學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE課時跟蹤訓(xùn)練24第七章7。3化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡A級（基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)）一、選擇題1．下列說法中正確的是(）A．熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)B．自發(fā)反應(yīng)一定是熵增大的反應(yīng)，非自發(fā)反應(yīng)一定是熵減小或不變的反應(yīng)C．凡是放熱反應(yīng)都是能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，而吸熱反應(yīng)都是非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)D．非自發(fā)反應(yīng)在任何條件下都不能發(fā)生［解析]熵增加且放熱的反應(yīng)一定是自發(fā)反應(yīng)，因?yàn)棣－TΔS<0，故A項(xiàng)正確；有些熵減的過程也能自發(fā)進(jìn)行，非自發(fā)反應(yīng)熵不一定減小或不變,B項(xiàng)錯誤；放熱反應(yīng)不一定都是自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)，有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行，如CH3COOH＋NH4HCO3=CH3COONH4＋CO2↑＋H2O，C項(xiàng)錯誤；有些吸熱反應(yīng)，在室溫下不能自發(fā)進(jìn)行,但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行，D項(xiàng)錯誤。[答案]A2．高溫下，某反應(yīng)達(dá)平衡，平衡常數(shù)K＝eq\f(cCO·cH2O，cCO2·cH2)。恒容時，溫度升高，H2濃度減小。下列說法正確的是（）A．該反應(yīng)的焓變?yōu)檎礏．恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)，H2濃度一定減小C．升高溫度，逆反應(yīng)速率減小D．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO＋H2Oeq\o（，\s\up14（高溫））CO2＋H2[解析］根據(jù)平衡常數(shù)的表達(dá)式可得出該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2＋H2eq\o(，\s\up14（高溫))CO＋H2O,D錯誤;溫度升高，H2濃度減小,平衡正向移動,說明正反應(yīng)是吸熱的，焓變?yōu)檎?故A正確;在恒溫恒容下，增大壓強(qiáng)的方法有多種，H2濃度變化不確定，B錯誤；升高溫度，正、逆反應(yīng)速率均增大，C錯誤。[答案］A3．(2017·安徽馬鞍山二中月考）25℃時，在含有Pb2＋、Sn2＋的某溶液中，加入過量金屬錫（Sn），發(fā)生反應(yīng)：Sn(s)＋Pb2＋(aq)Sn2＋（aq）＋Pb(s),體系中c(Pb2＋）和c(Sn2＋)變化關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A．往平衡體系中加入金屬鉛后,c（Pb2＋）增大B．往平衡體系中加入少量Sn（NO3）2固體后，c(Pb2＋）變小C．升高溫度,平衡體系中c(Pb2＋）增大，說明該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．25℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝2。2［解析］往平衡體系中加入金屬鉛后，由于固體的濃度不變,不能使平衡發(fā)生移動,c（Pb2＋)不變，A錯誤；往平衡體系中加入少量Sn(NO3)2固體，溶液中c（Sn2＋）增大,平衡逆向移動,所以c（Pb2＋)變大,B錯誤；升高溫度，平衡體系中c(Pb2＋）增大，說明逆反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，所以該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯誤;25℃時,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(cSn2＋，cPb2＋)＝eq\f(0.22，0.10）＝2。2，D正確。［答案]D4．（2017·安徽淮北一中月考）某溫度下，反應(yīng)2A(g）B（g)＋C(g)的平衡常數(shù)為1，在容積為2L的密閉容器中加入A(g)。20s時測得各組分的物質(zhì)的量如下表：物質(zhì)A（g）B（g）C(g）物質(zhì)的量/mol1.20.60。6下列說法正確的是（）A．