1、第二章第二章 化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡 (时间：90 分钟 满分：100 分) 一、选择题(本题包括 18 小题，每小题 3 分，共 54 分；每小题只有一个选项符合题意) 1研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义，下列说法正确的是( ) AH0、S0 的反应在温度低时不能自发进行 B在其他外界条件不变的情况下，汽车排气管中使用催化剂，可以改变产生尾气的反应方向 C反应 CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g)在室温下不能自发进行，说明该反应的 H0 D一定温度下，反应 MgCl2(l)Mg(l)Cl2(g)的 H0、S0 答案 D 解析 A 项，H0、S0，则
2、 G0，任何温度下反应都能自发进行，错误；B 项，使 用催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的方向，错误；C 项，CaCO3(s)的分解反应 为吸热反应，H0，错误；D 项，MgCl2(l)分解生成 Cl2(g)的 S0、H0，正确。 2化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是( ) A将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质 B在化学工业中，选用催化剂一定能提高经济效益 C夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大 D茶叶等包装中加入还原性铁粉，能显著延长茶叶的储存时间 答案 D 解析 A 项，冷藏降温只能降低肉类食品变质的速率；B 项，催化剂的使用只
3、能提高单位时 间内的产量，而不能确保经济效益的提高；C 项，夏天温度高，面粉的发酵速率较快；D 项， 还原性铁粉能与茶叶中的氧气反应，降低氧气浓度，从而延长茶叶的储存时间。 3(2019 银川高二期末)低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，发生的化学反应为 2NH3(g)NO(g)NO2(g) 180 催化剂 2N2(g)3H2O(g) H0。在恒容的密闭容器中，下列有 关说法正确的是( ) A其他条件不变，使用高效催化剂，会缩短反应时间且废气中氮气氧化物的转化率增大 B其他条件不变，加入足量的 NH3，再次平衡后氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数 减小 C其他条件不变，升高温度会提高反应
4、物的转化率且使该反应的平衡常数增大 D其他条件不变，缩小容器的体积会使平衡向正反应方向移动，再次平衡后氨的浓度变小 答案 B 解析 催化剂只能改变反应速率，但不能影响平衡状态，平衡不移动，废气中氮氧化物的转 化率不变，故 A 错误；加入足量的 NH3，相当于增大氨的浓度，平衡向正反应方向移动，废 气中氮氧化物的转化率增大，氮气的体积分数减小，故 B 正确；正反应是放热反应，所以升 高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率降低，平衡常数减小，故 C 错误；该反应 是一个反应前后气体体积增大的反应，缩小容器的体积会使平衡向逆反应方向移动，再次平 衡后氨的浓度变大，故 D 错误。 4向体积均为
5、2 L 的 A、B、C 三个密闭容器中分别充入 1 mol X 气体和 3 mol Y 气体，发生 反应：X(g)3Y(g)2Z(g)。2 min 后反应达到最大限度，测得 A 中剩余 0.4 mol X，B 中 Y 的浓度为 0.5 mol L 1，C 中用 Z 表示的反应速率为 v(Z)0.3 mol L1 min1。则 02 min 内 三个容器中反应速率的大小关系为( ) ABAC BABC CBAC DABC 答案 C 解析 容器 A 中，02 min 内 v(X)10.4 mol 2 L2 min 0.15 mol L 1 min1；容器 B 中，2 min 后 Y 的浓度为 0.
