2017高考化学大二轮复习第1部分知识整合专题2基本理论第8讲化学反应速率和化学平衡

吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也；吾尝跂而望矣，不如登高之博见也。登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。第8讲 化学反应速率和化学平衡

[限时50分钟，满分70分]

一、选择题(包括7个小题，每小题5分，共35分)

1．已知反应：2NO(g)＋Br2(g)===2NOBr(g)的活化能为a kJ·mol，其反应机理如下： ①NO(g)＋Br2(g)===NOBr2(g) 慢 ②NO(g)＋NOBr2(g)===2NOBr(g) 快 下列有关该反应的说法正确的是 A．反应的速率主要取决于②的快慢 B．反应速率v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2) C．NOBr2是该反应的催化剂 D．该反应的焓变等于a kJ·mol

解析 A项，反应速率的快慢主要取决于慢反应①的速率；B项，反应速率之比等于化学计量数之比，根据总反应式知v(NO)=v(NOBr)=2v(Br2)；C项，NOBr2是反应①的生成物，是反应②的反应物，不是催化剂；D项，a kJ·mol是总反应的活化能，不是焓变。

答案 B

2．(2015·上海高考)对于合成氨反应，达到平衡后，以下分析正确的是 A．升高温度，对正反应的反应速率影响更大 B．增大压强，对正反应的反应速率影响更大 C．减小反应物浓度，对逆反应的反应速率影响更大 D．加入催化剂，对逆反应的反应速率影响更大

解析 A．合成氨反应的正反应是放热反应，升高温度，正反应、逆反应的反应速率都增大，但是温度对吸热反应的速率影响更大，所以对该反应来说，对逆反应速率影响更大，错误。B.合成氨的正反应是气体体积减小的反应。增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，所以对正反应的反应速率影响更大，正确。C.减小反应物浓度，使正反应的速率减小，由于生成物的浓度没有变化，所以逆反应速率不变，错误。D.加入催化剂，使正反应、逆反应速率改变的倍数相同，正反应、逆反应速率相同，错误。

答案 B

3．向某密闭容器中充入1 mol X与2 mol Y发生反应：X(g)＋

－1

－1

－1

aZ(g) ΔH＜0，达到平衡后，改变某一条件(温度或容器体积)，X的平衡转化率的变化如图所示。下列说法中正确的是

吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也；吾尝跂而望矣，不如登高之博见也。登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。

A．a=2 B．T2＞T1

1

C．A点的反应速率：v正(X)=v逆(Z)

3

D．用Y表示A、B两点的反应速率：v(A)＞v(B)

解析 改变压强，X的平衡转化率不变，说明反应前后气体的化学计量数之和相等，所以a=3；此反应为放热反应，升高温度，X的平衡转化率减小，故T1>T2，所以v(B) >v(A)。

答案 C

4．(2016·北京高考)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O7(橙色)＋H2

＋

2－

2－

4

(黄色)＋2H

。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：

结合实验，下列说法不正确的是 A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄 B．②中Cr2O7被C2H5OH还原

C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强

D．若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色

解析 滴加70%的硫酸，增大了H的浓度，使平衡Cr2O7(橙色)＋H2

＋

＋

＋

2－

2－4

2－

(黄色)

＋2H向左移动，因此①中溶液橙色加深，当滴加30%的NaOH溶液时，中和了H，使上述平衡右移，因此③中溶液变黄，A项正确；②中Cr2O7被C2H5OH还原，所以颜色变为绿色，B项正确；根据实验①②可知，在酸性条件下，K2Cr2O7将C2H5OH氧化，根据实验③④可知，在碱性条件下，Cr2O7和C2H5OH没有反应，C项正确；若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，Cr2O7的氧化性增强，Cr2O7被C2H5OH还原，溶液变为绿色，D项错误。

答案 D

5．(2016·陕西师大附中模拟)在1.0 L密闭容器中放入1.0 mol X，在一定温度下发

2－2－

2－

2－

吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也；吾尝跂而望矣，不如登高之博见也。登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。生反应＋Z(g) ΔH＜0容器内气体总压强p随反应时间t的变化关系如图所

示。 以下分析正确的是

A．从反应开始到t1时的平均反应速率v(X)=0.2/t1 mol·(L·min) B．该温度下此反应的平衡常数K=3.2

C．欲提高平衡体系中Y的含量，可升高体系温度或减少Z的量

D．其他条件不变，再充入0.1 mol 气体X，平衡正向移动，X的转化率增大 解析 在恒容的密闭容器中，气体的体积比等于容器中气体产生的压强之比。在反应开始时压强是0.5，在t1时的压强是0.7，则此时容器中气体的物质的量是x=0.7÷0.5=1.4 mol，根据反应方程式可知：每有1 mol X发生反应，反应后气体的物质的量增加1 mol，现在气体的物质的量增加0.4 mol，则反应X的物质的量是0.4 mol，用X表示的反应速率是v(X) =(0.4 mol÷1.0 L)÷t1=0.4/t1 mol·(L·min)，错误；B.当反应达到平衡时气体的压强是0.9，则平衡时气体的物质的量是n=0.9÷0.5=1.8 mol，比反应前增加了0.8 mol，根据反应方程式中的物质的量关系可知0.8 mol X发生反应，产生Y、Z物质的量都是0.8 mol，此时还有X 0.2 mol，根据平衡常数的定义式可得该温度下此反应的平衡常数K==