反應(yīng)前20s的平均速率為v(A）＝0.6mol·L－1·s－1B．20s時,正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率C．達(dá)平衡時,A(g）的轉(zhuǎn)化率為100％D．若升高溫度，平衡常數(shù)變?yōu)?。5，則反應(yīng)的ΔH<0［解析]由題意知前20s的平均速率為v(A)＝1。2mol/（2L·20s）＝0。03mol·L－1·s－1,A項(xiàng)錯誤；20s時,Q＝c(B）·c(C)/c2(A）＝eq\f(0.3×0。3,0.62)＝0。25<K，可逆反應(yīng)向正方向進(jìn)行，正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率,B錯誤；反應(yīng)是可逆反應(yīng)，平衡時A(g）的轉(zhuǎn)化率不可能為100%，C項(xiàng)錯誤;升高溫度，平衡常數(shù)從1變?yōu)?。5，平衡常數(shù)變小，反應(yīng)放熱，ΔH〈0，D項(xiàng)正確。[答案］D5。在容積為2L的恒容密閉容器中,一定溫度下，發(fā)生反應(yīng)：aM(g)＋bN(g)cQ（g）.氣體M、N、Q的物質(zhì)的量隨時間的變化如圖所示，則下列敘述正確的是（)A．該溫度下此反應(yīng)的平衡常數(shù)的值K＝eq\f(25,4)B．平衡時,M的轉(zhuǎn)化率為50%,若條件改變恒溫恒壓，則達(dá)平衡時M的轉(zhuǎn)化率小于50%C．若開始時向容器中充入2molM和1molN，達(dá)到平衡時，M的體積分?jǐn)?shù)小于50％D．在5min時，再向體系中充入少量He,重新達(dá)到平衡前v(正)〉v(逆）[解析]Δn(M)＝0。8mol－0.4mol＝0。4mol,Δn（N）＝0.4mol－0.2mol＝0.2mol，Δn（Q)＝0。2mol，所以a∶b∶c＝2∶1∶1，化學(xué)方程式為2M（g)＋N（g）Q(g).平衡時，c(M）＝eq\f（0。4mol，2L）＝0。2mol/L，c（N）＝c（Q）＝eq\f（0。2mol，2L）＝0.1mol/L，K＝eq\f(cQ，c2M·cN）＝25，A項(xiàng)錯誤;平衡時,M的轉(zhuǎn)化率為eq\f(0.4，0.8)×100％＝50％,若條件改為恒溫恒壓，反應(yīng)向氣體體積減小的方向進(jìn)行，相當(dāng)于原平衡正向移動,則達(dá)平衡時M的轉(zhuǎn)化率大于50％，B項(xiàng)錯誤；在原條件下，M的體積分?jǐn)?shù)為eq\f（0。4mol，0.4mol＋0.2mol＋0.2mol）×100％＝50％，由于該反應(yīng)為氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),充入比原反應(yīng)更多的反應(yīng)物時，相當(dāng)于加壓，可逆反應(yīng)的平衡正向移動,所以M的體積分?jǐn)?shù)小于50％，C項(xiàng)正確；向恒容體系中充入少量He,化學(xué)平衡不移動，即v（正)＝v（逆),D項(xiàng)錯誤。[答案]C6．（2017·安徽蕪湖十二中月考)設(shè)反應(yīng)①Fe（s）＋CO2(g)FeO(s)＋CO（g）平衡常數(shù)為K1；②Fe（s)＋H2O（g)FeO（s）＋H2（g)平衡常數(shù)為K2.測得在不同溫度下，K1、K2值如下：溫度/℃K1K25001。003.157001.472。269002。401。60根據(jù)以上信息判斷下列說法不正確的是（）A．若500℃時進(jìn)行反應(yīng)①，則CO2轉(zhuǎn)化率為50%B．900℃進(jìn)行反應(yīng)③H2(g)＋CO2（g)H2O(g）＋CO（g），其平衡常數(shù)K3＝1.50C．反應(yīng)①的焓變ΔH>0，反應(yīng)②的焓變ΔH〈0D．反應(yīng)①平衡體系中通入CO2，在溫度不變的條件下，平衡正向移動，達(dá)到新平衡時CO2的轉(zhuǎn)化率比原平衡小[解析]根據(jù)數(shù)據(jù)K1隨著溫度升高而增大可知,反應(yīng)①為吸熱反應(yīng)；K2隨著溫度升高而降低，反應(yīng)②為放熱反應(yīng)，C項(xiàng)正確；反應(yīng)①平衡體系中通入CO2，等效于增大壓強(qiáng)，而反應(yīng)①中改變壓強(qiáng)不影響平衡移動,則轉(zhuǎn)化率不變，D項(xiàng)錯誤；若500℃時進(jìn)行反應(yīng)①，eq\f(cCO，cCO2)＝1，c（CO）＝c(CO2)＝Δc(CO2）,A項(xiàng)正確；K3＝eq\f(cCO·cH2O，cCO2·cH2)＝eq\f(K1,K2)＝eq\f(2.40，1。60）＝1。50，B項(xiàng)正確。[答案]D二、填空題7．（2016·南寧、桂林一模）在1.0L真空密閉容器中充入4.0molA(g）和4.0molB(g）,在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)：A（g)＋B(g）C(g)ΔH，測得不同時刻該容器內(nèi)物質(zhì)的物質(zhì)的量如下表:時間/min010203040n（A）/mol4。