6、5 mol L 1，即剩余 Y 的物质的量为 0.5 mol L12 L1 mol，则 02 min 内 v(Y)31 mol 2 L2 min0.5 mol L 1 min1， 故 v(X)1 30.5 mol L 1 min10.17 mol L1 min1； 容器 C 中， 02 min 内用 Z 表示的反应速率为 v(Z)0.3 mol L 1 min1， 则 v(X)1 20.3 mol L 1 min10.15 mol L1 min1，故 C 项正确。 5(2019 许昌高二月考)已知 A、B、C、D 四种物质都是气体，现在 5 L 的密闭容器中进行 反应：4A5B4C6D,30
7、s 后 C 的物质的量增加了 0.30 mol。则下列有关叙述正确的是 ( ) A反应开始至 30 s，v(A)0.010 mol L 1 s1 B30 s 时容器中 D 的物质的量至少为 0.45 mol C30 s 时容器中 A、B、C、D 的物质的量之比一定是 4546 D反应开始至 30 s，容器中 A 的物质的量增加了 0.30 mol 答案 B 解析 由题给信息可得 v(C) 0.30 mol 5 L30 s0.002 mol L 1 s1，根据化学反应速率之比等于相 应物质的化学计量数之比，可知 v(A)0.002 mol L 1 s1，A 项错误；由于 C 的物质的量增 加了
8、0.30 mol， 所以 D 的物质的量增加了 0.30 mol6 40.45 mol， B 项正确； 因初始量没给， 30 s 时容器中 A、B、C、D 的物质的量之比不一定等于相应物质的化学计量数之比，C 项错 误；反应开始至 30 s，A 的物质的量减少了 0.30 mol，D 项错误。 6(2019 成都外国语学校期中)下列对化学平衡移动的分析中，不正确的是( ) 已达到平衡的反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)，当增加反应物的物质的量时，平衡一 定向正反应方向移动 已达到平衡的反应N2(g)3H2(g)2NH3(g)， 当增大N2的浓度时， 平衡向正反应方向移动，N2的转化
9、率一定升高 有气体参加的反应达到平衡时，若减小反 应器容积时，平衡一定向气体体积增大的方向移动 有气体参加的反应达到平衡时，在恒 压反应器中充入稀有气体，平衡一定不移动 A B C D 答案 D 解析 中增加 C(s)的物质的量，由于浓度未变，平衡不移动，错误；中对于有多种物质 参加的可逆反应，增大某一反应物的浓度，平衡右移，其他物质的转化率增大，而此物质的 转化率降低，错误；中对于气体参加的非等体积的可逆反应，缩小容器体积，压强增大， 平衡向气体体积减小的方向移动， 错误； 中在恒压容器中充入稀有气体， 各物质浓度减小， 若是非等体积反应，则平衡会发生移动，错误。综上分析可知，D 项正确。
10、7我国科学家研究出在 SIn 催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原 CO2制甲酸。图 1 表示不同催化剂及活性位上生成 H*的能量变化，图 2 表示反应历程，其中吸附在催化剂表面 的物种用*标注。下列说法错误的是( ) ASIn/S 表面更容易生成 H* BS2 与 K(H 2O)n微粒间的静电作用促进了 H2O 的活化 CCO2经两步转化生成 HCOO DH*OH 1 2H2 *OH相对能量变化越小，越有利于抑制 H*复合成 H 2 答案 C 解析 根据图 1，SIn/S 表面生成 H*的活化能最低，因此更容易生成 H*，A 项正确；根据 图 2，可知 S2 与 K(H 2O)n微粒间的静
11、电作用促进了 H2O 的活化，B 项正确；根据图 2，CO2 生成 HCOO 的步骤为： CO 2CO * 2HCOO *HCOO， 经过三步转化， C 项错误； H*OH 1 2 H2*OH 为放热过程，其相对能量变化越小，放出热量越小，越不易使反应物分子活化， 因此越有利于抑制 H*复合成 H2，D 项正确。 8电镀废液中 Cr2O2 7 可通过下列反应转化成铬黄(PbCrO4)：Cr2O2 7 (aq)2Pb2 (aq) H2O(l)2PbCrO4(s)2H (aq) H0。该反应达平衡后，改变条件，下列说法正确的是 ( ) A移走部分 PbCrO4固体，Cr2O2 7的转化率升高 B升
