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1、培优专题化学反应速率和化学平衡培优专练 热点一 化学反应速率的有关计算 例1 对应反应: 4NH3(g) + 5O2(g) 的是: 4NO(g) + 6 H2O(g),下列用不同物质表示的反应速率,最快A v(NH3)=0.2mol(Ls)-1 B v(O2)=14.4mol(Lmin)-1 C v(H2O)=0.25mol(Ls)-1 D v(NO)=9mol(Lmin)-1 例2 下列说法正确的是 A 增大反应物浓度,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使有效碰撞次数增大 B 有气体参加的化学反应,若增大压强(即缩小反应容器的体积),可增加活化分子的百分数,从而使反应速率增大 C 升高温

2、度,能使化学反应速率增大,主要原因是增加了反应物分子中活化分子的百分数 D 催化剂不影响反应活化能,但能增大单位体积内活化分子百分数,从而增大反应速率. 变题1 工业合成氨的反应: N2 + 3H22NH3 ,下列用不同物质表示的反应速率,最快的是 A v(NH3)=0.01mol(Ls)-1 B v(N2)=0.02mol(Ls)-1 C v(H2)=0.03 mol(Ls)-1 D v(NH3)=8mol(Lmin)-1 变题2 在室温下,5ml 0.1mol/L Na2S2O3(aq)和15.0ml 0.1mol/L H2SO4(aq)混合,析出淡黄色沉淀.反应的化学方程式为: Na2S

3、2O3 +H2SO4 =Na2SO4 +S+ SO2+ H2O.回答下列问题: (1) 若将上述两溶液分别在水浴中加热到60,然后再将它们混合,则析出淡黄色沉淀的速率显著加快,其原因是: . (2) 若在混合液中加入几滴5.0mol/L的H2SO4(aq),则析出淡黄色沉淀的速率 . 若在混合液中加入少量Na2SO4(s),则析出淡黄色沉淀的速率 , 若在混合液中加入5.0ml 8mol/L Na2SO4(aq),则析出淡黄色沉淀的速率 。 热点二 化学平衡状态的判断: 例1 下列说法中可以说明2HIH2 + I2(g)已达到平衡状态的是 (1) 单位时间内生成n mol H2的同时生成n m

4、ol HI (2) 一个HH键断裂的同时有两个HI键断裂 (3) c(HI)=c(I2) (4)反应速率v(H2)=v(I2)=0.5v(HI) (5) c(H2):c(I2):c(HI)=2:1:1 (6) 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化 (7) 温度和体积一定时,容器内压强不再变化 (8) 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 (9) 温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化 (10) 温度和压强一定时,混合气体的密度不再发生变化 例2 恒温恒压下,1mol A和n mol B在一个容积可变的容器中发生如下反应: A(g) + 2B(g)2C(g) 一段时间后达到平衡

5、,生成a mol C. 则下列说法中正确的是 A 物质A和B的转化率之比为1:2 B 起始时刻和达到平衡后容器中的压强比为(1+n):(1+n-a) 2 C 若起始放入3mol A和3n mol B,则达到平衡时生成3a molC D 当v正(A)=2v逆(C)时,可判断反应已达到平衡 变题1 对于可逆反应: 2NO2N2O4, 下列说法能证明反应已达平衡状态的是 (1) 温度和体积一定时,某一生成物浓度不再变化 (2) 温度和体积一定时,容器内压强不再变化 (3) 条件一定,混合气体的平均相对分子质量不再变化 (4) 温度和体积一定时,混合气体的颜色不再发生变化 (5) 温度和压强一定时,混

6、合气体的密度不再发生变化 变题2 某温度下,在容积固定不变的密闭容器中发生下列可逆反应: X(g) +2Y(g)2Z(g) 平衡时,X、Y、Z的物质的量分别为1mol 、1mol 、2mol,保持温度不变,再向容器中分别充入1mol、 1mol、 2mol的X、Y、Z则下列叙述中正确的是 A 刚充入时,反应速率v正减小,v逆增大 B 达到新平衡时,容器内气体的百分组成和原来相同 C 达到新平衡时,容器内气体的压强是原来的两倍 D 达到新平衡时,容器内密度时原来的两倍 变题3 在容积不变的密闭容器中,可逆反应: 4A(g) + 5B(g)平衡状态的标志是 3C(g) + 6D(g) H0达到化学

7、 A 密度不再发生变化 B 放出的热量不再改变 C 容器内总压强不随时间改变 D 单位时间内消耗4n mol A,同时消耗5n mol B 热点三 外界条件对化学平衡的影响 例1 已知反应: mX(g) + nY(g)qZ(g)的Hq,在恒容密闭容器中反应达到平衡时,下列说法正确的是 A 通入稀有气体使压强增大,平衡将正向移动 B X的正反应速率是Y的逆反应速率的m/n倍 C 降低温度,混合气体的平均相对分子质量变小 D 增加X的物质的量,Y的转化率降低 例2 某化学科研小组研究其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如下变化规律(图中p表示压强,T表示温度,n表示物质的量)根据图中