02.51。5n2n3n（C)/mol01.5n133回答下列問題：(1）隨著溫度的升高，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)減小,則ΔH________（填“〉"、“〈"或“＝")0，反應(yīng)從起始到20min內(nèi)C的平均反應(yīng)速率是________。（2)該溫度下，上述反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為________。平衡時體系內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)是反應(yīng)起始時總壓強(qiáng)的________。(3）下列選項(xiàng)中能說明該反應(yīng)在一定溫度和恒容條件下達(dá)到平衡狀態(tài)的是________。A．反應(yīng)速率：vA(正)＋vB（正）＝vC(逆)B．A的質(zhì)量不再改變C．B的轉(zhuǎn)化率不再改變D．密度不再改變(4)若反應(yīng)C（g）A（g）＋B(g）進(jìn)行時需加入稀釋劑X氣體（不參與反應(yīng))，則C的平衡轉(zhuǎn)化率與體系的溫度、壓強(qiáng)、X的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示.①由圖Ⅰ可知，T1______（填“〉”、“〈”或“＝”）T2。②由圖Ⅱ可知,當(dāng)其他條件不變時，增大X的物質(zhì)的量，C的平衡轉(zhuǎn)化率將________（填“增大”、“減小"或“不變”）,其原因是_______________。[解析］（1)溫度升高，化學(xué)平衡常數(shù)減小,說明化學(xué)平衡逆向移動，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故ΔH〈0。由20min內(nèi)Δn(A)＝2.5mol，根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算,Δn（C）＝2。5mol，則v(C）＝eq\f（2。5mol,1.0L×20min）＝0。125mol·L－1·min－1。(2）根據(jù)圖中數(shù)據(jù)知在30min時反應(yīng)處于平衡狀態(tài),n(C）＝3mol，根據(jù)三段式計(jì)算,平衡時n（A）＝n（B）＝1mol，故平衡時c（C)＝3mol/L，c（A）＝c（B)＝1mol/L，則該溫度下平衡常數(shù)K＝eq\f（cC，cA·cB)＝eq\f（3，1×1）＝3。等溫度、等體積條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，則平衡時體系內(nèi)的總壓強(qiáng)與反應(yīng)起始時總壓強(qiáng)之比為eq\f(3mol＋1mol＋1mol,4mol＋4mol)＝eq\f（5,8）＝0。625.(3）正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等時,即vA（正）＝vC(逆）或vB（正)＝vC(逆）時說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，A項(xiàng)不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)；B項(xiàng)，A的質(zhì)量不再改變，說明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；C項(xiàng)，B的轉(zhuǎn)化率不再改變,說明正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài);D項(xiàng)，因?yàn)闅怏w總質(zhì)量不變，容器體積不變，故密度一直不變,密度不再改變不能說明反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。（4)①由圖Ⅰ可知，在相同壓強(qiáng)下，T1溫度下C的平衡轉(zhuǎn)化率大于T2溫度下的，而該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，升溫平衡正向移動，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大，故T1〉T2。②由圖Ⅱ可知,隨著X的物質(zhì)的量的增多，C的平衡轉(zhuǎn)化率逐漸增大，其原因是隨著X的物質(zhì)的量的增多,容器體積增大,相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大。［答案]（1)<0.125mol·L－1·min－1(2)30。625（3)BC(4）①>②增大隨著X的物質(zhì)的量的增多,容器體積增大，相當(dāng)于減小反應(yīng)體系的壓強(qiáng)，平衡右移，C的平衡轉(zhuǎn)化率增大B級（能力提升）一、選擇題1．