專題2化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡A級(jí)基礎(chǔ)卷一、選擇題(每小題3分，共24分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意)1．下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)的熵變的敘述中，正確的是()A．化學(xué)反應(yīng)的熵變與反應(yīng)的方向無關(guān)B．化學(xué)反應(yīng)的熵變直接決定了反應(yīng)的方向C．熵變?yōu)檎姆磻?yīng)都是混亂度增大的反應(yīng)D．熵變?yōu)檎姆磻?yīng)都能自發(fā)進(jìn)行解析：熵變?yōu)檎?，表示反?yīng)是一個(gè)熵增加的反應(yīng)。這種反應(yīng)從熵變角度來判定是有利于自發(fā)進(jìn)行的，也僅僅是有利于，不一定可以自發(fā)進(jìn)行。雖然僅僅依靠熵變不能決定化學(xué)反應(yīng)的方向，但是熵變影響一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向。熵變是表示體系混亂程度的變化，ΔS是正值，表示混亂度增大。答案：C2．用3g塊狀大理石與30mL3mol·L－1鹽酸反應(yīng)制取CO2氣體，若要增大反應(yīng)速率，可采取的措施是()①再加入30mL3mol·L－1鹽酸②改用30mL6mol·L－1鹽酸③改用3g粉末狀大理石④適當(dāng)升高溫度A．①②④ B．②③④C．①③④ D．①②③解析：①中再加入的鹽酸與原鹽酸濃度相同，故加入后c(HCl)不變，v不變，而②中，c(HCl)增大，v加快；③增大了反應(yīng)物的接觸面積，化學(xué)反應(yīng)速率加快；④溫度升高，化學(xué)反應(yīng)速率加快。答案：B3．下列敘述中，不正確的是()A．某特定反應(yīng)的平衡常數(shù)僅是溫度的函數(shù)B．焓變小于0而熵變大于0的反應(yīng)肯定是自發(fā)的C．平衡常數(shù)發(fā)生變化，化學(xué)平衡必定發(fā)生移動(dòng)，達(dá)到新的平衡D．化學(xué)平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)必發(fā)生變化解析：平衡常數(shù)是表示一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)時(shí)，生成物濃度系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度系數(shù)次方的乘積的比值，平衡常數(shù)表征了化學(xué)反應(yīng)的限度，故平衡常數(shù)變，平衡一定發(fā)生移動(dòng)，C正確；但平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不一定會(huì)改變，如濃度改變引起的平衡移動(dòng)其平衡常數(shù)不變，故D錯(cuò)誤；平衡常數(shù)僅受溫度影響，A正確；當(dāng)ΔH<0，ΔS>0時(shí)，ΔH－TΔS恒小于0，故反應(yīng)一定自發(fā)，B正確。答案：D4．一定溫度下，可逆反應(yīng)A2(g)＋3B2(g)2AB3(g)達(dá)到平衡的標(biāo)志是()A．容器內(nèi)每減少1molA2，同時(shí)生成2molAB3B．容器內(nèi)每減少1molA2，同時(shí)生成3molB2C．容器內(nèi)A2、B2、AB3的物質(zhì)的量之比為1∶3∶2D．容器內(nèi)A2、B2、AB3的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1∶1解析：當(dāng)v(正)＝v(逆)時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)。A中，減少A2和生成AB3都指正反應(yīng)方向，故A錯(cuò)；B中生成3molB2即同時(shí)生成1molA2，故A2的減少速率和生成速率相等，B正確；當(dāng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí)，A2、B2、AB3的物質(zhì)的量濃度是一定值，但三者的比值無確定關(guān)系，故C、D錯(cuò)。答案：B5．已知反應(yīng)mX(g)＋nY(g)qZ(g)ΔH<0，m＋n>q在恒容密閉容器中反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，下列說法正確的是()A．通入稀有氣體使壓強(qiáng)增大，平衡將正向移動(dòng)B．X的正反應(yīng)速率是Y的逆反應(yīng)速率的m/n倍C．降低溫度，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量變小D．