12、高温度，该反应的平衡常数 K 增大 C加入少量 NaOH 固体，自然沉降后，溶液颜色变浅 D加入少量 K2Cr2O7固体后，溶液中 c(H )不变 答案 C 解析 移走部分 PbCrO4固体，各物质的浓度不发生变化，平衡不移动，Cr2O2 7的转化率不 变，A 错误；正反应是放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，平衡常数 K 减小，B 错误；加入少量 NaOH 固体，消耗了溶液中的 H ，平衡向正反应方向移动，Cr 2O 2 7(aq)浓度 降低，溶液颜色变浅，C 正确；加入少量 K2Cr2O7固体后，增大了 Cr2O2 7(aq)的浓度，平衡 向正反应方向移动，溶液中 c(H )增大，D
13、 错误。 9电石(主要成分为 CaC2)是重要的基本化工原料。已知 2 000 时，电石生产原理如下： CaO(s)C(s)=Ca(g)CO(g) H1a kJ mol 1 平衡常数 K 1 Ca(g)2C(s)=CaC2(s) H2b kJ mol 1 平衡常数 K 2 以下说法不正确的是( ) A反应K1c(Ca) c(CO) B反应1 2Ca(g)C(s)= 1 2CaC2(s)平衡常数 K K2 C2 000 时增大压强，K1减小，K2增大 D反应 2CaO(s)CaC2(s)=3Ca(g)2CO(g) H(2ab) kJ mol 1 答案 C 解析 平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反
14、应物浓度幂之积，故反应K1c(Ca) c(CO)， 故 A 项正确；反应1 2Ca(g)C(s)= 1 2CaC2(s)平衡常数 K K2，故 B 项正确；平衡常数 K 只 与温度有关，故 C 项错误；根据盖斯定律，2得到：反应 2CaO(s)CaC2(s)=3Ca(g) 2CO(g) H(2ab) kJ mol 1，故 D 项正确。 10 在一个绝热的、 容积固定的密闭容器中， 发生可逆反应 mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)(m、 n、p、q 为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( ) 混合气体的密度不再发生变化 体系的温度不再发生变化 A 的转化率不再改变 各组分的
15、百分含量不再改变 反应速率 v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq A B C D 答案 A 解析 因反应前后气体质量不变，容器容积不变，混合气体的密度一直不变，不能说明反 应达到平衡状态；绝热的密闭容器中，体系的温度不再改变，说明正、逆反应速率相等， 反应达到平衡状态；A 的转化率不再改变，说明消耗 A 与生成 A 的速率相等，反应达到平 衡状态；各组分的百分含量不再改变，说明正、逆反应速率相等，反应达到平衡状态； 无论反应是否达到平衡状态，均有 v(A)v(B)v(C)v(D)mnpq。综上所述，A 项正确。 11(2019 成都高二期中)一定条件下，在体积为 10 L 的密闭容器中充入
16、 1 mol X 和 1 mol Y 进行反应：2X(g)Y(g)Z(g)，60 s 后反应达到平衡，生成 Z 的物质的量为 0.3 mol。下列 说法正确的是( ) AX 的平衡转化率为 40% B若将容器体积变为 20 L，则 Z 的平衡浓度小于原来的1 2 C若增大压强，则 Y 的平衡转化率减小 D若升高温度，X 的体积分数增大，则该反应的 H0 答案 B 解析 反应达到平衡时生成 0.3 mol Z，根据方程式可知消耗 X 的物质的量为 0.6 mol，则其 平衡转化率为0.6 mol 1 mol 100%60%，A 项错误；该反应的正反应为气体体积减小的反应，将 容器体积变为 20
17、L，则压强减小，平衡向逆反应方向移动，故 Z 的平衡浓度小于原来的1 2，B 项正确；若增大压强，平衡向正反应方向移动，则 Y 的平衡转化率增大，C 项错误；升高温 度，X 的体积分数增大，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，因此该反应的 H0，D 项 错误。 12(2019 青岛高二月考)向相同容积的甲、乙两容器中都分别充入 1 mol SO2和 0.5 mol O2， 若甲容器保持温度、容积不变，乙容器保持温度、压强不变，分别达到平衡，下列说法正确 的是( ) A平衡时，容器内的压强：甲乙 B反应达到平衡时所需时间：甲乙 C平衡时，氧气的浓度：甲乙 D平衡时，容器内 SO3的体积百分数：甲乙
18、 答案 C 解析 容器中发生的反应为 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)。若甲、乙都保持温度和容积不变， 则达到平衡时甲、乙为完全等同的平衡状态，甲、乙中各物理量分别对应相等。乙容器保持 温度、压强不变，随着平衡的建立，气体分子物质的量减少，乙容器的体积减小直至平衡时 保持不变。乙容器相当于在甲容器达到平衡后增大压强，平衡向正反应方向移动。A 项，平 衡时，容器内压强：甲乙，错误；B 项，乙容器中压强大于甲容器中压强，反应速率：乙 甲，反应达到平衡时所需时间：甲乙，错误；C 项，乙容器平衡时体积小于甲容器平衡 时体积，平衡时 O2的浓度：甲乙，正确；D 项，乙容器相当于在甲容器平衡后增大压