(2017·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)一診）一定溫度下將1molA和2molB置于2L密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)：A(g）＋B（g）C（g）＋D(g)并達(dá)到平衡。C的體積分?jǐn)?shù)隨時間變化如圖Ⅰ所示，反應(yīng)過程中的能量變化如圖Ⅱ所示。下列說法不正確的是（)A．達(dá)到平衡后，其他條件不變，降低溫度，v正、v逆均減小，C的體積分?jǐn)?shù)增大B．該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)數(shù)值約為7.36C．一段時間后，若氣體的密度不變，則可以判斷該反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)D．在上述反應(yīng)體系中加入催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率增大,E1和E2均減小[解析]根據(jù)圖Ⅱ知，生成物總能量低于反應(yīng)物總能量，故該反應(yīng)為放熱反應(yīng),降低溫度，v正、v逆均減小,平衡正向移動，C的體積分?jǐn)?shù)增大,A項(xiàng)正確。設(shè)達(dá)平衡時生成的C的物質(zhì)的量濃度為xmol·L－1，則A(g）＋B（g）C(g)＋D(g）起始濃度/mol·L－10.5100轉(zhuǎn)化濃度/mol·L－1xxxx平衡濃度/mol·L－10。5－x1－xxxeq\f(x，0。5－x＋1－x＋x＋x）＝0。3，解得x＝0.45,則K＝eq\f（0.45×0。45，0。05×0.55)≈7.36,B項(xiàng)正確。容器容積不變，氣體總質(zhì)量不變，則密度恒定，故不能根據(jù)密度不變判斷反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài),C項(xiàng)錯誤。催化劑能降低反應(yīng)的活化能，使化學(xué)反應(yīng)速率增大，E1和E2均減小，D項(xiàng)正確。［答案］C2．用CO合成甲醇（CH3OH)的化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2（g）CH3OH（g）ΔH<0，按照相同的物質(zhì)的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示.下列說法正確的是（）A．溫度：T1〉T2〉T3B．正反應(yīng)速率：v（a）〉v（c）v(b)>v(d)C．平衡常數(shù)：K(a)〉K（c)K(b）＝K（d)D．平均摩爾質(zhì)量:M（a)〈M(c)M(b)>M(d)[解析］用CO合成甲醇(CH3OH)的反應(yīng)為放熱反應(yīng),升高溫度,CO的平衡轉(zhuǎn)化率降低,所以其溫度大小關(guān)系為：T3>T2>T1,A項(xiàng)錯誤；正反應(yīng)速率大小關(guān)系為v（a）＜v（c），因?yàn)門3〉T1，v（b）>v（d)，因?yàn)镻(b）>P（d），B項(xiàng)錯誤;平衡常數(shù)只受溫度的影響，對于該反應(yīng)來說，其平衡常數(shù)的大小關(guān)系為:K（a）〉K(c),K(b）＝K(d),C項(xiàng)正確；M＝eq\f(m總,n總），m總恒定，n總(a)<n總(c），所以M（a)〉M（c），D項(xiàng)錯誤。［答案］C3．（2017·無錫青山中學(xué)調(diào)研）一定溫度下，在三個體積均為2。0L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：PCl5(g)PCl3（g）＋Cl2(g),相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。下列說法正確的是（）A．平衡常數(shù)K：容器Ⅱ>容器ⅢB．反應(yīng)達(dá)到平衡時，PCl5的轉(zhuǎn)化率:容器Ⅱ＝容器ⅠC．反應(yīng)達(dá)到平衡時，容器Ⅰ中的平均反應(yīng)速率為v(PCl5）＝eq\f(0.10,t1)mol·L－1·s－1D．起始時向容器Ⅲ中充入PCl50。30mol、PCl30。45mol和Cl20。10mol，則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行［解析］容器Ⅰ與容器Ⅲ中，起始投料量相同，反應(yīng)溫度不同,容器Ⅲ中達(dá)到平衡時生成物的物質(zhì)的量較大，說明升高溫度，平衡正向移動,則正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故溫度升高平衡常數(shù)增大,所以平衡常數(shù)K：容器Ⅰ<容器Ⅲ；又因?yàn)槿萜鳍窈腿萜鳍蛑蟹磻?yīng)溫度相同，故平衡常數(shù)：容器Ⅰ＝容器Ⅱ〈容器Ⅲ，A項(xiàng)錯誤。