8、变化的规律判断,下列结论正 确的是 A 反应: H0, p2p1 B 反应: HT2 C 反应: H0, T2T1 ;或H0, T2T1 D 反应: HT1 A的平衡转化率 n(C) p2 p1 T2 T1 O 反应温度 O 2C(g) 反应: 2A(g) A的平衡转化率 反应: 2A(g)+B(g) C的平衡体积分数 反应时间 C(g) T2 T1 T2 T1 压强 O 反应: 3A(g)+B(g) 2C(g) 反应: A(g)+B(g) 2C(g) 变题1 一定温度下,体积一定的密闭容器中进行如下反应: X(g) + Y(g)Z(g) + W(s) H0,n(B)起始 O 下列叙述正确的是

9、 A 加入少量的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 变题2 一定温度下,某密闭容器中充入a mol A和b mol B,发生反应: aA(g) + bB(g)cC(g),达到平衡后,下列说法中一定正确的是 A 平衡时,用A的浓度变化表示的正反应速率是用B的浓度变化表示的逆反应速率的b/a倍 B 保持容器内气体压强不变,再通入稀有气体,平衡不移动 C保持容器体积不变,再通入一定量的C,建立新的平衡状态时,A的体积分数与原平衡时相同 D 保持容器体积不变,增加B的物质的量,建立新的平衡状态时,A的转化率提高.

10、 变题3 如图A和B是等体积容器,K是开关,活塞可以左右移动.在一定温度下,关闭K,向A中通入一定量的NO2.发生反应: 活塞 2NO2(g) N2O4(g) H0.则下列说法正确的是 K A B A 保持活塞位置不变,打开K,体系中气体颜色变浅,然后略加深 B 打开K一会,再关闭它,向右推动活塞时,最后A容器的气体颜色比B的浅 C 打开K一会,再关闭它,把A容器加热,活塞向右移动,A中气体颜色变浅 D 打开K一会,再关闭它,向B中通入氩气,B中气体颜色不变 变题4 对于平衡体系mA(g) + nB(g)pC(g) + qD(g) H0,有下列判断,其中正确的是 A 若温度不变,将容器的体积扩

11、大1倍,此时A的浓度变为原来的0.6倍,则m+np+q b a D 加催化剂或增大压强,可实现图中ab的变化 热点四 等效平衡原理的应用 例1 在一定温度下,向一个容积不变的容器中,通入3mol SO2和2mol O2及固体催化剂,使之发生反应: 2SO2(g) + O2(g)2SO3(g) H=-196.6kJ/mol, 达到平衡时放出热量98.3kJ,保持同一反应温度,在相同容器中,将起始物质的量改为a mol SO2、b mol O2、c mol SO3(g),平衡时SO3占混合气体的体积分数为2/9, 则达到平衡时,两种条件下放出的热量的关系是 A 一定相等 B 前者一定小 C 前者大

12、于或等于后者 D 无法确定 例2 将2mol A和2mol B充入某密闭容器中发生反应:2A(g) + B(g)xC(g),达到化学平衡后,C的体积分数为a,假设该反应的条件分别和下列各选项的条件相同,下列判断正确的时 A 若在恒温恒容下,当x=1时,将1mol B、1molC作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数不是a B 若在恒温恒容下,当x=2时,将2molC作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数大于a C 若在恒温恒容下,当x=3时,将2mol B、6molC作为起始物质,达到平衡后,C的体积分数不等于a A的转化率 t D 若在恒温恒压下,当x=1时,将3mol A、3molB作为起

13、始物质,达到平衡后,C的体积分数仍为a,则x可为任意正整数 变题1 在一个密闭容器中加入2mol A和1mol B,发生下列反应: 2A(g) + B(g)3C(g)+D(g),达到平衡时,C的浓度为mol/L .若维持容器体积和温度不变,按下列四种配比作为起始物质,达到平衡后,C的浓度仍为mol/L的是 A 4mol A + 2mol B B 3molC + 1 molD C 2mol A + 1molB + 3molC +1molD D 3molC + 1mol D + 1molB 变题2 在一个固定体积的密闭容器中,放入m mol的A和n mol的B,发生如下反应: mA(g) + nB

14、(g)pC(g),平衡时C的浓度是mol/L,若维持容器的体积不变,起始时放入a mol A 、b mol B和c mol C,要使平衡时C的浓度仍为mol/L,则a、b、c必须满足的条件是 A a:b:c=m:n:p B a:b=m:n和apmcnc+c=p C +a=m和+b=n D a=m/3, b=n/3,c=2p/3 mpp变题3 在一个固定体积的容器中,保持一定条件下进行以下反应: X(g)+2Y(g)3Z(g),已知加入1mol X和3mol Y.达到平衡后,生成a mol Z. (1) 在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol X和6mol Y,达到平衡后,Z的物质的量