19、强， 平衡正向移动，平衡后 SO3的体积分数：乙甲，错误。 13下列能用勒夏特列原理解释的是( ) A高温及加入催化剂都能使合成氨的反应速率加快 B红棕色的 NO2加压后颜色先变深后变浅 CSO2催化氧化成 SO3的反应，往往需要使用催化剂 DH2、I2、HI 平衡时的混合气体加压后颜色变深 答案 B 解析 勒夏特列原理即化学平衡移动原理。引起化学平衡移动的因素主要是浓度、压强、温 度等，这些因素对化学平衡的影响都可用勒夏特列原理来解释。催化剂不能引起化学平衡移 动，勒夏特列原理不包括反应速率的变化规律。 14 在一密闭容器中加入等物质的量的 A、 B， 发生如下反应： 2A(g)2B(g)3
20、C(s)4D(g)， 平衡常数随温度和压强的变化如表所示： 压强/MPa 平衡常数 温度/ 1.0 1.5 2.0 300 a b 16 516 c 64 e 800 160 f g 下列判断正确的是( ) Agf BH0 C2.0 MPa、800 时，A 的转化率最小 D1.5 MPa、300 时，B 的转化率为 50% 答案 D 解析 平衡常数只与温度相关，温度不变，K 不变，所以 gf，A 项错误；由表格中的数据 可知，平衡常数随温度升高而增大，故正反应为吸热反应，H0，B 项错误；该反应为吸 热反应，温度越高，平衡常数越大，A 的转化率越大，C 项错误；该反应为反应前后气体分 子数不变
21、的反应，即压强一定时，气体体积不变。设加入 A、B 的物质的量为 m mol，转化 量为 x mol， 容器体积为 V L， 则达平衡时， A、 B 为(mx) mol， D 为 2x mol， 则有 2x V 4 mx V 2 mx V 2 16，解得x m 1 2，故 B 的转化率为 50%，D 项正确。 15(2019 安庆高二检测)700 时，向容积为 2 L 的密闭容器中充入一定量的 CO(g)和 H2O， 发生反应 CO(g)H2O(g)CO2(g)H2(g)， 反应过程中测定的部分数据见下表(表中 t2t1)： 反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol 0 1.
22、20 0.60 t1 0.80 t2 0.20 下列说法正确的是( ) A反应在 0t1 min 内的平均速率为 v(H2)0.40 t1 mol L 1 min1 B若 800 时该反应的平衡常数为 0.64，则正反应为吸热反应 C保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20 mol H2O(g)和 0.40 mol H2(g)，则 v正v逆 D保持其他条件不变，起始时向容器中充入 0.60 mol CO(g)和 1.20 mol H2O(g)，达到平衡时 n(CO2)0.4 mol 答案 D 解析 0t1 min 内， v(H2)v(CO)1.200.8 mol 2 Lt1 min 0.
23、20 t1 mol L 1 min1， A 项错误； 700 ， t1 min时反应已达到平衡状态， 此时c(CO)0.80 mol 2 L 0.40 mol L 1， c(H 2O)0.20 mol 2 L 0.10 mol L 1，c(CO 2)c(H2)0.40 mol 2 L 0.20 mol L 1，则 K0.200.20 0.400.1010.64，说明温度升高， 平衡常数减小，故正反应为放热反应，B 项错误；保持其他条件不变，向平衡体系中再通入 0.20 mol H2O(g)和0.40 mol H2(g)，c(H2O)0.40 mol 2 L 0.20 mol L 1，c(H 2
24、)0.80 mol 2 L 0.40 mol L 1，Q0.200.40 0.400.20K，平衡不移动，则 v 正v逆，C 项错误；CO(g)与 H2O(g)按物质的量 之比为 11 反应，充入 0.60 mol CO(g)和 1.20 mol H2O 与充入 1.20 mol CO(g)和 0.60 mol H2O(g)对平衡状态的影响相同，t1 min 时，n(CO)0.80 mol，n(H2O)0.60 mol0.40 mol 0.20 mol，t2 min 时，n(H2O)0.20 mol，说明 t1 min 时反应已经过到平衡状态，根据化学方 程式可知，达到平衡时 n(CO2)0.