－1

－1

c(Y)·c(Z)

c(X)

0.8×0.8

=3.2，正确；C.该反应的正反应是气体体积增大的放热反应，因此根据平衡移动0.2

原理，欲提高平衡体系中Y的含量，可降低体系温度或减少Z的量，错误；D.其他条件不变，再充入0.1 mol 气体X，由于压强增大的影响大于浓度增大的影响，增大压强，平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，X的转化率降低。

答案 B

6．(2016·皖南模拟)在不同温度下，向V L密闭容器中加入0.5 mol NO和0.5 mol活性炭，发生反应：

2NO(g)＋

2

(g)＋CO2(g) ΔH=－Q kJ·mol(Q>0)，达到平衡时的数据如下：

－1

温度/℃ n(C)/mol n(CO2)/mol T1 0.15 吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也；吾尝跂而望矣，不如登高之博见也。登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。T2 下列有关说法正确的是 A．由上述信息可推知：T1>T2

0.375 B．T2 ℃时，若反应达平衡后再缩小容器的体积，c(N2)∶c(NO)增大 C．T1 ℃时，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率增大 9

D．T1 ℃时，该反应的平衡常数K= 16

解析 A．根据题给反应和数据知，温度为T2时反应达平衡时n(CO2)= 0. 125 mol，则温度由T1到T2，平衡逆向移动，该反应为放热反应，则改变的条件为升高温度，则：T1＜T2，故A错误；B.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，T2 ℃时，若反应达平衡后再缩小容器的体积(即增大压强)，平衡不移动，c(N2)∶c(NO)不变，故B错误；C.该反应为反应前后气体物质的量不变的反应，T1 ℃时，若开始时反应物的用量均减小一半相当于减小压强，平衡不移动，再次平衡后NO的转化率不变，故C错误；D.T1 ℃时，该反应的平衡常数K=c(CO2)·c(N2)/c(NO)=0.15×0.15/0.2=9/16(容积均为V L，计算过程中消去)，故D正确。

答案 D

7．(2015·四川高考)一定量的CO2与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)＋CO2

。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示：

2

2

已知：气体分压(p分)=气体总压(p总)×体积分数。 下列说法正确的是

A．550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，平衡不移动 B．650 ℃时，反应达平衡后CO2的转化率为25.0%

C．T ℃时，若充入等体积的CO2和CO，平衡向逆反应方向移动 D．925 ℃时，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=24.0p总

解析 A项，550 ℃时，若充入惰性气体，v正、v逆均减小，由于保持了压强不变，相当于扩大了体积，平衡正向移动，A项错误。B项，根据图示可知，在650 ℃时，CO的体积分数为40%，根据反应方程式：C(s)＋CO2

，设开始加入1 mol CO2，反应掉了

吾尝终日而思矣，不如须臾之所学也；吾尝跂而望矣，不如登高之博见也。登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。x mol CO2，则有：

C(s)＋CO2

始态： 1 mol 0 变化： x mol 2x mol 平衡： (1－x)mol 2x mol 因此有：

2x0.25 mol

×100%=40%，解得x=0.25，则CO2的平衡转化率为

1－x＋2x1 mol

×100%=25%，故B项正确。C项，由图可知，T ℃时，CO与CO2的体积分数相等，在等压下充入等体积的CO和CO2，对原平衡条件无影响，平衡不移动，C项错误。D项，925 ℃时，

c2(CO)(96%p总)2

CO的体积分数为96%，故Kp===23.04p总，D项错误。

c(CO2)4%p总

答案 B

二、非选择题(包括4个小题，共35分)

8．(8分)(2015·全国Ⅱ卷)甲醇既是重要的化工原料，又可作为燃料，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇。发生的主要反应如下：

①CO(g)＋2H2②CO2(g)＋3H2③CO2(g)＋H2回答下列问题：

(1)反应①的化学平衡常数K表达式为____________；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线为________________(填曲线标记字母)，其判断理由是________________________________________________________________。

3

OH(g) ΔH1

3

OH(g)＋H2O(g) ΔH2 ＋H2O(g) ΔH3

(2)合成气组成n(H2)/n(CO＋CO2)=2.60时，体系中的CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。α(CO)值随温度升高而________(填“增大”或“减小”)，其原因是_______________________________________________________；图2中的压强由大到小为________________，其判断理由是__________________。

解析 (1)根据化学平衡常数的书写要求可知，反应①的化学平衡常数为

K=c(CH3OH)/[c(CO)·c2(H2)]。反应①为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，平衡常数K

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