增加X的物質(zhì)的量，Y的轉(zhuǎn)化率降低解析：A項(xiàng)，恒容條件下通入稀有氣體，不改變各反應(yīng)組分的濃度，對(duì)平衡無影響，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，同一個(gè)反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率之比等于相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)v正(Y)＝v逆(Y)，又eq\f(v正X,v正Y)＝eq\f(m,n)，則v正(X)＝eq\f(m,n)v逆(Y)，B正確；C項(xiàng)，降溫，平衡正向移動(dòng)，氣體的總物質(zhì)的量減小，但總物質(zhì)的質(zhì)量不變，因此混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量變大，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，增大n(X)，平衡正向移動(dòng)，Y的轉(zhuǎn)化率增大，D錯(cuò)誤。答案：B6．實(shí)驗(yàn)室用4molSO2與2molO2在一定條件下進(jìn)行下列反應(yīng)：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)ΔH＝－196.64kJ/mol，當(dāng)放出314.624kJ熱量時(shí)，SO2的轉(zhuǎn)化率為()A．40% B．50%C．80% D．90%解析：由題意得2molSO2反應(yīng)時(shí)，放熱196.64kJ；則放熱314.624kJ時(shí)，反應(yīng)的SO2為：n(SO2)＝eq\f(2mol×314.624kJ,196.64kJ)＝3.2mol，故α(SO2)＝eq\f(3.2mol,4mol)×100%＝80%。答案：C7．α1和α2分別為A在兩個(gè)恒容容器中平衡體系A(chǔ)(g)2B(g)和2A(g)B(g)的轉(zhuǎn)化率，在溫度不變的情況下，均增加A的物質(zhì)的量，下列判斷正確的是()A．α1、α2均減小 B．α1、α2均增大C．α1減小，α2增大 D．α1增大，α2減小解析：從題目給出的兩個(gè)反應(yīng)來看，當(dāng)加入A物質(zhì)時(shí)，導(dǎo)致容器中的壓強(qiáng)增大，因此反應(yīng)A(g)2B(g)逆向移動(dòng)，α1減?。环磻?yīng)2A(g)B(g)正向移動(dòng)，α2增大。答案：C8．汽車尾氣凈化中的一個(gè)反應(yīng)如下：NO(g)＋CO(g)eq\f(1,2)N2(g)＋CO2(g)ΔH＝－373.4kJ·mol－1。在恒容的密閉容器中，反應(yīng)達(dá)到平衡后，改變某一條件，下列示意圖正確的是()解析：該反應(yīng)為氣體化學(xué)計(jì)量數(shù)減小的放熱反應(yīng)，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，生成物濃度減小，反應(yīng)物濃度增大，平衡常數(shù)減小，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；同理，升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，CO的轉(zhuǎn)化率減小，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，與反應(yīng)物或生成物物質(zhì)的量無關(guān)，C選項(xiàng)正確；增加N2的物質(zhì)的量，平衡逆向移動(dòng)，NO的轉(zhuǎn)化率減小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C二、非選擇題(本題包括3個(gè)大題，共24分)9．(8分)在一定條件下，可逆反應(yīng)A＋BmC的變化如圖所示。已知縱坐標(biāo)表示在不同溫度和壓強(qiáng)下生成物C在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，p為反應(yīng)為T2溫度時(shí)達(dá)到平衡后向容器加壓的變化情況，問：(1)溫度T1________T2(填“大于”、“等于”或“小于”)。(2)正反應(yīng)是________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。(3)如果A、B、C均為氣體，則m________2(填“大于”、“等于”或“小于”)。(4)當(dāng)溫度和容積不變時(shí)，如在平衡體系中加入一定量的某稀有氣體，則體系的壓強(qiáng)________(填“增大”、“減小”或“不變”)，平衡________移動(dòng)(填“向正反應(yīng)方向”、“向逆反應(yīng)方向”或“不”)。解析：(1)(2)由圖像可知：T1時(shí)達(dá)到平衡所用的時(shí)間短，說明T1時(shí)反應(yīng)速率快，T1>T2，由T1→T2是降溫過程，C%的數(shù)值增大，說明平衡右移，該反應(yīng)的正反應(yīng)是放熱反應(yīng)。(3)由圖像可知：在T2時(shí)達(dá)到平衡后加壓，C%的數(shù)值減小，說明平衡左移，該反應(yīng)的正反應(yīng)是氣體體積增大的反應(yīng)，即m>2。