25、40 mol，D 项正确。 16 对于气相反应， 用某组分(B)的平衡压强p(B)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记 作 Kp)。已知反应 CH4(g)2H2O(g)CO2(g)4H2(g)，在 t 时的平衡常数 Kpa，则下列 说法正确的是( ) AKppCH4 p 2H 2O pCO2 p4H2 B升高温度，若 Kp增大，则该反应为吸热反应 C该反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp减小 Dt 时，反应1 2CH4(g)H2O(g) 1 2CO2(g)2H2(g)的平衡常数 Kp 1 2a 答案 B 解析 由平衡常数表达式知，Kp应为生成物压强幂之积与反应物压强幂之积的
26、比值，A 项错 误；升高温度，若 Kp增大，则平衡正向移动，故该反应为吸热反应，B 项正确；Kp只与温 度有关，则反应达到平衡状态后，增大压强，平衡向左移动，Kp不变，C 项错误；t 时， 反 应 1 2 CH4(g) H2O(g) 1 2 CO2(g) 2H2(g) 的 平 衡 常 数 Kp 1 2 2 22 1 2 42 (H )(CO ) (CH )(H O) pp pp p4H2 pCO2 pCH4 p2H2O 1 2 1 2 a，D 项错误。 17对于可逆反应 mA(s)nB(g)eC(g)fD(g)，当其他条件不变时，C 的体积分数(C) 在不同温度(T)和不同压强(p)下随时间(
27、t)的变化关系如图所示。下列叙述正确的是( ) A达到平衡后，若使用催化剂，C 的体积分数将增大 B该反应的 H0 C化学方程式中，nef D达到平衡后，增加 A 的质量有利于化学平衡向正反应方向移动 答案 B 解析 催化剂不能使平衡发生移动，所以不能使 C 的体积分数增大，故 A 项错误；达到平衡 所用时间越短，反应速率越快，由图可知 T2T1，p2p1，则温度由 T1升高到 T2，平衡时 C 的体积分数减小，说明升高温度平衡逆向移动，所以该反应为放热反应，B 项正确；压强由 p1增大到 p2，平衡时 C 的体积分数减小，说明增大压强平衡逆向移动，所以该反应的正反应 为气体分子数目增大的反应
28、，即 nef，C 项错误；A 为固体，增大 A 的量不能改变 A 的 浓度，不能使平衡发生移动，D 项错误。 18.已知反应 N2O4(g)2NO2(g) H0 的平衡体系中，物质的总质量(m总)与总物质的量(n 总)之比 M(Mm 总 n总)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( ) A温度：T1T2 B平衡常数：K(a)K(b)K(c) C反应速率：vbva D当 M69 g mol 1 时，n(NO2)n(N2O4)11 答案 D 解析 已知 m总不变，该反应为吸热反应，升高温度，平衡正向移动，n总增大，故 M 减小， 由图可知 T1T2，A 项错误；化学平衡常数与温度
29、有关，该反应为吸热反应，温度越高，平 衡常数越大，则 K(a)K(c)K(b)，B 项错误；温度越高，压强越大，化学反应速率越大， 则vbva， C项错误； 设n(NO2)n(N2O4)x moly mol， 解得46x92y xy 69， 所以xy11， D 项正确。 二、非选择题(本题包括 4 小题，共 46 分) 19.(10 分)(2019 山西长治二中月考)某温度时，在一个容积为 2 L 的密闭容器中，X、Y、Z 三 种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据，填写下列空白。 (1)该反应的化学方程式为_。 (2)反应开始至 2 min，气体 Z 的平均反应速率 v(Z)
30、_。 (3)若 X、Y、Z 均为气体，反应达到平衡时： 压强是开始时的_倍。 若此时将容器的体积缩小为原来的1 2，达到平衡时，容器内温度将升高(容器不与外界进行 热交换)，则该反应的正反应为_(填“放热”或“吸热”)反应。 (4)上述反应在 t1t6内反应速率与时间图像如图所示，在每一时刻均改变一个影响反应速率 的因素，则下列说法正确的是_(填字母)。 A在 t1时增大了压强 B在 t3时加入催化剂 C在 t4时降低了温度 Dt2t3时 X 的转化率最高 答案 (1)3XY2Z (2)0.05 mol L 1 min1 (3)0.9 放热 (4)B 解析 (1)反应中 X、Y 的物质的量减少