Ⅰ與Ⅱ的溫度相同，Ⅱ中PCl5的起始物質(zhì)的量是Ⅰ的2倍,Ⅱ相當(dāng)于Ⅰ縮小體積，正反應(yīng)為氣體分子數(shù)增大的反應(yīng)，縮小容器的體積，壓強(qiáng)增大，平衡逆向移動，PCl5的轉(zhuǎn)化率降低，所以PCl5的轉(zhuǎn)化率：容器Ⅱ〈容器Ⅰ,B項(xiàng)錯誤。反應(yīng)達(dá)到平衡時，容器Ⅰ中的平均反應(yīng)速率為v(PCl5）＝v(PCl3)＝eq\f（0.10mol,2L×t1s）＝eq\f（0.05,t1）mol·L－1·s－1，C項(xiàng)錯誤。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可計(jì)算容器Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K＝eq\f(\f（0.15，2.0)×\f(0.15，2.0),\f（0。40－0。15，2.0))＝0。045,根據(jù)所給物質(zhì)的物質(zhì)的量可計(jì)算出Qc＝eq\f(\f（0。45，2.0)×\f(0.10,2.0),\f（0.30,2.0))＝0.075>0.045，所以反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，D項(xiàng)正確。[答案］D4．（2017·江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市調(diào)研)一定溫度下，在甲、乙、丙、丁四個恒容容器中投入SO2（g)和O2（g)，其起始物質(zhì)的量及SO2的轉(zhuǎn)化率如下表所示。下列判斷正確的是()A.甲中反應(yīng)的平衡常數(shù)小于乙B．該溫度下，甲和乙中反應(yīng)的平衡常數(shù)K均為400C．SO2平衡轉(zhuǎn)化率：α1〉α2＝α3D．容器中SO3的物質(zhì)的量濃度：丙〉甲＝丁[解析］A項(xiàng)，甲、乙溫度相同,平衡常數(shù)相同，根據(jù)甲容器中“三段式”求算平衡常數(shù)：2SO2（g)＋O2（g)eq\o(,\s\up14（催化劑)，\s\do14(△））2SO3（g)起始濃度（mol·L－1）0.20.120轉(zhuǎn)化濃度（mol·L－1)0.160.080.16平衡濃度(mol·L－1)0.040。040.16K＝eq\f（c2SO3，c2SO2·cO2)＝eq\f（0。162，0。042×0。04）＝400，A錯誤,B正確;乙與丁屬于等效平衡，SO2平衡轉(zhuǎn)化率相等,α1＝α3，乙與丙比較，相當(dāng)于增大氧氣濃度，SO2平衡轉(zhuǎn)化率增大，α1>α2，故有：α1＝α3>α2,C錯誤；甲與丁比較，丁相當(dāng)于增壓，平衡向正方向移動，SO3的物質(zhì)的量濃度增大,SO3的物質(zhì)的量濃度丁〉甲,D錯誤.［答案]B二、綜合題5．（2016·浙江卷)催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問題的重要手段之一。研究表明，在Cu/ZnO催化劑存在下,CO2和H2可發(fā)生兩個平行反應(yīng),分別生成CH3OH和CO。反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下：CO2(g)＋3H2（g）CH3OH（g）＋H2O(g)ΔH1＝－53.7kJ·mol－1ⅠCO2（g）＋H2（g）CO(g)＋H2O（g)ΔH2Ⅱ某實(shí)驗(yàn)室控制CO2和H2初始投料比為1∶2.2,在相同壓強(qiáng)下，經(jīng)過相同反應(yīng)時間測得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):T（K）催化劑CO2轉(zhuǎn)化率(%)甲醇選擇性（%)543Cat.112。342.3543Cat.210。972。7553Cat.115.339。1553Cat。212。071。6備注：Cat.1：Cu/ZnO納米棒；Cat.2：Cu/ZnO納米片；甲醇選擇性：轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比已知：①CO和H2的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱分別為－283。0kJ·mol－1和－285。8kJ·mol－1②H2O(l）=H2O（g)ΔH3＝44.0kJ·mol－1請回答（不考慮溫度對ΔH的影響）：（1）反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式K＝________；反應(yīng)Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1.（2)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有________。A．使用催化劑Cat。1B．使用催化劑Cat.2C．降低反應(yīng)溫度D．投料比不變，增加反應(yīng)物的濃度E．增大CO2和H2的初始投料比（3）表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在相同溫度下不同的