(4)在恒溫恒容時(shí)，加入稀有氣體，則體系的壓強(qiáng)增大，但參加反應(yīng)的各物質(zhì)的濃度保持不變，所以，化學(xué)平衡不移動(dòng)。答案：(1)大于(2)放熱(3)大于(4)增大不10．(8分)把大氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為氮的固定。(1)閃電時(shí)N2轉(zhuǎn)化為NO稱為大氣固氮：N2＋O22NO。寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式：________。(2)目前工業(yè)上多采用約500℃，合適的催化劑，20～50MPa下氮?dú)馀c氫氣化合固氮：N2＋3H22NH3。①選擇500℃而不選擇更高或更低的溫度的原因是___________________。②該條件下，在2L密閉容器中充入40molH2和一定物質(zhì)的量的N2,200min后，生成了16molNH3，則200min內(nèi)N2的平均反應(yīng)速率為________。若反應(yīng)至平衡時(shí)NH3的物質(zhì)的量為20mol，且該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝0.1，則開始時(shí)加入容器中N2的物質(zhì)的量為________mol。(3)如圖表示兩個(gè)常見的固氮反應(yīng)：①N2＋3H22NH3和②N2＋O22NO的平衡常數(shù)(K)與溫度的關(guān)系。根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)分析，下列說法正確的是()A．反應(yīng)①和反應(yīng)②都是放熱反應(yīng)B．常溫下，反應(yīng)①的反應(yīng)速率很大，而反應(yīng)②的反應(yīng)速率很小C．升高溫度，反應(yīng)①的反應(yīng)速率增大，反應(yīng)②的反應(yīng)速率減小D．在常溫下，利用反應(yīng)①固氮和利用反應(yīng)②固氮完成程度相差很大解析：(2)②200min時(shí)生成NH316mol，則消耗N2為8mol，v(N2)＝eq\f(8mol,2L×200min)＝0.02mol/(L·min)達(dá)平衡時(shí)，n(NH3)＝20mol，則消耗H2為30mol，消耗N2為10mol，故平衡時(shí)c(NH3)＝10mol·L－1、c(H2)＝5mol·L－1，設(shè)平衡時(shí)c(N2)為x。則K＝eq\f(102,x·53)＝0.1x＝8.故起始加入N2為8mol·L－1×2L＋10mol＝26mol(3)由圖示可知反應(yīng)①K隨溫度的升高而減小，表明正反應(yīng)放熱，則反應(yīng)②正反應(yīng)吸熱，A項(xiàng)錯(cuò)；升高溫度，反應(yīng)速率都增大，C項(xiàng)錯(cuò)，平衡常數(shù)只表明反應(yīng)的限度，不能表明反應(yīng)速率，B項(xiàng)錯(cuò)；常溫時(shí)反應(yīng)①和②的平衡常數(shù)相差很大，D項(xiàng)正確。答案：(1)K＝eq\f(c2NO,cN2·cO2)(2)①此時(shí)催化劑的活性最大，催化效率高，反應(yīng)速率快或綜合考慮氮的反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率，溫度太低反應(yīng)速率太小，溫度太高轉(zhuǎn)化率太小(或其他合理答案)②0.02mol/(L·min)26(3)D11．(8分)等物質(zhì)的量的A、B、C、D四種物質(zhì)混合，發(fā)生如下反應(yīng)：aA(？)＋bB(？)cC(s)＋dD(？)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行一定時(shí)間后，測(cè)得A減少nmol，B減少eq\f(n,2)mol，C增加eq\f(3,2)nmol，D增加nmol，此時(shí)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。(1)該化學(xué)方程式中各系數(shù)為：a＝________，b＝________，c＝________，d＝________。(2)若只改變壓強(qiáng)，反應(yīng)速率發(fā)生變化，但平衡不發(fā)生移動(dòng)，則該反應(yīng)中各物質(zhì)的聚集狀態(tài)是：A________，B________，D________。(3)若只升高溫度，反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得四種物質(zhì)的量又達(dá)到相等，則該反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。解析：(1)由可逆反應(yīng)：aA＋bBcC＋dD起始物質(zhì)的量mmmm轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量neq\f(n,2)eq\f(3,2)nn因參加反應(yīng)的物質(zhì)的量等于其反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以，a∶b∶c∶d＝n∶eq\f(n,2)∶eq\f(3n,2