31、，Z 的物质的量增多，则 X、Y 为反应物，Z 为生成 物， 且 n(X)n(Y)n(Z)0.3 mol0.1 mol0.2 mol312， 所以反应的化学方程式 为 3XY2Z。 (2)反应开始至 2 min，用气体 Z 表示的平均反应速率为 v 0.2 mol 2 L 2 min 0.05 mol L 1 min1。 (3)根据图像可知，反应开始时混合气体的物质的量(1.01.0)mol2.0 mol，达到平衡状 态时混合气体物质的量(0.90.70.2)mol1.8 mol，恒温恒容条件下，气体的物质的量之 比等于其压强之比，所以平衡状态时体系的压强是开始时的1.8 mol 2.0 mo
32、l0.9 倍。若此时将容 器的体积缩小为原来的1 2，则压强增大，平衡正向移动，达到平衡时，容器内温度升高，说明 正反应为放热反应。(4)A 项，在 t1时，正反应速率不变，逆反应速率增大，说明 t1时增大了 生成物浓度，错误；B 项，X、Y、Z 均为气体，3XY2Z 为不等体积的可逆反应，在 t3时，正、逆反应速率增大相同的倍数，说明在 t3时加入催化剂，正确；C 项，在 t4时，正、 逆反应速率都减小且逆反应速率大于正反应速率，由上述分析可知，该反应为放热反应，降 低温度平衡正向移动，应该是正、逆反应速率都减小且正反应速率大于逆反应速率，错误； D 项，由图像可知，在 t1时改变条件平衡逆
33、向移动，X 的转化率减小，在 t3时加入催化剂平 衡不移动，X 的转化率不变，在 t4时改变条件平衡逆向移动，X 的转化率减小，所以在 t0 t1时 X 的转化率最高，错误。 20(12 分)某研究性学习小组利用 H2C2O4溶液和酸性 KMnO4溶液的反应探究“外界条件的 改变对化学反应速率的影响”，进行了如下实验： 实验 序号 实验温 度/K 有关物质 溶液颜色褪 至无色所需 时间/s 酸性 KMnO4溶液 H2C2O4溶液 H2O V/mL c/mol L 1 V/mL c/mol L 1 V/mL A 293 2 0.02 4 0.1 0 t1 B T1 2 0.02 3 0.1 V1
34、 8 C 313 2 0.02 V2 0.1 1 t2 (1)通过实验 A、B，可探究出_(填外部因素)的改变对化学反应速率的影响，其中 V1 _、T1_；通过实验_(填实验序号)可探究出温度变化对化学反应 速率的影响，其中 V2_。 (2)若 t18， 则由此实验可以得出的结论是_； 忽略溶液体积的变化，利用实验 B 中数据计算，08 s 内，用 KMnO4的浓度变化表示的反 应速率 v(KMnO4)_。 (3)该小组的一位同学通过查阅资料发现，上述实验过程中 n(Mn2 )随时间的变化情况如图所 示，并认为造成这种变化的原因是反应体系中的某种粒子对 KMnO4与草酸之间的反应有某 种特殊作
35、用，则该作用是_，相应的粒子最可能是_(填粒子符号)。 答案 (1)浓度 1 293 B、C 3 (2)其他条件相同时，增大反应物浓度，反应速率增大 8.310 4 mol L1 s1 (3)催化作用 Mn2 解析 (1)分析表中数据可知，本实验探究的是浓度、温度的变化对化学反应速率的影响，实 验中探究浓度(或温度)对反应速率的影响时要确保影响反应速率的其他因素相同。A、B 两组 实验中，c(H2C2O4)不同，故温度应相同，T1293；为使 A、B 两组实验中 c(KMnO4)相同， 则溶液总体积均为 6 mL，V11；C 组实验中温度与另外两组不同，加水量与 B 组相同，故 通过 B、C
36、组实验可探究温度对化学反应速率的影响，因此 V23。 (2)若 t18，则实验 A 中反应速率比实验 B 中快，说明其他条件相同时，增大反应物浓度， 反应速率增大。 利用实验B 中数据可知， 08 s 内， v(KMnO4) 0.02 mol L 12 6 8 s 8.310 4 mol L 1 s1。 (3)由图像知，反应过程中出现了反应速率突然快速增加的现象，这表明反应中生成的某种粒 子对该反应有催化作用，结合反应前后溶液中粒子的变化情况可知，该粒子最可能是 Mn2 。 21(11 分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径，对化学工业技术也产生了重大影 响。合成氨反应的化学方程式为 N
