快，故不正确；E.加水稀释硫酸反应速率减慢，不影响氢气的总量，故正确。故答案为：CE。(3)从图分析看，AB的物质的量减小，为反应物，C的物质的量增加，为生成物，到2分钟时，A、B、C的该变量分别为5-3=2mol，2-1=1mol，4-2=2mol，且2分钟后物质的量不变，说明到平衡，为可逆反应，则方程式为2A(g)+B(g)2C(g)。(4)B的平均反应速率为=0.1mol·L-1·min-1(5)平衡时A的转化率为=40%；(6)初始总物质的量为5+2+2=9mol，平衡时总物质的量为4+3+1=8mol，根据物质的量比等于压强比分析，平衡时体系内的压强与初始压强之比为8：9。【分析】（1）该实验的变量有浓度、温度、催化剂；（2）影响反应速率的因素主要有：浓度、温度、催化剂等，形成原电池可加快反应速率；（3）A、B的物质的量减少，为反应物，C的物质的量增大，为生成物，根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比确定方程式系数；（4）根据计算；（5）根据计算；（6）压强之比等于物质的量之比。