15、为 (2) 在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入2mol X和8 mol Y,若要求在反应混合气体中Z的体积分数不变,则还需加入Z mol. (3) 在相同实验条件下,若在同一容器中改为加入0.5mol X,则还需加入 mol Y, molZ才能使平衡时Z为0.9a mol 热点五 化学平衡的图像问题 例1 对于可逆反应: 2AB3(g)A2(g)+3B2(g),H0. 下列图像中正确的是 5v 110Pa AB3% AB% V逆 100 AB3% 3 100 V正 500 500 6110Pa O O O O 温度 压强 时间 时间 B D A C 催化剂 v N(g) + 23H2(g

16、) 2NH3(g) H0,外界条件(压强温度)的变化对可逆反应的影响如图所示,则图中y轴是指 t0 t1 t3 t4 t5 t6 t7 t(时间) y A 平衡混合气中R的百分含量 B 平衡混合气中G的百分含量 1.01107Pa C G的转化率 D L的转化率 1.01106Pa 变题2 T时,将7mol A和5mol B气体通入体积为10L的密闭容器中(容1.01105Pa 积不变),反应过程中A、B、C的浓度变化如图甲所示.若保持其它条件不变,O T 温度分别为T1和T2时, B的体积分数与时间的c mol/L 0.7 B的关系如图乙所示: 0.6 体积则下列结论中正确的是 0.5 C

17、0.4 分数 A T时,将4mol A、4mol B和2mol C气体通0.3 B T1 入体积为10L的密闭容器中(容积不变),达到平0.2 T2 0.1 A 衡时,C的物质的量浓度为0.4mol/L t(min) t1 O B 保持其它条件不变,在(t1+10)min时,加入催t(min) 甲 乙 化剂,平衡向正反应方向移动 C 保持其它条件不变,在(t1+10)min时,通入稀有气体,平衡向逆反应方向移动 D 保持其它条件不变,升高温度,正、逆反应速率(D) 砝码 均增大,A的转化率也增大 甲容器 变题3 一定温度下,有可逆反应: 2A(g)+2B(g) 可自由移乙 C(g)+3D(g)

18、,H0.现将2mol A和2molB动的活塞 乙容器 甲 O 充入体积为V的甲容器,将2mol C和6molD充入T 乙容器并使乙容器在反应开始前的体积为2V(如图所示)关于两容器中反应的说法正确的是 A 甲容器中的反应先达到化学平衡 B 两容器中的反应均达到平衡时,平衡混合物中各组分的体积百分比相同,混合气体的平均相对分子质量也相同. C两容器达平衡后升高相同的温度,两容器中物质D的体积分数随温度变化如图所示 D在甲容器中再充2molA和2molB,平衡后甲中物质C的浓度是乙中物质C的浓度的2倍 热点六 化学平衡常数与化学平衡的计算 例1 在密闭容器中进行反应: 2SO2(g)+O2(g)2

19、SO3(g), SO2的起始浓度为0.4mol/L, O2的起始浓度是1mol/L. 当SO2的转化率为80%时,反应达到平衡状态 (1) 该条件下的化学平衡常数K= (2) 若将平衡时反应混合物的压强增大一倍,则平衡常数K (填“增大”“减小”或“不变”下同),平衡移动方向为 (3) 若将平衡时反应混合物的压强减小一倍,则平衡常数K ,平衡移动的方向为 (4) 若平衡时保持体积不变,向平衡混合气体中充入稀有气体Ar,使体系总压变为原来的3倍.则平衡常数K ,平衡移动的方向为 例2 黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4. (1) 将0.05mol

20、 SO2(g)和0.03mol O2(g)放入容积为1L的密闭容器中,反应: 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.04mol/L.计算该条件下的平衡常数K和SO2的平衡转化率(写出计算过程) (2) 已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有 A 升高温度 B 降低温度 C 增大压强 D 减小压强 E 加入催化剂 G 移出氧气 (3) SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为 (4) 将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制

21、备FeSO4.酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是 变题1 可逆反应: A(g)+3B(g)2C(g) H”、“”或“=”)。(4) 若平衡时K停留在0刻度左侧1处，则活塞停留在0刻度右侧_(填序号)。 A右侧6处 B右侧67处 C右侧7处 D右侧78处 (5)若上述达平衡后，再将活塞向左推动至4处，则甲中混合气体平均相对分子质量 _。A增大 B减小 C不变 D无法确定 变式6 I. 恒温、恒压下，在一可变容积的容器中发生如下发应：A(g)+B(g)C(g) 。 若开始时放入1molA和1molB，达平衡生成a molC，则A的物质的量为 mol。 若开始时放入3 molA和3molB，到达

22、平衡后，生成C的物质的量为 mol。 若开始时放入x molA，2molB和1molC，到达平衡后，A和C的物质的量分别是ymol和3a mol，则x= mol，y= mol。平衡时，B的物质的量 大于2 mol 等于2 mol 小于2 mol 可能大于、等于或小于2mol 作出此判断的理由是 。 若在的平衡混合物中再加入3molC，待再次到达平衡后，C的物质的量分数是 。 II若维持温度不变，在一个与(1)反应前起始体积相同、且容积固定的容器中发生上述反应。 开始时放入1molA和1molB到达平衡后生成b molC。将b与(1)小题中的a进行比较 。 ab a=b 不能比较a和b的大小 作出此判断的理由是 。