37、2(g)3H2(g)2NH3(g) H92.2 kJ mol 1。合成氨 工业中原料气 N2可以从空气中分离得到，H2可用甲烷或焦炭与水蒸气反应制得。 (1)在一定容积的密闭容器中充入N2和H2两种气体， 发生上述反应。 在某温度下达到平衡时， 各物质的浓度分别是：c(H2)9.00 mol L 1，c(N 2)3.00 mol L 1，c(NH 3)4.00 mol L 1，此 温度下该反应的平衡常数 K_。 (2)在三个相同容器中各充入 1 mol N2和 3 mol H2，在不同条件下反应达到平衡，氨的体积分 数随时间变化的曲线如图所示。下列说法中正确的是_(填字母)。 A图可能是不同压
38、强对反应的影响，且 p2p1 B图可能是不同压强对反应的影响，且 p1p2 C图可能是不同温度对反应的影响，且 T1T2 D图可能是同温同压下不同催化剂对反应的影响，且催化剂性能 12 (3)将水蒸气通过红热的 C 即产生水煤气，化学方程式为 C(s)H2O(g)=H2(g)CO(g) H 131.3 kJ mol 1，S133.7 J mol1 K1。该反应在常温(298 K)下_(填“能”或 “不能”)自发进行。 答案 (1)7.3210 3 (2)D (3)不能 解析 (1)K 4.002 9.0033.007.3210 3。 (2)压强越大， (NH 3)越大， A 错误； 改变压强，
39、 (NH3) 改变，B 错误；温度越高，(NH3)越小，C 错误；催化剂能增大反应速率，缩短达到平衡的 时间， 但平衡不移动， D 正确。 (3)T298 K 时， HTS131.3 kJ mol 1298 K0.133 7 kJ mol 1 K191.46 kJ mol10，所以反应在常温下反应不能自发进行。 22(13 分)一定温度下，向一容积为 5 L 的恒容密闭容器中充入 0.4 mol SO2和 0.2 mol O2， 发生反应：2SO2(g)O2(g)2SO3(g) H196 kJ mol 1。当反应达到平衡时，容器内 压强变为起始时的 7 10。请回答下列问题： (1)判断该反应
40、达到平衡状态的标志是_(填字母)。 aSO2、O2、SO3三者的浓度之比为 212 b容器内气体的压强不变 c容器内混合气体的密度保持不变 dSO3的物质的量不再变化 eSO2的生成速率和 SO3的生成速率相等 (2)SO2的转化率为_。 达到平衡时反应放出的热量为_。 此温度下该反应的平衡常数 K_。 (3)如图表示平衡时 SO2的体积分数随压强和温度变化的曲线，则： 温度关系：T1_T2(填“”“”或“”，下同)。 平衡常数关系：KA_KB，KA_KD。 答案 (1)bde (2)90% 35.28 kJ 20 250 (3) 解析 (1)a 项，SO2、O2、SO3三者的浓度之比为 21
41、2，与它们的化学计量数之比相等， 和反应是否达到平衡没关系，不能作为反应达到平衡状态的标志；b 项，容器内气体的压强 不变，这是一个恒容条件下的化学反应，反应前后气体物质的量不相等，故压强不变，说明 气体总物质的量不变，化学反应达到了化学平衡状态；c 项，容器内混合气体的密度保持不 变，这是一个恒容条件下的化学反应，反应物和生成物均为气体，则气体质量恒定，气体密 度恒定，所以不能作为反应达到平衡状态的标志；d 项，SO3的物质的量不再变化，说明化 学反应达到了平衡状态；e 项，SO2的生成速率和 SO3的生成速率相等，即正、逆反应速率相 等， 化学反应达到了平衡状态。 (2)向容积为5 L的恒
42、容密闭容器中充入0.4 mol SO2和0.2 mol O2， 根据反应有： 2SO2(g)O2(g)2SO3(g) 起始量/mol 0.4 0.2 0 改变量/mol 2x x 2x 平衡量/mol 0.42x 0.2x 2x 当反应达到平衡时，容器内压强为起始时的 7 10，则有： 0.42x0.2x2x 0.40.2 7 10，解得 x 0.18。 SO2的转化率0.36 mol 0.4 mol 100%90%。 达到平衡时反应放出的热量0.36196 2 kJ 35.28 kJ。 此温度下该反应的平衡常数 K 0.36 5 2 0.02 5 0.04 5 2 20 250。 (3)该反应为放热反应， 升高温度，平衡逆向移动，二氧化硫的体积分数增大，则可得到温度关系：T1T2；化学平 衡常数和温度有关， 温度不变， 化学平衡常数不变， KAKB； 该反应为放热反应， 升高温度， 平衡逆向移动，K 值减小，KAKD。
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